lib/Target/PIC16/PIC16DebugInfo.cpp

   1
   2 //===-- PIC16DebugInfo.cpp - Implementation for PIC16 Debug Information ======//
   3 //
   4 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   5 //
   6 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   7 // License. See LICENSE.TXT for details.
   8 //
   9 //===----------------------------------------------------------------------===//
  10 //
  11 // This file contains the helper functions for representing debug information.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "PIC16.h"
  16 #include "PIC16ABINames.h"
  17 #include "PIC16DebugInfo.h"
  18 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  20 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  21 #include "llvm/Support/DebugLoc.h"
  22 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  23 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  24
  25 using namespace llvm;
  26
  27 /// PopulateDebugInfo - Populate the TypeNo, Aux[] and TagName from Ty.
  28 ///
  29 void PIC16DbgInfo::PopulateDebugInfo (DIType Ty, unsigned short &TypeNo,
  30                                       bool &HasAux, int Aux[],
  31                                       std::string &TagName) {
  32   if (Ty.isBasicType())
  33     PopulateBasicTypeInfo (Ty, TypeNo);
  34   else if (Ty.isCompositeType())
  35     PopulateCompositeTypeInfo (Ty, TypeNo, HasAux, Aux, TagName);
  36   else if (Ty.isDerivedType())
  37     PopulateDerivedTypeInfo (Ty, TypeNo, HasAux, Aux, TagName);
  38   else {
  39     TypeNo = PIC16Dbg::T_NULL;
  40     HasAux = false;
  41   }
  42   return;
  43 }
  44
  45 /// PopulateBasicTypeInfo- Populate TypeNo for basic type from Ty.
  46 ///
  47 void PIC16DbgInfo::PopulateBasicTypeInfo (DIType Ty, unsigned short &TypeNo) {
  48   std::string Name = Ty.getName();
  49   unsigned short BaseTy = GetTypeDebugNumber(Name);
  50   TypeNo = TypeNo << PIC16Dbg::S_BASIC;
  51   TypeNo = TypeNo | (0xffff & BaseTy);
  52 }
  53
  54 /// PopulateDerivedTypeInfo - Populate TypeNo, Aux[], TagName for derived type
  55 /// from Ty. Derived types are mostly pointers.
  56 ///
  57 void PIC16DbgInfo::PopulateDerivedTypeInfo (DIType Ty, unsigned short &TypeNo,
  58                                             bool &HasAux, int Aux[],
  59                                             std::string &TagName) {
  60
  61   switch(Ty.getTag())
  62   {
  63     case dwarf::DW_TAG_pointer_type:
  64       TypeNo = TypeNo << PIC16Dbg::S_DERIVED;
  65       TypeNo = TypeNo | PIC16Dbg::DT_PTR;
  66       break;
  67     default:
  68       TypeNo = TypeNo << PIC16Dbg::S_DERIVED;
  69   }
  70
  71   // We also need to encode the information about the base type of
  72   // pointer in TypeNo.
  73   DIType BaseType = DIDerivedType(Ty.getNode()).getTypeDerivedFrom();
  74   PopulateDebugInfo(BaseType, TypeNo, HasAux, Aux, TagName);
  75 }
  76
  77 /// PopulateArrayTypeInfo - Populate TypeNo, Aux[] for array from Ty.
  78 void PIC16DbgInfo::PopulateArrayTypeInfo (DIType Ty, unsigned short &TypeNo,
  79                                           bool &HasAux, int Aux[],
  80                                           std::string &TagName) {
  81
  82   DICompositeType CTy = DICompositeType(Ty.getNode());
  83   DIArray Elements = CTy.getTypeArray();
  84   unsigned short size = 1;
  85   unsigned short Dimension[4]={0,0,0,0};
  86   for (unsigned i = 0, N = Elements.getNumElements(); i < N; ++i) {
  87     DIDescriptor Element = Elements.getElement(i);
  88     if (Element.getTag() == dwarf::DW_TAG_subrange_type) {
  89       TypeNo = TypeNo << PIC16Dbg::S_DERIVED;
  90       TypeNo = TypeNo | PIC16Dbg::DT_ARY;
  91       DISubrange SubRange = DISubrange(Element.getNode());
  92       Dimension[i] = SubRange.getHi() - SubRange.getLo() + 1;
  93       // Each dimension is represented by 2 bytes starting at byte 9.
