lib/CodeGen/AsmPrinter/DwarfDebug.cpp

   1 //===-- llvm/CodeGen/DwarfDebug.cpp - Dwarf Debug Framework ---------------===//
   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 contains support for writing dwarf debug info into asm files.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "DwarfDebug.h"
  15 #include "ByteStreamer.h"
  16 #include "DIEHash.h"
  17 #include "DebugLocEntry.h"
  18 #include "DwarfCompileUnit.h"
  19 #include "DwarfExpression.h"
  20 #include "DwarfUnit.h"
  21 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  22 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  23 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  24 #include "llvm/ADT/Triple.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/DIE.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  28 #include "llvm/IR/Constants.h"
  29 #include "llvm/IR/DIBuilder.h"
  30 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  31 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
  32 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  33 #include "llvm/IR/Module.h"
  34 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
  35 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  36 #include "llvm/MC/MCSection.h"
  37 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  38 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  39 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  40 #include "llvm/Support/Debug.h"
  41 #include "llvm/Support/Dwarf.h"
  42 #include "llvm/Support/Endian.h"
  43 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  44 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  45 #include "llvm/Support/LEB128.h"
  46 #include "llvm/Support/MD5.h"
  47 #include "llvm/Support/Path.h"
  48 #include "llvm/Support/Timer.h"
  49 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  50 #include "llvm/Target/TargetFrameLowering.h"
  51 #include "llvm/Target/TargetLoweringObjectFile.h"
  52 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  53 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  54 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
  55 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
  56 using namespace llvm;
  57
  58 #define DEBUG_TYPE "dwarfdebug"
  59
  60 static cl::opt<bool>
  61 DisableDebugInfoPrinting("disable-debug-info-print", cl::Hidden,
  62                          cl::desc("Disable debug info printing"));
  63
  64 static cl::opt<bool> UnknownLocations(
  65     "use-unknown-locations", cl::Hidden,
  66     cl::desc("Make an absence of debug location information explicit."),
  67     cl::init(false));
  68
  69 static cl::opt<bool>
  70 GenerateGnuPubSections("generate-gnu-dwarf-pub-sections", cl::Hidden,
  71                        cl::desc("Generate GNU-style pubnames and pubtypes"),
  72                        cl::init(false));
  73
  74 static cl::opt<bool> GenerateARangeSection("generate-arange-section",
  75                                            cl::Hidden,
  76                                            cl::desc("Generate dwarf aranges"),
  77                                            cl::init(false));
  78
  79 namespace {
  80 enum DefaultOnOff { Default, Enable, Disable };
  81 }
  82
  83 static cl::opt<DefaultOnOff>
  84 DwarfAccelTables("dwarf-accel-tables", cl::Hidden,
  85                  cl::desc("Output prototype dwarf accelerator tables."),
  86                  cl::values(clEnumVal(Default, "Default for platform"),
  87                             clEnumVal(Enable, "Enabled"),
  88                             clEnumVal(Disable, "Disabled"), clEnumValEnd),
  89                  cl::init(Default));
  90
  91 static cl::opt<DefaultOnOff>
  92 SplitDwarf("split-dwarf", cl::Hidden,
  93            cl::desc("Output DWARF5 split debug info."),
  94            cl::values(clEnumVal(Default, "Default for platform"),
  95                       clEnumVal(Enable, "Enabled"),
  96                       clEnumVal(Disable, "Disabled"), clEnumValEnd),
  97            cl::init(Default));
  98
  99 static cl::opt<DefaultOnOff>
 100 DwarfPubSections("generate-dwarf-pub-sections", cl::Hidden,
 101                  cl::desc("Generate DWARF pubnames and pubtypes sections"),
 102                  cl::values(clEnumVal(Default, "Default for platform"),
 103                             clEnumVal(Enable, "Enabled"),
 104                             clEnumVal(Disable, "Disabled"), clEnumValEnd),
 105                  cl::init(Default));
 106
 107 static const char *const DWARFGroupName = "DWARF Emission";
 108 static const char *const DbgTimerName = "DWARF Debug Writer";
 109
 110 void DebugLocDwarfExpression::EmitOp(uint8_t Op, const char *Comment) {
 111   BS.EmitInt8(
 112       Op, Comment ? Twine(Comment) + " " + dwarf::OperationEncodingString(Op)
 113                   : dwarf::OperationEncodingString(Op));
 114 }
 115
 116 void DebugLocDwarfExpression::EmitSigned(int64_t Value) {
 117   BS.EmitSLEB128(Value, Twine(Value));
 118 }
 119
 120 void DebugLocDwarfExpression::EmitUnsigned(uint64_t Value) {
 121   BS.EmitULEB128(Value, Twine(Value));
 122 }
 123
 124 bool DebugLocDwarfExpression::isFrameRegister(unsigned MachineReg) {
 125   // This information is not available while emitting .debug_loc entries.
 126   return false;
 127 }
 128
 129 //===----------------------------------------------------------------------===//
 130
 131 /// resolve - Look in the DwarfDebug map for the MDNode that
 132 /// corresponds to the reference.
 133 template <typename T> T *DbgVariable::resolve(TypedDINodeRef<T> Ref) const {
 134   return DD->resolve(Ref);
 135 }
 136
 137 bool DbgVariable::isBlockByrefVariable() const {
 138   assert(Var && "Invalid complex DbgVariable!");
 139   return Var->getType()
 140       .resolve(DD->getTypeIdentifierMap())
 141       ->isBlockByrefStruct();
 142 }
 143
 144 const DIType *DbgVariable::getType() const {
 145   DIType *Ty = Var->getType().resolve(DD->getTypeIdentifierMap());
 146   // FIXME: isBlockByrefVariable should be reformulated in terms of complex
 147   // addresses instead.
 148   if (Ty->isBlockByrefStruct()) {
 149     /* Byref variables, in Blocks, are declared by the programmer as
 150        "SomeType VarName;", but the compiler creates a
 151        __Block_byref_x_VarName struct, and gives the variable VarName
 152        either the struct, or a pointer to the struct, as its type.  This
 153        is necessary for various behind-the-scenes things the compiler
 154        needs to do with by-reference variables in blocks.
 155
 156        However, as far as the original *programmer* is concerned, the
 157        variable should still have type 'SomeType', as originally declared.
 158
 159        The following function dives into the __Block_byref_x_VarName
 160        struct to find the original type of the variable.  This will be
 161        passed back to the code generating the type for the Debug
 162        Information Entry for the variable 'VarName'.  'VarName' will then
 163        have the original type 'SomeType' in its debug information.
 164
 165        The original type 'SomeType' will be the type of the field named
 166        'VarName' inside the __Block_byref_x_VarName struct.
 167
 168        NOTE: In order for this to not completely fail on the debugger
 169        side, the Debug Information Entry for the variable VarName needs to
 170        have a DW_AT_location that tells the debugger how to unwind through
 171        the pointers and __Block_byref_x_VarName struct to find the actual
 172        value of the variable.  The function addBlockByrefType does this.  */
 173     DIType *subType = Ty;
 174     uint16_t tag = Ty->getTag();
 175
 176     if (tag == dwarf::DW_TAG_pointer_type)
 177       subType = resolve(cast<DIDerivedType>(Ty)->getBaseType());
 178
 179     auto Elements = cast<DICompositeTypeBase>(subType)->getElements();
 180     for (unsigned i = 0, N = Elements.size(); i < N; ++i) {
 181       auto *DT = cast<DIDerivedTypeBase>(Elements[i]);
 182       if (getName() == DT->getName())
 183         return resolve(DT->getBaseType());
 184     }
 185   }
 186   return Ty;
 187 }
 188
 189 static LLVM_CONSTEXPR DwarfAccelTable::Atom TypeAtoms[] = {
 190     DwarfAccelTable::Atom(dwarf::DW_ATOM_die_offset, dwarf::DW_FORM_data4),
 191     DwarfAccelTable::Atom(dwarf::DW_ATOM_die_tag, dwarf::DW_FORM_data2),
 192     DwarfAccelTable::Atom(dwarf::DW_ATOM_type_flags, dwarf::DW_FORM_data1)};
 193
 194 DwarfDebug::DwarfDebug(AsmPrinter *A, Module *M)
 195     : Asm(A), MMI(Asm->MMI), PrevLabel(nullptr),
 196       InfoHolder(A, "info_string", DIEValueAllocator),
 197       UsedNonDefaultText(false),
 198       SkeletonHolder(A, "skel_string", DIEValueAllocator),
 199       IsDarwin(Triple(A->getTargetTriple()).isOSDarwin()),
 200       IsPS4(Triple(A->getTargetTriple()).isPS4()),
 201       AccelNames(DwarfAccelTable::Atom(dwarf::DW_ATOM_die_offset,
 202                                        dwarf::DW_FORM_data4)),
 203       AccelObjC(DwarfAccelTable::Atom(dwarf::DW_ATOM_die_offset,
 204                                       dwarf::DW_FORM_data4)),
 205       AccelNamespace(DwarfAccelTable::Atom(dwarf::DW_ATOM_die_offset,
 206                                            dwarf::DW_FORM_data4)),
 207       AccelTypes(TypeAtoms) {
 208
 209   CurFn = nullptr;
 210   CurMI = nullptr;
 211
 212   // Turn on accelerator tables for Darwin by default, pubnames by
 213   // default for non-Darwin/PS4, and handle split dwarf.
 214   if (DwarfAccelTables == Default)
 215     HasDwarfAccelTables = IsDarwin;
 216   else
 217     HasDwarfAccelTables = DwarfAccelTables == Enable;
 218
 219   if (SplitDwarf == Default)
 220     HasSplitDwarf = false;
 221   else
 222     HasSplitDwarf = SplitDwarf == Enable;
 223
 224   if (DwarfPubSections == Default)
 225     HasDwarfPubSections = !IsDarwin && !IsPS4;
 226   else
 227     HasDwarfPubSections = DwarfPubSections == Enable;
 228
 229   unsigned DwarfVersionNumber = Asm->TM.Options.MCOptions.DwarfVersion;
 230   DwarfVersion = DwarfVersionNumber ? DwarfVersionNumber
 231                                     : MMI->getModule()->getDwarfVersion();
 232
 233   // Darwin and PS4 use the standard TLS opcode (defined in DWARF 3).
 234   // Everybody else uses GNU's.
 235   UseGNUTLSOpcode = !(IsDarwin || IsPS4) || DwarfVersion < 3;
 236
 237   Asm->OutStreamer->getContext().setDwarfVersion(DwarfVersion);
 238
 239   {
 240     NamedRegionTimer T(DbgTimerName, DWARFGroupName, TimePassesIsEnabled);
 241     beginModule();
 242   }
 243 }
 244
 245 // Define out of line so we don't have to include DwarfUnit.h in DwarfDebug.h.
 246 DwarfDebug::~DwarfDebug() { }
 247
 248 static bool isObjCClass(StringRef Name) {
 249   return Name.startswith("+") || Name.startswith("-");
 250 }
 251
 252 static bool hasObjCCategory(StringRef Name) {
 253   if (!isObjCClass(Name))
 254     return false;
 255
 256   return Name.find(") ") != StringRef::npos;
 257 }
 258
 259 static void getObjCClassCategory(StringRef In, StringRef &Class,
 260                                  StringRef &Category) {
 261   if (!hasObjCCategory(In)) {
 262     Class = In.slice(In.find('[') + 1, In.find(' '));
 263     Category = "";
 264     return;
 265   }
 266
 267   Class = In.slice(In.find('[') + 1, In.find('('));
 268   Category = In.slice(In.find('[') + 1, In.find(' '));
 269   return;
 270 }
 271
 272 static StringRef getObjCMethodName(StringRef In) {
 273   return In.slice(In.find(' ') + 1, In.find(']'));
 274 }
 275
 276 // Add the various names to the Dwarf accelerator table names.
