include/llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h

   1 //===-- llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h ------------------------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // Collect meta information for a module.  This information should be in a
  11 // neutral form that can be used by different debugging and exception handling
  12 // schemes.
  13 //
  14 // The organization of information is primarily clustered around the source
  15 // compile units.  The main exception is source line correspondence where
  16 // inlining may interleave code from various compile units.
  17 //
  18 // The following information can be retrieved from the MachineModuleInfo.
  19 //
  20 //  -- Source directories - Directories are uniqued based on their canonical
  21 //     string and assigned a sequential numeric ID (base 1.)
  22 //  -- Source files - Files are also uniqued based on their name and directory
  23 //     ID.  A file ID is sequential number (base 1.)
  24 //  -- Source line correspondence - A vector of file ID, line#, column# triples.
  25 //     A DEBUG_LOCATION instruction is generated  by the DAG Legalizer
  26 //     corresponding to each entry in the source line list.  This allows a debug
  27 //     emitter to generate labels referenced by debug information tables.
  28 //
  29 //===----------------------------------------------------------------------===//
  30
  31 #ifndef LLVM_CODEGEN_MACHINEMODULEINFO_H
  32 #define LLVM_CODEGEN_MACHINEMODULEINFO_H
  33
  34 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  35 #include "llvm/ADT/PointerIntPair.h"
  36 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  37 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  38 #include "llvm/Analysis/LibCallSemantics.h"
  39 #include "llvm/IR/DebugLoc.h"
  40 #include "llvm/IR/Metadata.h"
  41 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
  42 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  43 #include "llvm/MC/MachineLocation.h"
  44 #include "llvm/Pass.h"
  45 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
  46 #include "llvm/Support/Dwarf.h"
  47
  48 namespace llvm {
  49
  50 //===----------------------------------------------------------------------===//
  51 // Forward declarations.
  52 class Constant;
  53 class GlobalVariable;
  54 class MDNode;
  55 class MMIAddrLabelMap;
  56 class MachineBasicBlock;
  57 class MachineFunction;
  58 class Module;
  59 class PointerType;
  60 class StructType;
  61 struct WinEHFuncInfo;
  62
  63 //===----------------------------------------------------------------------===//
  64 /// LandingPadInfo - This structure is used to retain landing pad info for
  65 /// the current function.
  66 ///
  67 struct LandingPadInfo {
  68   MachineBasicBlock *LandingPadBlock;      // Landing pad block.
  69   SmallVector<MCSymbol *, 1> BeginLabels;  // Labels prior to invoke.
  70   SmallVector<MCSymbol *, 1> EndLabels;    // Labels after invoke.
  71   SmallVector<MCSymbol *, 1> ClauseLabels; // Labels for each clause.
  72   MCSymbol *LandingPadLabel;               // Label at beginning of landing pad.
  73   const Function *Personality;             // Personality function.
  74   std::vector<int> TypeIds;               // List of type ids (filters negative).
  75   int WinEHState;                         // WinEH specific state number.
  76
  77   explicit LandingPadInfo(MachineBasicBlock *MBB)
  78       : LandingPadBlock(MBB), LandingPadLabel(nullptr), Personality(nullptr),
  79         WinEHState(-1) {}
  80 };
  81
  82 //===----------------------------------------------------------------------===//
  83 /// MachineModuleInfoImpl - This class can be derived from and used by targets
  84 /// to hold private target-specific information for each Module.  Objects of
  85 /// type are accessed/created with MMI::getInfo and destroyed when the
  86 /// MachineModuleInfo is destroyed.
  87 ///
  88 class MachineModuleInfoImpl {
  89 public:
  90   typedef PointerIntPair<MCSymbol*, 1, bool> StubValueTy;
  91   virtual ~MachineModuleInfoImpl();
  92   typedef std::vector<std::pair<MCSymbol*, StubValueTy> > SymbolListTy;
  93 protected:
  94   static SymbolListTy GetSortedStubs(const DenseMap<MCSymbol*, StubValueTy>&);
  95 };
  96
  97 //===----------------------------------------------------------------------===//
  98 /// MachineModuleInfo - This class contains meta information specific to a
  99 /// module.  Queries can be made by different debugging and exception handling
 100 /// schemes and reformated for specific use.