  94       Aux[8+i*2+0] = Dimension[i];
  95       Aux[8+i*2+1] = Dimension[i] >> 8;
  96       size = size * Dimension[i];
  97     }
  98   }
  99   HasAux = true;
 100   // In auxillary entry for array, 7th and 8th byte represent array size.
 101   Aux[6] = size & 0xff;
 102   Aux[7] = size >> 8;
 103   DIType BaseType = CTy.getTypeDerivedFrom();
 104   PopulateDebugInfo(BaseType, TypeNo, HasAux, Aux, TagName);
 105 }
 106
 107 /// PopulateStructOrUnionTypeInfo - Populate TypeNo, Aux[] , TagName for
 108 /// structure or union.
 109 ///
 110 void PIC16DbgInfo::PopulateStructOrUnionTypeInfo (DIType Ty,
 111                                                   unsigned short &TypeNo,
 112                                                   bool &HasAux, int Aux[],
 113                                                   std::string &TagName) {
 114   DICompositeType CTy = DICompositeType(Ty.getNode());
 115   TypeNo = TypeNo << PIC16Dbg::S_BASIC;
 116   if (Ty.getTag() == dwarf::DW_TAG_structure_type)
 117     TypeNo = TypeNo | PIC16Dbg::T_STRUCT;
 118   else
 119     TypeNo = TypeNo | PIC16Dbg::T_UNION;
 120   TagName = CTy.getName();
 121   // UniqueSuffix is .number where number is obtained from
 122   // llvm.dbg.composite<number>.
 123   // FIXME: This will break when composite type is not represented by
 124   // llvm.dbg.composite* global variable. Since we need to revisit
 125   // PIC16DebugInfo implementation anyways after the MDNodes based
 126   // framework is done, let us continue with the way it is.
 127   std::string UniqueSuffix = "." + Ty.getNode()->getNameStr().substr(18);
 128   TagName += UniqueSuffix;
 129   unsigned short size = CTy.getSizeInBits()/8;
 130   // 7th and 8th byte represent size.
 131   HasAux = true;
 132   Aux[6] = size & 0xff;
 133   Aux[7] = size >> 8;
 134 }
 135
 136 /// PopulateEnumTypeInfo - Populate TypeNo for enum from Ty.
 137 void PIC16DbgInfo::PopulateEnumTypeInfo (DIType Ty, unsigned short &TypeNo) {
 138   TypeNo = TypeNo << PIC16Dbg::S_BASIC;
 139   TypeNo = TypeNo | PIC16Dbg::T_ENUM;
 140 }
 141
 142 /// PopulateCompositeTypeInfo - Populate TypeNo, Aux[] and TagName for
 143 /// composite types from Ty.
 144 ///
 145 void PIC16DbgInfo::PopulateCompositeTypeInfo (DIType Ty, unsigned short &TypeNo,
 146                                               bool &HasAux, int Aux[],
 147                                               std::string &TagName) {
 148   switch (Ty.getTag()) {
 149     case dwarf::DW_TAG_array_type: {
 150       PopulateArrayTypeInfo (Ty, TypeNo, HasAux, Aux, TagName);
 151       break;
 152     }
 153     case dwarf:: DW_TAG_union_type:
 154     case dwarf::DW_TAG_structure_type: {
 155       PopulateStructOrUnionTypeInfo (Ty, TypeNo, HasAux, Aux, TagName);
 156       break;
 157     }
 158     case dwarf::DW_TAG_enumeration_type: {
 159       PopulateEnumTypeInfo (Ty, TypeNo);
 160       break;
 161     }
 162     default:
 163       TypeNo = TypeNo << PIC16Dbg::S_DERIVED;
 164   }
 165 }
 166
 167 /// GetTypeDebugNumber - Get debug type number for given type.
