mcstreamerize .no_dead_strip and .reference for static ctors/dtors.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / AsmPrinter / DwarfException.cpp
1 //===-- CodeGen/AsmPrinter/DwarfException.cpp - Dwarf Exception Impl ------===//
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 exception info into asm files.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "DwarfException.h"
15 #include "llvm/Module.h"
16 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
17 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
18 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
19 #include "llvm/CodeGen/MachineLocation.h"
20 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
21 #include "llvm/MC/MCContext.h"
22 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
23 #include "llvm/MC/MCSection.h"
24 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
25 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
26 #include "llvm/Target/Mangler.h"
27 #include "llvm/Target/TargetData.h"
28 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
29 #include "llvm/Target/TargetLoweringObjectFile.h"
30 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
31 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
32 #include "llvm/Support/Dwarf.h"
33 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
34 #include "llvm/Support/Timer.h"
35 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
36 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
37 using namespace llvm;
38
39 DwarfException::DwarfException(raw_ostream &OS, AsmPrinter *A,
40                                const MCAsmInfo *T)
41   : DwarfPrinter(OS, A, T, "eh"), shouldEmitTable(false),shouldEmitMoves(false),
42     shouldEmitTableModule(false), shouldEmitMovesModule(false),
43     ExceptionTimer(0) {
44   if (TimePassesIsEnabled)
45     ExceptionTimer = new Timer("DWARF Exception Writer");
46 }
47
48 DwarfException::~DwarfException() {
49   delete ExceptionTimer;
50 }
51
52 /// SizeOfEncodedValue - Return the size of the encoding in bytes.
53 unsigned DwarfException::SizeOfEncodedValue(unsigned Encoding) {
54   if (Encoding == dwarf::DW_EH_PE_omit)
55     return 0;
56
57   switch (Encoding & 0x07) {
58   case dwarf::DW_EH_PE_absptr:
59     return TD->getPointerSize();
60   case dwarf::DW_EH_PE_udata2:
61     return 2;
62   case dwarf::DW_EH_PE_udata4:
63     return 4;
64   case dwarf::DW_EH_PE_udata8:
65     return 8;
66   }
67
68   assert(0 && "Invalid encoded value.");
69   return 0;
70 }
71
72 /// CreateLabelDiff - Emit a label and subtract it from the expression we
73 /// already have.  This is equivalent to emitting "foo - .", but we have to emit
74 /// the label for "." directly.
75 const MCExpr *DwarfException::CreateLabelDiff(const MCExpr *ExprRef,
76                                               const char *LabelName,
77                                               unsigned Index) {
78   SmallString<64> Name;
79   raw_svector_ostream(Name) << MAI->getPrivateGlobalPrefix()
80                             << LabelName << Asm->getFunctionNumber()
81                             << "_" << Index;
82   MCSymbol *DotSym = Asm->OutContext.GetOrCreateSymbol(Name.str());
83   Asm->OutStreamer.EmitLabel(DotSym);
84
85   return MCBinaryExpr::CreateSub(ExprRef,
86                                  MCSymbolRefExpr::Create(DotSym,
87                                                          Asm->OutContext),
88                                  Asm->OutContext);
89 }
90
91 /// EmitCIE - Emit a Common Information Entry (CIE). This holds information that
92 /// is shared among many Frame Description Entries.  There is at least one CIE
93 /// in every non-empty .debug_frame section.
94 void DwarfException::EmitCIE(const Function *PersonalityFn, unsigned Index) {
95   // Size and sign of stack growth.
96   int stackGrowth =
97     Asm->TM.getFrameInfo()->getStackGrowthDirection() ==
98     TargetFrameInfo::StackGrowsUp ?
99     TD->getPointerSize() : -TD->getPointerSize();
100
101   const TargetLoweringObjectFile &TLOF = Asm->getObjFileLowering();
102   
103   // Begin eh frame section.
104   Asm->OutStreamer.SwitchSection(TLOF.getEHFrameSection());
105
106   if (MAI->is_EHSymbolPrivate())
107     O << MAI->getPrivateGlobalPrefix();
108   O << "EH_frame" << Index << ":\n";
109   
110   EmitLabel("section_eh_frame", Index);
111
112   // Define base labels.
