OSDN Git Service

2012-01-10 Bob Duff <duff@adacore.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / exp_dbug.ads
1 ------------------------------------------------------------------------------
2 --                                                                          --
3 --                         GNAT COMPILER COMPONENTS                         --
4 --                                                                          --
5 --                             E X P _ D B U G                              --
6 --                                                                          --
7 --                                 S p e c                                  --
8 --                                                                          --
9 --          Copyright (C) 1996-2010, Free Software Foundation, Inc.         --
10 --                                                                          --
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18 -- Public License  distributed with GNAT; see file COPYING3.  If not, go to --
19 -- http://www.gnu.org/licenses for a complete copy of the license.          --
20 --                                                                          --
21 -- GNAT was originally developed  by the GNAT team at  New York University. --
22 -- Extensive contributions were provided by Ada Core Technologies Inc.      --
23 --                                                                          --
24 ------------------------------------------------------------------------------
25
26 --  Expand routines for generation of special declarations used by the
27 --  debugger. In accordance with the Dwarf 2.2 specification, certain
28 --  type names are encoded to provide information to the debugger.
29
30 with Namet; use Namet;
31 with Types; use Types;
32 with Uintp; use Uintp;
33
34 package Exp_Dbug is
35
36    -----------------------------------------------------
37    -- Encoding and Qualification of Names of Entities --
38    -----------------------------------------------------
39
40    --  This section describes how the names of entities are encoded in the
41    --  generated debugging information.
42
43    --  An entity in Ada has a name of the form X.Y.Z ... E where X,Y,Z are the
44    --  enclosing scopes (not including Standard at the start).
45
46    --  The encoding of the name follows this basic qualified naming scheme,
47    --  where the encoding of individual entity names is as described in Namet
48    --  (i.e. in particular names present in the original source are folded to
49    --  all lower case, with upper half and wide characters encoded as described
50    --  in Namet). Upper case letters are used only for entities generated by
51    --  the compiler.
52
53    --  There are two cases, global entities, and local entities. In more formal
54    --  terms, local entities are those which have a dynamic enclosing scope,
55    --  and global entities are at the library level, except that we always
56    --  consider procedures to be global entities, even if they are nested
57    --  (that's because at the debugger level a procedure name refers to the
58    --  code, and the code is indeed a global entity, including the case of
59    --  nested procedures.) In addition, we also consider all types to be global
60    --  entities, even if they are defined within a procedure.
61
62    --  The reason for treating all type names as global entities is that a
63    --  number of our type encodings work by having related type names, and we
64    --  need the full qualification to keep this unique.
65
66    --  For global entities, the encoded name includes all components of the
67    --  fully expanded name (but omitting Standard at the start). For example,
68    --  if a library level child package P.Q has an embedded package R, and
69    --  there is an entity in this embedded package whose name is S, the encoded
70    --  name will include the components p.q.r.s.
71
72    --  For local entities, the encoded name only includes the components up to
73    --  the enclosing dynamic scope (other than a block). At run time, such a
74    --  dynamic scope is a subprogram, and the debugging formats know about
75    --  local variables of procedures, so it is not necessary to have full
76    --  qualification for such entities. In particular this means that direct
77    --  local variables of a procedure are not qualified.
78
79    --  As an example of the local name convention, consider a procedure V.W
80    --  with a local variable X, and a nested block Y containing an entity Z.
81    --  The fully qualified names of the entities X and Z are:
82
83    --    V.W.X
84    --    V.W.Y.Z
85
86    --  but since V.W is a subprogram, the encoded names will end up
87    --  encoding only
88
89    --    x
90    --    y.z
91
92    --  The separating dots are translated into double underscores
93
94       -----------------------------
95       -- Handling of Overloading --
96       -----------------------------
97
98       --  The above scheme is incomplete for overloaded subprograms, since
99       --  overloading can legitimately result in case of two entities with
100       --  exactly the same fully qualified names. To distinguish between
101       --  entries in a set of overloaded subprograms, the encoded names are
102       --  serialized by adding the suffix:
103
104       --    __nn  (two underscores)
105
106       --  where nn is a serial number (2 for the second overloaded function,
107       --  3 for the third, etc.). A suffix of __1 is always omitted (i.e. no
108       --  suffix implies the first instance).
109
110       --  These names are prefixed by the normal full qualification. So for
111       --  example, the third instance of the subprogram qrs in package yz
112       --  would have the name:
113
114       --    yz__qrs__3
115
116       --  A more subtle case arises with entities declared within overloaded
117       --  subprograms. If we have two overloaded subprograms, and both declare
118       --  an entity xyz, then the fully expanded name of the two xyz's is the
119       --  same. To distinguish these, we add the same __n suffix at the end of
120       --  the inner entity names.
121
122       --  In more complex cases, we can have multiple levels of overloading,
123       --  and we must make sure to distinguish which final declarative region
124       --  we are talking about. For this purpose, we use a more complex suffix
125       --  which has the form:
126
127       --    __nn_nn_nn ...
128
129       --  where the nn values are the homonym numbers as needed for any of the
130       --  qualifying entities, separated by a single underscore. If all the nn
131       --  values are 1, the suffix is omitted, Otherwise the suffix is present
132       --  (including any values of 1). The following example shows how this
133       --  suffixing works.
134
135       --    package body Yz is
136       --      procedure Qrs is               -- Name is yz__qrs
137       --        procedure Tuv is ... end;    -- Name is yz__qrs__tuv
138       --      begin ... end Qrs;
139
140       --      procedure Qrs (X: Int) is      -- Name is yz__qrs__2
141       --        procedure Tuv is ... end;    -- Name is yz__qrs__tuv__2_1
142       --        procedure Tuv (X: Int) is    -- Name is yz__qrs__tuv__2_2
143       --        begin ... end Tuv;
144
145       --        procedure Tuv (X: Float) is  -- Name is yz__qrs__tuv__2_3
146       --          type m is new float;       -- Name is yz__qrs__tuv__m__2_3
147       --        begin ... end Tuv;
148       --      begin ... end Qrs;
149       --    end Yz;
150
151       --------------------
152       -- Operator Names --
153       --------------------
154
155       --   The above rules applied to operator names would result in names with
156       --   quotation marks, which are not typically allowed by assemblers and
157       --   linkers, and even if allowed would be odd and hard to deal with. To
158       --   avoid this problem, operator names are encoded as follows:
159
160       --    Oabs       abs
161       --    Oand       and
162       --    Omod       mod
163       --    Onot       not
164       --    Oor        or
165       --    Orem       rem
166       --    Oxor       xor
167       --    Oeq        =
168       --    One        /=
169       --    Olt        <
170       --    Ole        <=
171       --    Ogt        >
172       --    Oge        >=
173       --    Oadd       +
174       --    Osubtract  -
175       --    Oconcat    &
176       --    Omultiply  *
177       --    Odivide    /
178       --    Oexpon     **
179
180       --  These names are prefixed by the normal full qualification, and
181       --  suffixed by the overloading identification. So for example, the
182       --  second operator "=" defined in package Extra.Messages would have
183       --  the name:
184
185       --    extra__messages__Oeq__2
186
187       ----------------------------------
188       -- Resolving Other Name Clashes --
189       ----------------------------------
190
191       --  It might be thought that the above scheme is complete, but in Ada 95,
192       --  full qualification is insufficient to uniquely identify an entity in
193       --  the program, even if it is not an overloaded subprogram. There are
194       --  two possible confusions:
195
196       --     a.b
197
198       --       interpretation 1: entity b in body of package a
199       --       interpretation 2: child procedure b of package a
200
201       --     a.b.c
202
203       --       interpretation 1: entity c in child package a.b
204       --       interpretation 2: entity c in nested package b in body of a
205
206       --  It is perfectly legal in both cases for both interpretations to be
207       --  valid within a single program. This is a bit of a surprise since
208       --  certainly in Ada 83, full qualification was sufficient, but not in
209       --  Ada 95. The result is that the above scheme can result in duplicate
210       --  names. This would not be so bad if the effect were just restricted
211       --  to debugging information, but in fact in both the above cases, it
212       --  is possible for both symbols to be external names, and so we have
213       --  a real problem of name clashes.
