]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.2.git/blob - contrib/gdb/gdb/doc/stabs.texinfo
- Copy stable/9 to releng/9.2 as part of the 9.2-RELEASE cycle.
[FreeBSD/releng/9.2.git] / contrib / gdb / gdb / doc / stabs.texinfo
1 \input texinfo
2 @setfilename stabs.info
3
4 @c @finalout
5
6 @c This is a dir.info fragment to support semi-automated addition of
7 @c manuals to an info tree.
8 @dircategory Software development
9 @direntry
10 * Stabs: (stabs).                 The "stabs" debugging information format.   
11 @end direntry
12
13 @ifinfo
14 This document describes the stabs debugging symbol tables.
15
16 Copyright 1992,1993,1994,1995,1997,1998,2000,2001
17    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 copy, distribute and/or modify this document
22 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or
23 any later version published by the Free Software Foundation; with no
24 Invariant Sections, with no Front-Cover Texts, and with no Back-Cover
25 Texts.  A copy of the license is included in the section entitled ``GNU
26 Free Documentation License''.
27 @end ifinfo
28
29 @setchapternewpage odd
30 @settitle STABS
31 @titlepage
32 @title The ``stabs'' debug format
33 @author Julia Menapace, Jim Kingdon, David MacKenzie
34 @author Cygnus Support
35 @page
36 @tex
37 \def\$#1${{#1}}  % Kluge: collect RCS revision info without $...$
38 \xdef\manvers{\$Revision: 2.130 $}  % For use in headers, footers too
39 {\parskip=0pt
40 \hfill Cygnus Support\par
41 \hfill \manvers\par
42 \hfill \TeX{}info \texinfoversion\par
43 }
44 @end tex
45
46 @vskip 0pt plus 1filll
47 Copyright @copyright{} 1992,1993,1994,1995,1997,1998,2000,2001 Free Software Foundation, Inc.
48 Contributed by Cygnus Support.
49
50 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
51 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or
52 any later version published by the Free Software Foundation; with no
53 Invariant Sections, with no Front-Cover Texts, and with no Back-Cover
54 Texts.  A copy of the license is included in the section entitled ``GNU
55 Free Documentation License''.
56 @end titlepage
57
58 @ifinfo
59 @node Top
60 @top The "stabs" representation of debugging information
61
62 This document describes the stabs debugging format.
63
64 @menu
65 * Overview::                    Overview of stabs
66 * Program Structure::           Encoding of the structure of the program
67 * Constants::                   Constants
68 * Variables::
69 * Types::                       Type definitions
70 * Symbol Tables::               Symbol information in symbol tables
71 * Cplusplus::                   Stabs specific to C++
72 * Stab Types::                  Symbol types in a.out files
73 * Symbol Descriptors::          Table of symbol descriptors
74 * Type Descriptors::            Table of type descriptors
75 * Expanded Reference::          Reference information by stab type
76 * Questions::                   Questions and anomalies
77 * Stab Sections::               In some object file formats, stabs are
78                                 in sections.
79 * Symbol Types Index::          Index of symbolic stab symbol type names.
80 * GNU Free Documentation License::  The license for this documentation
81 @end menu
82 @end ifinfo
83
84 @c TeX can handle the contents at the start but makeinfo 3.12 can not
85 @iftex
86 @contents
87 @end iftex
88
89 @node Overview
90 @chapter Overview of Stabs
91
92 @dfn{Stabs} refers to a format for information that describes a program
93 to a debugger.  This format was apparently invented by
94 Peter Kessler at
95 the University of California at Berkeley, for the @code{pdx} Pascal
96 debugger; the format has spread widely since then.
97
98 This document is one of the few published sources of documentation on
99 stabs.  It is believed to be comprehensive for stabs used by C.  The
100 lists of symbol descriptors (@pxref{Symbol Descriptors}) and type
101 descriptors (@pxref{Type Descriptors}) are believed to be completely
102 comprehensive.  Stabs for COBOL-specific features and for variant
103 records (used by Pascal and Modula-2) are poorly documented here.
104
105 @c FIXME: Need to document all OS9000 stuff in GDB; see all references
106 @c to os9k_stabs in stabsread.c.
107
108 Other sources of information on stabs are @cite{Dbx and Dbxtool
109 Interfaces}, 2nd edition, by Sun, 1988, and @cite{AIX Version 3.2 Files
110 Reference}, Fourth Edition, September 1992, "dbx Stabstring Grammar" in
111 the a.out section, page 2-31.  This document is believed to incorporate
112 the information from those two sources except where it explicitly directs
113 you to them for more information.
114
115 @menu
116 * Flow::                        Overview of debugging information flow
117 * Stabs Format::                Overview of stab format
118 * String Field::                The string field
119 * C Example::                   A simple example in C source
120 * Assembly Code::               The simple example at the assembly level
121 @end menu
122
123 @node Flow
124 @section Overview of Debugging Information Flow
125
126 The GNU C compiler compiles C source in a @file{.c} file into assembly
127 language in a @file{.s} file, which the assembler translates into
128 a @file{.o} file, which the linker combines with other @file{.o} files and
129 libraries to produce an executable file.
130
131 With the @samp{-g} option, GCC puts in the @file{.s} file additional
132 debugging information, which is slightly transformed by the assembler
133 and linker, and carried through into the final executable.  This
134 debugging information describes features of the source file like line
135 numbers, the types and scopes of variables, and function names,
136 parameters, and scopes.
137
138 For some object file formats, the debugging information is encapsulated
139 in assembler directives known collectively as @dfn{stab} (symbol table)
140 directives, which are interspersed with the generated code.  Stabs are
141 the native format for debugging information in the a.out and XCOFF
142 object file formats.  The GNU tools can also emit stabs in the COFF and
143 ECOFF object file formats.
144
145 The assembler adds the information from stabs to the symbol information
146 it places by default in the symbol table and the string table of the
147 @file{.o} file it is building.  The linker consolidates the @file{.o}
148 files into one executable file, with one symbol table and one string
149 table.  Debuggers use the symbol and string tables in the executable as
150 a source of debugging information about the program.
151
152 @node Stabs Format
153 @section Overview of Stab Format
154
155 There are three overall formats for stab assembler directives,
156 differentiated by the first word of the stab.  The name of the directive
157 describes which combination of four possible data fields follows.  It is
158 either @code{.stabs} (string), @code{.stabn} (number), or @code{.stabd}
159 (dot).  IBM's XCOFF assembler uses @code{.stabx} (and some other
160 directives such as @code{.file} and @code{.bi}) instead of
161 @code{.stabs}, @code{.stabn} or @code{.stabd}.
162
163 The overall format of each class of stab is:
164
165 @example
166 .stabs "@var{string}",@var{type},@var{other},@var{desc},@var{value}
167 .stabn @var{type},@var{other},@var{desc},@var{value}
168 .stabd @var{type},@var{other},@var{desc}
169 .stabx "@var{string}",@var{value},@var{type},@var{sdb-type}
170 @end example
171
172 @c what is the correct term for "current file location"?  My AIX
173 @c assembler manual calls it "the value of the current location counter".
174 For @code{.stabn} and @code{.stabd}, there is no @var{string} (the
175 @code{n_strx} field is zero; see @ref{Symbol Tables}).  For
176 @code{.stabd}, the @var{value} field is implicit and has the value of
177 the current file location.  For @code{.stabx}, the @var{sdb-type} field
178 is unused for stabs and can always be set to zero.  The @var{other}
179 field is almost always unused and can be set to zero.
180
181 The number in the @var{type} field gives some basic information about
182 which type of stab this is (or whether it @emph{is} a stab, as opposed
183 to an ordinary symbol).  Each valid type number defines a different stab
184 type; further, the stab type defines the exact interpretation of, and
185 possible values for, any remaining @var{string}, @var{desc}, or
186 @var{value} fields present in the stab.  @xref{Stab Types}, for a list
187 in numeric order of the valid @var{type} field values for stab directives.
188
189 @node String Field
190 @section The String Field
191
192 For most stabs the string field holds the meat of the
193 debugging information.  The flexible nature of this field
194 is what makes stabs extensible.  For some stab types the string field
195 contains only a name.  For other stab types the contents can be a great
196 deal more complex.
197
198 The overall format of the string field for most stab types is:
199
200 @example
201 "@var{name}:@var{symbol-descriptor} @var{type-information}"
202 @end example
203
204 @var{name} is the name of the symbol represented by the stab; it can
205 contain a pair of colons (@pxref{Nested Symbols}).  @var{name} can be
206 omitted, which means the stab represents an unnamed object.  For
207 example, @samp{:t10=*2} defines type 10 as a pointer to type 2, but does
208 not give the type a name.  Omitting the @var{name} field is supported by
209 AIX dbx and GDB after about version 4.8, but not other debuggers.  GCC
210 sometimes uses a single space as the name instead of omitting the name
211 altogether; apparently that is supported by most debuggers.
212
213 The @var{symbol-descriptor} following the @samp{:} is an alphabetic
214 character that tells more specifically what kind of symbol the stab
215 represents. If the @var{symbol-descriptor} is omitted, but type
216 information follows, then the stab represents a local variable.  For a
217 list of symbol descriptors, see @ref{Symbol Descriptors}.  The @samp{c}
218 symbol descriptor is an exception in that it is not followed by type
219 information.  @xref{Constants}.
220
221 @var{type-information} is either a @var{type-number}, or
222 @samp{@var{type-number}=}.  A @var{type-number} alone is a type
223 reference, referring directly to a type that has already been defined.
224
225 The @samp{@var{type-number}=} form is a type definition, where the
226 number represents a new type which is about to be defined.  The type
227 definition may refer to other types by number, and those type numbers
228 may be followed by @samp{=} and nested definitions.  Also, the Lucid
229 compiler will repeat @samp{@var{type-number}=} more than once if it
230 wants to define several type numbers at once.
231
232 In a type definition, if the character that follows the equals sign is
233 non-numeric then it is a @var{type-descriptor}, and tells what kind of
234 type is about to be defined.  Any other values following the
235 @var{type-descriptor} vary, depending on the @var{type-descriptor}.
236 @xref{Type Descriptors}, for a list of @var{type-descriptor} values.  If
237 a number follows the @samp{=} then the number is a @var{type-reference}.
238 For a full description of types, @ref{Types}.
239
240 A @var{type-number} is often a single number.  The GNU and Sun tools
241 additionally permit a @var{type-number} to be a pair
242 (@var{file-number},@var{filetype-number}) (the parentheses appear in the
243 string, and serve to distinguish the two cases).  The @var{file-number}
244 is 0 for the base source file, 1 for the first included file, 2 for the
245 next, and so on.  The @var{filetype-number} is a number starting with
246 1 which is incremented for each new type defined in the file.
247 (Separating the file number and the type number permits the
248 @code{N_BINCL} optimization to succeed more often; see @ref{Include
249 Files}).
250
251 There is an AIX extension for type attributes.  Following the @samp{=}
252 are any number of type attributes.  Each one starts with @samp{@@} and
253 ends with @samp{;}.  Debuggers, including AIX's dbx and GDB 4.10, skip
254 any type attributes they do not recognize.  GDB 4.9 and other versions
255 of dbx may not do this.  Because of a conflict with C@t{++}
256 (@pxref{Cplusplus}), new attributes should not be defined which begin
257 with a digit, @samp{(}, or @samp{-}; GDB may be unable to distinguish
258 those from the C@t{++} type descriptor @samp{@@}.  The attributes are:
259
260 @table @code
261 @item a@var{boundary}
262 @var{boundary} is an integer specifying the alignment.  I assume it
263 applies to all variables of this type.
264
265 @item p@var{integer}
266 Pointer class (for checking).  Not sure what this means, or how
267 @var{integer} is interpreted.
268
269 @item P
270 Indicate this is a packed type, meaning that structure fields or array
271 elements are placed more closely in memory, to save memory at the
272 expense of speed.
273
274 @item s@var{size}
275 Size in bits of a variable of this type.  This is fully supported by GDB
276 4.11 and later.
277
278 @item S
279 Indicate that this type is a string instead of an array of characters,
280 or a bitstring instead of a set.  It doesn't change the layout of the
281 data being represented, but does enable the debugger to know which type
282 it is.
283
284 @item V
285 Indicate that this type is a vector instead of an array.  The only 
286 major difference between vectors and arrays is that vectors are
287 passed by value instead of by reference (vector coprocessor extension).
288
289 @end table
290
291 All of this can make the string field quite long.  All versions of GDB,
292 and some versions of dbx, can handle arbitrarily long strings.  But many
293 versions of dbx (or assemblers or linkers, I'm not sure which)
294 cretinously limit the strings to about 80 characters, so compilers which
295 must work with such systems need to split the @code{.stabs} directive
296 into several @code{.stabs} directives.  Each stab duplicates every field
297 except the string field.  The string field of every stab except the last
298 is marked as continued with a backslash at the end (in the assembly code
299 this may be written as a double backslash, depending on the assembler).
300 Removing the backslashes and concatenating the string fields of each
301 stab produces the original, long string.  Just to be incompatible (or so
302 they don't have to worry about what the assembler does with
303 backslashes), AIX can use @samp{?} instead of backslash.
304
305 @node C Example
306 @section A Simple Example in C Source
307
308 To get the flavor of how stabs describe source information for a C
309 program, let's look at the simple program:
310
311 @example
312 main()
313 @{
314         printf("Hello world");
315 @}
316 @end example
317
318 When compiled with @samp{-g}, the program above yields the following
319 @file{.s} file.  Line numbers have been added to make it easier to refer
320 to parts of the @file{.s} file in the description of the stabs that
321 follows.
322
323 @node Assembly Code
324 @section The Simple Example at the Assembly Level
325
326 This simple ``hello world'' example demonstrates several of the stab
327 types used to describe C language source files.
328
329 @example
330 1  gcc2_compiled.:
331 2  .stabs "/cygint/s1/users/jcm/play/",100,0,0,Ltext0
332 3  .stabs "hello.c",100,0,0,Ltext0
333 4  .text
334 5  Ltext0:
335 6  .stabs "int:t1=r1;-2147483648;2147483647;",128,0,0,0
336 7  .stabs "char:t2=r2;0;127;",128,0,0,0
337 8  .stabs "long int:t3=r1;-2147483648;2147483647;",128,0,0,0
338 9  .stabs "unsigned int:t4=r1;0;-1;",128,0,0,0
339 10 .stabs "long unsigned int:t5=r1;0;-1;",128,0,0,0
340 11 .stabs "short int:t6=r1;-32768;32767;",128,0,0,0
341 12 .stabs "long long int:t7=r1;0;-1;",128,0,0,0
342 13 .stabs "short unsigned int:t8=r1;0;65535;",128,0,0,0
343 14 .stabs "long long unsigned int:t9=r1;0;-1;",128,0,0,0
344 15 .stabs "signed char:t10=r1;-128;127;",128,0,0,0
345 16 .stabs "unsigned char:t11=r1;0;255;",128,0,0,0
346 17 .stabs "float:t12=r1;4;0;",128,0,0,0
347 18 .stabs "double:t13=r1;8;0;",128,0,0,0
348 19 .stabs "long double:t14=r1;8;0;",128,0,0,0
349 20 .stabs "void:t15=15",128,0,0,0
350 21      .align 4
351 22 LC0:
352 23      .ascii "Hello, world!\12\0"
353 24      .align 4
354 25      .global _main
355 26      .proc 1
356 27 _main:
357 28 .stabn 68,0,4,LM1
358 29 LM1:
359 30      !#PROLOGUE# 0
360 31      save %sp,-136,%sp
361 32      !#PROLOGUE# 1
362 33      call ___main,0
363 34      nop
364 35 .stabn 68,0,5,LM2
365 36 LM2:
366 37 LBB2:
367 38      sethi %hi(LC0),%o1
368 39      or %o1,%lo(LC0),%o0
369 40      call _printf,0
370 41      nop
371 42 .stabn 68,0,6,LM3
372 43 LM3:
373 44 LBE2:
374 45 .stabn 68,0,6,LM4
375 46 LM4:
376 47 L1:
377 48      ret
378 49      restore
379 50 .stabs "main:F1",36,0,0,_main
380 51 .stabn 192,0,0,LBB2
381 52 .stabn 224,0,0,LBE2
382 @end example
383
384 @node Program Structure
385 @chapter Encoding the Structure of the Program
386
387 The elements of the program structure that stabs encode include the name
388 of the main function, the names of the source and include files, the
389 line numbers, procedure names and types, and the beginnings and ends of
390 blocks of code.
391
392 @menu
393 * Main Program::                Indicate what the main program is
394 * Source Files::                The path and name of the source file
395 * Include Files::               Names of include files
396 * Line Numbers::
397 * Procedures::
398 * Nested Procedures::
399 * Block Structure::
400 * Alternate Entry Points::      Entering procedures except at the beginning.
401 @end menu
402
403 @node Main Program
404 @section Main Program
405
406 @findex N_MAIN
407 Most languages allow the main program to have any name.  The
408 @code{N_MAIN} stab type tells the debugger the name that is used in this
409 program.  Only the string field is significant; it is the name of
410 a function which is the main program.  Most C compilers do not use this
411 stab (they expect the debugger to assume that the name is @code{main}),
412 but some C compilers emit an @code{N_MAIN} stab for the @code{main}
413 function.  I'm not sure how XCOFF handles this.
414
415 @node Source Files
416 @section Paths and Names of the Source Files
417
418 @findex N_SO
419 Before any other stabs occur, there must be a stab specifying the source
420 file.  This information is contained in a symbol of stab type
421 @code{N_SO}; the string field contains the name of the file.  The
422 value of the symbol is the start address of the portion of the
423 text section corresponding to that file.
424
425 With the Sun Solaris2 compiler, the desc field contains a
426 source-language code.
427 @c Do the debuggers use it?  What are the codes? -djm
428
429 Some compilers (for example, GCC2 and SunOS4 @file{/bin/cc}) also
430 include the directory in which the source was compiled, in a second
431 @code{N_SO} symbol preceding the one containing the file name.  This
432 symbol can be distinguished by the fact that it ends in a slash.  Code
433 from the @code{cfront} C@t{++} compiler can have additional @code{N_SO} symbols for
434 nonexistent source files after the @code{N_SO} for the real source file;
435 these are believed to contain no useful information.
436
437 For example:
438
439 @example
440 .stabs "/cygint/s1/users/jcm/play/",100,0,0,Ltext0     # @r{100 is N_SO}
441 .stabs "hello.c",100,0,0,Ltext0
442         .text
443 Ltext0:
444 @end example
445
446 @findex C_FILE
447 Instead of @code{N_SO} symbols, XCOFF uses a @code{.file} assembler
448 directive which assembles to a @code{C_FILE} symbol; explaining this in
449 detail is outside the scope of this document.
450
451 @c FIXME: Exactly when should the empty N_SO be used?  Why?
452 If it is useful to indicate the end of a source file, this is done with
453 an @code{N_SO} symbol with an empty string for the name.  The value is
454 the address of the end of the text section for the file.  For some
455 systems, there is no indication of the end of a source file, and you
456 just need to figure it ended when you see an @code{N_SO} for a different
457 source file, or a symbol ending in @code{.o} (which at least some
458 linkers insert to mark the start of a new @code{.o} file).
459
460 @node Include Files
461 @section Names of Include Files
462
463 There are several schemes for dealing with include files: the
464 traditional @code{N_SOL} approach, Sun's @code{N_BINCL} approach, and the
465 XCOFF @code{C_BINCL} approach (which despite the similar name has little in
466 common with @code{N_BINCL}).
467
468 @findex N_SOL
469 An @code{N_SOL} symbol specifies which include file subsequent symbols
470 refer to.  The string field is the name of the file and the value is the
471 text address corresponding to the end of the previous include file and
472 the start of this one.  To specify the main source file again, use an
473 @code{N_SOL} symbol with the name of the main source file.
474
475 @findex N_BINCL
476 @findex N_EINCL
477 @findex N_EXCL
478 The @code{N_BINCL} approach works as follows.  An @code{N_BINCL} symbol
479 specifies the start of an include file.  In an object file, only the
480 string is significant; the linker puts data into some of the other
481 fields.  The end of the include file is marked by an @code{N_EINCL}
482 symbol (which has no string field).  In an object file, there is no
483 significant data in the @code{N_EINCL} symbol.  @code{N_BINCL} and
484 @code{N_EINCL} can be nested.
