Fixed the disassembler so it accepts multiple
[oota-llvm.git] / tools / edis / EDDisassembler.cpp
1 //===-EDDisassembler.cpp - LLVM Enhanced Disassembler ---------------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 // 
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements the Enhanced Disassembly library's  disassembler class.
11 // The disassembler is responsible for vending individual instructions according
12 // to a given architecture and disassembly syntax.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
17 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
18 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
19 #include "llvm/MC/MCContext.h"
20 #include "llvm/MC/MCDisassembler.h"
21 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
22 #include "llvm/MC/MCInst.h"
23 #include "llvm/MC/MCInstPrinter.h"
24 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
25 #include "llvm/MC/MCParser/AsmLexer.h"
26 #include "llvm/MC/MCParser/AsmParser.h"
27 #include "llvm/MC/MCParser/MCAsmParser.h"
28 #include "llvm/MC/MCParser/MCParsedAsmOperand.h"
29 #include "llvm/Support/MemoryBuffer.h"
30 #include "llvm/Support/MemoryObject.h"
31 #include "llvm/Support/SourceMgr.h"
32 #include "llvm/Target/TargetAsmLexer.h"
33 #include "llvm/Target/TargetAsmParser.h"
34 #include "llvm/Target/TargetRegistry.h"
35 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
36 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
37 #include "llvm/Target/TargetSelect.h"
38
39 #include "EDDisassembler.h"
40 #include "EDInst.h"
41
42 #include "../../lib/Target/X86/X86GenEDInfo.inc"
43
44 using namespace llvm;
45
46 bool EDDisassembler::sInitialized = false;
47 EDDisassembler::DisassemblerMap_t EDDisassembler::sDisassemblers;
48
49 struct InfoMap {
50   Triple::ArchType Arch;
51   const char *String;
52   const InstInfo *Info;
53 };
54
55 static struct InfoMap infomap[] = {
56   { Triple::x86,          "i386-unknown-unknown",   instInfoX86 },
57   { Triple::x86_64,       "x86_64-unknown-unknown", instInfoX86 },
58   { Triple::InvalidArch,  NULL,                     NULL        }
59 };
60
61 /// infoFromArch - Returns the InfoMap corresponding to a given architecture,
62 ///   or NULL if there is an error
63 ///
64 /// @arg arch - The Triple::ArchType for the desired architecture
65 static const InfoMap *infoFromArch(Triple::ArchType arch) {
66   unsigned int infoIndex;
67   
68   for (infoIndex = 0; infomap[infoIndex].String != NULL; ++infoIndex) {
69     if(arch == infomap[infoIndex].Arch)
70       return &infomap[infoIndex];
71   }
72   
73   return NULL;
74 }
75
76 /// getLLVMSyntaxVariant - gets the constant to use to get an assembly printer
77 ///   for the desired assembly syntax, suitable for passing to 
78 ///   Target::createMCInstPrinter()
79 ///
80 /// @arg arch   - The target architecture
81 /// @arg syntax - The assembly syntax in sd form
82 static int getLLVMSyntaxVariant(Triple::ArchType arch,
83                                 EDAssemblySyntax_t syntax) {
84   switch (syntax) {
85   default:
86     return -1;
87   // Mappings below from X86AsmPrinter.cpp
88   case kEDAssemblySyntaxX86ATT:
89     if (arch == Triple::x86 || arch == Triple::x86_64)
90       return 0;
91     else
92       return -1;
93   case kEDAssemblySyntaxX86Intel:
94     if (arch == Triple::x86 || arch == Triple::x86_64)
95       return 1;
96     else
97       return -1;
98   }
99 }
100
101 #define BRINGUP_TARGET(tgt)           \