214
215       --  To deal with this situation, we provide two additional encoding
216       --  rules for names:
217
218       --    First: all library subprogram names are preceded by the string
219       --    _ada_ (which causes no duplications, since normal Ada names can
220       --    never start with an underscore. This not only solves the first
221       --    case of duplication, but also solves another pragmatic problem
222       --    which is that otherwise Ada procedures can generate names that
223       --    clash with existing system function names. Most notably, we can
224       --    have clashes in the case of procedure Main with the C main that
225       --    in some systems is always present.
226
227       --    Second, for the case where nested packages declared in package
228       --    bodies can cause trouble, we add a suffix which shows which
229       --    entities in the list are body-nested packages, i.e. packages
230       --    whose spec is within a package body. The rules are as follows,
231       --    given a list of names in a qualified name name1.name2....
232
233       --    If none are body-nested package entities, then there is no suffix
234
235       --    If at least one is a body-nested package entity, then the suffix
236       --    is X followed by a string of b's and n's (b = body-nested package
237       --    entity, n = not a body-nested package).
238
239       --    There is one element in this string for each entity in the encoded
240       --    expanded name except the first (the rules are such that the first
241       --    entity of the encoded expanded name can never be a body-nested'
242       --    package. Trailing n's are omitted, as is the last b (there must
243       --    be at least one b, or we would not be generating a suffix at all).
244
245       --  For example, suppose we have
246
247       --    package x is
248       --       pragma Elaborate_Body;
249       --       m1 : integer;                                    -- #1
250       --    end x;
251
252       --    package body x is
253       --      package y is m2 : integer; end y;                 -- #2
254       --      package body y is
255       --         package z is r : integer; end z;               -- #3
256       --      end;
257       --      m3 : integer;                                     -- #4
258       --    end x;
259
260       --    package x.y is
261       --       pragma Elaborate_Body;
262       --       m2 : integer;                                    -- #5
263       --    end x.y;
264
265       --    package body x.y is
266       --       m3 : integer;                                    -- #6
267       --       procedure j is                                   -- #7
268       --         package k is
269       --            z : integer;                                -- #8
270       --         end k;
271       --       begin
272       --          null;
273       --       end j;
274       --    end x.y;
275
276       --    procedure x.m3 is begin null; end;                  -- #9
277
278       --  Then the encodings would be:
279
280       --    #1.  x__m1             (no BNPE's in sight)
281       --    #2.  x__y__m2X         (y is a BNPE)
282       --    #3.  x__y__z__rXb      (y is a BNPE, so is z)
283       --    #4.  x__m3             (no BNPE's in sight)
284       --    #5.  x__y__m2          (no BNPE's in sight)
285       --    #6.  x__y__m3          (no BNPE's in signt)
286       --    #7.  x__y__j           (no BNPE's in sight)
287       --    #8.  k__z              (no BNPE's, only up to procedure)
288       --    #9   _ada_x__m3        (library level subprogram)
289
290       --  Note that we have instances here of both kind of potential name
291       --  clashes, and the above examples show how the encodings avoid the
292       --  clash as follows:
293
294       --    Lines #4 and #9 both refer to the entity x.m3, but #9 is a library
295       --    level subprogram, so it is preceded by the string _ada_ which acts
296       --    to distinguish it from the package body entity.
297
298       --    Lines #2 and #5 both refer to the entity x.y.m2, but the first
299       --    instance is inside the body-nested package y, so there is an X
300       --    suffix to distinguish it from the child library entity.
301
302       --  Note that enumeration literals never need Xb type suffixes, since
303       --  they are never referenced using global external names.
304
305       ---------------------
306       -- Interface Names --
307       ---------------------
308
309       --  Note: if an interface name is present, then the external name is
310       --  taken from the specified interface name. Given current limitations of
311       --  the gcc backend, this means that the debugging name is also set to
312       --  the interface name, but conceptually, it would be possible (and
313       --  indeed desirable) to have the debugging information still use the Ada
314       --  name as qualified above, so we still fully qualify the name in the
315       --  front end.
316
317       -------------------------------------
318       -- Encodings Related to Task Types --
319       -------------------------------------
320
321       --  Each task object defined by a single task declaration is associated
322       --  with a prefix that is used to qualify procedures defined in that
323       --  task. Given
324       --
325       --    package body P is
326       --      task body TaskObj is
327       --        procedure F1 is ... end;
328       --      begin
329       --        B;
330       --      end TaskObj;
331       --    end P;
332       --
333       --  The name of subprogram TaskObj.F1 is encoded as p__taskobjTK__f1.
334       --  The body, B, is contained in a subprogram whose name is
335       --  p__taskobjTKB.
336
337       ------------------------------------------
338       -- Encodings Related to Protected Types --
339       ------------------------------------------
340
341       --  Each protected type has an associated record type, that describes
342       --  the actual layout of the private data. In addition to the private
343       --  components of the type, the Corresponding_Record_Type includes one
344       --  component of type Protection, which is the actual lock structure.
345       --  The run-time size of the protected type is the size of the corres-
346       --  ponding record.
347
348       --  For a protected type prot, the Corresponding_Record_Type is encoded
349       --  as protV.
350
351       --  The operations of a protected type are encoded as follows: each
352       --  operation results in two subprograms, a locking one that is called
353       --  from outside of the object, and a non-locking one that is used for
354       --  calls from other operations on the same object. The locking operation
355       --  simply acquires the lock, and then calls the non-locking version.
356       --  The names of all of these have a prefix constructed from the name of
357       --  the type, and a suffix which is P or N, depending on whether this is
358       --  the protected/non-locking version of the operation.
359
360       --  Operations generated for protected entries follow the same encoding.
361       --  Each entry results in two subprograms: a procedure that holds the
362       --  entry body, and a function that holds the evaluation of the barrier.
363       --  The names of these subprograms include the prefix '_E' or '_B' res-
364       --  pectively. The names also include a numeric suffix to render them
365       --  unique in the presence of overloaded entries.
366
367       --  Given the declaration:
368
369       --    protected type Lock is
370       --       function  Get return Integer;
371       --       procedure Set (X: Integer);
372       --       entry Update  (Val : Integer);
373       --    private
374       --       Value : Integer := 0;
375       --    end Lock;
376
377       --  the following operations are created:
378
379       --    lock_getN
380       --    lock_getP,
381
382       --    lock_setN
383       --    lock_setP
384
385       --    lock_update_E1s
386       --    lock_udpate_B2s
387
388       --  If the protected type implements at least one interface, the
389       --  following additional operations are created:
390
391       --    lock_get
392
393       --    lock_set
394
395       --  These operations are used to ensure overriding of interface level
396       --  subprograms and proper dispatching on interface class-wide objects.
397       --  The bodies of these operations contain calls to their respective
398       --  protected versions:
399
400       --    function lock_get return Integer is
401       --    begin
402       --       return lock_getP;
403       --    end lock_get;
404
405       --    procedure lock_set (X : Integer) is
406       --    begin
407       --       lock_setP (X);
408       --    end lock_set;
409
410    ----------------------------------------------------
411    -- Conversion between Entities and External Names --
412    ----------------------------------------------------
413
414    No_Dollar_In_Label : constant Boolean := True;
415    --  True iff the target does not allow dollar signs ("$") in external names
416    --  ??? We want to migrate all platforms to use the same convention. As a
417    --  first step, we force this constant to always be True. This constant will
418    --  eventually be deleted after we have verified that the migration does not
419    --  cause any unforeseen adverse impact. We chose "__" because it is
420    --  supported on all platforms, which is not the case of "$".
421
422    procedure Get_External_Name
423      (Entity     : Entity_Id;
424       Has_Suffix : Boolean);
425    --  Set Name_Buffer and Name_Len to the external name of entity E. The
426    --  external name is the Interface_Name, if specified, unless the entity
427    --  has an address clause or a suffix.