485
486 If the linker detects that two source files have identical stabs between
487 an @code{N_BINCL} and @code{N_EINCL} pair (as will generally be the case
488 for a header file), then it only puts out the stabs once.  Each
489 additional occurrence is replaced by an @code{N_EXCL} symbol.  I believe
490 the GNU linker and the Sun (both SunOS4 and Solaris) linker are the only
491 ones which supports this feature.
492
493 A linker which supports this feature will set the value of a
494 @code{N_BINCL} symbol to the total of all the characters in the stabs
495 strings included in the header file, omitting any file numbers.  The
496 value of an @code{N_EXCL} symbol is the same as the value of the
497 @code{N_BINCL} symbol it replaces.  This information can be used to
498 match up @code{N_EXCL} and @code{N_BINCL} symbols which have the same
499 filename.  The @code{N_EINCL} value, and the values of the other and
500 description fields for all three, appear to always be zero.
501
502 @findex C_BINCL
503 @findex C_EINCL
504 For the start of an include file in XCOFF, use the @file{.bi} assembler
505 directive, which generates a @code{C_BINCL} symbol.  A @file{.ei}
506 directive, which generates a @code{C_EINCL} symbol, denotes the end of
507 the include file.  Both directives are followed by the name of the
508 source file in quotes, which becomes the string for the symbol.
509 The value of each symbol, produced automatically by the assembler
510 and linker, is the offset into the executable of the beginning
511 (inclusive, as you'd expect) or end (inclusive, as you would not expect)
512 of the portion of the COFF line table that corresponds to this include
513 file.  @code{C_BINCL} and @code{C_EINCL} do not nest.
514
515 @node Line Numbers
516 @section Line Numbers
517
518 @findex N_SLINE
519 An @code{N_SLINE} symbol represents the start of a source line.  The
520 desc field contains the line number and the value contains the code
521 address for the start of that source line.  On most machines the address
522 is absolute; for stabs in sections (@pxref{Stab Sections}), it is
523 relative to the function in which the @code{N_SLINE} symbol occurs.
524
525 @findex N_DSLINE
526 @findex N_BSLINE
527 GNU documents @code{N_DSLINE} and @code{N_BSLINE} symbols for line
528 numbers in the data or bss segments, respectively.  They are identical
529 to @code{N_SLINE} but are relocated differently by the linker.  They
530 were intended to be used to describe the source location of a variable
531 declaration, but I believe that GCC2 actually puts the line number in
532 the desc field of the stab for the variable itself.  GDB has been
533 ignoring these symbols (unless they contain a string field) since
534 at least GDB 3.5.
535
536 For single source lines that generate discontiguous code, such as flow
537 of control statements, there may be more than one line number entry for
538 the same source line.  In this case there is a line number entry at the
539 start of each code range, each with the same line number.
540
541 XCOFF does not use stabs for line numbers.  Instead, it uses COFF line
542 numbers (which are outside the scope of this document).  Standard COFF
543 line numbers cannot deal with include files, but in XCOFF this is fixed
544 with the @code{C_BINCL} method of marking include files (@pxref{Include
545 Files}).
546
547 @node Procedures
548 @section Procedures
549
550 @findex N_FUN, for functions
551 @findex N_FNAME
552 @findex N_STSYM, for functions (Sun acc)
553 @findex N_GSYM, for functions (Sun acc)
554 All of the following stabs normally use the @code{N_FUN} symbol type.
555 However, Sun's @code{acc} compiler on SunOS4 uses @code{N_GSYM} and
556 @code{N_STSYM}, which means that the value of the stab for the function
557 is useless and the debugger must get the address of the function from
558 the non-stab symbols instead.  On systems where non-stab symbols have
559 leading underscores, the stabs will lack underscores and the debugger
560 needs to know about the leading underscore to match up the stab and the
561 non-stab symbol.  BSD Fortran is said to use @code{N_FNAME} with the
562 same restriction; the value of the symbol is not useful (I'm not sure it
563 really does use this, because GDB doesn't handle this and no one has
564 complained).
565
566 @findex C_FUN
567 A function is represented by an @samp{F} symbol descriptor for a global
568 (extern) function, and @samp{f} for a static (local) function.  For
569 a.out, the value of the symbol is the address of the start of the
570 function; it is already relocated.  For stabs in ELF, the SunPRO
571 compiler version 2.0.1 and GCC put out an address which gets relocated
572 by the linker.  In a future release SunPRO is planning to put out zero,
573 in which case the address can be found from the ELF (non-stab) symbol.
574 Because looking things up in the ELF symbols would probably be slow, I'm
575 not sure how to find which symbol of that name is the right one, and
576 this doesn't provide any way to deal with nested functions, it would
577 probably be better to make the value of the stab an address relative to
578 the start of the file, or just absolute.  See @ref{ELF Linker
579 Relocation} for more information on linker relocation of stabs in ELF
580 files.  For XCOFF, the stab uses the @code{C_FUN} storage class and the
581 value of the stab is meaningless; the address of the function can be
582 found from the csect symbol (XTY_LD/XMC_PR).
583
584 The type information of the stab represents the return type of the
585 function; thus @samp{foo:f5} means that foo is a function returning type
586 5.  There is no need to try to get the line number of the start of the
587 function from the stab for the function; it is in the next
588 @code{N_SLINE} symbol.
589
590 @c FIXME: verify whether the "I suspect" below is true or not.
591 Some compilers (such as Sun's Solaris compiler) support an extension for
592 specifying the types of the arguments.  I suspect this extension is not
593 used for old (non-prototyped) function definitions in C.  If the
594 extension is in use, the type information of the stab for the function
595 is followed by type information for each argument, with each argument
596 preceded by @samp{;}.  An argument type of 0 means that additional
597 arguments are being passed, whose types and number may vary (@samp{...}
598 in ANSI C).  GDB has tolerated this extension (parsed the syntax, if not
599 necessarily used the information) since at least version 4.8; I don't
600 know whether all versions of dbx tolerate it.  The argument types given
601 here are not redundant with the symbols for the formal parameters
602 (@pxref{Parameters}); they are the types of the arguments as they are
603 passed, before any conversions might take place.  For example, if a C
604 function which is declared without a prototype takes a @code{float}
605 argument, the value is passed as a @code{double} but then converted to a
606 @code{float}.  Debuggers need to use the types given in the arguments
607 when printing values, but when calling the function they need to use the
608 types given in the symbol defining the function.
609
610 If the return type and types of arguments of a function which is defined
611 in another source file are specified (i.e., a function prototype in ANSI
612 C), traditionally compilers emit no stab; the only way for the debugger
613 to find the information is if the source file where the function is
614 defined was also compiled with debugging symbols.  As an extension the
615 Solaris compiler uses symbol descriptor @samp{P} followed by the return
616 type of the function, followed by the arguments, each preceded by
617 @samp{;}, as in a stab with symbol descriptor @samp{f} or @samp{F}.
618 This use of symbol descriptor @samp{P} can be distinguished from its use
619 for register parameters (@pxref{Register Parameters}) by the fact that it has
620 symbol type @code{N_FUN}.
621
622 The AIX documentation also defines symbol descriptor @samp{J} as an
623 internal function.  I assume this means a function nested within another
624 function.  It also says symbol descriptor @samp{m} is a module in
625 Modula-2 or extended Pascal.
626
627 Procedures (functions which do not return values) are represented as
628 functions returning the @code{void} type in C.  I don't see why this couldn't
629 be used for all languages (inventing a @code{void} type for this purpose if
630 necessary), but the AIX documentation defines @samp{I}, @samp{P}, and
631 @samp{Q} for internal, global, and static procedures, respectively.
632 These symbol descriptors are unusual in that they are not followed by
633 type information.
634
635 The following example shows a stab for a function @code{main} which
636 returns type number @code{1}.  The @code{_main} specified for the value
637 is a reference to an assembler label which is used to fill in the start
638 address of the function.
639
640 @example
641 .stabs "main:F1",36,0,0,_main      # @r{36 is N_FUN}
642 @end example
643
644 The stab representing a procedure is located immediately following the
645 code of the procedure.  This stab is in turn directly followed by a
646 group of other stabs describing elements of the procedure.  These other
647 stabs describe the procedure's parameters, its block local variables, and
648 its block structure.
649
650 If functions can appear in different sections, then the debugger may not
651 be able to find the end of a function.  Recent versions of GCC will mark
652 the end of a function with an @code{N_FUN} symbol with an empty string
653 for the name.  The value is the address of the end of the current
654 function.  Without such a symbol, there is no indication of the address
655 of the end of a function, and you must assume that it ended at the
656 starting address of the next function or at the end of the text section
657 for the program.
658
659 @node Nested Procedures
660 @section Nested Procedures
661
662 For any of the symbol descriptors representing procedures, after the
663 symbol descriptor and the type information is optionally a scope
664 specifier.  This consists of a comma, the name of the procedure, another
665 comma, and the name of the enclosing procedure.  The first name is local
666 to the scope specified, and seems to be redundant with the name of the
667 symbol (before the @samp{:}).  This feature is used by GCC, and
668 presumably Pascal, Modula-2, etc., compilers, for nested functions.
669
670 If procedures are nested more than one level deep, only the immediately
671 containing scope is specified.  For example, this code:
672
673 @example
674 int
675 foo (int x)
676 @{
677   int bar (int y)
678     @{
679       int baz (int z)
680         @{
681           return x + y + z;
682         @}
683       return baz (x + 2 * y);
684     @}
685   return x + bar (3 * x);
686 @}
687 @end example
688
689 @noindent
690 produces the stabs:
691
692 @example
693 .stabs "baz:f1,baz,bar",36,0,0,_baz.15         # @r{36 is N_FUN}
694 .stabs "bar:f1,bar,foo",36,0,0,_bar.12
695 .stabs "foo:F1",36,0,0,_foo
696 @end example
697
698 @node Block Structure
699 @section Block Structure
700
701 @findex N_LBRAC
702 @findex N_RBRAC
703 @c For GCC 2.5.8 or so stabs-in-coff, these are absolute instead of
704 @c function relative (as documented below).  But GDB has never been able
705 @c to deal with that (it had wanted them to be relative to the file, but
706 @c I just fixed that (between GDB 4.12 and 4.13)), so it is function
707 @c relative just like ELF and SOM and the below documentation.
708 The program's block structure is represented by the @code{N_LBRAC} (left
709 brace) and the @code{N_RBRAC} (right brace) stab types.  The variables
710 defined inside a block precede the @code{N_LBRAC} symbol for most
711 compilers, including GCC.  Other compilers, such as the Convex, Acorn
712 RISC machine, and Sun @code{acc} compilers, put the variables after the
713 @code{N_LBRAC} symbol.  The values of the @code{N_LBRAC} and
714 @code{N_RBRAC} symbols are the start and end addresses of the code of
715 the block, respectively.  For most machines, they are relative to the
716 starting address of this source file.  For the Gould NP1, they are
717 absolute.  For stabs in sections (@pxref{Stab Sections}), they are
718 relative to the function in which they occur.
719
720 The @code{N_LBRAC} and @code{N_RBRAC} stabs that describe the block
721 scope of a procedure are located after the @code{N_FUN} stab that
722 represents the procedure itself.
723
724 Sun documents the desc field of @code{N_LBRAC} and
725 @code{N_RBRAC} symbols as containing the nesting level of the block.
726 However, dbx seems to not care, and GCC always sets desc to
727 zero.
728
729 @findex .bb
730 @findex .be
731 @findex C_BLOCK
732 For XCOFF, block scope is indicated with @code{C_BLOCK} symbols.  If the
733 name of the symbol is @samp{.bb}, then it is the beginning of the block;
734 if the name of the symbol is @samp{.be}; it is the end of the block.
735
736 @node Alternate Entry Points
737 @section Alternate Entry Points
738
739 @findex N_ENTRY
740 @findex C_ENTRY
741 Some languages, like Fortran, have the ability to enter procedures at
742 some place other than the beginning.  One can declare an alternate entry
743 point.  The @code{N_ENTRY} stab is for this; however, the Sun FORTRAN
744 compiler doesn't use it.  According to AIX documentation, only the name
745 of a @code{C_ENTRY} stab is significant; the address of the alternate
746 entry point comes from the corresponding external symbol.  A previous
747 revision of this document said that the value of an @code{N_ENTRY} stab
748 was the address of the alternate entry point, but I don't know the
749 source for that information.
750
751 @node Constants
752 @chapter Constants
753
754 The @samp{c} symbol descriptor indicates that this stab represents a
755 constant.  This symbol descriptor is an exception to the general rule
756 that symbol descriptors are followed by type information.  Instead, it
757 is followed by @samp{=} and one of the following:
758
759 @table @code
760 @item b @var{value}
761 Boolean constant.  @var{value} is a numeric value; I assume it is 0 for
762 false or 1 for true.
763
764 @item c @var{value}
765 Character constant.  @var{value} is the numeric value of the constant.
766
767 @item e @var{type-information} , @var{value}
768 Constant whose value can be represented as integral.
769 @var{type-information} is the type of the constant, as it would appear
770 after a symbol descriptor (@pxref{String Field}).  @var{value} is the
771 numeric value of the constant.  GDB 4.9 does not actually get the right
772 value if @var{value} does not fit in a host @code{int}, but it does not
773 do anything violent, and future debuggers could be extended to accept
774 integers of any size (whether unsigned or not).  This constant type is
775 usually documented as being only for enumeration constants, but GDB has
776 never imposed that restriction; I don't know about other debuggers.
777
778 @item i @var{value}
779 Integer constant.  @var{value} is the numeric value.  The type is some
780 sort of generic integer type (for GDB, a host @code{int}); to specify
781 the type explicitly, use @samp{e} instead.
782
783 @item r @var{value}
784 Real constant.  @var{value} is the real value, which can be @samp{INF}
785 (optionally preceded by a sign) for infinity, @samp{QNAN} for a quiet
786 NaN (not-a-number), or @samp{SNAN} for a signalling NaN.  If it is a
787 normal number the format is that accepted by the C library function
788 @code{atof}.
789
790 @item s @var{string}
791 String constant.  @var{string} is a string enclosed in either @samp{'}
792 (in which case @samp{'} characters within the string are represented as
793 @samp{\'} or @samp{"} (in which case @samp{"} characters within the
794 string are represented as @samp{\"}).
795
796 @item S @var{type-information} , @var{elements} , @var{bits} , @var{pattern}
797 Set constant.  @var{type-information} is the type of the constant, as it
798 would appear after a symbol descriptor (@pxref{String Field}).
799 @var{elements} is the number of elements in the set (does this means
800 how many bits of @var{pattern} are actually used, which would be
801 redundant with the type, or perhaps the number of bits set in
802 @var{pattern}?  I don't get it), @var{bits} is the number of bits in the
803 constant (meaning it specifies the length of @var{pattern}, I think),
804 and @var{pattern} is a hexadecimal representation of the set.  AIX
805 documentation refers to a limit of 32 bytes, but I see no reason why
806 this limit should exist.  This form could probably be used for arbitrary
807 constants, not just sets; the only catch is that @var{pattern} should be
808 understood to be target, not host, byte order and format.
809 @end table
810
811 The boolean, character, string, and set constants are not supported by
812 GDB 4.9, but it ignores them.  GDB 4.8 and earlier gave an error
813 message and refused to read symbols from the file containing the
814 constants.
815
816 The above information is followed by @samp{;}.
817
818 @node Variables
819 @chapter Variables
820
821 Different types of stabs describe the various ways that variables can be
822 allocated: on the stack, globally, in registers, in common blocks,
823 statically, or as arguments to a function.
824
825 @menu
826 * Stack Variables::             Variables allocated on the stack.
827 * Global Variables::            Variables used by more than one source file.
828 * Register Variables::          Variables in registers.
829 * Common Blocks::               Variables statically allocated together.
830 * Statics::                     Variables local to one source file.
831 * Based Variables::             Fortran pointer based variables.
832 * Parameters::                  Variables for arguments to functions.
833 @end menu
834
835 @node Stack Variables
836 @section Automatic Variables Allocated on the Stack
837
838 If a variable's scope is local to a function and its lifetime is only as
839 long as that function executes (C calls such variables
840 @dfn{automatic}), it can be allocated in a register (@pxref{Register
841 Variables}) or on the stack.
842
843 @findex N_LSYM, for stack variables
844 @findex C_LSYM
845 Each variable allocated on the stack has a stab with the symbol
846 descriptor omitted.  Since type information should begin with a digit,
847 @samp{-}, or @samp{(}, only those characters precluded from being used
848 for symbol descriptors.  However, the Acorn RISC machine (ARM) is said
849 to get this wrong: it puts out a mere type definition here, without the
850 preceding @samp{@var{type-number}=}.  This is a bad idea; there is no
851 guarantee that type descriptors are distinct from symbol descriptors.
852 Stabs for stack variables use the @code{N_LSYM} stab type, or
853 @code{C_LSYM} for XCOFF.
854
855 The value of the stab is the offset of the variable within the
856 local variables.  On most machines this is an offset from the frame
857 pointer and is negative.  The location of the stab specifies which block
858 it is defined in; see @ref{Block Structure}.
859
860 For example, the following C code:
861
862 @example
863 int
864 main ()
865 @{
866   int x;
867 @}
868 @end example
869
870 produces the following stabs:
871
872 @example
873 .stabs "main:F1",36,0,0,_main   # @r{36 is N_FUN}
874 .stabs "x:1",128,0,0,-12        # @r{128 is N_LSYM}
875 .stabn 192,0,0,LBB2             # @r{192 is N_LBRAC}
876 .stabn 224,0,0,LBE2             # @r{224 is N_RBRAC}
877 @end example
878
879 See @ref{Procedures} for more information on the @code{N_FUN} stab, and
880 @ref{Block Structure} for more information on the @code{N_LBRAC} and
881 @code{N_RBRAC} stabs.
882
883 @node Global Variables
884 @section Global Variables
885
886 @findex N_GSYM
887 @findex C_GSYM
888 @c FIXME: verify for sure that it really is C_GSYM on XCOFF
889 A variable whose scope is not specific to just one source file is
890 represented by the @samp{G} symbol descriptor.  These stabs use the
891 @code{N_GSYM} stab type (C_GSYM for XCOFF).  The type information for
892 the stab (@pxref{String Field}) gives the type of the variable.
893
894 For example, the following source code:
895
896 @example
897 char g_foo = 'c';
898 @end example
899
900 @noindent
901 yields the following assembly code:
902
903 @example
904 .stabs "g_foo:G2",32,0,0,0     # @r{32 is N_GSYM}
905      .global _g_foo
906      .data
907 _g_foo:
908      .byte 99
909 @end example
910
911 The address of the variable represented by the @code{N_GSYM} is not
912 contained in the @code{N_GSYM} stab.  The debugger gets this information
913 from the external symbol for the global variable.  In the example above,
914 the @code{.global _g_foo} and @code{_g_foo:} lines tell the assembler to
915 produce an external symbol.
916
917 Some compilers, like GCC, output @code{N_GSYM} stabs only once, where
918 the variable is defined.  Other compilers, like SunOS4 /bin/cc, output a
919 @code{N_GSYM} stab for each compilation unit which references the
920 variable.
921
922 @node Register Variables
923 @section Register Variables
924
925 @findex N_RSYM
926 @findex C_RSYM
927 @c According to an old version of this manual, AIX uses C_RPSYM instead
928 @c of C_RSYM.  I am skeptical; this should be verified.
929 Register variables have their own stab type, @code{N_RSYM}
930 (@code{C_RSYM} for XCOFF), and their own symbol descriptor, @samp{r}.
931 The stab's value is the number of the register where the variable data
932 will be stored.
933 @c .stabs "name:type",N_RSYM,0,RegSize,RegNumber (Sun doc)
934
935 AIX defines a separate symbol descriptor @samp{d} for floating point
936 registers.  This seems unnecessary; why not just just give floating
937 point registers different register numbers?  I have not verified whether
938 the compiler actually uses @samp{d}.
939
940 If the register is explicitly allocated to a global variable, but not
941 initialized, as in:
942
943 @example
944 register int g_bar asm ("%g5");
945 @end example
946
947 @noindent
948 then the stab may be emitted at the end of the object file, with
949 the other bss symbols.
950
951 @node Common Blocks
952 @section Common Blocks
953
954 A common block is a statically allocated section of memory which can be
955 referred to by several source files.  It may contain several variables.
956 I believe Fortran is the only language with this feature.
957
958 @findex N_BCOMM
959 @findex N_ECOMM
960 @findex C_BCOMM
961 @findex C_ECOMM
962 A @code{N_BCOMM} stab begins a common block and an @code{N_ECOMM} stab
963 ends it.  The only field that is significant in these two stabs is the
964 string, which names a normal (non-debugging) symbol that gives the
965 address of the common block.  According to IBM documentation, only the
966 @code{N_BCOMM} has the name of the common block (even though their
967 compiler actually puts it both places).
