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1 \input texinfo
2 @c Copyright 1988, 1989, 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1998,
3 @c 2000, 2001
4 @c Free Software Foundation, Inc.
5 @setfilename bfdint.info
6
7 @settitle BFD Internals
8 @iftex
9 @titlepage
10 @title{BFD Internals}
11 @author{Ian Lance Taylor}
12 @author{Cygnus Solutions}
13 @page
14 @end iftex
15
16 @node Top
17 @top BFD Internals
18 @raisesections
19 @cindex bfd internals
20
21 This document describes some BFD internal information which may be
22 helpful when working on BFD.  It is very incomplete.
23
24 This document is not updated regularly, and may be out of date.
25
26 The initial version of this document was written by Ian Lance Taylor
27 @email{ian@@cygnus.com}.
28
29 @menu
30 * BFD overview::                BFD overview
31 * BFD guidelines::              BFD programming guidelines
32 * BFD target vector::           BFD target vector
33 * BFD generated files::         BFD generated files
34 * BFD multiple compilations::   Files compiled multiple times in BFD
35 * BFD relocation handling::     BFD relocation handling
36 * BFD ELF support::             BFD ELF support
37 * BFD glossary::                Glossary
38 * Index::                       Index
39 @end menu
40
41 @node BFD overview
42 @section BFD overview
43
44 BFD is a library which provides a single interface to read and write
45 object files, executables, archive files, and core files in any format.
46
47 @menu
48 * BFD library interfaces::      BFD library interfaces
49 * BFD library users::           BFD library users
50 * BFD view::                    The BFD view of a file
51 * BFD blindness::               BFD loses information
52 @end menu
53
54 @node BFD library interfaces
55 @subsection BFD library interfaces
56
57 One way to look at the BFD library is to divide it into four parts by
58 type of interface.
59
60 The first interface is the set of generic functions which programs using
61 the BFD library will call.  These generic function normally translate
62 directly or indirectly into calls to routines which are specific to a
63 particular object file format.  Many of these generic functions are
64 actually defined as macros in @file{bfd.h}.  These functions comprise
65 the official BFD interface.
66
67 The second interface is the set of functions which appear in the target
68 vectors.  This is the bulk of the code in BFD.  A target vector is a set
69 of function pointers specific to a particular object file format.  The
70 target vector is used to implement the generic BFD functions.  These
71 functions are always called through the target vector, and are never
72 called directly.  The target vector is described in detail in @ref{BFD
73 target vector}.  The set of functions which appear in a particular
74 target vector is often referred to as a BFD backend.
75
76 The third interface is a set of oddball functions which are typically
77 specific to a particular object file format, are not generic functions,
78 and are called from outside of the BFD library.  These are used as hooks
79 by the linker and the assembler when a particular object file format
80 requires some action which the BFD generic interface does not provide.
81 These functions are typically declared in @file{bfd.h}, but in many
82 cases they are only provided when BFD is configured with support for a
83 particular object file format.  These functions live in a grey area, and
84 are not really part of the official BFD interface.
85
86 The fourth interface is the set of BFD support functions which are
87 called by the other BFD functions.  These manage issues like memory
88 allocation, error handling, file access, hash tables, swapping, and the
89 like.  These functions are never called from outside of the BFD library.
90
91 @node BFD library users
92 @subsection BFD library users
93
94 Another way to look at the BFD library is to divide it into three parts
95 by the manner in which it is used.
96
97 The first use is to read an object file.  The object file readers are
98 programs like @samp{gdb}, @samp{nm}, @samp{objdump}, and @samp{objcopy}.
99 These programs use BFD to view an object file in a generic form.  The
100 official BFD interface is normally fully adequate for these programs.
101
102 The second use is to write an object file.  The object file writers are
103 programs like @samp{gas} and @samp{objcopy}.  These programs use BFD to
104 create an object file.  The official BFD interface is normally adequate
105 for these programs, but for some object file formats the assembler needs
106 some additional hooks in order to set particular flags or other
107 information.  The official BFD interface includes functions to copy
108 private information from one object file to another, and these functions
109 are used by @samp{objcopy} to avoid information loss.
110
111 The third use is to link object files.  There is only one object file
112 linker, @samp{ld}.  Originally, @samp{ld} was an object file reader and
113 an object file writer, and it did the link operation using the generic
114 BFD structures.  However, this turned out to be too slow and too memory
115 intensive.
116
117 The official BFD linker functions were written to permit specific BFD
118 backends to perform the link without translating through the generic
119 structures, in the normal case where all the input files and output file
120 have the same object file format.  Not all of the backends currently
121 implement the new interface, and there are default linking functions
122 within BFD which use the generic structures and which work with all
123 backends.
124
125 For several object file formats the linker needs additional hooks which
126 are not provided by the official BFD interface, particularly for dynamic
127 linking support.  These functions are typically called from the linker
128 emulation template.
129
130 @node BFD view
131 @subsection The BFD view of a file
132
133 BFD uses generic structures to manage information.  It translates data
134 into the generic form when reading files, and out of the generic form
135 when writing files.
136
137 BFD describes a file as a pointer to the @samp{bfd} type.  A @samp{bfd}
138 is composed of the following elements.  The BFD information can be
139 displayed using the @samp{objdump} program with various options.
140
141 @table @asis
142 @item general information
143 The object file format, a few general flags, the start address.
144 @item architecture
145 The architecture, including both a general processor type (m68k, MIPS
146 etc.) and a specific machine number (m68000, R4000, etc.).
147 @item sections
148 A list of sections.
149 @item symbols
150 A symbol table.
151 @end table
152
153 BFD represents a section as a pointer to the @samp{asection} type.  Each
154 section has a name and a size.  Most sections also have an associated
155 block of data, known as the section contents.  Sections also have
156 associated flags, a virtual memory address, a load memory address, a
157 required alignment, a list of relocations, and other miscellaneous
158 information.
159
160 BFD represents a relocation as a pointer to the @samp{arelent} type.  A
161 relocation describes an action which the linker must take to modify the
162 section contents.  Relocations have a symbol, an address, an addend, and
163 a pointer to a howto structure which describes how to perform the
164 relocation.  For more information, see @ref{BFD relocation handling}.
165
166 BFD represents a symbol as a pointer to the @samp{asymbol} type.  A
167 symbol has a name, a pointer to a section, an offset within that
168 section, and some flags.
169
170 Archive files do not have any sections or symbols.  Instead, BFD
171 represents an archive file as a file which contains a list of
172 @samp{bfd}s.  BFD also provides access to the archive symbol map, as a
173 list of symbol names.  BFD provides a function to return the @samp{bfd}
174 within the archive which corresponds to a particular entry in the
175 archive symbol map.
176
177 @node BFD blindness
178 @subsection BFD loses information
179
180 Most object file formats have information which BFD can not represent in
181 its generic form, at least as currently defined.
182
183 There is often explicit information which BFD can not represent.  For
184 example, the COFF version stamp, or the ELF program segments.  BFD
185 provides special hooks to handle this information when copying,
186 printing, or linking an object file.  The BFD support for a particular
187 object file format will normally store this information in private data
188 and handle it using the special hooks.
189
190 In some cases there is also implicit information which BFD can not
191 represent.  For example, the MIPS processor distinguishes small and
192 large symbols, and requires that all small symbls be within 32K of the
193 GP register.  This means that the MIPS assembler must be able to mark
194 variables as either small or large, and the MIPS linker must know to put
195 small symbols within range of the GP register.  Since BFD can not
196 represent this information, this means that the assembler and linker
197 must have information that is specific to a particular object file
198 format which is outside of the BFD library.
199
200 This loss of information indicates areas where the BFD paradigm breaks
201 down.  It is not actually possible to represent the myriad differences
202 among object file formats using a single generic interface, at least not
203 in the manner which BFD does it today.
204
205 Nevertheless, the BFD library does greatly simplify the task of dealing
206 with object files, and particular problems caused by information loss
207 can normally be solved using some sort of relatively constrained hook
208 into the library.
209
210
211
212 @node BFD guidelines
213 @section BFD programming guidelines
214 @cindex bfd programming guidelines
215 @cindex programming guidelines for bfd
216 @cindex guidelines, bfd programming
217
218 There is a lot of poorly written and confusing code in BFD.  New BFD
219 code should be written to a higher standard.  Merely because some BFD
220 code is written in a particular manner does not mean that you should
221 emulate it.
222
223 Here are some general BFD programming guidelines:
224
225 @itemize @bullet
226 @item
227 Follow the GNU coding standards.
228
229 @item
230 Avoid global variables.  We ideally want BFD to be fully reentrant, so
231 that it can be used in multiple threads.  All uses of global or static
232 variables interfere with that.  Initialized constant variables are OK,
233 and they should be explicitly marked with const.  Instead of global
234 variables, use data attached to a BFD or to a linker hash table.
235
236 @item
237 All externally visible functions should have names which start with
238 @samp{bfd_}.  All such functions should be declared in some header file,
239 typically @file{bfd.h}.  See, for example, the various declarations near
240 the end of @file{bfd-in.h}, which mostly declare functions required by
241 specific linker emulations.
242
243 @item
244 All functions which need to be visible from one file to another within
245 BFD, but should not be visible outside of BFD, should start with
246 @samp{_bfd_}.  Although external names beginning with @samp{_} are
247 prohibited by the ANSI standard, in practice this usage will always
248 work, and it is required by the GNU coding standards.
249
250 @item
251 Always remember that people can compile using @samp{--enable-targets} to
252 build several, or all, targets at once.  It must be possible to link
253 together the files for all targets.
254
255 @item
256 BFD code should compile with few or no warnings using @samp{gcc -Wall}.
257 Some warnings are OK, like the absence of certain function declarations
258 which may or may not be declared in system header files.  Warnings about
259 ambiguous expressions and the like should always be fixed.
260 @end itemize
261
262 @node BFD target vector
263 @section BFD target vector
264 @cindex bfd target vector
265 @cindex target vector in bfd
266
267 BFD supports multiple object file formats by using the @dfn{target
268 vector}.  This is simply a set of function pointers which implement
269 behaviour that is specific to a particular object file format.
270
271 In this section I list all of the entries in the target vector and
272 describe what they do.
