include/llvm/MC/MCContext.h

   1 //===- MCContext.h - Machine Code Context -----------------------*- 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 #ifndef LLVM_MC_MCCONTEXT_H
  11 #define LLVM_MC_MCCONTEXT_H
  12
  13 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  14 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  15 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  16 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  17 #include "llvm/MC/MCDwarf.h"
  18 #include "llvm/MC/SectionKind.h"
  19 #include "llvm/Support/Allocator.h"
  20 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  21 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  22 #include <map>
  23 #include <vector> // FIXME: Shouldn't be needed.
  24
  25 namespace llvm {
  26   class MCAsmInfo;
  27   class MCExpr;
  28   class MCSection;
  29   class MCSymbol;
  30   class MCLabel;
  31   struct MCDwarfFile;
  32   class MCDwarfLoc;
  33   class MCObjectFileInfo;
  34   class MCRegisterInfo;
  35   class MCLineSection;
  36   class SMLoc;
  37   class StringRef;
  38   class Twine;
  39   class MCSectionMachO;
  40   class MCSectionELF;
  41   class MCSectionCOFF;
  42
  43   /// MCContext - Context object for machine code objects.  This class owns all
  44   /// of the sections that it creates.
  45   ///
  46   class MCContext {
  47     MCContext(const MCContext&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
  48     MCContext &operator=(const MCContext&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
  49   public:
  50     typedef StringMap<MCSymbol*, BumpPtrAllocator&> SymbolTable;
  51   private:
  52     /// The SourceMgr for this object, if any.
  53     const SourceMgr *SrcMgr;
  54
  55     /// The MCAsmInfo for this target.
  56     const MCAsmInfo *MAI;
  57
  58     /// The MCRegisterInfo for this target.
  59     const MCRegisterInfo *MRI;
  60
  61     /// The MCObjectFileInfo for this target.
  62     const MCObjectFileInfo *MOFI;
  63
  64     /// Allocator - Allocator object used for creating machine code objects.
  65     ///
  66     /// We use a bump pointer allocator to avoid the need to track all allocated
  67     /// objects.
  68     BumpPtrAllocator Allocator;
  69
  70     /// Symbols - Bindings of names to symbols.
  71     SymbolTable Symbols;
  72
  73     /// A maping from a local label number and an instance count to a symbol.
  74     /// For example, in the assembly
  75     ///     1:
  76     ///     2:
  77     ///     1:
  78     /// We have three labels represented by the pairs (1, 0), (2, 0) and (1, 1)
  79     DenseMap<std::pair<unsigned, unsigned>, MCSymbol*> LocalSymbols;
  80
  81     /// UsedNames - Keeps tracks of names that were used both for used declared
  82     /// and artificial symbols.
  83     StringMap<bool, BumpPtrAllocator&> UsedNames;
  84
  85     /// NextUniqueID - The next ID to dole out to an unnamed assembler temporary
  86     /// symbol.
  87     unsigned NextUniqueID;
  88
  89     /// Instances of directional local labels.
  90     DenseMap<unsigned, MCLabel *> Instances;
  91     /// NextInstance() creates the next instance of the directional local label
  92     /// for the LocalLabelVal and adds it to the map if needed.
  93     unsigned NextInstance(unsigned LocalLabelVal);
  94     /// GetInstance() gets the current instance of the directional local label
  95     /// for the LocalLabelVal and adds it to the map if needed.
  96     unsigned GetInstance(unsigned LocalLabelVal);
  97
  98     /// The file name of the log file from the environment variable
  99     /// AS_SECURE_LOG_FILE.  Which must be set before the .secure_log_unique
 100     /// directive is used or it is an error.
 101     char *SecureLogFile;
 102     /// The stream that gets written to for the .secure_log_unique directive.
 103     raw_ostream *SecureLog;
 104     /// Boolean toggled when .secure_log_unique / .secure_log_reset is seen to
 105     /// catch errors if .secure_log_unique appears twice without
 106     /// .secure_log_reset appearing between them.
 107     bool SecureLogUsed;
 108
 109     /// The compilation directory to use for DW_AT_comp_dir.
 110     SmallString<128> CompilationDir;
 111
 112     /// The main file name if passed in explicitly.
 113     std::string MainFileName;
 114
 115     /// The dwarf file and directory tables from the dwarf .file directive.
 116     /// We now emit a line table for each compile unit. To reduce the prologue
 117     /// size of each line table, the files and directories used by each compile
 118     /// unit are separated.