 101 ///
 102 class MachineModuleInfo : public ImmutablePass {
 103   /// Context - This is the MCContext used for the entire code generator.
 104   MCContext Context;
 105
 106   /// TheModule - This is the LLVM Module being worked on.
 107   const Module *TheModule;
 108
 109   /// ObjFileMMI - This is the object-file-format-specific implementation of
 110   /// MachineModuleInfoImpl, which lets targets accumulate whatever info they
 111   /// want.
 112   MachineModuleInfoImpl *ObjFileMMI;
 113
 114   /// List of moves done by a function's prolog.  Used to construct frame maps
 115   /// by debug and exception handling consumers.
 116   std::vector<MCCFIInstruction> FrameInstructions;
 117
 118   /// LandingPads - List of LandingPadInfo describing the landing pad
 119   /// information in the current function.
 120   std::vector<LandingPadInfo> LandingPads;
 121
 122   /// LPadToCallSiteMap - Map a landing pad's EH symbol to the call site
 123   /// indexes.
 124   DenseMap<MCSymbol*, SmallVector<unsigned, 4> > LPadToCallSiteMap;
 125
 126   /// CallSiteMap - Map of invoke call site index values to associated begin
 127   /// EH_LABEL for the current function.
 128   DenseMap<MCSymbol*, unsigned> CallSiteMap;
 129
 130   /// CurCallSite - The current call site index being processed, if any. 0 if
 131   /// none.
 132   unsigned CurCallSite;
 133
 134   /// TypeInfos - List of C++ TypeInfo used in the current function.
 135   std::vector<const GlobalValue *> TypeInfos;
 136
 137   /// FilterIds - List of typeids encoding filters used in the current function.
 138   std::vector<unsigned> FilterIds;
 139
 140   /// FilterEnds - List of the indices in FilterIds corresponding to filter
 141   /// terminators.
 142   std::vector<unsigned> FilterEnds;
 143
 144   /// Personalities - Vector of all personality functions ever seen. Used to
 145   /// emit common EH frames.
 146   std::vector<const Function *> Personalities;
 147
 148   /// UsedFunctions - The functions in the @llvm.used list in a more easily
 149   /// searchable format.  This does not include the functions in
 150   /// llvm.compiler.used.
 151   SmallPtrSet<const Function *, 32> UsedFunctions;
 152
 153   /// AddrLabelSymbols - This map keeps track of which symbol is being used for
 154   /// the specified basic block's address of label.
 155   MMIAddrLabelMap *AddrLabelSymbols;
 156
 157   bool CallsEHReturn;
 158   bool CallsUnwindInit;
 159
 160   /// DbgInfoAvailable - True if debugging information is available
 161   /// in this module.
 162   bool DbgInfoAvailable;
 163
 164   /// UsesVAFloatArgument - True if this module calls VarArg function with
 165   /// floating-point arguments.  This is used to emit an undefined reference
 166   /// to _fltused on Windows targets.
 167   bool UsesVAFloatArgument;
 168
 169   /// UsesMorestackAddr - True if the module calls the __morestack function
 170   /// indirectly, as is required under the large code model on x86. This is used
 171   /// to emit a definition of a symbol, __morestack_addr, containing the
 172   /// address. See comments in lib/Target/X86/X86FrameLowering.cpp for more
 173   /// details.