 277 // TODO: Determine whether or not we should add names for programs
 278 // that do not have a DW_AT_name or DW_AT_linkage_name field - this
 279 // is only slightly different than the lookup of non-standard ObjC names.
 280 void DwarfDebug::addSubprogramNames(const DISubprogram *SP, DIE &Die) {
 281   if (!SP->isDefinition())
 282     return;
 283   addAccelName(SP->getName(), Die);
 284
 285   // If the linkage name is different than the name, go ahead and output
 286   // that as well into the name table.
 287   if (SP->getLinkageName() != "" && SP->getName() != SP->getLinkageName())
 288     addAccelName(SP->getLinkageName(), Die);
 289
 290   // If this is an Objective-C selector name add it to the ObjC accelerator
 291   // too.
 292   if (isObjCClass(SP->getName())) {
 293     StringRef Class, Category;
 294     getObjCClassCategory(SP->getName(), Class, Category);
 295     addAccelObjC(Class, Die);
 296     if (Category != "")
 297       addAccelObjC(Category, Die);
 298     // Also add the base method name to the name table.
 299     addAccelName(getObjCMethodName(SP->getName()), Die);
 300   }
 301 }
 302
 303 /// isSubprogramContext - Return true if Context is either a subprogram
 304 /// or another context nested inside a subprogram.
 305 bool DwarfDebug::isSubprogramContext(const MDNode *Context) {
 306   if (!Context)
 307     return false;
 308   if (isa<DISubprogram>(Context))
 309     return true;
 310   if (auto *T = dyn_cast<DIType>(Context))
 311     return isSubprogramContext(resolve(T->getScope()));
 312   return false;
 313 }
 314
 315 /// Check whether we should create a DIE for the given Scope, return true
 316 /// if we don't create a DIE (the corresponding DIE is null).
 317 bool DwarfDebug::isLexicalScopeDIENull(LexicalScope *Scope) {
 318   if (Scope->isAbstractScope())
 319     return false;
 320
 321   // We don't create a DIE if there is no Range.
 322   const SmallVectorImpl<InsnRange> &Ranges = Scope->getRanges();
 323   if (Ranges.empty())
 324     return true;
 325
 326   if (Ranges.size() > 1)
 327     return false;
 328
 329   // We don't create a DIE if we have a single Range and the end label
 330   // is null.
 331   return !getLabelAfterInsn(Ranges.front().second);
 332 }
 333
 334 template <typename Func> void forBothCUs(DwarfCompileUnit &CU, Func F) {
 335   F(CU);
 336   if (auto *SkelCU = CU.getSkeleton())
 337     F(*SkelCU);
 338 }
 339
 340 void DwarfDebug::constructAbstractSubprogramScopeDIE(LexicalScope *Scope) {
 341   assert(Scope && Scope->getScopeNode());
 342   assert(Scope->isAbstractScope());
 343   assert(!Scope->getInlinedAt());
 344
 345   const MDNode *SP = Scope->getScopeNode();
 346
 347   ProcessedSPNodes.insert(SP);
 348
 349   // Find the subprogram's DwarfCompileUnit in the SPMap in case the subprogram
 350   // was inlined from another compile unit.
 351   auto &CU = SPMap[SP];
 352   forBothCUs(*CU, [&](DwarfCompileUnit &CU) {
 353     CU.constructAbstractSubprogramScopeDIE(Scope);
 354   });
 355 }
 356
 357 void DwarfDebug::addGnuPubAttributes(DwarfUnit &U, DIE &D) const {
 358   if (!GenerateGnuPubSections)
 359     return;
 360
 361   U.addFlag(D, dwarf::DW_AT_GNU_pubnames);
 362 }
 363
 364 // Create new DwarfCompileUnit for the given metadata node with tag
 365 // DW_TAG_compile_unit.
 366 DwarfCompileUnit &
 367 DwarfDebug::constructDwarfCompileUnit(const DICompileUnit *DIUnit) {
 368   StringRef FN = DIUnit->getFilename();
 369   CompilationDir = DIUnit->getDirectory();
 370
 371   auto OwnedUnit = make_unique<DwarfCompileUnit>(
 372       InfoHolder.getUnits().size(), DIUnit, Asm, this, &InfoHolder);
 373   DwarfCompileUnit &NewCU = *OwnedUnit;
 374   DIE &Die = NewCU.getUnitDie();
 375   InfoHolder.addUnit(std::move(OwnedUnit));
 376   if (useSplitDwarf())
 377     NewCU.setSkeleton(constructSkeletonCU(NewCU));
 378
 379   // LTO with assembly output shares a single line table amongst multiple CUs.
 380   // To avoid the compilation directory being ambiguous, let the line table
 381   // explicitly describe the directory of all files, never relying on the
 382   // compilation directory.
 383   if (!Asm->OutStreamer->hasRawTextSupport() || SingleCU)
 384     Asm->OutStreamer->getContext().setMCLineTableCompilationDir(
 385         NewCU.getUniqueID(), CompilationDir);
 386
 387   NewCU.addString(Die, dwarf::DW_AT_producer, DIUnit->getProducer());
 388   NewCU.addUInt(Die, dwarf::DW_AT_language, dwarf::DW_FORM_data2,
 389                 DIUnit->getSourceLanguage());
 390   NewCU.addString(Die, dwarf::DW_AT_name, FN);
 391
 392   if (!useSplitDwarf()) {
 393     NewCU.initStmtList();
 394
 395     // If we're using split dwarf the compilation dir is going to be in the
 396     // skeleton CU and so we don't need to duplicate it here.
 397     if (!CompilationDir.empty())
 398       NewCU.addString(Die, dwarf::DW_AT_comp_dir, CompilationDir);
 399
 400     addGnuPubAttributes(NewCU, Die);
 401   }
 402
 403   if (DIUnit->isOptimized())
 404     NewCU.addFlag(Die, dwarf::DW_AT_APPLE_optimized);
 405
 406   StringRef Flags = DIUnit->getFlags();
 407   if (!Flags.empty())
 408     NewCU.addString(Die, dwarf::DW_AT_APPLE_flags, Flags);
 409
 410   if (unsigned RVer = DIUnit->getRuntimeVersion())
 411     NewCU.addUInt(Die, dwarf::DW_AT_APPLE_major_runtime_vers,
 412                   dwarf::DW_FORM_data1, RVer);
 413
 414   if (useSplitDwarf())
 415     NewCU.initSection(Asm->getObjFileLowering().getDwarfInfoDWOSection());
 416   else
 417     NewCU.initSection(Asm->getObjFileLowering().getDwarfInfoSection());
 418
 419   CUMap.insert(std::make_pair(DIUnit, &NewCU));
 420   CUDieMap.insert(std::make_pair(&Die, &NewCU));
 421   return NewCU;
 422 }
 423
 424 void DwarfDebug::constructAndAddImportedEntityDIE(DwarfCompileUnit &TheCU,
 425                                                   const DIImportedEntity *N) {
 426   if (DIE *D = TheCU.getOrCreateContextDIE(N->getScope()))
 427     D->addChild(TheCU.constructImportedEntityDIE(N));
 428 }
 429
 430 // Emit all Dwarf sections that should come prior to the content. Create
 431 // global DIEs and emit initial debug info sections. This is invoked by
 432 // the target AsmPrinter.
 433 void DwarfDebug::beginModule() {
 434   if (DisableDebugInfoPrinting)
 435     return;
 436
 437   const Module *M = MMI->getModule();
 438
 439   FunctionDIs = makeSubprogramMap(*M);
 440
 441   NamedMDNode *CU_Nodes = M->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
 442   if (!CU_Nodes)
 443     return;
 444   TypeIdentifierMap = generateDITypeIdentifierMap(CU_Nodes);
 445
 446   SingleCU = CU_Nodes->getNumOperands() == 1;
 447
 448   for (MDNode *N : CU_Nodes->operands()) {
 449     auto *CUNode = cast<DICompileUnit>(N);
 450     DwarfCompileUnit &CU = constructDwarfCompileUnit(CUNode);
 451     for (auto *IE : CUNode->getImportedEntities())
 452       ScopesWithImportedEntities.push_back(std::make_pair(IE->getScope(), IE));
 453     // Stable sort to preserve the order of appearance of imported entities.
 454     // This is to avoid out-of-order processing of interdependent declarations
 455     // within the same scope, e.g. { namespace A = base; namespace B = A; }
 456     std::stable_sort(ScopesWithImportedEntities.begin(),
 457                      ScopesWithImportedEntities.end(), less_first());
 458     for (auto *GV : CUNode->getGlobalVariables())
 459       CU.getOrCreateGlobalVariableDIE(GV);
 460     for (auto *SP : CUNode->getSubprograms())
 461       SPMap.insert(std::make_pair(SP, &CU));
 462     for (auto *Ty : CUNode->getEnumTypes()) {
 463       // The enum types array by design contains pointers to
 464       // MDNodes rather than DIRefs. Unique them here.
 465       CU.getOrCreateTypeDIE(cast<DIType>(resolve(Ty->getRef())));
 466     }
 467     for (auto *Ty : CUNode->getRetainedTypes()) {
 468       // The retained types array by design contains pointers to
 469       // MDNodes rather than DIRefs. Unique them here.
 470       CU.getOrCreateTypeDIE(cast<DIType>(resolve(Ty->getRef())));
 471     }
 472     // Emit imported_modules last so that the relevant context is already
 473     // available.
 474     for (auto *IE : CUNode->getImportedEntities())
 475       constructAndAddImportedEntityDIE(CU, IE);
 476   }
 477
 478   // Tell MMI that we have debug info.
 479   MMI->setDebugInfoAvailability(true);
 480 }
 481
 482 void DwarfDebug::finishVariableDefinitions() {
 483   for (const auto &Var : ConcreteVariables) {
 484     DIE *VariableDie = Var->getDIE();
 485     assert(VariableDie);
 486     // FIXME: Consider the time-space tradeoff of just storing the unit pointer
 487     // in the ConcreteVariables list, rather than looking it up again here.
 488     // DIE::getUnit isn't simple - it walks parent pointers, etc.
 489     DwarfCompileUnit *Unit = lookupUnit(VariableDie->getUnit());
 490     assert(Unit);
 491     DbgVariable *AbsVar = getExistingAbstractVariable(
 492         InlinedVariable(Var->getVariable(), Var->getInlinedAt()));
 493     if (AbsVar && AbsVar->getDIE()) {
 494       Unit->addDIEEntry(*VariableDie, dwarf::DW_AT_abstract_origin,
 495                         *AbsVar->getDIE());
 496     } else
 497       Unit->applyVariableAttributes(*Var, *VariableDie);
 498   }
 499 }
 500
 501 void DwarfDebug::finishSubprogramDefinitions() {
 502   for (const auto &P : SPMap)
 503     forBothCUs(*P.second, [&](DwarfCompileUnit &CU) {
 504       CU.finishSubprogramDefinition(cast<DISubprogram>(P.first));
 505     });
 506 }
 507
 508
 509 // Collect info for variables that were optimized out.