273
274 @menu
275 * BFD target vector miscellaneous::     Miscellaneous constants
276 * BFD target vector swap::              Swapping functions
277 * BFD target vector format::            Format type dependent functions
278 * BFD_JUMP_TABLE macros::               BFD_JUMP_TABLE macros
279 * BFD target vector generic::           Generic functions
280 * BFD target vector copy::              Copy functions
281 * BFD target vector core::              Core file support functions
282 * BFD target vector archive::           Archive functions
283 * BFD target vector symbols::           Symbol table functions
284 * BFD target vector relocs::            Relocation support
285 * BFD target vector write::             Output functions
286 * BFD target vector link::              Linker functions
287 * BFD target vector dynamic::           Dynamic linking information functions
288 @end menu
289
290 @node BFD target vector miscellaneous
291 @subsection Miscellaneous constants
292
293 The target vector starts with a set of constants.
294
295 @table @samp
296 @item name
297 The name of the target vector.  This is an arbitrary string.  This is
298 how the target vector is named in command line options for tools which
299 use BFD, such as the @samp{--oformat} linker option.
300
301 @item flavour
302 A general description of the type of target.  The following flavours are
303 currently defined:
304
305 @table @samp
306 @item bfd_target_unknown_flavour
307 Undefined or unknown.
308 @item bfd_target_aout_flavour
309 a.out.
310 @item bfd_target_coff_flavour
311 COFF.
312 @item bfd_target_ecoff_flavour
313 ECOFF.
314 @item bfd_target_elf_flavour
315 ELF.
316 @item bfd_target_ieee_flavour
317 IEEE-695.
318 @item bfd_target_nlm_flavour
319 NLM.
320 @item bfd_target_oasys_flavour
321 OASYS.
322 @item bfd_target_tekhex_flavour
323 Tektronix hex format.
324 @item bfd_target_srec_flavour
325 Motorola S-record format.
326 @item bfd_target_ihex_flavour
327 Intel hex format.
328 @item bfd_target_som_flavour
329 SOM (used on HP/UX).
330 @item bfd_target_os9k_flavour
331 os9000.
332 @item bfd_target_versados_flavour
333 VERSAdos.
334 @item bfd_target_msdos_flavour
335 MS-DOS.
336 @item bfd_target_evax_flavour
337 openVMS.
338 @item bfd_target_mmo_flavour
339 Donald Knuth's MMIXware object format.
340 @end table
341
342 @item byteorder
343 The byte order of data in the object file.  One of
344 @samp{BFD_ENDIAN_BIG}, @samp{BFD_ENDIAN_LITTLE}, or
345 @samp{BFD_ENDIAN_UNKNOWN}.  The latter would be used for a format such
346 as S-records which do not record the architecture of the data.
347
348 @item header_byteorder
349 The byte order of header information in the object file.  Normally the
350 same as the @samp{byteorder} field, but there are certain cases where it
351 may be different.
352
353 @item object_flags
354 Flags which may appear in the @samp{flags} field of a BFD with this
355 format.
356
357 @item section_flags
358 Flags which may appear in the @samp{flags} field of a section within a
359 BFD with this format.
360
361 @item symbol_leading_char
362 A character which the C compiler normally puts before a symbol.  For
363 example, an a.out compiler will typically generate the symbol
364 @samp{_foo} for a function named @samp{foo} in the C source, in which
365 case this field would be @samp{_}.  If there is no such character, this
366 field will be @samp{0}.
367
368 @item ar_pad_char
369 The padding character to use at the end of an archive name.  Normally
370 @samp{/}.
371
372 @item ar_max_namelen
373 The maximum length of a short name in an archive.  Normally @samp{14}.
374
375 @item backend_data
376 A pointer to constant backend data.  This is used by backends to store
377 whatever additional information they need to distinguish similar target
378 vectors which use the same sets of functions.
379 @end table
380
381 @node BFD target vector swap
382 @subsection Swapping functions
383
384 Every target vector has function pointers used for swapping information
385 in and out of the target representation.  There are two sets of
386 functions: one for data information, and one for header information.
387 Each set has three sizes: 64-bit, 32-bit, and 16-bit.  Each size has
388 three actual functions: put, get unsigned, and get signed.
389
390 These 18 functions are used to convert data between the host and target
391 representations.
392
393 @node BFD target vector format
394 @subsection Format type dependent functions
395
396 Every target vector has three arrays of function pointers which are
397 indexed by the BFD format type.  The BFD format types are as follows:
398
399 @table @samp
400 @item bfd_unknown
401 Unknown format.  Not used for anything useful.
402 @item bfd_object
403 Object file.
404 @item bfd_archive
405 Archive file.
406 @item bfd_core
407 Core file.
408 @end table
409
410 The three arrays of function pointers are as follows:
411
412 @table @samp
413 @item bfd_check_format
414 Check whether the BFD is of a particular format (object file, archive
415 file, or core file) corresponding to this target vector.  This is called
416 by the @samp{bfd_check_format} function when examining an existing BFD.
417 If the BFD matches the desired format, this function will initialize any
418 format specific information such as the @samp{tdata} field of the BFD.
419 This function must be called before any other BFD target vector function
420 on a file opened for reading.
421
422 @item bfd_set_format
423 Set the format of a BFD which was created for output.  This is called by
424 the @samp{bfd_set_format} function after creating the BFD with a
425 function such as @samp{bfd_openw}.  This function will initialize format
426 specific information required to write out an object file or whatever of
427 the given format.  This function must be called before any other BFD
428 target vector function on a file opened for writing.
429
430 @item bfd_write_contents
431 Write out the contents of the BFD in the given format.  This is called
432 by @samp{bfd_close} function for a BFD opened for writing.  This really
433 should not be an array selected by format type, as the
434 @samp{bfd_set_format} function provides all the required information.
435 In fact, BFD will fail if a different format is used when calling
436 through the @samp{bfd_set_format} and the @samp{bfd_write_contents}
437 arrays; fortunately, since @samp{bfd_close} gets it right, this is a
438 difficult error to make.
439 @end table
440
441 @node BFD_JUMP_TABLE macros
442 @subsection @samp{BFD_JUMP_TABLE} macros
443 @cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE}
444
445 Most target vectors are defined using @samp{BFD_JUMP_TABLE} macros.
446 These macros take a single argument, which is a prefix applied to a set
447 of functions.  The macros are then used to initialize the fields in the
448 target vector.
449
450 For example, the @samp{BFD_JUMP_TABLE_RELOCS} macro defines three
451 functions: @samp{_get_reloc_upper_bound}, @samp{_canonicalize_reloc},
452 and @samp{_bfd_reloc_type_lookup}.  A reference like
453 @samp{BFD_JUMP_TABLE_RELOCS (foo)} will expand into three functions
454 prefixed with @samp{foo}: @samp{foo_get_reloc_upper_bound}, etc.  The
455 @samp{BFD_JUMP_TABLE_RELOCS} macro will be placed such that those three
456 functions initialize the appropriate fields in the BFD target vector.
457
458 This is done because it turns out that many different target vectors can
459 share certain classes of functions.  For example, archives are similar
460 on most platforms, so most target vectors can use the same archive
461 functions.  Those target vectors all use @samp{BFD_JUMP_TABLE_ARCHIVE}
462 with the same argument, calling a set of functions which is defined in
463 @file{archive.c}.
464
465 Each of the @samp{BFD_JUMP_TABLE} macros is mentioned below along with
466 the description of the function pointers which it defines.  The function
467 pointers will be described using the name without the prefix which the
468 @samp{BFD_JUMP_TABLE} macro defines.  This name is normally the same as
469 the name of the field in the target vector structure.  Any differences
470 will be noted.
471
472 @node BFD target vector generic
473 @subsection Generic functions
474 @cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_GENERIC}
475
476 The @samp{BFD_JUMP_TABLE_GENERIC} macro is used for some catch all
477 functions which don't easily fit into other categories.
478
479 @table @samp
480 @item _close_and_cleanup
481 Free any target specific information associated with the BFD.  This is
482 called when any BFD is closed (the @samp{bfd_write_contents} function
483 mentioned earlier is only called for a BFD opened for writing).  Most
484 targets use @samp{bfd_alloc} to allocate all target specific
485 information, and therefore don't have to do anything in this function.
486 This function pointer is typically set to
487 @samp{_bfd_generic_close_and_cleanup}, which simply returns true.
488
489 @item _bfd_free_cached_info
490 Free any cached information associated with the BFD which can be
491 recreated later if necessary.  This is used to reduce the memory
492 consumption required by programs using BFD.  This is normally called via
493 the @samp{bfd_free_cached_info} macro.  It is used by the default
494 archive routines when computing the archive map.  Most targets do not
495 do anything special for this entry point, and just set it to
496 @samp{_bfd_generic_free_cached_info}, which simply returns true.
497
498 @item _new_section_hook
499 This is called from @samp{bfd_make_section_anyway} whenever a new
500 section is created.  Most targets use it to initialize section specific
501 information.  This function is called whether or not the section
502 corresponds to an actual section in an actual BFD.
503
504 @item _get_section_contents
505 Get the contents of a section.  This is called from
506 @samp{bfd_get_section_contents}.  Most targets set this to
507 @samp{_bfd_generic_get_section_contents}, which does a @samp{bfd_seek}
508 based on the section's @samp{filepos} field and a @samp{bfd_bread}.  The
509 corresponding field in the target vector is named
510 @samp{_bfd_get_section_contents}.
511
512 @item _get_section_contents_in_window
513 Set a @samp{bfd_window} to hold the contents of a section.  This is
514 called from @samp{bfd_get_section_contents_in_window}.  The
515 @samp{bfd_window} idea never really caught on, and I don't think this is
516 ever called.  Pretty much all targets implement this as
517 @samp{bfd_generic_get_section_contents_in_window}, which uses
518 @samp{bfd_get_section_contents} to do the right thing.  The
519 corresponding field in the target vector is named
520 @samp{_bfd_get_section_contents_in_window}.
521 @end table
522
523 @node BFD target vector copy
524 @subsection Copy functions
525 @cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_COPY}
526
527 The @samp{BFD_JUMP_TABLE_COPY} macro is used for functions which are
528 called when copying BFDs, and for a couple of functions which deal with
529 internal BFD information.
