ad1af45f855f1173f0287aa6a0bcdb475872250a
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / Attributes.cpp
1 //===-- Attribute.cpp - Implement AttributesList -------------------------===//
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 Attribute, AttributeImpl, AttrBuilder,
11 // AttributeSetImpl, and AttributeSet classes.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "llvm/Attributes.h"
16 #include "AttributeImpl.h"
17 #include "LLVMContextImpl.h"
18 #include "llvm/ADT/FoldingSet.h"
19 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
20 #include "llvm/Support/Atomic.h"
21 #include "llvm/Support/Debug.h"
22 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
23 #include "llvm/Support/Mutex.h"
24 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
25 #include "llvm/Type.h"
26 using namespace llvm;
27
28 //===----------------------------------------------------------------------===//
29 // Attribute Implementation
30 //===----------------------------------------------------------------------===//
31
32 Attribute Attribute::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<AttrKind> Vals) {
33   AttrBuilder B;
34   for (ArrayRef<AttrKind>::iterator I = Vals.begin(), E = Vals.end();
35        I != E; ++I)
36     B.addAttribute(*I);
37   return Attribute::get(Context, B);
38 }
39
40 Attribute Attribute::get(LLVMContext &Context, AttrBuilder &B) {
41   // If there are no attributes, return an empty Attribute class.
42   if (!B.hasAttributes())
43     return Attribute();
44
45   // Otherwise, build a key to look up the existing attributes.
46   LLVMContextImpl *pImpl = Context.pImpl;
47   FoldingSetNodeID ID;
48   ID.AddInteger(B.getBitMask());
49
50   void *InsertPoint;
51   AttributeImpl *PA = pImpl->AttrsSet.FindNodeOrInsertPos(ID, InsertPoint);
52
53   if (!PA) {
54     // If we didn't find any existing attributes of the same shape then create a
55     // new one and insert it.
56     PA = new AttributeImpl(Context, B.getBitMask());
57     pImpl->AttrsSet.InsertNode(PA, InsertPoint);
58   }
59
60   // Return the AttributesList that we found or created.
61   return Attribute(PA);
62 }
63
64 bool Attribute::hasAttribute(AttrKind Val) const {
65   return pImpl && pImpl->hasAttribute(Val);
66 }
67
68 bool Attribute::hasAttributes() const {
69   return pImpl && pImpl->hasAttributes();
70 }
71
72 bool Attribute::hasAttributes(const Attribute &A) const {
73   return pImpl && pImpl->hasAttributes(A);
74 }
75
76 /// This returns the alignment field of an attribute as a byte alignment value.
77 unsigned Attribute::getAlignment() const {
78   if (!hasAttribute(Attribute::Alignment))
79     return 0;
80   return 1U << ((pImpl->getAlignment() >> 16) - 1);
81 }
82
83 /// This returns the stack alignment field of an attribute as a byte alignment
84 /// value.
85 unsigned Attribute::getStackAlignment() const {
86   if (!hasAttribute(Attribute::StackAlignment))
87     return 0;
88   return 1U << ((pImpl->getStackAlignment() >> 26) - 1);
89 }
90
91 uint64_t Attribute::getBitMask() const {
92   return pImpl ? pImpl->getBitMask() : 0;
93 }
94
95 Attribute Attribute::typeIncompatible(Type *Ty) {
96   AttrBuilder Incompatible;
97
98   if (!Ty->isIntegerTy())
99     // Attribute that only apply to integers.
100     Incompatible.addAttribute(Attribute::SExt)
101       .addAttribute(Attribute::ZExt);
102
103   if (!Ty->isPointerTy())
104     // Attribute that only apply to pointers.
105     Incompatible.addAttribute(Attribute::ByVal)
106       .addAttribute(Attribute::Nest)
107       .addAttribute(Attribute::NoAlias)
108       .addAttribute(Attribute::NoCapture)
109       .addAttribute(Attribute::StructRet);
110
111   return Attribute::get(Ty->getContext(), Incompatible);
112 }
113
114 /// encodeLLVMAttributesForBitcode - This returns an integer containing an
115 /// encoding of all the LLVM attributes found in the given attribute bitset.