 510 void DwarfDebug::collectDeadVariables() {
 511   const Module *M = MMI->getModule();
 512
 513   if (NamedMDNode *CU_Nodes = M->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu")) {
 514     for (MDNode *N : CU_Nodes->operands()) {
 515       auto *TheCU = cast<DICompileUnit>(N);
 516       // Construct subprogram DIE and add variables DIEs.
 517       DwarfCompileUnit *SPCU =
 518           static_cast<DwarfCompileUnit *>(CUMap.lookup(TheCU));
 519       assert(SPCU && "Unable to find Compile Unit!");
 520       for (auto *SP : TheCU->getSubprograms()) {
 521         if (ProcessedSPNodes.count(SP) != 0)
 522           continue;
 523         SPCU->collectDeadVariables(SP);
 524       }
 525     }
 526   }
 527 }
 528
 529 void DwarfDebug::finalizeModuleInfo() {
 530   const TargetLoweringObjectFile &TLOF = Asm->getObjFileLowering();
 531
 532   finishSubprogramDefinitions();
 533
 534   finishVariableDefinitions();
 535
 536   // Collect info for variables that were optimized out.
 537   collectDeadVariables();
 538
 539   // Handle anything that needs to be done on a per-unit basis after
 540   // all other generation.
 541   for (const auto &P : CUMap) {
 542     auto &TheCU = *P.second;
 543     // Emit DW_AT_containing_type attribute to connect types with their
 544     // vtable holding type.
 545     TheCU.constructContainingTypeDIEs();
 546
 547     // Add CU specific attributes if we need to add any.
 548     // If we're splitting the dwarf out now that we've got the entire
 549     // CU then add the dwo id to it.
 550     auto *SkCU = TheCU.getSkeleton();
 551     if (useSplitDwarf()) {
 552       // Emit a unique identifier for this CU.
 553       uint64_t ID = DIEHash(Asm).computeCUSignature(TheCU.getUnitDie());
 554       TheCU.addUInt(TheCU.getUnitDie(), dwarf::DW_AT_GNU_dwo_id,
 555                     dwarf::DW_FORM_data8, ID);
 556       SkCU->addUInt(SkCU->getUnitDie(), dwarf::DW_AT_GNU_dwo_id,
 557                     dwarf::DW_FORM_data8, ID);
 558
 559       // We don't keep track of which addresses are used in which CU so this
 560       // is a bit pessimistic under LTO.
 561       if (!AddrPool.isEmpty()) {
 562         const MCSymbol *Sym = TLOF.getDwarfAddrSection()->getBeginSymbol();
 563         SkCU->addSectionLabel(SkCU->getUnitDie(), dwarf::DW_AT_GNU_addr_base,
 564                               Sym, Sym);
 565       }
 566       if (!SkCU->getRangeLists().empty()) {
 567         const MCSymbol *Sym = TLOF.getDwarfRangesSection()->getBeginSymbol();
 568         SkCU->addSectionLabel(SkCU->getUnitDie(), dwarf::DW_AT_GNU_ranges_base,
 569                               Sym, Sym);
 570       }
 571     }
 572
 573     // If we have code split among multiple sections or non-contiguous
 574     // ranges of code then emit a DW_AT_ranges attribute on the unit that will
 575     // remain in the .o file, otherwise add a DW_AT_low_pc.
 576     // FIXME: We should use ranges allow reordering of code ala
 577     // .subsections_via_symbols in mach-o. This would mean turning on
 578     // ranges for all subprogram DIEs for mach-o.
 579     DwarfCompileUnit &U = SkCU ? *SkCU : TheCU;
 580     if (unsigned NumRanges = TheCU.getRanges().size()) {
 581       if (NumRanges > 1)
 582         // A DW_AT_low_pc attribute may also be specified in combination with
 583         // DW_AT_ranges to specify the default base address for use in
 584         // location lists (see Section 2.6.2) and range lists (see Section
 585         // 2.17.3).
 586         U.addUInt(U.getUnitDie(), dwarf::DW_AT_low_pc, dwarf::DW_FORM_addr, 0);
 587       else
 588         U.setBaseAddress(TheCU.getRanges().front().getStart());
 589       U.attachRangesOrLowHighPC(U.getUnitDie(), TheCU.takeRanges());
 590     }
 591   }
 592
 593   // Compute DIE offsets and sizes.
 594   InfoHolder.computeSizeAndOffsets();
 595   if (useSplitDwarf())
 596     SkeletonHolder.computeSizeAndOffsets();
 597 }
 598
 599 // Emit all Dwarf sections that should come after the content.
 600 void DwarfDebug::endModule() {
 601   assert(CurFn == nullptr);
 602   assert(CurMI == nullptr);
 603
 604   // If we aren't actually generating debug info (check beginModule -
 605   // conditionalized on !DisableDebugInfoPrinting and the presence of the
 606   // llvm.dbg.cu metadata node)
 607   if (!MMI->hasDebugInfo())
 608     return;
 609
 610   // Finalize the debug info for the module.
 611   finalizeModuleInfo();
 612
 613   emitDebugStr();
 614
 615   if (useSplitDwarf())
 616     emitDebugLocDWO();
 617   else
 618     // Emit info into a debug loc section.
 619     emitDebugLoc();
 620
 621   // Corresponding abbreviations into a abbrev section.
 622   emitAbbreviations();
 623
 624   // Emit all the DIEs into a debug info section.
 625   emitDebugInfo();
 626
 627   // Emit info into a debug aranges section.
 628   if (GenerateARangeSection)
 629     emitDebugARanges();
 630
 631   // Emit info into a debug ranges section.
 632   emitDebugRanges();
 633
 634   if (useSplitDwarf()) {
 635     emitDebugStrDWO();
 636     emitDebugInfoDWO();
 637     emitDebugAbbrevDWO();
 638     emitDebugLineDWO();
 639     // Emit DWO addresses.
 640     AddrPool.emit(*Asm, Asm->getObjFileLowering().getDwarfAddrSection());
 641   }
 642
 643   // Emit info into the dwarf accelerator table sections.
 644   if (useDwarfAccelTables()) {
 645     emitAccelNames();
 646     emitAccelObjC();
 647     emitAccelNamespaces();
 648     emitAccelTypes();
 649   }
 650
 651   // Emit the pubnames and pubtypes sections if requested.
 652   if (HasDwarfPubSections) {
 653     emitDebugPubNames(GenerateGnuPubSections);
 654     emitDebugPubTypes(GenerateGnuPubSections);
 655   }
 656
 657   // clean up.
 658   SPMap.clear();
 659   AbstractVariables.clear();
 660 }
 661
 662 // Find abstract variable, if any, associated with Var.
 663 DbgVariable *
 664 DwarfDebug::getExistingAbstractVariable(InlinedVariable IV,
 665                                         const DILocalVariable *&Cleansed) {
 666   // More then one inlined variable corresponds to one abstract variable.
 667   Cleansed = IV.first;
 668   auto I = AbstractVariables.find(Cleansed);
 669   if (I != AbstractVariables.end())
 670     return I->second.get();
 671   return nullptr;
 672 }
 673
 674 DbgVariable *DwarfDebug::getExistingAbstractVariable(InlinedVariable IV) {
 675   const DILocalVariable *Cleansed;
 676   return getExistingAbstractVariable(IV, Cleansed);
 677 }
 678
 679 void DwarfDebug::createAbstractVariable(const DILocalVariable *Var,
 680                                         LexicalScope *Scope) {
 681   auto AbsDbgVariable =
 682       make_unique<DbgVariable>(Var, /* IA */ nullptr, /* Expr */ nullptr, this);
 683   InfoHolder.addScopeVariable(Scope, AbsDbgVariable.get());
 684   AbstractVariables[Var] = std::move(AbsDbgVariable);
 685 }
 686
 687 void DwarfDebug::ensureAbstractVariableIsCreated(InlinedVariable IV,
 688                                                  const MDNode *ScopeNode) {
 689   const DILocalVariable *Cleansed = nullptr;
 690   if (getExistingAbstractVariable(IV, Cleansed))
 691     return;
 692
 693   createAbstractVariable(Cleansed, LScopes.getOrCreateAbstractScope(
 694                                        cast<DILocalScope>(ScopeNode)));
 695 }
 696
 697 void DwarfDebug::ensureAbstractVariableIsCreatedIfScoped(
 698     InlinedVariable IV, const MDNode *ScopeNode) {
 699   const DILocalVariable *Cleansed = nullptr;
 700   if (getExistingAbstractVariable(IV, Cleansed))
 701     return;
 702
 703   if (LexicalScope *Scope =
 704           LScopes.findAbstractScope(cast_or_null<DILocalScope>(ScopeNode)))
 705     createAbstractVariable(Cleansed, Scope);
 706 }
 707
 708 // Collect variable information from side table maintained by MMI.
 709 void DwarfDebug::collectVariableInfoFromMMITable(
 710     DenseSet<InlinedVariable> &Processed) {
 711   for (const auto &VI : MMI->getVariableDbgInfo()) {
 712     if (!VI.Var)
 713       continue;
 714     assert(VI.Var->isValidLocationForIntrinsic(VI.Loc) &&
 715            "Expected inlined-at fields to agree");
 716
 717     InlinedVariable Var(VI.Var, VI.Loc->getInlinedAt());
 718     Processed.insert(Var);
 719     LexicalScope *Scope = LScopes.findLexicalScope(VI.Loc);
 720
 721     // If variable scope is not found then skip this variable.
 722     if (!Scope)
 723       continue;
 724
 725     const DIExpression *Expr = cast_or_null<DIExpression>(VI.Expr);
 726     ensureAbstractVariableIsCreatedIfScoped(Var, Scope->getScopeNode());
 727     auto RegVar =
 728         make_unique<DbgVariable>(Var.first, Var.second, Expr, this, VI.Slot);
 729     if (InfoHolder.addScopeVariable(Scope, RegVar.get()))
 730       ConcreteVariables.push_back(std::move(RegVar));
 731   }
 732 }
 733
 734 // Get .debug_loc entry for the instruction range starting at MI.
 735 static DebugLocEntry::Value getDebugLocValue(const MachineInstr *MI) {
 736   const DIExpression *Expr = MI->getDebugExpression();
 737
 738   assert(MI->getNumOperands() == 4);
 739   if (MI->getOperand(0).isReg()) {
 740     MachineLocation MLoc;
 741     // If the second operand is an immediate, this is a
 742     // register-indirect address.
 743     if (!MI->getOperand(1).isImm())
 744       MLoc.set(MI->getOperand(0).getReg());
 745     else
 746       MLoc.set(MI->getOperand(0).getReg(), MI->getOperand(1).getImm());
 747     return DebugLocEntry::Value(Expr, MLoc);
 748   }
 749   if (MI->getOperand(0).isImm())
 750     return DebugLocEntry::Value(Expr, MI->getOperand(0).getImm());
 751   if (MI->getOperand(0).isFPImm())
 752     return DebugLocEntry::Value(Expr, MI->getOperand(0).getFPImm());
 753   if (MI->getOperand(0).isCImm())
 754     return DebugLocEntry::Value(Expr, MI->getOperand(0).getCImm());
 755
 756   llvm_unreachable("Unexpected 4-operand DBG_VALUE instruction!");
 757 }
 758
 759 /// Determine whether two variable pieces overlap.
 760 static bool piecesOverlap(const DIExpression *P1, const DIExpression *P2) {
 761   if (!P1->isBitPiece() || !P2->isBitPiece())
 762     return true;
 763   unsigned l1 = P1->getBitPieceOffset();
 764   unsigned l2 = P2->getBitPieceOffset();
 765   unsigned r1 = l1 + P1->getBitPieceSize();
 766   unsigned r2 = l2 + P2->getBitPieceSize();
 767   // True where [l1,r1[ and [r1,r2[ overlap.