 174   bool UsesMorestackAddr;
 175
 176   EHPersonality PersonalityTypeCache;
 177
 178   DenseMap<const Function *, std::unique_ptr<WinEHFuncInfo>> FuncInfoMap;
 179
 180 public:
 181   static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
 182
 183   struct VariableDbgInfo {
 184     TrackingMDNodeRef Var;
 185     TrackingMDNodeRef Expr;
 186     unsigned Slot;
 187     DebugLoc Loc;
 188
 189     VariableDbgInfo(MDNode *Var, MDNode *Expr, unsigned Slot, DebugLoc Loc)
 190         : Var(Var), Expr(Expr), Slot(Slot), Loc(Loc) {}
 191   };
 192   typedef SmallVector<VariableDbgInfo, 4> VariableDbgInfoMapTy;
 193   VariableDbgInfoMapTy VariableDbgInfos;
 194
 195   MachineModuleInfo();  // DUMMY CONSTRUCTOR, DO NOT CALL.
 196   // Real constructor.
 197   MachineModuleInfo(const MCAsmInfo &MAI, const MCRegisterInfo &MRI,
 198                     const MCObjectFileInfo *MOFI);
 199   ~MachineModuleInfo();
 200
 201   // Initialization and Finalization
 202   bool doInitialization(Module &) override;
 203   bool doFinalization(Module &) override;
 204
 205   /// EndFunction - Discard function meta information.
 206   ///
 207   void EndFunction();
 208
 209   const MCContext &getContext() const { return Context; }
 210   MCContext &getContext() { return Context; }
 211
 212   void setModule(const Module *M) { TheModule = M; }
 213   const Module *getModule() const { return TheModule; }
 214
 215   const Function *getWinEHParent(const Function *F) const;
 216   WinEHFuncInfo &getWinEHFuncInfo(const Function *F);
 217   bool hasWinEHFuncInfo(const Function *F) const {
 218     return FuncInfoMap.count(getWinEHParent(F)) > 0;
 219   }
 220
 221   /// getInfo - Keep track of various per-function pieces of information for
 222   /// backends that would like to do so.
 223   ///
 224   template<typename Ty>
 225   Ty &getObjFileInfo() {
 226     if (ObjFileMMI == nullptr)
 227       ObjFileMMI = new Ty(*this);
 228     return *static_cast<Ty*>(ObjFileMMI);
 229   }
 230
 231   template<typename Ty>
 232   const Ty &getObjFileInfo() const {
 233     return const_cast<MachineModuleInfo*>(this)->getObjFileInfo<Ty>();
 234   }
 235
 236   /// AnalyzeModule - Scan the module for global debug information.
 237   ///
 238   void AnalyzeModule(const Module &M);
 239
 240   /// hasDebugInfo - Returns true if valid debug info is present.
 241   ///
 242   bool hasDebugInfo() const { return DbgInfoAvailable; }
 243   void setDebugInfoAvailability(bool avail) { DbgInfoAvailable = avail; }
 244
 245   bool callsEHReturn() const { return CallsEHReturn; }
 246   void setCallsEHReturn(bool b) { CallsEHReturn = b; }
 247
 248   bool callsUnwindInit() const { return CallsUnwindInit; }
 249   void setCallsUnwindInit(bool b) { CallsUnwindInit = b; }
 250
 251   bool usesVAFloatArgument() const {
 252     return UsesVAFloatArgument;
 253   }
 254
 255   void setUsesVAFloatArgument(bool b) {
 256     UsesVAFloatArgument = b;
 257   }
 258
 259   bool usesMorestackAddr() const {
 260     return UsesMorestackAddr;
 261   }
 262
 263   void setUsesMorestackAddr(bool b) {
 264     UsesMorestackAddr = b;
 265   }
 266
 267   /// \brief Returns a reference to a list of cfi instructions in the current
 268   /// function's prologue.  Used to construct frame maps for debug and exception
 269   /// handling comsumers.
 270   const std::vector<MCCFIInstruction> &getFrameInstructions() const {
 271     return FrameInstructions;
 272   }
 273
 274   unsigned LLVM_ATTRIBUTE_UNUSED_RESULT
 275   addFrameInst(const MCCFIInstruction &Inst) {
 276     FrameInstructions.push_back(Inst);
 277     return FrameInstructions.size() - 1;
 278   }
 279
 280   /// getAddrLabelSymbol - Return the symbol to be used for the specified basic
 281   /// block when its address is taken.  This cannot be its normal LBB label
 282   /// because the block may be accessed outside its containing function.
