lib/MC/MCContext.cpp

   1 //===- lib/MC/MCContext.cpp - Machine Code Context ------------------------===//
   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/MC/MCContext.h"
  11 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  12 #include "llvm/ADT/Twine.h"
  13 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
  14 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  15 #include "llvm/MC/MCDwarf.h"
  16 #include "llvm/MC/MCLabel.h"
  17 #include "llvm/MC/MCObjectFileInfo.h"
  18 #include "llvm/MC/MCRegisterInfo.h"
  19 #include "llvm/MC/MCSectionCOFF.h"
  20 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
  21 #include "llvm/MC/MCSectionMachO.h"
  22 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  23 #include "llvm/MC/MCSymbolCOFF.h"
  24 #include "llvm/MC/MCSymbolELF.h"
  25 #include "llvm/MC/MCSymbolMachO.h"
  26 #include "llvm/Support/ELF.h"
  27 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  28 #include "llvm/Support/FileSystem.h"
  29 #include "llvm/Support/MemoryBuffer.h"
  30 #include "llvm/Support/Signals.h"
  31 #include "llvm/Support/SourceMgr.h"
  32 #include <map>
  33
  34 using namespace llvm;
  35
  36 MCContext::MCContext(const MCAsmInfo *mai, const MCRegisterInfo *mri,
  37                      const MCObjectFileInfo *mofi, const SourceMgr *mgr,
  38                      bool DoAutoReset)
  39     : SrcMgr(mgr), MAI(mai), MRI(mri), MOFI(mofi), Allocator(),
  40       Symbols(Allocator), UsedNames(Allocator),
  41       CurrentDwarfLoc(0, 0, 0, DWARF2_FLAG_IS_STMT, 0, 0), DwarfLocSeen(false),
  42       GenDwarfForAssembly(false), GenDwarfFileNumber(0), DwarfVersion(4),
  43       AllowTemporaryLabels(true), DwarfCompileUnitID(0),
  44       AutoReset(DoAutoReset) {
  45
  46   std::error_code EC = llvm::sys::fs::current_path(CompilationDir);
  47   if (EC)
  48     CompilationDir.clear();
  49
  50   SecureLogFile = getenv("AS_SECURE_LOG_FILE");
  51   SecureLog = nullptr;
  52   SecureLogUsed = false;
  53
  54   if (SrcMgr && SrcMgr->getNumBuffers())
  55     MainFileName =
  56         SrcMgr->getMemoryBuffer(SrcMgr->getMainFileID())->getBufferIdentifier();
  57 }
  58
  59 MCContext::~MCContext() {
  60   if (AutoReset)
  61     reset();
  62
  63   // NOTE: The symbols are all allocated out of a bump pointer allocator,
  64   // we don't need to free them here.
  65
  66   // If the stream for the .secure_log_unique directive was created free it.
  67   delete (raw_ostream *)SecureLog;
  68 }
  69
  70 //===----------------------------------------------------------------------===//
  71 // Module Lifetime Management
  72 //===----------------------------------------------------------------------===//
  73
  74 void MCContext::reset() {
  75   // Call the destructors so the fragments are freed
  76   for (auto &I : ELFUniquingMap)
  77     I.second->~MCSectionELF();
  78   for (auto &I : COFFUniquingMap)
  79     I.second->~MCSectionCOFF();
  80   for (auto &I : MachOUniquingMap)
  81     I.second->~MCSectionMachO();
  82
  83   UsedNames.clear();
  84   Symbols.clear();
  85   Allocator.Reset();
  86   Instances.clear();
  87   CompilationDir.clear();
  88   MainFileName.clear();
  89   MCDwarfLineTablesCUMap.clear();
  90   SectionsForRanges.clear();
  91   MCGenDwarfLabelEntries.clear();
  92   DwarfDebugFlags = StringRef();
  93   DwarfCompileUnitID = 0;
  94   CurrentDwarfLoc = MCDwarfLoc(0, 0, 0, DWARF2_FLAG_IS_STMT, 0, 0);
  95
  96   MachOUniquingMap.clear();
  97   ELFUniquingMap.clear();
  98   COFFUniquingMap.clear();
  99
 100   NextID.clear();
 101   AllowTemporaryLabels = true;
 102   DwarfLocSeen = false;
 103   GenDwarfForAssembly = false;
 104   GenDwarfFileNumber = 0;
 105 }
 106