 768   return (l1 < r2) && (l2 < r1);
 769 }
 770
 771 /// Build the location list for all DBG_VALUEs in the function that
 772 /// describe the same variable.  If the ranges of several independent
 773 /// pieces of the same variable overlap partially, split them up and
 774 /// combine the ranges. The resulting DebugLocEntries are will have
 775 /// strict monotonically increasing begin addresses and will never
 776 /// overlap.
 777 //
 778 // Input:
 779 //
 780 //   Ranges History [var, loc, piece ofs size]
 781 // 0 |      [x, (reg0, piece 0, 32)]
 782 // 1 | |    [x, (reg1, piece 32, 32)] <- IsPieceOfPrevEntry
 783 // 2 | |    ...
 784 // 3   |    [clobber reg0]
 785 // 4        [x, (mem, piece 0, 64)] <- overlapping with both previous pieces of
 786 //                                     x.
 787 //
 788 // Output:
 789 //
 790 // [0-1]    [x, (reg0, piece  0, 32)]
 791 // [1-3]    [x, (reg0, piece  0, 32), (reg1, piece 32, 32)]
 792 // [3-4]    [x, (reg1, piece 32, 32)]
 793 // [4- ]    [x, (mem,  piece  0, 64)]
 794 void
 795 DwarfDebug::buildLocationList(SmallVectorImpl<DebugLocEntry> &DebugLoc,
 796                               const DbgValueHistoryMap::InstrRanges &Ranges) {
 797   SmallVector<DebugLocEntry::Value, 4> OpenRanges;
 798
 799   for (auto I = Ranges.begin(), E = Ranges.end(); I != E; ++I) {
 800     const MachineInstr *Begin = I->first;
 801     const MachineInstr *End = I->second;
 802     assert(Begin->isDebugValue() && "Invalid History entry");
 803
 804     // Check if a variable is inaccessible in this range.
 805     if (Begin->getNumOperands() > 1 &&
 806         Begin->getOperand(0).isReg() && !Begin->getOperand(0).getReg()) {
 807       OpenRanges.clear();
 808       continue;
 809     }
 810
 811     // If this piece overlaps with any open ranges, truncate them.
 812     const DIExpression *DIExpr = Begin->getDebugExpression();
 813     auto Last = std::remove_if(OpenRanges.begin(), OpenRanges.end(),
 814                                [&](DebugLocEntry::Value R) {
 815       return piecesOverlap(DIExpr, R.getExpression());
 816     });
 817     OpenRanges.erase(Last, OpenRanges.end());
 818
 819     const MCSymbol *StartLabel = getLabelBeforeInsn(Begin);
 820     assert(StartLabel && "Forgot label before DBG_VALUE starting a range!");
 821
 822     const MCSymbol *EndLabel;
 823     if (End != nullptr)
 824       EndLabel = getLabelAfterInsn(End);
 825     else if (std::next(I) == Ranges.end())
 826       EndLabel = Asm->getFunctionEnd();
 827     else
 828       EndLabel = getLabelBeforeInsn(std::next(I)->first);
 829     assert(EndLabel && "Forgot label after instruction ending a range!");
 830
 831     DEBUG(dbgs() << "DotDebugLoc: " << *Begin << "\n");
 832
 833     auto Value = getDebugLocValue(Begin);
 834     DebugLocEntry Loc(StartLabel, EndLabel, Value);
 835     bool couldMerge = false;
 836
 837     // If this is a piece, it may belong to the current DebugLocEntry.
 838     if (DIExpr->isBitPiece()) {
 839       // Add this value to the list of open ranges.
 840       OpenRanges.push_back(Value);
 841
 842       // Attempt to add the piece to the last entry.
 843       if (!DebugLoc.empty())
 844         if (DebugLoc.back().MergeValues(Loc))
 845           couldMerge = true;
 846     }
 847
 848     if (!couldMerge) {
 849       // Need to add a new DebugLocEntry. Add all values from still
 850       // valid non-overlapping pieces.
 851       if (OpenRanges.size())
 852         Loc.addValues(OpenRanges);
 853
 854       DebugLoc.push_back(std::move(Loc));
 855     }
 856
 857     // Attempt to coalesce the ranges of two otherwise identical
 858     // DebugLocEntries.
 859     auto CurEntry = DebugLoc.rbegin();
 860     auto PrevEntry = std::next(CurEntry);
 861     if (PrevEntry != DebugLoc.rend() && PrevEntry->MergeRanges(*CurEntry))
 862       DebugLoc.pop_back();
 863
 864     DEBUG({
 865       dbgs() << CurEntry->getValues().size() << " Values:\n";
 866       for (auto Value : CurEntry->getValues()) {
 867         Value.getExpression()->dump();
 868       }
 869       dbgs() << "-----\n";
 870     });
 871   }
 872 }
 873
 874
 875 // Find variables for each lexical scope.
 876 void DwarfDebug::collectVariableInfo(DwarfCompileUnit &TheCU,
 877                                      const DISubprogram *SP,
 878                                      DenseSet<InlinedVariable> &Processed) {
 879   // Grab the variable info that was squirreled away in the MMI side-table.
 880   collectVariableInfoFromMMITable(Processed);
 881
 882   for (const auto &I : DbgValues) {
 883     InlinedVariable IV = I.first;
 884     if (Processed.count(IV))
 885       continue;
 886
 887     // Instruction ranges, specifying where IV is accessible.
 888     const auto &Ranges = I.second;
 889     if (Ranges.empty())
 890       continue;
 891
 892     LexicalScope *Scope = nullptr;
 893     if (const DILocation *IA = IV.second)
 894       Scope = LScopes.findInlinedScope(IV.first->getScope(), IA);
 895     else
 896       Scope = LScopes.findLexicalScope(IV.first->getScope());
 897     // If variable scope is not found then skip this variable.
 898     if (!Scope)
 899       continue;
 900
 901     Processed.insert(IV);
 902     const MachineInstr *MInsn = Ranges.front().first;
 903     assert(MInsn->isDebugValue() && "History must begin with debug value");
 904     ensureAbstractVariableIsCreatedIfScoped(IV, Scope->getScopeNode());
 905     ConcreteVariables.push_back(make_unique<DbgVariable>(MInsn, this));
 906     DbgVariable *RegVar = ConcreteVariables.back().get();
 907     InfoHolder.addScopeVariable(Scope, RegVar);
 908
 909     // Check if the first DBG_VALUE is valid for the rest of the function.
 910     if (Ranges.size() == 1 && Ranges.front().second == nullptr)
 911       continue;
 912
 913     // Handle multiple DBG_VALUE instructions describing one variable.
 914     RegVar->setDebugLocListIndex(
 915         DebugLocs.startList(&TheCU, Asm->createTempSymbol("debug_loc")));
 916
 917     // Build the location list for this variable.
 918     SmallVector<DebugLocEntry, 8> Entries;
 919     buildLocationList(Entries, Ranges);
 920
 921     // If the variable has an DIBasicType, extract it.  Basic types cannot have
 922     // unique identifiers, so don't bother resolving the type with the
 923     // identifier map.
 924     const DIBasicType *BT = dyn_cast<DIBasicType>(
 925         static_cast<const Metadata *>(IV.first->getType()));
 926
 927     // Finalize the entry by lowering it into a DWARF bytestream.
 928     for (auto &Entry : Entries)
 929       Entry.finalize(*Asm, DebugLocs, BT);
 930   }
 931
 932   // Collect info for variables that were optimized out.
 933   for (const DILocalVariable *DV : SP->getVariables()) {
 934     if (!Processed.insert(InlinedVariable(DV, nullptr)).second)
 935       continue;
 936     if (LexicalScope *Scope = LScopes.findLexicalScope(DV->getScope())) {
 937       ensureAbstractVariableIsCreatedIfScoped(InlinedVariable(DV, nullptr),
 938                                               Scope->getScopeNode());
 939       ConcreteVariables.push_back(make_unique<DbgVariable>(
 940           DV, /* IA */ nullptr, /* Expr */ nullptr, this));
 941       InfoHolder.addScopeVariable(Scope, ConcreteVariables.back().get());
 942     }
 943   }
 944 }
 945
 946 // Return Label preceding the instruction.
 947 MCSymbol *DwarfDebug::getLabelBeforeInsn(const MachineInstr *MI) {
 948   MCSymbol *Label = LabelsBeforeInsn.lookup(MI);
 949   assert(Label && "Didn't insert label before instruction");
 950   return Label;
 951 }
 952
 953 // Return Label immediately following the instruction.
 954 MCSymbol *DwarfDebug::getLabelAfterInsn(const MachineInstr *MI) {
 955   return LabelsAfterInsn.lookup(MI);
 956 }
 957
 958 // Process beginning of an instruction.
 959 void DwarfDebug::beginInstruction(const MachineInstr *MI) {
 960   assert(CurMI == nullptr);
 961   CurMI = MI;
 962   // Check if source location changes, but ignore DBG_VALUE locations.
 963   if (!MI->isDebugValue()) {
 964     DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
 965     if (DL != PrevInstLoc) {
 966       if (DL) {
 967         unsigned Flags = 0;
 968         PrevInstLoc = DL;
 969         if (DL == PrologEndLoc) {
 970           Flags |= DWARF2_FLAG_PROLOGUE_END;
 971           PrologEndLoc = DebugLoc();
 972           Flags |= DWARF2_FLAG_IS_STMT;
 973         }
 974         if (DL.getLine() !=
 975             Asm->OutStreamer->getContext().getCurrentDwarfLoc().getLine())
 976           Flags |= DWARF2_FLAG_IS_STMT;
 977
 978         const MDNode *Scope = DL.getScope();
 979         recordSourceLine(DL.getLine(), DL.getCol(), Scope, Flags);
 980       } else if (UnknownLocations) {
 981         PrevInstLoc = DL;
 982         recordSourceLine(0, 0, nullptr, 0);
 983       }
 984     }
 985   }
 986
 987   // Insert labels where requested.
 988   DenseMap<const MachineInstr *, MCSymbol *>::iterator I =
 989       LabelsBeforeInsn.find(MI);
 990
 991   // No label needed.
 992   if (I == LabelsBeforeInsn.end())
 993     return;
 994
 995   // Label already assigned.
 996   if (I->second)
 997     return;
 998
 999   if (!PrevLabel) {
1000     PrevLabel = MMI->getContext().CreateTempSymbol();
1001     Asm->OutStreamer->EmitLabel(PrevLabel);
1002   }
1003   I->second = PrevLabel;
1004 }
1005
1006 // Process end of an instruction.
1007 void DwarfDebug::endInstruction() {
1008   assert(CurMI != nullptr);
1009   // Don't create a new label after DBG_VALUE instructions.
1010   // They don't generate code.
1011   if (!CurMI->isDebugValue())
1012     PrevLabel = nullptr;
1013
1014   DenseMap<const MachineInstr *, MCSymbol *>::iterator I =
1015       LabelsAfterInsn.find(CurMI);
1016   CurMI = nullptr;
1017
1018   // No label needed.
1019   if (I == LabelsAfterInsn.end())
1020     return;
1021
1022   // Label already assigned.
1023   if (I->second)
1024     return;
1025
1026   // We need a label after this instruction.