 283   MCSymbol *getAddrLabelSymbol(const BasicBlock *BB);
 284
 285   /// getAddrLabelSymbolToEmit - Return the symbol to be used for the specified
 286   /// basic block when its address is taken.  If other blocks were RAUW'd to
 287   /// this one, we may have to emit them as well, return the whole set.
 288   std::vector<MCSymbol*> getAddrLabelSymbolToEmit(const BasicBlock *BB);
 289
 290   /// takeDeletedSymbolsForFunction - If the specified function has had any
 291   /// references to address-taken blocks generated, but the block got deleted,
 292   /// return the symbol now so we can emit it.  This prevents emitting a
 293   /// reference to a symbol that has no definition.
 294   void takeDeletedSymbolsForFunction(const Function *F,
 295                                      std::vector<MCSymbol*> &Result);
 296
 297
 298   //===- EH ---------------------------------------------------------------===//
 299
 300   /// getOrCreateLandingPadInfo - Find or create an LandingPadInfo for the
 301   /// specified MachineBasicBlock.
 302   LandingPadInfo &getOrCreateLandingPadInfo(MachineBasicBlock *LandingPad);
 303
 304   /// addInvoke - Provide the begin and end labels of an invoke style call and
 305   /// associate it with a try landing pad block.
 306   void addInvoke(MachineBasicBlock *LandingPad,
 307                  MCSymbol *BeginLabel, MCSymbol *EndLabel);
 308
 309   /// addLandingPad - Add a new panding pad.  Returns the label ID for the
 310   /// landing pad entry.
 311   MCSymbol *addLandingPad(MachineBasicBlock *LandingPad);
 312
 313   /// addPersonality - Provide the personality function for the exception
 314   /// information.
 315   void addPersonality(MachineBasicBlock *LandingPad,
 316                       const Function *Personality);
 317
 318   void addWinEHState(MachineBasicBlock *LandingPad, int State);
 319
 320   /// getPersonalityIndex - Get index of the current personality function inside
 321   /// Personalitites array
 322   unsigned getPersonalityIndex() const;
 323
 324   /// getPersonalities - Return array of personality functions ever seen.
 325   const std::vector<const Function *>& getPersonalities() const {
 326     return Personalities;
 327   }
 328
 329   /// isUsedFunction - Return true if the functions in the llvm.used list.  This
 330   /// does not return true for things in llvm.compiler.used unless they are also
 331   /// in llvm.used.
 332   bool isUsedFunction(const Function *F) const {
 333     return UsedFunctions.count(F);
 334   }
 335
 336   /// addCatchTypeInfo - Provide the catch typeinfo for a landing pad.
 337   ///
 338   void addCatchTypeInfo(MachineBasicBlock *LandingPad,
 339                         ArrayRef<const GlobalValue *> TyInfo);
 340
 341   /// addFilterTypeInfo - Provide the filter typeinfo for a landing pad.
 342   ///
 343   void addFilterTypeInfo(MachineBasicBlock *LandingPad,
 344                          ArrayRef<const GlobalValue *> TyInfo);
 345
 346   /// addCleanup - Add a cleanup action for a landing pad.
 347   ///
 348   void addCleanup(MachineBasicBlock *LandingPad);
 349
 350   /// Add a clause for a landing pad. Returns a new label for the clause. This
 351   /// is used by EH schemes that have more than one landing pad. In this case,
 352   /// each clause gets its own basic block.
 353   MCSymbol *addClauseForLandingPad(MachineBasicBlock *LandingPad);
 354
 355   /// getTypeIDFor - Return the type id for the specified typeinfo.  This is
 356   /// function wide.
 357   unsigned getTypeIDFor(const GlobalValue *TI);
 358
 359   /// getFilterIDFor - Return the id of the filter encoded by TyIds.  This is
 360   /// function wide.