113   EmitLabel("eh_frame_common", Index);
114
115   // Define the eh frame length.
116   EmitDifference("eh_frame_common_end", Index,
117                  "eh_frame_common_begin", Index, true);
118   EOL("Length of Common Information Entry");
119
120   // EH frame header.
121   EmitLabel("eh_frame_common_begin", Index);
122   if (Asm->VerboseAsm) Asm->OutStreamer.AddComment("CIE Identifier Tag");
123   Asm->OutStreamer.EmitIntValue(0, 4/*size*/, 0/*addrspace*/);
124   if (Asm->VerboseAsm) Asm->OutStreamer.AddComment("DW_CIE_VERSION");
125   Asm->OutStreamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CIE_VERSION, 1/*size*/, 0/*addr*/);
126
127   // The personality presence indicates that language specific information will
128   // show up in the eh frame.  Find out how we are supposed to lower the
129   // personality function reference:
130   const MCExpr *PersonalityRef = 0;
131   bool IsPersonalityIndirect = false, IsPersonalityPCRel = false;
132   if (PersonalityFn) {
133     // FIXME: HANDLE STATIC CODEGEN MODEL HERE.
134     
135     // In non-static mode, ask the object file how to represent this reference.
136     PersonalityRef =
137       TLOF.getSymbolForDwarfGlobalReference(PersonalityFn, Asm->Mang,
138                                             Asm->MMI,
139                                             IsPersonalityIndirect,
140                                             IsPersonalityPCRel);
141   }
142   
143   unsigned PerEncoding = dwarf::DW_EH_PE_pcrel | dwarf::DW_EH_PE_sdata4;
144   if (IsPersonalityIndirect)
145     PerEncoding |= dwarf::DW_EH_PE_indirect;
146   unsigned LSDAEncoding = dwarf::DW_EH_PE_pcrel | dwarf::DW_EH_PE_sdata4;
147   unsigned FDEEncoding = dwarf::DW_EH_PE_pcrel | dwarf::DW_EH_PE_sdata4;
148
149   char Augmentation[6] = { 0 };
150   unsigned AugmentationSize = 0;
151   char *APtr = Augmentation + 1;
152
153   if (PersonalityRef) {
154     // There is a personality function.
155     *APtr++ = 'P';
156     AugmentationSize += 1 + SizeOfEncodedValue(PerEncoding);
157   }
158
159   if (UsesLSDA[Index]) {
160     // An LSDA pointer is in the FDE augmentation.
161     *APtr++ = 'L';
162     ++AugmentationSize;
163   }
164
165   if (FDEEncoding != dwarf::DW_EH_PE_absptr) {
166     // A non-default pointer encoding for the FDE.
167     *APtr++ = 'R';
168     ++AugmentationSize;
169   }
170
171   if (APtr != Augmentation + 1)
172     Augmentation[0] = 'z';
173
174   Asm->OutStreamer.EmitBytes(StringRef(Augmentation, strlen(Augmentation)+1),0);
175   EOL("CIE Augmentation");
176
177   // Round out reader.
178   EmitULEB128(1, "CIE Code Alignment Factor");
179   EmitSLEB128(stackGrowth, "CIE Data Alignment Factor");
180   Asm->EmitInt8(RI->getDwarfRegNum(RI->getRARegister(), true));
181   EOL("CIE Return Address Column");
182
183   EmitULEB128(AugmentationSize, "Augmentation Size");
184   EmitEncodingByte(PerEncoding, "Personality");
185
186   // If there is a personality, we need to indicate the function's location.
187   if (PersonalityRef) {
188     if (!IsPersonalityPCRel)
189       PersonalityRef = CreateLabelDiff(PersonalityRef, "personalityref_addr",
190                                        Index);
191
192     O << MAI->getData32bitsDirective() << *PersonalityRef;
193     EOL("Personality");
194
195     EmitEncodingByte(LSDAEncoding, "LSDA");
196     EmitEncodingByte(FDEEncoding, "FDE");
197   }
198
199   // Indicate locations of general callee saved registers in frame.
