New testcase
[oota-llvm.git] / tools / gccld / gccld.cpp
index 444cf635ef037a85c31ee585751fc8ad7946492d..a53383cfb1d92c565e38b8c0a933308877e5c363 100644 (file)
@@ -1,8 +1,14 @@
+//===- gccld.cpp - LLVM 'ld' compatible linker ----------------------------===//
+// 
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
+// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
-// LLVM 'GCCLD' UTILITY 
 //
 // This utility is intended to be compatible with GCC, and follows standard
-// system ld conventions.  As such, the default output file is ./a.out.
+// system 'ld' conventions.  As such, the default output file is ./a.out.
 // Additionally, this program outputs a shell script that is used to invoke LLI
 // to execute the program.  In this manner, the generated executable (a.out for
 // example), is directly executable, whereas the bytecode file actually lives in
 //
 // Note that if someone (or a script) deletes the executable program generated,
 // the .bc file will be left around.  Considering that this is a temporary hack,
-// I'm not to worried about this.
+// I'm not too worried about this.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "llvm/Transforms/Utils/Linker.h"
+#include "gccld.h"
 #include "llvm/Module.h"
 #include "llvm/PassManager.h"
 #include "llvm/Bytecode/Reader.h"
 #include "llvm/Bytecode/WriteBytecodePass.h"
+#include "llvm/Target/TargetData.h"
 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
-#include "llvm/Transforms/IPO/GlobalDCE.h"
-#include "llvm/Transforms/IPO/Internalize.h"
 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
+#include "llvm/Transforms/Utils/Linker.h"
 #include "Support/CommandLine.h"
+#include "Support/FileUtilities.h"
 #include "Support/Signals.h"
+#include "Support/SystemUtils.h"
 #include <fstream>
 #include <memory>
-#include <algorithm>
-#include <sys/types.h>     // For FileExists
-#include <sys/stat.h>
-using std::cerr;
 
-static cl::list<string> 
-InputFilenames(cl::Positional, cl::desc("<input bytecode files>"),
-               cl::OneOrMore);
+namespace {
+  cl::list<std::string> 
+  InputFilenames(cl::Positional, cl::desc("<input bytecode files>"),
+                 cl::OneOrMore);
 
-static cl::opt<string> 
-OutputFilename("o", cl::desc("Override output filename"), cl::init("a.out"),
-               cl::value_desc("filename"));
+  cl::opt<std::string> 
+  OutputFilename("o", cl::desc("Override output filename"), cl::init("a.out"),
+                 cl::value_desc("filename"));
 
-static cl::opt<bool>    
-Verbose("v", cl::desc("Print information about actions taken"));
+  cl::opt<bool>    
+  Verbose("v", cl::desc("Print information about actions taken"));
+  
+  cl::list<std::string> 
+  LibPaths("L", cl::desc("Specify a library search path"), cl::Prefix,
+           cl::value_desc("directory"));
+
+  cl::list<std::string> 
+  Libraries("l", cl::desc("Specify libraries to link to"), cl::Prefix,
+            cl::value_desc("library prefix"));
+
+  cl::opt<bool>
+  Strip("s", cl::desc("Strip symbol info from executable"));
+
+  cl::opt<bool>
+  NoInternalize("disable-internalize",
+                cl::desc("Do not mark all symbols as internal"));
+  static cl::alias
+  ExportDynamic("export-dynamic", cl::desc("Alias for -disable-internalize"),
+                cl::aliasopt(NoInternalize));
+
+  cl::opt<bool>
+  LinkAsLibrary("link-as-library", cl::desc("Link the .bc files together as a"
+                                            " library, not an executable"));
+
+  cl::opt<bool>    
+  Native("native",
+         cl::desc("Generate a native binary instead of a shell script"));
+  
+  // Compatibility options that are ignored but supported by LD
+  cl::opt<std::string>
+  CO3("soname", cl::Hidden, cl::desc("Compatibility option: ignored"));
+  cl::opt<std::string>
+  CO4("version-script", cl::Hidden, cl::desc("Compatibility option: ignored"));
+  cl::opt<bool>
+  CO5("eh-frame-hdr", cl::Hidden, cl::desc("Compatibility option: ignored"));
+  cl::opt<bool>
+  CO6("r", cl::Hidden, cl::desc("Compatibility option: ignored"));
+}
 