530
531 @table @samp
532 @item _bfd_copy_private_bfd_data
533 This is called when copying a BFD, via @samp{bfd_copy_private_bfd_data}.
534 If the input and output BFDs have the same format, this will copy any
535 private information over.  This is called after all the section contents
536 have been written to the output file.  Only a few targets do anything in
537 this function.
538
539 @item _bfd_merge_private_bfd_data
540 This is called when linking, via @samp{bfd_merge_private_bfd_data}.  It
541 gives the backend linker code a chance to set any special flags in the
542 output file based on the contents of the input file.  Only a few targets
543 do anything in this function.
544
545 @item _bfd_copy_private_section_data
546 This is similar to @samp{_bfd_copy_private_bfd_data}, but it is called
547 for each section, via @samp{bfd_copy_private_section_data}.  This
548 function is called before any section contents have been written.  Only
549 a few targets do anything in this function.
550
551 @item _bfd_copy_private_symbol_data
552 This is called via @samp{bfd_copy_private_symbol_data}, but I don't
553 think anything actually calls it.  If it were defined, it could be used
554 to copy private symbol data from one BFD to another.  However, most BFDs
555 store extra symbol information by allocating space which is larger than
556 the @samp{asymbol} structure and storing private information in the
557 extra space.  Since @samp{objcopy} and other programs copy symbol
558 information by copying pointers to @samp{asymbol} structures, the
559 private symbol information is automatically copied as well.  Most
560 targets do not do anything in this function.
561
562 @item _bfd_set_private_flags
563 This is called via @samp{bfd_set_private_flags}.  It is basically a hook
564 for the assembler to set magic information.  For example, the PowerPC
565 ELF assembler uses it to set flags which appear in the e_flags field of
566 the ELF header.  Most targets do not do anything in this function.
567
568 @item _bfd_print_private_bfd_data
569 This is called by @samp{objdump} when the @samp{-p} option is used.  It
570 is called via @samp{bfd_print_private_data}.  It prints any interesting
571 information about the BFD which can not be otherwise represented by BFD
572 and thus can not be printed by @samp{objdump}.  Most targets do not do
573 anything in this function.
574 @end table
575
576 @node BFD target vector core
577 @subsection Core file support functions
578 @cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_CORE}
579
580 The @samp{BFD_JUMP_TABLE_CORE} macro is used for functions which deal
581 with core files.  Obviously, these functions only do something
582 interesting for targets which have core file support.
583
584 @table @samp
585 @item _core_file_failing_command
586 Given a core file, this returns the command which was run to produce the
587 core file.
588
589 @item _core_file_failing_signal
590 Given a core file, this returns the signal number which produced the
591 core file.
592
593 @item _core_file_matches_executable_p
594 Given a core file and a BFD for an executable, this returns whether the
595 core file was generated by the executable.
596 @end table
597
598 @node BFD target vector archive
599 @subsection Archive functions
600 @cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_ARCHIVE}
601
602 The @samp{BFD_JUMP_TABLE_ARCHIVE} macro is used for functions which deal
603 with archive files.  Most targets use COFF style archive files
604 (including ELF targets), and these use @samp{_bfd_archive_coff} as the
605 argument to @samp{BFD_JUMP_TABLE_ARCHIVE}.  Some targets use BSD/a.out
606 style archives, and these use @samp{_bfd_archive_bsd}.  (The main
607 difference between BSD and COFF archives is the format of the archive
608 symbol table).  Targets with no archive support use
609 @samp{_bfd_noarchive}.  Finally, a few targets have unusual archive
610 handling.
611
612 @table @samp
613 @item _slurp_armap
614 Read in the archive symbol table, storing it in private BFD data.  This
615 is normally called from the archive @samp{check_format} routine.  The
616 corresponding field in the target vector is named
617 @samp{_bfd_slurp_armap}.
618
619 @item _slurp_extended_name_table
620 Read in the extended name table from the archive, if there is one,
621 storing it in private BFD data.  This is normally called from the
622 archive @samp{check_format} routine.  The corresponding field in the
623 target vector is named @samp{_bfd_slurp_extended_name_table}.
624
625 @item construct_extended_name_table
626 Build and return an extended name table if one is needed to write out
627 the archive.  This also adjusts the archive headers to refer to the
628 extended name table appropriately.  This is normally called from the
629 archive @samp{write_contents} routine.  The corresponding field in the
630 target vector is named @samp{_bfd_construct_extended_name_table}.
631
632 @item _truncate_arname
633 This copies a file name into an archive header, truncating it as
634 required.  It is normally called from the archive @samp{write_contents}
635 routine.  This function is more interesting in targets which do not
636 support extended name tables, but I think the GNU @samp{ar} program
637 always uses extended name tables anyhow.  The corresponding field in the
638 target vector is named @samp{_bfd_truncate_arname}.
639
640 @item _write_armap
641 Write out the archive symbol table using calls to @samp{bfd_bwrite}.
642 This is normally called from the archive @samp{write_contents} routine.
643 The corresponding field in the target vector is named @samp{write_armap}
644 (no leading underscore).
645
646 @item _read_ar_hdr
647 Read and parse an archive header.  This handles expanding the archive
648 header name into the real file name using the extended name table.  This
649 is called by routines which read the archive symbol table or the archive
650 itself.  The corresponding field in the target vector is named
651 @samp{_bfd_read_ar_hdr_fn}.
652
653 @item _openr_next_archived_file
654 Given an archive and a BFD representing a file stored within the
655 archive, return a BFD for the next file in the archive.  This is called
656 via @samp{bfd_openr_next_archived_file}.  The corresponding field in the
657 target vector is named @samp{openr_next_archived_file} (no leading
658 underscore).
659
660 @item _get_elt_at_index
661 Given an archive and an index, return a BFD for the file in the archive
662 corresponding to that entry in the archive symbol table.  This is called
663 via @samp{bfd_get_elt_at_index}.  The corresponding field in the target
664 vector is named @samp{_bfd_get_elt_at_index}.
665
666 @item _generic_stat_arch_elt
667 Do a stat on an element of an archive, returning information read from
668 the archive header (modification time, uid, gid, file mode, size).  This
669 is called via @samp{bfd_stat_arch_elt}.  The corresponding field in the
670 target vector is named @samp{_bfd_stat_arch_elt}.
671
672 @item _update_armap_timestamp
673 After the entire contents of an archive have been written out, update
674 the timestamp of the archive symbol table to be newer than that of the
675 file.  This is required for a.out style archives.  This is normally
676 called by the archive @samp{write_contents} routine.  The corresponding
677 field in the target vector is named @samp{_bfd_update_armap_timestamp}.
678 @end table
679
680 @node BFD target vector symbols
681 @subsection Symbol table functions
682 @cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_SYMBOLS}
683
684 The @samp{BFD_JUMP_TABLE_SYMBOLS} macro is used for functions which deal
685 with symbols.
686
687 @table @samp
688 @item _get_symtab_upper_bound
689 Return a sensible upper bound on the amount of memory which will be
690 required to read the symbol table.  In practice most targets return the
691 amount of memory required to hold @samp{asymbol} pointers for all the
692 symbols plus a trailing @samp{NULL} entry, and store the actual symbol
693 information in BFD private data.  This is called via
694 @samp{bfd_get_symtab_upper_bound}.  The corresponding field in the
695 target vector is named @samp{_bfd_get_symtab_upper_bound}.
696
697 @item _get_symtab
698 Read in the symbol table.  This is called via
699 @samp{bfd_canonicalize_symtab}.  The corresponding field in the target
700 vector is named @samp{_bfd_canonicalize_symtab}.
701
702 @item _make_empty_symbol
703 Create an empty symbol for the BFD.  This is needed because most targets
704 store extra information with each symbol by allocating a structure
705 larger than an @samp{asymbol} and storing the extra information at the
706 end.  This function will allocate the right amount of memory, and return
707 what looks like a pointer to an empty @samp{asymbol}.  This is called
708 via @samp{bfd_make_empty_symbol}.  The corresponding field in the target
709 vector is named @samp{_bfd_make_empty_symbol}.
710
711 @item _print_symbol
712 Print information about the symbol.  This is called via
713 @samp{bfd_print_symbol}.  One of the arguments indicates what sort of
714 information should be printed:
715
716 @table @samp
717 @item bfd_print_symbol_name
718 Just print the symbol name.
719 @item bfd_print_symbol_more
720 Print the symbol name and some interesting flags.  I don't think
721 anything actually uses this.
722 @item bfd_print_symbol_all
723 Print all information about the symbol.  This is used by @samp{objdump}
724 when run with the @samp{-t} option.
725 @end table
726 The corresponding field in the target vector is named
727 @samp{_bfd_print_symbol}.
728
729 @item _get_symbol_info
730 Return a standard set of information about the symbol.  This is called
731 via @samp{bfd_symbol_info}.  The corresponding field in the target
732 vector is named @samp{_bfd_get_symbol_info}.
733
734 @item _bfd_is_local_label_name
735 Return whether the given string would normally represent the name of a
736 local label.  This is called via @samp{bfd_is_local_label} and
737 @samp{bfd_is_local_label_name}.  Local labels are normally discarded by
738 the assembler.  In the linker, this defines the difference between the
739 @samp{-x} and @samp{-X} options.
740
741 @item _get_lineno
742 Return line number information for a symbol.  This is only meaningful
743 for a COFF target.  This is called when writing out COFF line numbers.
744
745 @item _find_nearest_line
746 Given an address within a section, use the debugging information to find
747 the matching file name, function name, and line number, if any.  This is
748 called via @samp{bfd_find_nearest_line}.  The corresponding field in the
749 target vector is named @samp{_bfd_find_nearest_line}.
750
751 @item _bfd_make_debug_symbol
752 Make a debugging symbol.  This is only meaningful for a COFF target,
753 where it simply returns a symbol which will be placed in the
754 @samp{N_DEBUG} section when it is written out.  This is called via
755 @samp{bfd_make_debug_symbol}.