428    --
429    --  If the Interface is not present, or not used, the external name is the
430    --  concatenation of:
431    --
432    --    - the string "_ada_", if the entity is a library subprogram,
433    --    - the names of any enclosing scopes, each followed by "__",
434    --        or "X_" if the next entity is a subunit)
435    --    - the name of the entity
436    --    - the string "$" (or "__" if target does not allow "$"), followed
437    --        by homonym suffix, if the entity is an overloaded subprogram
438    --        or is defined within an overloaded subprogram.
439
440    procedure Get_External_Name_With_Suffix
441      (Entity : Entity_Id;
442       Suffix : String);
443    --  Set Name_Buffer and Name_Len to the external name of entity E. If
444    --  Suffix is the empty string the external name is as above, otherwise
445    --  the external name is the concatenation of:
446    --
447    --    - the string "_ada_", if the entity is a library subprogram,
448    --    - the names of any enclosing scopes, each followed by "__",
449    --        or "X_" if the next entity is a subunit)
450    --    - the name of the entity
451    --    - the string "$" (or "__" if target does not allow "$"), followed
452    --        by homonym suffix, if the entity is an overloaded subprogram
453    --        or is defined within an overloaded subprogram.
454    --    - the string "___" followed by Suffix
455    --
456    --  Note that a call to this procedure has no effect if we are not
457    --  generating code, since the necessary information for computing the
458    --  proper encoded name is not available in this case.
459
460    --------------------------------------------
461    -- Subprograms for Handling Qualification --
462    --------------------------------------------
463
464    procedure Qualify_Entity_Names (N : Node_Id);
465    --  Given a node N, that represents a block, subprogram body, or package
466    --  body or spec, or protected or task type, sets a fully qualified name
467    --  for the defining entity of given construct, and also sets fully
468    --  qualified names for all enclosed entities of the construct (using
469    --  First_Entity/Next_Entity). Note that the actual modifications of the
470    --  names is postponed till a subsequent call to Qualify_All_Entity_Names.
471    --  Note: this routine does not deal with prepending _ada_ to library
472    --  subprogram names. The reason for this is that we only prepend _ada_
473    --  to the library entity itself, and not to names built from this name.
474
475    procedure Qualify_All_Entity_Names;
476    --  When Qualify_Entity_Names is called, no actual name changes are made,
477    --  i.e. the actual calls to Qualify_Entity_Name are deferred until a call
478    --  is made to this procedure. The reason for this deferral is that when
479    --  names are changed semantic processing may be affected. By deferring
480    --  the changes till just before gigi is called, we avoid any concerns
481    --  about such effects. Gigi itself does not use the names except for
482    --  output of names for debugging purposes (which is why we are doing
483    --  the name changes in the first place.
484
485    --  Note: the routines Get_Unqualified_[Decoded]_Name_String in Namet are
486    --  useful to remove qualification from a name qualified by the call to
487    --  Qualify_All_Entity_Names.
488
489    --------------------------------
490    -- Handling of Numeric Values --
491    --------------------------------
492
493    --  All numeric values here are encoded as strings of decimal digits. Only
494    --  integer values need to be encoded. A negative value is encoded as the
495    --  corresponding positive value followed by a lower case m for minus to
496    --  indicate that the value is negative (e.g. 2m for -2).
497
498    -------------------------
499    -- Type Name Encodings --
500    -------------------------
501
502    --  In the following typ is the name of the type as normally encoded by the
503    --  debugger rules, i.e. a non-qualified name, all in lower case, with
504    --  standard encoding of upper half and wide characters
505
506       ------------------------
507       -- Encapsulated Types --
508       ------------------------
509
510       --  In some cases, the compiler encapsulates a type by wrapping it in a
511       --  structure. For example, this is used when a size or alignment
512       --  specification requires a larger type. Consider:
513
514       --    type y is mod 2 ** 64;
515       --    for y'size use 256;
516
517       --  In this case the compile generates a structure type y___PAD, which
518       --  has a single field whose name is F. This single field is 64 bits
519       --  long and contains the actual value. This kind of padding is used
520       --  when the logical value to be stored is shorter than the object in
521       --  which it is allocated. For example if a size clause is used to set
522       --  a size of 256 for a signed integer value, then a typical choice is
523       --  to wrap a 64-bit integer in a 256 bit PAD structure.
524
525       --  A similar encapsulation is done for some packed array types, in which
526       --  case the structure type is y___JM and the field name is OBJECT.
527       --  This is used in the case of a packed array stored using modular
528       --  representation (see section on representation of packed array
529       --  objects). In this case the JM wrapping is used to achieve correct
530       --  positioning of the packed array value (left or right justified in its
531       --  field depending on endianness.
532
533       --  When the debugger sees an object of a type whose name has a suffix of
534       --  ___PAD or ___JM, the type will be a record containing a single field,
535       --  and the name of that field will be all upper case. In this case, it
536       --  should look inside to get the value of the inner field, and neither
537       --  the outer structure name, nor the field name should appear when the
538       --  value is printed.
539
540       --  When the debugger sees a record named REP being a field inside
541       --  another record, it should treat the fields inside REP as being part
542       --  of the outer record (this REP field is only present for code
543       --  generation purposes). The REP record should not appear in the values
544       --  printed by the debugger.
545
546       -----------------------
547       -- Fixed-Point Types --
548       -----------------------
549
550       --   Fixed-point types are encoded using a suffix that indicates the
551       --   delta and small values. The actual type itself is a normal integer
552       --   type.
553
554       --     typ___XF_nn_dd
555       --     typ___XF_nn_dd_nn_dd
556
557       --   The first form is used when small = delta. The value of delta (and
558       --   small) is given by the rational nn/dd, where nn and dd are decimal
559       --   integers.
560       --
561       --   The second form is used if the small value is different from the
562       --   delta. In this case, the first nn/dd rational value is for delta,
563       --   and the second value is for small.
564
565       ------------------------------
566       -- VAX Floating-Point Types --
567       ------------------------------
568
569       --   Vax floating-point types are represented at run time as integer
570       --   types, which are treated specially by the code generator. Their
571       --   type names are encoded with the following suffix:
572
573       --     typ___XFF
574       --     typ___XFD
575       --     typ___XFG
576
577       --   representing the Vax F Float, D Float, and G Float types. The
578       --   debugger must treat these specially. In particular, printing these
579       --   values can be achieved using the debug procedures that are provided
580       --   in package System.Vax_Float_Operations:
581
582       --     procedure Debug_Output_D (Arg : D);
583       --     procedure Debug_Output_F (Arg : F);
584       --     procedure Debug_Output_G (Arg : G);
585
586       --   These three procedures take a Vax floating-point argument, and
587       --   output a corresponding decimal representation to standard output
588       --   with no terminating line return.
589
590       --------------------
591       -- Discrete Types --
592       --------------------
593
594       --   Discrete types are coded with a suffix indicating the range in the
595       --   case where one or both of the bounds are discriminants or variable.
596
597       --   Note: at the current time, we also encode compile time known bounds
598       --   if they do not match the natural machine type bounds, but this may
599       --   be removed in the future, since it is redundant for most debugging
600       --   formats. However, we do not ever need XD encoding for enumeration
601       --   base types, since here it is always clear what the bounds are from
602       --   the total number of enumeration literals.
603
604       --     typ___XD
605       --     typ___XDL_lowerbound
606       --     typ___XDU_upperbound
607       --     typ___XDLU_lowerbound__upperbound
608
609       --   If a discrete type is a natural machine type (i.e. its bounds
610       --   correspond in a natural manner to its size), then it is left
611       --   unencoded. The above encoding forms are used when there is a
612       --   constrained range that does not correspond to the size or that
613       --   has discriminant references or other compile time known bounds.
614
615       --   The first form is used if both bounds are dynamic, in which case two
616       --   constant objects are present whose names are typ___L and typ___U in
617       --   the same scope as typ, and the values of these constants indicate
618       --   the bounds. As far as the debugger is concerned, these are simply
619       --   variables that can be accessed like any other variables. In the
620       --   enumeration case, these values correspond to the Enum_Rep values for
621       --   the lower and upper bounds.