116 /// Any change to this encoding is a breaking change to bitcode compatibility.
117 uint64_t Attribute::encodeLLVMAttributesForBitcode(Attribute Attrs) {
118   // FIXME: It doesn't make sense to store the alignment information as an
119   // expanded out value, we should store it as a log2 value.  However, we can't
120   // just change that here without breaking bitcode compatibility.  If this ever
121   // becomes a problem in practice, we should introduce new tag numbers in the
122   // bitcode file and have those tags use a more efficiently encoded alignment
123   // field.
124
125   // Store the alignment in the bitcode as a 16-bit raw value instead of a 5-bit
126   // log2 encoded value. Shift the bits above the alignment up by 11 bits.
127   uint64_t EncodedAttrs = Attrs.getBitMask() & 0xffff;
128   if (Attrs.hasAttribute(Attribute::Alignment))
129     EncodedAttrs |= Attrs.getAlignment() << 16;
130   EncodedAttrs |= (Attrs.getBitMask() & (0xffffULL << 21)) << 11;
131   return EncodedAttrs;
132 }
133
134 /// decodeLLVMAttributesForBitcode - This returns an attribute bitset containing
135 /// the LLVM attributes that have been decoded from the given integer.  This
136 /// function must stay in sync with 'encodeLLVMAttributesForBitcode'.
137 Attribute Attribute::decodeLLVMAttributesForBitcode(LLVMContext &C,
138                                                       uint64_t EncodedAttrs) {
139   // The alignment is stored as a 16-bit raw value from bits 31--16.  We shift
140   // the bits above 31 down by 11 bits.
141   unsigned Alignment = (EncodedAttrs & (0xffffULL << 16)) >> 16;
142   assert((!Alignment || isPowerOf2_32(Alignment)) &&
143          "Alignment must be a power of two.");
144
145   AttrBuilder B(EncodedAttrs & 0xffff);
146   if (Alignment)
147     B.addAlignmentAttr(Alignment);
148   B.addRawValue((EncodedAttrs & (0xffffULL << 32)) >> 11);
149   return Attribute::get(C, B);
150 }
151
152 std::string Attribute::getAsString() const {
153   std::string Result;
154   if (hasAttribute(Attribute::ZExt))
155     Result += "zeroext ";
156   if (hasAttribute(Attribute::SExt))
157     Result += "signext ";
158   if (hasAttribute(Attribute::NoReturn))
159     Result += "noreturn ";
160   if (hasAttribute(Attribute::NoUnwind))
161     Result += "nounwind ";
162   if (hasAttribute(Attribute::UWTable))
163     Result += "uwtable ";
164   if (hasAttribute(Attribute::ReturnsTwice))
165     Result += "returns_twice ";
166   if (hasAttribute(Attribute::InReg))
167     Result += "inreg ";
168   if (hasAttribute(Attribute::NoAlias))
169     Result += "noalias ";
170   if (hasAttribute(Attribute::NoCapture))
171     Result += "nocapture ";
172   if (hasAttribute(Attribute::StructRet))
173     Result += "sret ";
174   if (hasAttribute(Attribute::ByVal))
175     Result += "byval ";
176   if (hasAttribute(Attribute::Nest))
177     Result += "nest ";
178   if (hasAttribute(Attribute::ReadNone))
179     Result += "readnone ";
180   if (hasAttribute(Attribute::ReadOnly))
181     Result += "readonly ";
182   if (hasAttribute(Attribute::OptimizeForSize))
183     Result += "optsize ";
184   if (hasAttribute(Attribute::NoInline))
185     Result += "noinline ";
186   if (hasAttribute(Attribute::InlineHint))
187     Result += "inlinehint ";
188   if (hasAttribute(Attribute::AlwaysInline))
189     Result += "alwaysinline ";
190   if (hasAttribute(Attribute::StackProtect))
191     Result += "ssp ";
192   if (hasAttribute(Attribute::StackProtectReq))
193     Result += "sspreq ";
194   if (hasAttribute(Attribute::NoRedZone))
195     Result += "noredzone ";
196   if (hasAttribute(Attribute::NoImplicitFloat))
197     Result += "noimplicitfloat ";
198   if (hasAttribute(Attribute::Naked))
199     Result += "naked ";
200   if (hasAttribute(Attribute::NonLazyBind))
201     Result += "nonlazybind ";
202   if (hasAttribute(Attribute::AddressSafety))
203     Result += "address_safety ";
204   if (hasAttribute(Attribute::MinSize))
205     Result += "minsize ";
206   if (hasAttribute(Attribute::StackAlignment)) {
207     Result += "alignstack(";
208     Result += utostr(getStackAlignment());
209     Result += ") ";
210   }
211   if (hasAttribute(Attribute::Alignment)) {
212     Result += "align ";
213     Result += utostr(getAlignment());
214     Result += " ";
215   }
216   if (hasAttribute(Attribute::NoDuplicate))
217     Result += "noduplicate ";
218   // Trim the trailing space.
