lib/CodeGen/MachineModuleInfo.cpp

   1 //===-- llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.cpp ----------------------*- 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 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  11 #include "llvm/ADT/PointerUnion.h"
  12 #include "llvm/Analysis/LibCallSemantics.h"
  13 #include "llvm/Analysis/ValueTracking.h"
  14 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  15 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  16 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/WinEHFuncInfo.h"
  18 #include "llvm/IR/Constants.h"
  19 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  20 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
  21 #include "llvm/IR/Module.h"
  22 #include "llvm/MC/MCObjectFileInfo.h"
  23 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  24 #include "llvm/Support/Dwarf.h"
  25 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  26 using namespace llvm;
  27 using namespace llvm::dwarf;
  28
  29 // Handle the Pass registration stuff necessary to use DataLayout's.
  30 INITIALIZE_PASS(MachineModuleInfo, "machinemoduleinfo",
  31                 "Machine Module Information", false, false)
  32 char MachineModuleInfo::ID = 0;
  33
  34 // Out of line virtual method.
  35 MachineModuleInfoImpl::~MachineModuleInfoImpl() {}
  36
  37 namespace llvm {
  38 class MMIAddrLabelMapCallbackPtr final : CallbackVH {
  39   MMIAddrLabelMap *Map;
  40 public:
  41   MMIAddrLabelMapCallbackPtr() : Map(nullptr) {}
  42   MMIAddrLabelMapCallbackPtr(Value *V) : CallbackVH(V), Map(nullptr) {}
  43
  44   void setPtr(BasicBlock *BB) {
  45     ValueHandleBase::operator=(BB);
  46   }
  47
  48   void setMap(MMIAddrLabelMap *map) { Map = map; }
  49
  50   void deleted() override;
  51   void allUsesReplacedWith(Value *V2) override;
  52 };
  53
  54 class MMIAddrLabelMap {
  55   MCContext &Context;
  56   struct AddrLabelSymEntry {
  57     /// Symbols - The symbols for the label.
  58     TinyPtrVector<MCSymbol *> Symbols;
  59
  60     Function *Fn;   // The containing function of the BasicBlock.
  61     unsigned Index; // The index in BBCallbacks for the BasicBlock.
  62   };
  63
  64   DenseMap<AssertingVH<BasicBlock>, AddrLabelSymEntry> AddrLabelSymbols;
  65
  66   /// BBCallbacks - Callbacks for the BasicBlock's that we have entries for.  We
  67   /// use this so we get notified if a block is deleted or RAUWd.
  68   std::vector<MMIAddrLabelMapCallbackPtr> BBCallbacks;
  69
  70   /// DeletedAddrLabelsNeedingEmission - This is a per-function list of symbols
  71   /// whose corresponding BasicBlock got deleted.  These symbols need to be
  72   /// emitted at some point in the file, so AsmPrinter emits them after the
  73   /// function body.
  74   DenseMap<AssertingVH<Function>, std::vector<MCSymbol*> >
  75     DeletedAddrLabelsNeedingEmission;
  76 public:
  77
  78   MMIAddrLabelMap(MCContext &context) : Context(context) {}
  79   ~MMIAddrLabelMap() {
  80     assert(DeletedAddrLabelsNeedingEmission.empty() &&
  81            "Some labels for deleted blocks never got emitted");
  82   }
  83
  84   ArrayRef<MCSymbol *> getAddrLabelSymbolToEmit(BasicBlock *BB);
  85
  86   void takeDeletedSymbolsForFunction(Function *F,
  87                                      std::vector<MCSymbol*> &Result);
  88
  89   void UpdateForDeletedBlock(BasicBlock *BB);
  90   void UpdateForRAUWBlock(BasicBlock *Old, BasicBlock *New);
  91 };
  92 }
  93
  94 ArrayRef<MCSymbol *> MMIAddrLabelMap::getAddrLabelSymbolToEmit(BasicBlock *BB) {
  95   assert(BB->hasAddressTaken() &&
  96          "Shouldn't get label for block without address taken");
  97   AddrLabelSymEntry &Entry = AddrLabelSymbols[BB];
  98
  99   // If we already had an entry for this block, just return it.