102   LLVMInitialize##tgt##TargetInfo();  \
103   LLVMInitialize##tgt##Target();      \
104   LLVMInitialize##tgt##AsmPrinter();  \
105   LLVMInitialize##tgt##AsmParser();   \
106   LLVMInitialize##tgt##Disassembler();
107
108 void EDDisassembler::initialize() {
109   if (sInitialized)
110     return;
111   
112   sInitialized = true;
113   
114   BRINGUP_TARGET(X86)
115 }
116
117 #undef BRINGUP_TARGET
118
119 EDDisassembler *EDDisassembler::getDisassembler(Triple::ArchType arch,
120                                                 EDAssemblySyntax_t syntax) {
121   CPUKey key;
122   key.Arch = arch;
123   key.Syntax = syntax;
124   
125   EDDisassembler::DisassemblerMap_t::iterator i = sDisassemblers.find(key);
126   
127   if (i != sDisassemblers.end()) {
128     return i->second;
129   }
130   else {
131     EDDisassembler* sdd = new EDDisassembler(key);
132     if(!sdd->valid()) {
133       delete sdd;
134       return NULL;
135     }
136     
137     sDisassemblers[key] = sdd;
138     
139     return sdd;
140   }
141   
142   return NULL;
143 }
144
145 EDDisassembler *EDDisassembler::getDisassembler(StringRef str,
146                                                 EDAssemblySyntax_t syntax) {
147   Triple triple(str);
148   
149   return getDisassembler(triple.getArch(), syntax);
150 }
151
152 EDDisassembler::EDDisassembler(CPUKey &key) : 
153   Valid(false), ErrorString(), ErrorStream(ErrorString), Key(key) {
154   const InfoMap *infoMap = infoFromArch(key.Arch);
155   
156   if (!infoMap)
157     return;
158   
159   const char *triple = infoMap->String;
160   
161   int syntaxVariant = getLLVMSyntaxVariant(key.Arch, key.Syntax);
162   
163   if (syntaxVariant < 0)
164     return;
165   
166   std::string tripleString(triple);
167   std::string errorString;
168   
169   Tgt = TargetRegistry::lookupTarget(tripleString, 
170                                      errorString);
171   
172   if (!Tgt)
173     return;
174   
175   std::string featureString;
176   
177   OwningPtr<const TargetMachine>
178     targetMachine(Tgt->createTargetMachine(tripleString,
179                                            featureString));
180   
181   const TargetRegisterInfo *registerInfo = targetMachine->getRegisterInfo();
182   
183   if (!registerInfo)
184     return;
185   
186   AsmInfo.reset(Tgt->createAsmInfo(tripleString));
187   
188   if (!AsmInfo)
189     return;
190   
191   Disassembler.reset(Tgt->createMCDisassembler());
192   
193   if (!Disassembler)
194     return;
195   
196   InstString.reset(new std::string);
197   InstStream.reset(new raw_string_ostream(*InstString));
198   
199   InstPrinter.reset(Tgt->createMCInstPrinter(syntaxVariant,
200                                                 *AsmInfo,
201                                                 *InstStream));
202   
203   if (!InstPrinter)
204     return;
205     
206   GenericAsmLexer.reset(new AsmLexer(*AsmInfo));
207   SpecificAsmLexer.reset(Tgt->createAsmLexer(*AsmInfo));
208   SpecificAsmLexer->InstallLexer(*GenericAsmLexer);
209                           
210   InstInfos = infoMap->Info;
211   
212   initMaps(*targetMachine->getRegisterInfo());
213     
214   Valid = true;
215 }
216
217 EDDisassembler::~EDDisassembler() {
218   if(!valid())
219     return;
220 }
221
222 namespace {
223   /// EDMemoryObject - a subclass of MemoryObject that allows use of a callback
224   ///   as provided by the sd interface.  See MemoryObject.