 107 //===----------------------------------------------------------------------===//
 108 // Symbol Manipulation
 109 //===----------------------------------------------------------------------===//
 110
 111 MCSymbol *MCContext::getOrCreateSymbol(const Twine &Name) {
 112   SmallString<128> NameSV;
 113   StringRef NameRef = Name.toStringRef(NameSV);
 114
 115   assert(!NameRef.empty() && "Normal symbols cannot be unnamed!");
 116
 117   MCSymbol *&Sym = Symbols[NameRef];
 118   if (!Sym)
 119     Sym = createSymbol(NameRef, false, false);
 120
 121   return Sym;
 122 }
 123
 124 MCSymbolELF *MCContext::getOrCreateSectionSymbol(const MCSectionELF &Section) {
 125   MCSymbolELF *&Sym = SectionSymbols[&Section];
 126   if (Sym)
 127     return Sym;
 128
 129   StringRef Name = Section.getSectionName();
 130
 131   MCSymbol *&OldSym = Symbols[Name];
 132   if (OldSym && OldSym->isUndefined()) {
 133     Sym = cast<MCSymbolELF>(OldSym);
 134     return Sym;
 135   }
 136
 137   auto NameIter = UsedNames.insert(std::make_pair(Name, true)).first;
 138   Sym = new (&*NameIter, *this) MCSymbolELF(&*NameIter, /*isTemporary*/ false);
 139
 140   if (!OldSym)
 141     OldSym = Sym;
 142
 143   return Sym;
 144 }
 145
 146 MCSymbol *MCContext::getOrCreateFrameAllocSymbol(StringRef FuncName,
 147                                                  unsigned Idx) {
 148   return getOrCreateSymbol(Twine(MAI->getPrivateGlobalPrefix()) + FuncName +
 149                            "$frame_escape_" + Twine(Idx));
 150 }
 151
 152 MCSymbol *MCContext::getOrCreateParentFrameOffsetSymbol(StringRef FuncName) {
 153   return getOrCreateSymbol(Twine(MAI->getPrivateGlobalPrefix()) + FuncName +
 154                            "$parent_frame_offset");
 155 }
 156
 157 MCSymbol *MCContext::getOrCreateLSDASymbol(StringRef FuncName) {
 158   return getOrCreateSymbol(Twine(MAI->getPrivateGlobalPrefix()) + "__ehtable$" +
 159                            FuncName);
 160 }
 161
 162 MCSymbol *MCContext::createSymbolImpl(const StringMapEntry<bool> *Name,
 163                                       bool IsTemporary) {
 164   if (MOFI) {
 165     switch (MOFI->getTargetTriple().getObjectFormat()) {
 166     case Triple::COFF:
 167       return new (Name, *this) MCSymbolCOFF(Name, IsTemporary);
 168     case Triple::ELF:
 169       return new (Name, *this) MCSymbolELF(Name, IsTemporary);
 170     case Triple::MachO:
 171       return new (Name, *this) MCSymbolMachO(Name, IsTemporary);
 172     case Triple::UnknownObjectFormat:
 173       break;
 174     }
 175   }
 176   return new (Name, *this) MCSymbol(MCSymbol::SymbolKindUnset, Name,
 177                                     IsTemporary);
 178 }
 179
 180 MCSymbol *MCContext::createSymbol(StringRef Name, bool AlwaysAddSuffix,
 181                                   bool CanBeUnnamed) {
 182   if (CanBeUnnamed && !UseNamesOnTempLabels)
 183     return createSymbolImpl(nullptr, true);
 184
 185   // Determine whether this is an user writter assembler temporary or normal
 186   // label, if used.
 187   bool IsTemporary = CanBeUnnamed;
 188   if (AllowTemporaryLabels && !IsTemporary)
 189     IsTemporary = Name.startswith(MAI->getPrivateGlobalPrefix());
 190
 191   SmallString<128> NewName = Name;
 192   bool AddSuffix = AlwaysAddSuffix;
 193   unsigned &NextUniqueID = NextID[Name];
 194   for (;;) {
 195     if (AddSuffix) {
 196       NewName.resize(Name.size());
 197       raw_svector_ostream(NewName) << NextUniqueID++;
 198     }
 199     auto NameEntry = UsedNames.insert(std::make_pair(NewName, true));
 200     if (NameEntry.second) {
 201       // Ok, we found a name. Have the MCSymbol object itself refer to the copy
 202       // of the string that is embedded in the UsedNames entry.