622
623       --   The second form is used if the upper bound is dynamic, but the lower
624       --   bound is either constant or depends on a discriminant of the record
625       --   with which the type is associated. The upper bound is stored in a
626       --   constant object of name typ___U as previously described, but the
627       --   lower bound is encoded directly into the name as either a decimal
628       --   integer, or as the discriminant name.
629
630       --   The third form is similarly used if the lower bound is dynamic, but
631       --   the upper bound is compile time known or a discriminant reference,
632       --   in which case the lower bound is stored in a constant object of name
633       --   typ___L, and the upper bound is encoded directly into the name as
634       --   either a decimal integer, or as the discriminant name.
635
636       --   The fourth form is used if both bounds are discriminant references
637       --   or compile time known values, with the encoding first for the lower
638       --   bound, then for the upper bound, as previously described.
639
640       -------------------
641       -- Modular Types --
642       -------------------
643
644       --  A type declared
645
646       --    type x is mod N;
647
648       --  Is encoded as a subrange of an unsigned base type with lower bound
649       --  zero and upper bound N. That is, there is no name encoding. We use
650       --  the standard encodings provided by the debugging format. Thus we
651       --  give these types a non-standard interpretation: the standard
652       --  interpretation of our encoding would not, in general, imply that
653       --  arithmetic on type x was to be performed modulo N (especially not
654       --  when N is not a power of 2).
655
656       ------------------
657       -- Biased Types --
658       ------------------
659
660       --   Only discrete types can be biased, and the fact that they are biased
661       --   is indicated by a suffix of the form:
662
663       --     typ___XB_lowerbound__upperbound
664
665       --   Here lowerbound and upperbound are decimal integers, with the usual
666       --   (postfix "m") encoding for negative numbers. Biased types are only
667       --   possible where the bounds are compile time known, and the values are
668       --   represented as unsigned offsets from the lower bound given. For
669       --   example:
670
671       --     type Q is range 10 .. 15;
672       --     for Q'size use 3;
673
674       --   The size clause will force values of type Q in memory to be stored
675       --   in biased form (e.g. 11 will be represented by the bit pattern 001).
676
677       ----------------------------------------------
678       -- Record Types with Variable-Length Fields --
679       ----------------------------------------------
680
681       --  The debugging formats do not fully support these types, and indeed
682       --  some formats simply generate no useful information at all for such
683       --  types. In order to provide information for the debugger, gigi creates
684       --  a parallel type in the same scope with one of the names
685
686       --    type___XVE
687       --    type___XVU
688
689       --  The former name is used for a record and the latter for the union
690       --  that is made for a variant record (see below) if that record or union
691       --  has a field of variable size or if the record or union itself has a
692       --  variable size. These encodings suffix any other encodings that that
693       --  might be suffixed to the type name.
694
695       --  The idea here is to provide all the needed information to interpret
696       --  objects of the original type in the form of a "fixed up" type, which
697       --  is representable using the normal debugging information.
698
699       --  There are three cases to be dealt with. First, some fields may have
700       --  variable positions because they appear after variable-length fields.
701       --  To deal with this, we encode *all* the field bit positions of the
702       --  special ___XV type in a non-standard manner.
703
704       --  The idea is to encode not the position, but rather information that
705       --  allows computing the position of a field from the position of the
706       --  previous field. The algorithm for computing the actual positions of
707       --  all fields and the length of the record is as follows. In this
708       --  description, let P represent the current bit position in the record.
709
710       --    1. Initialize P to 0
711
712       --    2. For each field in the record:
713
714       --       2a. If an alignment is given (see below), then round P up, if
715       --       needed, to the next multiple of that alignment.
716
717       --       2b. If a bit position is given, then increment P by that amount
718       --       (that is, treat it as an offset from the end of the preceding
719       --       record).
720
721       --       2c. Assign P as the actual position of the field
722
723       --       2d. Compute the length, L, of the represented field (see below)
724       --       and compute P'=P+L. Unless the field represents a variant part
725       --       (see below and also Variant Record Encoding), set P to P'.
726
727       --  The alignment, if present, is encoded in the field name of the
728       --  record, which has a suffix:
729
730       --    fieldname___XVAnn
731
732       --  where the nn after the XVA indicates the alignment value in storage
733       --  units. This encoding is present only if an alignment is present.
734
735       --  The size of the record described by an XVE-encoded type (in bits) is
736       --  generally the maximum value attained by P' in step 2d above, rounded
737       --  up according to the record's alignment.
738
739       --  Second, the variable-length fields themselves are represented by
740       --  replacing the type by a special access type. The designated type of
741       --  this access type is the original variable-length type, and the fact
742       --  that this field has been transformed in this way is signalled by
743       --  encoding the field name as:
744
745       --    field___XVL
746
747       --  where field is the original field name. If a field is both
748       --  variable-length and also needs an alignment encoding, then the
749       --  encodings are combined using:
750
751       --    field___XVLnn
752
753       --  Note: the reason that we change the type is so that the resulting
754       --  type has no variable-length fields. At least some of the formats used
755       --  for debugging information simply cannot tolerate variable- length
756       --  fields, so the encoded information would get lost.
757
758       --  Third, in the case of a variant record, the special union that
759       --  contains the variants is replaced by a normal C union. In this case,
760       --  the positions are all zero.
761
762       --  Discriminants appear before any variable-length fields that depend on
763       --  them, with one exception. In some cases, a discriminant governing the
764       --  choice of a variant clause may appear in the list of fields of an XVE
765       --  type after the entry for the variant clause itself (this can happen
766       --  in the presence of a representation clause for the record type in the
767       --  source program). However, when this happens, the discriminant's
768       --  position may be determined by first applying the rules described in
769       --  this section, ignoring the variant clause. As a result, discriminants
770       --  can always be located independently of the variable-length fields
771       --  that depend on them.
772
773       --  The size of the ___XVE or ___XVU record or union is set to the
774       --  alignment (in bytes) of the original object so that the debugger
775       --  can calculate the size of the original type.
776
777       --  As an example of this encoding, consider the declarations:
778
779       --    type Q is array (1 .. V1) of Float;       -- alignment 4
780       --    type R is array (1 .. V2) of Long_Float;  -- alignment 8
781
782       --    type X is record
783       --       A : Character;
784       --       B : Float;
785       --       C : String (1 .. V3);
786       --       D : Float;
787       --       E : Q;
788       --       F : R;
789       --       G : Float;
790       --    end record;
791
792       --  The encoded type looks like:
793
794       --    type anonymousQ is access Q;
795       --    type anonymousR is access R;
796
797       --    type X___XVE is record
798       --       A        : Character;               -- position contains 0
799       --       B        : Float;                   -- position contains 24
800       --       C___XVL  : access String (1 .. V3); -- position contains 0
801       --       D___XVA4 : Float;                   -- position contains 0
802       --       E___XVL4 : anonymousQ;              -- position contains 0
803       --       F___XVL8 : anonymousR;              -- position contains 0
804       --       G        : Float;                   -- position contains 0
805       --    end record;
806
807       --  Any bit sizes recorded for fields other than dynamic fields and
808       --  variants are honored as for ordinary records.
809
810       --  Notes:
811
812       --  1) The B field could also have been encoded by using a position of
813       --  zero and an alignment of 4, but in such a case the coding by position
814       --  is preferred (since it takes up less space). We have used the
815       --  (illegal) notation access xxx as field types in the example above.
816
817       --  2) The E field does not actually need the alignment indication but
818       --  this may not be detected in this case by the conversion routines.
819
820       --  3) Our conventions do not cover all XVE-encoded records in which
821       --  some, but not all, fields have representation clauses. Such records
822       --  may, therefore, be displayed incorrectly by debuggers. This situation
823       --  is not common.
824
825       -----------------------
826       -- Base Record Types --
827       -----------------------
828
829       --  Under certain circumstances, debuggers need two descriptions of a
830       --  record type, one that gives the actual details of the base type's
831       --  structure (as described elsewhere in these comments) and one that may
832       --  be used to obtain information about the particular subtype and the
833       --  size of the objects being typed. In such cases the compiler will
834       --  substitute type whose name is typically compiler-generated and
835       --  irrelevant except as a key for obtaining the actual type.