219   assert(!Result.empty() && "Unknown attribute!");
220   Result.erase(Result.end()-1);
221   return Result;
222 }
223
224 //===----------------------------------------------------------------------===//
225 // AttrBuilder Implementation
226 //===----------------------------------------------------------------------===//
227
228 AttrBuilder &AttrBuilder::addAttribute(Attribute::AttrKind Val){
229   Bits |= AttributeImpl::getAttrMask(Val);
230   return *this;
231 }
232
233 AttrBuilder &AttrBuilder::addRawValue(uint64_t Val) {
234   Bits |= Val;
235   return *this;
236 }
237
238 AttrBuilder &AttrBuilder::addAlignmentAttr(unsigned Align) {
239   if (Align == 0) return *this;
240   assert(isPowerOf2_32(Align) && "Alignment must be a power of two.");
241   assert(Align <= 0x40000000 && "Alignment too large.");
242   Bits |= (Log2_32(Align) + 1) << 16;
243   return *this;
244 }
245 AttrBuilder &AttrBuilder::addStackAlignmentAttr(unsigned Align){
246   // Default alignment, allow the target to define how to align it.
247   if (Align == 0) return *this;
248   assert(isPowerOf2_32(Align) && "Alignment must be a power of two.");
249   assert(Align <= 0x100 && "Alignment too large.");
250   Bits |= (Log2_32(Align) + 1) << 26;
251   return *this;
252 }
253
254 AttrBuilder &AttrBuilder::removeAttribute(Attribute::AttrKind Val) {
255   Bits &= ~AttributeImpl::getAttrMask(Val);
256   return *this;
257 }
258
259 AttrBuilder &AttrBuilder::addAttributes(const Attribute &A) {
260   Bits |= A.getBitMask();
261   return *this;
262 }
263
264 AttrBuilder &AttrBuilder::removeAttributes(const Attribute &A){
265   Bits &= ~A.getBitMask();
266   return *this;
267 }
268
269 bool AttrBuilder::hasAttribute(Attribute::AttrKind A) const {
270   return Bits & AttributeImpl::getAttrMask(A);
271 }
272
273 bool AttrBuilder::hasAttributes() const {
274   return Bits != 0;
275 }
276 bool AttrBuilder::hasAttributes(const Attribute &A) const {
277   return Bits & A.getBitMask();
278 }
279 bool AttrBuilder::hasAlignmentAttr() const {
280   return Bits & AttributeImpl::getAttrMask(Attribute::Alignment);
281 }
282
283 uint64_t AttrBuilder::getAlignment() const {
284   if (!hasAlignmentAttr())
285     return 0;
286   return 1ULL <<
287     (((Bits & AttributeImpl::getAttrMask(Attribute::Alignment)) >> 16) - 1);
288 }
289
290 uint64_t AttrBuilder::getStackAlignment() const {
291   if (!hasAlignmentAttr())
292     return 0;
293   return 1ULL <<
294     (((Bits & AttributeImpl::getAttrMask(Attribute::StackAlignment))>>26)-1);
295 }
296
297 //===----------------------------------------------------------------------===//
298 // AttributeImpl Definition
299 //===----------------------------------------------------------------------===//
300
301 AttributeImpl::AttributeImpl(LLVMContext &C, uint64_t data) {
302   Data = ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(C), data);
303 }
304
305 uint64_t AttributeImpl::getBitMask() const {
306   return cast<ConstantInt>(Data)->getZExtValue();
