Use a SmallString buffer instead of a std::string for debug info path lookup. NFC.
[oota-llvm.git] / lib / MC / MCDwarf.cpp
1 //===- lib/MC/MCDwarf.cpp - MCDwarf implementation ------------------------===//
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/MCDwarf.h"
11 #include "llvm/ADT/Hashing.h"
12 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
13 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
14 #include "llvm/ADT/Twine.h"
15 #include "llvm/Config/config.h"
16 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
17 #include "llvm/MC/MCContext.h"
18 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
19 #include "llvm/MC/MCObjectFileInfo.h"
20 #include "llvm/MC/MCObjectStreamer.h"
21 #include "llvm/MC/MCRegisterInfo.h"
22 #include "llvm/MC/MCSection.h"
23 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
24 #include "llvm/Support/Debug.h"
25 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
26 #include "llvm/Support/LEB128.h"
27 #include "llvm/Support/Path.h"
28 #include "llvm/Support/SourceMgr.h"
29 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
30 using namespace llvm;
31
32 // Given a special op, return the address skip amount (in units of
33 // DWARF2_LINE_MIN_INSN_LENGTH.
34 #define SPECIAL_ADDR(op) (((op) - DWARF2_LINE_OPCODE_BASE)/DWARF2_LINE_RANGE)
35
36 // The maximum address skip amount that can be encoded with a special op.
37 #define MAX_SPECIAL_ADDR_DELTA         SPECIAL_ADDR(255)
38
39 // First special line opcode - leave room for the standard opcodes.
40 // Note: If you want to change this, you'll have to update the
41 // "standard_opcode_lengths" table that is emitted in DwarfFileTable::Emit().
42 #define DWARF2_LINE_OPCODE_BASE         13
43
44 // Minimum line offset in a special line info. opcode.  This value
45 // was chosen to give a reasonable range of values.
46 #define DWARF2_LINE_BASE                -5
47
48 // Range of line offsets in a special line info. opcode.
49 #define DWARF2_LINE_RANGE               14
50
51 static inline uint64_t ScaleAddrDelta(MCContext &Context, uint64_t AddrDelta) {
52   unsigned MinInsnLength = Context.getAsmInfo()->getMinInstAlignment();
53   if (MinInsnLength == 1)
54     return AddrDelta;
55   if (AddrDelta % MinInsnLength != 0) {
56     // TODO: report this error, but really only once.
57     ;
58   }
59   return AddrDelta / MinInsnLength;
60 }
61
62 //
63 // This is called when an instruction is assembled into the specified section
64 // and if there is information from the last .loc directive that has yet to have
65 // a line entry made for it is made.
66 //
67 void MCLineEntry::Make(MCObjectStreamer *MCOS, const MCSection *Section) {
68   if (!MCOS->getContext().getDwarfLocSeen())
69     return;
70
71   // Create a symbol at in the current section for use in the line entry.
72   MCSymbol *LineSym = MCOS->getContext().createTempSymbol();
73   // Set the value of the symbol to use for the MCLineEntry.
74   MCOS->EmitLabel(LineSym);
75
76   // Get the current .loc info saved in the context.
77   const MCDwarfLoc &DwarfLoc = MCOS->getContext().getCurrentDwarfLoc();
78
79   // Create a (local) line entry with the symbol and the current .loc info.
80   MCLineEntry LineEntry(LineSym, DwarfLoc);
81
82   // clear DwarfLocSeen saying the current .loc info is now used.
83   MCOS->getContext().clearDwarfLocSeen();
84
85   // Add the line entry to this section's entries.
86   MCOS->getContext()
87       .getMCDwarfLineTable(MCOS->getContext().getDwarfCompileUnitID())
88       .getMCLineSections()
89       .addLineEntry(LineEntry, Section);
90 }
91
92 //
93 // This helper routine returns an expression of End - Start + IntVal .
94 //
95 static inline const MCExpr *MakeStartMinusEndExpr(const MCStreamer &MCOS,
96                                                   const MCSymbol &Start,
97                                                   const MCSymbol &End,
98                                                   int IntVal) {
99   MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant = MCSymbolRefExpr::VK_None;
100   const MCExpr *Res =
101     MCSymbolRefExpr::Create(&End, Variant, MCOS.getContext());
102   const MCExpr *RHS =
103     MCSymbolRefExpr::Create(&Start, Variant, MCOS.getContext());
104   const MCExpr *Res1 =
105     MCBinaryExpr::Create(MCBinaryExpr::Sub, Res, RHS, MCOS.getContext());
106   const MCExpr *Res2 =
107     MCConstantExpr::Create(IntVal, MCOS.getContext());
108   const MCExpr *Res3 =
109     MCBinaryExpr::Create(MCBinaryExpr::Sub, Res1, Res2, MCOS.getContext());
110   return Res3;
111 }
112
113 //
114 // This emits the Dwarf line table for the specified section from the entries
115 // in the LineSection.
116 //
117 static inline void
118 EmitDwarfLineTable(MCObjectStreamer *MCOS, const MCSection *Section,
119                    const MCLineSection::MCLineEntryCollection &LineEntries) {
120   unsigned FileNum = 1;
121   unsigned LastLine = 1;
122   unsigned Column = 0;
123   unsigned Flags = DWARF2_LINE_DEFAULT_IS_STMT ? DWARF2_FLAG_IS_STMT : 0;
124   unsigned Isa = 0;
125   unsigned Discriminator = 0;
126   MCSymbol *LastLabel = nullptr;
127
128   // Loop through each MCLineEntry and encode the dwarf line number table.
129   for (auto it = LineEntries.begin(),
130             ie = LineEntries.end();
131        it != ie; ++it) {
132
133     if (FileNum != it->getFileNum()) {
134       FileNum = it->getFileNum();
135       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNS_set_file, 1);
136       MCOS->EmitULEB128IntValue(FileNum);
137     }
138     if (Column != it->getColumn()) {
139       Column = it->getColumn();
140       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNS_set_column, 1);
141       MCOS->EmitULEB128IntValue(Column);
142     }
143     if (Discriminator != it->getDiscriminator()) {
144       Discriminator = it->getDiscriminator();
145       unsigned Size = getULEB128Size(Discriminator);
146       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNS_extended_op, 1);
147       MCOS->EmitULEB128IntValue(Size + 1);
148       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNE_set_discriminator, 1);
149       MCOS->EmitULEB128IntValue(Discriminator);
150     }
151     if (Isa != it->getIsa()) {
152       Isa = it->getIsa();
153       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNS_set_isa, 1);
154       MCOS->EmitULEB128IntValue(Isa);
155     }
156     if ((it->getFlags() ^ Flags) & DWARF2_FLAG_IS_STMT) {
157       Flags = it->getFlags();
158       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNS_negate_stmt, 1);
159     }
160     if (it->getFlags() & DWARF2_FLAG_BASIC_BLOCK)
161       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNS_set_basic_block, 1);
162     if (it->getFlags() & DWARF2_FLAG_PROLOGUE_END)
163       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNS_set_prologue_end, 1);
164     if (it->getFlags() & DWARF2_FLAG_EPILOGUE_BEGIN)
165       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNS_set_epilogue_begin, 1);
166
167     int64_t LineDelta = static_cast<int64_t>(it->getLine()) - LastLine;
168     MCSymbol *Label = it->getLabel();
169
170     // At this point we want to emit/create the sequence to encode the delta in
171     // line numbers and the increment of the address from the previous Label
172     // and the current Label.
173     const MCAsmInfo *asmInfo = MCOS->getContext().getAsmInfo();
174     MCOS->EmitDwarfAdvanceLineAddr(LineDelta, LastLabel, Label,
175                                    asmInfo->getPointerSize());
176
177     LastLine = it->getLine();
178     LastLabel = Label;
179   }
180
181   // Emit a DW_LNE_end_sequence for the end of the section.
182   // Use the section end label to compute the address delta and use INT64_MAX
183   // as the line delta which is the signal that this is actually a
184   // DW_LNE_end_sequence.
185   MCSymbol *SectionEnd = MCOS->endSection(Section);
186
187   // Switch back the dwarf line section, in case endSection had to switch the
188   // section.
189   MCContext &Ctx = MCOS->getContext();
190   MCOS->SwitchSection(Ctx.getObjectFileInfo()->getDwarfLineSection());
191
192   const MCAsmInfo *AsmInfo = Ctx.getAsmInfo();
193   MCOS->EmitDwarfAdvanceLineAddr(INT64_MAX, LastLabel, SectionEnd,
194                                  AsmInfo->getPointerSize());
195 }
196
197 //
198 // This emits the Dwarf file and the line tables.
199 //
200 void MCDwarfLineTable::Emit(MCObjectStreamer *MCOS) {
201   MCContext &context = MCOS->getContext();
202
203   auto &LineTables = context.getMCDwarfLineTables();
204
205   // Bail out early so we don't switch to the debug_line section needlessly and
206   // in doing so create an unnecessary (if empty) section.