 168 ///
 169 unsigned PIC16DbgInfo::GetTypeDebugNumber(std::string &type)  {
 170   if (type == "char")
 171     return PIC16Dbg::T_CHAR;
 172   else if (type == "short")
 173     return PIC16Dbg::T_SHORT;
 174   else if (type == "int")
 175     return PIC16Dbg::T_INT;
 176   else if (type == "long")
 177     return PIC16Dbg::T_LONG;
 178   else if (type == "unsigned char")
 179     return PIC16Dbg::T_UCHAR;
 180   else if (type == "unsigned short")
 181     return PIC16Dbg::T_USHORT;
 182   else if (type == "unsigned int")
 183     return PIC16Dbg::T_UINT;
 184   else if (type == "unsigned long")
 185     return PIC16Dbg::T_ULONG;
 186   else
 187     return 0;
 188 }
 189
 190 /// GetStorageClass - Get storage class for give debug variable.
 191 ///
 192 short PIC16DbgInfo::getStorageClass(DIGlobalVariable DIGV) {
 193   short ClassNo;
 194   if (PAN::isLocalName(DIGV.getName())) {
 195     // Generating C_AUTO here fails due to error in linker. Change it once
 196     // linker is fixed.
 197     ClassNo = PIC16Dbg::C_STAT;
 198   }
 199   else if (DIGV.isLocalToUnit())
 200     ClassNo = PIC16Dbg::C_STAT;
 201   else
 202     ClassNo = PIC16Dbg::C_EXT;
 203   return ClassNo;
 204 }
 205
 206 /// BeginModule - Emit necessary debug info to start a Module and do other
 207 /// required initializations.
 208 void PIC16DbgInfo::BeginModule(Module &M) {
 209   // Emit file directive for module.
 210   DebugInfoFinder DbgFinder;
 211   DbgFinder.processModule(M);
 212   if (DbgFinder.compile_unit_count() != 0) {
 213     // FIXME : What if more then one CUs are present in a module ?
 214     MDNode *CU = *DbgFinder.compile_unit_begin();
 215     EmitDebugDirectives = true;
 216     SwitchToCU(CU);
 217   }
 218   // Emit debug info for decls of composite types.
 219   EmitCompositeTypeDecls(M);
 220 }
 221
 222 /// Helper to find first valid debug loc for a function.
 223 ///
 224 static const DebugLoc GetDebugLocForFunction(const MachineFunction &MF) {
 225   DebugLoc DL;
 226   for (MachineFunction::const_iterator I = MF.begin(), E = MF.end();
 227        I != E; ++I) {
 228     for (MachineBasicBlock::const_iterator II = I->begin(), E = I->end();
 229          II != E; ++II) {
 230       DL = II->getDebugLoc();
 231       if (!DL.isUnknown())
 232         return DL;
 233     }
 234   }
 235   return DL;
 236 }
 237
 238 /// BeginFunction - Emit necessary debug info to start a function.
 239 ///
 240 void PIC16DbgInfo::BeginFunction(const MachineFunction &MF) {
 241   if (! EmitDebugDirectives) return;
 242
 243   // Retreive the first valid debug Loc and process it.
 244   const DebugLoc &DL = GetDebugLocForFunction(MF);
 245   // Emit debug info only if valid debug info is available.
 246   if (!DL.isUnknown()) {
 247     ChangeDebugLoc(MF, DL, true);
 248     EmitFunctBeginDI(MF.getFunction());
 249   }
 250   // Set current line to 0 so that.line directive is genearted after .bf.