968
969 @findex N_ECOML
970 @findex C_ECOML
971 The stabs for the members of the common block are between the
972 @code{N_BCOMM} and the @code{N_ECOMM}; the value of each stab is the
973 offset within the common block of that variable.  IBM uses the
974 @code{C_ECOML} stab type, and there is a corresponding @code{N_ECOML}
975 stab type, but Sun's Fortran compiler uses @code{N_GSYM} instead.  The
976 variables within a common block use the @samp{V} symbol descriptor (I
977 believe this is true of all Fortran variables).  Other stabs (at least
978 type declarations using @code{C_DECL}) can also be between the
979 @code{N_BCOMM} and the @code{N_ECOMM}.
980
981 @node Statics
982 @section Static Variables
983
984 Initialized static variables are represented by the @samp{S} and
985 @samp{V} symbol descriptors.  @samp{S} means file scope static, and
986 @samp{V} means procedure scope static.  One exception: in XCOFF, IBM's
987 xlc compiler always uses @samp{V}, and whether it is file scope or not
988 is distinguished by whether the stab is located within a function.
989
990 @c This is probably not worth mentioning; it is only true on the sparc
991 @c for `double' variables which although declared const are actually in
992 @c the data segment (the text segment can't guarantee 8 byte alignment).
993 @c (although GCC
994 @c 2.4.5 has a bug in that it uses @code{N_FUN}, so neither dbx nor GDB can
995 @c find the variables)
996 @findex N_STSYM
997 @findex N_LCSYM
998 @findex N_FUN, for variables
999 @findex N_ROSYM
1000 In a.out files, @code{N_STSYM} means the data section, @code{N_FUN}
1001 means the text section, and @code{N_LCSYM} means the bss section.  For
1002 those systems with a read-only data section separate from the text
1003 section (Solaris), @code{N_ROSYM} means the read-only data section.
1004
1005 For example, the source lines:
1006
1007 @example
1008 static const int var_const = 5;
1009 static int var_init = 2;
1010 static int var_noinit;
1011 @end example
1012
1013 @noindent
1014 yield the following stabs:
1015
1016 @example
1017 .stabs "var_const:S1",36,0,0,_var_const      # @r{36 is N_FUN}
1018 @dots{}
1019 .stabs "var_init:S1",38,0,0,_var_init        # @r{38 is N_STSYM}
1020 @dots{}
1021 .stabs "var_noinit:S1",40,0,0,_var_noinit    # @r{40 is N_LCSYM}
1022 @end example
1023
1024 @findex C_STSYM
1025 @findex C_BSTAT
1026 @findex C_ESTAT
1027 In XCOFF files, the stab type need not indicate the section;
1028 @code{C_STSYM} can be used for all statics.  Also, each static variable
1029 is enclosed in a static block.  A @code{C_BSTAT} (emitted with a
1030 @samp{.bs} assembler directive) symbol begins the static block; its
1031 value is the symbol number of the csect symbol whose value is the
1032 address of the static block, its section is the section of the variables
1033 in that static block, and its name is @samp{.bs}.  A @code{C_ESTAT}
1034 (emitted with a @samp{.es} assembler directive) symbol ends the static
1035 block; its name is @samp{.es} and its value and section are ignored.
1036
1037 In ECOFF files, the storage class is used to specify the section, so the
1038 stab type need not indicate the section.
1039
1040 In ELF files, for the SunPRO compiler version 2.0.1, symbol descriptor
1041 @samp{S} means that the address is absolute (the linker relocates it)
1042 and symbol descriptor @samp{V} means that the address is relative to the
1043 start of the relevant section for that compilation unit.  SunPRO has
1044 plans to have the linker stop relocating stabs; I suspect that their the
1045 debugger gets the address from the corresponding ELF (not stab) symbol.
1046 I'm not sure how to find which symbol of that name is the right one.
1047 The clean way to do all this would be to have a the value of a symbol
1048 descriptor @samp{S} symbol be an offset relative to the start of the
1049 file, just like everything else, but that introduces obvious
1050 compatibility problems.  For more information on linker stab relocation,
1051 @xref{ELF Linker Relocation}.
1052
1053 @node Based Variables
1054 @section Fortran Based Variables
1055
1056 Fortran (at least, the Sun and SGI dialects of FORTRAN-77) has a feature
1057 which allows allocating arrays with @code{malloc}, but which avoids
1058 blurring the line between arrays and pointers the way that C does.  In
1059 stabs such a variable uses the @samp{b} symbol descriptor.
1060
1061 For example, the Fortran declarations
1062
1063 @example
1064 real foo, foo10(10), foo10_5(10,5)
1065 pointer (foop, foo)
1066 pointer (foo10p, foo10)
1067 pointer (foo105p, foo10_5)
1068 @end example
1069
1070 produce the stabs
1071
1072 @example
1073 foo:b6
1074 foo10:bar3;1;10;6
1075 foo10_5:bar3;1;5;ar3;1;10;6
1076 @end example
1077
1078 In this example, @code{real} is type 6 and type 3 is an integral type
1079 which is the type of the subscripts of the array (probably
1080 @code{integer}).
1081
1082 The @samp{b} symbol descriptor is like @samp{V} in that it denotes a
1083 statically allocated symbol whose scope is local to a function; see
1084 @xref{Statics}.  The value of the symbol, instead of being the address
1085 of the variable itself, is the address of a pointer to that variable.
1086 So in the above example, the value of the @code{foo} stab is the address
1087 of a pointer to a real, the value of the @code{foo10} stab is the
1088 address of a pointer to a 10-element array of reals, and the value of
1089 the @code{foo10_5} stab is the address of a pointer to a 5-element array
1090 of 10-element arrays of reals.
1091
1092 @node Parameters
1093 @section Parameters
1094
1095 Formal parameters to a function are represented by a stab (or sometimes
1096 two; see below) for each parameter.  The stabs are in the order in which
1097 the debugger should print the parameters (i.e., the order in which the
1098 parameters are declared in the source file).  The exact form of the stab
1099 depends on how the parameter is being passed.
1100
1101 @findex N_PSYM
1102 @findex C_PSYM
1103 Parameters passed on the stack use the symbol descriptor @samp{p} and
1104 the @code{N_PSYM} symbol type (or @code{C_PSYM} for XCOFF).  The value
1105 of the symbol is an offset used to locate the parameter on the stack;
1106 its exact meaning is machine-dependent, but on most machines it is an
1107 offset from the frame pointer.
1108
1109 As a simple example, the code:
1110
1111 @example
1112 main (argc, argv)
1113      int argc;
1114      char **argv;
1115 @end example
1116
1117 produces the stabs:
1118
1119 @example
1120 .stabs "main:F1",36,0,0,_main                 # @r{36 is N_FUN}
1121 .stabs "argc:p1",160,0,0,68                   # @r{160 is N_PSYM}
1122 .stabs "argv:p20=*21=*2",160,0,0,72
1123 @end example
1124
1125 The type definition of @code{argv} is interesting because it contains
1126 several type definitions.  Type 21 is pointer to type 2 (char) and
1127 @code{argv} (type 20) is pointer to type 21.
1128
1129 @c FIXME: figure out what these mean and describe them coherently.
1130 The following symbol descriptors are also said to go with @code{N_PSYM}.
1131 The value of the symbol is said to be an offset from the argument
1132 pointer (I'm not sure whether this is true or not).
1133
1134 @example
1135 pP (<<??>>)
1136 pF Fortran function parameter
1137 X  (function result variable)
1138 @end example
1139
1140 @menu
1141 * Register Parameters::
1142 * Local Variable Parameters::
1143 * Reference Parameters::
1144 * Conformant Arrays::
1145 @end menu
1146
1147 @node Register Parameters
1148 @subsection Passing Parameters in Registers
1149
1150 If the parameter is passed in a register, then traditionally there are
1151 two symbols for each argument:
1152
1153 @example
1154 .stabs "arg:p1" . . .       ; N_PSYM
1155 .stabs "arg:r1" . . .       ; N_RSYM
1156 @end example
1157
1158 Debuggers use the second one to find the value, and the first one to
1159 know that it is an argument.
1160
1161 @findex C_RPSYM
1162 @findex N_RSYM, for parameters
1163 Because that approach is kind of ugly, some compilers use symbol
1164 descriptor @samp{P} or @samp{R} to indicate an argument which is in a
1165 register.  Symbol type @code{C_RPSYM} is used in XCOFF and @code{N_RSYM}
1166 is used otherwise.  The symbol's value is the register number.  @samp{P}
1167 and @samp{R} mean the same thing; the difference is that @samp{P} is a
1168 GNU invention and @samp{R} is an IBM (XCOFF) invention.  As of version
1169 4.9, GDB should handle either one.
1170
1171 There is at least one case where GCC uses a @samp{p} and @samp{r} pair
1172 rather than @samp{P}; this is where the argument is passed in the
1173 argument list and then loaded into a register.
1174
1175 According to the AIX documentation, symbol descriptor @samp{D} is for a
1176 parameter passed in a floating point register.  This seems
1177 unnecessary---why not just use @samp{R} with a register number which
1178 indicates that it's a floating point register?  I haven't verified
1179 whether the system actually does what the documentation indicates.
1180
1181 @c FIXME: On the hppa this is for any type > 8 bytes, I think, and not
1182 @c for small structures (investigate).
1183 On the sparc and hppa, for a @samp{P} symbol whose type is a structure
1184 or union, the register contains the address of the structure.  On the
1185 sparc, this is also true of a @samp{p} and @samp{r} pair (using Sun
1186 @code{cc}) or a @samp{p} symbol.  However, if a (small) structure is
1187 really in a register, @samp{r} is used.  And, to top it all off, on the
1188 hppa it might be a structure which was passed on the stack and loaded
1189 into a register and for which there is a @samp{p} and @samp{r} pair!  I
1190 believe that symbol descriptor @samp{i} is supposed to deal with this
1191 case (it is said to mean "value parameter by reference, indirect
1192 access"; I don't know the source for this information), but I don't know
1193 details or what compilers or debuggers use it, if any (not GDB or GCC).
1194 It is not clear to me whether this case needs to be dealt with
1195 differently than parameters passed by reference (@pxref{Reference Parameters}).
1196
1197 @node Local Variable Parameters
1198 @subsection Storing Parameters as Local Variables
1199
1200 There is a case similar to an argument in a register, which is an
1201 argument that is actually stored as a local variable.  Sometimes this
1202 happens when the argument was passed in a register and then the compiler
1203 stores it as a local variable.  If possible, the compiler should claim
1204 that it's in a register, but this isn't always done.
1205
1206 If a parameter is passed as one type and converted to a smaller type by
1207 the prologue (for example, the parameter is declared as a @code{float},
1208 but the calling conventions specify that it is passed as a
1209 @code{double}), then GCC2 (sometimes) uses a pair of symbols.  The first
1210 symbol uses symbol descriptor @samp{p} and the type which is passed.
1211 The second symbol has the type and location which the parameter actually
1212 has after the prologue.  For example, suppose the following C code
1213 appears with no prototypes involved:
1214
1215 @example
1216 void
1217 subr (f)
1218      float f;
1219 @{
1220 @end example
1221
1222 if @code{f} is passed as a double at stack offset 8, and the prologue
1223 converts it to a float in register number 0, then the stabs look like:
1224
1225 @example
1226 .stabs "f:p13",160,0,3,8   # @r{160 is @code{N_PSYM}, here 13 is @code{double}}
1227 .stabs "f:r12",64,0,3,0    # @r{64 is @code{N_RSYM}, here 12 is @code{float}}
1228 @end example
1229
1230 In both stabs 3 is the line number where @code{f} is declared
1231 (@pxref{Line Numbers}).
1232
1233 @findex N_LSYM, for parameter
1234 GCC, at least on the 960, has another solution to the same problem.  It
1235 uses a single @samp{p} symbol descriptor for an argument which is stored
1236 as a local variable but uses @code{N_LSYM} instead of @code{N_PSYM}.  In
1237 this case, the value of the symbol is an offset relative to the local
1238 variables for that function, not relative to the arguments; on some
1239 machines those are the same thing, but not on all.
1240
1241 @c This is mostly just background info; the part that logically belongs
1242 @c here is the last sentence.  
1243 On the VAX or on other machines in which the calling convention includes
1244 the number of words of arguments actually passed, the debugger (GDB at
1245 least) uses the parameter symbols to keep track of whether it needs to
1246 print nameless arguments in addition to the formal parameters which it
1247 has printed because each one has a stab.  For example, in 
1248
1249 @example
1250 extern int fprintf (FILE *stream, char *format, @dots{});
1251 @dots{}
1252 fprintf (stdout, "%d\n", x);
1253 @end example
1254
1255 there are stabs for @code{stream} and @code{format}.  On most machines,
1256 the debugger can only print those two arguments (because it has no way
1257 of knowing that additional arguments were passed), but on the VAX or
1258 other machines with a calling convention which indicates the number of
1259 words of arguments, the debugger can print all three arguments.  To do
1260 so, the parameter symbol (symbol descriptor @samp{p}) (not necessarily
1261 @samp{r} or symbol descriptor omitted symbols) needs to contain the
1262 actual type as passed (for example, @code{double} not @code{float} if it
1263 is passed as a double and converted to a float).
1264
1265 @node Reference Parameters
1266 @subsection Passing Parameters by Reference
1267
1268 If the parameter is passed by reference (e.g., Pascal @code{VAR}
1269 parameters), then the symbol descriptor is @samp{v} if it is in the
1270 argument list, or @samp{a} if it in a register.  Other than the fact
1271 that these contain the address of the parameter rather than the
1272 parameter itself, they are identical to @samp{p} and @samp{R},
1273 respectively.  I believe @samp{a} is an AIX invention; @samp{v} is
1274 supported by all stabs-using systems as far as I know.
1275
1276 @node Conformant Arrays
1277 @subsection Passing Conformant Array Parameters
1278
1279 @c Is this paragraph correct?  It is based on piecing together patchy
1280 @c information and some guesswork
1281 Conformant arrays are a feature of Modula-2, and perhaps other
1282 languages, in which the size of an array parameter is not known to the
1283 called function until run-time.  Such parameters have two stabs: a
1284 @samp{x} for the array itself, and a @samp{C}, which represents the size
1285 of the array.  The value of the @samp{x} stab is the offset in the
1286 argument list where the address of the array is stored (it this right?
1287 it is a guess); the value of the @samp{C} stab is the offset in the
1288 argument list where the size of the array (in elements? in bytes?) is
1289 stored.
1290
1291 @node Types
1292 @chapter Defining Types
1293
1294 The examples so far have described types as references to previously
1295 defined types, or defined in terms of subranges of or pointers to
1296 previously defined types.  This chapter describes the other type
1297 descriptors that may follow the @samp{=} in a type definition.
1298
1299 @menu
1300 * Builtin Types::               Integers, floating point, void, etc.
1301 * Miscellaneous Types::         Pointers, sets, files, etc.
1302 * Cross-References::            Referring to a type not yet defined.
1303 * Subranges::                   A type with a specific range.
1304 * Arrays::                      An aggregate type of same-typed elements.
1305 * Strings::                     Like an array but also has a length.
1306 * Enumerations::                Like an integer but the values have names.
1307 * Structures::                  An aggregate type of different-typed elements.
1308 * Typedefs::                    Giving a type a name.
1309 * Unions::                      Different types sharing storage.
1310 * Function Types::
1311 @end menu
1312
1313 @node Builtin Types
1314 @section Builtin Types
1315
1316 Certain types are built in (@code{int}, @code{short}, @code{void},
1317 @code{float}, etc.); the debugger recognizes these types and knows how
1318 to handle them.  Thus, don't be surprised if some of the following ways
1319 of specifying builtin types do not specify everything that a debugger
1320 would need to know about the type---in some cases they merely specify
1321 enough information to distinguish the type from other types.
1322
1323 The traditional way to define builtin types is convoluted, so new ways
1324 have been invented to describe them.  Sun's @code{acc} uses special
1325 builtin type descriptors (@samp{b} and @samp{R}), and IBM uses negative
1326 type numbers.  GDB accepts all three ways, as of version 4.8; dbx just
1327 accepts the traditional builtin types and perhaps one of the other two
1328 formats.  The following sections describe each of these formats.
1329
1330 @menu
1331 * Traditional Builtin Types::   Put on your seat belts and prepare for kludgery
1332 * Builtin Type Descriptors::    Builtin types with special type descriptors
1333 * Negative Type Numbers::       Builtin types using negative type numbers
1334 @end menu
1335
1336 @node Traditional Builtin Types
1337 @subsection Traditional Builtin Types
1338
1339 This is the traditional, convoluted method for defining builtin types.
1340 There are several classes of such type definitions: integer, floating
1341 point, and @code{void}.
1342
1343 @menu
1344 * Traditional Integer Types::
1345 * Traditional Other Types::
1346 @end menu
1347
1348 @node Traditional Integer Types
1349 @subsubsection Traditional Integer Types
1350
1351 Often types are defined as subranges of themselves.  If the bounding values
1352 fit within an @code{int}, then they are given normally.  For example:
1353
1354 @example
1355 .stabs "int:t1=r1;-2147483648;2147483647;",128,0,0,0    # @r{128 is N_LSYM}
1356 .stabs "char:t2=r2;0;127;",128,0,0,0
1357 @end example
1358
1359 Builtin types can also be described as subranges of @code{int}:
1360
1361 @example
1362 .stabs "unsigned short:t6=r1;0;65535;",128,0,0,0
1363 @end example
1364
1365 If the lower bound of a subrange is 0 and the upper bound is -1,
1366 the type is an unsigned integral type whose bounds are too
1367 big to describe in an @code{int}.  Traditionally this is only used for
1368 @code{unsigned int} and @code{unsigned long}:
1369
1370 @example
1371 .stabs "unsigned int:t4=r1;0;-1;",128,0,0,0
1372 @end example
1373
1374 For larger types, GCC 2.4.5 puts out bounds in octal, with one or more
1375 leading zeroes.  In this case a negative bound consists of a number
1376 which is a 1 bit (for the sign bit) followed by a 0 bit for each bit in
1377 the number (except the sign bit), and a positive bound is one which is a
1378 1 bit for each bit in the number (except possibly the sign bit).  All
1379 known versions of dbx and GDB version 4 accept this (at least in the
1380 sense of not refusing to process the file), but GDB 3.5 refuses to read
1381 the whole file containing such symbols.  So GCC 2.3.3 did not output the
1382 proper size for these types.  As an example of octal bounds, the string
1383 fields of the stabs for 64 bit integer types look like:
1384
1385 @c .stabs directives, etc., omitted to make it fit on the page.
1386 @example
1387 long int:t3=r1;001000000000000000000000;000777777777777777777777;
1388 long unsigned int:t5=r1;000000000000000000000000;001777777777777777777777;
1389 @end example
1390
1391 If the lower bound of a subrange is 0 and the upper bound is negative,
1392 the type is an unsigned integral type whose size in bytes is the
1393 absolute value of the upper bound.  I believe this is a Convex
1394 convention for @code{unsigned long long}.
1395
1396 If the lower bound of a subrange is negative and the upper bound is 0,
1397 the type is a signed integral type whose size in bytes is
1398 the absolute value of the lower bound.  I believe this is a Convex
1399 convention for @code{long long}.  To distinguish this from a legitimate
1400 subrange, the type should be a subrange of itself.  I'm not sure whether
1401 this is the case for Convex.
1402
1403 @node Traditional Other Types
1404 @subsubsection Traditional Other Types
1405
1406 If the upper bound of a subrange is 0 and the lower bound is positive,
1407 the type is a floating point type, and the lower bound of the subrange
1408 indicates the number of bytes in the type:
1409
1410 @example
1411 .stabs "float:t12=r1;4;0;",128,0,0,0
1412 .stabs "double:t13=r1;8;0;",128,0,0,0
1413 @end example
1414
1415 However, GCC writes @code{long double} the same way it writes
1416 @code{double}, so there is no way to distinguish.
1417
1418 @example
1419 .stabs "long double:t14=r1;8;0;",128,0,0,0
1420 @end example
1421
1422 Complex types are defined the same way as floating-point types; there is
1423 no way to distinguish a single-precision complex from a double-precision
1424 floating-point type.