207   if (LineTables.empty())
208     return;
209
210   // Switch to the section where the table will be emitted into.
211   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfLineSection());
212
213   // Handle the rest of the Compile Units.
214   for (const auto &CUIDTablePair : LineTables)
215     CUIDTablePair.second.EmitCU(MCOS);
216 }
217
218 void MCDwarfDwoLineTable::Emit(MCStreamer &MCOS) const {
219   MCOS.EmitLabel(Header.Emit(&MCOS, None).second);
220 }
221
222 std::pair<MCSymbol *, MCSymbol *> MCDwarfLineTableHeader::Emit(MCStreamer *MCOS) const {
223   static const char StandardOpcodeLengths[] = {
224       0, // length of DW_LNS_copy
225       1, // length of DW_LNS_advance_pc
226       1, // length of DW_LNS_advance_line
227       1, // length of DW_LNS_set_file
228       1, // length of DW_LNS_set_column
229       0, // length of DW_LNS_negate_stmt
230       0, // length of DW_LNS_set_basic_block
231       0, // length of DW_LNS_const_add_pc
232       1, // length of DW_LNS_fixed_advance_pc
233       0, // length of DW_LNS_set_prologue_end
234       0, // length of DW_LNS_set_epilogue_begin
235       1  // DW_LNS_set_isa
236   };
237   assert(array_lengthof(StandardOpcodeLengths) ==
238          (DWARF2_LINE_OPCODE_BASE - 1));
239   return Emit(MCOS, StandardOpcodeLengths);
240 }
241
242 static const MCExpr *forceExpAbs(MCStreamer &OS, const MCExpr* Expr) {
243   MCContext &Context = OS.getContext();
244   assert(!isa<MCSymbolRefExpr>(Expr));
245   if (Context.getAsmInfo()->hasAggressiveSymbolFolding())
246     return Expr;
247
248   MCSymbol *ABS = Context.createTempSymbol();
249   OS.EmitAssignment(ABS, Expr);
250   return MCSymbolRefExpr::Create(ABS, Context);
251 }
252
253 static void emitAbsValue(MCStreamer &OS, const MCExpr *Value, unsigned Size) {
254   const MCExpr *ABS = forceExpAbs(OS, Value);
255   OS.EmitValue(ABS, Size);
256 }
257
258 std::pair<MCSymbol *, MCSymbol *>
259 MCDwarfLineTableHeader::Emit(MCStreamer *MCOS,
260                              ArrayRef<char> StandardOpcodeLengths) const {
261
262   MCContext &context = MCOS->getContext();
263
264   // Create a symbol at the beginning of the line table.
265   MCSymbol *LineStartSym = Label;
266   if (!LineStartSym)
267     LineStartSym = context.createTempSymbol();
268   // Set the value of the symbol, as we are at the start of the line table.
269   MCOS->EmitLabel(LineStartSym);
270
271   // Create a symbol for the end of the section (to be set when we get there).
272   MCSymbol *LineEndSym = context.createTempSymbol();
273
274   // The first 4 bytes is the total length of the information for this
275   // compilation unit (not including these 4 bytes for the length).
276   emitAbsValue(*MCOS,
277                MakeStartMinusEndExpr(*MCOS, *LineStartSym, *LineEndSym, 4), 4);
278
279   // Next 2 bytes is the Version, which is Dwarf 2.
280   MCOS->EmitIntValue(2, 2);
281
282   // Create a symbol for the end of the prologue (to be set when we get there).
283   MCSymbol *ProEndSym = context.createTempSymbol(); // Lprologue_end
284
285   // Length of the prologue, is the next 4 bytes.  Which is the start of the
286   // section to the end of the prologue.  Not including the 4 bytes for the
287   // total length, the 2 bytes for the version, and these 4 bytes for the
288   // length of the prologue.
289   emitAbsValue(
290       *MCOS,
291       MakeStartMinusEndExpr(*MCOS, *LineStartSym, *ProEndSym, (4 + 2 + 4)), 4);
292
293   // Parameters of the state machine, are next.
294   MCOS->EmitIntValue(context.getAsmInfo()->getMinInstAlignment(), 1);
295   MCOS->EmitIntValue(DWARF2_LINE_DEFAULT_IS_STMT, 1);
296   MCOS->EmitIntValue(DWARF2_LINE_BASE, 1);
297   MCOS->EmitIntValue(DWARF2_LINE_RANGE, 1);
298   MCOS->EmitIntValue(StandardOpcodeLengths.size() + 1, 1);
299
300   // Standard opcode lengths
301   for (char Length : StandardOpcodeLengths)
302     MCOS->EmitIntValue(Length, 1);
303
304   // Put out the directory and file tables.
305
306   // First the directory table.
307   for (unsigned i = 0; i < MCDwarfDirs.size(); i++) {
308     MCOS->EmitBytes(MCDwarfDirs[i]); // the DirectoryName
309     MCOS->EmitBytes(StringRef("\0", 1)); // the null term. of the string
310   }
311   MCOS->EmitIntValue(0, 1); // Terminate the directory list
312
313   // Second the file table.
314   for (unsigned i = 1; i < MCDwarfFiles.size(); i++) {
315     assert(!MCDwarfFiles[i].Name.empty());
316     MCOS->EmitBytes(MCDwarfFiles[i].Name); // FileName
317     MCOS->EmitBytes(StringRef("\0", 1)); // the null term. of the string
318     // the Directory num
319     MCOS->EmitULEB128IntValue(MCDwarfFiles[i].DirIndex);
320     MCOS->EmitIntValue(0, 1); // last modification timestamp (always 0)
321     MCOS->EmitIntValue(0, 1); // filesize (always 0)
322   }
323   MCOS->EmitIntValue(0, 1); // Terminate the file list
324
325   // This is the end of the prologue, so set the value of the symbol at the
326   // end of the prologue (that was used in a previous expression).
327   MCOS->EmitLabel(ProEndSym);
328
329   return std::make_pair(LineStartSym, LineEndSym);
330 }
331
332 void MCDwarfLineTable::EmitCU(MCObjectStreamer *MCOS) const {
333   MCSymbol *LineEndSym = Header.Emit(MCOS).second;
334
335   // Put out the line tables.
336   for (const auto &LineSec : MCLineSections.getMCLineEntries())
337     EmitDwarfLineTable(MCOS, LineSec.first, LineSec.second);
338
339   // This is the end of the section, so set the value of the symbol at the end
340   // of this section (that was used in a previous expression).
341   MCOS->EmitLabel(LineEndSym);
342 }
343
344 unsigned MCDwarfLineTable::getFile(StringRef &Directory, StringRef &FileName,
345                                    unsigned FileNumber) {
346   return Header.getFile(Directory, FileName, FileNumber);
347 }
348
349 unsigned MCDwarfLineTableHeader::getFile(StringRef &Directory,
350                                          StringRef &FileName,
351                                          unsigned FileNumber) {
352   if (Directory == CompilationDir)
353     Directory = "";
354   if (FileName.empty()) {
355     FileName = "<stdin>";
356     Directory = "";
357   }
358   assert(!FileName.empty());
359   if (FileNumber == 0) {
360     FileNumber = SourceIdMap.size() + 1;
361     assert((MCDwarfFiles.empty() || FileNumber == MCDwarfFiles.size()) &&
362            "Don't mix autonumbered and explicit numbered line table usage");
363     SmallString<256> Buffer;
364     auto IterBool = SourceIdMap.insert(
365         std::make_pair((Directory + Twine('\0') + FileName).toStringRef(Buffer),
366                        FileNumber));
367     if (!IterBool.second)
368       return IterBool.first->second;
369   }
370   // Make space for this FileNumber in the MCDwarfFiles vector if needed.
371   MCDwarfFiles.resize(FileNumber + 1);
372
373   // Get the new MCDwarfFile slot for this FileNumber.
374   MCDwarfFile &File = MCDwarfFiles[FileNumber];
375
376   // It is an error to use see the same number more than once.
377   if (!File.Name.empty())
378     return 0;
379
380   if (Directory.empty()) {
381     // Separate the directory part from the basename of the FileName.
382     StringRef tFileName = sys::path::filename(FileName);
383     if (!tFileName.empty()) {
384       Directory = sys::path::parent_path(FileName);
385       if (!Directory.empty())
386         FileName = tFileName;
387     }
388   }
389
390   // Find or make an entry in the MCDwarfDirs vector for this Directory.
391   // Capture directory name.
392   unsigned DirIndex;
393   if (Directory.empty()) {
394     // For FileNames with no directories a DirIndex of 0 is used.
