lib/ExecutionEngine/JIT/SparcEmitter.cpp

   1 //===-- SparcEmitter.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/CodeGen/MachineInstr.h"
  13 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  14 #include "llvm/Function.h"
  15 #include "Support/Statistic.h"
  16 // FIXME
  17 #include "../../../lib/Target/Sparc/SparcV9CodeEmitter.h"
  18
  19 namespace {
  20   Statistic<> NumBytes("jello", "Number of bytes of machine code compiled");
  21
  22   class SparcEmitter : public MachineCodeEmitter {
  23     VM &TheVM;
  24
  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     std::vector<std::pair<BasicBlock*,
  32                           std::pair<unsigned*,MachineInstr*> > > BBRefs;
  33     std::map<BasicBlock*, long> BBLocations;
  34     std::vector<void*> ConstantPoolAddresses;
  35   public:
  36     SparcEmitter(VM &vm) : TheVM(vm) {}
  37
  38     virtual void startFunction(MachineFunction &F);
  39     virtual void finishFunction(MachineFunction &F);
  40     virtual void emitConstantPool(MachineConstantPool *MCP);
  41     virtual void startBasicBlock(MachineBasicBlock &BB);
  42     virtual void startFunctionStub(const Function &F, unsigned StubSize);
  43     virtual void* finishFunctionStub(const Function &F);
  44     virtual void emitByte(unsigned char B);
  45     virtual void emitPCRelativeDisp(Value *V);
  46     virtual void emitGlobalAddress(GlobalValue *V, bool isPCRelative);
  47     virtual void emitGlobalAddress(const std::string &Name, bool isPCRelative);
  48     virtual void emitFunctionConstantValueAddress(unsigned ConstantNum,
  49                                                   int Offset);
  50
  51     virtual void saveBBreference(BasicBlock *BB, MachineInstr &MI);
  52
  53
  54   private:
  55     void emitAddress(void *Addr, bool isPCRelative);
  56     void* getMemory(unsigned NumPages);
  57   };
  58 }
  59
  60 MachineCodeEmitter *VM::createSparcEmitter(VM &V) {
  61   return new SparcEmitter(V);
  62 }
  63
  64
  65 #define _POSIX_MAPPED_FILES
  66 #include <unistd.h>
  67 #include <sys/mman.h>
  68
  69 // FIXME: This should be rewritten to support a real memory manager for
  70 // executable memory pages!
  71 void* SparcEmitter::getMemory(unsigned NumPages) {
  72   void *pa;
  73   if (NumPages == 0) return 0;
  74   static const long pageSize = sysconf (_SC_PAGESIZE);
  75   pa = mmap(0, pageSize*NumPages, PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
  76             MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
  77   if (pa == MAP_FAILED) {
  78     perror("mmap");
  79     abort();
  80   }
  81   return pa;
  82 }
  83
  84
  85 void SparcEmitter::startFunction(MachineFunction &F) {
  86   std::cerr << "Starting function " << F.getFunction()->getName() << "\n";
  87   CurBlock = (unsigned char *)getMemory(8);
  88   CurByte = CurBlock;  // Start writing at the beginning of the fn.
  89   TheVM.addGlobalMapping(F.getFunction(), CurBlock);
  90 }
  91
  92 void SparcEmitter::finishFunction(MachineFunction &F) {
  93   std::cerr << "Finishing function " << F.getFunction()->getName() << "\n";
  94   ConstantPoolAddresses.clear();
  95   // Re-write branches to BasicBlocks for the entire function
  96   for (unsigned i = 0, e = BBRefs.size(); i != e; ++i) {
  97     long Location = BBLocations[BBRefs[i].first];
  98     unsigned *Ref = BBRefs[i].second.first;
  99     MachineInstr *MI = BBRefs[i].second.second;
 100     std::cerr << "attempting to resolve BB: " << i << "\n";
 101     for (unsigned ii = 0, ee = MI->getNumOperands(); ii != ee; ++ii) {
 102       MachineOperand &op = MI->getOperand(ii);
 103       if (op.isPCRelativeDisp()) {
 104         // the instruction's branch target is made such that it branches to
 105         // PC + (br target * 4), so undo that arithmetic here:
 106         // Location is the target of the branch
 107         // Ref is the location of the instruction, and hence the PC
 108         unsigned branchTarget = (Location - (long)Ref) >> 2;
 109         // Save the flags.
 110         bool loBits32=false, hiBits32=false, loBits64=false, hiBits64=false;
 111         if (op.opLoBits32()) { loBits32=true; }
 112         if (op.opHiBits32()) { hiBits32=true; }
 113         if (op.opLoBits64()) { loBits64=true; }
 114         if (op.opHiBits64()) { hiBits64=true; }
 115         MI->SetMachineOperandConst(ii, MachineOperand::MO_SignExtendedImmed,
 116                                    branchTarget);
 117         if (loBits32) { MI->setOperandLo32(ii); }
 118         else if (hiBits32) { MI->setOperandHi32(ii); }
 119         else if (loBits64) { MI->setOperandLo64(ii); }
 120         else if (hiBits64) { MI->setOperandHi64(ii); }
 121         std::cerr << "Rewrote BB ref: ";
 122         unsigned fixedInstr = SparcV9CodeEmitter::getBinaryCodeForInstr(*MI);
 123         *Ref = fixedInstr;
 124         break;
 125       }
 126     }
 127   }
 128   BBRefs.clear();
 129   BBLocations.clear();
 130
 131   NumBytes += CurByte-CurBlock;
 132
 133   DEBUG(std::cerr << "Finished CodeGen of [0x" << std::hex
 134                   << (unsigned)(intptr_t)CurBlock
 135                   << std::dec << "] Function: " << F.getFunction()->getName()
 136                   << ": " << CurByte-CurBlock << " bytes of text\n");
 137 }
 138
 139 void SparcEmitter::emitConstantPool(MachineConstantPool *MCP) {
 140   const std::vector<Constant*> &Constants = MCP->getConstants();
 141   for (unsigned i = 0, e = Constants.size(); i != e; ++i) {
 142     // For now we just allocate some memory on the heap, this can be
 143     // dramatically improved.