756
757 @item _read_minisymbols
758 Minisymbols are used to reduce the memory requirements of programs like
759 @samp{nm}.  A minisymbol is a cookie pointing to internal symbol
760 information which the caller can use to extract complete symbol
761 information.  This permits BFD to not convert all the symbols into
762 generic form, but to instead convert them one at a time.  This is called
763 via @samp{bfd_read_minisymbols}.  Most targets do not implement this,
764 and just use generic support which is based on using standard
765 @samp{asymbol} structures.
766
767 @item _minisymbol_to_symbol
768 Convert a minisymbol to a standard @samp{asymbol}.  This is called via
769 @samp{bfd_minisymbol_to_symbol}.
770 @end table
771
772 @node BFD target vector relocs
773 @subsection Relocation support
774 @cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_RELOCS}
775
776 The @samp{BFD_JUMP_TABLE_RELOCS} macro is used for functions which deal
777 with relocations.
778
779 @table @samp
780 @item _get_reloc_upper_bound
781 Return a sensible upper bound on the amount of memory which will be
782 required to read the relocations for a section.  In practice most
783 targets return the amount of memory required to hold @samp{arelent}
784 pointers for all the relocations plus a trailing @samp{NULL} entry, and
785 store the actual relocation information in BFD private data.  This is
786 called via @samp{bfd_get_reloc_upper_bound}.
787
788 @item _canonicalize_reloc
789 Return the relocation information for a section.  This is called via
790 @samp{bfd_canonicalize_reloc}.  The corresponding field in the target
791 vector is named @samp{_bfd_canonicalize_reloc}.
792
793 @item _bfd_reloc_type_lookup
794 Given a relocation code, return the corresponding howto structure
795 (@pxref{BFD relocation codes}).  This is called via
796 @samp{bfd_reloc_type_lookup}.  The corresponding field in the target
797 vector is named @samp{reloc_type_lookup}.
798 @end table
799
800 @node BFD target vector write
801 @subsection Output functions
802 @cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_WRITE}
803
804 The @samp{BFD_JUMP_TABLE_WRITE} macro is used for functions which deal
805 with writing out a BFD.
806
807 @table @samp
808 @item _set_arch_mach
809 Set the architecture and machine number for a BFD.  This is called via
810 @samp{bfd_set_arch_mach}.  Most targets implement this by calling
811 @samp{bfd_default_set_arch_mach}.  The corresponding field in the target
812 vector is named @samp{_bfd_set_arch_mach}.
813
814 @item _set_section_contents
815 Write out the contents of a section.  This is called via
816 @samp{bfd_set_section_contents}.  The corresponding field in the target
817 vector is named @samp{_bfd_set_section_contents}.
818 @end table
819
820 @node BFD target vector link
821 @subsection Linker functions
822 @cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_LINK}
823
824 The @samp{BFD_JUMP_TABLE_LINK} macro is used for functions called by the
825 linker.
826
827 @table @samp
828 @item _sizeof_headers
829 Return the size of the header information required for a BFD.  This is
830 used to implement the @samp{SIZEOF_HEADERS} linker script function.  It
831 is normally used to align the first section at an efficient position on
832 the page.  This is called via @samp{bfd_sizeof_headers}.  The
833 corresponding field in the target vector is named
834 @samp{_bfd_sizeof_headers}.
835
836 @item _bfd_get_relocated_section_contents
837 Read the contents of a section and apply the relocation information.
838 This handles both a final link and a relocateable link; in the latter
839 case, it adjust the relocation information as well.  This is called via
840 @samp{bfd_get_relocated_section_contents}.  Most targets implement it by
841 calling @samp{bfd_generic_get_relocated_section_contents}.
842
843 @item _bfd_relax_section
844 Try to use relaxation to shrink the size of a section.  This is called
845 by the linker when the @samp{-relax} option is used.  This is called via
846 @samp{bfd_relax_section}.  Most targets do not support any sort of
847 relaxation.
848
849 @item _bfd_link_hash_table_create
850 Create the symbol hash table to use for the linker.  This linker hook
851 permits the backend to control the size and information of the elements
852 in the linker symbol hash table.  This is called via
853 @samp{bfd_link_hash_table_create}.
854
855 @item _bfd_link_add_symbols
856 Given an object file or an archive, add all symbols into the linker
857 symbol hash table.  Use callbacks to the linker to include archive
858 elements in the link.  This is called via @samp{bfd_link_add_symbols}.
859
860 @item _bfd_final_link
861 Finish the linking process.  The linker calls this hook after all of the
862 input files have been read, when it is ready to finish the link and
863 generate the output file.  This is called via @samp{bfd_final_link}.
864
865 @item _bfd_link_split_section
866 I don't know what this is for.  Nothing seems to call it.  The only
867 non-trivial definition is in @file{som.c}.
868 @end table
869
870 @node BFD target vector dynamic
871 @subsection Dynamic linking information functions
872 @cindex @samp{BFD_JUMP_TABLE_DYNAMIC}
873
874 The @samp{BFD_JUMP_TABLE_DYNAMIC} macro is used for functions which read
875 dynamic linking information.
876
877 @table @samp
878 @item _get_dynamic_symtab_upper_bound
879 Return a sensible upper bound on the amount of memory which will be
880 required to read the dynamic symbol table.  In practice most targets
881 return the amount of memory required to hold @samp{asymbol} pointers for
882 all the symbols plus a trailing @samp{NULL} entry, and store the actual
883 symbol information in BFD private data.  This is called via
884 @samp{bfd_get_dynamic_symtab_upper_bound}.  The corresponding field in
885 the target vector is named @samp{_bfd_get_dynamic_symtab_upper_bound}.
886
887 @item _canonicalize_dynamic_symtab
888 Read the dynamic symbol table.  This is called via
889 @samp{bfd_canonicalize_dynamic_symtab}.  The corresponding field in the
890 target vector is named @samp{_bfd_canonicalize_dynamic_symtab}.
891
892 @item _get_dynamic_reloc_upper_bound
893 Return a sensible upper bound on the amount of memory which will be
894 required to read the dynamic relocations.  In practice most targets
895 return the amount of memory required to hold @samp{arelent} pointers for
896 all the relocations plus a trailing @samp{NULL} entry, and store the
897 actual relocation information in BFD private data.  This is called via
898 @samp{bfd_get_dynamic_reloc_upper_bound}.  The corresponding field in
899 the target vector is named @samp{_bfd_get_dynamic_reloc_upper_bound}.
900
901 @item _canonicalize_dynamic_reloc
902 Read the dynamic relocations.  This is called via
903 @samp{bfd_canonicalize_dynamic_reloc}.  The corresponding field in the
904 target vector is named @samp{_bfd_canonicalize_dynamic_reloc}.
905 @end table
906
907 @node BFD generated files
908 @section BFD generated files
909 @cindex generated files in bfd
910 @cindex bfd generated files
911
912 BFD contains several automatically generated files.  This section
913 describes them.  Some files are created at configure time, when you
914 configure BFD.  Some files are created at make time, when you build
915 BFD.  Some files are automatically rebuilt at make time, but only if
916 you configure with the @samp{--enable-maintainer-mode} option.  Some
917 files live in the object directory---the directory from which you run
918 configure---and some live in the source directory.  All files that live
919 in the source directory are checked into the CVS repository.
920
921 @table @file
922 @item bfd.h
923 @cindex @file{bfd.h}
924 @cindex @file{bfd-in3.h}
925 Lives in the object directory.  Created at make time from
926 @file{bfd-in2.h} via @file{bfd-in3.h}.  @file{bfd-in3.h} is created at
927 configure time from @file{bfd-in2.h}.  There are automatic dependencies
928 to rebuild @file{bfd-in3.h} and hence @file{bfd.h} if @file{bfd-in2.h}
929 changes, so you can normally ignore @file{bfd-in3.h}, and just think
930 about @file{bfd-in2.h} and @file{bfd.h}.
931
932 @file{bfd.h} is built by replacing a few strings in @file{bfd-in2.h}.
933 To see them, search for @samp{@@} in @file{bfd-in2.h}.  They mainly
934 control whether BFD is built for a 32 bit target or a 64 bit target.
935
936 @item bfd-in2.h
937 @cindex @file{bfd-in2.h}
938 Lives in the source directory.  Created from @file{bfd-in.h} and several
939 other BFD source files.  If you configure with the
940 @samp{--enable-maintainer-mode} option, @file{bfd-in2.h} is rebuilt
941 automatically when a source file changes.
942
943 @item elf32-target.h
944 @itemx elf64-target.h
945 @cindex @file{elf32-target.h}
946 @cindex @file{elf64-target.h}
947 Live in the object directory.  Created from @file{elfxx-target.h}.
948 These files are versions of @file{elfxx-target.h} customized for either
949 a 32 bit ELF target or a 64 bit ELF target.
950
951 @item libbfd.h
952 @cindex @file{libbfd.h}
953 Lives in the source directory.  Created from @file{libbfd-in.h} and
954 several other BFD source files.  If you configure with the
955 @samp{--enable-maintainer-mode} option, @file{libbfd.h} is rebuilt
956 automatically when a source file changes.
957
958 @item libcoff.h
959 @cindex @file{libcoff.h}
960 Lives in the source directory.  Created from @file{libcoff-in.h} and
961 @file{coffcode.h}.  If you configure with the
962 @samp{--enable-maintainer-mode} option, @file{libcoff.h} is rebuilt
963 automatically when a source file changes.
964
965 @item targmatch.h
966 @cindex @file{targmatch.h}
967 Lives in the object directory.  Created at make time from
968 @file{config.bfd}.  This file is used to map configuration triplets into
969 BFD target vector variable names at run time.
970 @end table
971
972 @node BFD multiple compilations
973 @section Files compiled multiple times in BFD
974 Several files in BFD are compiled multiple times.  By this I mean that
975 there are header files which contain function definitions.  These header
976 files are included by other files, and thus the functions are compiled
977 once per file which includes them.
978
979 Preprocessor macros are used to control the compilation, so that each
980 time the files are compiled the resulting functions are slightly
981 different.  Naturally, if they weren't different, there would be no
982 reason to compile them multiple times.
983
984 This is a not a particularly good programming technique, and future BFD
985 work should avoid it.
986
987 @itemize @bullet
988 @item
989 Since this technique is rarely used, even experienced C programmers find
990 it confusing.
991
992 @item
993 It is difficult to debug programs which use BFD, since there is no way
994 to describe which version of a particular function you are looking at.