395     DirIndex = 0;
396   } else {
397     DirIndex = 0;
398     for (unsigned End = MCDwarfDirs.size(); DirIndex < End; DirIndex++) {
399       if (Directory == MCDwarfDirs[DirIndex])
400         break;
401     }
402     if (DirIndex >= MCDwarfDirs.size())
403       MCDwarfDirs.push_back(Directory);
404     // The DirIndex is one based, as DirIndex of 0 is used for FileNames with
405     // no directories.  MCDwarfDirs[] is unlike MCDwarfFiles[] in that the
406     // directory names are stored at MCDwarfDirs[DirIndex-1] where FileNames
407     // are stored at MCDwarfFiles[FileNumber].Name .
408     DirIndex++;
409   }
410
411   File.Name = FileName;
412   File.DirIndex = DirIndex;
413
414   // return the allocated FileNumber.
415   return FileNumber;
416 }
417
418 /// Utility function to emit the encoding to a streamer.
419 void MCDwarfLineAddr::Emit(MCStreamer *MCOS, int64_t LineDelta,
420                            uint64_t AddrDelta) {
421   MCContext &Context = MCOS->getContext();
422   SmallString<256> Tmp;
423   raw_svector_ostream OS(Tmp);
424   MCDwarfLineAddr::Encode(Context, LineDelta, AddrDelta, OS);
425   MCOS->EmitBytes(OS.str());
426 }
427
428 /// Utility function to encode a Dwarf pair of LineDelta and AddrDeltas.
429 void MCDwarfLineAddr::Encode(MCContext &Context, int64_t LineDelta,
430                              uint64_t AddrDelta, raw_ostream &OS) {
431   uint64_t Temp, Opcode;
432   bool NeedCopy = false;
433
434   // Scale the address delta by the minimum instruction length.
435   AddrDelta = ScaleAddrDelta(Context, AddrDelta);
436
437   // A LineDelta of INT64_MAX is a signal that this is actually a
438   // DW_LNE_end_sequence. We cannot use special opcodes here, since we want the
439   // end_sequence to emit the matrix entry.
440   if (LineDelta == INT64_MAX) {
441     if (AddrDelta == MAX_SPECIAL_ADDR_DELTA)
442       OS << char(dwarf::DW_LNS_const_add_pc);
443     else if (AddrDelta) {
444       OS << char(dwarf::DW_LNS_advance_pc);
445       encodeULEB128(AddrDelta, OS);
446     }
447     OS << char(dwarf::DW_LNS_extended_op);
448     OS << char(1);
449     OS << char(dwarf::DW_LNE_end_sequence);
450     return;
451   }
452
453   // Bias the line delta by the base.
454   Temp = LineDelta - DWARF2_LINE_BASE;
455
456   // If the line increment is out of range of a special opcode, we must encode
457   // it with DW_LNS_advance_line.
458   if (Temp >= DWARF2_LINE_RANGE) {
459     OS << char(dwarf::DW_LNS_advance_line);
460     encodeSLEB128(LineDelta, OS);
461
462     LineDelta = 0;
463     Temp = 0 - DWARF2_LINE_BASE;
464     NeedCopy = true;
465   }
466
467   // Use DW_LNS_copy instead of a "line +0, addr +0" special opcode.
468   if (LineDelta == 0 && AddrDelta == 0) {
469     OS << char(dwarf::DW_LNS_copy);
470     return;
471   }
472
473   // Bias the opcode by the special opcode base.
474   Temp += DWARF2_LINE_OPCODE_BASE;
475
476   // Avoid overflow when addr_delta is large.
477   if (AddrDelta < 256 + MAX_SPECIAL_ADDR_DELTA) {
478     // Try using a special opcode.
479     Opcode = Temp + AddrDelta * DWARF2_LINE_RANGE;
480     if (Opcode <= 255) {
481       OS << char(Opcode);
482       return;
483     }
484
485     // Try using DW_LNS_const_add_pc followed by special op.
486     Opcode = Temp + (AddrDelta - MAX_SPECIAL_ADDR_DELTA) * DWARF2_LINE_RANGE;
487     if (Opcode <= 255) {
488       OS << char(dwarf::DW_LNS_const_add_pc);
489       OS << char(Opcode);
490       return;
491     }
492   }
493
494   // Otherwise use DW_LNS_advance_pc.
495   OS << char(dwarf::DW_LNS_advance_pc);
496   encodeULEB128(AddrDelta, OS);
497
498   if (NeedCopy)
499     OS << char(dwarf::DW_LNS_copy);
500   else
501     OS << char(Temp);
502 }
503
504 // Utility function to write a tuple for .debug_abbrev.
505 static void EmitAbbrev(MCStreamer *MCOS, uint64_t Name, uint64_t Form) {
506   MCOS->EmitULEB128IntValue(Name);
507   MCOS->EmitULEB128IntValue(Form);
508 }
509
510 // When generating dwarf for assembly source files this emits
511 // the data for .debug_abbrev section which contains three DIEs.
512 static void EmitGenDwarfAbbrev(MCStreamer *MCOS) {
513   MCContext &context = MCOS->getContext();
514   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfAbbrevSection());
515
516   // DW_TAG_compile_unit DIE abbrev (1).
517   MCOS->EmitULEB128IntValue(1);
518   MCOS->EmitULEB128IntValue(dwarf::DW_TAG_compile_unit);
519   MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_CHILDREN_yes, 1);
520   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_stmt_list, dwarf::DW_FORM_data4);
521   if (MCOS->getContext().getGenDwarfSectionSyms().size() > 1 &&
522       MCOS->getContext().getDwarfVersion() >= 3) {
523     EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_ranges, dwarf::DW_FORM_data4);
524   } else {
525     EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_low_pc, dwarf::DW_FORM_addr);
526     EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_high_pc, dwarf::DW_FORM_addr);
527   }
528   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_name, dwarf::DW_FORM_string);
529   if (!context.getCompilationDir().empty())
530     EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_comp_dir, dwarf::DW_FORM_string);
531   StringRef DwarfDebugFlags = context.getDwarfDebugFlags();
532   if (!DwarfDebugFlags.empty())
533     EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_APPLE_flags, dwarf::DW_FORM_string);
534   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_producer, dwarf::DW_FORM_string);
535   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_language, dwarf::DW_FORM_data2);
536   EmitAbbrev(MCOS, 0, 0);
537
538   // DW_TAG_label DIE abbrev (2).
539   MCOS->EmitULEB128IntValue(2);
540   MCOS->EmitULEB128IntValue(dwarf::DW_TAG_label);
541   MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_CHILDREN_yes, 1);
542   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_name, dwarf::DW_FORM_string);
543   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_decl_file, dwarf::DW_FORM_data4);
544   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_decl_line, dwarf::DW_FORM_data4);
545   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_low_pc, dwarf::DW_FORM_addr);
546   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_prototyped, dwarf::DW_FORM_flag);
547   EmitAbbrev(MCOS, 0, 0);
548
549   // DW_TAG_unspecified_parameters DIE abbrev (3).
550   MCOS->EmitULEB128IntValue(3);
551   MCOS->EmitULEB128IntValue(dwarf::DW_TAG_unspecified_parameters);
552   MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_CHILDREN_no, 1);
553   EmitAbbrev(MCOS, 0, 0);
554
555   // Terminate the abbreviations for this compilation unit.
556   MCOS->EmitIntValue(0, 1);
557 }
558
559 // When generating dwarf for assembly source files this emits the data for
560 // .debug_aranges section. This section contains a header and a table of pairs
561 // of PointerSize'ed values for the address and size of section(s) with line
562 // table entries.
563 static void EmitGenDwarfAranges(MCStreamer *MCOS,
564                                 const MCSymbol *InfoSectionSymbol) {
565   MCContext &context = MCOS->getContext();
566
567   auto &Sections = context.getGenDwarfSectionSyms();
568
569   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfARangesSection());
570
571   // This will be the length of the .debug_aranges section, first account for
572   // the size of each item in the header (see below where we emit these items).
573   int Length = 4 + 2 + 4 + 1 + 1;
574
575   // Figure the padding after the header before the table of address and size
576   // pairs who's values are PointerSize'ed.
577   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
578   int AddrSize = asmInfo->getPointerSize();
579   int Pad = 2 * AddrSize - (Length & (2 * AddrSize - 1));
580   if (Pad == 2 * AddrSize)
581     Pad = 0;
582   Length += Pad;
583
584   // Add the size of the pair of PointerSize'ed values for the address and size
585   // of each section we have in the table.
586   Length += 2 * AddrSize * Sections.size();
587   // And the pair of terminating zeros.
588   Length += 2 * AddrSize;
589
590
591   // Emit the header for this section.
592   // The 4 byte length not including the 4 byte value for the length.
593   MCOS->EmitIntValue(Length - 4, 4);
594   // The 2 byte version, which is 2.