 361   int getFilterIDFor(std::vector<unsigned> &TyIds);
 362
 363   /// TidyLandingPads - Remap landing pad labels and remove any deleted landing
 364   /// pads.
 365   void TidyLandingPads(DenseMap<MCSymbol*, uintptr_t> *LPMap = nullptr);
 366
 367   /// getLandingPads - Return a reference to the landing pad info for the
 368   /// current function.
 369   const std::vector<LandingPadInfo> &getLandingPads() const {
 370     return LandingPads;
 371   }
 372
 373   /// setCallSiteLandingPad - Map the landing pad's EH symbol to the call
 374   /// site indexes.
 375   void setCallSiteLandingPad(MCSymbol *Sym, ArrayRef<unsigned> Sites);
 376
 377   /// getCallSiteLandingPad - Get the call site indexes for a landing pad EH
 378   /// symbol.
 379   SmallVectorImpl<unsigned> &getCallSiteLandingPad(MCSymbol *Sym) {
 380     assert(hasCallSiteLandingPad(Sym) &&
 381            "missing call site number for landing pad!");
 382     return LPadToCallSiteMap[Sym];
 383   }
 384
 385   /// hasCallSiteLandingPad - Return true if the landing pad Eh symbol has an
 386   /// associated call site.
 387   bool hasCallSiteLandingPad(MCSymbol *Sym) {
 388     return !LPadToCallSiteMap[Sym].empty();
 389   }
 390
 391   /// setCallSiteBeginLabel - Map the begin label for a call site.
 392   void setCallSiteBeginLabel(MCSymbol *BeginLabel, unsigned Site) {
 393     CallSiteMap[BeginLabel] = Site;
 394   }
 395
 396   /// getCallSiteBeginLabel - Get the call site number for a begin label.
 397   unsigned getCallSiteBeginLabel(MCSymbol *BeginLabel) {
 398     assert(hasCallSiteBeginLabel(BeginLabel) &&
 399            "Missing call site number for EH_LABEL!");
 400     return CallSiteMap[BeginLabel];
 401   }
 402
 403   /// hasCallSiteBeginLabel - Return true if the begin label has a call site
 404   /// number associated with it.
 405   bool hasCallSiteBeginLabel(MCSymbol *BeginLabel) {
 406     return CallSiteMap[BeginLabel] != 0;
 407   }
 408
 409   /// setCurrentCallSite - Set the call site currently being processed.
 410   void setCurrentCallSite(unsigned Site) { CurCallSite = Site; }
 411
 412   /// getCurrentCallSite - Get the call site currently being processed, if any.
 413   /// return zero if none.
 414   unsigned getCurrentCallSite() { return CurCallSite; }
 415
 416   /// getTypeInfos - Return a reference to the C++ typeinfo for the current
 417   /// function.
 418   const std::vector<const GlobalValue *> &getTypeInfos() const {
 419     return TypeInfos;
 420   }
 421
 422   /// getFilterIds - Return a reference to the typeids encoding filters used in
 423   /// the current function.
 424   const std::vector<unsigned> &getFilterIds() const {
 425     return FilterIds;
 426   }
 427
 428   /// getPersonality - Return a personality function if available.  The presence
 429   /// of one is required to emit exception handling info.
 430   const Function *getPersonality() const;
 431
 432   /// Classify the personality function amongst known EH styles.
 433   EHPersonality getPersonalityType();
 434
 435   /// setVariableDbgInfo - Collect information used to emit debugging
 436   /// information of a variable.
 437   void setVariableDbgInfo(MDNode *Var, MDNode *Expr, unsigned Slot,
 438                           DebugLoc Loc) {
 439     VariableDbgInfos.emplace_back(Var, Expr, Slot, Loc);
 440   }
 441
 442   VariableDbgInfoMapTy &getVariableDbgInfo() { return VariableDbgInfos; }
 443
 444 }; // End class MachineModuleInfo
 445
 446 } // End llvm namespace
 447
 448 #endif