 119     std::map<unsigned, MCDwarfLineTable> MCDwarfLineTablesCUMap;
 120
 121     /// The current dwarf line information from the last dwarf .loc directive.
 122     MCDwarfLoc CurrentDwarfLoc;
 123     bool DwarfLocSeen;
 124
 125     /// Generate dwarf debugging info for assembly source files.
 126     bool GenDwarfForAssembly;
 127
 128     /// The current dwarf file number when generate dwarf debugging info for
 129     /// assembly source files.
 130     unsigned GenDwarfFileNumber;
 131
 132     /// The default initial text section that we generate dwarf debugging line
 133     /// info for when generating dwarf assembly source files.
 134     const MCSection *GenDwarfSection;
 135     /// Symbols created for the start and end of this section.
 136     MCSymbol *GenDwarfSectionStartSym, *GenDwarfSectionEndSym;
 137
 138     /// The information gathered from labels that will have dwarf label
 139     /// entries when generating dwarf assembly source files.
 140     std::vector<MCGenDwarfLabelEntry> MCGenDwarfLabelEntries;
 141
 142     /// The string to embed in the debug information for the compile unit, if
 143     /// non-empty.
 144     StringRef DwarfDebugFlags;
 145
 146     /// The string to embed in as the dwarf AT_producer for the compile unit, if
 147     /// non-empty.
 148     StringRef DwarfDebugProducer;
 149
 150     /// The maximum version of dwarf that we should emit.
 151     uint16_t DwarfVersion;
 152
 153     /// Honor temporary labels, this is useful for debugging semantic
 154     /// differences between temporary and non-temporary labels (primarily on
 155     /// Darwin).
 156     bool AllowTemporaryLabels;
 157
 158     /// The Compile Unit ID that we are currently processing.
 159     unsigned DwarfCompileUnitID;
 160
 161     typedef std::pair<std::string, std::string> SectionGroupPair;
 162
 163     StringMap<const MCSectionMachO*> MachOUniquingMap;
 164     std::map<SectionGroupPair, const MCSectionELF *> ELFUniquingMap;
 165     std::map<SectionGroupPair, const MCSectionCOFF *> COFFUniquingMap;
 166
 167     /// Do automatic reset in destructor
 168     bool AutoReset;
 169
 170     MCSymbol *CreateSymbol(StringRef Name);
 171
 172     MCSymbol *getOrCreateDirectionalLocalSymbol(unsigned LocalLabelVal,
 173                                                 unsigned Instance);
 174
 175   public:
 176     explicit MCContext(const MCAsmInfo *MAI, const MCRegisterInfo *MRI,
 177                        const MCObjectFileInfo *MOFI,
 178                        const SourceMgr *Mgr = nullptr, bool DoAutoReset = true);
 179     ~MCContext();
 180
 181     const SourceMgr *getSourceManager() const { return SrcMgr; }
 182
 183     const MCAsmInfo *getAsmInfo() const { return MAI; }
 184
 185     const MCRegisterInfo *getRegisterInfo() const { return MRI; }
 186
 187     const MCObjectFileInfo *getObjectFileInfo() const { return MOFI; }
 188
 189     void setAllowTemporaryLabels(bool Value) { AllowTemporaryLabels = Value; }
 190
 191     /// @name Module Lifetime Management
 192     /// @{
 193
 194     /// reset - return object to right after construction state to prepare
 195     /// to process a new module
 196     void reset();
 197
 198     /// @}
 199
 200     /// @name Symbol Management
 201     /// @{
 202
 203     /// CreateLinkerPrivateTempSymbol - Create and return a new linker temporary
 204     /// symbol with a unique but unspecified name.
 205     MCSymbol *CreateLinkerPrivateTempSymbol();
 206
 207     /// CreateTempSymbol - Create and return a new assembler temporary symbol
 208     /// with a unique but unspecified name.
 209     MCSymbol *CreateTempSymbol();
 210
 211     /// getUniqueSymbolID() - Return a unique identifier for use in constructing
 212     /// symbol names.
 213     unsigned getUniqueSymbolID() { return NextUniqueID++; }
 214
 215     /// Create the definition of a directional local symbol for numbered label
 216     /// (used for "1:" definitions).
 217     MCSymbol *CreateDirectionalLocalSymbol(unsigned LocalLabelVal);
 218
 219     /// Create and return a directional local symbol for numbered label (used
 220     /// for "1b" or 1f" references).
 221     MCSymbol *GetDirectionalLocalSymbol(unsigned LocalLabelVal, bool Before);
 222
 223     /// GetOrCreateSymbol - Lookup the symbol inside with the specified
 224     /// @p Name.  If it exists, return it.  If not, create a forward
 225     /// reference and return it.