1027   if (!PrevLabel) {
1028     PrevLabel = MMI->getContext().CreateTempSymbol();
1029     Asm->OutStreamer->EmitLabel(PrevLabel);
1030   }
1031   I->second = PrevLabel;
1032 }
1033
1034 // Each LexicalScope has first instruction and last instruction to mark
1035 // beginning and end of a scope respectively. Create an inverse map that list
1036 // scopes starts (and ends) with an instruction. One instruction may start (or
1037 // end) multiple scopes. Ignore scopes that are not reachable.
1038 void DwarfDebug::identifyScopeMarkers() {
1039   SmallVector<LexicalScope *, 4> WorkList;
1040   WorkList.push_back(LScopes.getCurrentFunctionScope());
1041   while (!WorkList.empty()) {
1042     LexicalScope *S = WorkList.pop_back_val();
1043
1044     const SmallVectorImpl<LexicalScope *> &Children = S->getChildren();
1045     if (!Children.empty())
1046       WorkList.append(Children.begin(), Children.end());
1047
1048     if (S->isAbstractScope())
1049       continue;
1050
1051     for (const InsnRange &R : S->getRanges()) {
1052       assert(R.first && "InsnRange does not have first instruction!");
1053       assert(R.second && "InsnRange does not have second instruction!");
1054       requestLabelBeforeInsn(R.first);
1055       requestLabelAfterInsn(R.second);
1056     }
1057   }
1058 }
1059
1060 static DebugLoc findPrologueEndLoc(const MachineFunction *MF) {
1061   // First known non-DBG_VALUE and non-frame setup location marks
1062   // the beginning of the function body.
1063   for (const auto &MBB : *MF)
1064     for (const auto &MI : MBB)
1065       if (!MI.isDebugValue() && !MI.getFlag(MachineInstr::FrameSetup) &&
1066           MI.getDebugLoc()) {
1067         // Did the target forget to set the FrameSetup flag for CFI insns?
1068         assert(!MI.isCFIInstruction() &&
1069                "First non-frame-setup instruction is a CFI instruction.");
1070         return MI.getDebugLoc();
1071       }
1072   return DebugLoc();
1073 }
1074
1075 // Gather pre-function debug information.  Assumes being called immediately
1076 // after the function entry point has been emitted.
1077 void DwarfDebug::beginFunction(const MachineFunction *MF) {
1078   CurFn = MF;
1079
1080   // If there's no debug info for the function we're not going to do anything.
1081   if (!MMI->hasDebugInfo())
1082     return;
1083
1084   auto DI = FunctionDIs.find(MF->getFunction());
1085   if (DI == FunctionDIs.end())
1086     return;
1087
1088   // Grab the lexical scopes for the function, if we don't have any of those
1089   // then we're not going to be able to do anything.
1090   LScopes.initialize(*MF);
1091   if (LScopes.empty())
1092     return;
1093
1094   assert(DbgValues.empty() && "DbgValues map wasn't cleaned!");
1095
1096   // Make sure that each lexical scope will have a begin/end label.
1097   identifyScopeMarkers();
1098
1099   // Set DwarfDwarfCompileUnitID in MCContext to the Compile Unit this function
1100   // belongs to so that we add to the correct per-cu line table in the
1101   // non-asm case.
1102   LexicalScope *FnScope = LScopes.getCurrentFunctionScope();
1103   // FnScope->getScopeNode() and DI->second should represent the same function,
1104   // though they may not be the same MDNode due to inline functions merged in
1105   // LTO where the debug info metadata still differs (either due to distinct
1106   // written differences - two versions of a linkonce_odr function
1107   // written/copied into two separate files, or some sub-optimal metadata that
1108   // isn't structurally identical (see: file path/name info from clang, which
1109   // includes the directory of the cpp file being built, even when the file name
1110   // is absolute (such as an <> lookup header)))
1111   DwarfCompileUnit *TheCU = SPMap.lookup(FnScope->getScopeNode());
1112   assert(TheCU && "Unable to find compile unit!");
1113   if (Asm->OutStreamer->hasRawTextSupport())
1114     // Use a single line table if we are generating assembly.
1115     Asm->OutStreamer->getContext().setDwarfCompileUnitID(0);
1116   else
1117     Asm->OutStreamer->getContext().setDwarfCompileUnitID(TheCU->getUniqueID());
1118
1119   // Calculate history for local variables.
1120   calculateDbgValueHistory(MF, Asm->MF->getSubtarget().getRegisterInfo(),
1121                            DbgValues);
1122
1123   // Request labels for the full history.
1124   for (const auto &I : DbgValues) {
1125     const auto &Ranges = I.second;
1126     if (Ranges.empty())
1127       continue;
1128
1129     // The first mention of a function argument gets the CurrentFnBegin
1130     // label, so arguments are visible when breaking at function entry.
1131     const DILocalVariable *DIVar = Ranges.front().first->getDebugVariable();
1132     if (DIVar->getTag() == dwarf::DW_TAG_arg_variable &&
1133         getDISubprogram(DIVar->getScope())->describes(MF->getFunction())) {
1134       LabelsBeforeInsn[Ranges.front().first] = Asm->getFunctionBegin();
1135       if (Ranges.front().first->getDebugExpression()->isBitPiece()) {
1136         // Mark all non-overlapping initial pieces.
1137         for (auto I = Ranges.begin(); I != Ranges.end(); ++I) {
1138           const DIExpression *Piece = I->first->getDebugExpression();
1139           if (std::all_of(Ranges.begin(), I,
1140                           [&](DbgValueHistoryMap::InstrRange Pred) {
1141                 return !piecesOverlap(Piece, Pred.first->getDebugExpression());
1142               }))
1143             LabelsBeforeInsn[I->first] = Asm->getFunctionBegin();
1144           else
1145             break;
1146         }
1147       }
1148     }
1149
1150     for (const auto &Range : Ranges) {
1151       requestLabelBeforeInsn(Range.first);
1152       if (Range.second)
1153         requestLabelAfterInsn(Range.second);
1154     }
1155   }
1156
1157   PrevInstLoc = DebugLoc();
1158   PrevLabel = Asm->getFunctionBegin();
1159
1160   // Record beginning of function.
1161   PrologEndLoc = findPrologueEndLoc(MF);
1162   if (DILocation *L = PrologEndLoc) {
1163     // We'd like to list the prologue as "not statements" but GDB behaves
1164     // poorly if we do that. Revisit this with caution/GDB (7.5+) testing.
1165     auto *SP = L->getInlinedAtScope()->getSubprogram();
1166     recordSourceLine(SP->getScopeLine(), 0, SP, DWARF2_FLAG_IS_STMT);
1167   }
1168 }
1169
1170 // Gather and emit post-function debug information.
1171 void DwarfDebug::endFunction(const MachineFunction *MF) {
1172   assert(CurFn == MF &&
1173       "endFunction should be called with the same function as beginFunction");
1174
1175   if (!MMI->hasDebugInfo() || LScopes.empty() ||
1176       !FunctionDIs.count(MF->getFunction())) {
1177     // If we don't have a lexical scope for this function then there will
1178     // be a hole in the range information. Keep note of this by setting the
1179     // previously used section to nullptr.
1180     PrevCU = nullptr;
1181     CurFn = nullptr;
1182     return;
1183   }
1184
1185   // Set DwarfDwarfCompileUnitID in MCContext to default value.
1186   Asm->OutStreamer->getContext().setDwarfCompileUnitID(0);
1187
1188   LexicalScope *FnScope = LScopes.getCurrentFunctionScope();
1189   auto *SP = cast<DISubprogram>(FnScope->getScopeNode());
1190   DwarfCompileUnit &TheCU = *SPMap.lookup(SP);
1191
1192   DenseSet<InlinedVariable> ProcessedVars;
1193   collectVariableInfo(TheCU, SP, ProcessedVars);
1194
1195   // Add the range of this function to the list of ranges for the CU.
1196   TheCU.addRange(RangeSpan(Asm->getFunctionBegin(), Asm->getFunctionEnd()));
1197
1198   // Under -gmlt, skip building the subprogram if there are no inlined
1199   // subroutines inside it.
1200   if (TheCU.getCUNode()->getEmissionKind() == DIBuilder::LineTablesOnly &&
1201       LScopes.getAbstractScopesList().empty() && !IsDarwin) {
1202     assert(InfoHolder.getScopeVariables().empty());
1203     assert(DbgValues.empty());
1204     // FIXME: This wouldn't be true in LTO with a -g (with inlining) CU followed
1205     // by a -gmlt CU. Add a test and remove this assertion.
1206     assert(AbstractVariables.empty());
1207     LabelsBeforeInsn.clear();
1208     LabelsAfterInsn.clear();
1209     PrevLabel = nullptr;
1210     CurFn = nullptr;
1211     return;
1212   }
1213
1214 #ifndef NDEBUG
1215   size_t NumAbstractScopes = LScopes.getAbstractScopesList().size();
1216 #endif
1217   // Construct abstract scopes.
1218   for (LexicalScope *AScope : LScopes.getAbstractScopesList()) {
1219     auto *SP = cast<DISubprogram>(AScope->getScopeNode());
1220     // Collect info for variables that were optimized out.
1221     for (const DILocalVariable *DV : SP->getVariables()) {
1222       if (!ProcessedVars.insert(InlinedVariable(DV, nullptr)).second)
1223         continue;
1224       ensureAbstractVariableIsCreated(InlinedVariable(DV, nullptr),
1225                                       DV->getScope());
1226       assert(LScopes.getAbstractScopesList().size() == NumAbstractScopes
1227              && "ensureAbstractVariableIsCreated inserted abstract scopes");
1228     }
1229     constructAbstractSubprogramScopeDIE(AScope);
1230   }
1231
1232   TheCU.constructSubprogramScopeDIE(FnScope);
1233   if (auto *SkelCU = TheCU.getSkeleton())
1234     if (!LScopes.getAbstractScopesList().empty())
1235       SkelCU->constructSubprogramScopeDIE(FnScope);
1236
1237   // Clear debug info
1238   // Ownership of DbgVariables is a bit subtle - ScopeVariables owns all the
1239   // DbgVariables except those that are also in AbstractVariables (since they
1240   // can be used cross-function)
1241   InfoHolder.getScopeVariables().clear();
1242   DbgValues.clear();
1243   LabelsBeforeInsn.clear();
1244   LabelsAfterInsn.clear();
1245   PrevLabel = nullptr;
1246   CurFn = nullptr;
1247 }
1248
1249 // Register a source line with debug info. Returns the  unique label that was
1250 // emitted and which provides correspondence to the source line list.
1251 void DwarfDebug::recordSourceLine(unsigned Line, unsigned Col, const MDNode *S,
1252                                   unsigned Flags) {
1253   StringRef Fn;
1254   StringRef Dir;
1255   unsigned Src = 1;
1256   unsigned Discriminator = 0;
1257   if (auto *Scope = cast_or_null<DIScope>(S)) {
1258     Fn = Scope->getFilename();
1259     Dir = Scope->getDirectory();
1260     if (auto *LBF = dyn_cast<DILexicalBlockFile>(Scope))
1261       Discriminator = LBF->getDiscriminator();
1262
1263     unsigned CUID = Asm->OutStreamer->getContext().getDwarfCompileUnitID();
1264     Src = static_cast<DwarfCompileUnit &>(*InfoHolder.getUnits()[CUID])
1265               .getOrCreateSourceID(Fn, Dir);
1266   }
1267   Asm->OutStreamer->EmitDwarfLocDirective(Src, Line, Col, Flags, 0,
1268                                           Discriminator, Fn);
1269 }
1270
1271 //===----------------------------------------------------------------------===//
1272 // Emit Methods
1273 //===----------------------------------------------------------------------===//
1274
1275 // Emit the debug info section.
