Combine all MC initialization routines into one. e.g. InitializeX86MCAsmInfo,
[oota-llvm.git] / lib / MC / MCDisassembler / EDDisassembler.cpp
1 //===-EDDisassembler.cpp - LLVM Enhanced Disassembler ---------------------===//
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 // This file implements the Enhanced Disassembly library's  disassembler class.
11 // The disassembler is responsible for vending individual instructions according
12 // to a given architecture and disassembly syntax.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #include "EDDisassembler.h"
17 #include "EDInst.h"
18 #include "llvm/MC/EDInstInfo.h"
19 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
20 #include "llvm/MC/MCContext.h"
21 #include "llvm/MC/MCDisassembler.h"
22 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
23 #include "llvm/MC/MCInst.h"
24 #include "llvm/MC/MCInstPrinter.h"
25 #include "llvm/MC/MCRegisterInfo.h"
26 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
27 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
28 #include "llvm/MC/MCParser/AsmLexer.h"
29 #include "llvm/MC/MCParser/MCAsmParser.h"
30 #include "llvm/MC/MCParser/MCParsedAsmOperand.h"
31 #include "llvm/Support/MemoryBuffer.h"
32 #include "llvm/Support/MemoryObject.h"
33 #include "llvm/Support/SourceMgr.h"
34 #include "llvm/Target/TargetAsmLexer.h"
35 #include "llvm/Target/TargetAsmParser.h"
36 #include "llvm/Target/TargetRegistry.h"
37 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
38 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
39 #include "llvm/Target/TargetSelect.h"
40 using namespace llvm;
41
42 bool EDDisassembler::sInitialized = false;
43 EDDisassembler::DisassemblerMap_t EDDisassembler::sDisassemblers;
44
45 struct TripleMap {
46   Triple::ArchType Arch;
47   const char *String;
48 };
49
50 static struct TripleMap triplemap[] = {
51   { Triple::x86,          "i386-unknown-unknown"    },
52   { Triple::x86_64,       "x86_64-unknown-unknown"  },
53   { Triple::arm,          "arm-unknown-unknown"     },
54   { Triple::thumb,        "thumb-unknown-unknown"   },
55   { Triple::InvalidArch,  NULL,                     }
56 };
57
58 /// infoFromArch - Returns the TripleMap corresponding to a given architecture,
59 ///   or NULL if there is an error
60 ///
61 /// @arg arch - The Triple::ArchType for the desired architecture
62 static const char *tripleFromArch(Triple::ArchType arch) {
63   unsigned int infoIndex;
64   
65   for (infoIndex = 0; triplemap[infoIndex].String != NULL; ++infoIndex) {
66     if (arch == triplemap[infoIndex].Arch)
67       return triplemap[infoIndex].String;
68   }
69   
70   return NULL;
71 }
72
73 /// getLLVMSyntaxVariant - gets the constant to use to get an assembly printer
74 ///   for the desired assembly syntax, suitable for passing to 
75 ///   Target::createMCInstPrinter()
76 ///
77 /// @arg arch   - The target architecture
78 /// @arg syntax - The assembly syntax in sd form
79 static int getLLVMSyntaxVariant(Triple::ArchType arch,
80                                 EDDisassembler::AssemblySyntax syntax) {
81   switch (syntax) {
82   default:
83     return -1;
84   // Mappings below from X86AsmPrinter.cpp
85   case EDDisassembler::kEDAssemblySyntaxX86ATT:
86     if (arch == Triple::x86 || arch == Triple::x86_64)
87       return 0;
88     else
89       return -1;
90   case EDDisassembler::kEDAssemblySyntaxX86Intel:
91     if (arch == Triple::x86 || arch == Triple::x86_64)
92       return 1;
93     else
94       return -1;
95   case EDDisassembler::kEDAssemblySyntaxARMUAL:
96     if (arch == Triple::arm || arch == Triple::thumb)
97       return 0;
98     else
99       return -1;
100   }
101 }
102
103 void EDDisassembler::initialize() {
104   if (sInitialized)
105     return;
106   
107   sInitialized = true;
108   
109   InitializeAllTargetInfos();
110   InitializeAllTargets();
111   InitializeAllTargetMCs();
112   InitializeAllAsmPrinters();
113   InitializeAllAsmParsers();
114   InitializeAllDisassemblers();
115 }
116
117 #undef BRINGUP_TARGET
118
119 EDDisassembler *EDDisassembler::getDisassembler(Triple::ArchType arch,
120                                                 AssemblySyntax syntax) {
121   CPUKey key;
122   key.Arch = arch;
123   key.Syntax = syntax;
124   
125   EDDisassembler::DisassemblerMap_t::iterator i = sDisassemblers.find(key);
126   
127   if (i != sDisassemblers.end()) {
128     return i->second;
129   } else {
130     EDDisassembler* sdd = new EDDisassembler(key);
131     if (!sdd->valid()) {
132       delete sdd;
133       return NULL;
134     }
135     
136     sDisassemblers[key] = sdd;
137     
138     return sdd;
139   }
140   
141   return NULL;
142 }
143
144 EDDisassembler *EDDisassembler::getDisassembler(StringRef str,
145                                                 AssemblySyntax syntax) {
146   return getDisassembler(Triple(str).getArch(), syntax);
147 }
148
149 EDDisassembler::EDDisassembler(CPUKey &key) : 
150   Valid(false), 
151   HasSemantics(false), 
152   ErrorStream(nulls()), 
153   Key(key) {
154   const char *triple = tripleFromArch(key.Arch);
155     
156   if (!triple)
157     return;
158   
159   LLVMSyntaxVariant = getLLVMSyntaxVariant(key.Arch, key.Syntax);
160   
161   if (LLVMSyntaxVariant < 0)
162     return;
163   
164   std::string tripleString(triple);
165   std::string errorString;
166   
167   Tgt = TargetRegistry::lookupTarget(tripleString, 
168                                      errorString);
169   
170   if (!Tgt)
171     return;
172   
173   std::string CPU;
174   std::string featureString;
175   TargetMachine.reset(Tgt->createTargetMachine(tripleString, CPU,
176                                                featureString));
177
178   // FIXME: It shouldn't be using TargetRegisterInfo!