995
996 @item
997 Programs which use BFD wind up incorporating two or more slightly
998 different versions of the same function, which wastes space in the
999 executable.
1000
1001 @item
1002 This technique is never required nor is it especially efficient.  It is
1003 always possible to use statically initialized structures holding
1004 function pointers and magic constants instead.
1005 @end itemize
1006
1007 The following is a list of the files which are compiled multiple times.
1008
1009 @table @file
1010 @item aout-target.h
1011 @cindex @file{aout-target.h}
1012 Describes a few functions and the target vector for a.out targets.  This
1013 is used by individual a.out targets with different definitions of
1014 @samp{N_TXTADDR} and similar a.out macros.
1015
1016 @item aoutf1.h
1017 @cindex @file{aoutf1.h}
1018 Implements standard SunOS a.out files.  In principle it supports 64 bit
1019 a.out targets based on the preprocessor macro @samp{ARCH_SIZE}, but
1020 since all known a.out targets are 32 bits, this code may or may not
1021 work.  This file is only included by a few other files, and it is
1022 difficult to justify its existence.
1023
1024 @item aoutx.h
1025 @cindex @file{aoutx.h}
1026 Implements basic a.out support routines.  This file can be compiled for
1027 either 32 or 64 bit support.  Since all known a.out targets are 32 bits,
1028 the 64 bit support may or may not work.  I believe the original
1029 intention was that this file would only be included by @samp{aout32.c}
1030 and @samp{aout64.c}, and that other a.out targets would simply refer to
1031 the functions it defined.  Unfortunately, some other a.out targets
1032 started including it directly, leading to a somewhat confused state of
1033 affairs.
1034
1035 @item coffcode.h
1036 @cindex @file{coffcode.h}
1037 Implements basic COFF support routines.  This file is included by every
1038 COFF target.  It implements code which handles COFF magic numbers as
1039 well as various hook functions called by the generic COFF functions in
1040 @file{coffgen.c}.  This file is controlled by a number of different
1041 macros, and more are added regularly.
1042
1043 @item coffswap.h
1044 @cindex @file{coffswap.h}
1045 Implements COFF swapping routines.  This file is included by
1046 @file{coffcode.h}, and thus by every COFF target.  It implements the
1047 routines which swap COFF structures between internal and external
1048 format.  The main control for this file is the external structure
1049 definitions in the files in the @file{include/coff} directory.  A COFF
1050 target file will include one of those files before including
1051 @file{coffcode.h} and thus @file{coffswap.h}.  There are a few other
1052 macros which affect @file{coffswap.h} as well, mostly describing whether
1053 certain fields are present in the external structures.
1054
1055 @item ecoffswap.h
1056 @cindex @file{ecoffswap.h}
1057 Implements ECOFF swapping routines.  This is like @file{coffswap.h}, but
1058 for ECOFF.  It is included by the ECOFF target files (of which there are
1059 only two).  The control is the preprocessor macro @samp{ECOFF_32} or
1060 @samp{ECOFF_64}.
1061
1062 @item elfcode.h
1063 @cindex @file{elfcode.h}
1064 Implements ELF functions that use external structure definitions.  This
1065 file is included by two other files: @file{elf32.c} and @file{elf64.c}.
1066 It is controlled by the @samp{ARCH_SIZE} macro which is defined to be
1067 @samp{32} or @samp{64} before including it.  The @samp{NAME} macro is
1068 used internally to give the functions different names for the two target
1069 sizes.
1070
1071 @item elfcore.h
1072 @cindex @file{elfcore.h}
1073 Like @file{elfcode.h}, but for functions that are specific to ELF core
1074 files.  This is included only by @file{elfcode.h}.
1075
1076 @item elflink.h
1077 @cindex @file{elflink.h}
1078 Like @file{elfcode.h}, but for functions used by the ELF linker.  This
1079 is included only by @file{elfcode.h}.
1080
1081 @item elfxx-target.h
1082 @cindex @file{elfxx-target.h}
1083 This file is the source for the generated files @file{elf32-target.h}
1084 and @file{elf64-target.h}, one of which is included by every ELF target.
1085 It defines the ELF target vector.
1086
1087 @item freebsd.h
1088 @cindex @file{freebsd.h}
1089 Presumably intended to be included by all FreeBSD targets, but in fact
1090 there is only one such target, @samp{i386-freebsd}.  This defines a
1091 function used to set the right magic number for FreeBSD, as well as
1092 various macros, and includes @file{aout-target.h}.
1093
1094 @item netbsd.h
1095 @cindex @file{netbsd.h}
1096 Like @file{freebsd.h}, except that there are several files which include
1097 it.
1098
1099 @item nlm-target.h
1100 @cindex @file{nlm-target.h}
1101 Defines the target vector for a standard NLM target.
1102
1103 @item nlmcode.h
1104 @cindex @file{nlmcode.h}
1105 Like @file{elfcode.h}, but for NLM targets.  This is only included by
1106 @file{nlm32.c} and @file{nlm64.c}, both of which define the macro
1107 @samp{ARCH_SIZE} to an appropriate value.  There are no 64 bit NLM
1108 targets anyhow, so this is sort of useless.
1109
1110 @item nlmswap.h
1111 @cindex @file{nlmswap.h}
1112 Like @file{coffswap.h}, but for NLM targets.  This is included by each
1113 NLM target, but I think it winds up compiling to the exact same code for
1114 every target, and as such is fairly useless.
1115
1116 @item peicode.h
1117 @cindex @file{peicode.h}
1118 Provides swapping routines and other hooks for PE targets.
1119 @file{coffcode.h} will include this rather than @file{coffswap.h} for a
1120 PE target.  This defines PE specific versions of the COFF swapping
1121 routines, and also defines some macros which control @file{coffcode.h}
1122 itself.
1123 @end table
1124
1125 @node BFD relocation handling
1126 @section BFD relocation handling
1127 @cindex bfd relocation handling
1128 @cindex relocations in bfd
1129
1130 The handling of relocations is one of the more confusing aspects of BFD.
1131 Relocation handling has been implemented in various different ways, all
1132 somewhat incompatible, none perfect.
1133
1134 @menu
1135 * BFD relocation concepts::     BFD relocation concepts
1136 * BFD relocation functions::    BFD relocation functions
1137 * BFD relocation codes::        BFD relocation codes
1138 * BFD relocation future::       BFD relocation future
1139 @end menu
1140
1141 @node BFD relocation concepts
1142 @subsection BFD relocation concepts
1143
1144 A relocation is an action which the linker must take when linking.  It
1145 describes a change to the contents of a section.  The change is normally
1146 based on the final value of one or more symbols.  Relocations are
1147 created by the assembler when it creates an object file.
1148
1149 Most relocations are simple.  A typical simple relocation is to set 32
1150 bits at a given offset in a section to the value of a symbol.  This type
1151 of relocation would be generated for code like @code{int *p = &i;} where
1152 @samp{p} and @samp{i} are global variables.  A relocation for the symbol
1153 @samp{i} would be generated such that the linker would initialize the
1154 area of memory which holds the value of @samp{p} to the value of the
1155 symbol @samp{i}.
1156
1157 Slightly more complex relocations may include an addend, which is a
1158 constant to add to the symbol value before using it.  In some cases a
1159 relocation will require adding the symbol value to the existing contents
1160 of the section in the object file.  In others the relocation will simply
1161 replace the contents of the section with the symbol value.  Some
1162 relocations are PC relative, so that the value to be stored in the
1163 section is the difference between the value of a symbol and the final
1164 address of the section contents.
1165
1166 In general, relocations can be arbitrarily complex.  For example,
1167 relocations used in dynamic linking systems often require the linker to
1168 allocate space in a different section and use the offset within that
1169 section as the value to store.  In the IEEE object file format,
1170 relocations may involve arbitrary expressions.
1171
1172 When doing a relocateable link, the linker may or may not have to do
1173 anything with a relocation, depending upon the definition of the
1174 relocation.  Simple relocations generally do not require any special
1175 action.
1176
1177 @node BFD relocation functions
1178 @subsection BFD relocation functions
1179
1180 In BFD, each section has an array of @samp{arelent} structures.  Each
1181 structure has a pointer to a symbol, an address within the section, an
1182 addend, and a pointer to a @samp{reloc_howto_struct} structure.  The
1183 howto structure has a bunch of fields describing the reloc, including a
1184 type field.  The type field is specific to the object file format
1185 backend; none of the generic code in BFD examines it.
1186
1187 Originally, the function @samp{bfd_perform_relocation} was supposed to
1188 handle all relocations.  In theory, many relocations would be simple
1189 enough to be described by the fields in the howto structure.  For those
1190 that weren't, the howto structure included a @samp{special_function}
1191 field to use as an escape.
1192
1193 While this seems plausible, a look at @samp{bfd_perform_relocation}
1194 shows that it failed.  The function has odd special cases.  Some of the
1195 fields in the howto structure, such as @samp{pcrel_offset}, were not
1196 adequately documented.
1197
1198 The linker uses @samp{bfd_perform_relocation} to do all relocations when
1199 the input and output file have different formats (e.g., when generating
1200 S-records).  The generic linker code, which is used by all targets which
1201 do not define their own special purpose linker, uses
1202 @samp{bfd_get_relocated_section_contents}, which for most targets turns
1203 into a call to @samp{bfd_generic_get_relocated_section_contents}, which
1204 calls @samp{bfd_perform_relocation}.  So @samp{bfd_perform_relocation}
1205 is still widely used, which makes it difficult to change, since it is
1206 difficult to test all possible cases.
1207
1208 The assembler used @samp{bfd_perform_relocation} for a while.  This
1209 turned out to be the wrong thing to do, since
1210 @samp{bfd_perform_relocation} was written to handle relocations on an
1211 existing object file, while the assembler needed to create relocations
1212 in a new object file.  The assembler was changed to use the new function
1213 @samp{bfd_install_relocation} instead, and @samp{bfd_install_relocation}
1214 was created as a copy of @samp{bfd_perform_relocation}.
1215
1216 Unfortunately, the work did not progress any farther, so
1217 @samp{bfd_install_relocation} remains a simple copy of
1218 @samp{bfd_perform_relocation}, with all the odd special cases and
1219 confusing code.  This again is difficult to change, because again any
1220 change can affect any assembler target, and so is difficult to test.
