lib/ExecutionEngine/JIT/JITEmitter.cpp

   1 //===-- Emitter.cpp - Write machine code to executable memory -------------===//
   2 //
   3 // This file defines a MachineCodeEmitter object that is used by Jello to write
   4 // machine code to memory and remember where relocatable values lie.
   5 //
   6 //===----------------------------------------------------------------------===//
   7
   8 #include "VM.h"
   9 #include "llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h"
  10 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  11 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  12 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  13 #include "llvm/Function.h"
  14 #include "Support/Statistic.h"
  15
  16 static VM *TheVM = 0;
  17
  18 namespace {
  19   Statistic<> NumBytes("jello", "Number of bytes of machine code compiled");
  20
  21   class Emitter : public MachineCodeEmitter {
  22     // CurBlock - The start of the current block of memory.  CurByte - The
  23     // current byte being emitted to.
  24     unsigned char *CurBlock, *CurByte;
  25
  26     // When outputting a function stub in the context of some other function, we
  27     // save CurBlock and CurByte here.
  28     unsigned char *SavedCurBlock, *SavedCurByte;
  29
  30     // ConstantPoolAddresses - Contains the location for each entry in the
  31     // constant pool.
  32     std::vector<void*> ConstantPoolAddresses;
  33   public:
  34     Emitter(VM &vm) { TheVM = &vm; }
  35
  36     virtual void startFunction(MachineFunction &F);
  37     virtual void finishFunction(MachineFunction &F);
  38     virtual void emitConstantPool(MachineConstantPool *MCP);
  39     virtual void startFunctionStub(const Function &F, unsigned StubSize);
  40     virtual void* finishFunctionStub(const Function &F);
  41     virtual void emitByte(unsigned char B);
  42     virtual void emitWord(unsigned W);
  43
  44     virtual uint64_t getGlobalValueAddress(GlobalValue *V);
  45     virtual uint64_t getGlobalValueAddress(const std::string &Name);
  46     virtual uint64_t getConstantPoolEntryAddress(unsigned Entry);
  47     virtual uint64_t getCurrentPCValue();
  48
  49     // forceCompilationOf - Force the compilation of the specified function, and
  50     // return its address, because we REALLY need the address now.
  51     //
  52     // FIXME: This is JIT specific!
  53     //
  54     virtual uint64_t forceCompilationOf(Function *F);
  55   };
  56 }
  57
  58 MachineCodeEmitter *VM::createEmitter(VM &V) {
  59   return new Emitter(V);
  60 }
  61
  62
  63 #define _POSIX_MAPPED_FILES
  64 #include <unistd.h>
  65 #include <sys/mman.h>
  66
  67 // FIXME: This should be rewritten to support a real memory manager for
  68 // executable memory pages!
  69 static void *getMemory(unsigned NumPages) {
  70   void *pa;
  71   if (NumPages == 0) return 0;
  72   static const long pageSize = sysconf(_SC_PAGESIZE);
  73
  74 #if defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__)
  75   pa = mmap(0, pageSize*NumPages, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
  76             MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0, 0);  /* fd = 0  */
  77 #elif defined(sparc) || defined(__sparc__) || defined(__sparcv9)
  78   static unsigned long Counter = 0;
  79   pa = mmap((void*)(0x140000000UL+Counter), pageSize*NumPages,
  80             PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
  81             MAP_PRIVATE|MAP_ANON|MAP_FIXED, -1, 0); /* fd = -1 */
  82   Counter += pageSize*NumPages;
  83 #else
  84   std::cerr << "This architecture is not supported by the JIT\n";
  85   abort();
  86 #endif
  87
  88   if (pa == MAP_FAILED) {
  89     perror("mmap");
  90     abort();
  91   }
  92   return pa;
