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 #if defined(i386) || defined(__i386__) || defined(__x86__)
  71   static const int fd = 0;
  72 #elif defined(sparc) || defined(__sparc__) || defined(__sparcv9)
  73   static const int fd = -1;
  74 #else
  75   // This is an unsupported architecture.
  76   static const int fd = 0;
  77 #endif
  78
  79   void *pa;
  80   if (NumPages == 0) return 0;
  81   static const long pageSize = sysconf (_SC_PAGESIZE);
  82   pa = mmap(0, pageSize*NumPages, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
  83             MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, fd, 0);
  84   if (pa == MAP_FAILED) {
  85     perror("mmap");
  86     abort();
  87   }
  88   return pa;
  89 }
  90
  91
  92 void Emitter::startFunction(MachineFunction &F) {
  93   CurBlock = (unsigned char *)getMemory(16);
  94   CurByte = CurBlock;  // Start writing at the beginning of the fn.
  95   TheVM->addGlobalMapping(F.getFunction(), CurBlock);
  96 }
  97
  98 void Emitter::finishFunction(MachineFunction &F) {
  99   ConstantPoolAddresses.clear();
 100   NumBytes += CurByte-CurBlock;
 101
 102   DEBUG(std::cerr << "Finished CodeGen of [0x" << std::hex
 103                   << (unsigned)(intptr_t)CurBlock
 104                   << std::dec << "] Function: " << F.getFunction()->getName()
 105                   << ": " << CurByte-CurBlock << " bytes of text\n");
 106 }
 107
 108 void Emitter::emitConstantPool(MachineConstantPool *MCP) {
 109   const std::vector<Constant*> &Constants = MCP->getConstants();
 110   for (unsigned i = 0, e = Constants.size(); i != e; ++i) {
 111     // For now we just allocate some memory on the heap, this can be
 112     // dramatically improved.
 113     const Type *Ty = ((Value*)Constants[i])->getType();
 114     void *Addr = malloc(TheVM->getTargetData().getTypeSize(Ty));
 115     TheVM->InitializeMemory(Constants[i], Addr);
 116     ConstantPoolAddresses.push_back(Addr);
 117   }
 118 }
 119
 120 void Emitter::startFunctionStub(const Function &F, unsigned StubSize) {
 121   SavedCurBlock = CurBlock;  SavedCurByte = CurByte;
 122   // FIXME: this is a huge waste of memory.
 123   CurBlock = (unsigned char *)getMemory((StubSize+4095)/4096);
 124   CurByte = CurBlock;  // Start writing at the beginning of the fn.
 125 }
 126
 127 void *Emitter::finishFunctionStub(const Function &F) {
 128   NumBytes += CurByte-CurBlock;
 129   DEBUG(std::cerr << "Finished CodeGen of [0x" << std::hex
 130                   << (unsigned)(intptr_t)CurBlock
 131                   << std::dec << "] Function stub for: " << F.getName()
 132                   << ": " << CurByte-CurBlock << " bytes of text\n");
 133   std::swap(CurBlock, SavedCurBlock);
 134   CurByte = SavedCurByte;
 135   return SavedCurBlock;
 136 }
 137
 138 void Emitter::emitByte(unsigned char B) {
 139   *CurByte++ = B;   // Write the byte to memory
 140 }
 141
 142 void Emitter::emitWord(unsigned W) {
 143   // FIXME: This won't work if the endianness of the host and target don't
 144   // agree!  (For a JIT this can't happen though.  :)
 145   *(unsigned*)CurByte = W;
 146   CurByte += sizeof(unsigned);
 147 }
 148
 149
 150 uint64_t Emitter::getGlobalValueAddress(GlobalValue *V) {
 151   // Try looking up the function to see if it is already compiled, if not return
 152   // 0.
 153   return (intptr_t)TheVM->getPointerToGlobalIfAvailable(V);
 154 }
 155 uint64_t Emitter::getGlobalValueAddress(const std::string &Name) {
 156   return (intptr_t)TheVM->getPointerToNamedFunction(Name);
 157 }
 158
 159 // getConstantPoolEntryAddress - Return the address of the 'ConstantNum' entry
 160 // in the constant pool that was last emitted with the 'emitConstantPool'
 161 // method.
 162 //
 163 uint64_t Emitter::getConstantPoolEntryAddress(unsigned ConstantNum) {
 164   assert(ConstantNum < ConstantPoolAddresses.size() &&
 165          "Invalid ConstantPoolIndex!");
 166   return (intptr_t)ConstantPoolAddresses[ConstantNum];
 167 }
 168
 169 // getCurrentPCValue - This returns the address that the next emitted byte
 170 // will be output to.
 171 //
 172 uint64_t Emitter::getCurrentPCValue() {
 173   return (intptr_t)CurByte;
 174 }
 175
 176 uint64_t Emitter::forceCompilationOf(Function *F) {
 177   return (intptr_t)TheVM->getPointerToFunction(F);
 178 }
 179