179   const TargetRegisterInfo *registerInfo = TargetMachine->getRegisterInfo();
180   
181   if (!registerInfo)
182     return;
183     
184   initMaps(*registerInfo);
185   
186   AsmInfo.reset(Tgt->createMCAsmInfo(tripleString));
187   
188   if (!AsmInfo)
189     return;
190
191   MRI.reset(Tgt->createMCRegInfo(tripleString));
192
193   if (!MRI)
194     return;
195
196   Disassembler.reset(Tgt->createMCDisassembler());
197   
198   if (!Disassembler)
199     return;
200     
201   InstInfos = Disassembler->getEDInfo();
202   
203   InstString.reset(new std::string);
204   InstStream.reset(new raw_string_ostream(*InstString));
205   InstPrinter.reset(Tgt->createMCInstPrinter(LLVMSyntaxVariant, *AsmInfo));
206   
207   if (!InstPrinter)
208     return;
209     
210   GenericAsmLexer.reset(new AsmLexer(*AsmInfo));
211   SpecificAsmLexer.reset(Tgt->createAsmLexer(*AsmInfo));
212   SpecificAsmLexer->InstallLexer(*GenericAsmLexer);
213   
214   initMaps(*TargetMachine->getRegisterInfo());
215     
216   Valid = true;
217 }
218
219 EDDisassembler::~EDDisassembler() {
220   if (!valid())
221     return;
222 }
223
224 namespace {
225   /// EDMemoryObject - a subclass of MemoryObject that allows use of a callback
226   ///   as provided by the sd interface.  See MemoryObject.
227   class EDMemoryObject : public llvm::MemoryObject {
228   private:
229     EDByteReaderCallback Callback;
230     void *Arg;
231   public:
232     EDMemoryObject(EDByteReaderCallback callback,
233                    void *arg) : Callback(callback), Arg(arg) { }
234     ~EDMemoryObject() { }
235     uint64_t getBase() const { return 0x0; }
236     uint64_t getExtent() const { return (uint64_t)-1; }
237     int readByte(uint64_t address, uint8_t *ptr) const {
238       if (!Callback)
239         return -1;
240       
241       if (Callback(ptr, address, Arg))
242         return -1;
243       
244       return 0;
245     }
246   };
247 }
248
249 EDInst *EDDisassembler::createInst(EDByteReaderCallback byteReader, 
250                                    uint64_t address, 
251                                    void *arg) {
252   EDMemoryObject memoryObject(byteReader, arg);
253   
254   MCInst* inst = new MCInst;
255   uint64_t byteSize;
256   
257   if (!Disassembler->getInstruction(*inst,
258                                     byteSize,
259                                     memoryObject,
260                                     address,
261                                     ErrorStream)) {
262     delete inst;
263     return NULL;
264   } else {
265     const llvm::EDInstInfo *thisInstInfo = NULL;
266
267     if (InstInfos) {
268       thisInstInfo = &InstInfos[inst->getOpcode()];
269     }
270     
271     EDInst* sdInst = new EDInst(inst, byteSize, *this, thisInstInfo);
272     return sdInst;
273   }
274 }
275
276 void EDDisassembler::initMaps(const TargetRegisterInfo &registerInfo) {
277   unsigned numRegisters = registerInfo.getNumRegs();
278   unsigned registerIndex;
279   
280   for (registerIndex = 0; registerIndex < numRegisters; ++registerIndex) {
281     const char* registerName = registerInfo.get(registerIndex).Name;
282     
283     RegVec.push_back(registerName);
284     RegRMap[registerName] = registerIndex;
285   }
286   
287   switch (Key.Arch) {
288   default:
289     break;
290   case Triple::x86:
291   case Triple::x86_64:
292     stackPointers.insert(registerIDWithName("SP"));
293     stackPointers.insert(registerIDWithName("ESP"));
294     stackPointers.insert(registerIDWithName("RSP"));
295     
296     programCounters.insert(registerIDWithName("IP"));
297     programCounters.insert(registerIDWithName("EIP"));
298     programCounters.insert(registerIDWithName("RIP"));
299     break;
300   case Triple::arm:
301   case Triple::thumb:
302     stackPointers.insert(registerIDWithName("SP"));
303     
304     programCounters.insert(registerIDWithName("PC"));