836
837       --  Specifically, if this name is x, then we produce a record type named
838       --  x___XVS consisting of one field. The name of this field is that of
839       --  the actual type being encoded, which we'll call y. The type of this
840       --  single field can be either an arbitrary non-reference type, e.g. an
841       --  integer type, or a reference type; in the latter case, the referenced
842       --  type is also the actual type being encoded y. Both x and y may have
843       --  corresponding ___XVE types.
844
845       --  The size of the objects typed as x should be obtained from the
846       --  structure of x (and x___XVE, if applicable) as for ordinary types
847       --  unless there is a variable named x___XVZ, which, if present, will
848       --  hold the size (in bytes) of x. In this latter case, the size of the
849       --  x___XVS type will not be a constant but a reference to x___XVZ.
850
851       --  The type x will either be a subtype of y (see also Subtypes of
852       --  Variant Records, below) or will contain a single field of type y,
853       --  or no fields at all. The layout, types, and positions of these
854       --  fields will be accurate, if present. (Currently, however, the GDB
855       --  debugger makes no use of x except to determine its size).
856
857       --  Among other uses, XVS types are used to encode unconstrained types.
858       --  For example, given:
859       --
860       --     subtype Int is INTEGER range 0..10;
861       --     type T1 (N: Int := 0) is record
862       --        F1: String (1 .. N);
863       --     end record;
864       --     type AT1 is array (INTEGER range <>) of T1;
865       --
866       --  the element type for AT1 might have a type defined as if it had
867       --  been written:
868       --
869       --     type at1___PAD is record F : T1; end record;
870       --     for at1___PAD'Size use 16 * 8;
871       --
872       --  and there would also be:
873       --
874       --     type at1___PAD___XVS is record t1: reft1; end record;
875       --     type t1 is ...
876       --     type reft1 is <reference to t1>
877       --
878       --  Had the subtype Int been dynamic:
879       --
880       --     subtype Int is INTEGER range 0 .. M;  -- M a variable
881       --
882       --  Then the compiler would also generate a declaration whose effect
883       --  would be
884       --
885       --     at1___PAD___XVZ: constant Integer := 32 + M * 8 + padding term;
886       --
887       --  Not all unconstrained types are so encoded; the XVS convention may be
888       --  unnecessary for unconstrained types of fixed size. However, this
889       --  encoding is always necessary when a subcomponent type (array
890       --  element's type or record field's type) is an unconstrained record
891       --  type some of whose components depend on discriminant values.
892
893       -----------------
894       -- Array Types --
895       -----------------
896
897       --  Since there is no way for the debugger to obtain the index subtypes
898       --  for an array type, we produce a type that has the name of the array
899       --  type followed by "___XA" and is a record type whose field types are
900       --  the respective types for the bounds (and whose field names are the
901       --  names of these types).
902
903       --  To conserve space, we do not produce this type unless one of the
904       --  index types is either an enumeration type, has a variable upper
905       --  bound, has a lower bound different from the constant 1, is a biased
906       --  type, or is wider than "sizetype".
907
908       --  Given the full encoding of these types (see above description for
909       --  the encoding of discrete types), this means that all necessary
910       --  information for addressing arrays is available. In some debugging
911       --  formats, some or all of the bounds information may be available
912       --  redundantly, particularly in the fixed-point case, but this
913       --  information can in any case be ignored by the debugger.
914
915       ----------------------------
916       -- Note on Implicit Types --
917       ----------------------------
918
919       --  The compiler creates implicit type names in many situations where a
920       --  type is present semantically, but no specific name is present. For
921       --  example:
922
923       --     S : Integer range M .. N;
924
925       --  Here the subtype of S is not integer, but rather an anonymous subtype
926       --  of Integer. Where possible, the compiler generates names for such
927       --  anonymous types that are related to the type from which the subtype
928       --  is obtained as follows:
929
930       --     T name suffix
931
932       --  where name is the name from which the subtype is obtained, using
933       --  lower case letters and underscores, and suffix starts with an upper
934       --  case letter. For example the name for the above declaration might be:
935
936       --     TintegerS4b
937
938       --  If the debugger is asked to give the type of an entity and the type
939       --  has the form T name suffix, it is probably appropriate to just use
940       --  "name" in the response since this is what is meaningful to the
941       --  programmer.
942
943    -------------------------------------------------
944    -- Subprograms for Handling Encoded Type Names --
945    -------------------------------------------------
946
947    procedure Get_Encoded_Name (E : Entity_Id);
948    --  If the entity is a typename, store the external name of the entity as in
949    --  Get_External_Name, followed by three underscores plus the type encoding
950    --  in Name_Buffer with the length in Name_Len, and an ASCII.NUL character
951    --  stored following the name. Otherwise set Name_Buffer and Name_Len to
952    --  hold the entity name. Note that a call to this procedure has no effect
953    --  if we are not generating code, since the necessary information for
954    --  computing the proper encoded name is not available in this case.
955
956    --------------
957    -- Renaming --
958    --------------
959
960    --  Debugging information is generated for exception, object, package, and
961    --  subprogram renaming (generic renamings are not significant, since
962    --  generic templates are not relevant at debugging time).
963
964    --  Consider a renaming declaration of the form
965
966    --    x : typ renames y;
967
968    --  There is one case in which no special debugging information is required,
969    --  namely the case of an object renaming where the back end allocates a
970    --  reference for the renamed variable, and the entity x is this reference.
971    --  The debugger can handle this case without any special processing or
972    --  encoding (it won't know it was a renaming, but that does not matter).
973
974    --  All other cases of renaming generate a dummy variable for an entity
975    --  whose name is of the form:
976
977    --    x___XR_...    for an object renaming
978    --    x___XRE_...   for an exception renaming
979    --    x___XRP_...   for a package renaming
980
981    --  and where the "..." represents a suffix that describes the structure of
982    --  the object name given in the renaming (see details below).
983
984    --  The name is fully qualified in the usual manner, i.e. qualified in the
985    --  same manner as the entity x would be. In the case of a package renaming
986    --  where x is a child unit, the qualification includes the name of the
987    --  parent unit, to disambiguate child units with the same simple name and
988    --  (of necessity) different parents.
989
990    --  Note: subprogram renamings are not encoded at the present time
991
992    --  The suffix of the variable name describing the renamed object is defined
993    --  to use the following encoding:
994
995    --    For the simple entity case, where y is just an entity name, the suffix
996    --    is of the form:
997
998    --       y___XE
999
1000    --          i.e. the suffix has a single field, the first part matching the
1001    --          name y, followed by a "___" separator, ending with sequence XE.
1002    --          The entity name portion is fully qualified in the usual manner.
1003    --          This same naming scheme is followed for all forms of encoded
1004    --          renamings that rename a simple entity.
1005
1006    --    For the object renaming case where y is a selected component or an
1007    --    indexed component, the variable name is suffixed by additional fields
1008    --    that give details of the components. The name starts as above with a
1009    --    y___XE name indicating the outer level object entity. Then a series of
1010    --    selections and indexing operations can be specified as follows:
1011
1012    --      Indexed component
1013
1014    --        A series of subscript values appear in sequence, the number
1015    --        corresponds to the number of dimensions of the array. The
1016    --        subscripts have one of the following two forms:
1017
1018    --          XSnnn
1019
1020    --            Here nnn is a constant value, encoded as a decimal integer
1021    --            (pos value for enumeration type case). Negative values have
1022    --            a trailing 'm' as usual.
1023
1024    --          XSe
1025
1026    --            Here e is the (unqualified) name of a constant entity in the
1027    --            same scope as the renaming which contains the subscript value.
1028
1029    --      Slice
1030
1031    --        For the slice case, we have two entries. The first is for the
1032    --        lower bound of the slice, and has the form:
1033
1034    --          XLnnn
1035    --          XLe
1036
1037    --            Specifies the lower bound, using exactly the same encoding as
1038    --            for an XS subscript as described above.
