Implement review feedback. Aliasees can be either GlobalValue's or
[oota-llvm.git] / lib / Bytecode / Reader / Reader.h
index 72a6040366403950cfe797eb47d10e3bd2e15a17..95cf58c2b3cbfadf0f8a078e8e2dba5bc6aadb45 100644 (file)
@@ -1,13 +1,13 @@
 //===-- Reader.h - Interface To Bytecode Reading ----------------*- C++ -*-===//
-// 
+//
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by Reid Spencer and is distributed under the 
+// This file was developed by Reid Spencer and is distributed under the
 // University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
-// 
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-//  This header file defines the interface to the Bytecode Reader which is 
+//  This header file defines the interface to the Bytecode Reader which is
 //  responsible for correctly interpreting bytecode files (backwards compatible)
 //  and materializing a module from the bytecode read.
 //
 
 #include "llvm/Constants.h"
 #include "llvm/DerivedTypes.h"
-#include "llvm/GlobalValue.h"
-#include "llvm/Function.h"
 #include "llvm/ModuleProvider.h"
 #include "llvm/Bytecode/Analyzer.h"
+#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include <utility>
-#include <map>
+#include <setjmp.h>
 
 namespace llvm {
 
-class BytecodeHandler; ///< Forward declare the handler interface
+// Forward declarations
+class BytecodeHandler; 
+class TypeSymbolTable; 
+class ValueSymbolTable; 
 
 /// This class defines the interface for parsing a buffer of bytecode. The
 /// parser itself takes no action except to call the various functions of
 /// the handler interface. The parser's sole responsibility is the correct
-/// interpretation of the bytecode buffer. The handler is responsible for 
-/// instantiating and keeping track of all values. As a convenience, the parser 
+/// interpretation of the bytecode buffer. The handler is responsible for
+/// instantiating and keeping track of all values. As a convenience, the parser
 /// is responsible for materializing types and will pass them through the
 /// handler interface as necessary.
 /// @see BytecodeHandler
@@ -44,16 +46,17 @@ class BytecodeReader : public ModuleProvider {
 /// @{
 public:
   /// @brief Default constructor. By default, no handler is used.
-  BytecodeReader( 
-    BytecodeHandler* h = 0
-  ) { 
+  BytecodeReader(BytecodeHandler* h = 0) {
+    decompressedBlock = 0;
     Handler = h;
   }
 
-  ~BytecodeReader() { 
-    freeState(); 
-    if (bi.buff != 0)
-      ::free(bi.buff);
+  ~BytecodeReader() {
+    freeState();
+    if (decompressedBlock) {
+      ::free(decompressedBlock);
+      decompressedBlock = 0;
+    }
   }
 
 /// @}
@@ -67,18 +70,6 @@ public:
   /// @brief The type used for a vector of potentially abstract types
   typedef std::vector<PATypeHolder> TypeListTy;
 
-  /// This structure is only used when a bytecode file is compressed.
-  /// As bytecode is being decompressed, the memory buffer might need
-  /// to be reallocated. The buffer allocation is handled in a callback 
-  /// and this structure is needed to retain information across calls
-  /// to the callback.
-  /// @brief An internal buffer object used for handling decompression
-  struct BufferInfo {
-    char* buff;
-    unsigned size;
-    BufferInfo() { buff = 0; size = 0; }
-  };
-
   /// This type provides a vector of Value* via the User class for
   /// storage of Values that have been constructed when reading the
   /// bytecode. Because of forward referencing, constant replacement
@@ -88,18 +79,23 @@ public:
   /// constants with global variables at the end of reading the
   /// globals section.
   /// @brief A list of values as a User of those Values.
-  struct ValueList : public User {
-    ValueList() : User(Type::VoidTy, Value::ValueListVal) {}
+  class ValueList : public User {
+    SmallVector<Use, 32> Uses;
+  public:
+    ValueList() : User(Type::VoidTy, Value::ArgumentVal, 0, 0) {}
 