 100   if (!Entry.Symbols.empty()) {
 101     assert(BB->getParent() == Entry.Fn && "Parent changed");
 102     return Entry.Symbols;
 103   }
 104
 105   // Otherwise, this is a new entry, create a new symbol for it and add an
 106   // entry to BBCallbacks so we can be notified if the BB is deleted or RAUWd.
 107   BBCallbacks.emplace_back(BB);
 108   BBCallbacks.back().setMap(this);
 109   Entry.Index = BBCallbacks.size() - 1;
 110   Entry.Fn = BB->getParent();
 111   Entry.Symbols.push_back(Context.createTempSymbol());
 112   return Entry.Symbols;
 113 }
 114
 115 /// takeDeletedSymbolsForFunction - If we have any deleted symbols for F, return
 116 /// them.
 117 void MMIAddrLabelMap::
 118 takeDeletedSymbolsForFunction(Function *F, std::vector<MCSymbol*> &Result) {
 119   DenseMap<AssertingVH<Function>, std::vector<MCSymbol*> >::iterator I =
 120     DeletedAddrLabelsNeedingEmission.find(F);
 121
 122   // If there are no entries for the function, just return.
 123   if (I == DeletedAddrLabelsNeedingEmission.end()) return;
 124
 125   // Otherwise, take the list.
 126   std::swap(Result, I->second);
 127   DeletedAddrLabelsNeedingEmission.erase(I);
 128 }
 129
 130
 131 void MMIAddrLabelMap::UpdateForDeletedBlock(BasicBlock *BB) {
 132   // If the block got deleted, there is no need for the symbol.  If the symbol
 133   // was already emitted, we can just forget about it, otherwise we need to
 134   // queue it up for later emission when the function is output.
 135   AddrLabelSymEntry Entry = std::move(AddrLabelSymbols[BB]);
 136   AddrLabelSymbols.erase(BB);
 137   assert(!Entry.Symbols.empty() && "Didn't have a symbol, why a callback?");
 138   BBCallbacks[Entry.Index] = nullptr;  // Clear the callback.
 139
 140   assert((BB->getParent() == nullptr || BB->getParent() == Entry.Fn) &&
 141          "Block/parent mismatch");
 142
 143   for (MCSymbol *Sym : Entry.Symbols) {
 144     if (Sym->isDefined())
 145       return;
 146
 147     // If the block is not yet defined, we need to emit it at the end of the
 148     // function.  Add the symbol to the DeletedAddrLabelsNeedingEmission list
 149     // for the containing Function.  Since the block is being deleted, its
 150     // parent may already be removed, we have to get the function from 'Entry'.
 151     DeletedAddrLabelsNeedingEmission[Entry.Fn].push_back(Sym);
 152   }
 153 }
 154
 155 void MMIAddrLabelMap::UpdateForRAUWBlock(BasicBlock *Old, BasicBlock *New) {
 156   // Get the entry for the RAUW'd block and remove it from our map.
 157   AddrLabelSymEntry OldEntry = std::move(AddrLabelSymbols[Old]);
 158   AddrLabelSymbols.erase(Old);
 159   assert(!OldEntry.Symbols.empty() && "Didn't have a symbol, why a callback?");
 160
 161   AddrLabelSymEntry &NewEntry = AddrLabelSymbols[New];
 162
 163   // If New is not address taken, just move our symbol over to it.
 164   if (NewEntry.Symbols.empty()) {
 165     BBCallbacks[OldEntry.Index].setPtr(New);    // Update the callback.
 166     NewEntry = std::move(OldEntry);             // Set New's entry.
 167     return;
 168   }
 169
 170   BBCallbacks[OldEntry.Index] = nullptr;    // Update the callback.
 171
 172   // Otherwise, we need to add the old symbols to the new block's set.