595   MCOS->EmitIntValue(2, 2);
596   // The 4 byte offset to the compile unit in the .debug_info from the start
597   // of the .debug_info.
598   if (InfoSectionSymbol)
599     MCOS->EmitSymbolValue(InfoSectionSymbol, 4,
600                           asmInfo->needsDwarfSectionOffsetDirective());
601   else
602     MCOS->EmitIntValue(0, 4);
603   // The 1 byte size of an address.
604   MCOS->EmitIntValue(AddrSize, 1);
605   // The 1 byte size of a segment descriptor, we use a value of zero.
606   MCOS->EmitIntValue(0, 1);
607   // Align the header with the padding if needed, before we put out the table.
608   for(int i = 0; i < Pad; i++)
609     MCOS->EmitIntValue(0, 1);
610
611   // Now emit the table of pairs of PointerSize'ed values for the section
612   // addresses and sizes.
613   for (const auto &sec : Sections) {
614     MCSymbol *StartSymbol = sec.second.first;
615     MCSymbol *EndSymbol = sec.second.second;
616     assert(StartSymbol && "StartSymbol must not be NULL");
617     assert(EndSymbol && "EndSymbol must not be NULL");
618
619     const MCExpr *Addr = MCSymbolRefExpr::Create(
620       StartSymbol, MCSymbolRefExpr::VK_None, context);
621     const MCExpr *Size = MakeStartMinusEndExpr(*MCOS,
622       *StartSymbol, *EndSymbol, 0);
623     MCOS->EmitValue(Addr, AddrSize);
624     emitAbsValue(*MCOS, Size, AddrSize);
625   }
626
627   // And finally the pair of terminating zeros.
628   MCOS->EmitIntValue(0, AddrSize);
629   MCOS->EmitIntValue(0, AddrSize);
630 }
631
632 // When generating dwarf for assembly source files this emits the data for
633 // .debug_info section which contains three parts.  The header, the compile_unit
634 // DIE and a list of label DIEs.
635 static void EmitGenDwarfInfo(MCStreamer *MCOS,
636                              const MCSymbol *AbbrevSectionSymbol,
637                              const MCSymbol *LineSectionSymbol,
638                              const MCSymbol *RangesSectionSymbol) {
639   MCContext &context = MCOS->getContext();
640
641   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfInfoSection());
642
643   // Create a symbol at the start and end of this section used in here for the
644   // expression to calculate the length in the header.
645   MCSymbol *InfoStart = context.createTempSymbol();
646   MCOS->EmitLabel(InfoStart);
647   MCSymbol *InfoEnd = context.createTempSymbol();
648
649   // First part: the header.
650
651   // The 4 byte total length of the information for this compilation unit, not
652   // including these 4 bytes.
653   const MCExpr *Length = MakeStartMinusEndExpr(*MCOS, *InfoStart, *InfoEnd, 4);
654   emitAbsValue(*MCOS, Length, 4);
655
656   // The 2 byte DWARF version.
657   MCOS->EmitIntValue(context.getDwarfVersion(), 2);
658
659   const MCAsmInfo &AsmInfo = *context.getAsmInfo();
660   // The 4 byte offset to the debug abbrevs from the start of the .debug_abbrev,
661   // it is at the start of that section so this is zero.
662   if (AbbrevSectionSymbol == nullptr)
663     MCOS->EmitIntValue(0, 4);
664   else
665     MCOS->EmitSymbolValue(AbbrevSectionSymbol, 4,
666                           AsmInfo.needsDwarfSectionOffsetDirective());
667
668   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
669   int AddrSize = asmInfo->getPointerSize();
670   // The 1 byte size of an address.
671   MCOS->EmitIntValue(AddrSize, 1);
672
673   // Second part: the compile_unit DIE.
674
675   // The DW_TAG_compile_unit DIE abbrev (1).
676   MCOS->EmitULEB128IntValue(1);
677
678   // DW_AT_stmt_list, a 4 byte offset from the start of the .debug_line section,
679   // which is at the start of that section so this is zero.
680   if (LineSectionSymbol)
681     MCOS->EmitSymbolValue(LineSectionSymbol, 4,
682                           AsmInfo.needsDwarfSectionOffsetDirective());
683   else
684     MCOS->EmitIntValue(0, 4);
685
686   if (RangesSectionSymbol) {
687     // There are multiple sections containing code, so we must use the
688     // .debug_ranges sections.
689
690     // AT_ranges, the 4 byte offset from the start of the .debug_ranges section
691     // to the address range list for this compilation unit.
692     MCOS->EmitSymbolValue(RangesSectionSymbol, 4);
693   } else {
694     // If we only have one non-empty code section, we can use the simpler
695     // AT_low_pc and AT_high_pc attributes.
696
697     // Find the first (and only) non-empty text section
698     auto &Sections = context.getGenDwarfSectionSyms();
699     const auto TextSection = Sections.begin();
700     assert(TextSection != Sections.end() && "No text section found");
701
702     MCSymbol *StartSymbol = TextSection->second.first;
703     MCSymbol *EndSymbol = TextSection->second.second;
704     assert(StartSymbol && "StartSymbol must not be NULL");
705     assert(EndSymbol && "EndSymbol must not be NULL");
706
707     // AT_low_pc, the first address of the default .text section.
708     const MCExpr *Start = MCSymbolRefExpr::Create(
709         StartSymbol, MCSymbolRefExpr::VK_None, context);
710     MCOS->EmitValue(Start, AddrSize);
711
712     // AT_high_pc, the last address of the default .text section.
713     const MCExpr *End = MCSymbolRefExpr::Create(
714       EndSymbol, MCSymbolRefExpr::VK_None, context);
715     MCOS->EmitValue(End, AddrSize);
716   }
717
718   // AT_name, the name of the source file.  Reconstruct from the first directory
719   // and file table entries.
720   const SmallVectorImpl<std::string> &MCDwarfDirs = context.getMCDwarfDirs();
721   if (MCDwarfDirs.size() > 0) {
722     MCOS->EmitBytes(MCDwarfDirs[0]);
723     MCOS->EmitBytes(sys::path::get_separator());
724   }
725   const SmallVectorImpl<MCDwarfFile> &MCDwarfFiles =
726     MCOS->getContext().getMCDwarfFiles();
727   MCOS->EmitBytes(MCDwarfFiles[1].Name);
728   MCOS->EmitIntValue(0, 1); // NULL byte to terminate the string.
729
730   // AT_comp_dir, the working directory the assembly was done in.
731   if (!context.getCompilationDir().empty()) {
732     MCOS->EmitBytes(context.getCompilationDir());
733     MCOS->EmitIntValue(0, 1); // NULL byte to terminate the string.
734   }
735
736   // AT_APPLE_flags, the command line arguments of the assembler tool.
737   StringRef DwarfDebugFlags = context.getDwarfDebugFlags();
738   if (!DwarfDebugFlags.empty()){
739     MCOS->EmitBytes(DwarfDebugFlags);
740     MCOS->EmitIntValue(0, 1); // NULL byte to terminate the string.
741   }
742
743   // AT_producer, the version of the assembler tool.
744   StringRef DwarfDebugProducer = context.getDwarfDebugProducer();
745   if (!DwarfDebugProducer.empty())
746     MCOS->EmitBytes(DwarfDebugProducer);
747   else
748     MCOS->EmitBytes(StringRef("llvm-mc (based on LLVM " PACKAGE_VERSION ")"));
749   MCOS->EmitIntValue(0, 1); // NULL byte to terminate the string.
750
751   // AT_language, a 4 byte value.  We use DW_LANG_Mips_Assembler as the dwarf2
752   // draft has no standard code for assembler.
753   MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LANG_Mips_Assembler, 2);
754
755   // Third part: the list of label DIEs.
756
757   // Loop on saved info for dwarf labels and create the DIEs for them.
758   const std::vector<MCGenDwarfLabelEntry> &Entries =
759       MCOS->getContext().getMCGenDwarfLabelEntries();
760   for (const auto &Entry : Entries) {
761     // The DW_TAG_label DIE abbrev (2).
762     MCOS->EmitULEB128IntValue(2);
763
764     // AT_name, of the label without any leading underbar.
765     MCOS->EmitBytes(Entry.getName());
766     MCOS->EmitIntValue(0, 1); // NULL byte to terminate the string.
767
768     // AT_decl_file, index into the file table.
769     MCOS->EmitIntValue(Entry.getFileNumber(), 4);
770
771     // AT_decl_line, source line number.
772     MCOS->EmitIntValue(Entry.getLineNumber(), 4);
773
774     // AT_low_pc, start address of the label.
775     const MCExpr *AT_low_pc = MCSymbolRefExpr::Create(Entry.getLabel(),
776                                              MCSymbolRefExpr::VK_None, context);
777     MCOS->EmitValue(AT_low_pc, AddrSize);
778
779     // DW_AT_prototyped, a one byte flag value of 0 saying we have no prototype.