     // vector compatibility methods
     unsigned size() const { return getNumOperands(); }
-    void push_back(Value *V) { Operands.push_back(Use(V, this)); }
-    Value *back() const { return Operands.back(); }
-    void pop_back() { Operands.pop_back(); }
-    bool empty() const { return Operands.empty(); }
-    // must override this 
+    void push_back(Value *V) {
+      Uses.push_back(Use(V, this));
+      OperandList = &Uses[0];
+      ++NumOperands;
+    }
+    Value *back() const { return Uses.back(); }
+    void pop_back() { Uses.pop_back(); --NumOperands; }
+    bool empty() const { return NumOperands == 0; }
     virtual void print(std::ostream& os) const {
-      for ( unsigned i = 0; i < size(); i++ ) {
+      for (unsigned i = 0; i < size(); ++i) {
         os << i << " ";
         getOperand(i)->print(os);
         os << "\n";
@@ -110,15 +106,15 @@ public:
   /// @brief A 2 dimensional table of values
   typedef std::vector<ValueList*> ValueTable;
 
-  /// This map is needed so that forward references to constants can be looked 
+  /// This map is needed so that forward references to constants can be looked
   /// up by Type and slot number when resolving those references.
   /// @brief A mapping of a Type/slot pair to a Constant*.
-  typedef std::map<std::pair<const Type*,unsigned>, Constant*> ConstantRefsType;
+  typedef std::map<std::pair<unsigned,unsigned>, Constant*> ConstantRefsType;
 
   /// For lazy read-in of functions, we need to save the location in the
   /// data stream where the function is located. This structure provides that
   /// information. Lazy read-in is used mostly by the JIT which only wants to
-  /// resolve functions as it needs them. 
+  /// resolve functions as it needs them.
   /// @brief Keeps pointers to function contents for later use.
   struct LazyFunctionInfo {
     const unsigned char *Buf, *EndBuf;
@@ -133,6 +129,9 @@ public:
   /// them.
   typedef std::vector<std::pair<GlobalVariable*, unsigned> > GlobalInitsList;
 
+  /// @brief A list of global aliases and the slot number for constant aliasees
+  typedef std::vector<std::pair<GlobalAlias*, unsigned> > AliaseeList;
+
   /// This type maps a typeslot/valueslot pair to the corresponding Value*.
   /// It is used for dealing with forward references as values are read in.
   /// @brief A map for dealing with forward references of values.
@@ -142,35 +141,62 @@ public:
 /// @name Methods
 /// @{
 public:
+  typedef size_t BCDecompressor_t(const char *, size_t, char*&, std::string*);
+
+  /// @returns true if an error occurred
   /// @brief Main interface to parsing a bytecode buffer.
-  void ParseBytecode(
-     const unsigned char *Buf,    ///< Beginning of the bytecode buffer
+  bool ParseBytecode(
+     volatile BufPtr Buf,         ///< Beginning of the bytecode buffer
      unsigned Length,             ///< Length of the bytecode buffer
-     const std::string &ModuleID  ///< An identifier for the module constructed.
+     const std::string &ModuleID, ///< An identifier for the module constructed.
+     BCDecompressor_t *Decompressor = 0, ///< Optional decompressor.
+     std::string* ErrMsg = 0      ///< Optional place for error message 
   );
 
   /// @brief Parse all function bodies
-  void ParseAllFunctionBodies();
+  bool ParseAllFunctionBodies(std::string* ErrMsg);
 
   /// @brief Parse the next function of specific type
-  void ParseFunction(Function* Func) ;
+  bool ParseFunction(Function* Func, std::string* ErrMsg);
 