1039
1040    --        Then the upper bound appears in the usual XSnnn/XSe form
1041
1042    --      Selected component
1043
1044    --        For a selected component, we have a single entry
1045
1046    --          XRf
1047
1048    --            Here f is the field name for the selection
1049
1050    --        For an explicit dereference (.all), we have a single entry
1051
1052    --          XA
1053
1054    --      As an example, consider the declarations:
1055
1056    --        package p is
1057    --           type q is record
1058    --              m : string (2 .. 5);
1059    --           end record;
1060    --
1061    --           type r is array (1 .. 10, 1 .. 20) of q;
1062    --
1063    --           g : r;
1064    --
1065    --           z : string renames g (1,5).m(2 ..3)
1066    --        end p;
1067
1068    --     The generated variable entity would appear as
1069
1070    --       p__z___XR_p__g___XEXS1XS5XRmXL2XS3 : _renaming_type;
1071    --                 p__g___XE--------------------outer entity is g
1072    --                          XS1-----------------first subscript for g
1073    --                             XS5--------------second subscript for g
1074    --                                XRm-----------select field m
1075    --                                   XL2--------lower bound of slice
1076    --                                      XS3-----upper bound of slice
1077
1078    --     Note that the type of the variable is a special internal type named
1079    --     _renaming_type. This type is an arbitrary type of zero size created
1080    --     in package Standard (see cstand.adb) and is ignored by the debugger.
1081
1082    function Debug_Renaming_Declaration (N : Node_Id) return Node_Id;
1083    --  The argument N is a renaming declaration. The result is a variable
1084    --  declaration as described in the above paragraphs. If N is not a special
1085    --  debug declaration, then Empty is returned. This function also takes care
1086    --  of setting Materialize_Entity on the renamed entity where required.
1087
1088    ---------------------------
1089    -- Packed Array Encoding --
1090    ---------------------------
1091
1092    --  For every constrained packed array, two types are created, and both
1093    --  appear in the debugging output:
1094
1095    --    The original declared array type is a perfectly normal array type, and
1096    --    its index bounds indicate the original bounds of the array.
1097
1098    --    The corresponding packed array type, which may be a modular type, or
1099    --    may be an array of bytes type (see Exp_Pakd for full details). This is
1100    --    the type that is actually used in the generated code and for debugging
1101    --    information for all objects of the packed type.
1102
1103    --  The name of the corresponding packed array type is:
1104
1105    --    ttt___XPnnn
1106
1107    --  where
1108
1109    --    ttt is the name of the original declared array
1110    --    nnn is the component size in bits (1-31)
1111
1112    --  When the debugger sees that an object is of a type that is encoded in
1113    --  this manner, it can use the original type to determine the bounds and
1114    --  the component type, and the component size to determine the packing
1115    --  details.
1116
1117    --  For an unconstrained packed array, the corresponding packed array type
1118    --  is neither used in the generated code nor for debugging information,
1119    --  only the original type is used. In order to convey the packing in the
1120    --  debugging information, the compiler generates the associated fat- and
1121    --  thin-pointer types (see the Pointers to Unconstrained Array section
1122    --  below) using the name of the corresponding packed array type as the
1123    --  base name, i.e. ttt___XPnnn___XUP and ttt___XPnnn___XUT respectively.
1124
1125    --  When the debugger sees that an object is of a type that is encoded in
1126    --  this manner, it can use the type of the fields to determine the bounds
1127    --  and the component type, and the component size to determine the packing
1128    --  details.
1129
1130    -------------------------------------------
1131    -- Packed Array Representation in Memory --
1132    -------------------------------------------
1133
1134    --  Packed arrays are represented in tightly packed form, with no extra bits
1135    --  between components. This is true even when the component size is not a
1136    --  factor of the storage unit size, so that as a result it is possible for
1137    --  components to cross storage unit boundaries.
1138
1139    --  The layout in storage is identical, regardless of whether the
1140    --  implementation type is a modular type or an array-of-bytes type. See
1141    --  Exp_Pakd for details of how these implementation types are used, but for
1142    --  the purpose of the debugger, only the starting address of the object in
1143    --  memory is significant.
1144
1145    --  The following example should show clearly how the packing works in
1146    --  the little-endian and big-endian cases:
1147
1148    --     type B is range 0 .. 7;
1149    --     for B'Size use 3;
1150
1151    --     type BA is array (0 .. 5) of B;
1152    --     pragma Pack (BA);
1153
1154    --     BV : constant BA := (1,2,3,4,5,6);
1155
1156    --  Little endian case
1157
1158    --        BV'Address + 2   BV'Address + 1    BV'Address + 0
1159    --     +-----------------+-----------------+-----------------+
1160    --     | ? ? ? ? ? ? 1 1 | 0 1 0 1 1 0 0 0 | 1 1 0 1 0 0 0 1 |
1161    --     +-----------------+-----------------+-----------------+
1162    --       <---------> <-----> <---> <---> <-----> <---> <--->
1163    --       unused bits  BV(5)  BV(4) BV(3)  BV(2)  BV(1) BV(0)
1164    --
1165    --  Big endian case
1166    --
1167    --        BV'Address + 0  BV'Address + 1    BV'Address + 2
1168    --     +-----------------+-----------------+-----------------+
1169    --     | 0 0 1 0 1 0 0 1 | 1 1 0 0 1 0 1 1 | 1 0 ? ? ? ? ? ? |
1170    --     +-----------------+-----------------+-----------------+
1171    --       <---> <---> <-----> <---> <---> <-----> <--------->
1172    --       BV(0) BV(1)  BV(2)  BV(3) BV(4)  BV(5)  unused bits
1173
1174    --  Note that if a modular type is used to represent the array, the
1175    --  allocation in memory is not the same as a normal modular type. The
1176    --  difference occurs when the allocated object is larger than the size of
1177    --  the array. For a normal modular type, we extend the value on the left
1178    --  with zeroes.
1179
1180    --  For example, in the normal modular case, if we have a 6-bit modular
1181    --  type, declared as mod 2**6, and we allocate an 8-bit object for this
1182    --  type, then we extend the value with two bits on the most significant
1183    --  end, and in either the little-endian or big-endian case, the value 63
1184    --  is represented as 00111111 in binary in memory.
1185
1186    --  For a modular type used to represent a packed array, the rule is
1187    --  different. In this case, if we have to extend the value, then we do it
1188    --  with undefined bits (which are not initialized and whose value is
1189    --  irrelevant to any generated code). Furthermore these bits are on the
1190    --  right (least significant bits) in the big-endian case, and on the left
1191    --  (most significant bits) in the little-endian case.
1192
1193    --  For example, if we have a packed boolean array of 6 bits, all set to
1194    --  True, stored in an 8-bit object, then the value in memory in binary is
1195    --  ??111111 in the little-endian case, and 111111?? in the big-endian case.
1196
1197    --  This is done so that the representation of packed arrays does not
1198    --  depend on whether we use a modular representation or array of bytes
1199    --  as previously described. This ensures that we can pass such values by
1200    --  reference in the case where a subprogram has to be able to handle values
1201    --  stored in either form.
1202
1203    --  Note that when we extract the value of such a modular packed array, we
1204    --  expect to retrieve only the relevant bits, so in this same example, when
1205    --  we extract the value we get 111111 in both cases, and the code generated
1206    --  by the front end assumes this although it does not assume that any high
1207    --  order bits are defined.
1208
1209    --  There are opportunities for optimization based on the knowledge that the
1210    --  unused bits are irrelevant for these type of packed arrays. For example
1211    --  if we have two such 6-bit-in-8-bit values and we do an assignment:
1212
1213    --     a := b;
1214
1215    --  Then logically, we extract the 6 bits and store only 6 bits in the
1216    --  result, but the back end is free to simply assign the entire 8-bits in
1217    --  this case, since we don't actually care about the undefined bits.
1218    --  However, in the equality case, it is important to ensure that the
1219    --  undefined bits do not participate in an equality test.