200   std::vector<MachineMove> Moves;
201   RI->getInitialFrameState(Moves);
202   EmitFrameMoves(NULL, 0, Moves, true);
203
204   // On Darwin the linker honors the alignment of eh_frame, which means it must
205   // be 8-byte on 64-bit targets to match what gcc does.  Otherwise you get
206   // holes which confuse readers of eh_frame.
207   Asm->EmitAlignment(TD->getPointerSize() == 4 ? 2 : 3, 0, 0, false);
208   EmitLabel("eh_frame_common_end", Index);
209   Asm->O << '\n';
210 }
211
212 /// EmitFDE - Emit the Frame Description Entry (FDE) for the function.
213 void DwarfException::EmitFDE(const FunctionEHFrameInfo &EHFrameInfo) {
214   assert(!EHFrameInfo.function->hasAvailableExternallyLinkage() &&
215          "Should not emit 'available externally' functions at all");
216
217   const Function *TheFunc = EHFrameInfo.function;
218
219   Asm->OutStreamer.SwitchSection(Asm->getObjFileLowering().getEHFrameSection());
220
221   // Externally visible entry into the functions eh frame info. If the
222   // corresponding function is static, this should not be externally visible.
223   if (!TheFunc->hasLocalLinkage())
224     if (const char *GlobalEHDirective = MAI->getGlobalEHDirective())
225       O << GlobalEHDirective << *EHFrameInfo.FunctionEHSym << '\n';
226
227   // If corresponding function is weak definition, this should be too.
228   if (TheFunc->isWeakForLinker() && MAI->getWeakDefDirective())
229     O << MAI->getWeakDefDirective() << *EHFrameInfo.FunctionEHSym << '\n';
230
231   // If corresponding function is hidden, this should be too.
232   if (TheFunc->hasHiddenVisibility())
233     if (const char *HiddenDirective = MAI->getHiddenDirective())
234       O << HiddenDirective << *EHFrameInfo.FunctionEHSym << '\n';
235
236   // If there are no calls then you can't unwind.  This may mean we can omit the
237   // EH Frame, but some environments do not handle weak absolute symbols. If
238   // UnwindTablesMandatory is set we cannot do this optimization; the unwind
239   // info is to be available for non-EH uses.
240   if (!EHFrameInfo.hasCalls && !UnwindTablesMandatory &&
241       (!TheFunc->isWeakForLinker() ||
242        !MAI->getWeakDefDirective() ||
243        MAI->getSupportsWeakOmittedEHFrame())) {
244     O << *EHFrameInfo.FunctionEHSym << " = 0\n";
245     // This name has no connection to the function, so it might get
246     // dead-stripped when the function is not, erroneously.  Prohibit
247     // dead-stripping unconditionally.
248     if (MAI->hasNoDeadStrip())
249       Asm->OutStreamer.EmitSymbolAttribute(EHFrameInfo.FunctionEHSym,
250                                            MCStreamer::NoDeadStrip);
251   } else {
252     O << *EHFrameInfo.FunctionEHSym << ":\n";
253
254     // EH frame header.
255     EmitDifference("eh_frame_end", EHFrameInfo.Number,
256                    "eh_frame_begin", EHFrameInfo.Number, true);
257     EOL("Length of Frame Information Entry");
258
259     EmitLabel("eh_frame_begin", EHFrameInfo.Number);
260
261     EmitSectionOffset("eh_frame_begin", "eh_frame_common",
262                       EHFrameInfo.Number, EHFrameInfo.PersonalityIndex,
263                       true, true, false);
264
265     EOL("FDE CIE offset");
266
267     EmitReference("eh_func_begin", EHFrameInfo.Number, true, true);
268     EOL("FDE initial location");
269     EmitDifference("eh_func_end", EHFrameInfo.Number,
270                    "eh_func_begin", EHFrameInfo.Number, true);
271     EOL("FDE address range");
272
273     // If there is a personality and landing pads then point to the language
274     // specific data area in the exception table.