 173   NewEntry.Symbols.insert(NewEntry.Symbols.end(), OldEntry.Symbols.begin(),
 174                           OldEntry.Symbols.end());
 175 }
 176
 177
 178 void MMIAddrLabelMapCallbackPtr::deleted() {
 179   Map->UpdateForDeletedBlock(cast<BasicBlock>(getValPtr()));
 180 }
 181
 182 void MMIAddrLabelMapCallbackPtr::allUsesReplacedWith(Value *V2) {
 183   Map->UpdateForRAUWBlock(cast<BasicBlock>(getValPtr()), cast<BasicBlock>(V2));
 184 }
 185
 186
 187 //===----------------------------------------------------------------------===//
 188
 189 MachineModuleInfo::MachineModuleInfo(const MCAsmInfo &MAI,
 190                                      const MCRegisterInfo &MRI,
 191                                      const MCObjectFileInfo *MOFI)
 192   : ImmutablePass(ID), Context(&MAI, &MRI, MOFI, nullptr, false) {
 193   initializeMachineModuleInfoPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 194 }
 195
 196 MachineModuleInfo::MachineModuleInfo()
 197   : ImmutablePass(ID), Context(nullptr, nullptr, nullptr) {
 198   llvm_unreachable("This MachineModuleInfo constructor should never be called, "
 199                    "MMI should always be explicitly constructed by "
 200                    "LLVMTargetMachine");
 201 }
 202
 203 MachineModuleInfo::~MachineModuleInfo() {
 204 }
 205
 206 bool MachineModuleInfo::doInitialization(Module &M) {
 207
 208   ObjFileMMI = nullptr;
 209   CurCallSite = 0;
 210   CallsEHReturn = false;
 211   CallsUnwindInit = false;
 212   HasEHFunclets = false;
 213   DbgInfoAvailable = UsesVAFloatArgument = UsesMorestackAddr = false;
 214   // Always emit some info, by default "no personality" info.
 215   Personalities.push_back(nullptr);
 216   PersonalityTypeCache = EHPersonality::Unknown;
 217   AddrLabelSymbols = nullptr;
 218   TheModule = nullptr;
 219
 220   return false;
 221 }
 222
 223 bool MachineModuleInfo::doFinalization(Module &M) {
 224
 225   Personalities.clear();
 226
 227   delete AddrLabelSymbols;
 228   AddrLabelSymbols = nullptr;
 229
 230   Context.reset();
 231
 232   delete ObjFileMMI;
 233   ObjFileMMI = nullptr;
 234
 235   return false;
 236 }
 237
 238 /// EndFunction - Discard function meta information.
 239 ///
 240 void MachineModuleInfo::EndFunction() {
 241   // Clean up frame info.
 242   FrameInstructions.clear();
 243
 244   // Clean up exception info.
 245   LandingPads.clear();
 246   PersonalityTypeCache = EHPersonality::Unknown;
 247   CallSiteMap.clear();
 248   TypeInfos.clear();
 249   FilterIds.clear();
 250   FilterEnds.clear();
 251   CallsEHReturn = false;
 252   CallsUnwindInit = false;
 253   HasEHFunclets = false;
 254   VariableDbgInfos.clear();
 255 }
 256
 257 //===- Address of Block Management ----------------------------------------===//
 258
 259 /// getAddrLabelSymbolToEmit - Return the symbol to be used for the specified
 260 /// basic block when its address is taken.  If other blocks were RAUW'd to
 261 /// this one, we may have to emit them as well, return the whole set.
 262 ArrayRef<MCSymbol *>
 263 MachineModuleInfo::getAddrLabelSymbolToEmit(const BasicBlock *BB) {
 264   // Lazily create AddrLabelSymbols.
 265   if (!AddrLabelSymbols)
 266     AddrLabelSymbols = new MMIAddrLabelMap(Context);
 267  return AddrLabelSymbols->getAddrLabelSymbolToEmit(const_cast<BasicBlock*>(BB));
 268 }
 269
 270
 271 /// takeDeletedSymbolsForFunction - If the specified function has had any
 272 /// references to address-taken blocks generated, but the block got deleted,
 273 /// return the symbol now so we can emit it.  This prevents emitting a
 274 /// reference to a symbol that has no definition.
 275 void MachineModuleInfo::
 276 takeDeletedSymbolsForFunction(const Function *F,
 277                               std::vector<MCSymbol*> &Result) {
 278   // If no blocks have had their addresses taken, we're done.