-static cl::list<string> 
-LibPaths("L", cl::desc("Specify a library search path"), cl::Prefix,
-         cl::value_desc("directory"));
+//
+// Function: PrintAndReturn ()
+//
+// Description:
+//  Prints a message (usually error message) to standard error (stderr) and
+//  returns a value usable for an exit status.
+//
+// Inputs:
+//  progname - The name of the program (i.e. argv[0]).
+//  Message  - The message to print to standard error.
+//  Extra    - Extra information to print between the program name and thei
+//             message.  It is optional.
+//
+// Outputs:
+//  None.
+//
+// Return value:
+//  Returns a value that can be used as the exit status (i.e. for exit()).
+//
+int
+PrintAndReturn (const char *progname,
+                const std::string &Message,
+                const std::string &Extra)
+{
+  std::cerr << progname << Extra << ": " << Message << "\n";
+  return 1;
+}
 
-static cl::list<string> 
-Libraries("l", cl::desc("Specify libraries to link to"), cl::Prefix,
-          cl::value_desc("library prefix"));
+//
+//
+// Function: CopyEnv()
+//
+// Description:
+//     This function takes an array of environment variables and makes a
+//     copy of it.  This copy can then be manipulated any way the caller likes
+//  without affecting the process's real environment.
+//
+// Inputs:
+//  envp - An array of C strings containing an environment.
+//
+// Outputs:
+//  None.
+//
+// Return value:
+//  NULL - An error occurred.
+//
+//  Otherwise, a pointer to a new array of C strings is returned.  Every string
+//  in the array is a duplicate of the one in the original array (i.e. we do
+//  not copy the char *'s from one array to another).
+//
+char ** CopyEnv(char ** const envp) {
+  // Count the number of entries in the old list;
+  unsigned entries;   // The number of entries in the old environment list
+  for (entries = 0; envp[entries] != NULL; entries++)
+  {
+    ;
+  }
 
-static cl::opt<bool>
-Strip("s", cl::desc("Strip symbol info from executable"));
+  // Add one more entry for the NULL pointer that ends the list.
+  ++entries;
 
+  // If there are no entries at all, just return NULL.
+  if (entries == 0)
+    return NULL;
 
-// FileExists - Return true if the specified string is an openable file...
-static inline bool FileExists(const std::string &FN) {
-  struct stat StatBuf;
-  return stat(FN.c_str(), &StatBuf) != -1;
-}
+  // Allocate a new environment list.
+  char **newenv;
+  if ((newenv = new (char *) [entries]) == NULL)
+    return NULL;
 
-// LoadFile - Read the specified bytecode file in and return it.  This routine
-// searches the link path for the specified file to try to find it...
-//
-static inline std::auto_ptr<Module> LoadFile(const std::string &FN) {
-  std::string Filename = FN;
-  std::string ErrorMessage;
+  // Make a copy of the list.  Don't forget the NULL that ends the list.
+  entries = 0;
+  while (envp[entries] != NULL) {
+    newenv[entries] = new char[strlen (envp[entries]) + 1];
+    strcpy (newenv[entries], envp[entries]);
+    ++entries;
+  }
+  newenv[entries] = NULL;
 
-  unsigned NextLibPathIdx = 0;
-  bool FoundAFile = false;
+  return newenv;
+}
 
-  while (1) {
-    if (Verbose) cerr << "Loading '" << Filename << "'\n";
-    if (FileExists(Filename)) FoundAFile = true;
-    Module *Result = ParseBytecodeFile(Filename, &ErrorMessage);
-    if (Result) return std::auto_ptr<Module>(Result);   // Load successful!
 
-    if (Verbose) {
-      cerr << "Error opening bytecode file: '" << Filename << "'";
-      if (ErrorMessage.size()) cerr << ": " << ErrorMessage;
-      cerr << "\n";
-    }
-    
-    if (NextLibPathIdx == LibPaths.size()) break;
-    Filename = LibPaths[NextLibPathIdx++] + "/" + FN;
+//
+// Function: RemoveEnv()
+//
+// Description:
+//     Remove the specified environment variable from the environment array.
+//
+// Inputs:
+//     name - The name of the variable to remove.  It cannot be NULL.
+//     envp - The array of environment variables.  It cannot be NULL.
+//
+// Outputs:
+//     envp - The pointer to the specified variable name is removed.
+//
+// Return value:
+//     None.
+//
+// Notes:
+//  This is mainly done because functions to remove items from the environment
+//  are not available across all platforms.  In particular, Solaris does not
+//  seem to have an unsetenv() function or a setenv() function (or they are
+//  undocumented if they do exist).
+//
+void RemoveEnv(const char * name, char ** const envp) {
+  for (unsigned index=0; envp[index] != NULL; index++) {
+    // Find the first equals sign in the array and make it an EOS character.
+    char *p = strchr (envp[index], '=');
+    if (p == NULL)
+      continue;
+    else
+      *p = '\0';
+
+    // Compare the two strings.  If they are equal, zap this string.
+    // Otherwise, restore it.
+    if (!strcmp(name, envp[index]))
+      *envp[index] = '\0';
+    else
+      *p = '=';
   }
 