305     break;  
306   }
307 }
308
309 const char *EDDisassembler::nameWithRegisterID(unsigned registerID) const {
310   if (registerID >= RegVec.size())
311     return NULL;
312   else
313     return RegVec[registerID].c_str();
314 }
315
316 unsigned EDDisassembler::registerIDWithName(const char *name) const {
317   regrmap_t::const_iterator iter = RegRMap.find(std::string(name));
318   if (iter == RegRMap.end())
319     return 0;
320   else
321     return (*iter).second;
322 }
323
324 bool EDDisassembler::registerIsStackPointer(unsigned registerID) {
325   return (stackPointers.find(registerID) != stackPointers.end());
326 }
327
328 bool EDDisassembler::registerIsProgramCounter(unsigned registerID) {
329   return (programCounters.find(registerID) != programCounters.end());
330 }
331
332 int EDDisassembler::printInst(std::string &str, MCInst &inst) {
333   PrinterMutex.acquire();
334   
335   InstPrinter->printInst(&inst, *InstStream);
336   InstStream->flush();
337   str = *InstString;
338   InstString->clear();
339   
340   PrinterMutex.release();
341   
342   return 0;
343 }
344
345 static void diag_handler(const SMDiagnostic &diag,
346                          void *context)
347 {
348   if (context) {
349     EDDisassembler *disassembler = static_cast<EDDisassembler*>(context);
350     diag.Print("", disassembler->ErrorStream);
351   }
352 }
353
354 int EDDisassembler::parseInst(SmallVectorImpl<MCParsedAsmOperand*> &operands,
355                               SmallVectorImpl<AsmToken> &tokens,
356                               const std::string &str) {
357   int ret = 0;
358   
359   switch (Key.Arch) {
360   default:
361     return -1;
362   case Triple::x86:
363   case Triple::x86_64:
364   case Triple::arm:
365   case Triple::thumb:
366     break;
367   }
368   
369   const char *cStr = str.c_str();
370   MemoryBuffer *buf = MemoryBuffer::getMemBuffer(cStr, cStr + strlen(cStr));
371   
372   StringRef instName;
373   SMLoc instLoc;
374   
375   SourceMgr sourceMgr;
376   sourceMgr.setDiagHandler(diag_handler, static_cast<void*>(this));
377   sourceMgr.AddNewSourceBuffer(buf, SMLoc()); // ownership of buf handed over
378   MCContext context(*AsmInfo, *MRI, NULL);
379   OwningPtr<MCStreamer> streamer(createNullStreamer(context));
380   OwningPtr<MCAsmParser> genericParser(createMCAsmParser(*Tgt, sourceMgr,
381                                                          context, *streamer,
382                                                          *AsmInfo));
383
384   StringRef triple = tripleFromArch(Key.Arch);
385   OwningPtr<MCSubtargetInfo> STI(Tgt->createMCSubtargetInfo(triple, "", ""));
386   OwningPtr<TargetAsmParser> TargetParser(Tgt->createAsmParser(*STI,
387                                                                *genericParser));
388   
389   AsmToken OpcodeToken = genericParser->Lex();
390   AsmToken NextToken = genericParser->Lex();  // consume next token, because specificParser expects us to
391     
392   if (OpcodeToken.is(AsmToken::Identifier)) {
393     instName = OpcodeToken.getString();
394     instLoc = OpcodeToken.getLoc();
395     
396     if (NextToken.isNot(AsmToken::Eof) &&
397         TargetParser->ParseInstruction(instName, instLoc, operands))
398       ret = -1;
399   } else {
400     ret = -1;
401   }
402   
403   ParserMutex.acquire();
404   
405   if (!ret) {
406     GenericAsmLexer->setBuffer(buf);
407   
408     while (SpecificAsmLexer->Lex(),
409            SpecificAsmLexer->isNot(AsmToken::Eof) &&
410            SpecificAsmLexer->isNot(AsmToken::EndOfStatement)) {
411       if (SpecificAsmLexer->is(AsmToken::Error)) {
412         ret = -1;
413         break;
414       }
415       tokens.push_back(SpecificAsmLexer->getTok());
416     }
417   }
418
419   ParserMutex.release();
420   
421   return ret;
422 }
423
424 int EDDisassembler::llvmSyntaxVariant() const {
425   return LLVMSyntaxVariant;
426 }