 279   if (!AddrLabelSymbols) return;
 280   return AddrLabelSymbols->
 281      takeDeletedSymbolsForFunction(const_cast<Function*>(F), Result);
 282 }
 283
 284 //===- EH -----------------------------------------------------------------===//
 285
 286 /// getOrCreateLandingPadInfo - Find or create an LandingPadInfo for the
 287 /// specified MachineBasicBlock.
 288 LandingPadInfo &MachineModuleInfo::getOrCreateLandingPadInfo
 289     (MachineBasicBlock *LandingPad) {
 290   unsigned N = LandingPads.size();
 291   for (unsigned i = 0; i < N; ++i) {
 292     LandingPadInfo &LP = LandingPads[i];
 293     if (LP.LandingPadBlock == LandingPad)
 294       return LP;
 295   }
 296
 297   LandingPads.push_back(LandingPadInfo(LandingPad));
 298   return LandingPads[N];
 299 }
 300
 301 /// addInvoke - Provide the begin and end labels of an invoke style call and
 302 /// associate it with a try landing pad block.
 303 void MachineModuleInfo::addInvoke(MachineBasicBlock *LandingPad,
 304                                   MCSymbol *BeginLabel, MCSymbol *EndLabel) {
 305   LandingPadInfo &LP = getOrCreateLandingPadInfo(LandingPad);
 306   LP.BeginLabels.push_back(BeginLabel);
 307   LP.EndLabels.push_back(EndLabel);
 308 }
 309
 310 /// addLandingPad - Provide the label of a try LandingPad block.
 311 ///
 312 MCSymbol *MachineModuleInfo::addLandingPad(MachineBasicBlock *LandingPad) {
 313   MCSymbol *LandingPadLabel = Context.createTempSymbol();
 314   LandingPadInfo &LP = getOrCreateLandingPadInfo(LandingPad);
 315   LP.LandingPadLabel = LandingPadLabel;
 316   return LandingPadLabel;
 317 }
 318
 319 /// addPersonality - Provide the personality function for the exception
 320 /// information.
 321 void MachineModuleInfo::addPersonality(MachineBasicBlock *LandingPad,
 322                                        const Function *Personality) {
 323   LandingPadInfo &LP = getOrCreateLandingPadInfo(LandingPad);
 324   LP.Personality = Personality;
 325   addPersonality(Personality);
 326 }
 327
 328 void MachineModuleInfo::addPersonality(const Function *Personality) {
 329   for (unsigned i = 0; i < Personalities.size(); ++i)
 330     if (Personalities[i] == Personality)
 331       return;
 332
 333   // If this is the first personality we're adding go
 334   // ahead and add it at the beginning.
 335   if (!Personalities[0])
 336     Personalities[0] = Personality;
 337   else
 338     Personalities.push_back(Personality);
 339 }
 340
 341 void MachineModuleInfo::addWinEHState(MachineBasicBlock *LandingPad,
 342                                       int State) {
 343   LandingPadInfo &LP = getOrCreateLandingPadInfo(LandingPad);
 344   LP.WinEHState = State;
 345 }
 346
 347 /// addCatchTypeInfo - Provide the catch typeinfo for a landing pad.
 348 ///
 349 void MachineModuleInfo::
 350 addCatchTypeInfo(MachineBasicBlock *LandingPad,
 351                  ArrayRef<const GlobalValue *> TyInfo) {
 352   LandingPadInfo &LP = getOrCreateLandingPadInfo(LandingPad);
 353   for (unsigned N = TyInfo.size(); N; --N)
 354     LP.TypeIds.push_back(getTypeIDFor(TyInfo[N - 1]));
 355 }
 356
 357 /// addFilterTypeInfo - Provide the filter typeinfo for a landing pad.
 358 ///
 359 void MachineModuleInfo::
 360 addFilterTypeInfo(MachineBasicBlock *LandingPad,
 361                   ArrayRef<const GlobalValue *> TyInfo) {
 362   LandingPadInfo &LP = getOrCreateLandingPadInfo(LandingPad);
 363   std::vector<unsigned> IdsInFilter(TyInfo.size());
 364   for (unsigned I = 0, E = TyInfo.size(); I != E; ++I)
 365     IdsInFilter[I] = getTypeIDFor(TyInfo[I]);
 366   LP.TypeIds.push_back(getFilterIDFor(IdsInFilter));
 367 }
 368
 369 /// addCleanup - Add a cleanup action for a landing pad.