 226     ///
 227     /// @param Name - The symbol name, which must be unique across all symbols.
 228     MCSymbol *GetOrCreateSymbol(StringRef Name);
 229     MCSymbol *GetOrCreateSymbol(const Twine &Name);
 230
 231     /// LookupSymbol - Get the symbol for \p Name, or null.
 232     MCSymbol *LookupSymbol(StringRef Name) const;
 233     MCSymbol *LookupSymbol(const Twine &Name) const;
 234
 235     /// getSymbols - Get a reference for the symbol table for clients that
 236     /// want to, for example, iterate over all symbols. 'const' because we
 237     /// still want any modifications to the table itself to use the MCContext
 238     /// APIs.
 239     const SymbolTable &getSymbols() const {
 240       return Symbols;
 241     }
 242
 243     /// @}
 244
 245     /// @name Section Management
 246     /// @{
 247
 248     /// getMachOSection - Return the MCSection for the specified mach-o section.
 249     /// This requires the operands to be valid.
 250     const MCSectionMachO *getMachOSection(StringRef Segment,
 251                                           StringRef Section,
 252                                           unsigned TypeAndAttributes,
 253                                           unsigned Reserved2,
 254                                           SectionKind K);
 255     const MCSectionMachO *getMachOSection(StringRef Segment,
 256                                           StringRef Section,
 257                                           unsigned TypeAndAttributes,
 258                                           SectionKind K) {
 259       return getMachOSection(Segment, Section, TypeAndAttributes, 0, K);
 260     }
 261
 262     const MCSectionELF *getELFSection(StringRef Section, unsigned Type,
 263                                       unsigned Flags, SectionKind Kind);
 264
 265     const MCSectionELF *getELFSection(StringRef Section, unsigned Type,
 266                                       unsigned Flags, SectionKind Kind,
 267                                       unsigned EntrySize, StringRef Group);
 268
 269     void renameELFSection(const MCSectionELF *Section, StringRef Name);
 270
 271     const MCSectionELF *CreateELFGroupSection();
 272
 273     const MCSectionCOFF *getCOFFSection(StringRef Section,
 274                                         unsigned Characteristics,
 275                                         SectionKind Kind,
 276                                         StringRef COMDATSymName, int Selection);
 277
 278     const MCSectionCOFF *getCOFFSection(StringRef Section,
 279                                         unsigned Characteristics,
 280                                         SectionKind Kind);
 281
 282     const MCSectionCOFF *getCOFFSection(StringRef Section);
 283
 284     /// @}
 285
 286     /// @name Dwarf Management
 287     /// @{
 288
 289     /// \brief Get the compilation directory for DW_AT_comp_dir
 290     /// This can be overridden by clients which want to control the reported
 291     /// compilation directory and have it be something other than the current
 292     /// working directory.
 293     /// Returns an empty string if the current directory cannot be determined.
 294     StringRef getCompilationDir() const { return CompilationDir; }
 295
 296     /// \brief Set the compilation directory for DW_AT_comp_dir
 297     /// Override the default (CWD) compilation directory.
 298     void setCompilationDir(StringRef S) { CompilationDir = S.str(); }
 299
 300     /// \brief Get the main file name for use in error messages and debug
 301     /// info. This can be set to ensure we've got the correct file name
 302     /// after preprocessing or for -save-temps.
 303     const std::string &getMainFileName() const { return MainFileName; }
 304
 305     /// \brief Set the main file name and override the default.
 306     void setMainFileName(StringRef S) { MainFileName = S; }
 307
 308     /// GetDwarfFile - creates an entry in the dwarf file and directory tables.