275     if (MMI->getPersonalities()[0] != NULL) {
276
277       if (Asm->TM.getLSDAEncoding() != DwarfLSDAEncoding::EightByte) {
278         EmitULEB128(4, "Augmentation size");
279
280         if (EHFrameInfo.hasLandingPads)
281           EmitReference("exception", EHFrameInfo.Number, true, true);
282         else
283           Asm->OutStreamer.EmitIntValue(0, 4/*size*/, 0/*addrspace*/);
284       } else {
285         EmitULEB128(TD->getPointerSize(), "Augmentation size");
286
287         if (EHFrameInfo.hasLandingPads) {
288           EmitReference("exception", EHFrameInfo.Number, true, false);
289         } else {
290           Asm->OutStreamer.EmitIntValue(0, TD->getPointerSize(),
291                                         0/*addrspace*/);
292         }
293       }
294
295       EOL("Language Specific Data Area");
296     } else {
297       EmitULEB128(0, "Augmentation size");
298     }
299
300     // Indicate locations of function specific callee saved registers in frame.
301     EmitFrameMoves("eh_func_begin", EHFrameInfo.Number, EHFrameInfo.Moves,
302                    true);
303
304     // On Darwin the linker honors the alignment of eh_frame, which means it
305     // must be 8-byte on 64-bit targets to match what gcc does.  Otherwise you
306     // get holes which confuse readers of eh_frame.
307     Asm->EmitAlignment(TD->getPointerSize() == sizeof(int32_t) ? 2 : 3,
308                        0, 0, false);
309     EmitLabel("eh_frame_end", EHFrameInfo.Number);
310
311     // If the function is marked used, this table should be also.  We cannot
312     // make the mark unconditional in this case, since retaining the table also
313     // retains the function in this case, and there is code around that depends
314     // on unused functions (calling undefined externals) being dead-stripped to
315     // link correctly.  Yes, there really is.
316     if (MMI->isUsedFunction(EHFrameInfo.function))
317       if (MAI->hasNoDeadStrip())
318         Asm->OutStreamer.EmitSymbolAttribute(EHFrameInfo.FunctionEHSym,
319                                              MCStreamer::NoDeadStrip);
320   }
321   Asm->O << '\n';
322 }
323
324 /// SharedTypeIds - How many leading type ids two landing pads have in common.
325 unsigned DwarfException::SharedTypeIds(const LandingPadInfo *L,
326                                        const LandingPadInfo *R) {
327   const std::vector<int> &LIds = L->TypeIds, &RIds = R->TypeIds;
328   unsigned LSize = LIds.size(), RSize = RIds.size();
329   unsigned MinSize = LSize < RSize ? LSize : RSize;
330   unsigned Count = 0;
331
332   for (; Count != MinSize; ++Count)
333     if (LIds[Count] != RIds[Count])
334       return Count;
335
336   return Count;
337 }
338
339 /// PadLT - Order landing pads lexicographically by type id.
340 bool DwarfException::PadLT(const LandingPadInfo *L, const LandingPadInfo *R) {
341   const std::vector<int> &LIds = L->TypeIds, &RIds = R->TypeIds;
342   unsigned LSize = LIds.size(), RSize = RIds.size();
343   unsigned MinSize = LSize < RSize ? LSize : RSize;
344
345   for (unsigned i = 0; i != MinSize; ++i)
346     if (LIds[i] != RIds[i])
347       return LIds[i] < RIds[i];
348
349   return LSize < RSize;
350 }
351
352 /// ComputeActionsTable - Compute the actions table and gather the first action
353 /// index for each landing pad site.
354 unsigned DwarfException::
355 ComputeActionsTable(const SmallVectorImpl<const LandingPadInfo*> &LandingPads,
356                     SmallVectorImpl<ActionEntry> &Actions,
357                     SmallVectorImpl<unsigned> &FirstActions) {
358
359   // The action table follows the call-site table in the LSDA. The individual
360   // records are of two types:
361   //
362   //   * Catch clause
363   //   * Exception specification
364   //
365   // The two record kinds have the same format, with only small differences.
366   // They are distinguished by the "switch value" field: Catch clauses
367   // (TypeInfos) have strictly positive switch values, and exception
368   // specifications (FilterIds) have strictly negative switch values. Value 0
369   // indicates a catch-all clause.