1276 void DwarfDebug::emitDebugInfo() {
1277   DwarfFile &Holder = useSplitDwarf() ? SkeletonHolder : InfoHolder;
1278   Holder.emitUnits(/* UseOffsets */ false);
1279 }
1280
1281 // Emit the abbreviation section.
1282 void DwarfDebug::emitAbbreviations() {
1283   DwarfFile &Holder = useSplitDwarf() ? SkeletonHolder : InfoHolder;
1284
1285   Holder.emitAbbrevs(Asm->getObjFileLowering().getDwarfAbbrevSection());
1286 }
1287
1288 void DwarfDebug::emitAccel(DwarfAccelTable &Accel, const MCSection *Section,
1289                            StringRef TableName) {
1290   Accel.FinalizeTable(Asm, TableName);
1291   Asm->OutStreamer->SwitchSection(Section);
1292
1293   // Emit the full data.
1294   Accel.emit(Asm, Section->getBeginSymbol(), this);
1295 }
1296
1297 // Emit visible names into a hashed accelerator table section.
1298 void DwarfDebug::emitAccelNames() {
1299   emitAccel(AccelNames, Asm->getObjFileLowering().getDwarfAccelNamesSection(),
1300             "Names");
1301 }
1302
1303 // Emit objective C classes and categories into a hashed accelerator table
1304 // section.
1305 void DwarfDebug::emitAccelObjC() {
1306   emitAccel(AccelObjC, Asm->getObjFileLowering().getDwarfAccelObjCSection(),
1307             "ObjC");
1308 }
1309
1310 // Emit namespace dies into a hashed accelerator table.
1311 void DwarfDebug::emitAccelNamespaces() {
1312   emitAccel(AccelNamespace,
1313             Asm->getObjFileLowering().getDwarfAccelNamespaceSection(),
1314             "namespac");
1315 }
1316
1317 // Emit type dies into a hashed accelerator table.
1318 void DwarfDebug::emitAccelTypes() {
1319   emitAccel(AccelTypes, Asm->getObjFileLowering().getDwarfAccelTypesSection(),
1320             "types");
1321 }
1322
1323 // Public name handling.
1324 // The format for the various pubnames:
1325 //
1326 // dwarf pubnames - offset/name pairs where the offset is the offset into the CU
1327 // for the DIE that is named.
1328 //
1329 // gnu pubnames - offset/index value/name tuples where the offset is the offset
1330 // into the CU and the index value is computed according to the type of value
1331 // for the DIE that is named.
1332 //
1333 // For type units the offset is the offset of the skeleton DIE. For split dwarf
1334 // it's the offset within the debug_info/debug_types dwo section, however, the
1335 // reference in the pubname header doesn't change.
1336
1337 /// computeIndexValue - Compute the gdb index value for the DIE and CU.
1338 static dwarf::PubIndexEntryDescriptor computeIndexValue(DwarfUnit *CU,
1339                                                         const DIE *Die) {
1340   dwarf::GDBIndexEntryLinkage Linkage = dwarf::GIEL_STATIC;
1341
1342   // We could have a specification DIE that has our most of our knowledge,
1343   // look for that now.
1344   DIEValue *SpecVal = Die->findAttribute(dwarf::DW_AT_specification);
1345   if (SpecVal) {
1346     DIE &SpecDIE = cast<DIEEntry>(SpecVal)->getEntry();
1347     if (SpecDIE.findAttribute(dwarf::DW_AT_external))
1348       Linkage = dwarf::GIEL_EXTERNAL;
1349   } else if (Die->findAttribute(dwarf::DW_AT_external))
1350     Linkage = dwarf::GIEL_EXTERNAL;
1351
1352   switch (Die->getTag()) {
1353   case dwarf::DW_TAG_class_type:
1354   case dwarf::DW_TAG_structure_type:
1355   case dwarf::DW_TAG_union_type:
1356   case dwarf::DW_TAG_enumeration_type:
1357     return dwarf::PubIndexEntryDescriptor(
1358         dwarf::GIEK_TYPE, CU->getLanguage() != dwarf::DW_LANG_C_plus_plus
1359                               ? dwarf::GIEL_STATIC
1360                               : dwarf::GIEL_EXTERNAL);
1361   case dwarf::DW_TAG_typedef:
1362   case dwarf::DW_TAG_base_type:
1363   case dwarf::DW_TAG_subrange_type:
1364     return dwarf::PubIndexEntryDescriptor(dwarf::GIEK_TYPE, dwarf::GIEL_STATIC);
1365   case dwarf::DW_TAG_namespace:
1366     return dwarf::GIEK_TYPE;
1367   case dwarf::DW_TAG_subprogram:
1368     return dwarf::PubIndexEntryDescriptor(dwarf::GIEK_FUNCTION, Linkage);
1369   case dwarf::DW_TAG_variable:
1370     return dwarf::PubIndexEntryDescriptor(dwarf::GIEK_VARIABLE, Linkage);
1371   case dwarf::DW_TAG_enumerator:
1372     return dwarf::PubIndexEntryDescriptor(dwarf::GIEK_VARIABLE,
1373                                           dwarf::GIEL_STATIC);
1374   default:
1375     return dwarf::GIEK_NONE;
1376   }
1377 }
1378
1379 /// emitDebugPubNames - Emit visible names into a debug pubnames section.
1380 ///
1381 void DwarfDebug::emitDebugPubNames(bool GnuStyle) {
1382   const MCSection *PSec =
1383       GnuStyle ? Asm->getObjFileLowering().getDwarfGnuPubNamesSection()
1384                : Asm->getObjFileLowering().getDwarfPubNamesSection();
1385
1386   emitDebugPubSection(GnuStyle, PSec, "Names",
1387                       &DwarfCompileUnit::getGlobalNames);
1388 }
1389
1390 void DwarfDebug::emitDebugPubSection(
1391     bool GnuStyle, const MCSection *PSec, StringRef Name,
1392     const StringMap<const DIE *> &(DwarfCompileUnit::*Accessor)() const) {
1393   for (const auto &NU : CUMap) {
1394     DwarfCompileUnit *TheU = NU.second;
1395
1396     const auto &Globals = (TheU->*Accessor)();
1397
1398     if (Globals.empty())
1399       continue;
1400
1401     if (auto *Skeleton = TheU->getSkeleton())
1402       TheU = Skeleton;
1403
1404     // Start the dwarf pubnames section.
1405     Asm->OutStreamer->SwitchSection(PSec);
1406
1407     // Emit the header.
1408     Asm->OutStreamer->AddComment("Length of Public " + Name + " Info");
1409     MCSymbol *BeginLabel = Asm->createTempSymbol("pub" + Name + "_begin");
1410     MCSymbol *EndLabel = Asm->createTempSymbol("pub" + Name + "_end");
1411     Asm->EmitLabelDifference(EndLabel, BeginLabel, 4);
1412
1413     Asm->OutStreamer->EmitLabel(BeginLabel);
1414
1415     Asm->OutStreamer->AddComment("DWARF Version");
1416     Asm->EmitInt16(dwarf::DW_PUBNAMES_VERSION);
1417
1418     Asm->OutStreamer->AddComment("Offset of Compilation Unit Info");
1419     Asm->emitSectionOffset(TheU->getLabelBegin());
1420
1421     Asm->OutStreamer->AddComment("Compilation Unit Length");
1422     Asm->EmitInt32(TheU->getLength());
1423
1424     // Emit the pubnames for this compilation unit.
1425     for (const auto &GI : Globals) {
1426       const char *Name = GI.getKeyData();
1427       const DIE *Entity = GI.second;
1428
1429       Asm->OutStreamer->AddComment("DIE offset");
1430       Asm->EmitInt32(Entity->getOffset());
1431
1432       if (GnuStyle) {
1433         dwarf::PubIndexEntryDescriptor Desc = computeIndexValue(TheU, Entity);
1434         Asm->OutStreamer->AddComment(
1435             Twine("Kind: ") + dwarf::GDBIndexEntryKindString(Desc.Kind) + ", " +
1436             dwarf::GDBIndexEntryLinkageString(Desc.Linkage));
1437         Asm->EmitInt8(Desc.toBits());
1438       }
1439
1440       Asm->OutStreamer->AddComment("External Name");
1441       Asm->OutStreamer->EmitBytes(StringRef(Name, GI.getKeyLength() + 1));
1442     }
1443
1444     Asm->OutStreamer->AddComment("End Mark");
1445     Asm->EmitInt32(0);
1446     Asm->OutStreamer->EmitLabel(EndLabel);
1447   }
1448 }
1449
1450 void DwarfDebug::emitDebugPubTypes(bool GnuStyle) {
1451   const MCSection *PSec =
1452       GnuStyle ? Asm->getObjFileLowering().getDwarfGnuPubTypesSection()
1453                : Asm->getObjFileLowering().getDwarfPubTypesSection();
1454
1455   emitDebugPubSection(GnuStyle, PSec, "Types",
1456                       &DwarfCompileUnit::getGlobalTypes);
1457 }
1458
1459 // Emit visible names into a debug str section.
1460 void DwarfDebug::emitDebugStr() {
1461   DwarfFile &Holder = useSplitDwarf() ? SkeletonHolder : InfoHolder;
1462   Holder.emitStrings(Asm->getObjFileLowering().getDwarfStrSection());
1463 }
1464
1465 void DwarfDebug::emitDebugLocEntry(ByteStreamer &Streamer,
1466                                    const DebugLocStream::Entry &Entry) {
1467   auto &&Comments = DebugLocs.getComments(Entry);
1468   auto Comment = Comments.begin();
1469   auto End = Comments.end();
1470   for (uint8_t Byte : DebugLocs.getBytes(Entry))
1471     Streamer.EmitInt8(Byte, Comment != End ? *(Comment++) : "");
1472 }
1473
1474 static void emitDebugLocValue(const AsmPrinter &AP, const DIBasicType *BT,
1475                               ByteStreamer &Streamer,
1476                               const DebugLocEntry::Value &Value,
1477                               unsigned PieceOffsetInBits) {
1478   DebugLocDwarfExpression DwarfExpr(*AP.MF->getSubtarget().getRegisterInfo(),
1479                                     AP.getDwarfDebug()->getDwarfVersion(),
1480                                     Streamer);
1481   // Regular entry.
1482   if (Value.isInt()) {
1483     if (BT && (BT->getEncoding() == dwarf::DW_ATE_signed ||
1484                BT->getEncoding() == dwarf::DW_ATE_signed_char))
1485       DwarfExpr.AddSignedConstant(Value.getInt());
1486     else
1487       DwarfExpr.AddUnsignedConstant(Value.getInt());
1488   } else if (Value.isLocation()) {
1489     MachineLocation Loc = Value.getLoc();
1490     const DIExpression *Expr = Value.getExpression();
1491     if (!Expr || !Expr->getNumElements())
1492       // Regular entry.
1493       AP.EmitDwarfRegOp(Streamer, Loc);
1494     else {
1495       // Complex address entry.
1496       if (Loc.getOffset()) {
1497         DwarfExpr.AddMachineRegIndirect(Loc.getReg(), Loc.getOffset());
1498         DwarfExpr.AddExpression(Expr->expr_op_begin(), Expr->expr_op_end(),
1499                                 PieceOffsetInBits);
1500       } else
1501         DwarfExpr.AddMachineRegExpression(Expr, Loc.getReg(),
1502                                           PieceOffsetInBits);
1503     }
1504   }
1505   // else ... ignore constant fp. There is not any good way to
1506   // to represent them here in dwarf.