780     MCOS->EmitIntValue(0, 1);
781
782     // The DW_TAG_unspecified_parameters DIE abbrev (3).
783     MCOS->EmitULEB128IntValue(3);
784
785     // Add the NULL DIE terminating the DW_TAG_unspecified_parameters DIE's.
786     MCOS->EmitIntValue(0, 1);
787   }
788
789   // Add the NULL DIE terminating the Compile Unit DIE's.
790   MCOS->EmitIntValue(0, 1);
791
792   // Now set the value of the symbol at the end of the info section.
793   MCOS->EmitLabel(InfoEnd);
794 }
795
796 // When generating dwarf for assembly source files this emits the data for
797 // .debug_ranges section. We only emit one range list, which spans all of the
798 // executable sections of this file.
799 static void EmitGenDwarfRanges(MCStreamer *MCOS) {
800   MCContext &context = MCOS->getContext();
801   auto &Sections = context.getGenDwarfSectionSyms();
802
803   const MCAsmInfo *AsmInfo = context.getAsmInfo();
804   int AddrSize = AsmInfo->getPointerSize();
805
806   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfRangesSection());
807
808   for (const auto &sec : Sections) {
809
810     MCSymbol *StartSymbol = sec.second.first;
811     MCSymbol *EndSymbol = sec.second.second;
812     assert(StartSymbol && "StartSymbol must not be NULL");
813     assert(EndSymbol && "EndSymbol must not be NULL");
814
815     // Emit a base address selection entry for the start of this section
816     const MCExpr *SectionStartAddr = MCSymbolRefExpr::Create(
817       StartSymbol, MCSymbolRefExpr::VK_None, context);
818     MCOS->EmitFill(AddrSize, 0xFF);
819     MCOS->EmitValue(SectionStartAddr, AddrSize);
820
821     // Emit a range list entry spanning this section
822     const MCExpr *SectionSize = MakeStartMinusEndExpr(*MCOS,
823       *StartSymbol, *EndSymbol, 0);
824     MCOS->EmitIntValue(0, AddrSize);
825     emitAbsValue(*MCOS, SectionSize, AddrSize);
826   }
827
828   // Emit end of list entry
829   MCOS->EmitIntValue(0, AddrSize);
830   MCOS->EmitIntValue(0, AddrSize);
831 }
832
833 //
834 // When generating dwarf for assembly source files this emits the Dwarf
835 // sections.
836 //
837 void MCGenDwarfInfo::Emit(MCStreamer *MCOS) {
838   MCContext &context = MCOS->getContext();
839
840   // Create the dwarf sections in this order (.debug_line already created).
841   const MCAsmInfo *AsmInfo = context.getAsmInfo();
842   bool CreateDwarfSectionSymbols =
843       AsmInfo->doesDwarfUseRelocationsAcrossSections();
844   MCSymbol *LineSectionSymbol = nullptr;
845   if (CreateDwarfSectionSymbols)
846     LineSectionSymbol = MCOS->getDwarfLineTableSymbol(0);
847   MCSymbol *AbbrevSectionSymbol = nullptr;
848   MCSymbol *InfoSectionSymbol = nullptr;
849   MCSymbol *RangesSectionSymbol = NULL;
850
851   // Create end symbols for each section, and remove empty sections
852   MCOS->getContext().finalizeDwarfSections(*MCOS);
853
854   // If there are no sections to generate debug info for, we don't need
855   // to do anything
856   if (MCOS->getContext().getGenDwarfSectionSyms().empty())
857     return;
858
859   // We only use the .debug_ranges section if we have multiple code sections,
860   // and we are emitting a DWARF version which supports it.
861   const bool UseRangesSection =
862       MCOS->getContext().getGenDwarfSectionSyms().size() > 1 &&
863       MCOS->getContext().getDwarfVersion() >= 3;
864   CreateDwarfSectionSymbols |= UseRangesSection;
865
866   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfInfoSection());
867   if (CreateDwarfSectionSymbols) {
868     InfoSectionSymbol = context.createTempSymbol();
869     MCOS->EmitLabel(InfoSectionSymbol);
870   }
871   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfAbbrevSection());
872   if (CreateDwarfSectionSymbols) {
873     AbbrevSectionSymbol = context.createTempSymbol();
874     MCOS->EmitLabel(AbbrevSectionSymbol);
875   }
876   if (UseRangesSection) {
877     MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfRangesSection());
878     if (CreateDwarfSectionSymbols) {
879       RangesSectionSymbol = context.createTempSymbol();
880       MCOS->EmitLabel(RangesSectionSymbol);
881     }
882   }
883
884   assert((RangesSectionSymbol != NULL) || !UseRangesSection);
885
886   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfARangesSection());
887
888   // Output the data for .debug_aranges section.
889   EmitGenDwarfAranges(MCOS, InfoSectionSymbol);
890
891   if (UseRangesSection)
892     EmitGenDwarfRanges(MCOS);
893
894   // Output the data for .debug_abbrev section.
895   EmitGenDwarfAbbrev(MCOS);
896
897   // Output the data for .debug_info section.
898   EmitGenDwarfInfo(MCOS, AbbrevSectionSymbol, LineSectionSymbol,
899                    RangesSectionSymbol);
900 }
901
902 //
903 // When generating dwarf for assembly source files this is called when symbol
904 // for a label is created.  If this symbol is not a temporary and is in the
905 // section that dwarf is being generated for, save the needed info to create
906 // a dwarf label.
907 //
908 void MCGenDwarfLabelEntry::Make(MCSymbol *Symbol, MCStreamer *MCOS,
909                                      SourceMgr &SrcMgr, SMLoc &Loc) {
910   // We won't create dwarf labels for temporary symbols.
911   if (Symbol->isTemporary())
912     return;
913   MCContext &context = MCOS->getContext();
914   // We won't create dwarf labels for symbols in sections that we are not
915   // generating debug info for.
916   if (!context.getGenDwarfSectionSyms().count(MCOS->getCurrentSection().first))
917     return;
918
919   // The dwarf label's name does not have the symbol name's leading
920   // underbar if any.
921   StringRef Name = Symbol->getName();
922   if (Name.startswith("_"))
923     Name = Name.substr(1, Name.size()-1);
924
925   // Get the dwarf file number to be used for the dwarf label.
926   unsigned FileNumber = context.getGenDwarfFileNumber();
927
928   // Finding the line number is the expensive part which is why we just don't
929   // pass it in as for some symbols we won't create a dwarf label.
930   unsigned CurBuffer = SrcMgr.FindBufferContainingLoc(Loc);
931   unsigned LineNumber = SrcMgr.FindLineNumber(Loc, CurBuffer);
932
933   // We create a temporary symbol for use for the AT_high_pc and AT_low_pc
934   // values so that they don't have things like an ARM thumb bit from the
935   // original symbol. So when used they won't get a low bit set after
936   // relocation.
937   MCSymbol *Label = context.createTempSymbol();
938   MCOS->EmitLabel(Label);
939
940   // Create and entry for the info and add it to the other entries.
941   MCOS->getContext().addMCGenDwarfLabelEntry(
942       MCGenDwarfLabelEntry(Name, FileNumber, LineNumber, Label));
943 }
944
945 static int getDataAlignmentFactor(MCStreamer &streamer) {
946   MCContext &context = streamer.getContext();
947   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
948   int size = asmInfo->getCalleeSaveStackSlotSize();
949   if (asmInfo->isStackGrowthDirectionUp())
950     return size;
951   else
952     return -size;
953 }
954
955 static unsigned getSizeForEncoding(MCStreamer &streamer,
956                                    unsigned symbolEncoding) {
957   MCContext &context = streamer.getContext();
958   unsigned format = symbolEncoding & 0x0f;
959   switch (format) {
960   default: llvm_unreachable("Unknown Encoding");
961   case dwarf::DW_EH_PE_absptr:
962   case dwarf::DW_EH_PE_signed:
963     return context.getAsmInfo()->getPointerSize();
964   case dwarf::DW_EH_PE_udata2:
965   case dwarf::DW_EH_PE_sdata2:
966     return 2;
967   case dwarf::DW_EH_PE_udata4:
968   case dwarf::DW_EH_PE_sdata4:
969     return 4;
970   case dwarf::DW_EH_PE_udata8:
971   case dwarf::DW_EH_PE_sdata8:
972     return 8;
973   }
974 }
975
976 static void emitFDESymbol(MCObjectStreamer &streamer, const MCSymbol &symbol,
977                        unsigned symbolEncoding, bool isEH) {
978   MCContext &context = streamer.getContext();
979   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
980   const MCExpr *v = asmInfo->getExprForFDESymbol(&symbol,
981                                                  symbolEncoding,
982                                                  streamer);
983   unsigned size = getSizeForEncoding(streamer, symbolEncoding);
984   if (asmInfo->doDwarfFDESymbolsUseAbsDiff() && isEH)
985     emitAbsValue(streamer, v, size);
986   else
987     streamer.EmitValue(v, size);
988 }
989
990 static void EmitPersonality(MCStreamer &streamer, const MCSymbol &symbol,
991                             unsigned symbolEncoding) {
992   MCContext &context = streamer.getContext();
993   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
994   const MCExpr *v = asmInfo->getExprForPersonalitySymbol(&symbol,
995                                                          symbolEncoding,
996                                                          streamer);
997   unsigned size = getSizeForEncoding(streamer, symbolEncoding);
998   streamer.EmitValue(v, size);
999 }
1000
1001 namespace {
1002   class FrameEmitterImpl {
1003     int CFAOffset;
1004     int InitialCFAOffset;
1005     bool IsEH;
1006     const MCSymbol *SectionStart;
1007   public:
1008     FrameEmitterImpl(bool isEH)
1009         : CFAOffset(0), InitialCFAOffset(0), IsEH(isEH), SectionStart(nullptr) {
1010     }
1011
1012     void setSectionStart(const MCSymbol *Label) { SectionStart = Label; }
1013
1014     /// Emit the unwind information in a compact way.