1425
1426 The C @code{void} type is defined as itself:
1427
1428 @example
1429 .stabs "void:t15=15",128,0,0,0
1430 @end example
1431
1432 I'm not sure how a boolean type is represented.
1433
1434 @node Builtin Type Descriptors
1435 @subsection Defining Builtin Types Using Builtin Type Descriptors
1436
1437 This is the method used by Sun's @code{acc} for defining builtin types.
1438 These are the type descriptors to define builtin types:
1439
1440 @table @code
1441 @c FIXME: clean up description of width and offset, once we figure out
1442 @c what they mean
1443 @item b @var{signed} @var{char-flag} @var{width} ; @var{offset} ; @var{nbits} ;
1444 Define an integral type.  @var{signed} is @samp{u} for unsigned or
1445 @samp{s} for signed.  @var{char-flag} is @samp{c} which indicates this
1446 is a character type, or is omitted.  I assume this is to distinguish an
1447 integral type from a character type of the same size, for example it
1448 might make sense to set it for the C type @code{wchar_t} so the debugger
1449 can print such variables differently (Solaris does not do this).  Sun
1450 sets it on the C types @code{signed char} and @code{unsigned char} which
1451 arguably is wrong.  @var{width} and @var{offset} appear to be for small
1452 objects stored in larger ones, for example a @code{short} in an
1453 @code{int} register.  @var{width} is normally the number of bytes in the
1454 type.  @var{offset} seems to always be zero.  @var{nbits} is the number
1455 of bits in the type.
1456
1457 Note that type descriptor @samp{b} used for builtin types conflicts with
1458 its use for Pascal space types (@pxref{Miscellaneous Types}); they can
1459 be distinguished because the character following the type descriptor
1460 will be a digit, @samp{(}, or @samp{-} for a Pascal space type, or
1461 @samp{u} or @samp{s} for a builtin type.
1462
1463 @item w
1464 Documented by AIX to define a wide character type, but their compiler
1465 actually uses negative type numbers (@pxref{Negative Type Numbers}).
1466
1467 @item R @var{fp-type} ; @var{bytes} ;
1468 Define a floating point type.  @var{fp-type} has one of the following values:
1469
1470 @table @code
1471 @item 1 (NF_SINGLE)
1472 IEEE 32-bit (single precision) floating point format.
1473
1474 @item 2 (NF_DOUBLE)
1475 IEEE 64-bit (double precision) floating point format.
1476
1477 @item 3 (NF_COMPLEX)
1478 @item 4 (NF_COMPLEX16)
1479 @item 5 (NF_COMPLEX32)
1480 @c "GDB source" really means @file{include/aout/stab_gnu.h}, but trying
1481 @c to put that here got an overfull hbox.
1482 These are for complex numbers.  A comment in the GDB source describes
1483 them as Fortran @code{complex}, @code{double complex}, and
1484 @code{complex*16}, respectively, but what does that mean?  (i.e., Single
1485 precision?  Double precision?).
1486
1487 @item 6 (NF_LDOUBLE)
1488 Long double.  This should probably only be used for Sun format
1489 @code{long double}, and new codes should be used for other floating
1490 point formats (@code{NF_DOUBLE} can be used if a @code{long double} is
1491 really just an IEEE double, of course).
1492 @end table
1493
1494 @var{bytes} is the number of bytes occupied by the type.  This allows a
1495 debugger to perform some operations with the type even if it doesn't
1496 understand @var{fp-type}.
1497
1498 @item g @var{type-information} ; @var{nbits}
1499 Documented by AIX to define a floating type, but their compiler actually
1500 uses negative type numbers (@pxref{Negative Type Numbers}).
1501
1502 @item c @var{type-information} ; @var{nbits}
1503 Documented by AIX to define a complex type, but their compiler actually
1504 uses negative type numbers (@pxref{Negative Type Numbers}).
1505 @end table
1506
1507 The C @code{void} type is defined as a signed integral type 0 bits long:
1508 @example
1509 .stabs "void:t19=bs0;0;0",128,0,0,0
1510 @end example
1511 The Solaris compiler seems to omit the trailing semicolon in this case.
1512 Getting sloppy in this way is not a swift move because if a type is
1513 embedded in a more complex expression it is necessary to be able to tell
1514 where it ends.
1515
1516 I'm not sure how a boolean type is represented.
1517
1518 @node Negative Type Numbers
1519 @subsection Negative Type Numbers
1520
1521 This is the method used in XCOFF for defining builtin types.
1522 Since the debugger knows about the builtin types anyway, the idea of
1523 negative type numbers is simply to give a special type number which
1524 indicates the builtin type.  There is no stab defining these types.
1525
1526 There are several subtle issues with negative type numbers.
1527
1528 One is the size of the type.  A builtin type (for example the C types
1529 @code{int} or @code{long}) might have different sizes depending on
1530 compiler options, the target architecture, the ABI, etc.  This issue
1531 doesn't come up for IBM tools since (so far) they just target the
1532 RS/6000; the sizes indicated below for each size are what the IBM
1533 RS/6000 tools use.  To deal with differing sizes, either define separate
1534 negative type numbers for each size (which works but requires changing
1535 the debugger, and, unless you get both AIX dbx and GDB to accept the
1536 change, introduces an incompatibility), or use a type attribute
1537 (@pxref{String Field}) to define a new type with the appropriate size
1538 (which merely requires a debugger which understands type attributes,
1539 like AIX dbx or GDB).  For example,
1540
1541 @example
1542 .stabs "boolean:t10=@@s8;-16",128,0,0,0
1543 @end example
1544
1545 defines an 8-bit boolean type, and
1546
1547 @example
1548 .stabs "boolean:t10=@@s64;-16",128,0,0,0
1549 @end example
1550
1551 defines a 64-bit boolean type.
1552
1553 A similar issue is the format of the type.  This comes up most often for
1554 floating-point types, which could have various formats (particularly
1555 extended doubles, which vary quite a bit even among IEEE systems).
1556 Again, it is best to define a new negative type number for each
1557 different format; changing the format based on the target system has
1558 various problems.  One such problem is that the Alpha has both VAX and
1559 IEEE floating types.  One can easily imagine one library using the VAX
1560 types and another library in the same executable using the IEEE types.
1561 Another example is that the interpretation of whether a boolean is true
1562 or false can be based on the least significant bit, most significant
1563 bit, whether it is zero, etc., and different compilers (or different
1564 options to the same compiler) might provide different kinds of boolean.
1565
1566 The last major issue is the names of the types.  The name of a given
1567 type depends @emph{only} on the negative type number given; these do not
1568 vary depending on the language, the target system, or anything else.
1569 One can always define separate type numbers---in the following list you
1570 will see for example separate @code{int} and @code{integer*4} types
1571 which are identical except for the name.  But compatibility can be
1572 maintained by not inventing new negative type numbers and instead just
1573 defining a new type with a new name.  For example:
1574
1575 @example
1576 .stabs "CARDINAL:t10=-8",128,0,0,0
1577 @end example
1578
1579 Here is the list of negative type numbers.  The phrase @dfn{integral
1580 type} is used to mean twos-complement (I strongly suspect that all
1581 machines which use stabs use twos-complement; most machines use
1582 twos-complement these days).
1583
1584 @table @code
1585 @item -1
1586 @code{int}, 32 bit signed integral type.
1587
1588 @item -2
1589 @code{char}, 8 bit type holding a character.   Both GDB and dbx on AIX
1590 treat this as signed.  GCC uses this type whether @code{char} is signed
1591 or not, which seems like a bad idea.  The AIX compiler (@code{xlc}) seems to
1592 avoid this type; it uses -5 instead for @code{char}.
1593
1594 @item -3
1595 @code{short}, 16 bit signed integral type.
1596
1597 @item -4
1598 @code{long}, 32 bit signed integral type.
1599
1600 @item -5
1601 @code{unsigned char}, 8 bit unsigned integral type.
1602
1603 @item -6
1604 @code{signed char}, 8 bit signed integral type.
1605
1606 @item -7
1607 @code{unsigned short}, 16 bit unsigned integral type.
1608
1609 @item -8
1610 @code{unsigned int}, 32 bit unsigned integral type.
1611
1612 @item -9
1613 @code{unsigned}, 32 bit unsigned integral type.
1614
1615 @item -10
1616 @code{unsigned long}, 32 bit unsigned integral type.
1617
1618 @item -11
1619 @code{void}, type indicating the lack of a value.
1620
1621 @item -12
1622 @code{float}, IEEE single precision.
1623
1624 @item -13
1625 @code{double}, IEEE double precision.
1626
1627 @item -14
1628 @code{long double}, IEEE double precision.  The compiler claims the size
1629 will increase in a future release, and for binary compatibility you have
1630 to avoid using @code{long double}.  I hope when they increase it they
1631 use a new negative type number.
1632
1633 @item -15
1634 @code{integer}.  32 bit signed integral type.
1635
1636 @item -16
1637 @code{boolean}.  32 bit type.  GDB and GCC assume that zero is false,
1638 one is true, and other values have unspecified meaning.  I hope this
1639 agrees with how the IBM tools use the type.
1640
1641 @item -17
1642 @code{short real}.  IEEE single precision.
1643
1644 @item -18
1645 @code{real}.  IEEE double precision.
1646
1647 @item -19
1648 @code{stringptr}.  @xref{Strings}.
1649
1650 @item -20
1651 @code{character}, 8 bit unsigned character type.
1652
1653 @item -21
1654 @code{logical*1}, 8 bit type.  This Fortran type has a split
1655 personality in that it is used for boolean variables, but can also be
1656 used for unsigned integers.  0 is false, 1 is true, and other values are
1657 non-boolean.
1658
1659 @item -22
1660 @code{logical*2}, 16 bit type.  This Fortran type has a split
1661 personality in that it is used for boolean variables, but can also be
1662 used for unsigned integers.  0 is false, 1 is true, and other values are
1663 non-boolean.
1664
1665 @item -23
1666 @code{logical*4}, 32 bit type.  This Fortran type has a split
1667 personality in that it is used for boolean variables, but can also be
1668 used for unsigned integers.  0 is false, 1 is true, and other values are
1669 non-boolean.
1670
1671 @item -24
1672 @code{logical}, 32 bit type.  This Fortran type has a split
1673 personality in that it is used for boolean variables, but can also be
1674 used for unsigned integers.  0 is false, 1 is true, and other values are
1675 non-boolean.
1676
1677 @item -25
1678 @code{complex}.  A complex type consisting of two IEEE single-precision
1679 floating point values.
1680
1681 @item -26
1682 @code{complex}.  A complex type consisting of two IEEE double-precision
1683 floating point values.
1684
1685 @item -27
1686 @code{integer*1}, 8 bit signed integral type.
1687
1688 @item -28
1689 @code{integer*2}, 16 bit signed integral type.
1690
1691 @item -29
1692 @code{integer*4}, 32 bit signed integral type.
1693
1694 @item -30
1695 @code{wchar}.  Wide character, 16 bits wide, unsigned (what format?
1696 Unicode?).
1697
1698 @item -31
1699 @code{long long}, 64 bit signed integral type.
1700
1701 @item -32
1702 @code{unsigned long long}, 64 bit unsigned integral type.
1703
1704 @item -33
1705 @code{logical*8}, 64 bit unsigned integral type.
1706
1707 @item -34
1708 @code{integer*8}, 64 bit signed integral type.
1709 @end table
1710
1711 @node Miscellaneous Types
1712 @section Miscellaneous Types
1713
1714 @table @code
1715 @item b @var{type-information} ; @var{bytes}
1716 Pascal space type.  This is documented by IBM; what does it mean?
1717
1718 This use of the @samp{b} type descriptor can be distinguished
1719 from its use for builtin integral types (@pxref{Builtin Type
1720 Descriptors}) because the character following the type descriptor is
1721 always a digit, @samp{(}, or @samp{-}.
1722
1723 @item B @var{type-information}
1724 A volatile-qualified version of @var{type-information}.  This is
1725 a Sun extension.  References and stores to a variable with a
1726 volatile-qualified type must not be optimized or cached; they
1727 must occur as the user specifies them.
1728
1729 @item d @var{type-information}
1730 File of type @var{type-information}.  As far as I know this is only used
1731 by Pascal.
1732
1733 @item k @var{type-information}
1734 A const-qualified version of @var{type-information}.  This is a Sun
1735 extension.  A variable with a const-qualified type cannot be modified.
1736
1737 @item M @var{type-information} ; @var{length}
1738 Multiple instance type.  The type seems to composed of @var{length}
1739 repetitions of @var{type-information}, for example @code{character*3} is
1740 represented by @samp{M-2;3}, where @samp{-2} is a reference to a
1741 character type (@pxref{Negative Type Numbers}).  I'm not sure how this
1742 differs from an array.  This appears to be a Fortran feature.
1743 @var{length} is a bound, like those in range types; see @ref{Subranges}.
1744
1745 @item S @var{type-information}
1746 Pascal set type.  @var{type-information} must be a small type such as an
1747 enumeration or a subrange, and the type is a bitmask whose length is
1748 specified by the number of elements in @var{type-information}.
1749
1750 In CHILL, if it is a bitstring instead of a set, also use the @samp{S}
1751 type attribute (@pxref{String Field}).
1752
1753 @item * @var{type-information}
1754 Pointer to @var{type-information}.
1755 @end table
1756
1757 @node Cross-References
1758 @section Cross-References to Other Types
1759
1760 A type can be used before it is defined; one common way to deal with
1761 that situation is just to use a type reference to a type which has not
1762 yet been defined.
1763
1764 Another way is with the @samp{x} type descriptor, which is followed by
1765 @samp{s} for a structure tag, @samp{u} for a union tag, or @samp{e} for
1766 a enumerator tag, followed by the name of the tag, followed by @samp{:}.
1767 If the name contains @samp{::} between a @samp{<} and @samp{>} pair (for
1768 C@t{++} templates), such a @samp{::} does not end the name---only a single
1769 @samp{:} ends the name; see @ref{Nested Symbols}.
1770
1771 For example, the following C declarations:
1772
1773 @example
1774 struct foo;
1775 struct foo *bar;
1776 @end example
1777
1778 @noindent
1779 produce:
1780
1781 @example
1782 .stabs "bar:G16=*17=xsfoo:",32,0,0,0
1783 @end example
1784
1785 Not all debuggers support the @samp{x} type descriptor, so on some
1786 machines GCC does not use it.  I believe that for the above example it
1787 would just emit a reference to type 17 and never define it, but I
1788 haven't verified that.
1789
1790 Modula-2 imported types, at least on AIX, use the @samp{i} type
1791 descriptor, which is followed by the name of the module from which the
1792 type is imported, followed by @samp{:}, followed by the name of the
1793 type.  There is then optionally a comma followed by type information for
1794 the type.  This differs from merely naming the type (@pxref{Typedefs}) in
1795 that it identifies the module; I don't understand whether the name of
1796 the type given here is always just the same as the name we are giving
1797 it, or whether this type descriptor is used with a nameless stab
1798 (@pxref{String Field}), or what.  The symbol ends with @samp{;}.
1799
1800 @node Subranges
1801 @section Subrange Types
1802
1803 The @samp{r} type descriptor defines a type as a subrange of another
1804 type.  It is followed by type information for the type of which it is a
1805 subrange, a semicolon, an integral lower bound, a semicolon, an
1806 integral upper bound, and a semicolon.  The AIX documentation does not
1807 specify the trailing semicolon, in an effort to specify array indexes
1808 more cleanly, but a subrange which is not an array index has always
1809 included a trailing semicolon (@pxref{Arrays}).
1810
1811 Instead of an integer, either bound can be one of the following:
1812
1813 @table @code
1814 @item A @var{offset}
1815 The bound is passed by reference on the stack at offset @var{offset}
1816 from the argument list.  @xref{Parameters}, for more information on such
1817 offsets.
1818
1819 @item T @var{offset}
1820 The bound is passed by value on the stack at offset @var{offset} from
1821 the argument list.
1822
1823 @item a @var{register-number}
1824 The bound is passed by reference in register number
1825 @var{register-number}.
1826
1827 @item t @var{register-number}
1828 The bound is passed by value in register number @var{register-number}.
1829
1830 @item J
1831 There is no bound.
1832 @end table
1833
1834 Subranges are also used for builtin types; see @ref{Traditional Builtin Types}.
1835
1836 @node Arrays
1837 @section Array Types
1838
1839 Arrays use the @samp{a} type descriptor.  Following the type descriptor
1840 is the type of the index and the type of the array elements.  If the
1841 index type is a range type, it ends in a semicolon; otherwise
1842 (for example, if it is a type reference), there does not
1843 appear to be any way to tell where the types are separated.  In an
1844 effort to clean up this mess, IBM documents the two types as being
1845 separated by a semicolon, and a range type as not ending in a semicolon
1846 (but this is not right for range types which are not array indexes,
1847 @pxref{Subranges}).  I think probably the best solution is to specify
1848 that a semicolon ends a range type, and that the index type and element
1849 type of an array are separated by a semicolon, but that if the index
1850 type is a range type, the extra semicolon can be omitted.  GDB (at least
1851 through version 4.9) doesn't support any kind of index type other than a
1852 range anyway; I'm not sure about dbx.
1853
1854 It is well established, and widely used, that the type of the index,
1855 unlike most types found in the stabs, is merely a type definition, not
1856 type information (@pxref{String Field}) (that is, it need not start with
1857 @samp{@var{type-number}=} if it is defining a new type).  According to a
1858 comment in GDB, this is also true of the type of the array elements; it
1859 gives @samp{ar1;1;10;ar1;1;10;4} as a legitimate way to express a two
1860 dimensional array.  According to AIX documentation, the element type
1861 must be type information.  GDB accepts either.
1862
1863 The type of the index is often a range type, expressed as the type
1864 descriptor @samp{r} and some parameters.  It defines the size of the
1865 array.  In the example below, the range @samp{r1;0;2;} defines an index
1866 type which is a subrange of type 1 (integer), with a lower bound of 0
1867 and an upper bound of 2.  This defines the valid range of subscripts of
1868 a three-element C array.
1869
1870 For example, the definition:
1871
1872 @example
1873 char char_vec[3] = @{'a','b','c'@};
1874 @end example
1875
1876 @noindent
1877 produces the output:
1878
1879 @example
1880 .stabs "char_vec:G19=ar1;0;2;2",32,0,0,0
1881      .global _char_vec
1882      .align 4
1883 _char_vec:
1884      .byte 97
1885      .byte 98
1886      .byte 99
1887 @end example
1888
1889 If an array is @dfn{packed}, the elements are spaced more
1890 closely than normal, saving memory at the expense of speed.  For
1891 example, an array of 3-byte objects might, if unpacked, have each
1892 element aligned on a 4-byte boundary, but if packed, have no padding.
1893 One way to specify that something is packed is with type attributes
1894 (@pxref{String Field}).  In the case of arrays, another is to use the
1895 @samp{P} type descriptor instead of @samp{a}.  Other than specifying a
1896 packed array, @samp{P} is identical to @samp{a}.
1897
1898 @c FIXME-what is it?  A pointer?
1899 An open array is represented by the @samp{A} type descriptor followed by
1900 type information specifying the type of the array elements.
1901
1902 @c FIXME: what is the format of this type?  A pointer to a vector of pointers?
1903 An N-dimensional dynamic array is represented by
1904
1905 @example
1906 D @var{dimensions} ; @var{type-information}
1907 @end example
1908
1909 @c Does dimensions really have this meaning?  The AIX documentation
1910 @c doesn't say.
1911 @var{dimensions} is the number of dimensions; @var{type-information}
1912 specifies the type of the array elements.
1913
1914 @c FIXME: what is the format of this type?  A pointer to some offsets in
1915 @c another array?
1916 A subarray of an N-dimensional array is represented by
1917
1918 @example
1919 E @var{dimensions} ; @var{type-information}
1920 @end example
1921
1922 @c Does dimensions really have this meaning?  The AIX documentation
1923 @c doesn't say.
1924 @var{dimensions} is the number of dimensions; @var{type-information}
1925 specifies the type of the array elements.
1926
1927 @node Strings
1928 @section Strings
1929
1930 Some languages, like C or the original Pascal, do not have string types,
1931 they just have related things like arrays of characters.  But most
1932 Pascals and various other languages have string types, which are
1933 indicated as follows:
1934
1935 @table @code
1936 @item n @var{type-information} ; @var{bytes}
1937 @var{bytes} is the maximum length.  I'm not sure what
1938 @var{type-information} is; I suspect that it means that this is a string
1939 of @var{type-information} (thus allowing a string of integers, a string
1940 of wide characters, etc., as well as a string of characters).  Not sure
1941 what the format of this type is.  This is an AIX feature.