 251   CurLine = 0;
 252 }
 253
 254 /// ChangeDebugLoc - Take necessary steps when DebugLoc changes.
 255 /// CurFile and CurLine may change as a result of this.
 256 ///
 257 void PIC16DbgInfo::ChangeDebugLoc(const MachineFunction &MF,
 258                                   const DebugLoc &DL, bool IsInBeginFunction) {
 259   if (!EmitDebugDirectives) return;
 260   assert(!DL.isUnknown() && "can't change to invalid debug loc");
 261
 262   SwitchToCU(DL.getScope(MF.getFunction()->getContext()));
 263   SwitchToLine(DL.getLine(), IsInBeginFunction);
 264 }
 265
 266 /// SwitchToLine - Emit line directive for a new line.
 267 ///
 268 void PIC16DbgInfo::SwitchToLine(unsigned Line, bool IsInBeginFunction) {
 269   if (CurLine == Line) return;
 270   if (!IsInBeginFunction)  O << "\n\t.line " << Line << "\n";
 271   CurLine = Line;
 272 }
 273
 274 /// EndFunction - Emit .ef for end of function.
 275 ///
 276 void PIC16DbgInfo::EndFunction(const MachineFunction &MF) {
 277   if (! EmitDebugDirectives) return;
 278   const DebugLoc &DL = GetDebugLocForFunction(MF);
 279   // Emit debug info only if valid debug info is available.
 280   if (!DL.isUnknown())
 281     EmitFunctEndDI(MF.getFunction(), CurLine);
 282 }
 283
 284 /// EndModule - Emit .eof for end of module.
 285 ///
 286 void PIC16DbgInfo::EndModule(Module &M) {
 287   if (! EmitDebugDirectives) return;
 288   EmitVarDebugInfo(M);
 289   if (CurFile != "") O << "\n\t.eof";
 290 }
 291
 292 /// EmitCompositeTypeElements - Emit debug information for members of a
 293 /// composite type.
 294 ///
 295 void PIC16DbgInfo::EmitCompositeTypeElements (DICompositeType CTy,
 296                                               std::string SuffixNo) {
 297   unsigned long Value = 0;
 298   DIArray Elements = CTy.getTypeArray();
 299   for (unsigned i = 0, N = Elements.getNumElements(); i < N; i++) {
 300     DIDescriptor Element = Elements.getElement(i);
 301     unsigned short TypeNo = 0;
 302     bool HasAux = false;
 303     int ElementAux[PIC16Dbg::AuxSize] = { 0 };
 304     std::string TagName = "";
 305     DIDerivedType DITy(Element.getNode());
 306     unsigned short ElementSize = DITy.getSizeInBits()/8;
 307     // Get mangleddd name for this structure/union  element.
 308     std::string MangMemName = DITy.getName().str() + SuffixNo;
 309     PopulateDebugInfo(DITy, TypeNo, HasAux, ElementAux, TagName);
 310     short Class = 0;
 311     if( CTy.getTag() == dwarf::DW_TAG_union_type)
 312       Class = PIC16Dbg::C_MOU;
 313     else if  (CTy.getTag() == dwarf::DW_TAG_structure_type)
 314       Class = PIC16Dbg::C_MOS;
 315     EmitSymbol(MangMemName.c_str(), Class, TypeNo, Value);
 316     if (CTy.getTag() == dwarf::DW_TAG_structure_type)
 317       Value += ElementSize;
 318     if (HasAux)
 319       EmitAuxEntry(MangMemName.c_str(), ElementAux, PIC16Dbg::AuxSize, TagName);
 320   }
 321 }
 322
 323 /// EmitCompositeTypeDecls - Emit composite type declarations like structure
 324 /// and union declarations.