1015     void EmitCompactUnwind(MCObjectStreamer &streamer,
1016                            const MCDwarfFrameInfo &frame);
1017
1018     const MCSymbol &EmitCIE(MCObjectStreamer &streamer,
1019                             const MCSymbol *personality,
1020                             unsigned personalityEncoding,
1021                             const MCSymbol *lsda,
1022                             bool IsSignalFrame,
1023                             unsigned lsdaEncoding,
1024                             bool IsSimple);
1025     MCSymbol *EmitFDE(MCObjectStreamer &streamer,
1026                       const MCSymbol &cieStart,
1027                       const MCDwarfFrameInfo &frame);
1028     void EmitCFIInstructions(MCObjectStreamer &streamer,
1029                              ArrayRef<MCCFIInstruction> Instrs,
1030                              MCSymbol *BaseLabel);
1031     void EmitCFIInstruction(MCObjectStreamer &Streamer,
1032                             const MCCFIInstruction &Instr);
1033   };
1034
1035 } // end anonymous namespace
1036
1037 static void emitEncodingByte(MCObjectStreamer &Streamer, unsigned Encoding) {
1038   Streamer.EmitIntValue(Encoding, 1);
1039 }
1040
1041 void FrameEmitterImpl::EmitCFIInstruction(MCObjectStreamer &Streamer,
1042                                           const MCCFIInstruction &Instr) {
1043   int dataAlignmentFactor = getDataAlignmentFactor(Streamer);
1044   auto *MRI = Streamer.getContext().getRegisterInfo();
1045
1046   switch (Instr.getOperation()) {
1047   case MCCFIInstruction::OpRegister: {
1048     unsigned Reg1 = Instr.getRegister();
1049     unsigned Reg2 = Instr.getRegister2();
1050     if (!IsEH) {
1051       Reg1 = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg1, true), false);
1052       Reg2 = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg2, true), false);
1053     }
1054     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_register, 1);
1055     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg1);
1056     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg2);
1057     return;
1058   }
1059   case MCCFIInstruction::OpWindowSave: {
1060     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_GNU_window_save, 1);
1061     return;
1062   }
1063   case MCCFIInstruction::OpUndefined: {
1064     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1065     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_undefined, 1);
1066     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1067     return;
1068   }
1069   case MCCFIInstruction::OpAdjustCfaOffset:
1070   case MCCFIInstruction::OpDefCfaOffset: {
1071     const bool IsRelative =
1072       Instr.getOperation() == MCCFIInstruction::OpAdjustCfaOffset;
1073
1074     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_def_cfa_offset, 1);
1075
1076     if (IsRelative)
1077       CFAOffset += Instr.getOffset();
1078     else
1079       CFAOffset = -Instr.getOffset();
1080
1081     Streamer.EmitULEB128IntValue(CFAOffset);
1082
1083     return;
1084   }
1085   case MCCFIInstruction::OpDefCfa: {
1086     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1087     if (!IsEH)
1088       Reg = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg, true), false);
1089     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_def_cfa, 1);
1090     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1091     CFAOffset = -Instr.getOffset();
1092     Streamer.EmitULEB128IntValue(CFAOffset);
1093
1094     return;
1095   }
1096
1097   case MCCFIInstruction::OpDefCfaRegister: {
1098     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1099     if (!IsEH)
1100       Reg = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg, true), false);
1101     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_def_cfa_register, 1);
1102     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1103
1104     return;
1105   }
1106
1107   case MCCFIInstruction::OpOffset:
1108   case MCCFIInstruction::OpRelOffset: {
1109     const bool IsRelative =
1110       Instr.getOperation() == MCCFIInstruction::OpRelOffset;
1111
1112     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1113     if (!IsEH)
1114       Reg = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg, true), false);
1115
1116     int Offset = Instr.getOffset();
1117     if (IsRelative)
1118       Offset -= CFAOffset;
1119     Offset = Offset / dataAlignmentFactor;
1120
1121     if (Offset < 0) {
1122       Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_offset_extended_sf, 1);
1123       Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1124       Streamer.EmitSLEB128IntValue(Offset);
1125     } else if (Reg < 64) {
1126       Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_offset + Reg, 1);
1127       Streamer.EmitULEB128IntValue(Offset);
1128     } else {
1129       Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_offset_extended, 1);
1130       Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1131       Streamer.EmitULEB128IntValue(Offset);
1132     }
1133     return;
1134   }
1135   case MCCFIInstruction::OpRememberState:
1136     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_remember_state, 1);
1137     return;
1138   case MCCFIInstruction::OpRestoreState:
1139     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_restore_state, 1);
1140     return;
1141   case MCCFIInstruction::OpSameValue: {
1142     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1143     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_same_value, 1);
1144     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1145     return;
1146   }
1147   case MCCFIInstruction::OpRestore: {
1148     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1149     if (!IsEH)
1150       Reg = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg, true), false);
1151     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_restore | Reg, 1);
1152     return;
1153   }
1154   case MCCFIInstruction::OpEscape:
1155     Streamer.EmitBytes(Instr.getValues());
1156     return;
1157   }
1158   llvm_unreachable("Unhandled case in switch");
1159 }
1160
1161 /// Emit frame instructions to describe the layout of the frame.
1162 void FrameEmitterImpl::EmitCFIInstructions(MCObjectStreamer &streamer,
1163                                            ArrayRef<MCCFIInstruction> Instrs,
1164                                            MCSymbol *BaseLabel) {
1165   for (unsigned i = 0, N = Instrs.size(); i < N; ++i) {
1166     const MCCFIInstruction &Instr = Instrs[i];
1167     MCSymbol *Label = Instr.getLabel();
1168     // Throw out move if the label is invalid.
1169     if (Label && !Label->isDefined()) continue; // Not emitted, in dead code.
1170
1171     // Advance row if new location.
1172     if (BaseLabel && Label) {
1173       MCSymbol *ThisSym = Label;
1174       if (ThisSym != BaseLabel) {
1175         streamer.EmitDwarfAdvanceFrameAddr(BaseLabel, ThisSym);
1176         BaseLabel = ThisSym;
1177       }
1178     }
1179
1180     EmitCFIInstruction(streamer, Instr);
1181   }
1182 }
1183
1184 /// Emit the unwind information in a compact way.
1185 void FrameEmitterImpl::EmitCompactUnwind(MCObjectStreamer &Streamer,
1186                                          const MCDwarfFrameInfo &Frame) {
1187   MCContext &Context = Streamer.getContext();
1188   const MCObjectFileInfo *MOFI = Context.getObjectFileInfo();
1189
1190   // range-start range-length  compact-unwind-enc personality-func   lsda
1191   //  _foo       LfooEnd-_foo  0x00000023          0                 0
1192   //  _bar       LbarEnd-_bar  0x00000025         __gxx_personality  except_tab1
1193   //
1194   //   .section __LD,__compact_unwind,regular,debug
1195   //
1196   //   # compact unwind for _foo
1197   //   .quad _foo
1198   //   .set L1,LfooEnd-_foo
1199   //   .long L1
1200   //   .long 0x01010001
1201   //   .quad 0
1202   //   .quad 0
1203   //
1204   //   # compact unwind for _bar
1205   //   .quad _bar
1206   //   .set L2,LbarEnd-_bar
1207   //   .long L2
1208   //   .long 0x01020011
1209   //   .quad __gxx_personality
1210   //   .quad except_tab1
1211
1212   uint32_t Encoding = Frame.CompactUnwindEncoding;
1213   if (!Encoding) return;
1214   bool DwarfEHFrameOnly = (Encoding == MOFI->getCompactUnwindDwarfEHFrameOnly());
1215
1216   // The encoding needs to know we have an LSDA.