   /// This method is abstract in the parent ModuleProvider class. Its
   /// implementation is identical to the ParseFunction method.
   /// @see ParseFunction
   /// @brief Make a specific function materialize.
-  virtual void materializeFunction(Function *F) {
-    LazyFunctionMap::iterator Fi = LazyFunctionLoadMap.find(F);
-    if (Fi == LazyFunctionLoadMap.end()) return;
-    ParseFunction(F);
+  virtual bool materializeFunction(Function *F, std::string *ErrMsg = 0) {
+    // If it already is material, ignore the request.
+    if (!F->hasNotBeenReadFromBytecode()) return false;
+
+    assert(LazyFunctionLoadMap.count(F) &&
+           "not materialized but I don't know about it?");
+    if (ParseFunction(F,ErrMsg))
+      return true;
+    return false;
+  }
+  
+  /// dematerializeFunction - If the given function is read in, and if the
+  /// module provider supports it, release the memory for the function, and set
+  /// it up to be materialized lazily.  If the provider doesn't support this
+  /// capability, this method is a noop.
+  ///
+  virtual void dematerializeFunction(Function *F) {
+    // If the function is not materialized, or if it is a prototype, ignore.
+    if (F->hasNotBeenReadFromBytecode() ||
+        F->isDeclaration())
+      return;
+    
+    // Just forget the function body, we can remat it later.
+    F->deleteBody();
+    F->setLinkage(GlobalValue::GhostLinkage);    
   }
 
   /// This method is abstract in the parent ModuleProvider class. Its
-  /// implementation is identical to ParseAllFunctionBodies. 
+  /// implementation is identical to ParseAllFunctionBodies.
   /// @see ParseAllFunctionBodies
   /// @brief Make the whole module materialize
-  virtual Module* materializeModule() {
-    ParseAllFunctionBodies();
+  virtual Module* materializeModule(std::string *ErrMsg = 0) {
+    if (ParseAllFunctionBodies(ErrMsg))
+      return 0;
     return TheModule;
   }
 
@@ -178,9 +204,9 @@ public:
   /// here. It simply releases the module from its provided and frees up our
   /// state.
   /// @brief Release our hold on the generated module
-  Module* releaseModule() {
+  Module* releaseModule(std::string *ErrInfo = 0) {
     // Since we're losing control of this Module, we must hand it back complete
-    Module *M = ModuleProvider::releaseModule();
+    Module *M = ModuleProvider::releaseModule(ErrInfo);
     freeState();
     return M;
   }
@@ -198,8 +224,11 @@ protected:
   /// @brief Parse the ModuleGlobalInfo block
   void ParseModuleGlobalInfo();
 
-  /// @brief Parse a symbol table
-  void ParseSymbolTable( Function* Func, SymbolTable *ST);
+  /// @brief Parse a value symbol table
+  void ParseTypeSymbolTable(TypeSymbolTable *ST);
+
+  /// @brief Parse a value symbol table
+  void ParseValueSymbolTable(Function* Func, ValueSymbolTable *ST);
 
   /// @brief Parse functions lazily.
   void ParseFunctionLazily();
@@ -207,15 +236,10 @@ protected:
   ///  @brief Parse a function body
   void ParseFunctionBody(Function* Func);
 
-  /// @brief Parse the type list portion of a compaction table
-  void ParseCompactionTypes(unsigned NumEntries);
-
-  /// @brief Parse a compaction table
-  void ParseCompactionTable();
-
   /// @brief Parse global types
   void ParseGlobalTypes();
 
+
   /// @brief Parse a basic block (for LLVM 1.0 basic block blocks)
   BasicBlock* ParseBasicBlock(unsigned BlockNo);
 
@@ -224,19 +248,19 @@ protected:
   unsigned ParseInstructionList(
     Function* F   ///< The function into which BBs will be inserted
   );
-  
+
   /// @brief Parse a single instruction.
   void ParseInstruction(
-    std::vector<unsigned>& Args,   ///< The arguments to be filled in
+    SmallVector <unsigned, 8>& Args,   ///< The arguments to be filled in
     BasicBlock* BB             ///< The BB the instruction goes in
   );
 
   /// @brief Parse the whole constant pool
-  void ParseConstantPool(ValueTable& Values, TypeListTy& Types, 
+  void ParseConstantPool(ValueTable& Values, TypeListTy& Types,
                          bool isFunction);
 
-  /// @brief Parse a single constant value
-  Constant* ParseConstantValue(unsigned TypeID);
+  /// @brief Parse a single constant pool value
+  Value *ParseConstantPoolValue(unsigned TypeID);
 
   /// @brief Parse a block of types constants
   void ParseTypes(TypeListTy &Tab, unsigned NumEntries);
@@ -244,14 +268,25 @@ protected:
   /// @brief Parse a single type constant
   const Type *ParseType();
 