1221
1222 The new linker, when using the same object file format for all input
1223 files and the output file, does not convert relocations into
1224 @samp{arelent} structures, so it can not use
1225 @samp{bfd_perform_relocation} at all.  Instead, users of the new linker
1226 are expected to write a @samp{relocate_section} function which will
1227 handle relocations in a target specific fashion.
1228
1229 There are two helper functions for target specific relocation:
1230 @samp{_bfd_final_link_relocate} and @samp{_bfd_relocate_contents}.
1231 These functions use a howto structure, but they @emph{do not} use the
1232 @samp{special_function} field.  Since the functions are normally called
1233 from target specific code, the @samp{special_function} field adds
1234 little; any relocations which require special handling can be handled
1235 without calling those functions.
1236
1237 So, if you want to add a new target, or add a new relocation to an
1238 existing target, you need to do the following:
1239
1240 @itemize @bullet
1241 @item
1242 Make sure you clearly understand what the contents of the section should
1243 look like after assembly, after a relocateable link, and after a final
1244 link.  Make sure you clearly understand the operations the linker must
1245 perform during a relocateable link and during a final link.
1246
1247 @item
1248 Write a howto structure for the relocation.  The howto structure is
1249 flexible enough to represent any relocation which should be handled by
1250 setting a contiguous bitfield in the destination to the value of a
1251 symbol, possibly with an addend, possibly adding the symbol value to the
1252 value already present in the destination.
1253
1254 @item
1255 Change the assembler to generate your relocation.  The assembler will
1256 call @samp{bfd_install_relocation}, so your howto structure has to be
1257 able to handle that.  You may need to set the @samp{special_function}
1258 field to handle assembly correctly.  Be careful to ensure that any code
1259 you write to handle the assembler will also work correctly when doing a
1260 relocateable link.  For example, see @samp{bfd_elf_generic_reloc}.
1261
1262 @item
1263 Test the assembler.  Consider the cases of relocation against an
1264 undefined symbol, a common symbol, a symbol defined in the object file
1265 in the same section, and a symbol defined in the object file in a
1266 different section.  These cases may not all be applicable for your
1267 reloc.
1268
1269 @item
1270 If your target uses the new linker, which is recommended, add any
1271 required handling to the target specific relocation function.  In simple
1272 cases this will just involve a call to @samp{_bfd_final_link_relocate}
1273 or @samp{_bfd_relocate_contents}, depending upon the definition of the
1274 relocation and whether the link is relocateable or not.
1275
1276 @item
1277 Test the linker.  Test the case of a final link.  If the relocation can
1278 overflow, use a linker script to force an overflow and make sure the
1279 error is reported correctly.  Test a relocateable link, whether the
1280 symbol is defined or undefined in the relocateable output.  For both the
1281 final and relocateable link, test the case when the symbol is a common
1282 symbol, when the symbol looked like a common symbol but became a defined
1283 symbol, when the symbol is defined in a different object file, and when
1284 the symbol is defined in the same object file.
1285
1286 @item
1287 In order for linking to another object file format, such as S-records,
1288 to work correctly, @samp{bfd_perform_relocation} has to do the right
1289 thing for the relocation.  You may need to set the
1290 @samp{special_function} field to handle this correctly.  Test this by
1291 doing a link in which the output object file format is S-records.
1292
1293 @item
1294 Using the linker to generate relocateable output in a different object
1295 file format is impossible in the general case, so you generally don't
1296 have to worry about that.  The GNU linker makes sure to stop that from
1297 happening when an input file in a different format has relocations.
1298
1299 Linking input files of different object file formats together is quite
1300 unusual, but if you're really dedicated you may want to consider testing
1301 this case, both when the output object file format is the same as your
1302 format, and when it is different.
1303 @end itemize
1304
1305 @node BFD relocation codes
1306 @subsection BFD relocation codes
1307
1308 BFD has another way of describing relocations besides the howto
1309 structures described above: the enum @samp{bfd_reloc_code_real_type}.
1310
1311 Every known relocation type can be described as a value in this
1312 enumeration.  The enumeration contains many target specific relocations,
1313 but where two or more targets have the same relocation, a single code is
1314 used.  For example, the single value @samp{BFD_RELOC_32} is used for all
1315 simple 32 bit relocation types.
1316
1317 The main purpose of this relocation code is to give the assembler some
1318 mechanism to create @samp{arelent} structures.  In order for the
1319 assembler to create an @samp{arelent} structure, it has to be able to
1320 obtain a howto structure.  The function @samp{bfd_reloc_type_lookup},
1321 which simply calls the target vector entry point
1322 @samp{reloc_type_lookup}, takes a relocation code and returns a howto
1323 structure.
1324
1325 The function @samp{bfd_get_reloc_code_name} returns the name of a
1326 relocation code.  This is mainly used in error messages.
1327
1328 Using both howto structures and relocation codes can be somewhat
1329 confusing.  There are many processor specific relocation codes.
1330 However, the relocation is only fully defined by the howto structure.
1331 The same relocation code will map to different howto structures in
1332 different object file formats.  For example, the addend handling may be
1333 different.
1334
1335 Most of the relocation codes are not really general.  The assembler can
1336 not use them without already understanding what sorts of relocations can
1337 be used for a particular target.  It might be possible to replace the
1338 relocation codes with something simpler.
1339
1340 @node BFD relocation future
1341 @subsection BFD relocation future
1342
1343 Clearly the current BFD relocation support is in bad shape.  A
1344 wholescale rewrite would be very difficult, because it would require
1345 thorough testing of every BFD target.  So some sort of incremental
1346 change is required.
1347
1348 My vague thoughts on this would involve defining a new, clearly defined,
1349 howto structure.  Some mechanism would be used to determine which type
1350 of howto structure was being used by a particular format.
1351
1352 The new howto structure would clearly define the relocation behaviour in
1353 the case of an assembly, a relocateable link, and a final link.  At
1354 least one special function would be defined as an escape, and it might
1355 make sense to define more.
1356
1357 One or more generic functions similar to @samp{bfd_perform_relocation}
1358 would be written to handle the new howto structure.
1359
1360 This should make it possible to write a generic version of the relocate
1361 section functions used by the new linker.  The target specific code
1362 would provide some mechanism (a function pointer or an initial
1363 conversion) to convert target specific relocations into howto
1364 structures.
1365
1366 Ideally it would be possible to use this generic relocate section
1367 function for the generic linker as well.  That is, it would replace the
1368 @samp{bfd_generic_get_relocated_section_contents} function which is
1369 currently normally used.
1370
1371 For the special case of ELF dynamic linking, more consideration needs to
1372 be given to writing ELF specific but ELF target generic code to handle
1373 special relocation types such as GOT and PLT.
1374
1375 @node BFD ELF support
1376 @section BFD ELF support
1377 @cindex elf support in bfd
1378 @cindex bfd elf support
1379
1380 The ELF object file format is defined in two parts: a generic ABI and a
1381 processor specific supplement.  The ELF support in BFD is split in a
1382 similar fashion.  The processor specific support is largely kept within
1383 a single file.  The generic support is provided by several other files.
1384 The processor specific support provides a set of function pointers and
1385 constants used by the generic support.
1386
1387 @menu
1388 * BFD ELF sections and segments::       ELF sections and segments
1389 * BFD ELF generic support::             BFD ELF generic support
1390 * BFD ELF processor specific support::  BFD ELF processor specific support
1391 * BFD ELF core files::                  BFD ELF core files
1392 * BFD ELF future::                      BFD ELF future
1393 @end menu
1394
1395 @node BFD ELF sections and segments
1396 @subsection ELF sections and segments
1397
1398 The ELF ABI permits a file to have either sections or segments or both.
1399 Relocateable object files conventionally have only sections.
1400 Executables conventionally have both.  Core files conventionally have
1401 only program segments.
1402
1403 ELF sections are similar to sections in other object file formats: they
1404 have a name, a VMA, file contents, flags, and other miscellaneous
1405 information.  ELF relocations are stored in sections of a particular
1406 type; BFD automatically converts these sections into internal relocation
1407 information.
1408
1409 ELF program segments are intended for fast interpretation by a system
1410 loader.  They have a type, a VMA, an LMA, file contents, and a couple of
1411 other fields.  When an ELF executable is run on a Unix system, the
1412 system loader will examine the program segments to decide how to load
1413 it.  The loader will ignore the section information.  Loadable program
1414 segments (type @samp{PT_LOAD}) are directly loaded into memory.  Other
1415 program segments are interpreted by the loader, and generally provide
1416 dynamic linking information.
1417
1418 When an ELF file has both program segments and sections, an ELF program
1419 segment may encompass one or more ELF sections, in the sense that the
1420 portion of the file which corresponds to the program segment may include
1421 the portions of the file corresponding to one or more sections.  When
1422 there is more than one section in a loadable program segment, the
1423 relative positions of the section contents in the file must correspond
1424 to the relative positions they should hold when the program segment is
1425 loaded.  This requirement should be obvious if you consider that the
1426 system loader will load an entire program segment at a time.
1427
1428 On a system which supports dynamic paging, such as any native Unix
1429 system, the contents of a loadable program segment must be at the same
1430 offset in the file as in memory, modulo the memory page size used on the
1431 system.  This is because the system loader will map the file into memory
1432 starting at the start of a page.  The system loader can easily remap
1433 entire pages to the correct load address.  However, if the contents of
1434 the file were not correctly aligned within the page, the system loader
1435 would have to shift the contents around within the page, which is too
1436 expensive.  For example, if the LMA of a loadable program segment is
1437 @samp{0x40080} and the page size is @samp{0x1000}, then the position of
1438 the segment contents within the file must equal @samp{0x80} modulo
1439 @samp{0x1000}.
1440
1441 BFD has only a single set of sections.  It does not provide any generic
1442 way to examine both sections and segments.  When BFD is used to open an
1443 object file or executable, the BFD sections will represent ELF sections.