 144     const Type *Ty = ((Value*)Constants[i])->getType();
 145     void *Addr = malloc(TheVM.getTargetData().getTypeSize(Ty));
 146     TheVM.InitializeMemory(Constants[i], Addr);
 147     ConstantPoolAddresses.push_back(Addr);
 148   }
 149 }
 150
 151
 152 void SparcEmitter::startBasicBlock(MachineBasicBlock &BB) {
 153   BBLocations[BB.getBasicBlock()] = (long)(intptr_t)CurByte;
 154 }
 155
 156
 157 void SparcEmitter::startFunctionStub(const Function &F, unsigned StubSize) {
 158   SavedCurBlock = CurBlock;  SavedCurByte = CurByte;
 159   // FIXME: this is a huge waste of memory.
 160   CurBlock = (unsigned char *)getMemory((StubSize+4095)/4096);
 161   CurByte = CurBlock;  // Start writing at the beginning of the fn.
 162 }
 163
 164 void *SparcEmitter::finishFunctionStub(const Function &F) {
 165   NumBytes += CurByte-CurBlock;
 166   DEBUG(std::cerr << "Finished CodeGen of [0x" << std::hex
 167                   << (unsigned)(intptr_t)CurBlock
 168                   << std::dec << "] Function stub for: " << F.getName()
 169                   << ": " << CurByte-CurBlock << " bytes of text\n");
 170   std::swap(CurBlock, SavedCurBlock);
 171   CurByte = SavedCurByte;
 172   return SavedCurBlock;
 173 }
 174
 175 void SparcEmitter::emitByte(unsigned char B) {
 176   *CurByte++ = B;   // Write the byte to memory
 177 }
 178
 179 // BasicBlock -> pair<memloc, MachineInstr>
 180 // when the BB is emitted, machineinstr is modified with then-currbyte,
 181 // processed with MCE, and written out at memloc.
 182 // Should be called by the emitter if its outputting a PCRelative disp
 183 void SparcEmitter::saveBBreference(BasicBlock *BB, MachineInstr &MI) {
 184   BBRefs.push_back(std::make_pair(BB, std::make_pair((unsigned*)CurByte, &MI)));
 185 }
 186
 187
 188 // emitPCRelativeDisp - For functions, just output a displacement that will
 189 // cause a reference to the zero page, which will cause a seg-fault, causing
 190 // things to get resolved on demand.  Keep track of these markers.
 191 //
 192 // For basic block references, keep track of where the references are so they
 193 // may be patched up when the basic block is defined.
 194 //
 195 // BasicBlock -> pair<memloc, MachineInstr>
 196 // when the BB is emitted, machineinstr is modified with then-currbyte,
 197 // processed with MCE, and written out at memloc.
 198
 199 void SparcEmitter::emitPCRelativeDisp(Value *V) {
 200 #if 0
 201   BasicBlock *BB = cast<BasicBlock>(V);     // Keep track of reference...
 202   BBRefs.push_back(std::make_pair(BB, (unsigned*)CurByte));
 203   CurByte += 4;
 204 #endif
 205 }
 206
 207 // emitAddress - Emit an address in either direct or PCRelative form...
 208 //
 209 void SparcEmitter::emitAddress(void *Addr, bool isPCRelative) {
 210 #if 0
 211   if (isPCRelative) {
 212     *(intptr_t*)CurByte = (intptr_t)Addr - (intptr_t)CurByte-4;
 213   } else {
 214     *(void**)CurByte = Addr;
 215   }
 216   CurByte += 4;
 217 #endif
 218 }
 219
 220 void SparcEmitter::emitGlobalAddress(GlobalValue *V, bool isPCRelative) {
 221   if (isPCRelative) { // must be a call, this is a major hack!
 222     // Try looking up the function to see if it is already compiled!
 223     if (void *Addr = TheVM.getPointerToGlobalIfAvailable(V)) {
 224       emitAddress(Addr, isPCRelative);
 225     } else {  // Function has not yet been code generated!
 226       TheVM.addFunctionRef(CurByte, cast<Function>(V));
 227
 228       // Delayed resolution...
 229       emitAddress((void*)VM::CompilationCallback, isPCRelative);
 230     }
 231   } else {
 232     emitAddress(TheVM.getPointerToGlobal(V), isPCRelative);
 233   }
 234 }
 235
 236 void SparcEmitter::emitGlobalAddress(const std::string &Name, bool isPCRelative)
 237 {
 238 #if 0
 239   emitAddress(TheVM.getPointerToNamedFunction(Name), isPCRelative);
 240 #endif
 241 }
 242
 243 void SparcEmitter::emitFunctionConstantValueAddress(unsigned ConstantNum,
 244                                                int Offset) {
 245   assert(ConstantNum < ConstantPoolAddresses.size() &&
 246          "Invalid ConstantPoolIndex!");
 247   *(void**)CurByte = (char*)ConstantPoolAddresses[ConstantNum]+Offset;
 248   CurByte += 4;
 249 }