+  /// @brief Parse a list of parameter attributes
+  ParamAttrsList *ParseParamAttrsList();
+
   /// @brief Parse a string constants block
   void ParseStringConstants(unsigned NumEntries, ValueTable &Tab);
 
+  /// @brief Release our memory.
+  void freeState() {
+    freeTable(FunctionValues);
+    freeTable(ModuleValues);
+  }
+  
 /// @}
 /// @name Data
 /// @{
 private:
-  BufferInfo bi;       ///< Buffer info for decompression
+  std::string ErrorMsg; ///< A place to hold an error message through longjmp
+  jmp_buf context;      ///< Where to return to if an error occurs.
+  char*  decompressedBlock; ///< Result of decompression
   BufPtr MemStart;     ///< Start of the memory buffer
   BufPtr MemEnd;       ///< End of the memory buffer
   BufPtr BlockStart;   ///< Start of current block being parsed
@@ -262,98 +297,15 @@ private:
   ///
   unsigned char RevisionNum;        // The rev # itself
 
-  /// Flags to distinguish LLVM 1.0 & 1.1 bytecode formats (revision #0)
-
-  /// Revision #0 had an explicit alignment of data only for the
-  /// ModuleGlobalInfo block.  This was fixed to be like all other blocks in 1.2
-  bool hasInconsistentModuleGlobalInfo;
-
-  /// Revision #0 also explicitly encoded zero values for primitive types like
-  /// int/sbyte/etc.
-  bool hasExplicitPrimitiveZeros;
-
-  // Flags to control features specific the LLVM 1.2 and before (revision #1)
-
-  /// LLVM 1.2 and earlier required that getelementptr structure indices were
-  /// ubyte constants and that sequential type indices were longs.
-  bool hasRestrictedGEPTypes;
-
-  /// LLVM 1.2 and earlier had class Type deriving from Value and the Type
-  /// objects were located in the "Type Type" plane of various lists in read
-  /// by the bytecode reader. In LLVM 1.3 this is no longer the case. Types are
-  /// completely distinct from Values. Consequently, Types are written in fixed
-  /// locations in LLVM 1.3. This flag indicates that the older Type derived
-  /// from Value style of bytecode file is being read.
-  bool hasTypeDerivedFromValue;
-
-  /// LLVM 1.2 and earlier encoded block headers as two uint (8 bytes), one for
-  /// the size and one for the type. This is a bit wasteful, especially for
-  /// small files where the 8 bytes per block is a large fraction of the total
-  /// block size. In LLVM 1.3, the block type and length are encoded into a
-  /// single uint32 by restricting the number of block types (limit 31) and the
-  /// maximum size of a block (limit 2^27-1=134,217,727). Note that the module
-  /// block still uses the 8-byte format so the maximum size of a file can be
-  /// 2^32-1 bytes long.
-  bool hasLongBlockHeaders;
-
-  /// LLVM 1.2 and earlier wrote type slot numbers as vbr_uint32. In LLVM 1.3
-  /// this has been reduced to vbr_uint24. It shouldn't make much difference 
-  /// since we haven't run into a module with > 24 million types, but for safety
-  /// the 24-bit restriction has been enforced in 1.3 to free some bits in
-  /// various places and to ensure consistency. In particular, global vars are
-  /// restricted to 24-bits.
-  bool has32BitTypes;
-
-  /// LLVM 1.2 and earlier did not provide a target triple nor a list of 
-  /// libraries on which the bytecode is dependent. LLVM 1.3 provides these
-  /// features, for use in future versions of LLVM.
-  bool hasNoDependentLibraries;
-
-  /// LLVM 1.3 and earlier caused blocks and other fields to start on 32-bit
-  /// aligned boundaries. This can lead to as much as 30% bytecode size overhead
-  /// in various corner cases (lots of long instructions). In LLVM 1.4,
-  /// alignment of bytecode fields was done away with completely.
-  bool hasAlignment;
-
-  // In version 4 and earlier, the bytecode format did not support the 'undef'
-  // constant.
-  bool hasNoUndefValue;
-
-  // In version 4 and earlier, the bytecode format did not save space for flags
-  // in the global info block for functions.
-  bool hasNoFlagsForFunctions;
-
-  // In version 4 and earlier, there was no opcode space reserved for the
-  // unreachable instruction.
-  bool hasNoUnreachableInst;
-
-  // In version 5, basic blocks have a minimum index of 0 whereas all the 
-  // other primitives have a minimum index of 1 (because 0 is the "null" 
-  // value. In version 5, we made this consistent.
-  bool hasInconsistentBBSlotNums;
-
-  // In version 5, the types SByte and UByte were encoded as vbr_uint so that
-  // signed values > 63 and unsigned values >127 would be encoded as two
-  // bytes. In version 5, they are encoded directly in a single byte.
-  bool hasVBRByteTypes;
-
-  // In version 5, modules begin with a "Module Block" which encodes a 4-byte
-  // integer value 0x01 to identify the module block. This is unnecessary and
-  // removed in version 5.
-  bool hasUnnecessaryModuleBlockId;
-
-  /// CompactionTypes - If a compaction table is active in the current function,
-  /// this is the mapping that it contains.  We keep track of what resolved type
-  /// it is as well as what global type entry it is.
-  std::vector<std::pair<const Type*, unsigned> > CompactionTypes;
-
-  /// @brief If a compaction table is active in the current function,
-  /// this is the mapping that it contains.
-  std::vector<std::vector<Value*> > CompactionValues;
-
   /// @brief This vector is used to deal with forward references to types in
   /// a module.
   TypeListTy ModuleTypes;
+  
+  /// @brief This is an inverse mapping of ModuleTypes from the type to an
+  /// index.  Because refining types causes the index of this map to be
+  /// invalidated, any time we refine a type, we clear this cache and recompute
+  /// it next time we need it.  These entries are ordered by the pointer value.
+  std::vector<std::pair<const Type*, unsigned> > ModuleTypeIDCache;
 