1942
1943 @item z @var{type-information} ; @var{bytes}
1944 Just like @samp{n} except that this is a gstring, not an ordinary
1945 string.  I don't know the difference.
1946
1947 @item N
1948 Pascal Stringptr.  What is this?  This is an AIX feature.
1949 @end table
1950
1951 Languages, such as CHILL which have a string type which is basically
1952 just an array of characters use the @samp{S} type attribute
1953 (@pxref{String Field}).
1954
1955 @node Enumerations
1956 @section Enumerations
1957
1958 Enumerations are defined with the @samp{e} type descriptor.
1959
1960 @c FIXME: Where does this information properly go?  Perhaps it is
1961 @c redundant with something we already explain.
1962 The source line below declares an enumeration type at file scope.
1963 The type definition is located after the @code{N_RBRAC} that marks the end of
1964 the previous procedure's block scope, and before the @code{N_FUN} that marks
1965 the beginning of the next procedure's block scope.  Therefore it does not
1966 describe a block local symbol, but a file local one.
1967
1968 The source line:
1969
1970 @example
1971 enum e_places @{first,second=3,last@};
1972 @end example
1973
1974 @noindent
1975 generates the following stab:
1976
1977 @example
1978 .stabs "e_places:T22=efirst:0,second:3,last:4,;",128,0,0,0
1979 @end example
1980
1981 The symbol descriptor (@samp{T}) says that the stab describes a
1982 structure, enumeration, or union tag.  The type descriptor @samp{e},
1983 following the @samp{22=} of the type definition narrows it down to an
1984 enumeration type.  Following the @samp{e} is a list of the elements of
1985 the enumeration.  The format is @samp{@var{name}:@var{value},}.  The
1986 list of elements ends with @samp{;}.  The fact that @var{value} is
1987 specified as an integer can cause problems if the value is large.  GCC
1988 2.5.2 tries to output it in octal in that case with a leading zero,
1989 which is probably a good thing, although GDB 4.11 supports octal only in
1990 cases where decimal is perfectly good.  Negative decimal values are
1991 supported by both GDB and dbx.
1992
1993 There is no standard way to specify the size of an enumeration type; it
1994 is determined by the architecture (normally all enumerations types are
1995 32 bits).  Type attributes can be used to specify an enumeration type of
1996 another size for debuggers which support them; see @ref{String Field}.
1997
1998 Enumeration types are unusual in that they define symbols for the
1999 enumeration values (@code{first}, @code{second}, and @code{third} in the
2000 above example), and even though these symbols are visible in the file as
2001 a whole (rather than being in a more local namespace like structure
2002 member names), they are defined in the type definition for the
2003 enumeration type rather than each having their own symbol.  In order to
2004 be fast, GDB will only get symbols from such types (in its initial scan
2005 of the stabs) if the type is the first thing defined after a @samp{T} or
2006 @samp{t} symbol descriptor (the above example fulfills this
2007 requirement).  If the type does not have a name, the compiler should
2008 emit it in a nameless stab (@pxref{String Field}); GCC does this.
2009
2010 @node Structures
2011 @section Structures
2012
2013 The encoding of structures in stabs can be shown with an example.
2014
2015 The following source code declares a structure tag and defines an
2016 instance of the structure in global scope. Then a @code{typedef} equates the
2017 structure tag with a new type.  Separate stabs are generated for the
2018 structure tag, the structure @code{typedef}, and the structure instance.  The
2019 stabs for the tag and the @code{typedef} are emitted when the definitions are
2020 encountered.  Since the structure elements are not initialized, the
2021 stab and code for the structure variable itself is located at the end
2022 of the program in the bss section.
2023
2024 @example
2025 struct s_tag @{
2026   int   s_int;
2027   float s_float;
2028   char  s_char_vec[8];
2029   struct s_tag* s_next;
2030 @} g_an_s;
2031
2032 typedef struct s_tag s_typedef;
2033 @end example
2034
2035 The structure tag has an @code{N_LSYM} stab type because, like the
2036 enumeration, the symbol has file scope.  Like the enumeration, the
2037 symbol descriptor is @samp{T}, for enumeration, structure, or tag type.
2038 The type descriptor @samp{s} following the @samp{16=} of the type
2039 definition narrows the symbol type to structure.
2040
2041 Following the @samp{s} type descriptor is the number of bytes the
2042 structure occupies, followed by a description of each structure element.
2043 The structure element descriptions are of the form
2044 @samp{@var{name}:@var{type}, @var{bit offset from the start of the
2045 struct}, @var{number of bits in the element}}.
2046
2047 @c FIXME: phony line break.  Can probably be fixed by using an example
2048 @c with fewer fields.
2049 @example
2050 # @r{128 is N_LSYM}
2051 .stabs "s_tag:T16=s20s_int:1,0,32;s_float:12,32,32;
2052         s_char_vec:17=ar1;0;7;2,64,64;s_next:18=*16,128,32;;",128,0,0,0
2053 @end example
2054
2055 In this example, the first two structure elements are previously defined
2056 types.  For these, the type following the @samp{@var{name}:} part of the
2057 element description is a simple type reference.  The other two structure
2058 elements are new types.  In this case there is a type definition
2059 embedded after the @samp{@var{name}:}.  The type definition for the
2060 array element looks just like a type definition for a stand-alone array.
2061 The @code{s_next} field is a pointer to the same kind of structure that
2062 the field is an element of.  So the definition of structure type 16
2063 contains a type definition for an element which is a pointer to type 16.
2064
2065 If a field is a static member (this is a C@t{++} feature in which a single
2066 variable appears to be a field of every structure of a given type) it
2067 still starts out with the field name, a colon, and the type, but then
2068 instead of a comma, bit position, comma, and bit size, there is a colon
2069 followed by the name of the variable which each such field refers to.
2070
2071 If the structure has methods (a C@t{++} feature), they follow the non-method
2072 fields; see @ref{Cplusplus}.
2073
2074 @node Typedefs
2075 @section Giving a Type a Name
2076
2077 @findex N_LSYM, for types
2078 @findex C_DECL, for types
2079 To give a type a name, use the @samp{t} symbol descriptor.  The type
2080 is specified by the type information (@pxref{String Field}) for the stab.
2081 For example,
2082
2083 @example
2084 .stabs "s_typedef:t16",128,0,0,0     # @r{128 is N_LSYM}
2085 @end example
2086
2087 specifies that @code{s_typedef} refers to type number 16.  Such stabs
2088 have symbol type @code{N_LSYM} (or @code{C_DECL} for XCOFF).  (The Sun
2089 documentation mentions using @code{N_GSYM} in some cases).
2090
2091 If you are specifying the tag name for a structure, union, or
2092 enumeration, use the @samp{T} symbol descriptor instead.  I believe C is
2093 the only language with this feature.
2094
2095 If the type is an opaque type (I believe this is a Modula-2 feature),
2096 AIX provides a type descriptor to specify it.  The type descriptor is
2097 @samp{o} and is followed by a name.  I don't know what the name
2098 means---is it always the same as the name of the type, or is this type
2099 descriptor used with a nameless stab (@pxref{String Field})?  There
2100 optionally follows a comma followed by type information which defines
2101 the type of this type.  If omitted, a semicolon is used in place of the
2102 comma and the type information, and the type is much like a generic
2103 pointer type---it has a known size but little else about it is
2104 specified.
2105
2106 @node Unions
2107 @section Unions
2108
2109 @example
2110 union u_tag @{
2111   int  u_int;
2112   float u_float;
2113   char* u_char;
2114 @} an_u;
2115 @end example
2116
2117 This code generates a stab for a union tag and a stab for a union
2118 variable.  Both use the @code{N_LSYM} stab type.  If a union variable is
2119 scoped locally to the procedure in which it is defined, its stab is
2120 located immediately preceding the @code{N_LBRAC} for the procedure's block
2121 start.
2122
2123 The stab for the union tag, however, is located preceding the code for
2124 the procedure in which it is defined.  The stab type is @code{N_LSYM}.  This
2125 would seem to imply that the union type is file scope, like the struct
2126 type @code{s_tag}.  This is not true.  The contents and position of the stab
2127 for @code{u_type} do not convey any information about its procedure local
2128 scope.
2129
2130 @c FIXME: phony line break.  Can probably be fixed by using an example
2131 @c with fewer fields.
2132 @smallexample
2133 # @r{128 is N_LSYM}
2134 .stabs "u_tag:T23=u4u_int:1,0,32;u_float:12,0,32;u_char:21,0,32;;",
2135        128,0,0,0
2136 @end smallexample
2137
2138 The symbol descriptor @samp{T}, following the @samp{name:} means that
2139 the stab describes an enumeration, structure, or union tag.  The type
2140 descriptor @samp{u}, following the @samp{23=} of the type definition,
2141 narrows it down to a union type definition.  Following the @samp{u} is
2142 the number of bytes in the union.  After that is a list of union element
2143 descriptions.  Their format is @samp{@var{name}:@var{type}, @var{bit
2144 offset into the union}, @var{number of bytes for the element};}.
2145
2146 The stab for the union variable is:
2147
2148 @example
2149 .stabs "an_u:23",128,0,0,-20     # @r{128 is N_LSYM}
2150 @end example
2151
2152 @samp{-20} specifies where the variable is stored (@pxref{Stack
2153 Variables}).
2154
2155 @node Function Types
2156 @section Function Types
2157
2158 Various types can be defined for function variables.  These types are
2159 not used in defining functions (@pxref{Procedures}); they are used for
2160 things like pointers to functions.
2161
2162 The simple, traditional, type is type descriptor @samp{f} is followed by
2163 type information for the return type of the function, followed by a
2164 semicolon.
2165
2166 This does not deal with functions for which the number and types of the
2167 parameters are part of the type, as in Modula-2 or ANSI C.  AIX provides
2168 extensions to specify these, using the @samp{f}, @samp{F}, @samp{p}, and
2169 @samp{R} type descriptors.
2170
2171 First comes the type descriptor.  If it is @samp{f} or @samp{F}, this
2172 type involves a function rather than a procedure, and the type
2173 information for the return type of the function follows, followed by a
2174 comma.  Then comes the number of parameters to the function and a
2175 semicolon.  Then, for each parameter, there is the name of the parameter
2176 followed by a colon (this is only present for type descriptors @samp{R}
2177 and @samp{F} which represent Pascal function or procedure parameters),
2178 type information for the parameter, a comma, 0 if passed by reference or
2179 1 if passed by value, and a semicolon.  The type definition ends with a
2180 semicolon.
2181
2182 For example, this variable definition:
2183
2184 @example
2185 int (*g_pf)();
2186 @end example
2187
2188 @noindent
2189 generates the following code:
2190
2191 @example
2192 .stabs "g_pf:G24=*25=f1",32,0,0,0
2193     .common _g_pf,4,"bss"
2194 @end example
2195
2196 The variable defines a new type, 24, which is a pointer to another new
2197 type, 25, which is a function returning @code{int}.
2198
2199 @node Symbol Tables
2200 @chapter Symbol Information in Symbol Tables
2201
2202 This chapter describes the format of symbol table entries
2203 and how stab assembler directives map to them.  It also describes the
2204 transformations that the assembler and linker make on data from stabs.
2205
2206 @menu
2207 * Symbol Table Format::
2208 * Transformations On Symbol Tables::
2209 @end menu
2210
2211 @node Symbol Table Format
2212 @section Symbol Table Format
2213
2214 Each time the assembler encounters a stab directive, it puts
2215 each field of the stab into a corresponding field in a symbol table
2216 entry of its output file.  If the stab contains a string field, the
2217 symbol table entry for that stab points to a string table entry
2218 containing the string data from the stab.  Assembler labels become
2219 relocatable addresses.  Symbol table entries in a.out have the format:
2220
2221 @c FIXME: should refer to external, not internal.
2222 @example
2223 struct internal_nlist @{
2224   unsigned long n_strx;         /* index into string table of name */
2225   unsigned char n_type;         /* type of symbol */
2226   unsigned char n_other;        /* misc info (usually empty) */
2227   unsigned short n_desc;        /* description field */
2228   bfd_vma n_value;              /* value of symbol */
2229 @};
2230 @end example
2231
2232 If the stab has a string, the @code{n_strx} field holds the offset in
2233 bytes of the string within the string table.  The string is terminated
2234 by a NUL character.  If the stab lacks a string (for example, it was
2235 produced by a @code{.stabn} or @code{.stabd} directive), the
2236 @code{n_strx} field is zero.
2237
2238 Symbol table entries with @code{n_type} field values greater than 0x1f
2239 originated as stabs generated by the compiler (with one random
2240 exception).  The other entries were placed in the symbol table of the
2241 executable by the assembler or the linker.
2242
2243 @node Transformations On Symbol Tables
2244 @section Transformations on Symbol Tables
2245
2246 The linker concatenates object files and does fixups of externally
2247 defined symbols.
2248
2249 You can see the transformations made on stab data by the assembler and
2250 linker by examining the symbol table after each pass of the build.  To
2251 do this, use @samp{nm -ap}, which dumps the symbol table, including
2252 debugging information, unsorted.  For stab entries the columns are:
2253 @var{value}, @var{other}, @var{desc}, @var{type}, @var{string}.  For
2254 assembler and linker symbols, the columns are: @var{value}, @var{type},
2255 @var{string}.
2256
2257 The low 5 bits of the stab type tell the linker how to relocate the
2258 value of the stab.  Thus for stab types like @code{N_RSYM} and
2259 @code{N_LSYM}, where the value is an offset or a register number, the
2260 low 5 bits are @code{N_ABS}, which tells the linker not to relocate the
2261 value.
2262
2263 Where the value of a stab contains an assembly language label,
2264 it is transformed by each build step.  The assembler turns it into a
2265 relocatable address and the linker turns it into an absolute address.
2266
2267 @menu
2268 * Transformations On Static Variables::
2269 * Transformations On Global Variables::
2270 * Stab Section Transformations::           For some object file formats,
2271                                            things are a bit different.
2272 @end menu
2273
2274 @node Transformations On Static Variables
2275 @subsection Transformations on Static Variables
2276
2277 This source line defines a static variable at file scope:
2278
2279 @example
2280 static int s_g_repeat
2281 @end example
2282
2283 @noindent
2284 The following stab describes the symbol:
2285
2286 @example
2287 .stabs "s_g_repeat:S1",38,0,0,_s_g_repeat
2288 @end example
2289
2290 @noindent
2291 The assembler transforms the stab into this symbol table entry in the
2292 @file{.o} file.  The location is expressed as a data segment offset.
2293
2294 @example
2295 00000084 - 00 0000 STSYM s_g_repeat:S1
2296 @end example
2297
2298 @noindent
2299 In the symbol table entry from the executable, the linker has made the
2300 relocatable address absolute.
2301
2302 @example
2303 0000e00c - 00 0000 STSYM s_g_repeat:S1
2304 @end example
2305
2306 @node Transformations On Global Variables
2307 @subsection Transformations on Global Variables
2308
2309 Stabs for global variables do not contain location information. In
2310 this case, the debugger finds location information in the assembler or
2311 linker symbol table entry describing the variable.  The source line:
2312
2313 @example
2314 char g_foo = 'c';
2315 @end example
2316
2317 @noindent
2318 generates the stab:
2319
2320 @example
2321 .stabs "g_foo:G2",32,0,0,0
2322 @end example
2323
2324 The variable is represented by two symbol table entries in the object
2325 file (see below).  The first one originated as a stab.  The second one
2326 is an external symbol.  The upper case @samp{D} signifies that the
2327 @code{n_type} field of the symbol table contains 7, @code{N_DATA} with
2328 local linkage.  The stab's value is zero since the value is not used for
2329 @code{N_GSYM} stabs.  The value of the linker symbol is the relocatable
2330 address corresponding to the variable.
2331
2332 @example
2333 00000000 - 00 0000  GSYM g_foo:G2
2334 00000080 D _g_foo
2335 @end example
2336
2337 @noindent
2338 These entries as transformed by the linker.  The linker symbol table
2339 entry now holds an absolute address:
2340
2341 @example
2342 00000000 - 00 0000  GSYM g_foo:G2
2343 @dots{}
2344 0000e008 D _g_foo
2345 @end example
2346
2347 @node Stab Section Transformations
2348 @subsection Transformations of Stabs in separate sections
2349
2350 For object file formats using stabs in separate sections (@pxref{Stab
2351 Sections}), use @code{objdump --stabs} instead of @code{nm} to show the
2352 stabs in an object or executable file.  @code{objdump} is a GNU utility;
2353 Sun does not provide any equivalent.
2354
2355 The following example is for a stab whose value is an address is
2356 relative to the compilation unit (@pxref{ELF Linker Relocation}).  For
2357 example, if the source line
2358
2359 @example
2360 static int ld = 5;
2361 @end example
2362
2363 appears within a function, then the assembly language output from the
2364 compiler contains:
2365
2366 @example
2367 .Ddata.data:
2368 @dots{}
2369         .stabs "ld:V(0,3)",0x26,0,4,.L18-Ddata.data    # @r{0x26 is N_STSYM}
2370 @dots{}
2371 .L18:
2372         .align 4
2373         .word 0x5
2374 @end example
2375
2376 Because the value is formed by subtracting one symbol from another, the
2377 value is absolute, not relocatable, and so the object file contains
2378
2379 @example
2380 Symnum n_type n_othr n_desc n_value  n_strx String
2381 31     STSYM  0      4      00000004 680    ld:V(0,3)
2382 @end example
2383
2384 without any relocations, and the executable file also contains
2385
2386 @example
2387 Symnum n_type n_othr n_desc n_value  n_strx String
2388 31     STSYM  0      4      00000004 680    ld:V(0,3)
2389 @end example
2390
2391 @node Cplusplus
2392 @chapter GNU C@t{++} Stabs
2393
2394 @menu
2395 * Class Names::                 C++ class names are both tags and typedefs.
2396 * Nested Symbols::              C++ symbol names can be within other types.
2397 * Basic Cplusplus Types::
2398 * Simple Classes::
2399 * Class Instance::
2400 * Methods::                     Method definition
2401 * Method Type Descriptor::      The @samp{#} type descriptor
2402 * Member Type Descriptor::      The @samp{@@} type descriptor
2403 * Protections::
2404 * Method Modifiers::
2405 * Virtual Methods::
2406 * Inheritance::
2407 * Virtual Base Classes::
2408 * Static Members::
2409 @end menu
2410
2411 @node Class Names
2412 @section C@t{++} Class Names
2413
2414 In C@t{++}, a class name which is declared with @code{class}, @code{struct},
2415 or @code{union}, is not only a tag, as in C, but also a type name.  Thus
2416 there should be stabs with both @samp{t} and @samp{T} symbol descriptors
2417 (@pxref{Typedefs}).
2418
2419 To save space, there is a special abbreviation for this case.  If the
2420 @samp{T} symbol descriptor is followed by @samp{t}, then the stab
2421 defines both a type name and a tag.
2422
2423 For example, the C@t{++} code
2424
2425 @example
2426 struct foo @{int x;@};
2427 @end example
2428
2429 can be represented as either
2430
2431 @example
2432 .stabs "foo:T19=s4x:1,0,32;;",128,0,0,0       # @r{128 is N_LSYM}
2433 .stabs "foo:t19",128,0,0,0
2434 @end example
2435
2436 or
2437
2438 @example
2439 .stabs "foo:Tt19=s4x:1,0,32;;",128,0,0,0
2440 @end example
2441
2442 @node Nested Symbols
2443 @section Defining a Symbol Within Another Type
2444
2445 In C@t{++}, a symbol (such as a type name) can be defined within another type.
2446 @c FIXME: Needs example.
2447
2448 In stabs, this is sometimes represented by making the name of a symbol
2449 which contains @samp{::}.  Such a pair of colons does not end the name
2450 of the symbol, the way a single colon would (@pxref{String Field}).  I'm
2451 not sure how consistently used or well thought out this mechanism is.
2452 So that a pair of colons in this position always has this meaning,
2453 @samp{:} cannot be used as a symbol descriptor.
2454
2455 For example, if the string for a stab is @samp{foo::bar::baz:t5=*6},
2456 then @code{foo::bar::baz} is the name of the symbol, @samp{t} is the
2457 symbol descriptor, and @samp{5=*6} is the type information.
2458
2459 @node Basic Cplusplus Types
2460 @section Basic Types For C@t{++}
2461
2462 << the examples that follow are based on a01.C >>
2463
2464
2465 C@t{++} adds two more builtin types to the set defined for C.  These are
2466 the unknown type and the vtable record type.  The unknown type, type
2467 16, is defined in terms of itself like the void type.