370   //
371   // Negative type IDs index into FilterIds. Positive type IDs index into
372   // TypeInfos.  The value written for a positive type ID is just the type ID
373   // itself.  For a negative type ID, however, the value written is the
374   // (negative) byte offset of the corresponding FilterIds entry.  The byte
375   // offset is usually equal to the type ID (because the FilterIds entries are
376   // written using a variable width encoding, which outputs one byte per entry
377   // as long as the value written is not too large) but can differ.  This kind
378   // of complication does not occur for positive type IDs because type infos are
379   // output using a fixed width encoding.  FilterOffsets[i] holds the byte
380   // offset corresponding to FilterIds[i].
381
382   const std::vector<unsigned> &FilterIds = MMI->getFilterIds();
383   SmallVector<int, 16> FilterOffsets;
384   FilterOffsets.reserve(FilterIds.size());
385   int Offset = -1;
386
387   for (std::vector<unsigned>::const_iterator
388          I = FilterIds.begin(), E = FilterIds.end(); I != E; ++I) {
389     FilterOffsets.push_back(Offset);
390     Offset -= MCAsmInfo::getULEB128Size(*I);
391   }
392
393   FirstActions.reserve(LandingPads.size());
394
395   int FirstAction = 0;
396   unsigned SizeActions = 0;
397   const LandingPadInfo *PrevLPI = 0;
398
399   for (SmallVectorImpl<const LandingPadInfo *>::const_iterator
400          I = LandingPads.begin(), E = LandingPads.end(); I != E; ++I) {
401     const LandingPadInfo *LPI = *I;
402     const std::vector<int> &TypeIds = LPI->TypeIds;
403     const unsigned NumShared = PrevLPI ? SharedTypeIds(LPI, PrevLPI) : 0;
404     unsigned SizeSiteActions = 0;
405
406     if (NumShared < TypeIds.size()) {
407       unsigned SizeAction = 0;
408       ActionEntry *PrevAction = 0;
409
410       if (NumShared) {
411         const unsigned SizePrevIds = PrevLPI->TypeIds.size();
412         assert(Actions.size());
413         PrevAction = &Actions.back();
414         SizeAction = MCAsmInfo::getSLEB128Size(PrevAction->NextAction) +
415           MCAsmInfo::getSLEB128Size(PrevAction->ValueForTypeID);
416
417         for (unsigned j = NumShared; j != SizePrevIds; ++j) {
418           SizeAction -=
419             MCAsmInfo::getSLEB128Size(PrevAction->ValueForTypeID);
420           SizeAction += -PrevAction->NextAction;
421           PrevAction = PrevAction->Previous;
422         }
423       }
424
425       // Compute the actions.
426       for (unsigned J = NumShared, M = TypeIds.size(); J != M; ++J) {
427         int TypeID = TypeIds[J];
428         assert(-1 - TypeID < (int)FilterOffsets.size() && "Unknown filter id!");
429         int ValueForTypeID = TypeID < 0 ? FilterOffsets[-1 - TypeID] : TypeID;
430         unsigned SizeTypeID = MCAsmInfo::getSLEB128Size(ValueForTypeID);
431
432         int NextAction = SizeAction ? -(SizeAction + SizeTypeID) : 0;
433         SizeAction = SizeTypeID + MCAsmInfo::getSLEB128Size(NextAction);
434         SizeSiteActions += SizeAction;
435
436         ActionEntry Action = { ValueForTypeID, NextAction, PrevAction };
437         Actions.push_back(Action);
438         PrevAction = &Actions.back();
439       }
440
441       // Record the first action of the landing pad site.
442       FirstAction = SizeActions + SizeSiteActions - SizeAction + 1;
443     } // else identical - re-use previous FirstAction
444
445     // Information used when created the call-site table. The action record
446     // field of the call site record is the offset of the first associated
447     // action record, relative to the start of the actions table. This value is
448     // biased by 1 (1 in dicating the start of the actions table), and 0
449     // indicates that there are no actions.
450     FirstActions.push_back(FirstAction);
451
452     // Compute this sites contribution to size.
453     SizeActions += SizeSiteActions;
454
455     PrevLPI = LPI;
456   }
457
458   return SizeActions;
459 }
460
461 /// CallToNoUnwindFunction - Return `true' if this is a call to a function
462 /// marked `nounwind'. Return `false' otherwise.