   /// @brief This vector is used to deal with forward references to types in
   /// a function.
@@ -389,21 +341,28 @@ private:
   /// of what we must do.
   GlobalInitsList GlobalInits;
 
+  /// Constant values are read in after global aliases. Because of this, we must
+  /// defer setting the constant aliasees until after module level constants
+  /// have been read. In the mean time, this list keeps track of what we must
+  /// do.
+  AliaseeList Aliasees;
+  
   // For lazy reading-in of functions, we need to save away several pieces of
   // information about each function: its begin and end pointer in the buffer
   // and its FunctionSlot.
   LazyFunctionMap LazyFunctionLoadMap;
 
-  /// This stores the parser's handler which is used for handling tasks other 
-  /// just than reading bytecode into the IR. If this is non-null, calls on 
-  /// the (polymorphic) BytecodeHandler interface (see llvm/Bytecode/Handler.h) 
-  /// will be made to report the logical structure of the bytecode file. What 
-  /// the handler does with the events it receives is completely orthogonal to 
+  /// This stores the parser's handler which is used for handling tasks other
+  /// just than reading bytecode into the IR. If this is non-null, calls on
+  /// the (polymorphic) BytecodeHandler interface (see llvm/Bytecode/Handler.h)
+  /// will be made to report the logical structure of the bytecode file. What
+  /// the handler does with the events it receives is completely orthogonal to
   /// the business of parsing the bytecode and building the IR.  This is used,
   /// for example, by the llvm-abcd tool for analysis of byte code.
   /// @brief Handler for parsing events.
   BytecodeHandler* Handler;
 
+
 /// @}
 /// @name Implementation Details
 /// @{
@@ -417,33 +376,18 @@ private:
   /// @brief Converts a type slot number to its Type*
   const Type *getType(unsigned ID);
 
-  /// @brief Converts a pre-sanitized type slot number to its Type* and
-  /// sanitizes the type id.
-  inline const Type* getSanitizedType(unsigned& ID );
-
-  /// @brief Read in and get a sanitized type id
-  inline const Type* BytecodeReader::readSanitizedType();
+  /// @brief Read in a type id and turn it into a Type* 
+  inline const Type* readType();
 