2468
2469 The vtable record type, type 17, is defined as a structure type and
2470 then as a structure tag.  The structure has four fields: delta, index,
2471 pfn, and delta2.  pfn is the function pointer.
2472
2473 << In boilerplate $vtbl_ptr_type, what are the fields delta,
2474 index, and delta2 used for? >>
2475
2476 This basic type is present in all C@t{++} programs even if there are no
2477 virtual methods defined.
2478
2479 @display
2480 .stabs "struct_name:sym_desc(type)type_def(17)=type_desc(struct)struct_bytes(8)
2481         elem_name(delta):type_ref(short int),bit_offset(0),field_bits(16);
2482         elem_name(index):type_ref(short int),bit_offset(16),field_bits(16);
2483         elem_name(pfn):type_def(18)=type_desc(ptr to)type_ref(void),
2484                                     bit_offset(32),field_bits(32);
2485         elem_name(delta2):type_def(short int);bit_offset(32),field_bits(16);;"
2486         N_LSYM, NIL, NIL
2487 @end display
2488
2489 @smallexample
2490 .stabs "$vtbl_ptr_type:t17=s8
2491         delta:6,0,16;index:6,16,16;pfn:18=*15,32,32;delta2:6,32,16;;"
2492         ,128,0,0,0
2493 @end smallexample
2494
2495 @display
2496 .stabs "name:sym_dec(struct tag)type_ref($vtbl_ptr_type)",N_LSYM,NIL,NIL,NIL
2497 @end display
2498
2499 @example
2500 .stabs "$vtbl_ptr_type:T17",128,0,0,0
2501 @end example
2502
2503 @node Simple Classes
2504 @section Simple Class Definition
2505
2506 The stabs describing C@t{++} language features are an extension of the
2507 stabs describing C.  Stabs representing C@t{++} class types elaborate
2508 extensively on the stab format used to describe structure types in C.
2509 Stabs representing class type variables look just like stabs
2510 representing C language variables.
2511
2512 Consider the following very simple class definition.
2513
2514 @example
2515 class baseA @{
2516 public:
2517         int Adat;
2518         int Ameth(int in, char other);
2519 @};
2520 @end example
2521
2522 The class @code{baseA} is represented by two stabs.  The first stab describes
2523 the class as a structure type.  The second stab describes a structure
2524 tag of the class type.  Both stabs are of stab type @code{N_LSYM}.  Since the
2525 stab is not located between an @code{N_FUN} and an @code{N_LBRAC} stab this indicates
2526 that the class is defined at file scope.  If it were, then the @code{N_LSYM}
2527 would signify a local variable.
2528
2529 A stab describing a C@t{++} class type is similar in format to a stab
2530 describing a C struct, with each class member shown as a field in the
2531 structure.  The part of the struct format describing fields is
2532 expanded to include extra information relevant to C@t{++} class members.
2533 In addition, if the class has multiple base classes or virtual
2534 functions the struct format outside of the field parts is also
2535 augmented.
2536
2537 In this simple example the field part of the C@t{++} class stab
2538 representing member data looks just like the field part of a C struct
2539 stab.  The section on protections describes how its format is
2540 sometimes extended for member data.
2541
2542 The field part of a C@t{++} class stab representing a member function
2543 differs substantially from the field part of a C struct stab.  It
2544 still begins with @samp{name:} but then goes on to define a new type number
2545 for the member function, describe its return type, its argument types,
2546 its protection level, any qualifiers applied to the method definition,
2547 and whether the method is virtual or not.  If the method is virtual
2548 then the method description goes on to give the vtable index of the
2549 method, and the type number of the first base class defining the
2550 method.
2551
2552 When the field name is a method name it is followed by two colons rather
2553 than one.  This is followed by a new type definition for the method.
2554 This is a number followed by an equal sign and the type of the method.
2555 Normally this will be a type declared using the @samp{#} type
2556 descriptor; see @ref{Method Type Descriptor}; static member functions
2557 are declared using the @samp{f} type descriptor instead; see
2558 @ref{Function Types}.
2559
2560 The format of an overloaded operator method name differs from that of
2561 other methods.  It is @samp{op$::@var{operator-name}.} where
2562 @var{operator-name} is the operator name such as @samp{+} or @samp{+=}.
2563 The name ends with a period, and any characters except the period can
2564 occur in the @var{operator-name} string.
2565
2566 The next part of the method description represents the arguments to the
2567 method, preceded by a colon and ending with a semi-colon.  The types of
2568 the arguments are expressed in the same way argument types are expressed
2569 in C@t{++} name mangling.  In this example an @code{int} and a @code{char}
2570 map to @samp{ic}.
2571
2572 This is followed by a number, a letter, and an asterisk or period,
2573 followed by another semicolon.  The number indicates the protections
2574 that apply to the member function.  Here the 2 means public.  The
2575 letter encodes any qualifier applied to the method definition.  In
2576 this case, @samp{A} means that it is a normal function definition.  The dot
2577 shows that the method is not virtual.  The sections that follow
2578 elaborate further on these fields and describe the additional
2579 information present for virtual methods.
2580
2581
2582 @display
2583 .stabs "class_name:sym_desc(type)type_def(20)=type_desc(struct)struct_bytes(4)
2584         field_name(Adat):type(int),bit_offset(0),field_bits(32);
2585
2586         method_name(Ameth)::type_def(21)=type_desc(method)return_type(int);
2587         :arg_types(int char);
2588         protection(public)qualifier(normal)virtual(no);;"
2589         N_LSYM,NIL,NIL,NIL
2590 @end display
2591
2592 @smallexample
2593 .stabs "baseA:t20=s4Adat:1,0,32;Ameth::21=##1;:ic;2A.;;",128,0,0,0
2594
2595 .stabs "class_name:sym_desc(struct tag)",N_LSYM,NIL,NIL,NIL
2596
2597 .stabs "baseA:T20",128,0,0,0
2598 @end smallexample
2599
2600 @node Class Instance
2601 @section Class Instance
2602
2603 As shown above, describing even a simple C@t{++} class definition is
2604 accomplished by massively extending the stab format used in C to
2605 describe structure types.  However, once the class is defined, C stabs
2606 with no modifications can be used to describe class instances.  The
2607 following source:
2608
2609 @example
2610 main () @{
2611         baseA AbaseA;
2612 @}
2613 @end example
2614
2615 @noindent
2616 yields the following stab describing the class instance.  It looks no
2617 different from a standard C stab describing a local variable.
2618
2619 @display
2620 .stabs "name:type_ref(baseA)", N_LSYM, NIL, NIL, frame_ptr_offset
2621 @end display
2622
2623 @example
2624 .stabs "AbaseA:20",128,0,0,-20
2625 @end example
2626
2627 @node Methods
2628 @section Method Definition
2629
2630 The class definition shown above declares Ameth.  The C@t{++} source below
2631 defines Ameth:
2632
2633 @example
2634 int
2635 baseA::Ameth(int in, char other)
2636 @{
2637         return in;
2638 @};
2639 @end example
2640
2641
2642 This method definition yields three stabs following the code of the
2643 method.  One stab describes the method itself and following two describe
2644 its parameters.  Although there is only one formal argument all methods
2645 have an implicit argument which is the @code{this} pointer.  The @code{this}
2646 pointer is a pointer to the object on which the method was called.  Note
2647 that the method name is mangled to encode the class name and argument
2648 types.  Name mangling is described in the @sc{arm} (@cite{The Annotated
2649 C++ Reference Manual}, by Ellis and Stroustrup, @sc{isbn}
2650 0-201-51459-1); @file{gpcompare.texi} in Cygnus GCC distributions
2651 describes the differences between GNU mangling and @sc{arm}
2652 mangling.
2653 @c FIXME: Use @xref, especially if this is generally installed in the
2654 @c info tree.
2655 @c FIXME: This information should be in a net release, either of GCC or
2656 @c GDB.  But gpcompare.texi doesn't seem to be in the FSF GCC.
2657
2658 @example
2659 .stabs "name:symbol_descriptor(global function)return_type(int)",
2660         N_FUN, NIL, NIL, code_addr_of_method_start
2661
2662 .stabs "Ameth__5baseAic:F1",36,0,0,_Ameth__5baseAic
2663 @end example
2664
2665 Here is the stab for the @code{this} pointer implicit argument.  The
2666 name of the @code{this} pointer is always @code{this}.  Type 19, the
2667 @code{this} pointer is defined as a pointer to type 20, @code{baseA},
2668 but a stab defining @code{baseA} has not yet been emitted.  Since the
2669 compiler knows it will be emitted shortly, here it just outputs a cross
2670 reference to the undefined symbol, by prefixing the symbol name with
2671 @samp{xs}.
2672
2673 @example
2674 .stabs "name:sym_desc(register param)type_def(19)=
2675         type_desc(ptr to)type_ref(baseA)=
2676         type_desc(cross-reference to)baseA:",N_RSYM,NIL,NIL,register_number
2677
2678 .stabs "this:P19=*20=xsbaseA:",64,0,0,8
2679 @end example
2680
2681 The stab for the explicit integer argument looks just like a parameter
2682 to a C function.  The last field of the stab is the offset from the
2683 argument pointer, which in most systems is the same as the frame
2684 pointer.
2685
2686 @example
2687 .stabs "name:sym_desc(value parameter)type_ref(int)",
2688         N_PSYM,NIL,NIL,offset_from_arg_ptr
2689
2690 .stabs "in:p1",160,0,0,72
2691 @end example
2692
2693 << The examples that follow are based on A1.C >>
2694
2695 @node Method Type Descriptor
2696 @section The @samp{#} Type Descriptor
2697
2698 This is used to describe a class method.  This is a function which takes
2699 an extra argument as its first argument, for the @code{this} pointer.
2700
2701 If the @samp{#} is immediately followed by another @samp{#}, the second
2702 one will be followed by the return type and a semicolon.  The class and
2703 argument types are not specified, and must be determined by demangling
2704 the name of the method if it is available.
2705
2706 Otherwise, the single @samp{#} is followed by the class type, a comma,
2707 the return type, a comma, and zero or more parameter types separated by
2708 commas.  The list of arguments is terminated by a semicolon.  In the
2709 debugging output generated by gcc, a final argument type of @code{void}
2710 indicates a method which does not take a variable number of arguments.
2711 If the final argument type of @code{void} does not appear, the method
2712 was declared with an ellipsis.
2713
2714 Note that although such a type will normally be used to describe fields
2715 in structures, unions, or classes, for at least some versions of the
2716 compiler it can also be used in other contexts.
2717
2718 @node Member Type Descriptor
2719 @section The @samp{@@} Type Descriptor
2720
2721 The @samp{@@} type descriptor is used together with the @samp{*} type
2722 descriptor for a pointer-to-non-static-member-data type.  It is followed
2723 by type information for the class (or union), a comma, and type
2724 information for the member data.
2725
2726 The following C@t{++} source:
2727
2728 @smallexample
2729 typedef int A::*int_in_a;
2730 @end smallexample
2731
2732 generates the following stab:
2733
2734 @smallexample
2735 .stabs "int_in_a:t20=*21=@@19,1",128,0,0,0
2736 @end smallexample
2737
2738 Note that there is a conflict between this and type attributes
2739 (@pxref{String Field}); both use type descriptor @samp{@@}.
2740 Fortunately, the @samp{@@} type descriptor used in this C@t{++} sense always
2741 will be followed by a digit, @samp{(}, or @samp{-}, and type attributes
2742 never start with those things.
2743
2744 @node Protections
2745 @section Protections
2746
2747 In the simple class definition shown above all member data and
2748 functions were publicly accessible.  The example that follows
2749 contrasts public, protected and privately accessible fields and shows
2750 how these protections are encoded in C@t{++} stabs.
2751
2752 If the character following the @samp{@var{field-name}:} part of the
2753 string is @samp{/}, then the next character is the visibility.  @samp{0}
2754 means private, @samp{1} means protected, and @samp{2} means public.
2755 Debuggers should ignore visibility characters they do not recognize, and
2756 assume a reasonable default (such as public) (GDB 4.11 does not, but
2757 this should be fixed in the next GDB release).  If no visibility is
2758 specified the field is public.  The visibility @samp{9} means that the
2759 field has been optimized out and is public (there is no way to specify
2760 an optimized out field with a private or protected visibility).
2761 Visibility @samp{9} is not supported by GDB 4.11; this should be fixed
2762 in the next GDB release.
2763
2764 The following C@t{++} source:
2765
2766 @example
2767 class vis @{
2768 private:
2769         int   priv;
2770 protected:
2771         char  prot;
2772 public:
2773         float pub;
2774 @};
2775 @end example
2776
2777 @noindent
2778 generates the following stab:
2779
2780 @example
2781 # @r{128 is N_LSYM}
2782 .stabs "vis:T19=s12priv:/01,0,32;prot:/12,32,8;pub:12,64,32;;",128,0,0,0
2783 @end example
2784
2785 @samp{vis:T19=s12} indicates that type number 19 is a 12 byte structure
2786 named @code{vis} The @code{priv} field has public visibility
2787 (@samp{/0}), type int (@samp{1}), and offset and size @samp{,0,32;}.
2788 The @code{prot} field has protected visibility (@samp{/1}), type char
2789 (@samp{2}) and offset and size @samp{,32,8;}.  The @code{pub} field has
2790 type float (@samp{12}), and offset and size @samp{,64,32;}.
2791
2792 Protections for member functions are signified by one digit embedded in
2793 the field part of the stab describing the method.  The digit is 0 if
2794 private, 1 if protected and 2 if public.  Consider the C@t{++} class
2795 definition below:
2796
2797 @example
2798 class all_methods @{
2799 private:
2800         int   priv_meth(int in)@{return in;@};
2801 protected:
2802         char  protMeth(char in)@{return in;@};
2803 public:
2804         float pubMeth(float in)@{return in;@};
2805 @};
2806 @end example
2807
2808 It generates the following stab.  The digit in question is to the left
2809 of an @samp{A} in each case.  Notice also that in this case two symbol
2810 descriptors apply to the class name struct tag and struct type.
2811
2812 @display
2813 .stabs "class_name:sym_desc(struct tag&type)type_def(21)=
2814         sym_desc(struct)struct_bytes(1)
2815         meth_name::type_def(22)=sym_desc(method)returning(int);
2816         :args(int);protection(private)modifier(normal)virtual(no);
2817         meth_name::type_def(23)=sym_desc(method)returning(char);
2818         :args(char);protection(protected)modifier(normal)virtual(no);
2819         meth_name::type_def(24)=sym_desc(method)returning(float);
2820         :args(float);protection(public)modifier(normal)virtual(no);;",
2821         N_LSYM,NIL,NIL,NIL
2822 @end display
2823
2824 @smallexample
2825 .stabs "all_methods:Tt21=s1priv_meth::22=##1;:i;0A.;protMeth::23=##2;:c;1A.;
2826         pubMeth::24=##12;:f;2A.;;",128,0,0,0
2827 @end smallexample
2828
2829 @node Method Modifiers
2830 @section Method Modifiers (@code{const}, @code{volatile}, @code{const volatile})
2831
2832 << based on a6.C >>
2833
2834 In the class example described above all the methods have the normal
2835 modifier.  This method modifier information is located just after the
2836 protection information for the method.  This field has four possible
2837 character values.  Normal methods use @samp{A}, const methods use
2838 @samp{B}, volatile methods use @samp{C}, and const volatile methods use
2839 @samp{D}.  Consider the class definition below:
2840
2841 @example
2842 class A @{
2843 public:
2844         int ConstMeth (int arg) const @{ return arg; @};
2845         char VolatileMeth (char arg) volatile @{ return arg; @};
2846         float ConstVolMeth (float arg) const volatile @{return arg; @};
2847 @};
2848 @end example
2849
2850 This class is described by the following stab:
2851
2852 @display
2853 .stabs "class(A):sym_desc(struct)type_def(20)=type_desc(struct)struct_bytes(1)
2854         meth_name(ConstMeth)::type_def(21)sym_desc(method)
2855         returning(int);:arg(int);protection(public)modifier(const)virtual(no);
2856         meth_name(VolatileMeth)::type_def(22)=sym_desc(method)
2857         returning(char);:arg(char);protection(public)modifier(volatile)virt(no)
2858         meth_name(ConstVolMeth)::type_def(23)=sym_desc(method)
2859         returning(float);:arg(float);protection(public)modifier(const volatile)
2860         virtual(no);;", @dots{}
2861 @end display
2862
2863 @example
2864 .stabs "A:T20=s1ConstMeth::21=##1;:i;2B.;VolatileMeth::22=##2;:c;2C.;
2865              ConstVolMeth::23=##12;:f;2D.;;",128,0,0,0
2866 @end example
2867
2868 @node Virtual Methods
2869 @section Virtual Methods
2870
2871 << The following examples are based on a4.C >>
2872
2873 The presence of virtual methods in a class definition adds additional
2874 data to the class description.  The extra data is appended to the
2875 description of the virtual method and to the end of the class
2876 description.  Consider the class definition below:
2877
2878 @example
2879 class A @{
2880 public:
2881         int Adat;
2882         virtual int A_virt (int arg) @{ return arg; @};
2883 @};
2884 @end example
2885
2886 This results in the stab below describing class A.  It defines a new
2887 type (20) which is an 8 byte structure.  The first field of the class
2888 struct is @samp{Adat}, an integer, starting at structure offset 0 and
2889 occupying 32 bits.
2890
2891 The second field in the class struct is not explicitly defined by the
2892 C@t{++} class definition but is implied by the fact that the class
2893 contains a virtual method.  This field is the vtable pointer.  The
2894 name of the vtable pointer field starts with @samp{$vf} and continues with a
2895 type reference to the class it is part of.  In this example the type
2896 reference for class A is 20 so the name of its vtable pointer field is
2897 @samp{$vf20}, followed by the usual colon.
2898
2899 Next there is a type definition for the vtable pointer type (21).
2900 This is in turn defined as a pointer to another new type (22).
2901
2902 Type 22 is the vtable itself, which is defined as an array, indexed by
2903 a range of integers between 0 and 1, and whose elements are of type
2904 17.  Type 17 was the vtable record type defined by the boilerplate C@t{++}
2905 type definitions, as shown earlier.
2906
2907 The bit offset of the vtable pointer field is 32.  The number of bits
2908 in the field are not specified when the field is a vtable pointer.
2909
2910 Next is the method definition for the virtual member function @code{A_virt}.
2911 Its description starts out using the same format as the non-virtual
2912 member functions described above, except instead of a dot after the
2913 @samp{A} there is an asterisk, indicating that the function is virtual.
2914 Since is is virtual some addition information is appended to the end
2915 of the method description.
2916
2917 The first number represents the vtable index of the method.  This is a
2918 32 bit unsigned number with the high bit set, followed by a
2919 semi-colon.
2920
2921 The second number is a type reference to the first base class in the
2922 inheritance hierarchy defining the virtual member function.  In this
2923 case the class stab describes a base class so the virtual function is
2924 not overriding any other definition of the method.  Therefore the
2925 reference is to the type number of the class that the stab is
2926 describing (20).
2927
2928 This is followed by three semi-colons.  One marks the end of the
2929 current sub-section, one marks the end of the method field, and the
2930 third marks the end of the struct definition.
2931
2932 For classes containing virtual functions the very last section of the
2933 string part of the stab holds a type reference to the first base
2934 class.  This is preceded by @samp{~%} and followed by a final semi-colon.
2935
2936 @display
2937 .stabs "class_name(A):type_def(20)=sym_desc(struct)struct_bytes(8)
2938         field_name(Adat):type_ref(int),bit_offset(0),field_bits(32);
2939         field_name(A virt func ptr):type_def(21)=type_desc(ptr to)type_def(22)=
2940         sym_desc(array)index_type_ref(range of int from 0 to 1);
2941         elem_type_ref(vtbl elem type),
2942         bit_offset(32);
2943         meth_name(A_virt)::typedef(23)=sym_desc(method)returning(int);
2944         :arg_type(int),protection(public)normal(yes)virtual(yes)
2945         vtable_index(1);class_first_defining(A);;;~%first_base(A);",
2946         N_LSYM,NIL,NIL,NIL
2947 @end display
2948
2949 @c FIXME: bogus line break.
2950 @example
2951 .stabs "A:t20=s8Adat:1,0,32;$vf20:21=*22=ar1;0;1;17,32;
2952         A_virt::23=##1;:i;2A*-2147483647;20;;;~%20;",128,0,0,0
2953 @end example
2954
2955 @node Inheritance
2956 @section Inheritance
2957
2958 Stabs describing C@t{++} derived classes include additional sections that
2959 describe the inheritance hierarchy of the class.  A derived class stab
2960 also encodes the number of base classes.  For each base class it tells
2961 if the base class is virtual or not, and if the inheritance is private
2962 or public.  It also gives the offset into the object of the portion of
2963 the object corresponding to each base class.