 203       return createSymbolImpl(&*NameEntry.first, IsTemporary);
 204     }
 205     assert(IsTemporary && "Cannot rename non-temporary symbols");
 206     AddSuffix = true;
 207   }
 208   llvm_unreachable("Infinite loop");
 209 }
 210
 211 MCSymbol *MCContext::createTempSymbol(const Twine &Name, bool AlwaysAddSuffix,
 212                                       bool CanBeUnnamed) {
 213   SmallString<128> NameSV;
 214   raw_svector_ostream(NameSV) << MAI->getPrivateGlobalPrefix() << Name;
 215   return createSymbol(NameSV, AlwaysAddSuffix, CanBeUnnamed);
 216 }
 217
 218 MCSymbol *MCContext::createLinkerPrivateTempSymbol() {
 219   SmallString<128> NameSV;
 220   raw_svector_ostream(NameSV) << MAI->getLinkerPrivateGlobalPrefix() << "tmp";
 221   return createSymbol(NameSV, true, false);
 222 }
 223
 224 MCSymbol *MCContext::createTempSymbol(bool CanBeUnnamed) {
 225   return createTempSymbol("tmp", true, CanBeUnnamed);
 226 }
 227
 228 unsigned MCContext::NextInstance(unsigned LocalLabelVal) {
 229   MCLabel *&Label = Instances[LocalLabelVal];
 230   if (!Label)
 231     Label = new (*this) MCLabel(0);
 232   return Label->incInstance();
 233 }
 234
 235 unsigned MCContext::GetInstance(unsigned LocalLabelVal) {
 236   MCLabel *&Label = Instances[LocalLabelVal];
 237   if (!Label)
 238     Label = new (*this) MCLabel(0);
 239   return Label->getInstance();
 240 }
 241
 242 MCSymbol *MCContext::getOrCreateDirectionalLocalSymbol(unsigned LocalLabelVal,
 243                                                        unsigned Instance) {
 244   MCSymbol *&Sym = LocalSymbols[std::make_pair(LocalLabelVal, Instance)];
 245   if (!Sym)
 246     Sym = createTempSymbol(false);
 247   return Sym;
 248 }
 249
 250 MCSymbol *MCContext::createDirectionalLocalSymbol(unsigned LocalLabelVal) {
 251   unsigned Instance = NextInstance(LocalLabelVal);
 252   return getOrCreateDirectionalLocalSymbol(LocalLabelVal, Instance);
 253 }
 254
 255 MCSymbol *MCContext::getDirectionalLocalSymbol(unsigned LocalLabelVal,
 256                                                bool Before) {
 257   unsigned Instance = GetInstance(LocalLabelVal);
 258   if (!Before)
 259     ++Instance;
 260   return getOrCreateDirectionalLocalSymbol(LocalLabelVal, Instance);
 261 }
 262
 263 MCSymbol *MCContext::lookupSymbol(const Twine &Name) const {
 264   SmallString<128> NameSV;
 265   StringRef NameRef = Name.toStringRef(NameSV);
 266   return Symbols.lookup(NameRef);
 267 }
 268
 269 //===----------------------------------------------------------------------===//
 270 // Section Management
 271 //===----------------------------------------------------------------------===//
 272
 273 MCSectionMachO *MCContext::getMachOSection(StringRef Segment, StringRef Section,
 274                                            unsigned TypeAndAttributes,
 275                                            unsigned Reserved2, SectionKind Kind,
 276                                            const char *BeginSymName) {
 277
 278   // We unique sections by their segment/section pair.  The returned section
 279   // may not have the same flags as the requested section, if so this should be
 280   // diagnosed by the client as an error.
 281
 282   // Form the name to look up.
 283   SmallString<64> Name;
 284   Name += Segment;
 285   Name.push_back(',');
 286   Name += Section;
 287
 288   // Do the lookup, if we have a hit, return it.
 289   MCSectionMachO *&Entry = MachOUniquingMap[Name];
 290   if (Entry)
 291     return Entry;
 292
 293   MCSymbol *Begin = nullptr;
 294   if (BeginSymName)
 295     Begin = createTempSymbol(BeginSymName, false);
 296
 297   // Otherwise, return a new section.