1507   // FIXME: ^
1508 }
1509
1510 void DebugLocEntry::finalize(const AsmPrinter &AP, DebugLocStream &Locs,
1511                              const DIBasicType *BT) {
1512   Locs.startEntry(Begin, End);
1513   BufferByteStreamer Streamer = Locs.getStreamer();
1514   const DebugLocEntry::Value &Value = Values[0];
1515   if (Value.isBitPiece()) {
1516     // Emit all pieces that belong to the same variable and range.
1517     assert(std::all_of(Values.begin(), Values.end(), [](DebugLocEntry::Value P) {
1518           return P.isBitPiece();
1519         }) && "all values are expected to be pieces");
1520     assert(std::is_sorted(Values.begin(), Values.end()) &&
1521            "pieces are expected to be sorted");
1522
1523     unsigned Offset = 0;
1524     for (auto Piece : Values) {
1525       const DIExpression *Expr = Piece.getExpression();
1526       unsigned PieceOffset = Expr->getBitPieceOffset();
1527       unsigned PieceSize = Expr->getBitPieceSize();
1528       assert(Offset <= PieceOffset && "overlapping or duplicate pieces");
1529       if (Offset < PieceOffset) {
1530         // The DWARF spec seriously mandates pieces with no locations for gaps.
1531         DebugLocDwarfExpression Expr(*AP.MF->getSubtarget().getRegisterInfo(),
1532                                      AP.getDwarfDebug()->getDwarfVersion(),
1533                                      Streamer);
1534         Expr.AddOpPiece(PieceOffset-Offset, 0);
1535         Offset += PieceOffset-Offset;
1536       }
1537       Offset += PieceSize;
1538
1539       emitDebugLocValue(AP, BT, Streamer, Piece, PieceOffset);
1540     }
1541   } else {
1542     assert(Values.size() == 1 && "only pieces may have >1 value");
1543     emitDebugLocValue(AP, BT, Streamer, Value, 0);
1544   }
1545 }
1546
1547 void DwarfDebug::emitDebugLocEntryLocation(const DebugLocStream::Entry &Entry) {
1548   // Emit the size.
1549   Asm->OutStreamer->AddComment("Loc expr size");
1550   Asm->EmitInt16(DebugLocs.getBytes(Entry).size());
1551
1552   // Emit the entry.
1553   APByteStreamer Streamer(*Asm);
1554   emitDebugLocEntry(Streamer, Entry);
1555 }
1556
1557 // Emit locations into the debug loc section.
1558 void DwarfDebug::emitDebugLoc() {
1559   // Start the dwarf loc section.
1560   Asm->OutStreamer->SwitchSection(
1561       Asm->getObjFileLowering().getDwarfLocSection());
1562   unsigned char Size = Asm->getDataLayout().getPointerSize();
1563   for (const auto &List : DebugLocs.getLists()) {
1564     Asm->OutStreamer->EmitLabel(List.Label);
1565     const DwarfCompileUnit *CU = List.CU;
1566     for (const auto &Entry : DebugLocs.getEntries(List)) {
1567       // Set up the range. This range is relative to the entry point of the
1568       // compile unit. This is a hard coded 0 for low_pc when we're emitting
1569       // ranges, or the DW_AT_low_pc on the compile unit otherwise.
1570       if (auto *Base = CU->getBaseAddress()) {
1571         Asm->EmitLabelDifference(Entry.BeginSym, Base, Size);
1572         Asm->EmitLabelDifference(Entry.EndSym, Base, Size);
1573       } else {
1574         Asm->OutStreamer->EmitSymbolValue(Entry.BeginSym, Size);
1575         Asm->OutStreamer->EmitSymbolValue(Entry.EndSym, Size);
1576       }
1577
1578       emitDebugLocEntryLocation(Entry);
1579     }
1580     Asm->OutStreamer->EmitIntValue(0, Size);
1581     Asm->OutStreamer->EmitIntValue(0, Size);
1582   }
1583 }
1584
1585 void DwarfDebug::emitDebugLocDWO() {
1586   Asm->OutStreamer->SwitchSection(
1587       Asm->getObjFileLowering().getDwarfLocDWOSection());
1588   for (const auto &List : DebugLocs.getLists()) {
1589     Asm->OutStreamer->EmitLabel(List.Label);
1590     for (const auto &Entry : DebugLocs.getEntries(List)) {
1591       // Just always use start_length for now - at least that's one address
1592       // rather than two. We could get fancier and try to, say, reuse an
1593       // address we know we've emitted elsewhere (the start of the function?
1594       // The start of the CU or CU subrange that encloses this range?)
1595       Asm->EmitInt8(dwarf::DW_LLE_start_length_entry);
1596       unsigned idx = AddrPool.getIndex(Entry.BeginSym);
1597       Asm->EmitULEB128(idx);
1598       Asm->EmitLabelDifference(Entry.EndSym, Entry.BeginSym, 4);
1599
1600       emitDebugLocEntryLocation(Entry);
1601     }
1602     Asm->EmitInt8(dwarf::DW_LLE_end_of_list_entry);
1603   }
1604 }
1605
1606 struct ArangeSpan {
1607   const MCSymbol *Start, *End;
1608 };
1609
1610 // Emit a debug aranges section, containing a CU lookup for any
1611 // address we can tie back to a CU.
1612 void DwarfDebug::emitDebugARanges() {
1613   // Provides a unique id per text section.
1614   MapVector<const MCSection *, SmallVector<SymbolCU, 8>> SectionMap;
1615
1616   // Filter labels by section.
1617   for (const SymbolCU &SCU : ArangeLabels) {
1618     if (SCU.Sym->isInSection()) {
1619       // Make a note of this symbol and it's section.
1620       const MCSection *Section = &SCU.Sym->getSection();
1621       if (!Section->getKind().isMetadata())
1622         SectionMap[Section].push_back(SCU);
1623     } else {
1624       // Some symbols (e.g. common/bss on mach-o) can have no section but still
1625       // appear in the output. This sucks as we rely on sections to build
1626       // arange spans. We can do it without, but it's icky.
1627       SectionMap[nullptr].push_back(SCU);
1628     }
1629   }
1630
1631   // Add terminating symbols for each section.
1632   for (const auto &I : SectionMap) {
1633     const MCSection *Section = I.first;
1634     MCSymbol *Sym = nullptr;
1635
1636     if (Section)
1637       Sym = Asm->OutStreamer->endSection(Section);
1638
1639     // Insert a final terminator.
1640     SectionMap[Section].push_back(SymbolCU(nullptr, Sym));
1641   }
1642
1643   DenseMap<DwarfCompileUnit *, std::vector<ArangeSpan>> Spans;
1644
1645   for (auto &I : SectionMap) {
1646     const MCSection *Section = I.first;
1647     SmallVector<SymbolCU, 8> &List = I.second;
1648     if (List.size() < 2)
1649       continue;
1650
1651     // If we have no section (e.g. common), just write out
1652     // individual spans for each symbol.
1653     if (!Section) {
1654       for (const SymbolCU &Cur : List) {
1655         ArangeSpan Span;
1656         Span.Start = Cur.Sym;
1657         Span.End = nullptr;
1658         if (Cur.CU)
1659           Spans[Cur.CU].push_back(Span);
1660       }
1661       continue;
1662     }
1663
1664     // Sort the symbols by offset within the section.
1665     std::sort(List.begin(), List.end(),
1666               [&](const SymbolCU &A, const SymbolCU &B) {
1667       unsigned IA = A.Sym ? Asm->OutStreamer->GetSymbolOrder(A.Sym) : 0;
1668       unsigned IB = B.Sym ? Asm->OutStreamer->GetSymbolOrder(B.Sym) : 0;
1669
1670       // Symbols with no order assigned should be placed at the end.
1671       // (e.g. section end labels)
1672       if (IA == 0)
1673         return false;
1674       if (IB == 0)
1675         return true;
1676       return IA < IB;
1677     });
1678
1679     // Build spans between each label.
1680     const MCSymbol *StartSym = List[0].Sym;
1681     for (size_t n = 1, e = List.size(); n < e; n++) {
1682       const SymbolCU &Prev = List[n - 1];
1683       const SymbolCU &Cur = List[n];
1684
1685       // Try and build the longest span we can within the same CU.
1686       if (Cur.CU != Prev.CU) {
1687         ArangeSpan Span;
1688         Span.Start = StartSym;
1689         Span.End = Cur.Sym;
1690         Spans[Prev.CU].push_back(Span);
1691         StartSym = Cur.Sym;
1692       }
1693     }
1694   }
1695
1696   // Start the dwarf aranges section.
1697   Asm->OutStreamer->SwitchSection(
1698       Asm->getObjFileLowering().getDwarfARangesSection());
1699
1700   unsigned PtrSize = Asm->getDataLayout().getPointerSize();
1701
1702   // Build a list of CUs used.
1703   std::vector<DwarfCompileUnit *> CUs;
1704   for (const auto &it : Spans) {
1705     DwarfCompileUnit *CU = it.first;
1706     CUs.push_back(CU);
1707   }
1708
1709   // Sort the CU list (again, to ensure consistent output order).
1710   std::sort(CUs.begin(), CUs.end(), [](const DwarfUnit *A, const DwarfUnit *B) {
1711     return A->getUniqueID() < B->getUniqueID();
1712   });
1713
1714   // Emit an arange table for each CU we used.
1715   for (DwarfCompileUnit *CU : CUs) {
1716     std::vector<ArangeSpan> &List = Spans[CU];
1717
1718     // Describe the skeleton CU's offset and length, not the dwo file's.
1719     if (auto *Skel = CU->getSkeleton())
1720       CU = Skel;
1721
1722     // Emit size of content not including length itself.
1723     unsigned ContentSize =
1724         sizeof(int16_t) + // DWARF ARange version number
1725         sizeof(int32_t) + // Offset of CU in the .debug_info section
1726         sizeof(int8_t) +  // Pointer Size (in bytes)
1727         sizeof(int8_t);   // Segment Size (in bytes)
1728
1729     unsigned TupleSize = PtrSize * 2;
1730
1731     // 7.20 in the Dwarf specs requires the table to be aligned to a tuple.
1732     unsigned Padding =
1733         OffsetToAlignment(sizeof(int32_t) + ContentSize, TupleSize);
1734
1735     ContentSize += Padding;
1736     ContentSize += (List.size() + 1) * TupleSize;
1737
1738     // For each compile unit, write the list of spans it covers.
1739     Asm->OutStreamer->AddComment("Length of ARange Set");
1740     Asm->EmitInt32(ContentSize);
1741     Asm->OutStreamer->AddComment("DWARF Arange version number");
1742     Asm->EmitInt16(dwarf::DW_ARANGES_VERSION);
1743     Asm->OutStreamer->AddComment("Offset Into Debug Info Section");
1744     Asm->emitSectionOffset(CU->getLabelBegin());
1745     Asm->OutStreamer->AddComment("Address Size (in bytes)");
1746     Asm->EmitInt8(PtrSize);
1747     Asm->OutStreamer->AddComment("Segment Size (in bytes)");
1748     Asm->EmitInt8(0);
1749
1750     Asm->OutStreamer->EmitFill(Padding, 0xff);
1751
1752     for (const ArangeSpan &Span : List) {
1753       Asm->EmitLabelReference(Span.Start, PtrSize);
1754
1755       // Calculate the size as being from the span start to it's end.