 309     unsigned GetDwarfFile(StringRef Directory, StringRef FileName,
 310                           unsigned FileNumber, unsigned CUID);
 311
 312     bool isValidDwarfFileNumber(unsigned FileNumber, unsigned CUID = 0);
 313
 314     const std::map<unsigned, MCDwarfLineTable> &getMCDwarfLineTables() const {
 315       return MCDwarfLineTablesCUMap;
 316     }
 317
 318     MCDwarfLineTable &getMCDwarfLineTable(unsigned CUID) {
 319       return MCDwarfLineTablesCUMap[CUID];
 320     }
 321
 322     const MCDwarfLineTable &getMCDwarfLineTable(unsigned CUID) const {
 323       auto I = MCDwarfLineTablesCUMap.find(CUID);
 324       assert(I != MCDwarfLineTablesCUMap.end());
 325       return I->second;
 326     }
 327
 328     const SmallVectorImpl<MCDwarfFile> &getMCDwarfFiles(unsigned CUID = 0) {
 329       return getMCDwarfLineTable(CUID).getMCDwarfFiles();
 330     }
 331     const SmallVectorImpl<std::string> &getMCDwarfDirs(unsigned CUID = 0) {
 332       return getMCDwarfLineTable(CUID).getMCDwarfDirs();
 333     }
 334
 335     bool hasMCLineSections() const {
 336       for (const auto &Table : MCDwarfLineTablesCUMap)
 337         if (!Table.second.getMCDwarfFiles().empty() || Table.second.getLabel())
 338           return true;
 339       return false;
 340     }
 341     unsigned getDwarfCompileUnitID() {
 342       return DwarfCompileUnitID;
 343     }
 344     void setDwarfCompileUnitID(unsigned CUIndex) {
 345       DwarfCompileUnitID = CUIndex;
 346     }
 347     void setMCLineTableCompilationDir(unsigned CUID, StringRef CompilationDir) {
 348       getMCDwarfLineTable(CUID).setCompilationDir(CompilationDir);
 349     }
 350
 351     /// setCurrentDwarfLoc - saves the information from the currently parsed
 352     /// dwarf .loc directive and sets DwarfLocSeen.  When the next instruction
 353     /// is assembled an entry in the line number table with this information and
 354     /// the address of the instruction will be created.
 355     void setCurrentDwarfLoc(unsigned FileNum, unsigned Line, unsigned Column,
 356                             unsigned Flags, unsigned Isa,
 357                             unsigned Discriminator) {
 358       CurrentDwarfLoc.setFileNum(FileNum);
 359       CurrentDwarfLoc.setLine(Line);
 360       CurrentDwarfLoc.setColumn(Column);
 361       CurrentDwarfLoc.setFlags(Flags);
 362       CurrentDwarfLoc.setIsa(Isa);
 363       CurrentDwarfLoc.setDiscriminator(Discriminator);
 364       DwarfLocSeen = true;
 365     }
 366     void ClearDwarfLocSeen() { DwarfLocSeen = false; }
 367
 368     bool getDwarfLocSeen() { return DwarfLocSeen; }
 369     const MCDwarfLoc &getCurrentDwarfLoc() { return CurrentDwarfLoc; }
 370
 371     bool getGenDwarfForAssembly() { return GenDwarfForAssembly; }
 372     void setGenDwarfForAssembly(bool Value) { GenDwarfForAssembly = Value; }
 373     unsigned getGenDwarfFileNumber() { return GenDwarfFileNumber; }
 374     void setGenDwarfFileNumber(unsigned FileNumber) {
 375       GenDwarfFileNumber = FileNumber;
 376     }
 377     const MCSection *getGenDwarfSection() { return GenDwarfSection; }
 378     void setGenDwarfSection(const MCSection *Sec) { GenDwarfSection = Sec; }
 379     MCSymbol *getGenDwarfSectionStartSym() { return GenDwarfSectionStartSym; }
 380     void setGenDwarfSectionStartSym(MCSymbol *Sym) {
 381       GenDwarfSectionStartSym = Sym;
 382     }
 383     MCSymbol *getGenDwarfSectionEndSym() { return GenDwarfSectionEndSym; }
 384     void setGenDwarfSectionEndSym(MCSymbol *Sym) {
 385       GenDwarfSectionEndSym = Sym;
 386     }
 387     const std::vector<MCGenDwarfLabelEntry> &getMCGenDwarfLabelEntries() const {
 388       return MCGenDwarfLabelEntries;
 389     }
 390     void addMCGenDwarfLabelEntry(const MCGenDwarfLabelEntry &E) {
 391       MCGenDwarfLabelEntries.push_back(E);
 392     }
 393
 394     void setDwarfDebugFlags(StringRef S) { DwarfDebugFlags = S; }
 395     StringRef getDwarfDebugFlags() { return DwarfDebugFlags; }
 396
 397     void setDwarfDebugProducer(StringRef S) { DwarfDebugProducer = S; }
 398     StringRef getDwarfDebugProducer() { return DwarfDebugProducer; }
 399
 400     void setDwarfVersion(uint16_t v) { DwarfVersion = v; }
 401     uint16_t getDwarfVersion() const { return DwarfVersion; }
 402
 403     /// @}
 404
 405     char *getSecureLogFile() { return SecureLogFile; }
 406     raw_ostream *getSecureLog() { return SecureLog; }
 407     bool getSecureLogUsed() { return SecureLogUsed; }
 408     void setSecureLog(raw_ostream *Value) {
 409       SecureLog = Value;
 410     }
 411     void setSecureLogUsed(bool Value) {
 412       SecureLogUsed = Value;
 413     }
 414
 415     void *Allocate(unsigned Size, unsigned Align = 8) {
 416       return Allocator.Allocate(Size, Align);
 417     }
 418     void Deallocate(void *Ptr) {
 419     }
 420
 421     // Unrecoverable error has occurred. Display the best diagnostic we can
 422     // and bail via exit(1). For now, most MC backend errors are unrecoverable.