 298   return Entry = new (*this) MCSectionMachO(Segment, Section, TypeAndAttributes,
 299                                             Reserved2, Kind, Begin);
 300 }
 301
 302 void MCContext::renameELFSection(MCSectionELF *Section, StringRef Name) {
 303   StringRef GroupName;
 304   if (const MCSymbol *Group = Section->getGroup())
 305     GroupName = Group->getName();
 306
 307   unsigned UniqueID = Section->getUniqueID();
 308   ELFUniquingMap.erase(
 309       ELFSectionKey{Section->getSectionName(), GroupName, UniqueID});
 310   auto I = ELFUniquingMap.insert(std::make_pair(
 311                                      ELFSectionKey{Name, GroupName, UniqueID},
 312                                      Section))
 313                .first;
 314   StringRef CachedName = I->first.SectionName;
 315   const_cast<MCSectionELF *>(Section)->setSectionName(CachedName);
 316 }
 317
 318 MCSectionELF *MCContext::createELFRelSection(StringRef Name, unsigned Type,
 319                                              unsigned Flags, unsigned EntrySize,
 320                                              const MCSymbolELF *Group,
 321                                              const MCSectionELF *Associated) {
 322   StringMap<bool>::iterator I;
 323   bool Inserted;
 324   std::tie(I, Inserted) = ELFRelSecNames.insert(std::make_pair(Name, true));
 325
 326   return new (*this)
 327       MCSectionELF(I->getKey(), Type, Flags, SectionKind::getReadOnly(),
 328                    EntrySize, Group, true, nullptr, Associated);
 329 }
 330
 331 MCSectionELF *MCContext::getELFSection(StringRef Section, unsigned Type,
 332                                        unsigned Flags, unsigned EntrySize,
 333                                        StringRef Group, unsigned UniqueID,
 334                                        const char *BeginSymName) {
 335   MCSymbolELF *GroupSym = nullptr;
 336   if (!Group.empty())
 337     GroupSym = cast<MCSymbolELF>(getOrCreateSymbol(Group));
 338
 339   return getELFSection(Section, Type, Flags, EntrySize, GroupSym, UniqueID,
 340                        BeginSymName, nullptr);
 341 }
 342
 343 MCSectionELF *MCContext::getELFSection(StringRef Section, unsigned Type,
 344                                        unsigned Flags, unsigned EntrySize,
 345                                        const MCSymbolELF *GroupSym,
 346                                        unsigned UniqueID,
 347                                        const char *BeginSymName,
 348                                        const MCSectionELF *Associated) {
 349   StringRef Group = "";
 350   if (GroupSym)
 351     Group = GroupSym->getName();
 352   // Do the lookup, if we have a hit, return it.
 353   auto IterBool = ELFUniquingMap.insert(
 354       std::make_pair(ELFSectionKey{Section, Group, UniqueID}, nullptr));
 355   auto &Entry = *IterBool.first;
 356   if (!IterBool.second)
 357     return Entry.second;
 358
 359   StringRef CachedName = Entry.first.SectionName;
 360
 361   SectionKind Kind;
 362   if (Flags & ELF::SHF_EXECINSTR)
 363     Kind = SectionKind::getText();
 364   else
 365     Kind = SectionKind::getReadOnly();
 366
 367   MCSymbol *Begin = nullptr;
 368   if (BeginSymName)
 369     Begin = createTempSymbol(BeginSymName, false);
 370
 371   MCSectionELF *Result =
 372       new (*this) MCSectionELF(CachedName, Type, Flags, Kind, EntrySize,
 373                                GroupSym, UniqueID, Begin, Associated);
 374   Entry.second = Result;
 375   return Result;
 376 }
 377
 378 MCSectionELF *MCContext::createELFGroupSection(const MCSymbolELF *Group) {
 379   MCSectionELF *Result = new (*this)
 380       MCSectionELF(".group", ELF::SHT_GROUP, 0, SectionKind::getReadOnly(), 4,
 381                    Group, ~0, nullptr, nullptr);
 382   return Result;
 383 }
 384
 385 MCSectionCOFF *MCContext::getCOFFSection(StringRef Section,
 386                                          unsigned Characteristics,
 387                                          SectionKind Kind,
 388                                          StringRef COMDATSymName, int Selection,
 389                                          const char *BeginSymName) {
 390   MCSymbol *COMDATSymbol = nullptr;
 391   if (!COMDATSymName.empty()) {
 392     COMDATSymbol = getOrCreateSymbol(COMDATSymName);
 393     COMDATSymName = COMDATSymbol->getName();
 394   }
 395
 396   // Do the lookup, if we have a hit, return it.