1217   if (!DwarfEHFrameOnly && Frame.Lsda)
1218     Encoding |= 0x40000000;
1219
1220   // Range Start
1221   unsigned FDEEncoding = MOFI->getFDEEncoding();
1222   unsigned Size = getSizeForEncoding(Streamer, FDEEncoding);
1223   Streamer.EmitSymbolValue(Frame.Begin, Size);
1224
1225   // Range Length
1226   const MCExpr *Range = MakeStartMinusEndExpr(Streamer, *Frame.Begin,
1227                                               *Frame.End, 0);
1228   emitAbsValue(Streamer, Range, 4);
1229
1230   // Compact Encoding
1231   Size = getSizeForEncoding(Streamer, dwarf::DW_EH_PE_udata4);
1232   Streamer.EmitIntValue(Encoding, Size);
1233
1234   // Personality Function
1235   Size = getSizeForEncoding(Streamer, dwarf::DW_EH_PE_absptr);
1236   if (!DwarfEHFrameOnly && Frame.Personality)
1237     Streamer.EmitSymbolValue(Frame.Personality, Size);
1238   else
1239     Streamer.EmitIntValue(0, Size); // No personality fn
1240
1241   // LSDA
1242   Size = getSizeForEncoding(Streamer, Frame.LsdaEncoding);
1243   if (!DwarfEHFrameOnly && Frame.Lsda)
1244     Streamer.EmitSymbolValue(Frame.Lsda, Size);
1245   else
1246     Streamer.EmitIntValue(0, Size); // No LSDA
1247 }
1248
1249 static unsigned getCIEVersion(bool IsEH, unsigned DwarfVersion) {
1250   if (IsEH)
1251     return 1;
1252   switch (DwarfVersion) {
1253   case 2:
1254     return 1;
1255   case 3:
1256     return 3;
1257   case 4:
1258     return 4;
1259   }
1260   llvm_unreachable("Unknown version");
1261 }
1262
1263 const MCSymbol &FrameEmitterImpl::EmitCIE(MCObjectStreamer &streamer,
1264                                           const MCSymbol *personality,
1265                                           unsigned personalityEncoding,
1266                                           const MCSymbol *lsda,
1267                                           bool IsSignalFrame,
1268                                           unsigned lsdaEncoding,
1269                                           bool IsSimple) {
1270   MCContext &context = streamer.getContext();
1271   const MCRegisterInfo *MRI = context.getRegisterInfo();
1272   const MCObjectFileInfo *MOFI = context.getObjectFileInfo();
1273
1274   MCSymbol *sectionStart = context.createTempSymbol();
1275   streamer.EmitLabel(sectionStart);
1276
1277   MCSymbol *sectionEnd = context.createTempSymbol();
1278
1279   // Length
1280   const MCExpr *Length = MakeStartMinusEndExpr(streamer, *sectionStart,
1281                                                *sectionEnd, 4);
1282   emitAbsValue(streamer, Length, 4);
1283
1284   // CIE ID
1285   unsigned CIE_ID = IsEH ? 0 : -1;
1286   streamer.EmitIntValue(CIE_ID, 4);
1287
1288   // Version
1289   uint8_t CIEVersion = getCIEVersion(IsEH, context.getDwarfVersion());
1290   streamer.EmitIntValue(CIEVersion, 1);
1291
1292   // Augmentation String
1293   SmallString<8> Augmentation;
1294   if (IsEH) {
1295     Augmentation += "z";
1296     if (personality)
1297       Augmentation += "P";
1298     if (lsda)
1299       Augmentation += "L";
1300     Augmentation += "R";
1301     if (IsSignalFrame)
1302       Augmentation += "S";
1303     streamer.EmitBytes(Augmentation);
1304   }
1305   streamer.EmitIntValue(0, 1);
1306
1307   if (CIEVersion >= 4) {
1308     // Address Size
1309     streamer.EmitIntValue(context.getAsmInfo()->getPointerSize(), 1);
1310
1311     // Segment Descriptor Size
1312     streamer.EmitIntValue(0, 1);
1313   }
1314
1315   // Code Alignment Factor
1316   streamer.EmitULEB128IntValue(context.getAsmInfo()->getMinInstAlignment());
1317
1318   // Data Alignment Factor
1319   streamer.EmitSLEB128IntValue(getDataAlignmentFactor(streamer));
1320
1321   // Return Address Register
1322   if (CIEVersion == 1) {
1323     assert(MRI->getRARegister() <= 255 &&
1324            "DWARF 2 encodes return_address_register in one byte");
1325     streamer.EmitIntValue(MRI->getDwarfRegNum(MRI->getRARegister(), IsEH), 1);
1326   } else {
1327     streamer.EmitULEB128IntValue(
1328         MRI->getDwarfRegNum(MRI->getRARegister(), IsEH));
1329   }
1330
1331   // Augmentation Data Length (optional)
1332
1333   unsigned augmentationLength = 0;
1334   if (IsEH) {
1335     if (personality) {
1336       // Personality Encoding
1337       augmentationLength += 1;
1338       // Personality
1339       augmentationLength += getSizeForEncoding(streamer, personalityEncoding);
1340     }
1341     if (lsda)
1342       augmentationLength += 1;
1343     // Encoding of the FDE pointers
1344     augmentationLength += 1;
1345
1346     streamer.EmitULEB128IntValue(augmentationLength);
1347
1348     // Augmentation Data (optional)
1349     if (personality) {
1350       // Personality Encoding
1351       emitEncodingByte(streamer, personalityEncoding);
1352       // Personality
1353       EmitPersonality(streamer, *personality, personalityEncoding);
1354     }
1355
1356     if (lsda)
1357       emitEncodingByte(streamer, lsdaEncoding);
1358
1359     // Encoding of the FDE pointers
1360     emitEncodingByte(streamer, MOFI->getFDEEncoding());
1361   }
1362
1363   // Initial Instructions
1364
1365   const MCAsmInfo *MAI = context.getAsmInfo();
1366   if (!IsSimple) {
1367     const std::vector<MCCFIInstruction> &Instructions =
1368         MAI->getInitialFrameState();
1369     EmitCFIInstructions(streamer, Instructions, nullptr);
1370   }
1371
1372   InitialCFAOffset = CFAOffset;
1373
1374   // Padding
1375   streamer.EmitValueToAlignment(IsEH ? 4 : MAI->getPointerSize());
1376
1377   streamer.EmitLabel(sectionEnd);
1378   return *sectionStart;
1379 }
1380
1381 MCSymbol *FrameEmitterImpl::EmitFDE(MCObjectStreamer &streamer,
1382                                     const MCSymbol &cieStart,
1383                                     const MCDwarfFrameInfo &frame) {
1384   MCContext &context = streamer.getContext();
1385   MCSymbol *fdeStart = context.createTempSymbol();
1386   MCSymbol *fdeEnd = context.createTempSymbol();
1387   const MCObjectFileInfo *MOFI = context.getObjectFileInfo();
1388
1389   CFAOffset = InitialCFAOffset;
1390
1391   // Length
1392   const MCExpr *Length = MakeStartMinusEndExpr(streamer, *fdeStart, *fdeEnd, 0);
1393   emitAbsValue(streamer, Length, 4);
1394
1395   streamer.EmitLabel(fdeStart);
1396
1397   // CIE Pointer
1398   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
1399   if (IsEH) {
1400     const MCExpr *offset = MakeStartMinusEndExpr(streamer, cieStart, *fdeStart,
1401                                                  0);
1402     emitAbsValue(streamer, offset, 4);
1403   } else if (!asmInfo->doesDwarfUseRelocationsAcrossSections()) {
1404     const MCExpr *offset = MakeStartMinusEndExpr(streamer, *SectionStart,
1405                                                  cieStart, 0);
1406     emitAbsValue(streamer, offset, 4);
1407   } else {
1408     streamer.EmitSymbolValue(&cieStart, 4);
1409   }
1410
1411   // PC Begin
1412   unsigned PCEncoding =
1413       IsEH ? MOFI->getFDEEncoding() : (unsigned)dwarf::DW_EH_PE_absptr;
1414   unsigned PCSize = getSizeForEncoding(streamer, PCEncoding);
1415   emitFDESymbol(streamer, *frame.Begin, PCEncoding, IsEH);
1416
1417   // PC Range
1418   const MCExpr *Range = MakeStartMinusEndExpr(streamer, *frame.Begin,
1419                                               *frame.End, 0);
1420   emitAbsValue(streamer, Range, PCSize);
1421
1422   if (IsEH) {
1423     // Augmentation Data Length
1424     unsigned augmentationLength = 0;