225   class EDMemoryObject : public llvm::MemoryObject {
226   private:
227     EDByteReaderCallback Callback;
228     void *Arg;
229   public:
230     EDMemoryObject(EDByteReaderCallback callback,
231                    void *arg) : Callback(callback), Arg(arg) { }
232     ~EDMemoryObject() { }
233     uint64_t getBase() const { return 0x0; }
234     uint64_t getExtent() const { return (uint64_t)-1; }
235     int readByte(uint64_t address, uint8_t *ptr) const {
236       if(!Callback)
237         return -1;
238       
239       if(Callback(ptr, address, Arg))
240         return -1;
241       
242       return 0;
243     }
244   };
245 }
246
247 EDInst *EDDisassembler::createInst(EDByteReaderCallback byteReader, 
248                                    uint64_t address, 
249                                    void *arg) {
250   EDMemoryObject memoryObject(byteReader, arg);
251   
252   MCInst* inst = new MCInst;
253   uint64_t byteSize;
254   
255   if (!Disassembler->getInstruction(*inst,
256                                     byteSize,
257                                     memoryObject,
258                                     address,
259                                     ErrorStream)) {
260     delete inst;
261     return NULL;
262   }
263   else {
264     const InstInfo *thisInstInfo = &InstInfos[inst->getOpcode()];
265     
266     EDInst* sdInst = new EDInst(inst, byteSize, *this, thisInstInfo);
267     return sdInst;
268   }
269 }
270
271 void EDDisassembler::initMaps(const TargetRegisterInfo &registerInfo) {
272   unsigned numRegisters = registerInfo.getNumRegs();
273   unsigned registerIndex;
274   
275   for (registerIndex = 0; registerIndex < numRegisters; ++registerIndex) {
276     const char* registerName = registerInfo.get(registerIndex).Name;
277     
278     RegVec.push_back(registerName);
279     RegRMap[registerName] = registerIndex;
280   }
281   
282   if (Key.Arch == Triple::x86 ||
283       Key.Arch == Triple::x86_64) {
284     stackPointers.insert(registerIDWithName("SP"));
285     stackPointers.insert(registerIDWithName("ESP"));
286     stackPointers.insert(registerIDWithName("RSP"));
287     
288     programCounters.insert(registerIDWithName("IP"));
289     programCounters.insert(registerIDWithName("EIP"));
290     programCounters.insert(registerIDWithName("RIP"));
291   }
292 }
293
294 const char *EDDisassembler::nameWithRegisterID(unsigned registerID) const {
295   if (registerID >= RegVec.size())
296     return NULL;
297   else
298     return RegVec[registerID].c_str();
299 }
300
301 unsigned EDDisassembler::registerIDWithName(const char *name) const {
302   regrmap_t::const_iterator iter = RegRMap.find(std::string(name));
303   if (iter == RegRMap.end())
304     return 0;
305   else
306     return (*iter).second;
307 }
308
309 bool EDDisassembler::registerIsStackPointer(unsigned registerID) {
310   return (stackPointers.find(registerID) != stackPointers.end());
311 }
312
313 bool EDDisassembler::registerIsProgramCounter(unsigned registerID) {
314   return (programCounters.find(registerID) != programCounters.end());
315 }
316
317 int EDDisassembler::printInst(std::string& str,
318                               MCInst& inst) {
319   PrinterMutex.acquire();
320   
321   InstPrinter->printInst(&inst);
322   InstStream->flush();
323   str = *InstString;
324   InstString->clear();
325   
326   PrinterMutex.release();
327   
328   return 0;
329 }
330
331 int EDDisassembler::parseInst(SmallVectorImpl<MCParsedAsmOperand*> &operands,
332                               SmallVectorImpl<AsmToken> &tokens,
333                               const std::string &str) {
334   int ret = 0;
335   
336   const char *cStr = str.c_str();
337   MemoryBuffer *buf = MemoryBuffer::getMemBuffer(cStr, cStr + strlen(cStr));
338   
339   StringRef instName;
340   SMLoc instLoc;
341   
342   SourceMgr sourceMgr;
343   sourceMgr.AddNewSourceBuffer(buf, SMLoc()); // ownership of buf handed over
344   MCContext context;
345   OwningPtr<MCStreamer> streamer
346     (createNullStreamer(context));
347   AsmParser genericParser(sourceMgr, context, *streamer, *AsmInfo);
348   OwningPtr<TargetAsmParser> specificParser
349     (Tgt->createAsmParser(genericParser));
350   
351   AsmToken OpcodeToken = genericParser.Lex();
352   
353   if(OpcodeToken.is(AsmToken::Identifier)) {
354     instName = OpcodeToken.getString();
355     instLoc = OpcodeToken.getLoc();
356     if (specificParser->ParseInstruction(instName, instLoc, operands))
357       ret = -1;
358   }
359   else {
360     ret = -1;
361   }
362   
363   ParserMutex.acquire();
364   
365   if (!ret) {
366     GenericAsmLexer->setBuffer(buf);
367   
368     while (SpecificAsmLexer->Lex(),
369            SpecificAsmLexer->isNot(AsmToken::Eof) &&
370            SpecificAsmLexer->isNot(AsmToken::EndOfStatement)) {
371       if (SpecificAsmLexer->is(AsmToken::Error)) {
372         ret = -1;
373         break;
374       }
375       tokens.push_back(SpecificAsmLexer->getTok());
376     }
377   }
378
379   ParserMutex.release();
380   
381   return ret;
382 }
383
384 int EDDisassembler::llvmSyntaxVariant() const {
385   return LLVMSyntaxVariant;
386 }