 397   COFFSectionKey T{Section, COMDATSymName, Selection};
 398   auto IterBool = COFFUniquingMap.insert(std::make_pair(T, nullptr));
 399   auto Iter = IterBool.first;
 400   if (!IterBool.second)
 401     return Iter->second;
 402
 403   MCSymbol *Begin = nullptr;
 404   if (BeginSymName)
 405     Begin = createTempSymbol(BeginSymName, false);
 406
 407   StringRef CachedName = Iter->first.SectionName;
 408   MCSectionCOFF *Result = new (*this) MCSectionCOFF(
 409       CachedName, Characteristics, COMDATSymbol, Selection, Kind, Begin);
 410
 411   Iter->second = Result;
 412   return Result;
 413 }
 414
 415 MCSectionCOFF *MCContext::getCOFFSection(StringRef Section,
 416                                          unsigned Characteristics,
 417                                          SectionKind Kind,
 418                                          const char *BeginSymName) {
 419   return getCOFFSection(Section, Characteristics, Kind, "", 0, BeginSymName);
 420 }
 421
 422 MCSectionCOFF *MCContext::getCOFFSection(StringRef Section) {
 423   COFFSectionKey T{Section, "", 0};
 424   auto Iter = COFFUniquingMap.find(T);
 425   if (Iter == COFFUniquingMap.end())
 426     return nullptr;
 427   return Iter->second;
 428 }
 429
 430 MCSectionCOFF *MCContext::getAssociativeCOFFSection(MCSectionCOFF *Sec,
 431                                                     const MCSymbol *KeySym) {
 432   // Return the normal section if we don't have to be associative.
 433   if (!KeySym)
 434     return Sec;
 435
 436   // Make an associative section with the same name and kind as the normal
 437   // section.
 438   unsigned Characteristics =
 439       Sec->getCharacteristics() | COFF::IMAGE_SCN_LNK_COMDAT;
 440   return getCOFFSection(Sec->getSectionName(), Characteristics, Sec->getKind(),
 441                         KeySym->getName(),
 442                         COFF::IMAGE_COMDAT_SELECT_ASSOCIATIVE);
 443 }
 444
 445 //===----------------------------------------------------------------------===//
 446 // Dwarf Management
 447 //===----------------------------------------------------------------------===//
 448
 449 /// getDwarfFile - takes a file name an number to place in the dwarf file and
 450 /// directory tables.  If the file number has already been allocated it is an
 451 /// error and zero is returned and the client reports the error, else the
 452 /// allocated file number is returned.  The file numbers may be in any order.
 453 unsigned MCContext::getDwarfFile(StringRef Directory, StringRef FileName,
 454                                  unsigned FileNumber, unsigned CUID) {
 455   MCDwarfLineTable &Table = MCDwarfLineTablesCUMap[CUID];
 456   return Table.getFile(Directory, FileName, FileNumber);
 457 }
 458
 459 /// isValidDwarfFileNumber - takes a dwarf file number and returns true if it
 460 /// currently is assigned and false otherwise.
 461 bool MCContext::isValidDwarfFileNumber(unsigned FileNumber, unsigned CUID) {
 462   const SmallVectorImpl<MCDwarfFile> &MCDwarfFiles = getMCDwarfFiles(CUID);
 463   if (FileNumber == 0 || FileNumber >= MCDwarfFiles.size())
 464     return false;
 465
 466   return !MCDwarfFiles[FileNumber].Name.empty();
 467 }
 468
 469 /// Remove empty sections from SectionStartEndSyms, to avoid generating
 470 /// useless debug info for them.
 471 void MCContext::finalizeDwarfSections(MCStreamer &MCOS) {
 472   SectionsForRanges.remove_if(
 473       [&](MCSection *Sec) { return !MCOS.mayHaveInstructions(*Sec); });
 474 }
 475
 476 void MCContext::reportFatalError(SMLoc Loc, const Twine &Msg) const {
 477   // If we have a source manager and a location, use it. Otherwise just
 478   // use the generic report_fatal_error().
 479   if (!SrcMgr || Loc == SMLoc())
 480     report_fatal_error(Msg, false);
 481
 482   // Use the source manager to print the message.
 483   SrcMgr->PrintMessage(Loc, SourceMgr::DK_Error, Msg);
 484
 485   // If we reached here, we are failing ungracefully. Run the interrupt handlers
 486   // to make sure any special cleanups get done, in particular that we remove
 487   // files registered with RemoveFileOnSignal.
 488   sys::RunInterruptHandlers();
 489   exit(1);
 490 }