1444 When BFD is used to open a core file, the BFD sections will represent
1445 ELF program segments.
1446
1447 When BFD is used to examine an object file or executable, any program
1448 segments will be read to set the LMA of the sections.  This is because
1449 ELF sections only have a VMA, while ELF program segments have both a VMA
1450 and an LMA.  Any program segments will be copied by the
1451 @samp{copy_private} entry points.  They will be printed by the
1452 @samp{print_private} entry point.  Otherwise, the program segments are
1453 ignored.  In particular, programs which use BFD currently have no direct
1454 access to the program segments.
1455
1456 When BFD is used to create an executable, the program segments will be
1457 created automatically based on the section information.  This is done in
1458 the function @samp{assign_file_positions_for_segments} in @file{elf.c}.
1459 This function has been tweaked many times, and probably still has
1460 problems that arise in particular cases.
1461
1462 There is a hook which may be used to explicitly define the program
1463 segments when creating an executable: the @samp{bfd_record_phdr}
1464 function in @file{bfd.c}.  If this function is called, BFD will not
1465 create program segments itself, but will only create the program
1466 segments specified by the caller.  The linker uses this function to
1467 implement the @samp{PHDRS} linker script command.
1468
1469 @node BFD ELF generic support
1470 @subsection BFD ELF generic support
1471
1472 In general, functions which do not read external data from the ELF file
1473 are found in @file{elf.c}.  They operate on the internal forms of the
1474 ELF structures, which are defined in @file{include/elf/internal.h}.  The
1475 internal structures are defined in terms of @samp{bfd_vma}, and so may
1476 be used for both 32 bit and 64 bit ELF targets.
1477
1478 The file @file{elfcode.h} contains functions which operate on the
1479 external data.  @file{elfcode.h} is compiled twice, once via
1480 @file{elf32.c} with @samp{ARCH_SIZE} defined as @samp{32}, and once via
1481 @file{elf64.c} with @samp{ARCH_SIZE} defined as @samp{64}.
1482 @file{elfcode.h} includes functions to swap the ELF structures in and
1483 out of external form, as well as a few more complex functions.
1484
1485 Linker support is found in @file{elflink.c} and @file{elflink.h}.  The
1486 latter file is compiled twice, for both 32 and 64 bit support.  The
1487 linker support is only used if the processor specific file defines
1488 @samp{elf_backend_relocate_section}, which is required to relocate the
1489 section contents.  If that macro is not defined, the generic linker code
1490 is used, and relocations are handled via @samp{bfd_perform_relocation}.
1491
1492 The core file support is in @file{elfcore.h}, which is compiled twice,
1493 for both 32 and 64 bit support.  The more interesting cases of core file
1494 support only work on a native system which has the @file{sys/procfs.h}
1495 header file.  Without that file, the core file support does little more
1496 than read the ELF program segments as BFD sections.
1497
1498 The BFD internal header file @file{elf-bfd.h} is used for communication
1499 among these files and the processor specific files.
1500
1501 The default entries for the BFD ELF target vector are found mainly in
1502 @file{elf.c}.  Some functions are found in @file{elfcode.h}.
1503
1504 The processor specific files may override particular entries in the
1505 target vector, but most do not, with one exception: the
1506 @samp{bfd_reloc_type_lookup} entry point is always processor specific.
1507
1508 @node BFD ELF processor specific support
1509 @subsection BFD ELF processor specific support
1510
1511 By convention, the processor specific support for a particular processor
1512 will be found in @file{elf@var{nn}-@var{cpu}.c}, where @var{nn} is
1513 either 32 or 64, and @var{cpu} is the name of the processor.
1514
1515 @menu
1516 * BFD ELF processor required::  Required processor specific support
1517 * BFD ELF processor linker::    Processor specific linker support
1518 * BFD ELF processor other::     Other processor specific support options
1519 @end menu
1520
1521 @node BFD ELF processor required
1522 @subsubsection Required processor specific support
1523
1524 When writing a @file{elf@var{nn}-@var{cpu}.c} file, you must do the
1525 following:
1526
1527 @itemize @bullet
1528 @item
1529 Define either @samp{TARGET_BIG_SYM} or @samp{TARGET_LITTLE_SYM}, or
1530 both, to a unique C name to use for the target vector.  This name should
1531 appear in the list of target vectors in @file{targets.c}, and will also
1532 have to appear in @file{config.bfd} and @file{configure.in}.  Define
1533 @samp{TARGET_BIG_SYM} for a big-endian processor,
1534 @samp{TARGET_LITTLE_SYM} for a little-endian processor, and define both
1535 for a bi-endian processor.
1536 @item
1537 Define either @samp{TARGET_BIG_NAME} or @samp{TARGET_LITTLE_NAME}, or
1538 both, to a string used as the name of the target vector.  This is the
1539 name which a user of the BFD tool would use to specify the object file
1540 format.  It would normally appear in a linker emulation parameters
1541 file.
1542 @item
1543 Define @samp{ELF_ARCH} to the BFD architecture (an element of the
1544 @samp{bfd_architecture} enum, typically @samp{bfd_arch_@var{cpu}}).
1545 @item
1546 Define @samp{ELF_MACHINE_CODE} to the magic number which should appear
1547 in the @samp{e_machine} field of the ELF header.  As of this writing,
1548 these magic numbers are assigned by SCO; if you want to get a magic
1549 number for a particular processor, try sending a note to
1550 @email{registry@@sco.com}.  In the BFD sources, the magic numbers are
1551 found in @file{include/elf/common.h}; they have names beginning with
1552 @samp{EM_}.
1553 @item
1554 Define @samp{ELF_MAXPAGESIZE} to the maximum size of a virtual page in
1555 memory.  This can normally be found at the start of chapter 5 in the
1556 processor specific supplement.  For a processor which will only be used
1557 in an embedded system, or which has no memory management hardware, this
1558 can simply be @samp{1}.
1559 @item
1560 If the format should use @samp{Rel} rather than @samp{Rela} relocations,
1561 define @samp{USE_REL}.  This is normally defined in chapter 4 of the
1562 processor specific supplement.
1563
1564 In the absence of a supplement, it's easier to work with @samp{Rela}
1565 relocations.  @samp{Rela} relocations will require more space in object
1566 files (but not in executables, except when using dynamic linking).
1567 However, this is outweighed by the simplicity of addend handling when
1568 using @samp{Rela} relocations.  With @samp{Rel} relocations, the addend
1569 must be stored in the section contents, which makes relocateable links
1570 more complex.
1571
1572 For example, consider C code like @code{i = a[1000];} where @samp{a} is
1573 a global array.  The instructions which load the value of @samp{a[1000]}
1574 will most likely use a relocation which refers to the symbol
1575 representing @samp{a}, with an addend that gives the offset from the
1576 start of @samp{a} to element @samp{1000}.  When using @samp{Rel}
1577 relocations, that addend must be stored in the instructions themselves.
1578 If you are adding support for a RISC chip which uses two or more
1579 instructions to load an address, then the addend may not fit in a single
1580 instruction, and will have to be somehow split among the instructions.
1581 This makes linking awkward, particularly when doing a relocateable link
1582 in which the addend may have to be updated.  It can be done---the MIPS
1583 ELF support does it---but it should be avoided when possible.
1584
1585 It is possible, though somewhat awkward, to support both @samp{Rel} and
1586 @samp{Rela} relocations for a single target; @file{elf64-mips.c} does it
1587 by overriding the relocation reading and writing routines.
1588 @item
1589 Define howto structures for all the relocation types.
1590 @item
1591 Define a @samp{bfd_reloc_type_lookup} routine.  This must be named
1592 @samp{bfd_elf@var{nn}_bfd_reloc_type_lookup}, and may be either a
1593 function or a macro.  It must translate a BFD relocation code into a
1594 howto structure.  This is normally a table lookup or a simple switch.
1595 @item
1596 If using @samp{Rel} relocations, define @samp{elf_info_to_howto_rel}.
1597 If using @samp{Rela} relocations, define @samp{elf_info_to_howto}.
1598 Either way, this is a macro defined as the name of a function which
1599 takes an @samp{arelent} and a @samp{Rel} or @samp{Rela} structure, and
1600 sets the @samp{howto} field of the @samp{arelent} based on the
1601 @samp{Rel} or @samp{Rela} structure.  This is normally uses
1602 @samp{ELF@var{nn}_R_TYPE} to get the ELF relocation type and uses it as
1603 an index into a table of howto structures.
1604 @end itemize
1605
1606 You must also add the magic number for this processor to the
1607 @samp{prep_headers} function in @file{elf.c}.
1608
1609 You must also create a header file in the @file{include/elf} directory
1610 called @file{@var{cpu}.h}.  This file should define any target specific 
1611 information which may be needed outside of the BFD code.  In particular
1612 it should use the @samp{START_RELOC_NUMBERS}, @samp{RELOC_NUMBER},
1613 @samp{FAKE_RELOC}, @samp{EMPTY_RELOC} and @samp{END_RELOC_NUMBERS}
1614 macros to create a table mapping the number used to indentify a
1615 relocation to a name describing that relocation.
1616
1617 While not a BFD component, you probably also want to make the binutils
1618 program @samp{readelf} parse your ELF objects.  For this, you need to add
1619 code for @code{EM_@var{cpu}} as appropriate in @file{binutils/readelf.c}.
1620
1621 @node BFD ELF processor linker
1622 @subsubsection Processor specific linker support
1623
1624 The linker will be much more efficient if you define a relocate section
1625 function.  This will permit BFD to use the ELF specific linker support.
1626
1627 If you do not define a relocate section function, BFD must use the
1628 generic linker support, which requires converting all symbols and
1629 relocations into BFD @samp{asymbol} and @samp{arelent} structures.  In
1630 this case, relocations will be handled by calling
1631 @samp{bfd_perform_relocation}, which will use the howto structures you
1632 have defined.  @xref{BFD relocation handling}.
1633
1634 In order to support linking into a different object file format, such as
1635 S-records, @samp{bfd_perform_relocation} must work correctly with your
1636 howto structures, so you can't skip that step.  However, if you define
1637 the relocate section function, then in the normal case of linking into
1638 an ELF file the linker will not need to convert symbols and relocations,
1639 and will be much more efficient.