 325 ///
 326 void PIC16DbgInfo::EmitCompositeTypeDecls(Module &M) {
 327   DebugInfoFinder DbgFinder;
 328   DbgFinder.processModule(M);
 329   for (DebugInfoFinder::iterator I = DbgFinder.type_begin(),
 330          E = DbgFinder.type_end(); I != E; ++I) {
 331     DICompositeType CTy(*I);
 332     if (!CTy.Verify())
 333       continue;
 334     if (CTy.getTag() == dwarf::DW_TAG_union_type ||
 335         CTy.getTag() == dwarf::DW_TAG_structure_type ) {
 336       // Get the number after llvm.dbg.composite and make UniqueSuffix from
 337       // it.
 338       std::string DIVar = CTy.getNode()->getNameStr();
 339       std::string UniqueSuffix = "." + DIVar.substr(18);
 340       std::string MangledCTyName = CTy.getName().str() + UniqueSuffix;
 341       unsigned short size = CTy.getSizeInBits()/8;
 342       int Aux[PIC16Dbg::AuxSize] = {0};
 343       // 7th and 8th byte represent size of structure/union.
 344       Aux[6] = size & 0xff;
 345       Aux[7] = size >> 8;
 346       // Emit .def for structure/union tag.
 347       if( CTy.getTag() == dwarf::DW_TAG_union_type)
 348         EmitSymbol(MangledCTyName.c_str(), PIC16Dbg::C_UNTAG);
 349       else if  (CTy.getTag() == dwarf::DW_TAG_structure_type)
 350         EmitSymbol(MangledCTyName.c_str(), PIC16Dbg::C_STRTAG);
 351
 352       // Emit auxiliary debug information for structure/union tag.
 353       EmitAuxEntry(MangledCTyName.c_str(), Aux, PIC16Dbg::AuxSize);
 354
 355       // Emit members.
 356       EmitCompositeTypeElements (CTy, UniqueSuffix);
 357
 358       // Emit mangled Symbol for end of structure/union.
 359       std::string EOSSymbol = ".eos" + UniqueSuffix;
 360       EmitSymbol(EOSSymbol.c_str(), PIC16Dbg::C_EOS);
 361       EmitAuxEntry(EOSSymbol.c_str(), Aux, PIC16Dbg::AuxSize,
 362                    MangledCTyName.c_str());
 363     }
 364   }
 365 }
 366
 367
 368 /// EmitFunctBeginDI - Emit .bf for function.
 369 ///
 370 void PIC16DbgInfo::EmitFunctBeginDI(const Function *F) {
 371   std::string FunctName = F->getName();
 372   if (EmitDebugDirectives) {
 373     std::string FunctBeginSym = ".bf." + FunctName;
 374     std::string BlockBeginSym = ".bb." + FunctName;
 375
 376     int BFAux[PIC16Dbg::AuxSize] = {0};
 377     BFAux[4] = CurLine;
 378     BFAux[5] = CurLine >> 8;
 379
 380     // Emit debug directives for beginning of function.
 381     EmitSymbol(FunctBeginSym, PIC16Dbg::C_FCN);
 382     EmitAuxEntry(FunctBeginSym, BFAux, PIC16Dbg::AuxSize);
 383
 384     EmitSymbol(BlockBeginSym, PIC16Dbg::C_BLOCK);
 385     EmitAuxEntry(BlockBeginSym, BFAux, PIC16Dbg::AuxSize);
 386   }
 387 }
 388
 389 /// EmitFunctEndDI - Emit .ef for function end.
 390 ///
 391 void PIC16DbgInfo::EmitFunctEndDI(const Function *F, unsigned Line) {
 392   std::string FunctName = F->getName();
 393   if (EmitDebugDirectives) {
 394     std::string FunctEndSym = ".ef." + FunctName;
 395     std::string BlockEndSym = ".eb." + FunctName;
 396
 397     // Emit debug directives for end of function.
 398     EmitSymbol(BlockEndSym, PIC16Dbg::C_BLOCK);
 399     int EFAux[PIC16Dbg::AuxSize] = {0};
 400     // 5th and 6th byte stand for line number.