307 }
308
309 uint64_t AttributeImpl::getAttrMask(uint64_t Val) {
310   switch (Val) {
311   case Attribute::None:            return 0;
312   case Attribute::ZExt:            return 1 << 0;
313   case Attribute::SExt:            return 1 << 1;
314   case Attribute::NoReturn:        return 1 << 2;
315   case Attribute::InReg:           return 1 << 3;
316   case Attribute::StructRet:       return 1 << 4;
317   case Attribute::NoUnwind:        return 1 << 5;
318   case Attribute::NoAlias:         return 1 << 6;
319   case Attribute::ByVal:           return 1 << 7;
320   case Attribute::Nest:            return 1 << 8;
321   case Attribute::ReadNone:        return 1 << 9;
322   case Attribute::ReadOnly:        return 1 << 10;
323   case Attribute::NoInline:        return 1 << 11;
324   case Attribute::AlwaysInline:    return 1 << 12;
325   case Attribute::OptimizeForSize: return 1 << 13;
326   case Attribute::StackProtect:    return 1 << 14;
327   case Attribute::StackProtectReq: return 1 << 15;
328   case Attribute::Alignment:       return 31 << 16;
329   case Attribute::NoCapture:       return 1 << 21;
330   case Attribute::NoRedZone:       return 1 << 22;
331   case Attribute::NoImplicitFloat: return 1 << 23;
332   case Attribute::Naked:           return 1 << 24;
333   case Attribute::InlineHint:      return 1 << 25;
334   case Attribute::StackAlignment:  return 7 << 26;
335   case Attribute::ReturnsTwice:    return 1 << 29;
336   case Attribute::UWTable:         return 1 << 30;
337   case Attribute::NonLazyBind:     return 1U << 31;
338   case Attribute::AddressSafety:   return 1ULL << 32;
339   case Attribute::MinSize:         return 1ULL << 33;
340   case Attribute::NoDuplicate:     return 1ULL << 34;
341   }
342   llvm_unreachable("Unsupported attribute type");
343 }
344
345 bool AttributeImpl::hasAttribute(uint64_t A) const {
346   return (getBitMask() & getAttrMask(A)) != 0;
347 }
348
349 bool AttributeImpl::hasAttributes() const {
350   return getBitMask() != 0;
351 }
352
353 bool AttributeImpl::hasAttributes(const Attribute &A) const {
354   // FIXME: getBitMask() won't work here in the future.
355   return getBitMask() & A.getBitMask();
356 }
357
358 uint64_t AttributeImpl::getAlignment() const {
359   return getBitMask() & getAttrMask(Attribute::Alignment);
360 }
361
362 uint64_t AttributeImpl::getStackAlignment() const {
363   return getBitMask() & getAttrMask(Attribute::StackAlignment);
364 }
365
366 void AttributeImpl::Profile(FoldingSetNodeID &ID, Constant *Data) {
367   ID.AddInteger(cast<ConstantInt>(Data)->getZExtValue());
368 }
369
370 //===----------------------------------------------------------------------===//
371 // AttributeSetImpl Definition
372 //===----------------------------------------------------------------------===//
373
374 AttributeSet AttributeSet::get(LLVMContext &C,
375                                ArrayRef<AttributeWithIndex> Attrs) {
376   // If there are no attributes then return a null AttributesList pointer.