 423     // FIXME: We should really do something about that.
 424     LLVM_ATTRIBUTE_NORETURN void FatalError(SMLoc L, const Twine &Msg) const;
 425   };
 426
 427 } // end namespace llvm
 428
 429 // operator new and delete aren't allowed inside namespaces.
 430 // The throw specifications are mandated by the standard.
 431 /// @brief Placement new for using the MCContext's allocator.
 432 ///
 433 /// This placement form of operator new uses the MCContext's allocator for
 434 /// obtaining memory. It is a non-throwing new, which means that it returns
 435 /// null on error. (If that is what the allocator does. The current does, so if
 436 /// this ever changes, this operator will have to be changed, too.)
 437 /// Usage looks like this (assuming there's an MCContext 'Context' in scope):
 438 /// @code
 439 /// // Default alignment (16)
 440 /// IntegerLiteral *Ex = new (Context) IntegerLiteral(arguments);
 441 /// // Specific alignment
 442 /// IntegerLiteral *Ex2 = new (Context, 8) IntegerLiteral(arguments);
 443 /// @endcode
 444 /// Please note that you cannot use delete on the pointer; it must be
 445 /// deallocated using an explicit destructor call followed by
 446 /// @c Context.Deallocate(Ptr).
 447 ///
 448 /// @param Bytes The number of bytes to allocate. Calculated by the compiler.
 449 /// @param C The MCContext that provides the allocator.
 450 /// @param Alignment The alignment of the allocated memory (if the underlying
 451 ///                  allocator supports it).
 452 /// @return The allocated memory. Could be NULL.
 453 inline void *operator new(size_t Bytes, llvm::MCContext &C,
 454                           size_t Alignment = 16) throw () {
 455   return C.Allocate(Bytes, Alignment);
 456 }
 457 /// @brief Placement delete companion to the new above.
 458 ///
 459 /// This operator is just a companion to the new above. There is no way of
 460 /// invoking it directly; see the new operator for more details. This operator
 461 /// is called implicitly by the compiler if a placement new expression using
 462 /// the MCContext throws in the object constructor.
 463 inline void operator delete(void *Ptr, llvm::MCContext &C, size_t)
 464               throw () {
 465   C.Deallocate(Ptr);
 466 }
 467
 468 /// This placement form of operator new[] uses the MCContext's allocator for
 469 /// obtaining memory. It is a non-throwing new[], which means that it returns
 470 /// null on error.
 471 /// Usage looks like this (assuming there's an MCContext 'Context' in scope):
 472 /// @code
 473 /// // Default alignment (16)
 474 /// char *data = new (Context) char[10];
 475 /// // Specific alignment
 476 /// char *data = new (Context, 8) char[10];
 477 /// @endcode
 478 /// Please note that you cannot use delete on the pointer; it must be
 479 /// deallocated using an explicit destructor call followed by
 480 /// @c Context.Deallocate(Ptr).
 481 ///
 482 /// @param Bytes The number of bytes to allocate. Calculated by the compiler.
 483 /// @param C The MCContext that provides the allocator.
 484 /// @param Alignment The alignment of the allocated memory (if the underlying
 485 ///                  allocator supports it).
 486 /// @return The allocated memory. Could be NULL.
 487 inline void *operator new[](size_t Bytes, llvm::MCContext& C,
 488                             size_t Alignment = 16) throw () {
 489   return C.Allocate(Bytes, Alignment);
 490 }
 491
 492 /// @brief Placement delete[] companion to the new[] above.
 493 ///
 494 /// This operator is just a companion to the new[] above. There is no way of
 495 /// invoking it directly; see the new[] operator for more details. This operator
 496 /// is called implicitly by the compiler if a placement new[] expression using
 497 /// the MCContext throws in the object constructor.
 498 inline void operator delete[](void *Ptr, llvm::MCContext &C) throw () {
 499   C.Deallocate(Ptr);
 500 }
 501
 502 #endif