-  if (FoundAFile)
-    cerr << "Bytecode file '" << FN << "' corrupt!  "
-         << "Use 'gccld -v ...' for more info.\n";
-  else
-    cerr << "Could not locate bytecode file: '" << FN << "'\n";
-  return std::auto_ptr<Module>();
+  return;
 }
 
 
-int main(int argc, char **argv) {
+int main(int argc, char **argv, char **envp) {
   cl::ParseCommandLineOptions(argc, argv, " llvm linker for GCC\n");
 
-  unsigned BaseArg = 0;
   std::string ErrorMessage;
-
-  if (!Libraries.empty()) {
-    // Sort libraries list...
-    std::sort(Libraries.begin(), Libraries.end());
-
-    // Remove duplicate libraries entries...
-    Libraries.erase(unique(Libraries.begin(), Libraries.end()),
-                    Libraries.end());
-
-    // Add all of the libraries to the end of the link line...
-    for (unsigned i = 0; i < Libraries.size(); ++i)
-      InputFilenames.push_back("lib" + Libraries[i] + ".bc");
+  std::auto_ptr<Module> Composite(LoadObject(InputFilenames[0], ErrorMessage));
+  if (Composite.get() == 0)
+    return PrintAndReturn(argv[0], ErrorMessage);
+
+  // We always look first in the current directory when searching for libraries.
+  LibPaths.insert(LibPaths.begin(), ".");
+
+  // If the user specified an extra search path in their environment, respect
+  // it.
+  if (char *SearchPath = getenv("LLVM_LIB_SEARCH_PATH"))
+    LibPaths.push_back(SearchPath);
+
+  // Remove any consecutive duplicates of the same library...
+  Libraries.erase(std::unique(Libraries.begin(), Libraries.end()),
+                  Libraries.end());
+
+  // Link in all of the files
+  if (LinkFiles(argv[0], Composite.get(), InputFilenames, Verbose))
+    return 1; // Error already printed
+  LinkLibraries(argv[0], Composite.get(), Libraries, LibPaths, Verbose, Native);
+
+  // Link in all of the libraries next...
+
+  // Create the output file.
+  std::string RealBytecodeOutput = OutputFilename;
+  if (!LinkAsLibrary) RealBytecodeOutput += ".bc";
+  std::ofstream Out(RealBytecodeOutput.c_str());
+  if (!Out.good())
+    return PrintAndReturn(argv[0], "error opening '" + RealBytecodeOutput +
+                                   "' for writing!");
+
+  // Ensure that the bytecode file gets removed from the disk if we get a
+  // SIGINT signal.
+  RemoveFileOnSignal(RealBytecodeOutput);
+
+  // Generate the bytecode file.
+  if (GenerateBytecode(Composite.get(), Strip, !NoInternalize, &Out)) {
+    Out.close();
+    return PrintAndReturn(argv[0], "error generating bytcode");
   }
 
-  std::auto_ptr<Module> Composite(LoadFile(InputFilenames[BaseArg]));
-  if (Composite.get() == 0) return 1;
-
-  for (unsigned i = BaseArg+1; i < InputFilenames.size(); ++i) {
-    std::auto_ptr<Module> M(LoadFile(InputFilenames[i]));
-    if (M.get() == 0) return 1;
-
-    if (Verbose) cerr << "Linking in '" << InputFilenames[i] << "'\n";
+  // Close the bytecode file.
+  Out.close();
 