   /// @brief Converts a Type* to its type slot number
   unsigned getTypeSlot(const Type *Ty);
 
-  /// @brief Converts a normal type slot number to a compacted type slot num.
-  unsigned getCompactionTypeSlot(unsigned type);
-
   /// @brief Gets the global type corresponding to the TypeId
   const Type *getGlobalTableType(unsigned TypeId);
 
-  /// This is just like getTypeSlot, but when a compaction table is in use,
-  /// it is ignored. 
-  unsigned getGlobalTableTypeSlot(const Type *Ty);
-  
   /// @brief Get a value from its typeid and slot number
   Value* getValue(unsigned TypeID, unsigned num, bool Create = true);
 
-  /// @brief Get a value from its type and slot number, ignoring compaction
-  /// tables.
-  Value *getGlobalTableValue(unsigned TyID, unsigned SlotNo);
-
   /// @brief Get a basic block for current function
   BasicBlock *getBasicBlock(unsigned ID);
 
@@ -462,15 +406,9 @@ private:
   /// @brief Insert the arguments of a function.
   void insertArguments(Function* F );
 
-  /// @brief Resolve all references to the placeholder (if any) for the 
+  /// @brief Resolve all references to the placeholder (if any) for the
   /// given constant.
-  void ResolveReferencesToConstant(Constant *C, unsigned Slot);
-
-  /// @brief Release our memory.
-  void freeState() {
-    freeTable(FunctionValues);
-    freeTable(ModuleValues);
-  }
+  void ResolveReferencesToConstant(Constant *C, unsigned Typ, unsigned Slot);
 
   /// @brief Free a table, making sure to free the ValueList in the table.
   void freeTable(ValueTable &Tab) {
@@ -480,11 +418,25 @@ private:
     }
   }
 
-  inline void error(std::string errmsg);
+  inline void error(const std::string& errmsg);
 
   BytecodeReader(const BytecodeReader &);  // DO NOT IMPLEMENT
   void operator=(const BytecodeReader &);  // DO NOT IMPLEMENT
 
+  // This enum provides the values of the well-known type slots that are always
+  // emitted as the first few types in the table by the BytecodeWriter class.
+  enum WellKnownTypeSlots {
+    VoidTypeSlot = 0, ///< TypeID == VoidTyID
+    FloatTySlot  = 1, ///< TypeID == FloatTyID
+    DoubleTySlot = 2, ///< TypeID == DoubleTyID
+    LabelTySlot  = 3, ///< TypeID == LabelTyID
+    BoolTySlot   = 4, ///< TypeID == IntegerTyID, width = 1
+    Int8TySlot   = 5, ///< TypeID == IntegerTyID, width = 8
+    Int16TySlot  = 6, ///< TypeID == IntegerTyID, width = 16
+    Int32TySlot  = 7, ///< TypeID == IntegerTyID, width = 32
+    Int64TySlot  = 8  ///< TypeID == IntegerTyID, width = 64
+  };
+
 /// @}
 /// @name Reader Primitives
 /// @{
@@ -517,6 +469,7 @@ private:
 
   /// @brief Read a string
   inline std::string read_str();
+  inline void read_str(SmallVectorImpl<char> &StrData);
 
   /// @brief Read a float value
   inline void read_float(float& FloatVal);
@@ -529,21 +482,9 @@ private:
 
   /// @brief Read a bytecode block header
   inline void read_block(unsigned &Type, unsigned &Size);
-
-  /// @brief Read a type identifier and sanitize it.
-  inline bool read_typeid(unsigned &TypeId);
-
-  /// @brief Recalculate type ID for pre 1.3 bytecode files.
-  inline bool sanitizeTypeId(unsigned &TypeId );
 /// @}
 };
 
-/// @brief A function for creating a BytecodeAnalzer as a handler
-/// for the Bytecode reader.
-BytecodeHandler* createBytecodeAnalyzerHandler(BytecodeAnalysis& bca, 
-                                               std::ostream* output );
-
-
 } // End llvm namespace
 
 // vim: sw=2