377   if (Attrs.empty())
378     return AttributeSet();
379
380 #ifndef NDEBUG
381   for (unsigned i = 0, e = Attrs.size(); i != e; ++i) {
382     assert(Attrs[i].Attrs.hasAttributes() &&
383            "Pointless attribute!");
384     assert((!i || Attrs[i-1].Index < Attrs[i].Index) &&
385            "Misordered AttributesList!");
386   }
387 #endif
388
389   // Otherwise, build a key to look up the existing attributes.
390   LLVMContextImpl *pImpl = C.pImpl;
391   FoldingSetNodeID ID;
392   AttributeSetImpl::Profile(ID, Attrs);
393
394   void *InsertPoint;
395   AttributeSetImpl *PA = pImpl->AttrsLists.FindNodeOrInsertPos(ID,
396                                                                 InsertPoint);
397
398   // If we didn't find any existing attributes of the same shape then
399   // create a new one and insert it.
400   if (!PA) {
401     PA = new AttributeSetImpl(C, Attrs);
402     pImpl->AttrsLists.InsertNode(PA, InsertPoint);
403   }
404
405   // Return the AttributesList that we found or created.
406   return AttributeSet(PA);
407 }
408
409 //===----------------------------------------------------------------------===//
410 // AttributeSet Method Implementations
411 //===----------------------------------------------------------------------===//
412
413 const AttributeSet &AttributeSet::operator=(const AttributeSet &RHS) {
414   AttrList = RHS.AttrList;
415   return *this;
416 }
417
418 /// getNumSlots - Return the number of slots used in this attribute list.
419 /// This is the number of arguments that have an attribute set on them
420 /// (including the function itself).
421 unsigned AttributeSet::getNumSlots() const {
422   return AttrList ? AttrList->Attrs.size() : 0;
423 }
424
425 /// getSlot - Return the AttributeWithIndex at the specified slot.  This
426 /// holds a number plus a set of attributes.
427 const AttributeWithIndex &AttributeSet::getSlot(unsigned Slot) const {
428   assert(AttrList && Slot < AttrList->Attrs.size() && "Slot # out of range!");
429   return AttrList->Attrs[Slot];
430 }
431
432 /// getAttributes - The attributes for the specified index are returned.
433 /// Attribute for the result are denoted with Idx = 0.  Function notes are
434 /// denoted with idx = ~0.
435 Attribute AttributeSet::getAttributes(unsigned Idx) const {
436   if (AttrList == 0) return Attribute();
437
438   const SmallVector<AttributeWithIndex, 4> &Attrs = AttrList->Attrs;
439   for (unsigned i = 0, e = Attrs.size(); i != e && Attrs[i].Index <= Idx; ++i)
440     if (Attrs[i].Index == Idx)
441       return Attrs[i].Attrs;
442
443   return Attribute();
444 }
445
446 /// hasAttrSomewhere - Return true if the specified attribute is set for at
447 /// least one parameter or for the return value.
448 bool AttributeSet::hasAttrSomewhere(Attribute::AttrKind Attr) const {
449   if (AttrList == 0) return false;
450
451   const SmallVector<AttributeWithIndex, 4> &Attrs = AttrList->Attrs;
452   for (unsigned i = 0, e = Attrs.size(); i != e; ++i)
453     if (Attrs[i].Attrs.hasAttribute(Attr))
454       return true;
455
456   return false;
457 }
458
459 unsigned AttributeSet::getNumAttrs() const {
460   return AttrList ? AttrList->Attrs.size() : 0;
461 }
462
463 Attribute &AttributeSet::getAttributesAtIndex(unsigned i) const {
464   assert(AttrList && "Trying to get an attribute from an empty list!");
465   assert(i < AttrList->Attrs.size() && "Index out of range!");
466   return AttrList->Attrs[i].Attrs;
467 }
468
469 AttributeSet AttributeSet::addAttr(LLVMContext &C, unsigned Idx,
470                                  Attribute Attrs) const {
471   Attribute OldAttrs = getAttributes(Idx);
472 #ifndef NDEBUG
473   // FIXME it is not obvious how this should work for alignment.