1220
1221    --  If a modular packed array value is assigned to a register then logically
1222    --  it could always be held right justified, to avoid any need to shift,
1223    --  e.g. when doing comparisons. But probably this is a bad choice, as it
1224    --  would mean that an assignment such as a := above would require shifts
1225    --  when one value is in a register and the other value is in memory.
1226
1227    ------------------------------------------------------
1228    -- Subprograms for Handling Packed Array Type Names --
1229    ------------------------------------------------------
1230
1231    function Make_Packed_Array_Type_Name
1232      (Typ   : Entity_Id;
1233       Csize : Uint)
1234       return  Name_Id;
1235    --  This function is used in Exp_Pakd to create the name that is encoded as
1236    --  described above. The entity Typ provides the name ttt, and the value
1237    --  Csize is the component size that provides the nnn value.
1238
1239    --------------------------------------
1240    -- Pointers to Unconstrained Arrays --
1241    --------------------------------------
1242
1243    --  There are two kinds of pointers to arrays. The debugger can tell which
1244    --  format is in use by the form of the type of the pointer.
1245
1246    --    Fat Pointers
1247
1248    --      Fat pointers are represented as a struct with two fields. This
1249    --      struct has two distinguished field names:
1250
1251    --        P_ARRAY is a pointer to the array type. The name of this type is
1252    --        the unconstrained type followed by "___XUA". This array will have
1253    --        bounds which are the discriminants, and hence are unparsable, but
1254    --        will give the number of subscripts and the component type.
1255
1256    --        P_BOUNDS is a pointer to a struct, the name of  whose type is the
1257    --        unconstrained array name followed by "___XUB" and which has
1258    --        fields of the form
1259
1260    --           LBn (n a decimal integer) lower bound of n'th dimension
1261    --           UBn (n a decimal integer) upper bound of n'th dimension
1262
1263    --        The bounds may be any integral type. In the case of an enumeration
1264    --        type, Enum_Rep values are used.
1265
1266    --      For a given unconstrained array type, the compiler will generate one
1267    --      fat-pointer type whose name is "arr___XUP", where "arr" is the name
1268    --      of the array type, and use it to represent the array type itself in
1269    --      the debugging information.
1270
1271    --      For each pointer to this unconstrained array type, the compiler will
1272    --      generate a typedef that points to the above "arr___XUP" fat-pointer
1273    --      type. As a consequence, when it comes to fat-pointer types:
1274
1275    --        1. The type name is given by the typedef
1276
1277    --        2. If the debugger is asked to output the type, the appropriate
1278    --           form is "access arr", except if the type name is "arr___XUP"
1279    --           for which it is the array definition.
1280
1281    --    Thin Pointers
1282
1283    --      The value of a thin pointer is a pointer to the second field of a
1284    --      structure with two fields. The name of this structure's type is
1285    --      "arr___XUT", where "arr" is the name of the unconstrained array
1286    --      type. Even though it actually points into middle of this structure,
1287    --      the thin pointer's type in debugging information is
1288    --      pointer-to-arr___XUT.
1289
1290    --      The first field of arr___XUT is named BOUNDS, and has a type named
1291    --      arr___XUB, with the structure described for such types in fat
1292    --      pointers, as described above.
1293
1294    --      The second field of arr___XUT is named ARRAY, and contains the
1295    --      actual array. Because this array has a dynamic size, determined by
1296    --      the BOUNDS field that precedes it, all of the information about
1297    --      arr___XUT is encoded in a parallel type named arr___XUT___XVE, with
1298    --      fields BOUNDS and ARRAY___XVL. As for previously described ___XVE
1299    --      types, ARRAY___XVL has a pointer-to-array type. However, the array
1300    --      type in this case is named arr___XUA and only its element type is
1301    --      meaningful, just as described for fat pointers.
1302
1303    --------------------------------------
1304    -- Tagged Types and Type Extensions --
1305    --------------------------------------
1306
1307    --  A type C derived from a tagged type P has a field named "_parent" of
1308    --  type P that contains its inherited fields. The type of this field is
1309    --  usually P (encoded as usual if it has a dynamic size), but may be a more
1310    --  distant ancestor, if P is a null extension of that type.
1311
1312    --  The type tag of a tagged type is a field named _tag, of type void*. If
1313    --  the type is derived from another tagged type, its _tag field is found in
1314    --  its _parent field.
1315
1316    -----------------------------
1317    -- Variant Record Encoding --
1318    -----------------------------
1319
1320    --  The variant part of a variant record is encoded as a single field in the
1321    --  enclosing record, whose name is:
1322
1323    --     discrim___XVN
1324
1325    --  where discrim is the unqualified name of the variant. This field name is
1326    --  built by gigi (not by code in this unit). For Unchecked_Union record,
1327    --  this discriminant will not appear in the record (see Unchecked Unions,
1328    --  below).
1329
1330    --  The type corresponding to this field has a name that is obtained by
1331    --  concatenating the type name with the above string and is similar to a C
1332    --  union, in which each member of the union corresponds to one variant.
1333    --  However, unlike a C union, the size of the type may be variable even if
1334    --  each of the components are fixed size, since it includes a computation
1335    --  of which variant is present. In that case, it will be encoded as above
1336    --  and a type with the suffix "___XVN___XVU" will be present.
1337
1338    --  The name of the union member is encoded to indicate the choices, and
1339    --  is a string given by the following grammar:
1340
1341    --    member_name ::= {choice} | others_choice
1342    --    choice ::= simple_choice | range_choice
1343    --    simple_choice ::= S number
1344    --    range_choice  ::= R number T number
1345    --    number ::= {decimal_digit} [m]
1346    --    others_choice ::= O (upper case letter O)
1347
1348    --  The m in a number indicates a negative value. As an example of this
1349    --  encoding scheme, the choice 1 .. 4 | 7 | -10 would be represented by
1350
1351    --    R1T4S7S10m
1352
1353    --  In the case of enumeration values, the values used are the actual
1354    --  representation values in the case where an enumeration type has an
1355    --  enumeration representation spec (i.e. they are values that correspond
1356    --  to the use of the Enum_Rep attribute).
1357
1358    --  The type of the inner record is given by the name of the union type (as
1359    --  above) concatenated with the above string. Since that type may itself be
1360    --  variable-sized, it may also be encoded as above with a new type with a
1361    --  further suffix of "___XVU".
1362
1363    --  As an example, consider:
1364
1365    --    type Var (Disc : Boolean := True) is record
1366    --       M : Integer;
1367
1368    --       case Disc is
1369    --         when True =>
1370    --           R : Integer;
1371    --           S : Integer;
1372
1373    --         when False =>
1374    --           T : Integer;
1375    --       end case;
1376    --    end record;
1377
1378    --    V1 : Var;
1379
1380    --  In this case, the type var is represented as a struct with three fields.
1381    --  The first two are "disc" and "m", representing the values of these
1382    --  record components. The third field is a union of two types, with field
1383    --  names S1 and O. S1 is a struct with fields "r" and "s", and O is a
1384    --  struct with field "t".
1385
1386    ----------------------
1387    -- Unchecked Unions --
1388    ----------------------
1389
1390    --  The encoding for variant records changes somewhat under the influence
1391    --  of a "pragma Unchecked_Union" clause:
1392
1393    --     1. The discriminant will not be present in the record, although its
1394    --        name is still used in the encodings.
1395    --     2. Variants containing a single component named "x" of type "T" may
1396    --        be encoded, as in ordinary C unions, as a single field of the
1397    --        enclosing union type named "x" of type "T", dispensing with the
1398    --        enclosing struct. In this case, of course, the discriminant values
1399    --        corresponding to the variant are unavailable. As for normal
1400    --        variants, the field name "x" may be suffixed with ___XVL if it
1401    --        has dynamic size.
1402
1403    --  For example, the type Var in the preceding section, if followed by
1404    --  "pragma Unchecked_Union (Var);" may be encoded as a struct with two
1405    --  fields. The first is "m". The second field is a union of two types,
1406    --  with field names S1 and "t". As before, S1 is a struct with fields
1407    --  "r" and "s". "t" is a field of type Integer.