1425
1426     if (frame.Lsda)
1427       augmentationLength += getSizeForEncoding(streamer, frame.LsdaEncoding);
1428
1429     streamer.EmitULEB128IntValue(augmentationLength);
1430
1431     // Augmentation Data
1432     if (frame.Lsda)
1433       emitFDESymbol(streamer, *frame.Lsda, frame.LsdaEncoding, true);
1434   }
1435
1436   // Call Frame Instructions
1437   EmitCFIInstructions(streamer, frame.Instructions, frame.Begin);
1438
1439   // Padding
1440   streamer.EmitValueToAlignment(PCSize);
1441
1442   return fdeEnd;
1443 }
1444
1445 namespace {
1446   struct CIEKey {
1447     static const CIEKey getEmptyKey() {
1448       return CIEKey(nullptr, 0, -1, false, false);
1449     }
1450     static const CIEKey getTombstoneKey() {
1451       return CIEKey(nullptr, -1, 0, false, false);
1452     }
1453
1454     CIEKey(const MCSymbol *Personality_, unsigned PersonalityEncoding_,
1455            unsigned LsdaEncoding_, bool IsSignalFrame_, bool IsSimple_)
1456         : Personality(Personality_), PersonalityEncoding(PersonalityEncoding_),
1457           LsdaEncoding(LsdaEncoding_), IsSignalFrame(IsSignalFrame_),
1458           IsSimple(IsSimple_) {}
1459     const MCSymbol *Personality;
1460     unsigned PersonalityEncoding;
1461     unsigned LsdaEncoding;
1462     bool IsSignalFrame;
1463     bool IsSimple;
1464   };
1465 }
1466
1467 namespace llvm {
1468   template <>
1469   struct DenseMapInfo<CIEKey> {
1470     static CIEKey getEmptyKey() {
1471       return CIEKey::getEmptyKey();
1472     }
1473     static CIEKey getTombstoneKey() {
1474       return CIEKey::getTombstoneKey();
1475     }
1476     static unsigned getHashValue(const CIEKey &Key) {
1477       return static_cast<unsigned>(hash_combine(Key.Personality,
1478                                                 Key.PersonalityEncoding,
1479                                                 Key.LsdaEncoding,
1480                                                 Key.IsSignalFrame,
1481                                                 Key.IsSimple));
1482     }
1483     static bool isEqual(const CIEKey &LHS,
1484                         const CIEKey &RHS) {
1485       return LHS.Personality == RHS.Personality &&
1486         LHS.PersonalityEncoding == RHS.PersonalityEncoding &&
1487         LHS.LsdaEncoding == RHS.LsdaEncoding &&
1488         LHS.IsSignalFrame == RHS.IsSignalFrame &&
1489         LHS.IsSimple == RHS.IsSimple;
1490     }
1491   };
1492 }
1493
1494 void MCDwarfFrameEmitter::Emit(MCObjectStreamer &Streamer, MCAsmBackend *MAB,
1495                                bool IsEH) {
1496   Streamer.generateCompactUnwindEncodings(MAB);
1497
1498   MCContext &Context = Streamer.getContext();
1499   const MCObjectFileInfo *MOFI = Context.getObjectFileInfo();
1500   FrameEmitterImpl Emitter(IsEH);
1501   ArrayRef<MCDwarfFrameInfo> FrameArray = Streamer.getDwarfFrameInfos();
1502
1503   // Emit the compact unwind info if available.
1504   bool NeedsEHFrameSection = !MOFI->getSupportsCompactUnwindWithoutEHFrame();
1505   if (IsEH && MOFI->getCompactUnwindSection()) {
1506     bool SectionEmitted = false;
1507     for (unsigned i = 0, n = FrameArray.size(); i < n; ++i) {
1508       const MCDwarfFrameInfo &Frame = FrameArray[i];
1509       if (Frame.CompactUnwindEncoding == 0) continue;
1510       if (!SectionEmitted) {
1511         Streamer.SwitchSection(MOFI->getCompactUnwindSection());
1512         Streamer.EmitValueToAlignment(Context.getAsmInfo()->getPointerSize());
1513         SectionEmitted = true;
1514       }
1515       NeedsEHFrameSection |=
1516         Frame.CompactUnwindEncoding ==
1517           MOFI->getCompactUnwindDwarfEHFrameOnly();
1518       Emitter.EmitCompactUnwind(Streamer, Frame);
1519     }
1520   }
1521
1522   if (!NeedsEHFrameSection) return;
1523
1524   const MCSection &Section =
1525     IsEH ? *const_cast<MCObjectFileInfo*>(MOFI)->getEHFrameSection() :
1526            *MOFI->getDwarfFrameSection();
1527
1528   Streamer.SwitchSection(&Section);
1529   MCSymbol *SectionStart = Context.createTempSymbol();
1530   Streamer.EmitLabel(SectionStart);
1531   Emitter.setSectionStart(SectionStart);
1532
1533   MCSymbol *FDEEnd = nullptr;
1534   DenseMap<CIEKey, const MCSymbol *> CIEStarts;
1535
1536   const MCSymbol *DummyDebugKey = nullptr;
1537   NeedsEHFrameSection = !MOFI->getSupportsCompactUnwindWithoutEHFrame();
1538   for (unsigned i = 0, n = FrameArray.size(); i < n; ++i) {
1539     const MCDwarfFrameInfo &Frame = FrameArray[i];
1540
1541     // Emit the label from the previous iteration
1542     if (FDEEnd) {
1543       Streamer.EmitLabel(FDEEnd);
1544       FDEEnd = nullptr;
1545     }
1546
1547     if (!NeedsEHFrameSection && Frame.CompactUnwindEncoding !=
1548           MOFI->getCompactUnwindDwarfEHFrameOnly())
1549       // Don't generate an EH frame if we don't need one. I.e., it's taken care
1550       // of by the compact unwind encoding.
1551       continue;
1552
1553     CIEKey Key(Frame.Personality, Frame.PersonalityEncoding,
1554                Frame.LsdaEncoding, Frame.IsSignalFrame, Frame.IsSimple);
1555     const MCSymbol *&CIEStart = IsEH ? CIEStarts[Key] : DummyDebugKey;
1556     if (!CIEStart)
1557       CIEStart = &Emitter.EmitCIE(Streamer, Frame.Personality,
1558                                   Frame.PersonalityEncoding, Frame.Lsda,
1559                                   Frame.IsSignalFrame,
1560                                   Frame.LsdaEncoding,
1561                                   Frame.IsSimple);
1562
1563     FDEEnd = Emitter.EmitFDE(Streamer, *CIEStart, Frame);
1564   }
1565
1566   Streamer.EmitValueToAlignment(Context.getAsmInfo()->getPointerSize());
1567   if (FDEEnd)
1568     Streamer.EmitLabel(FDEEnd);
1569 }
1570
1571 void MCDwarfFrameEmitter::EmitAdvanceLoc(MCObjectStreamer &Streamer,
1572                                          uint64_t AddrDelta) {
1573   MCContext &Context = Streamer.getContext();
1574   SmallString<256> Tmp;
1575   raw_svector_ostream OS(Tmp);
1576   MCDwarfFrameEmitter::EncodeAdvanceLoc(Context, AddrDelta, OS);
1577   Streamer.EmitBytes(OS.str());
1578 }
1579
1580 void MCDwarfFrameEmitter::EncodeAdvanceLoc(MCContext &Context,
1581                                            uint64_t AddrDelta,
1582                                            raw_ostream &OS) {
1583   // Scale the address delta by the minimum instruction length.
1584   AddrDelta = ScaleAddrDelta(Context, AddrDelta);
1585
1586   if (AddrDelta == 0) {
1587   } else if (isUIntN(6, AddrDelta)) {
1588     uint8_t Opcode = dwarf::DW_CFA_advance_loc | AddrDelta;
1589     OS << Opcode;
1590   } else if (isUInt<8>(AddrDelta)) {
1591     OS << uint8_t(dwarf::DW_CFA_advance_loc1);
1592     OS << uint8_t(AddrDelta);
1593   } else if (isUInt<16>(AddrDelta)) {
1594     // FIXME: check what is the correct behavior on a big endian machine.
1595     OS << uint8_t(dwarf::DW_CFA_advance_loc2);
1596     OS << uint8_t( AddrDelta       & 0xff);
1597     OS << uint8_t((AddrDelta >> 8) & 0xff);
1598   } else {
1599     // FIXME: check what is the correct behavior on a big endian machine.
1600     assert(isUInt<32>(AddrDelta));
1601     OS << uint8_t(dwarf::DW_CFA_advance_loc4);
1602     OS << uint8_t( AddrDelta        & 0xff);
1603     OS << uint8_t((AddrDelta >> 8)  & 0xff);
1604     OS << uint8_t((AddrDelta >> 16) & 0xff);
1605     OS << uint8_t((AddrDelta >> 24) & 0xff);
1606
1607   }
1608 }