  93 }
  94
  95
  96 void Emitter::startFunction(MachineFunction &F) {
  97   CurBlock = (unsigned char *)getMemory(16);
  98   CurByte = CurBlock;  // Start writing at the beginning of the fn.
  99   TheVM->addGlobalMapping(F.getFunction(), CurBlock);
 100 }
 101
 102 void Emitter::finishFunction(MachineFunction &F) {
 103   ConstantPoolAddresses.clear();
 104   NumBytes += CurByte-CurBlock;
 105
 106   DEBUG(std::cerr << "Finished CodeGen of [0x" << std::hex
 107                   << (unsigned)(intptr_t)CurBlock
 108                   << std::dec << "] Function: " << F.getFunction()->getName()
 109                   << ": " << CurByte-CurBlock << " bytes of text\n");
 110 }
 111
 112 void Emitter::emitConstantPool(MachineConstantPool *MCP) {
 113   const std::vector<Constant*> &Constants = MCP->getConstants();
 114   for (unsigned i = 0, e = Constants.size(); i != e; ++i) {
 115     // For now we just allocate some memory on the heap, this can be
 116     // dramatically improved.
 117     const Type *Ty = ((Value*)Constants[i])->getType();
 118     void *Addr = malloc(TheVM->getTargetData().getTypeSize(Ty));
 119     TheVM->InitializeMemory(Constants[i], Addr);
 120     ConstantPoolAddresses.push_back(Addr);
 121   }
 122 }
 123
 124 void Emitter::startFunctionStub(const Function &F, unsigned StubSize) {
 125   static const long pageSize = sysconf(_SC_PAGESIZE);
 126   SavedCurBlock = CurBlock;  SavedCurByte = CurByte;
 127   // FIXME: this is a huge waste of memory.
 128   CurBlock = (unsigned char *)getMemory((StubSize+pageSize-1)/pageSize);
 129   CurByte = CurBlock;  // Start writing at the beginning of the fn.
 130 }
 131
 132 void *Emitter::finishFunctionStub(const Function &F) {
 133   NumBytes += CurByte-CurBlock;
 134   DEBUG(std::cerr << "Finished CodeGen of [0x" << std::hex
 135                   << (unsigned)(intptr_t)CurBlock
 136                   << std::dec << "] Function stub for: " << F.getName()
 137                   << ": " << CurByte-CurBlock << " bytes of text\n");
 138   std::swap(CurBlock, SavedCurBlock);
 139   CurByte = SavedCurByte;
 140   return SavedCurBlock;
 141 }
 142
 143 void Emitter::emitByte(unsigned char B) {
 144   *CurByte++ = B;   // Write the byte to memory
 145 }
 146
 147 void Emitter::emitWord(unsigned W) {
 148   // FIXME: This won't work if the endianness of the host and target don't
 149   // agree!  (For a JIT this can't happen though.  :)
 150   *(unsigned*)CurByte = W;
 151   CurByte += sizeof(unsigned);
 152 }
 153
 154
 155 uint64_t Emitter::getGlobalValueAddress(GlobalValue *V) {
 156   // Try looking up the function to see if it is already compiled, if not return
 157   // 0.
 158   return (intptr_t)TheVM->getPointerToGlobalIfAvailable(V);
 159 }
 160 uint64_t Emitter::getGlobalValueAddress(const std::string &Name) {
 161   return (intptr_t)TheVM->getPointerToNamedFunction(Name);
 162 }
 163
 164 // getConstantPoolEntryAddress - Return the address of the 'ConstantNum' entry
 165 // in the constant pool that was last emitted with the 'emitConstantPool'
 166 // method.
 167 //
 168 uint64_t Emitter::getConstantPoolEntryAddress(unsigned ConstantNum) {
 169   assert(ConstantNum < ConstantPoolAddresses.size() &&
 170          "Invalid ConstantPoolIndex!");
 171   return (intptr_t)ConstantPoolAddresses[ConstantNum];
 172 }
 173
 174 // getCurrentPCValue - This returns the address that the next emitted byte
 175 // will be output to.
 176 //
 177 uint64_t Emitter::getCurrentPCValue() {
 178   return (intptr_t)CurByte;
 179 }
 180
 181 uint64_t Emitter::forceCompilationOf(Function *F) {
 182   return (intptr_t)TheVM->getPointerToFunction(F);
 183 }
 184