1408
1409    ------------------------------------------------
1410    -- Subprograms for Handling Variant Encodings --
1411    ------------------------------------------------
1412
1413    procedure Get_Variant_Encoding (V : Node_Id);
1414    --  This procedure is called by Gigi with V being the variant node. The
1415    --  corresponding encoding string is returned in Name_Buffer with the length
1416    --  of the string in Name_Len, and an ASCII.NUL character stored following
1417    --  the name.
1418
1419    ---------------------------------
1420    -- Subtypes of Variant Records --
1421    ---------------------------------
1422
1423    --  A subtype of a variant record is represented by a type in which the
1424    --  union field from the base type is replaced by one of the possible
1425    --  values. For example, if we have:
1426
1427    --    type Var (Disc : Boolean := True) is record
1428    --       M : Integer;
1429
1430    --       case Disc is
1431    --         when True =>
1432    --           R : Integer;
1433    --           S : Integer;
1434
1435    --         when False =>
1436    --           T : Integer;
1437    --       end case;
1438
1439    --    end record;
1440    --    V1 : Var;
1441    --    V2 : Var (True);
1442    --    V3 : Var (False);
1443
1444    --  Here V2, for example, is represented with a subtype whose name is
1445    --  something like TvarS3b, which is a struct with three fields. The first
1446    --  two fields are "disc" and "m" as for the base type, and the third field
1447    --  is S1, which contains the fields "r" and "s".
1448
1449    --  The debugger should simply ignore structs with names of the form
1450    --  corresponding to variants, and consider the fields inside as belonging
1451    --  to the containing record.
1452
1453    -------------------------------------------
1454    -- Character literals in Character Types --
1455    -------------------------------------------
1456
1457    --  Character types are enumeration types at least one of whose enumeration
1458    --  literals is a character literal. Enumeration literals are usually simply
1459    --  represented using their identifier names. If the enumeration literal is
1460    --  a character literal, the name is encoded as described in the following
1461    --  paragraph.
1462
1463    --  A name QUhh, where each 'h' is a lower-case hexadecimal digit, stands
1464    --  for a character whose Unicode encoding is hh, and QWhhhh likewise stands
1465    --  for a wide character whose encoding is hhhh. The representation values
1466    --  are encoded as for ordinary enumeration literals (and have no necessary
1467    --  relationship to the values encoded in the names).
1468
1469    --  For example, given the type declaration
1470
1471    --    type x is (A, 'C', B);
1472
1473    --  the second enumeration literal would be named QU43 and the value
1474    --  assigned to it would be 1.
1475
1476    -----------------------------------------------
1477    -- Secondary Dispatch tables of tagged types --
1478    -----------------------------------------------
1479
1480    procedure Get_Secondary_DT_External_Name
1481      (Typ          : Entity_Id;
1482       Ancestor_Typ : Entity_Id;
1483       Suffix_Index : Int);
1484    --  Set Name_Buffer and Name_Len to the external name of one secondary
1485    --  dispatch table of Typ. If the interface has been inherited from some
1486    --  ancestor then Ancestor_Typ is such node (in this case the secondary DT
1487    --  is needed to handle overridden primitives); if there is no such ancestor
1488    --  then Ancestor_Typ is equal to Typ.
1489    --
1490    --  Internal rule followed for the generation of the external name:
1491    --
1492    --  Case 1. If the secondary dispatch has not been inherited from some
1493    --          ancestor of Typ then the external name is composed as
1494    --          follows:
1495    --             External_Name (Typ) + Suffix_Number + 'P'
1496    --
1497    --  Case 2. if the secondary dispatch table has been inherited from some
1498    --          ancestor then the external name is composed as follows:
1499    --             External_Name (Typ) + '_' + External_Name (Ancestor_Typ)
1500    --               + Suffix_Number + 'P'
1501    --
1502    --  Note: We have to use the external names (instead of simply their names)
1503    --  to protect the frontend against programs that give the same name to all
1504    --  the interfaces and use the expanded name to reference them. The
1505    --  Suffix_Number is used to differentiate all the secondary dispatch
1506    --  tables of a given type.
1507    --
1508    --  Examples:
1509    --
1510    --        package Pkg1 is | package Pkg2 is | package Pkg3 is
1511    --          type Typ is   |   type Typ is   |   type Typ is
1512    --            interface;  |     interface;  |     interface;
1513    --        end Pkg1;       | end Pkg;        | end Pkg3;
1514    --
1515    --  with Pkg1, Pkg2, Pkg3;
1516    --  package Case_1 is
1517    --    type Typ is new Pkg1.Typ and Pkg2.Typ and Pkg3.Typ with ...
1518    --  end Case_1;
1519    --
1520    --  with Case_1;
1521    --  package Case_2 is
1522    --    type Typ is new Case_1.Typ with ...
1523    --  end Case_2;
1524    --
1525    --  These are the external names generated for Case_1.Typ (note that
1526    --  Pkg1.Typ is associated with the Primary Dispatch Table, because it
1527    --  is the parent of this type, and hence no external name is
1528    --  generated for it).
1529    --      case_1__typ0P   (associated with Pkg2.Typ)
1530    --      case_1__typ1P   (associated with Pkg3.Typ)
1531    --
1532    --  These are the external names generated for Case_2.Typ:
1533    --      case_2__typ_case_1__typ0P
1534    --      case_2__typ_case_1__typ1P
1535
1536    ----------------------------
1537    -- Effect of Optimization --
1538    ----------------------------
1539
1540    --  If the program is compiled with optimization on (e.g. -O1 switch
1541    --  specified), then there may be variations in the output from the above
1542    --  specification. In particular, objects may disappear from the output.
1543    --  This includes not only constants and variables that the program declares
1544    --  at the source level, but also the x___L and x___U constants created to
1545    --  describe the lower and upper bounds of subtypes with dynamic bounds.
1546    --  This means for example, that array bounds may disappear if optimization
1547    --  is turned on. The debugger is expected to recognize that these constants
1548    --  are missing and deal as best as it can with the limited information
1549    --  available.
1550
1551    ---------------------------------
1552    -- GNAT Extensions to DWARF2/3 --
1553    ---------------------------------
1554
1555    --  If the compiler switch "-gdwarf+" is specified, GNAT Vendor extensions
1556    --  to DWARF2/3 are generated, with the following variations from the above
1557    --  specification.
1558
1559    --   Change in the contents of the DW_AT_name attribute
1560
1561    --     The operators are represented in their natural form. (for example,
1562    --     the addition operator is written as "+" instead of "Oadd"). The
1563    --     component separator is "." instead of "__"
1564
1565    --   Introduction of DW_AT_GNAT_encoding, encoded with value 0x2301
1566
1567    --     Any debugging information entry representing a program entity, named
1568    --     or implicit, may have a DW_AT_GNAT_encoding attribute. The value of
1569    --     this attribute is a string representing the suffix internally added
1570    --     by GNAT for various purposes, mainly for representing debug
1571    --     information compatible with other formats. In particular this is
1572    --     useful for IDEs which need to filter out information internal to
1573    --     GNAT from their graphical interfaces.
1574
1575    --     If a debugging information entry has multiple encodings, all of them
1576    --     will be listed in DW_AT_GNAT_encoding using the list separator ':'.
1577
1578    --   Introduction of DW_AT_GNAT_descriptive_type, encoded with value 0x2302
1579
1580    --     Any debugging information entry representing a type may have a
1581    --     DW_AT_GNAT_descriptive_type attribute whose value is a reference,
1582    --     pointing to a debugging information entry representing another type
1583    --     associated to the type.
1584
1585    --   Modification of the contents of the DW_AT_producer string
1586
1587    --     When emitting full GNAT Vendor extensions to DWARF2/3, "-gdwarf+"
1588    --     is appended to the DW_AT_producer string.
1589    --
1590    --     When emitting only DW_AT_GNAT_descriptive_type, "-gdwarf+-" is
1591    --     appended to the DW_AT_producer string.
1592
1593 end Exp_Dbug;