-    if (LinkModules(Composite.get(), M.get(), &ErrorMessage)) {
-      cerr << "Error linking in '" << InputFilenames[i] << "': "
-          << ErrorMessage << "\n";
-      return 1;
+  // If we are not linking a library, generate either a native executable
+  // or a JIT shell script, depending upon what the user wants.
+  if (!LinkAsLibrary) {
+    // If the user wants to generate a native executable, compile it from the
+    // bytecode file.
+    //
+    // Otherwise, create a script that will run the bytecode through the JIT.
+    if (Native) {
+      // Name of the Assembly Language output file
+      std::string AssemblyFile = OutputFilename + ".s";
+
+      // Mark the output files for removal if we get an interrupt.
+      RemoveFileOnSignal(AssemblyFile);
+      RemoveFileOnSignal(OutputFilename);
+
+      // Determine the locations of the llc and gcc programs.
+      std::string llc = FindExecutable("llc", argv[0]);
+      std::string gcc = FindExecutable("gcc", argv[0]);
+      if (llc.empty())
+        return PrintAndReturn(argv[0], "Failed to find llc");
+
+      if (gcc.empty())
+        return PrintAndReturn(argv[0], "Failed to find gcc");
+
+      // Generate an assembly language file for the bytecode.
+      if (Verbose) std::cout << "Generating Assembly Code\n";
+      GenerateAssembly(AssemblyFile, RealBytecodeOutput, llc, envp);
+      if (Verbose) std::cout << "Generating Native Code\n";
+      GenerateNative(OutputFilename, AssemblyFile, Libraries, LibPaths,
+                     gcc, envp);
+
+      // Remove the assembly language file.
+      removeFile (AssemblyFile);
+    } else {
+      // Output the script to start the program...
+      std::ofstream Out2(OutputFilename.c_str());
+      if (!Out2.good())
+        return PrintAndReturn(argv[0], "error opening '" + OutputFilename +
+                                       "' for writing!");
+      Out2 << "#!/bin/sh\nlli $0.bc $*\n";
+      Out2.close();
     }
-  }
-
-  // In addition to just linking the input from GCC, we also want to spiff it up
-  // a little bit.  Do this now.
-  //
-  PassManager Passes;
-
-  // Linking modules together can lead to duplicated global constants, only keep
-  // one copy of each constant...
-  //
-  Passes.add(createConstantMergePass());
-
-  // If the -s command line option was specified, strip the symbols out of the
-  // resulting program to make it smaller.  -s is a GCC option that we are
-  // supporting.
-  //
-  if (Strip)
-    Passes.add(createSymbolStrippingPass());
-
-  // Often if the programmer does not specify proper prototypes for the
-  // functions they are calling, they end up calling a vararg version of the
-  // function that does not get a body filled in (the real function has typed
-  // arguments).  This pass merges the two functions.
-  //
-  Passes.add(createFunctionResolvingPass());
-
-  // Now that composite has been compiled, scan through the module, looking for
-  // a main function.  If main is defined, mark all other functions internal.
-  //
-  Passes.add(createInternalizePass());
-
-  // Now that we have optimized the program, discard unreachable functions...
-  //
-  Passes.add(createGlobalDCEPass());
-
-  // Add the pass that writes bytecode to the output file...
-  std::ofstream Out((OutputFilename+".bc").c_str());
-  if (!Out.good()) {
-    cerr << "Error opening '" << OutputFilename << ".bc' for writing!\n";
-    return 1;
-  }
-  Passes.add(new WriteBytecodePass(&Out));        // Write bytecode to file...
-
-  // Make sure that the Out file gets unlink'd from the disk if we get a SIGINT
-  RemoveFileOnSignal(OutputFilename+".bc");
-
-  // Run our queue of passes all at once now, efficiently.
-  Passes.run(*Composite.get());
-  Out.close();
+  
+    // Make the script executable...
+    MakeFileExecutable(OutputFilename);
 
-  // Output the script to start the program...
-  std::ofstream Out2(OutputFilename.c_str());
-  if (!Out2.good()) {
-    cerr << "Error opening '" << OutputFilename << "' for writing!\n";
-    return 1;
+    // Make the bytecode file readable and directly executable in LLEE as well
+    MakeFileExecutable(RealBytecodeOutput);
+    MakeFileReadable(RealBytecodeOutput);
   }
-  Out2 << "#!/bin/sh\nlli -q $0.bc $*\n";
-  Out2.close();
-  
-  // Make the script executable...
-  chmod(OutputFilename.c_str(), 0755);
 
   return 0;
 }