 401     EFAux[4] = CurLine;
 402     EFAux[5] = CurLine >> 8;
 403     EmitAuxEntry(BlockEndSym, EFAux, PIC16Dbg::AuxSize);
 404     EmitSymbol(FunctEndSym, PIC16Dbg::C_FCN);
 405     EmitAuxEntry(FunctEndSym, EFAux, PIC16Dbg::AuxSize);
 406   }
 407 }
 408
 409 /// EmitAuxEntry - Emit Auxiliary debug information.
 410 ///
 411 void PIC16DbgInfo::EmitAuxEntry(const std::string VarName, int Aux[], int Num,
 412                                 std::string TagName) {
 413   O << "\n\t.dim " << VarName << ", 1" ;
 414   // TagName is emitted in case of structure/union objects.
 415   if (TagName != "")
 416     O << ", " << TagName;
 417   for (int i = 0; i<Num; i++)
 418     O << "," << (Aux[i] && 0xff);
 419 }
 420
 421 /// EmitSymbol - Emit .def for a symbol. Value is offset for the member.
 422 ///
 423 void PIC16DbgInfo::EmitSymbol(std::string Name, short Class, unsigned short
 424                               Type, unsigned long Value) {
 425   O << "\n\t" << ".def "<< Name << ", type = " << Type << ", class = "
 426     << Class;
 427   if (Value > 0)
 428     O  << ", value = " << Value;
 429 }
 430
 431 /// EmitVarDebugInfo - Emit debug information for all variables.
 432 ///
 433 void PIC16DbgInfo::EmitVarDebugInfo(Module &M) {
 434   DebugInfoFinder DbgFinder;
 435   DbgFinder.processModule(M);
 436
 437   for (DebugInfoFinder::iterator I = DbgFinder.global_variable_begin(),
 438          E = DbgFinder.global_variable_end(); I != E; ++I) {
 439     DIGlobalVariable DIGV(*I);
 440     DIType Ty = DIGV.getType();
 441     unsigned short TypeNo = 0;
 442     bool HasAux = false;
 443     int Aux[PIC16Dbg::AuxSize] = { 0 };
 444     std::string TagName = "";
 445     std::string VarName = DIGV.getName();
 446     VarName = MAI->getGlobalPrefix() + VarName;
 447     PopulateDebugInfo(Ty, TypeNo, HasAux, Aux, TagName);
 448     // Emit debug info only if type information is availaible.
 449     if (TypeNo != PIC16Dbg::T_NULL) {
 450       O << "\n\t.type " << VarName << ", " << TypeNo;
 451       short ClassNo = getStorageClass(DIGV);
 452       O << "\n\t.class " << VarName << ", " << ClassNo;
 453       if (HasAux)
 454         EmitAuxEntry(VarName, Aux, PIC16Dbg::AuxSize, TagName);
 455     }
 456   }
 457   O << "\n";
 458 }
 459
 460 /// SwitchToCU - Switch to a new compilation unit.
 461 ///
 462 void PIC16DbgInfo::SwitchToCU(MDNode *CU) {
 463   // Get the file path from CU.
 464   DICompileUnit cu(CU);
 465   std::string DirName = cu.getDirectory();
 466   std::string FileName = cu.getFilename();
 467   std::string FilePath = DirName + "/" + FileName;
 468
 469   // Nothing to do if source file is still same.
 470   if ( FilePath == CurFile ) return;
 471
 472   // Else, close the current one and start a new.
 473   if (CurFile != "") O << "\n\t.eof";
 474   O << "\n\t.file\t\"" << FilePath << "\"\n" ;
 475   CurFile = FilePath;
 476   CurLine = 0;
 477 }
 478
 479 /// EmitEOF - Emit .eof for end of file.
 480 ///
 481 void PIC16DbgInfo::EmitEOF() {
 482   if (CurFile != "")
 483     O << "\n\t.EOF";
 484 }
 485