2964
2965 This additional information is embedded in the class stab following the
2966 number of bytes in the struct.  First the number of base classes
2967 appears bracketed by an exclamation point and a comma.
2968
2969 Then for each base type there repeats a series: a virtual character, a
2970 visibility character, a number, a comma, another number, and a
2971 semi-colon.
2972
2973 The virtual character is @samp{1} if the base class is virtual and
2974 @samp{0} if not.  The visibility character is @samp{2} if the derivation
2975 is public, @samp{1} if it is protected, and @samp{0} if it is private.
2976 Debuggers should ignore virtual or visibility characters they do not
2977 recognize, and assume a reasonable default (such as public and
2978 non-virtual) (GDB 4.11 does not, but this should be fixed in the next
2979 GDB release).
2980
2981 The number following the virtual and visibility characters is the offset
2982 from the start of the object to the part of the object pertaining to the
2983 base class.
2984
2985 After the comma, the second number is a type_descriptor for the base
2986 type.  Finally a semi-colon ends the series, which repeats for each
2987 base class.
2988
2989 The source below defines three base classes @code{A}, @code{B}, and
2990 @code{C} and the derived class @code{D}.
2991
2992
2993 @example
2994 class A @{
2995 public:
2996         int Adat;
2997         virtual int A_virt (int arg) @{ return arg; @};
2998 @};
2999
3000 class B @{
3001 public:
3002         int B_dat;
3003         virtual int B_virt (int arg) @{return arg; @};
3004 @};
3005
3006 class C @{
3007 public:
3008         int Cdat;
3009         virtual int C_virt (int arg) @{return arg; @};
3010 @};
3011
3012 class D : A, virtual B, public C @{
3013 public:
3014         int Ddat;
3015         virtual int A_virt (int arg ) @{ return arg+1; @};
3016         virtual int B_virt (int arg)  @{ return arg+2; @};
3017         virtual int C_virt (int arg)  @{ return arg+3; @};
3018         virtual int D_virt (int arg)  @{ return arg; @};
3019 @};
3020 @end example
3021
3022 Class stabs similar to the ones described earlier are generated for
3023 each base class.
3024
3025 @c FIXME!!! the linebreaks in the following example probably make the
3026 @c examples literally unusable, but I don't know any other way to get
3027 @c them on the page.
3028 @c One solution would be to put some of the type definitions into
3029 @c separate stabs, even if that's not exactly what the compiler actually
3030 @c emits.
3031 @smallexample
3032 .stabs "A:T20=s8Adat:1,0,32;$vf20:21=*22=ar1;0;1;17,32;
3033         A_virt::23=##1;:i;2A*-2147483647;20;;;~%20;",128,0,0,0
3034
3035 .stabs "B:Tt25=s8Bdat:1,0,32;$vf25:21,32;B_virt::26=##1;
3036         :i;2A*-2147483647;25;;;~%25;",128,0,0,0
3037
3038 .stabs "C:Tt28=s8Cdat:1,0,32;$vf28:21,32;C_virt::29=##1;
3039         :i;2A*-2147483647;28;;;~%28;",128,0,0,0
3040 @end smallexample
3041
3042 In the stab describing derived class @code{D} below, the information about
3043 the derivation of this class is encoded as follows.
3044
3045 @display
3046 .stabs "derived_class_name:symbol_descriptors(struct tag&type)=
3047         type_descriptor(struct)struct_bytes(32)!num_bases(3),
3048         base_virtual(no)inheritance_public(no)base_offset(0),
3049         base_class_type_ref(A);
3050         base_virtual(yes)inheritance_public(no)base_offset(NIL),
3051         base_class_type_ref(B);
3052         base_virtual(no)inheritance_public(yes)base_offset(64),
3053         base_class_type_ref(C); @dots{}
3054 @end display
3055
3056 @c FIXME! fake linebreaks.
3057 @smallexample
3058 .stabs "D:Tt31=s32!3,000,20;100,25;0264,28;$vb25:24,128;Ddat:
3059         1,160,32;A_virt::32=##1;:i;2A*-2147483647;20;;B_virt:
3060         :32:i;2A*-2147483647;25;;C_virt::32:i;2A*-2147483647;
3061         28;;D_virt::32:i;2A*-2147483646;31;;;~%20;",128,0,0,0
3062 @end smallexample
3063
3064 @node Virtual Base Classes
3065 @section Virtual Base Classes
3066
3067 A derived class object consists of a concatenation in memory of the data
3068 areas defined by each base class, starting with the leftmost and ending
3069 with the rightmost in the list of base classes.  The exception to this
3070 rule is for virtual inheritance.  In the example above, class @code{D}
3071 inherits virtually from base class @code{B}.  This means that an
3072 instance of a @code{D} object will not contain its own @code{B} part but
3073 merely a pointer to a @code{B} part, known as a virtual base pointer.
3074
3075 In a derived class stab, the base offset part of the derivation
3076 information, described above, shows how the base class parts are
3077 ordered.  The base offset for a virtual base class is always given as 0.
3078 Notice that the base offset for @code{B} is given as 0 even though
3079 @code{B} is not the first base class.  The first base class @code{A}
3080 starts at offset 0.
3081
3082 The field information part of the stab for class @code{D} describes the field
3083 which is the pointer to the virtual base class @code{B}. The vbase pointer
3084 name is @samp{$vb} followed by a type reference to the virtual base class.
3085 Since the type id for @code{B} in this example is 25, the vbase pointer name
3086 is @samp{$vb25}.
3087
3088 @c FIXME!! fake linebreaks below
3089 @smallexample
3090 .stabs "D:Tt31=s32!3,000,20;100,25;0264,28;$vb25:24,128;Ddat:1,
3091        160,32;A_virt::32=##1;:i;2A*-2147483647;20;;B_virt::32:i;
3092        2A*-2147483647;25;;C_virt::32:i;2A*-2147483647;28;;D_virt:
3093        :32:i;2A*-2147483646;31;;;~%20;",128,0,0,0
3094 @end smallexample
3095
3096 Following the name and a semicolon is a type reference describing the
3097 type of the virtual base class pointer, in this case 24.  Type 24 was
3098 defined earlier as the type of the @code{B} class @code{this} pointer.  The
3099 @code{this} pointer for a class is a pointer to the class type.
3100
3101 @example
3102 .stabs "this:P24=*25=xsB:",64,0,0,8
3103 @end example
3104
3105 Finally the field offset part of the vbase pointer field description
3106 shows that the vbase pointer is the first field in the @code{D} object,
3107 before any data fields defined by the class.  The layout of a @code{D}
3108 class object is a follows, @code{Adat} at 0, the vtable pointer for
3109 @code{A} at 32, @code{Cdat} at 64, the vtable pointer for C at 96, the
3110 virtual base pointer for @code{B} at 128, and @code{Ddat} at 160.
3111
3112
3113 @node Static Members
3114 @section Static Members
3115
3116 The data area for a class is a concatenation of the space used by the
3117 data members of the class.  If the class has virtual methods, a vtable
3118 pointer follows the class data.  The field offset part of each field
3119 description in the class stab shows this ordering.
3120
3121 << How is this reflected in stabs?  See Cygnus bug #677 for some info.  >>
3122
3123 @node Stab Types
3124 @appendix Table of Stab Types
3125
3126 The following are all the possible values for the stab type field, for
3127 a.out files, in numeric order.  This does not apply to XCOFF, but
3128 it does apply to stabs in sections (@pxref{Stab Sections}).  Stabs in
3129 ECOFF use these values but add 0x8f300 to distinguish them from non-stab
3130 symbols.
3131
3132 The symbolic names are defined in the file @file{include/aout/stabs.def}.
3133
3134 @menu
3135 * Non-Stab Symbol Types::       Types from 0 to 0x1f
3136 * Stab Symbol Types::           Types from 0x20 to 0xff
3137 @end menu
3138
3139 @node Non-Stab Symbol Types
3140 @appendixsec Non-Stab Symbol Types
3141
3142 The following types are used by the linker and assembler, not by stab
3143 directives.  Since this document does not attempt to describe aspects of
3144 object file format other than the debugging format, no details are
3145 given.
3146
3147 @c Try to get most of these to fit on a single line.
3148 @iftex
3149 @tableindent=1.5in
3150 @end iftex
3151
3152 @table @code
3153 @item 0x0     N_UNDF
3154 Undefined symbol
3155
3156 @item 0x2     N_ABS
3157 File scope absolute symbol
3158
3159 @item 0x3     N_ABS | N_EXT
3160 External absolute symbol
3161
3162 @item 0x4     N_TEXT
3163 File scope text symbol
3164
3165 @item 0x5     N_TEXT | N_EXT
3166 External text symbol
3167
3168 @item 0x6     N_DATA
3169 File scope data symbol
3170
3171 @item 0x7     N_DATA | N_EXT
3172 External data symbol
3173
3174 @item 0x8     N_BSS
3175 File scope BSS symbol
3176
3177 @item 0x9     N_BSS | N_EXT
3178 External BSS symbol
3179
3180 @item 0x0c    N_FN_SEQ
3181 Same as @code{N_FN}, for Sequent compilers
3182
3183 @item 0x0a    N_INDR
3184 Symbol is indirected to another symbol
3185
3186 @item 0x12    N_COMM
3187 Common---visible after shared library dynamic link
3188
3189 @item 0x14 N_SETA
3190 @itemx 0x15 N_SETA | N_EXT
3191 Absolute set element
3192
3193 @item 0x16 N_SETT
3194 @itemx 0x17 N_SETT | N_EXT
3195 Text segment set element
3196
3197 @item 0x18 N_SETD
3198 @itemx 0x19 N_SETD | N_EXT
3199 Data segment set element
3200
3201 @item 0x1a N_SETB
3202 @itemx 0x1b N_SETB | N_EXT
3203 BSS segment set element
3204
3205 @item 0x1c N_SETV
3206 @itemx 0x1d N_SETV | N_EXT
3207 Pointer to set vector
3208
3209 @item 0x1e N_WARNING
3210 Print a warning message during linking
3211
3212 @item 0x1f    N_FN
3213 File name of a @file{.o} file
3214 @end table
3215
3216 @node Stab Symbol Types
3217 @appendixsec Stab Symbol Types
3218
3219 The following symbol types indicate that this is a stab.  This is the
3220 full list of stab numbers, including stab types that are used in
3221 languages other than C.
3222
3223 @table @code
3224 @item 0x20     N_GSYM
3225 Global symbol; see @ref{Global Variables}.
3226
3227 @item 0x22     N_FNAME
3228 Function name (for BSD Fortran); see @ref{Procedures}.
3229
3230 @item 0x24     N_FUN
3231 Function name (@pxref{Procedures}) or text segment variable
3232 (@pxref{Statics}).
3233
3234 @item 0x26 N_STSYM
3235 Data segment file-scope variable; see @ref{Statics}.
3236
3237 @item 0x28 N_LCSYM
3238 BSS segment file-scope variable; see @ref{Statics}.
3239
3240 @item 0x2a N_MAIN
3241 Name of main routine; see @ref{Main Program}.
3242
3243 @item 0x2c N_ROSYM
3244 Variable in @code{.rodata} section; see @ref{Statics}.
3245
3246 @item 0x30     N_PC
3247 Global symbol (for Pascal); see @ref{N_PC}.
3248
3249 @item 0x32     N_NSYMS
3250 Number of symbols (according to Ultrix V4.0); see @ref{N_NSYMS}.
3251
3252 @item 0x34     N_NOMAP
3253 No DST map; see @ref{N_NOMAP}.
3254
3255 @c FIXME: describe this solaris feature in the body of the text (see
3256 @c comments in include/aout/stab.def).
3257 @item 0x38 N_OBJ
3258 Object file (Solaris2).
3259
3260 @c See include/aout/stab.def for (a little) more info.
3261 @item 0x3c N_OPT
3262 Debugger options (Solaris2).
3263
3264 @item 0x40     N_RSYM
3265 Register variable; see @ref{Register Variables}.
3266
3267 @item 0x42     N_M2C
3268 Modula-2 compilation unit; see @ref{N_M2C}.
3269
3270 @item 0x44     N_SLINE
3271 Line number in text segment; see @ref{Line Numbers}.
3272
3273 @item 0x46     N_DSLINE
3274 Line number in data segment; see @ref{Line Numbers}.
3275
3276 @item 0x48     N_BSLINE
3277 Line number in bss segment; see @ref{Line Numbers}.
3278
3279 @item 0x48     N_BROWS
3280 Sun source code browser, path to @file{.cb} file; see @ref{N_BROWS}.
3281
3282 @item 0x4a     N_DEFD
3283 GNU Modula2 definition module dependency; see @ref{N_DEFD}.
3284
3285 @item 0x4c N_FLINE
3286 Function start/body/end line numbers (Solaris2).
3287
3288 @item 0x50     N_EHDECL
3289 GNU C@t{++} exception variable; see @ref{N_EHDECL}.
3290
3291 @item 0x50     N_MOD2
3292 Modula2 info "for imc" (according to Ultrix V4.0); see @ref{N_MOD2}.
3293
3294 @item 0x54     N_CATCH
3295 GNU C@t{++} @code{catch} clause; see @ref{N_CATCH}.
3296
3297 @item 0x60     N_SSYM
3298 Structure of union element; see @ref{N_SSYM}.
3299
3300 @item 0x62 N_ENDM
3301 Last stab for module (Solaris2).
3302
3303 @item 0x64     N_SO
3304 Path and name of source file; see @ref{Source Files}.
3305
3306 @item 0x80 N_LSYM
3307 Stack variable (@pxref{Stack Variables}) or type (@pxref{Typedefs}).
3308
3309 @item 0x82     N_BINCL
3310 Beginning of an include file (Sun only); see @ref{Include Files}.
3311
3312 @item 0x84     N_SOL
3313 Name of include file; see @ref{Include Files}.
3314
3315 @item 0xa0     N_PSYM
3316 Parameter variable; see @ref{Parameters}.
3317
3318 @item 0xa2     N_EINCL
3319 End of an include file; see @ref{Include Files}.
3320
3321 @item 0xa4     N_ENTRY
3322 Alternate entry point; see @ref{Alternate Entry Points}.
3323
3324 @item 0xc0     N_LBRAC
3325 Beginning of a lexical block; see @ref{Block Structure}.
3326
3327 @item 0xc2     N_EXCL
3328 Place holder for a deleted include file; see @ref{Include Files}.
3329
3330 @item 0xc4     N_SCOPE
3331 Modula2 scope information (Sun linker); see @ref{N_SCOPE}.
3332
3333 @item 0xe0     N_RBRAC
3334 End of a lexical block; see @ref{Block Structure}.
3335
3336 @item 0xe2     N_BCOMM
3337 Begin named common block; see @ref{Common Blocks}.
3338
3339 @item 0xe4     N_ECOMM
3340 End named common block; see @ref{Common Blocks}.
3341
3342 @item 0xe8     N_ECOML
3343 Member of a common block; see @ref{Common Blocks}.
3344
3345 @c FIXME: How does this really work?  Move it to main body of document.
3346 @item 0xea N_WITH
3347 Pascal @code{with} statement: type,,0,0,offset (Solaris2).
3348
3349 @item 0xf0     N_NBTEXT
3350 Gould non-base registers; see @ref{Gould}.
3351
3352 @item 0xf2     N_NBDATA
3353 Gould non-base registers; see @ref{Gould}.
3354
3355 @item 0xf4     N_NBBSS
3356 Gould non-base registers; see @ref{Gould}.
3357
3358 @item 0xf6     N_NBSTS
3359 Gould non-base registers; see @ref{Gould}.
3360
3361 @item 0xf8     N_NBLCS
3362 Gould non-base registers; see @ref{Gould}.
3363 @end table
3364
3365 @c Restore the default table indent
3366 @iftex
3367 @tableindent=.8in
3368 @end iftex
3369
3370 @node Symbol Descriptors
3371 @appendix Table of Symbol Descriptors
3372
3373 The symbol descriptor is the character which follows the colon in many
3374 stabs, and which tells what kind of stab it is.  @xref{String Field},
3375 for more information about their use.
3376
3377 @c Please keep this alphabetical
3378 @table @code
3379 @c In TeX, this looks great, digit is in italics.  But makeinfo insists
3380 @c on putting it in `', not realizing that @var should override @code.
3381 @c I don't know of any way to make makeinfo do the right thing.  Seems
3382 @c like a makeinfo bug to me.
3383 @item @var{digit}
3384 @itemx (
3385 @itemx -
3386 Variable on the stack; see @ref{Stack Variables}.
3387
3388 @item :
3389 C@t{++} nested symbol; see @xref{Nested Symbols}.
3390
3391 @item a
3392 Parameter passed by reference in register; see @ref{Reference Parameters}.
3393
3394 @item b
3395 Based variable; see @ref{Based Variables}.
3396
3397 @item c
3398 Constant; see @ref{Constants}.
3399
3400 @item C
3401 Conformant array bound (Pascal, maybe other languages); @ref{Conformant
3402 Arrays}.  Name of a caught exception (GNU C@t{++}).  These can be
3403 distinguished because the latter uses @code{N_CATCH} and the former uses
3404 another symbol type.
3405
3406 @item d
3407 Floating point register variable; see @ref{Register Variables}.
3408
3409 @item D
3410 Parameter in floating point register; see @ref{Register Parameters}.
3411
3412 @item f
3413 File scope function; see @ref{Procedures}.
3414
3415 @item F
3416 Global function; see @ref{Procedures}.
3417
3418 @item G
3419 Global variable; see @ref{Global Variables}.
3420
3421 @item i
3422 @xref{Register Parameters}.
3423
3424 @item I
3425 Internal (nested) procedure; see @ref{Nested Procedures}.
3426
3427 @item J
3428 Internal (nested) function; see @ref{Nested Procedures}.
3429
3430 @item L
3431 Label name (documented by AIX, no further information known).
3432
3433 @item m
3434 Module; see @ref{Procedures}.
3435
3436 @item p
3437 Argument list parameter; see @ref{Parameters}.
3438
3439 @item pP
3440 @xref{Parameters}.
3441
3442 @item pF
3443 Fortran Function parameter; see @ref{Parameters}.
3444
3445 @item P
3446 Unfortunately, three separate meanings have been independently invented
3447 for this symbol descriptor.  At least the GNU and Sun uses can be
3448 distinguished by the symbol type.  Global Procedure (AIX) (symbol type
3449 used unknown); see @ref{Procedures}.  Register parameter (GNU) (symbol
3450 type @code{N_PSYM}); see @ref{Parameters}.  Prototype of function
3451 referenced by this file (Sun @code{acc}) (symbol type @code{N_FUN}).
3452
3453 @item Q
3454 Static Procedure; see @ref{Procedures}.
3455
3456 @item R
3457 Register parameter; see @ref{Register Parameters}.
3458
3459 @item r
3460 Register variable; see @ref{Register Variables}.
3461
3462 @item S
3463 File scope variable; see @ref{Statics}.
3464
3465 @item s
3466 Local variable (OS9000).
3467
3468 @item t
3469 Type name; see @ref{Typedefs}.
3470
3471 @item T
3472 Enumeration, structure, or union tag; see @ref{Typedefs}.
3473
3474 @item v
3475 Parameter passed by reference; see @ref{Reference Parameters}.
3476
3477 @item V
3478 Procedure scope static variable; see @ref{Statics}.
3479
3480 @item x
3481 Conformant array; see @ref{Conformant Arrays}.
3482
3483 @item X
3484 Function return variable; see @ref{Parameters}.
3485 @end table
3486
3487 @node Type Descriptors
3488 @appendix Table of Type Descriptors
3489
3490 The type descriptor is the character which follows the type number and
3491 an equals sign.  It specifies what kind of type is being defined.
3492 @xref{String Field}, for more information about their use.
3493
3494 @table @code
3495 @item @var{digit}
3496 @itemx (
3497 Type reference; see @ref{String Field}.
3498
3499 @item -
3500 Reference to builtin type; see @ref{Negative Type Numbers}.
3501
3502 @item #
3503 Method (C@t{++}); see @ref{Method Type Descriptor}.
3504
3505 @item *
3506 Pointer; see @ref{Miscellaneous Types}.
3507
3508 @item &
3509 Reference (C@t{++}).
3510
3511 @item @@
3512 Type Attributes (AIX); see @ref{String Field}.  Member (class and variable)
3513 type (GNU C@t{++}); see @ref{Member Type Descriptor}.