1640
1641 To use a relocation section function, define the macro
1642 @samp{elf_backend_relocate_section} as the name of a function which will
1643 take the contents of a section, as well as relocation, symbol, and other
1644 information, and modify the section contents according to the relocation
1645 information.  In simple cases, this is little more than a loop over the
1646 relocations which computes the value of each relocation and calls
1647 @samp{_bfd_final_link_relocate}.  The function must check for a
1648 relocateable link, and in that case normally needs to do nothing other
1649 than adjust the addend for relocations against a section symbol.
1650
1651 The complex cases generally have to do with dynamic linker support.  GOT
1652 and PLT relocations must be handled specially, and the linker normally
1653 arranges to set up the GOT and PLT sections while handling relocations.
1654 When generating a shared library, random relocations must normally be
1655 copied into the shared library, or converted to RELATIVE relocations
1656 when possible.
1657
1658 @node BFD ELF processor other
1659 @subsubsection Other processor specific support options
1660
1661 There are many other macros which may be defined in
1662 @file{elf@var{nn}-@var{cpu}.c}.  These macros may be found in
1663 @file{elfxx-target.h}.
1664
1665 Macros may be used to override some of the generic ELF target vector
1666 functions.
1667
1668 Several processor specific hook functions which may be defined as
1669 macros.  These functions are found as function pointers in the
1670 @samp{elf_backend_data} structure defined in @file{elf-bfd.h}.  In
1671 general, a hook function is set by defining a macro
1672 @samp{elf_backend_@var{name}}.
1673
1674 There are a few processor specific constants which may also be defined.
1675 These are again found in the @samp{elf_backend_data} structure.
1676
1677 I will not define the various functions and constants here; see the
1678 comments in @file{elf-bfd.h}.
1679
1680 Normally any odd characteristic of a particular ELF processor is handled
1681 via a hook function.  For example, the special @samp{SHN_MIPS_SCOMMON}
1682 section number found in MIPS ELF is handled via the hooks
1683 @samp{section_from_bfd_section}, @samp{symbol_processing},
1684 @samp{add_symbol_hook}, and @samp{output_symbol_hook}.
1685
1686 Dynamic linking support, which involves processor specific relocations
1687 requiring special handling, is also implemented via hook functions.
1688
1689 @node BFD ELF core files
1690 @subsection BFD ELF core files
1691 @cindex elf core files
1692
1693 On native ELF Unix systems, core files are generated without any
1694 sections.  Instead, they only have program segments.
1695
1696 When BFD is used to read an ELF core file, the BFD sections will
1697 actually represent program segments.  Since ELF program segments do not
1698 have names, BFD will invent names like @samp{segment@var{n}} where
1699 @var{n} is a number.
1700
1701 A single ELF program segment may include both an initialized part and an
1702 uninitialized part.  The size of the initialized part is given by the
1703 @samp{p_filesz} field.  The total size of the segment is given by the
1704 @samp{p_memsz} field.  If @samp{p_memsz} is larger than @samp{p_filesz},
1705 then the extra space is uninitialized, or, more precisely, initialized
1706 to zero.
1707
1708 BFD will represent such a program segment as two different sections.
1709 The first, named @samp{segment@var{n}a}, will represent the initialized
1710 part of the program segment.  The second, named @samp{segment@var{n}b},
1711 will represent the uninitialized part.
1712
1713 ELF core files store special information such as register values in
1714 program segments with the type @samp{PT_NOTE}.  BFD will attempt to
1715 interpret the information in these segments, and will create additional
1716 sections holding the information.  Some of this interpretation requires
1717 information found in the host header file @file{sys/procfs.h}, and so
1718 will only work when BFD is built on a native system.
1719
1720 BFD does not currently provide any way to create an ELF core file.  In
1721 general, BFD does not provide a way to create core files.  The way to
1722 implement this would be to write @samp{bfd_set_format} and
1723 @samp{bfd_write_contents} routines for the @samp{bfd_core} type; see
1724 @ref{BFD target vector format}.
1725
1726 @node BFD ELF future
1727 @subsection BFD ELF future
1728
1729 The current dynamic linking support has too much code duplication.
1730 While each processor has particular differences, much of the dynamic
1731 linking support is quite similar for each processor.  The GOT and PLT
1732 are handled in fairly similar ways, the details of -Bsymbolic linking
1733 are generally similar, etc.  This code should be reworked to use more
1734 generic functions, eliminating the duplication.
1735
1736 Similarly, the relocation handling has too much duplication.  Many of
1737 the @samp{reloc_type_lookup} and @samp{info_to_howto} functions are
1738 quite similar.  The relocate section functions are also often quite
1739 similar, both in the standard linker handling and the dynamic linker
1740 handling.  Many of the COFF processor specific backends share a single
1741 relocate section function (@samp{_bfd_coff_generic_relocate_section}),
1742 and it should be possible to do something like this for the ELF targets
1743 as well.
1744
1745 The appearance of the processor specific magic number in
1746 @samp{prep_headers} in @file{elf.c} is somewhat bogus.  It should be
1747 possible to add support for a new processor without changing the generic
1748 support.
1749
1750 The processor function hooks and constants are ad hoc and need better
1751 documentation.
1752
1753 When a linker script uses @samp{SIZEOF_HEADERS}, the ELF backend must
1754 guess at the number of program segments which will be required, in
1755 @samp{get_program_header_size}.  This is because the linker calls
1756 @samp{bfd_sizeof_headers} before it knows all the section addresses and
1757 sizes.  The ELF backend may later discover, when creating program
1758 segments, that more program segments are required.  This is currently
1759 reported as an error in @samp{assign_file_positions_for_segments}.
1760
1761 In practice this makes it difficult to use @samp{SIZEOF_HEADERS} except
1762 with a carefully defined linker script.  Unfortunately,
1763 @samp{SIZEOF_HEADERS} is required for fast program loading on a native
1764 system, since it permits the initial code section to appear on the same
1765 page as the program segments, saving a page read when the program starts
1766 running.  Fortunately, native systems permit careful definition of the
1767 linker script.  Still, ideally it would be possible to use relaxation to
1768 compute the number of program segments.
1769
1770 @node BFD glossary
1771 @section BFD glossary
1772 @cindex glossary for bfd
1773 @cindex bfd glossary
1774
1775 This is a short glossary of some BFD terms.
1776
1777 @table @asis
1778 @item a.out
1779 The a.out object file format.  The original Unix object file format.
1780 Still used on SunOS, though not Solaris.  Supports only three sections.
1781
1782 @item archive
1783 A collection of object files produced and manipulated by the @samp{ar}
1784 program.
1785
1786 @item backend
1787 The implementation within BFD of a particular object file format.  The
1788 set of functions which appear in a particular target vector.
1789
1790 @item BFD
1791 The BFD library itself.  Also, each object file, archive, or exectable
1792 opened by the BFD library has the type @samp{bfd *}, and is sometimes
1793 referred to as a bfd.
1794
1795 @item COFF
1796 The Common Object File Format.  Used on Unix SVR3.  Used by some
1797 embedded targets, although ELF is normally better.
1798
1799 @item DLL
1800 A shared library on Windows.
1801
1802 @item dynamic linker
1803 When a program linked against a shared library is run, the dynamic
1804 linker will locate the appropriate shared library and arrange to somehow
1805 include it in the running image.
1806
1807 @item dynamic object
1808 Another name for an ELF shared library.
1809
1810 @item ECOFF
1811 The Extended Common Object File Format.  Used on Alpha Digital Unix
1812 (formerly OSF/1), as well as Ultrix and Irix 4.  A variant of COFF.
1813
1814 @item ELF
1815 The Executable and Linking Format.  The object file format used on most
1816 modern Unix systems, including GNU/Linux, Solaris, Irix, and SVR4.  Also
1817 used on many embedded systems.
1818
1819 @item executable
1820 A program, with instructions and symbols, and perhaps dynamic linking
1821 information.  Normally produced by a linker.
1822
1823 @item LMA
1824 Load Memory Address.  This is the address at which a section will be
1825 loaded.  Compare with VMA, below.
1826
1827 @item NLM
1828 NetWare Loadable Module.  Used to describe the format of an object which
1829 be loaded into NetWare, which is some kind of PC based network server
1830 program.
1831
1832 @item object file
1833 A binary file including machine instructions, symbols, and relocation
1834 information.  Normally produced by an assembler.
1835
1836 @item object file format
1837 The format of an object file.  Typically object files and executables
1838 for a particular system are in the same format, although executables
1839 will not contain any relocation information.
1840
1841 @item PE
1842 The Portable Executable format.  This is the object file format used for
1843 Windows (specifically, Win32) object files.  It is based closely on
1844 COFF, but has a few significant differences.
1845
1846 @item PEI
1847 The Portable Executable Image format.  This is the object file format
1848 used for Windows (specifically, Win32) executables.  It is very similar
1849 to PE, but includes some additional header information.
1850
1851 @item relocations
1852 Information used by the linker to adjust section contents.  Also called
1853 relocs.
1854
1855 @item section
1856 Object files and executable are composed of sections.  Sections have
1857 optional data and optional relocation information.
1858
1859 @item shared library
1860 A library of functions which may be used by many executables without
1861 actually being linked into each executable.  There are several different
1862 implementations of shared libraries, each having slightly different
1863 features.
1864
1865 @item symbol
1866 Each object file and executable may have a list of symbols, often
1867 referred to as the symbol table.  A symbol is basically a name and an
1868 address.  There may also be some additional information like the type of
1869 symbol, although the type of a symbol is normally something simple like
1870 function or object, and should be confused with the more complex C
1871 notion of type.  Typically every global function and variable in a C
1872 program will have an associated symbol.
1873
1874 @item target vector
1875 A set of functions which implement support for a particular object file
1876 format.  The @samp{bfd_target} structure.
1877
1878 @item Win32
1879 The current Windows API, implemented by Windows 95 and later and Windows
1880 NT 3.51 and later, but not by Windows 3.1.
1881
1882 @item XCOFF
1883 The eXtended Common Object File Format.  Used on AIX.  A variant of
1884 COFF, with a completely different symbol table implementation.
1885
1886 @item VMA
1887 Virtual Memory Address.  This is the address a section will have when
1888 an executable is run.  Compare with LMA, above.
1889 @end table
1890
1891 @node Index
1892 @unnumberedsec Index
1893 @printindex cp
1894
1895 @contents
1896 @bye