1756       if (Span.End) {
1757         Asm->EmitLabelDifference(Span.End, Span.Start, PtrSize);
1758       } else {
1759         // For symbols without an end marker (e.g. common), we
1760         // write a single arange entry containing just that one symbol.
1761         uint64_t Size = SymSize[Span.Start];
1762         if (Size == 0)
1763           Size = 1;
1764
1765         Asm->OutStreamer->EmitIntValue(Size, PtrSize);
1766       }
1767     }
1768
1769     Asm->OutStreamer->AddComment("ARange terminator");
1770     Asm->OutStreamer->EmitIntValue(0, PtrSize);
1771     Asm->OutStreamer->EmitIntValue(0, PtrSize);
1772   }
1773 }
1774
1775 // Emit visible names into a debug ranges section.
1776 void DwarfDebug::emitDebugRanges() {
1777   // Start the dwarf ranges section.
1778   Asm->OutStreamer->SwitchSection(
1779       Asm->getObjFileLowering().getDwarfRangesSection());
1780
1781   // Size for our labels.
1782   unsigned char Size = Asm->getDataLayout().getPointerSize();
1783
1784   // Grab the specific ranges for the compile units in the module.
1785   for (const auto &I : CUMap) {
1786     DwarfCompileUnit *TheCU = I.second;
1787
1788     if (auto *Skel = TheCU->getSkeleton())
1789       TheCU = Skel;
1790
1791     // Iterate over the misc ranges for the compile units in the module.
1792     for (const RangeSpanList &List : TheCU->getRangeLists()) {
1793       // Emit our symbol so we can find the beginning of the range.
1794       Asm->OutStreamer->EmitLabel(List.getSym());
1795
1796       for (const RangeSpan &Range : List.getRanges()) {
1797         const MCSymbol *Begin = Range.getStart();
1798         const MCSymbol *End = Range.getEnd();
1799         assert(Begin && "Range without a begin symbol?");
1800         assert(End && "Range without an end symbol?");
1801         if (auto *Base = TheCU->getBaseAddress()) {
1802           Asm->EmitLabelDifference(Begin, Base, Size);
1803           Asm->EmitLabelDifference(End, Base, Size);
1804         } else {
1805           Asm->OutStreamer->EmitSymbolValue(Begin, Size);
1806           Asm->OutStreamer->EmitSymbolValue(End, Size);
1807         }
1808       }
1809
1810       // And terminate the list with two 0 values.
1811       Asm->OutStreamer->EmitIntValue(0, Size);
1812       Asm->OutStreamer->EmitIntValue(0, Size);
1813     }
1814   }
1815 }
1816
1817 // DWARF5 Experimental Separate Dwarf emitters.
1818
1819 void DwarfDebug::initSkeletonUnit(const DwarfUnit &U, DIE &Die,
1820                                   std::unique_ptr<DwarfUnit> NewU) {
1821   NewU->addString(Die, dwarf::DW_AT_GNU_dwo_name,
1822                   U.getCUNode()->getSplitDebugFilename());
1823
1824   if (!CompilationDir.empty())
1825     NewU->addString(Die, dwarf::DW_AT_comp_dir, CompilationDir);
1826
1827   addGnuPubAttributes(*NewU, Die);
1828
1829   SkeletonHolder.addUnit(std::move(NewU));
1830 }
1831
1832 // This DIE has the following attributes: DW_AT_comp_dir, DW_AT_stmt_list,
1833 // DW_AT_low_pc, DW_AT_high_pc, DW_AT_ranges, DW_AT_dwo_name, DW_AT_dwo_id,
1834 // DW_AT_addr_base, DW_AT_ranges_base.
1835 DwarfCompileUnit &DwarfDebug::constructSkeletonCU(const DwarfCompileUnit &CU) {
1836
1837   auto OwnedUnit = make_unique<DwarfCompileUnit>(
1838       CU.getUniqueID(), CU.getCUNode(), Asm, this, &SkeletonHolder);
1839   DwarfCompileUnit &NewCU = *OwnedUnit;
1840   NewCU.initSection(Asm->getObjFileLowering().getDwarfInfoSection());
1841
1842   NewCU.initStmtList();
1843
1844   initSkeletonUnit(CU, NewCU.getUnitDie(), std::move(OwnedUnit));
1845
1846   return NewCU;
1847 }
1848
1849 // Emit the .debug_info.dwo section for separated dwarf. This contains the
1850 // compile units that would normally be in debug_info.
1851 void DwarfDebug::emitDebugInfoDWO() {
1852   assert(useSplitDwarf() && "No split dwarf debug info?");
1853   // Don't emit relocations into the dwo file.
1854   InfoHolder.emitUnits(/* UseOffsets */ true);
1855 }
1856
1857 // Emit the .debug_abbrev.dwo section for separated dwarf. This contains the
1858 // abbreviations for the .debug_info.dwo section.
1859 void DwarfDebug::emitDebugAbbrevDWO() {
1860   assert(useSplitDwarf() && "No split dwarf?");
1861   InfoHolder.emitAbbrevs(Asm->getObjFileLowering().getDwarfAbbrevDWOSection());
1862 }
1863
1864 void DwarfDebug::emitDebugLineDWO() {
1865   assert(useSplitDwarf() && "No split dwarf?");
1866   Asm->OutStreamer->SwitchSection(
1867       Asm->getObjFileLowering().getDwarfLineDWOSection());
1868   SplitTypeUnitFileTable.Emit(*Asm->OutStreamer);
1869 }
1870
1871 // Emit the .debug_str.dwo section for separated dwarf. This contains the
1872 // string section and is identical in format to traditional .debug_str
1873 // sections.
1874 void DwarfDebug::emitDebugStrDWO() {
1875   assert(useSplitDwarf() && "No split dwarf?");
1876   const MCSection *OffSec =
1877       Asm->getObjFileLowering().getDwarfStrOffDWOSection();
1878   InfoHolder.emitStrings(Asm->getObjFileLowering().getDwarfStrDWOSection(),
1879                          OffSec);
1880 }
1881
1882 MCDwarfDwoLineTable *DwarfDebug::getDwoLineTable(const DwarfCompileUnit &CU) {
1883   if (!useSplitDwarf())
1884     return nullptr;
1885   if (SingleCU)
1886     SplitTypeUnitFileTable.setCompilationDir(CU.getCUNode()->getDirectory());
1887   return &SplitTypeUnitFileTable;
1888 }
1889
1890 static uint64_t makeTypeSignature(StringRef Identifier) {
1891   MD5 Hash;
1892   Hash.update(Identifier);
1893   // ... take the least significant 8 bytes and return those. Our MD5
1894   // implementation always returns its results in little endian, swap bytes
1895   // appropriately.
1896   MD5::MD5Result Result;
1897   Hash.final(Result);
1898   return support::endian::read64le(Result + 8);
1899 }
1900
1901 void DwarfDebug::addDwarfTypeUnitType(DwarfCompileUnit &CU,
1902                                       StringRef Identifier, DIE &RefDie,
1903                                       const DICompositeType *CTy) {
1904   // Fast path if we're building some type units and one has already used the
1905   // address pool we know we're going to throw away all this work anyway, so
1906   // don't bother building dependent types.
1907   if (!TypeUnitsUnderConstruction.empty() && AddrPool.hasBeenUsed())
1908     return;
1909
1910   const DwarfTypeUnit *&TU = DwarfTypeUnits[CTy];
1911   if (TU) {
1912     CU.addDIETypeSignature(RefDie, *TU);
1913     return;
1914   }
1915
1916   bool TopLevelType = TypeUnitsUnderConstruction.empty();
1917   AddrPool.resetUsedFlag();
1918
1919   auto OwnedUnit = make_unique<DwarfTypeUnit>(
1920       InfoHolder.getUnits().size() + TypeUnitsUnderConstruction.size(), CU, Asm,
1921       this, &InfoHolder, getDwoLineTable(CU));
1922   DwarfTypeUnit &NewTU = *OwnedUnit;
1923   DIE &UnitDie = NewTU.getUnitDie();
1924   TU = &NewTU;
1925   TypeUnitsUnderConstruction.push_back(
1926       std::make_pair(std::move(OwnedUnit), CTy));
1927
1928   NewTU.addUInt(UnitDie, dwarf::DW_AT_language, dwarf::DW_FORM_data2,
1929                 CU.getLanguage());
1930
1931   uint64_t Signature = makeTypeSignature(Identifier);
1932   NewTU.setTypeSignature(Signature);
1933
1934   if (useSplitDwarf())
1935     NewTU.initSection(Asm->getObjFileLowering().getDwarfTypesDWOSection());
1936   else {
1937     CU.applyStmtList(UnitDie);
1938     NewTU.initSection(
1939         Asm->getObjFileLowering().getDwarfTypesSection(Signature));
1940   }
1941
1942   NewTU.setType(NewTU.createTypeDIE(CTy));
1943
1944   if (TopLevelType) {
1945     auto TypeUnitsToAdd = std::move(TypeUnitsUnderConstruction);
1946     TypeUnitsUnderConstruction.clear();
1947
1948     // Types referencing entries in the address table cannot be placed in type
1949     // units.
1950     if (AddrPool.hasBeenUsed()) {
1951
1952       // Remove all the types built while building this type.
1953       // This is pessimistic as some of these types might not be dependent on
1954       // the type that used an address.
1955       for (const auto &TU : TypeUnitsToAdd)
1956         DwarfTypeUnits.erase(TU.second);
1957
1958       // Construct this type in the CU directly.
1959       // This is inefficient because all the dependent types will be rebuilt
1960       // from scratch, including building them in type units, discovering that
1961       // they depend on addresses, throwing them out and rebuilding them.
1962       CU.constructTypeDIE(RefDie, cast<DICompositeType>(CTy));
1963       return;
1964     }
1965
1966     // If the type wasn't dependent on fission addresses, finish adding the type
1967     // and all its dependent types.
1968     for (auto &TU : TypeUnitsToAdd)
1969       InfoHolder.addUnit(std::move(TU.first));
1970   }
1971   CU.addDIETypeSignature(RefDie, NewTU);
1972 }
1973
1974 // Accelerator table mutators - add each name along with its companion
1975 // DIE to the proper table while ensuring that the name that we're going
1976 // to reference is in the string table. We do this since the names we
1977 // add may not only be identical to the names in the DIE.
1978 void DwarfDebug::addAccelName(StringRef Name, const DIE &Die) {
1979   if (!useDwarfAccelTables())
1980     return;
1981   AccelNames.AddName(Name, InfoHolder.getStringPool().getSymbol(*Asm, Name),
1982                      &Die);
1983 }
1984
1985 void DwarfDebug::addAccelObjC(StringRef Name, const DIE &Die) {
1986   if (!useDwarfAccelTables())
1987     return;
1988   AccelObjC.AddName(Name, InfoHolder.getStringPool().getSymbol(*Asm, Name),
1989                     &Die);
1990 }
1991
1992 void DwarfDebug::addAccelNamespace(StringRef Name, const DIE &Die) {
1993   if (!useDwarfAccelTables())
1994     return;
1995   AccelNamespace.AddName(Name, InfoHolder.getStringPool().getSymbol(*Asm, Name),
1996                          &Die);
1997 }
1998
1999 void DwarfDebug::addAccelType(StringRef Name, const DIE &Die, char Flags) {
2000   if (!useDwarfAccelTables())
2001     return;
2002   AccelTypes.AddName(Name, InfoHolder.getStringPool().getSymbol(*Asm, Name),
2003                      &Die);
2004 }