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 #include <stdio.h>
  16
  17 static VM *TheVM = 0;
  18
  19 namespace {
  20   Statistic<> NumBytes("jello", "Number of bytes of machine code compiled");
  21
  22   class Emitter : public MachineCodeEmitter {
  23     // CurBlock - The start of the current block of memory.  CurByte - The
  24     // current byte being emitted to.
  25     unsigned char *CurBlock, *CurByte;
  26
  27     // When outputting a function stub in the context of some other function, we
  28     // save CurBlock and CurByte here.
  29     unsigned char *SavedCurBlock, *SavedCurByte;
  30
  31     // ConstantPoolAddresses - Contains the location for each entry in the
  32     // constant pool.
  33     std::vector<void*> ConstantPoolAddresses;
  34   public:
  35     Emitter(VM &vm) { TheVM = &vm; }
  36
  37     virtual void startFunction(MachineFunction &F);
  38     virtual void finishFunction(MachineFunction &F);
  39     virtual void emitConstantPool(MachineConstantPool *MCP);
  40     virtual void startFunctionStub(const Function &F, unsigned StubSize);
  41     virtual void* finishFunctionStub(const Function &F);
  42     virtual void emitByte(unsigned char B);
  43     virtual void emitWord(unsigned W);
  44
  45     virtual uint64_t getGlobalValueAddress(GlobalValue *V);
  46     virtual uint64_t getGlobalValueAddress(const std::string &Name);
  47     virtual uint64_t getConstantPoolEntryAddress(unsigned Entry);
  48     virtual uint64_t getCurrentPCValue();
  49
  50     // forceCompilationOf - Force the compilation of the specified function, and
  51     // return its address, because we REALLY need the address now.
  52     //
  53     // FIXME: This is JIT specific!
  54     //
  55     virtual uint64_t forceCompilationOf(Function *F);
  56   };
  57 }
  58
  59 MachineCodeEmitter *VM::createEmitter(VM &V) {
  60   return new Emitter(V);
  61 }
  62
  63
  64 #define _POSIX_MAPPED_FILES
  65 #include <unistd.h>
  66 #include <sys/mman.h>
  67
  68 // FIXME: This should be rewritten to support a real memory manager for
  69 // executable memory pages!
  70 static void *getMemory(unsigned NumPages) {
  71   void *pa;
  72   if (NumPages == 0) return 0;
  73   static const long pageSize = sysconf(_SC_PAGESIZE);
  74
  75 #if defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__)
  76 #if defined(MAP_ANON) && !defined(MAP_ANONYMOUS)
  77 # define MAP_ANONYMOUS MAP_ANON
  78 #endif
  79   pa = mmap(0, pageSize*NumPages, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
  80             MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, 0, 0);  /* fd = 0  */
  81 #elif defined(sparc) || defined(__sparc__) || defined(__sparcv9)
  82   static unsigned long Counter = 0;
  83   pa = mmap((void*)(0x140000000UL+Counter), pageSize*NumPages,
  84             PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
  85             MAP_PRIVATE|MAP_ANON|MAP_FIXED, -1, 0); /* fd = -1 */
  86   Counter += pageSize*NumPages;
  87 #else
  88   std::cerr << "This architecture is not supported by the JIT\n";
  89   abort();
  90 #endif
  91
  92   if (pa == MAP_FAILED) {
  93     perror("mmap");
  94     abort();
  95   }
  96   return pa;
  97 }
  98
  99
 100 void Emitter::startFunction(MachineFunction &F) {
 101   CurBlock = (unsigned char *)getMemory(16);
 102   CurByte = CurBlock;  // Start writing at the beginning of the fn.
 103   TheVM->addGlobalMapping(F.getFunction(), CurBlock);
 104 }
 105
 106 void Emitter::finishFunction(MachineFunction &F) {
 107   ConstantPoolAddresses.clear();
 108   NumBytes += CurByte-CurBlock;
 109
 110   DEBUG(std::cerr << "Finished CodeGen of [" << (void*)CurBlock
 111                   << "] Function: " << F.getFunction()->getName()
 112                   << ": " << CurByte-CurBlock << " bytes of text\n");
 113 }
 114
 115 void Emitter::emitConstantPool(MachineConstantPool *MCP) {
 116   const std::vector<Constant*> &Constants = MCP->getConstants();
 117   for (unsigned i = 0, e = Constants.size(); i != e; ++i) {
 118     // For now we just allocate some memory on the heap, this can be
 119     // dramatically improved.
 120     const Type *Ty = ((Value*)Constants[i])->getType();
 121     void *Addr = malloc(TheVM->getTargetData().getTypeSize(Ty));
 122     TheVM->InitializeMemory(Constants[i], Addr);
 123     ConstantPoolAddresses.push_back(Addr);
 124   }
 125 }
 126
 127 void Emitter::startFunctionStub(const Function &F, unsigned StubSize) {
 128   static const long pageSize = sysconf(_SC_PAGESIZE);
 129   SavedCurBlock = CurBlock;  SavedCurByte = CurByte;
 130   // FIXME: this is a huge waste of memory.
 131   CurBlock = (unsigned char *)getMemory((StubSize+pageSize-1)/pageSize);
 132   CurByte = CurBlock;  // Start writing at the beginning of the fn.
 133 }
 134
 135 void *Emitter::finishFunctionStub(const Function &F) {
 136   NumBytes += CurByte-CurBlock;
 137   DEBUG(std::cerr << "Finished CodeGen of [0x" << std::hex
 138                   << (unsigned)(intptr_t)CurBlock
 139                   << std::dec << "] Function stub for: " << F.getName()
 140                   << ": " << CurByte-CurBlock << " bytes of text\n");
 141   std::swap(CurBlock, SavedCurBlock);
 142   CurByte = SavedCurByte;
 143   return SavedCurBlock;
 144 }
 145
 146 void Emitter::emitByte(unsigned char B) {
 147   *CurByte++ = B;   // Write the byte to memory
 148 }
 149
 150 void Emitter::emitWord(unsigned W) {
 151   // FIXME: This won't work if the endianness of the host and target don't
 152   // agree!  (For a JIT this can't happen though.  :)
 153   *(unsigned*)CurByte = W;
 154   CurByte += sizeof(unsigned);
 155 }
 156
 157
 158 uint64_t Emitter::getGlobalValueAddress(GlobalValue *V) {
 159   // Try looking up the function to see if it is already compiled, if not return
 160   // 0.
 161   return (intptr_t)TheVM->getPointerToGlobalIfAvailable(V);
 162 }
 163 uint64_t Emitter::getGlobalValueAddress(const std::string &Name) {
 164   return (intptr_t)TheVM->getPointerToNamedFunction(Name);
 165 }
 166
 167 // getConstantPoolEntryAddress - Return the address of the 'ConstantNum' entry
 168 // in the constant pool that was last emitted with the 'emitConstantPool'
 169 // method.
 170 //
 171 uint64_t Emitter::getConstantPoolEntryAddress(unsigned ConstantNum) {
 172   assert(ConstantNum < ConstantPoolAddresses.size() &&
 173          "Invalid ConstantPoolIndex!");
 174   return (intptr_t)ConstantPoolAddresses[ConstantNum];
 175 }
 176
 177 // getCurrentPCValue - This returns the address that the next emitted byte
 178 // will be output to.
 179 //
 180 uint64_t Emitter::getCurrentPCValue() {
 181   return (intptr_t)CurByte;
 182 }
 183
 184 uint64_t Emitter::forceCompilationOf(Function *F) {
 185   return (intptr_t)TheVM->getPointerToFunction(F);
 186 }
 187