474   // For now, say we can't change a known alignment.
475   unsigned OldAlign = OldAttrs.getAlignment();
476   unsigned NewAlign = Attrs.getAlignment();
477   assert((!OldAlign || !NewAlign || OldAlign == NewAlign) &&
478          "Attempt to change alignment!");
479 #endif
480
481   AttrBuilder NewAttrs =
482     AttrBuilder(OldAttrs).addAttributes(Attrs);
483   if (NewAttrs == AttrBuilder(OldAttrs))
484     return *this;
485
486   SmallVector<AttributeWithIndex, 8> NewAttrList;
487   if (AttrList == 0)
488     NewAttrList.push_back(AttributeWithIndex::get(Idx, Attrs));
489   else {
490     const SmallVector<AttributeWithIndex, 4> &OldAttrList = AttrList->Attrs;
491     unsigned i = 0, e = OldAttrList.size();
492     // Copy attributes for arguments before this one.
493     for (; i != e && OldAttrList[i].Index < Idx; ++i)
494       NewAttrList.push_back(OldAttrList[i]);
495
496     // If there are attributes already at this index, merge them in.
497     if (i != e && OldAttrList[i].Index == Idx) {
498       Attrs =
499         Attribute::get(C, AttrBuilder(Attrs).
500                         addAttributes(OldAttrList[i].Attrs));
501       ++i;
502     }
503
504     NewAttrList.push_back(AttributeWithIndex::get(Idx, Attrs));
505
506     // Copy attributes for arguments after this one.
507     NewAttrList.insert(NewAttrList.end(),
508                        OldAttrList.begin()+i, OldAttrList.end());
509   }
510
511   return get(C, NewAttrList);
512 }
513
514 AttributeSet AttributeSet::removeAttr(LLVMContext &C, unsigned Idx,
515                                     Attribute Attrs) const {
516 #ifndef NDEBUG
517   // FIXME it is not obvious how this should work for alignment.
518   // For now, say we can't pass in alignment, which no current use does.
519   assert(!Attrs.hasAttribute(Attribute::Alignment) &&
520          "Attempt to exclude alignment!");
521 #endif
522   if (AttrList == 0) return AttributeSet();
523
524   Attribute OldAttrs = getAttributes(Idx);
525   AttrBuilder NewAttrs =
526     AttrBuilder(OldAttrs).removeAttributes(Attrs);
527   if (NewAttrs == AttrBuilder(OldAttrs))
528     return *this;
529
530   SmallVector<AttributeWithIndex, 8> NewAttrList;
531   const SmallVector<AttributeWithIndex, 4> &OldAttrList = AttrList->Attrs;
532   unsigned i = 0, e = OldAttrList.size();
533
534   // Copy attributes for arguments before this one.
535   for (; i != e && OldAttrList[i].Index < Idx; ++i)
536     NewAttrList.push_back(OldAttrList[i]);
537
538   // If there are attributes already at this index, merge them in.
539   assert(OldAttrList[i].Index == Idx && "Attribute isn't set?");
540   Attrs = Attribute::get(C, AttrBuilder(OldAttrList[i].Attrs).
541                           removeAttributes(Attrs));
542   ++i;
543   if (Attrs.hasAttributes()) // If any attributes left for this param, add them.
544     NewAttrList.push_back(AttributeWithIndex::get(Idx, Attrs));
545
546   // Copy attributes for arguments after this one.
547   NewAttrList.insert(NewAttrList.end(),
548                      OldAttrList.begin()+i, OldAttrList.end());
549
550   return get(C, NewAttrList);
551 }
552
553 void AttributeSet::dump() const {
554   dbgs() << "PAL[ ";
555   for (unsigned i = 0; i < getNumSlots(); ++i) {
556     const AttributeWithIndex &PAWI = getSlot(i);
557     dbgs() << "{" << PAWI.Index << "," << PAWI.Attrs.getAsString() << "} ";
558   }
559
560   dbgs() << "]\n";
561 }