 370 ///
 371 void MachineModuleInfo::addCleanup(MachineBasicBlock *LandingPad) {
 372   LandingPadInfo &LP = getOrCreateLandingPadInfo(LandingPad);
 373   LP.TypeIds.push_back(0);
 374 }
 375
 376 void MachineModuleInfo::addSEHCatchHandler(MachineBasicBlock *LandingPad,
 377                                            const Function *Filter,
 378                                            const BlockAddress *RecoverBA) {
 379   LandingPadInfo &LP = getOrCreateLandingPadInfo(LandingPad);
 380   SEHHandler Handler;
 381   Handler.FilterOrFinally = Filter;
 382   Handler.RecoverBA = RecoverBA;
 383   LP.SEHHandlers.push_back(Handler);
 384 }
 385
 386 void MachineModuleInfo::addSEHCleanupHandler(MachineBasicBlock *LandingPad,
 387                                              const Function *Cleanup) {
 388   LandingPadInfo &LP = getOrCreateLandingPadInfo(LandingPad);
 389   SEHHandler Handler;
 390   Handler.FilterOrFinally = Cleanup;
 391   Handler.RecoverBA = nullptr;
 392   LP.SEHHandlers.push_back(Handler);
 393 }
 394
 395 /// TidyLandingPads - Remap landing pad labels and remove any deleted landing
 396 /// pads.
 397 void MachineModuleInfo::TidyLandingPads(DenseMap<MCSymbol*, uintptr_t> *LPMap) {
 398   for (unsigned i = 0; i != LandingPads.size(); ) {
 399     LandingPadInfo &LandingPad = LandingPads[i];
 400     if (LandingPad.LandingPadLabel &&
 401         !LandingPad.LandingPadLabel->isDefined() &&
 402         (!LPMap || (*LPMap)[LandingPad.LandingPadLabel] == 0))
 403       LandingPad.LandingPadLabel = nullptr;
 404
 405     // Special case: we *should* emit LPs with null LP MBB. This indicates
 406     // "nounwind" case.
 407     if (!LandingPad.LandingPadLabel && LandingPad.LandingPadBlock) {
 408       LandingPads.erase(LandingPads.begin() + i);
 409       continue;
 410     }
 411
 412     for (unsigned j = 0, e = LandingPads[i].BeginLabels.size(); j != e; ++j) {
 413       MCSymbol *BeginLabel = LandingPad.BeginLabels[j];
 414       MCSymbol *EndLabel = LandingPad.EndLabels[j];
 415       if ((BeginLabel->isDefined() ||
 416            (LPMap && (*LPMap)[BeginLabel] != 0)) &&
 417           (EndLabel->isDefined() ||
 418            (LPMap && (*LPMap)[EndLabel] != 0))) continue;
 419
 420       LandingPad.BeginLabels.erase(LandingPad.BeginLabels.begin() + j);
 421       LandingPad.EndLabels.erase(LandingPad.EndLabels.begin() + j);
 422       --j, --e;
 423     }
 424
 425     // Remove landing pads with no try-ranges.
 426     if (LandingPads[i].BeginLabels.empty()) {
 427       LandingPads.erase(LandingPads.begin() + i);
 428       continue;
 429     }
 430
 431     // If there is no landing pad, ensure that the list of typeids is empty.
 432     // If the only typeid is a cleanup, this is the same as having no typeids.
 433     if (!LandingPad.LandingPadBlock ||
 434         (LandingPad.TypeIds.size() == 1 && !LandingPad.TypeIds[0]))
 435       LandingPad.TypeIds.clear();
 436     ++i;
 437   }
 438 }
 439
 440 /// setCallSiteLandingPad - Map the landing pad's EH symbol to the call site
 441 /// indexes.