3514
3515 @item a
3516 Array; see @ref{Arrays}.
3517
3518 @item A
3519 Open array; see @ref{Arrays}.
3520
3521 @item b
3522 Pascal space type (AIX); see @ref{Miscellaneous Types}.  Builtin integer
3523 type (Sun); see @ref{Builtin Type Descriptors}.  Const and volatile
3524 qualified type (OS9000).
3525
3526 @item B
3527 Volatile-qualified type; see @ref{Miscellaneous Types}.
3528
3529 @item c
3530 Complex builtin type (AIX); see @ref{Builtin Type Descriptors}.
3531 Const-qualified type (OS9000).
3532
3533 @item C
3534 COBOL Picture type.  See AIX documentation for details.
3535
3536 @item d
3537 File type; see @ref{Miscellaneous Types}.
3538
3539 @item D
3540 N-dimensional dynamic array; see @ref{Arrays}.
3541
3542 @item e
3543 Enumeration type; see @ref{Enumerations}.
3544
3545 @item E
3546 N-dimensional subarray; see @ref{Arrays}.
3547
3548 @item f
3549 Function type; see @ref{Function Types}.
3550
3551 @item F
3552 Pascal function parameter; see @ref{Function Types}
3553
3554 @item g
3555 Builtin floating point type; see @ref{Builtin Type Descriptors}.
3556
3557 @item G
3558 COBOL Group.  See AIX documentation for details.
3559
3560 @item i
3561 Imported type (AIX); see @ref{Cross-References}.  Volatile-qualified
3562 type (OS9000).
3563
3564 @item k
3565 Const-qualified type; see @ref{Miscellaneous Types}.
3566
3567 @item K
3568 COBOL File Descriptor.  See AIX documentation for details.
3569
3570 @item M
3571 Multiple instance type; see @ref{Miscellaneous Types}.
3572
3573 @item n
3574 String type; see @ref{Strings}.
3575
3576 @item N
3577 Stringptr; see @ref{Strings}.
3578
3579 @item o
3580 Opaque type; see @ref{Typedefs}.
3581
3582 @item p
3583 Procedure; see @ref{Function Types}.
3584
3585 @item P
3586 Packed array; see @ref{Arrays}.
3587
3588 @item r
3589 Range type; see @ref{Subranges}.
3590
3591 @item R
3592 Builtin floating type; see @ref{Builtin Type Descriptors} (Sun).  Pascal
3593 subroutine parameter; see @ref{Function Types} (AIX).  Detecting this
3594 conflict is possible with careful parsing (hint: a Pascal subroutine
3595 parameter type will always contain a comma, and a builtin type
3596 descriptor never will).
3597
3598 @item s
3599 Structure type; see @ref{Structures}.
3600
3601 @item S
3602 Set type; see @ref{Miscellaneous Types}.
3603
3604 @item u
3605 Union; see @ref{Unions}.
3606
3607 @item v
3608 Variant record.  This is a Pascal and Modula-2 feature which is like a
3609 union within a struct in C.  See AIX documentation for details.
3610
3611 @item w
3612 Wide character; see @ref{Builtin Type Descriptors}.
3613
3614 @item x
3615 Cross-reference; see @ref{Cross-References}.
3616
3617 @item Y
3618 Used by IBM's xlC C@t{++} compiler (for structures, I think).
3619
3620 @item z
3621 gstring; see @ref{Strings}.
3622 @end table
3623
3624 @node Expanded Reference
3625 @appendix Expanded Reference by Stab Type
3626
3627 @c FIXME: This appendix should go away; see N_PSYM or N_SO for an example.
3628
3629 For a full list of stab types, and cross-references to where they are
3630 described, see @ref{Stab Types}.  This appendix just covers certain
3631 stabs which are not yet described in the main body of this document;
3632 eventually the information will all be in one place.
3633
3634 Format of an entry:
3635
3636 The first line is the symbol type (see @file{include/aout/stab.def}).
3637
3638 The second line describes the language constructs the symbol type
3639 represents.
3640
3641 The third line is the stab format with the significant stab fields
3642 named and the rest NIL.
3643
3644 Subsequent lines expand upon the meaning and possible values for each
3645 significant stab field.
3646
3647 Finally, any further information.
3648
3649 @menu
3650 * N_PC::                        Pascal global symbol
3651 * N_NSYMS::                     Number of symbols
3652 * N_NOMAP::                     No DST map
3653 * N_M2C::                       Modula-2 compilation unit
3654 * N_BROWS::                     Path to .cb file for Sun source code browser
3655 * N_DEFD::                      GNU Modula2 definition module dependency
3656 * N_EHDECL::                    GNU C++ exception variable
3657 * N_MOD2::                      Modula2 information "for imc"
3658 * N_CATCH::                     GNU C++ "catch" clause
3659 * N_SSYM::                      Structure or union element
3660 * N_SCOPE::                     Modula2 scope information (Sun only)
3661 * Gould::                       non-base register symbols used on Gould systems
3662 * N_LENG::                      Length of preceding entry
3663 @end menu
3664
3665 @node N_PC
3666 @section N_PC
3667
3668 @deffn @code{.stabs} N_PC
3669 @findex N_PC
3670 Global symbol (for Pascal).
3671
3672 @example
3673 "name" -> "symbol_name"  <<?>>
3674 value  -> supposedly the line number (stab.def is skeptical)
3675 @end example
3676
3677 @display
3678 @file{stabdump.c} says:
3679
3680 global pascal symbol: name,,0,subtype,line
3681 << subtype? >>
3682 @end display
3683 @end deffn
3684
3685 @node N_NSYMS
3686 @section N_NSYMS
3687
3688 @deffn @code{.stabn} N_NSYMS
3689 @findex N_NSYMS
3690 Number of symbols (according to Ultrix V4.0).
3691
3692 @display
3693         0, files,,funcs,lines (stab.def)
3694 @end display
3695 @end deffn
3696
3697 @node N_NOMAP
3698 @section N_NOMAP
3699
3700 @deffn @code{.stabs} N_NOMAP
3701 @findex N_NOMAP
3702 No DST map for symbol (according to Ultrix V4.0).  I think this means a
3703 variable has been optimized out.
3704
3705 @display
3706         name, ,0,type,ignored (stab.def)
3707 @end display
3708 @end deffn
3709
3710 @node N_M2C
3711 @section N_M2C
3712
3713 @deffn @code{.stabs} N_M2C
3714 @findex N_M2C
3715 Modula-2 compilation unit.
3716
3717 @example
3718 "string" -> "unit_name,unit_time_stamp[,code_time_stamp]"
3719 desc   -> unit_number
3720 value  -> 0 (main unit)
3721           1 (any other unit)
3722 @end example
3723
3724 See @cite{Dbx and Dbxtool Interfaces}, 2nd edition, by Sun, 1988, for
3725 more information.
3726
3727 @end deffn
3728
3729 @node N_BROWS
3730 @section N_BROWS
3731
3732 @deffn @code{.stabs} N_BROWS
3733 @findex N_BROWS
3734 Sun source code browser, path to @file{.cb} file
3735
3736 <<?>>
3737 "path to associated @file{.cb} file"
3738
3739 Note: N_BROWS has the same value as N_BSLINE.
3740 @end deffn
3741
3742 @node N_DEFD
3743 @section N_DEFD
3744
3745 @deffn @code{.stabn} N_DEFD
3746 @findex N_DEFD
3747 GNU Modula2 definition module dependency.
3748
3749 GNU Modula-2 definition module dependency.  The value is the
3750 modification time of the definition file.  The other field is non-zero
3751 if it is imported with the GNU M2 keyword @code{%INITIALIZE}.  Perhaps
3752 @code{N_M2C} can be used if there are enough empty fields?
3753 @end deffn
3754
3755 @node N_EHDECL
3756 @section N_EHDECL
3757
3758 @deffn @code{.stabs} N_EHDECL
3759 @findex N_EHDECL
3760 GNU C@t{++} exception variable <<?>>.
3761
3762 "@var{string} is variable name"
3763
3764 Note: conflicts with @code{N_MOD2}.
3765 @end deffn
3766
3767 @node N_MOD2
3768 @section N_MOD2
3769
3770 @deffn @code{.stab?} N_MOD2
3771 @findex N_MOD2
3772 Modula2 info "for imc" (according to Ultrix V4.0)
3773
3774 Note: conflicts with @code{N_EHDECL}  <<?>>
3775 @end deffn
3776
3777 @node N_CATCH
3778 @section N_CATCH
3779
3780 @deffn @code{.stabn} N_CATCH
3781 @findex N_CATCH
3782 GNU C@t{++} @code{catch} clause
3783
3784 GNU C@t{++} @code{catch} clause.  The value is its address.  The desc field
3785 is nonzero if this entry is immediately followed by a @code{CAUGHT} stab
3786 saying what exception was caught.  Multiple @code{CAUGHT} stabs means
3787 that multiple exceptions can be caught here.  If desc is 0, it means all
3788 exceptions are caught here.
3789 @end deffn
3790
3791 @node N_SSYM
3792 @section N_SSYM
3793
3794 @deffn @code{.stabn} N_SSYM
3795 @findex N_SSYM
3796 Structure or union element.
3797
3798 The value is the offset in the structure.
3799
3800 <<?looking at structs and unions in C I didn't see these>>
3801 @end deffn
3802
3803 @node N_SCOPE
3804 @section N_SCOPE
3805
3806 @deffn @code{.stab?} N_SCOPE
3807 @findex N_SCOPE
3808 Modula2 scope information (Sun linker)
3809 <<?>>
3810 @end deffn
3811
3812 @node Gould
3813 @section Non-base registers on Gould systems
3814
3815 @deffn @code{.stab?} N_NBTEXT
3816 @deffnx @code{.stab?} N_NBDATA
3817 @deffnx @code{.stab?} N_NBBSS
3818 @deffnx @code{.stab?} N_NBSTS
3819 @deffnx @code{.stab?} N_NBLCS
3820 @findex N_NBTEXT
3821 @findex N_NBDATA
3822 @findex N_NBBSS
3823 @findex N_NBSTS
3824 @findex N_NBLCS
3825 These are used on Gould systems for non-base registers syms.
3826
3827 However, the following values are not the values used by Gould; they are
3828 the values which GNU has been documenting for these values for a long
3829 time, without actually checking what Gould uses.  I include these values
3830 only because perhaps some someone actually did something with the GNU
3831 information (I hope not, why GNU knowingly assigned wrong values to
3832 these in the header file is a complete mystery to me).
3833
3834 @example
3835 240    0xf0     N_NBTEXT  ??
3836 242    0xf2     N_NBDATA  ??
3837 244    0xf4     N_NBBSS   ??
3838 246    0xf6     N_NBSTS   ??
3839 248    0xf8     N_NBLCS   ??
3840 @end example
3841 @end deffn
3842
3843 @node N_LENG
3844 @section N_LENG
3845
3846 @deffn @code{.stabn} N_LENG
3847 @findex N_LENG
3848 Second symbol entry containing a length-value for the preceding entry.
3849 The value is the length.
3850 @end deffn
3851
3852 @node Questions
3853 @appendix Questions and Anomalies
3854
3855 @itemize @bullet
3856 @item
3857 @c I think this is changed in GCC 2.4.5 to put the line number there.
3858 For GNU C stabs defining local and global variables (@code{N_LSYM} and
3859 @code{N_GSYM}), the desc field is supposed to contain the source
3860 line number on which the variable is defined.  In reality the desc
3861 field is always 0.  (This behavior is defined in @file{dbxout.c} and
3862 putting a line number in desc is controlled by @samp{#ifdef
3863 WINNING_GDB}, which defaults to false). GDB supposedly uses this
3864 information if you say @samp{list @var{var}}.  In reality, @var{var} can
3865 be a variable defined in the program and GDB says @samp{function
3866 @var{var} not defined}.
3867
3868 @item
3869 In GNU C stabs, there seems to be no way to differentiate tag types:
3870 structures, unions, and enums (symbol descriptor @samp{T}) and typedefs
3871 (symbol descriptor @samp{t}) defined at file scope from types defined locally
3872 to a procedure or other more local scope.  They all use the @code{N_LSYM}
3873 stab type.  Types defined at procedure scope are emitted after the
3874 @code{N_RBRAC} of the preceding function and before the code of the
3875 procedure in which they are defined.  This is exactly the same as
3876 types defined in the source file between the two procedure bodies.
3877 GDB over-compensates by placing all types in block #1, the block for
3878 symbols of file scope.  This is true for default, @samp{-ansi} and
3879 @samp{-traditional} compiler options. (Bugs gcc/1063, gdb/1066.)
3880
3881 @item
3882 What ends the procedure scope?  Is it the proc block's @code{N_RBRAC} or the
3883 next @code{N_FUN}?  (I believe its the first.)
3884 @end itemize
3885
3886 @node Stab Sections
3887 @appendix Using Stabs in Their Own Sections
3888
3889 Many object file formats allow tools to create object files with custom
3890 sections containing any arbitrary data.  For any such object file
3891 format, stabs can be embedded in special sections.  This is how stabs
3892 are used with ELF and SOM, and aside from ECOFF and XCOFF, is how stabs
3893 are used with COFF.
3894
3895 @menu
3896 * Stab Section Basics::    How to embed stabs in sections
3897 * ELF Linker Relocation::  Sun ELF hacks
3898 @end menu
3899
3900 @node Stab Section Basics
3901 @appendixsec How to Embed Stabs in Sections
3902
3903 The assembler creates two custom sections, a section named @code{.stab}
3904 which contains an array of fixed length structures, one struct per stab,
3905 and a section named @code{.stabstr} containing all the variable length
3906 strings that are referenced by stabs in the @code{.stab} section.  The
3907 byte order of the stabs binary data depends on the object file format.
3908 For ELF, it matches the byte order of the ELF file itself, as determined
3909 from the @code{EI_DATA} field in the @code{e_ident} member of the ELF
3910 header.  For SOM, it is always big-endian (is this true??? FIXME).  For
3911 COFF, it matches the byte order of the COFF headers.  The meaning of the
3912 fields is the same as for a.out (@pxref{Symbol Table Format}), except
3913 that the @code{n_strx} field is relative to the strings for the current
3914 compilation unit (which can be found using the synthetic N_UNDF stab
3915 described below), rather than the entire string table.
3916
3917 The first stab in the @code{.stab} section for each compilation unit is
3918 synthetic, generated entirely by the assembler, with no corresponding
3919 @code{.stab} directive as input to the assembler.  This stab contains
3920 the following fields:
3921
3922 @table @code
3923 @item n_strx
3924 Offset in the @code{.stabstr} section to the source filename.
3925
3926 @item n_type
3927 @code{N_UNDF}.
3928
3929 @item n_other
3930 Unused field, always zero.
3931 This may eventually be used to hold overflows from the count in
3932 the @code{n_desc} field.
3933
3934 @item n_desc
3935 Count of upcoming symbols, i.e., the number of remaining stabs for this
3936 source file.
3937
3938 @item n_value
3939 Size of the string table fragment associated with this source file, in
3940 bytes.
3941 @end table
3942
3943 The @code{.stabstr} section always starts with a null byte (so that string
3944 offsets of zero reference a null string), followed by random length strings,
3945 each of which is null byte terminated.
3946
3947 The ELF section header for the @code{.stab} section has its
3948 @code{sh_link} member set to the section number of the @code{.stabstr}
3949 section, and the @code{.stabstr} section has its ELF section
3950 header @code{sh_type} member set to @code{SHT_STRTAB} to mark it as a
3951 string table.  SOM and COFF have no way of linking the sections together
3952 or marking them as string tables.
3953
3954 For COFF, the @code{.stab} and @code{.stabstr} sections may be simply
3955 concatenated by the linker.  GDB then uses the @code{n_desc} fields to
3956 figure out the extent of the original sections.  Similarly, the
3957 @code{n_value} fields of the header symbols are added together in order
3958 to get the actual position of the strings in a desired @code{.stabstr}
3959 section.  Although this design obviates any need for the linker to
3960 relocate or otherwise manipulate @code{.stab} and @code{.stabstr}
3961 sections, it also requires some care to ensure that the offsets are
3962 calculated correctly.  For instance, if the linker were to pad in
3963 between the @code{.stabstr} sections before concatenating, then the
3964 offsets to strings in the middle of the executable's @code{.stabstr}
3965 section would be wrong.
3966
3967 The GNU linker is able to optimize stabs information by merging
3968 duplicate strings and removing duplicate header file information
3969 (@pxref{Include Files}).  When some versions of the GNU linker optimize
3970 stabs in sections, they remove the leading @code{N_UNDF} symbol and
3971 arranges for all the @code{n_strx} fields to be relative to the start of
3972 the @code{.stabstr} section.
3973
3974 @node ELF Linker Relocation
3975 @appendixsec Having the Linker Relocate Stabs in ELF 
3976
3977 This section describes some Sun hacks for Stabs in ELF; it does not
3978 apply to COFF or SOM.
3979
3980 To keep linking fast, you don't want the linker to have to relocate very
3981 many stabs.  Making sure this is done for @code{N_SLINE},
3982 @code{N_RBRAC}, and @code{N_LBRAC} stabs is the most important thing
3983 (see the descriptions of those stabs for more information).  But Sun's
3984 stabs in ELF has taken this further, to make all addresses in the
3985 @code{n_value} field (functions and static variables) relative to the
3986 source file.  For the @code{N_SO} symbol itself, Sun simply omits the
3987 address.  To find the address of each section corresponding to a given
3988 source file, the compiler puts out symbols giving the address of each
3989 section for a given source file.  Since these are ELF (not stab)
3990 symbols, the linker relocates them correctly without having to touch the
3991 stabs section.  They are named @code{Bbss.bss} for the bss section,
3992 @code{Ddata.data} for the data section, and @code{Drodata.rodata} for
3993 the rodata section.  For the text section, there is no such symbol (but
3994 there should be, see below).  For an example of how these symbols work,
3995 @xref{Stab Section Transformations}.  GCC does not provide these symbols;
3996 it instead relies on the stabs getting relocated.  Thus addresses which
3997 would normally be relative to @code{Bbss.bss}, etc., are already
3998 relocated.  The Sun linker provided with Solaris 2.2 and earlier
3999 relocates stabs using normal ELF relocation information, as it would do
4000 for any section.  Sun has been threatening to kludge their linker to not
4001 do this (to speed up linking), even though the correct way to avoid
4002 having the linker do these relocations is to have the compiler no longer
4003 output relocatable values.  Last I heard they had been talked out of the
4004 linker kludge.  See Sun point patch 101052-01 and Sun bug 1142109.  With
4005 the Sun compiler this affects @samp{S} symbol descriptor stabs
4006 (@pxref{Statics}) and functions (@pxref{Procedures}).  In the latter
4007 case, to adopt the clean solution (making the value of the stab relative
4008 to the start of the compilation unit), it would be necessary to invent a
4009 @code{Ttext.text} symbol, analogous to the @code{Bbss.bss}, etc.,
4010 symbols.  I recommend this rather than using a zero value and getting
4011 the address from the ELF symbols.
4012
4013 Finding the correct @code{Bbss.bss}, etc., symbol is difficult, because
4014 the linker simply concatenates the @code{.stab} sections from each
4015 @file{.o} file without including any information about which part of a
4016 @code{.stab} section comes from which @file{.o} file.  The way GDB does
4017 this is to look for an ELF @code{STT_FILE} symbol which has the same
4018 name as the last component of the file name from the @code{N_SO} symbol
4019 in the stabs (for example, if the file name is @file{../../gdb/main.c},
4020 it looks for an ELF @code{STT_FILE} symbol named @code{main.c}).  This
4021 loses if different files have the same name (they could be in different
4022 directories, a library could have been copied from one system to
4023 another, etc.).  It would be much cleaner to have the @code{Bbss.bss}
4024 symbols in the stabs themselves.  Having the linker relocate them there
4025 is no more work than having the linker relocate ELF symbols, and it
4026 solves the problem of having to associate the ELF and stab symbols.
4027 However, no one has yet designed or implemented such a scheme.
4028
4029 @raisesections
4030 @include fdl.texi
4031 @lowersections
4032
4033 @node Symbol Types Index
4034 @unnumbered Symbol Types Index
4035
4036 @printindex fn
4037
4038 @c TeX can handle the contents at the start but makeinfo 3.12 can not
4039 @ifinfo
4040 @contents
4041 @end ifinfo
4042 @ifhtml
4043 @contents
4044 @end ifhtml
4045
4046 @bye