 442 void MachineModuleInfo::setCallSiteLandingPad(MCSymbol *Sym,
 443                                               ArrayRef<unsigned> Sites) {
 444   LPadToCallSiteMap[Sym].append(Sites.begin(), Sites.end());
 445 }
 446
 447 /// getTypeIDFor - Return the type id for the specified typeinfo.  This is
 448 /// function wide.
 449 unsigned MachineModuleInfo::getTypeIDFor(const GlobalValue *TI) {
 450   for (unsigned i = 0, N = TypeInfos.size(); i != N; ++i)
 451     if (TypeInfos[i] == TI) return i + 1;
 452
 453   TypeInfos.push_back(TI);
 454   return TypeInfos.size();
 455 }
 456
 457 /// getFilterIDFor - Return the filter id for the specified typeinfos.  This is
 458 /// function wide.
 459 int MachineModuleInfo::getFilterIDFor(std::vector<unsigned> &TyIds) {
 460   // If the new filter coincides with the tail of an existing filter, then
 461   // re-use the existing filter.  Folding filters more than this requires
 462   // re-ordering filters and/or their elements - probably not worth it.
 463   for (std::vector<unsigned>::iterator I = FilterEnds.begin(),
 464        E = FilterEnds.end(); I != E; ++I) {
 465     unsigned i = *I, j = TyIds.size();
 466
 467     while (i && j)
 468       if (FilterIds[--i] != TyIds[--j])
 469         goto try_next;
 470
 471     if (!j)
 472       // The new filter coincides with range [i, end) of the existing filter.
 473       return -(1 + i);
 474
 475 try_next:;
 476   }
 477
 478   // Add the new filter.
 479   int FilterID = -(1 + FilterIds.size());
 480   FilterIds.reserve(FilterIds.size() + TyIds.size() + 1);
 481   FilterIds.insert(FilterIds.end(), TyIds.begin(), TyIds.end());
 482   FilterEnds.push_back(FilterIds.size());
 483   FilterIds.push_back(0); // terminator
 484   return FilterID;
 485 }
 486
 487 /// getPersonality - Return the personality function for the current function.
 488 const Function *MachineModuleInfo::getPersonality() const {
 489   for (const LandingPadInfo &LPI : LandingPads)
 490     if (LPI.Personality)
 491       return LPI.Personality;
 492   return nullptr;
 493 }
 494
 495 EHPersonality MachineModuleInfo::getPersonalityType() {
 496   if (PersonalityTypeCache == EHPersonality::Unknown) {
 497     if (const Function *F = getPersonality())
 498       PersonalityTypeCache = classifyEHPersonality(F);
 499   }
 500   return PersonalityTypeCache;
 501 }
 502
 503 /// getPersonalityIndex - Return unique index for current personality
 504 /// function. NULL/first personality function should always get zero index.
 505 unsigned MachineModuleInfo::getPersonalityIndex() const {
 506   const Function* Personality = nullptr;
 507
 508   // Scan landing pads. If there is at least one non-NULL personality - use it.
 509   for (unsigned i = 0, e = LandingPads.size(); i != e; ++i)
 510     if (LandingPads[i].Personality) {
 511       Personality = LandingPads[i].Personality;
 512       break;
 513     }
 514
 515   for (unsigned i = 0, e = Personalities.size(); i < e; ++i) {
 516     if (Personalities[i] == Personality)
 517       return i;
 518   }
 519
 520   // This will happen if the current personality function is
 521   // in the zero index.
 522   return 0;
 523 }
 524
 525 const Function *MachineModuleInfo::getWinEHParent(const Function *F) const {
 526   StringRef WinEHParentName =
 527       F->getFnAttribute("wineh-parent").getValueAsString();
 528   if (WinEHParentName.empty() || WinEHParentName == F->getName())
 529     return F;
 530   return F->getParent()->getFunction(WinEHParentName);
 531 }
 532
 533 WinEHFuncInfo &MachineModuleInfo::getWinEHFuncInfo(const Function *F) {
 534   auto &Ptr = FuncInfoMap[getWinEHParent(F)];
 535   if (!Ptr)
 536     Ptr.reset(new WinEHFuncInfo);
 537   return *Ptr;
 538 }