463 bool DwarfException::CallToNoUnwindFunction(const MachineInstr *MI) {
464   assert(MI->getDesc().isCall() && "This should be a call instruction!");
465
466   bool MarkedNoUnwind = false;
467   bool SawFunc = false;
468
469   for (unsigned I = 0, E = MI->getNumOperands(); I != E; ++I) {
470     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(I);
471
472     if (MO.isGlobal()) {
473       if (Function *F = dyn_cast<Function>(MO.getGlobal())) {
474         if (SawFunc) {
475           // Be conservative. If we have more than one function operand for this
476           // call, then we can't make the assumption that it's the callee and
477           // not a parameter to the call.
478           // 
479           // FIXME: Determine if there's a way to say that `F' is the callee or
480           // parameter.
481           MarkedNoUnwind = false;
482           break;
483         }
484
485         MarkedNoUnwind = F->doesNotThrow();
486         SawFunc = true;
487       }
488     }
489   }
490
491   return MarkedNoUnwind;
492 }
493
494 /// ComputeCallSiteTable - Compute the call-site table.  The entry for an invoke
495 /// has a try-range containing the call, a non-zero landing pad, and an
496 /// appropriate action.  The entry for an ordinary call has a try-range
497 /// containing the call and zero for the landing pad and the action.  Calls
498 /// marked 'nounwind' have no entry and must not be contained in the try-range
499 /// of any entry - they form gaps in the table.  Entries must be ordered by
500 /// try-range address.
501 void DwarfException::
502 ComputeCallSiteTable(SmallVectorImpl<CallSiteEntry> &CallSites,
503                      const RangeMapType &PadMap,
504                      const SmallVectorImpl<const LandingPadInfo *> &LandingPads,
505                      const SmallVectorImpl<unsigned> &FirstActions) {
506   // The end label of the previous invoke or nounwind try-range.
507   unsigned LastLabel = 0;
508
509   // Whether there is a potentially throwing instruction (currently this means
510   // an ordinary call) between the end of the previous try-range and now.
511   bool SawPotentiallyThrowing = false;
512
513   // Whether the last CallSite entry was for an invoke.
514   bool PreviousIsInvoke = false;
515
516   // Visit all instructions in order of address.
517   for (MachineFunction::const_iterator I = MF->begin(), E = MF->end();
518        I != E; ++I) {
519     for (MachineBasicBlock::const_iterator MI = I->begin(), E = I->end();
520          MI != E; ++MI) {
521       if (!MI->isLabel()) {
522         if (MI->getDesc().isCall())
523           SawPotentiallyThrowing |= !CallToNoUnwindFunction(MI);
524
525         continue;
526       }
527
528       unsigned BeginLabel = MI->getOperand(0).getImm();
529       assert(BeginLabel && "Invalid label!");
530
531       // End of the previous try-range?
532       if (BeginLabel == LastLabel)
533         SawPotentiallyThrowing = false;
534
535       // Beginning of a new try-range?
536       RangeMapType::const_iterator L = PadMap.find(BeginLabel);
537       if (L == PadMap.end())
538         // Nope, it was just some random label.
539         continue;
540
541       const PadRange &P = L->second;
542       const LandingPadInfo *LandingPad = LandingPads[P.PadIndex];
543       assert(BeginLabel == LandingPad->BeginLabels[P.RangeIndex] &&
544              "Inconsistent landing pad map!");
545
546       // For Dwarf exception handling (SjLj handling doesn't use this). If some
547       // instruction between the previous try-range and this one may throw,
548       // create a call-site entry with no landing pad for the region between the
549       // try-ranges.
550       if (SawPotentiallyThrowing &&
551           MAI->getExceptionHandlingType() == ExceptionHandling::Dwarf) {
552         CallSiteEntry Site = { LastLabel, BeginLabel, 0, 0 };
553         CallSites.push_back(Site);
554         PreviousIsInvoke = false;
555       }
556
557       LastLabel = LandingPad->EndLabels[P.RangeIndex];
558       assert(BeginLabel && LastLabel && "Invalid landing pad!");
559
560       if (LandingPad->LandingPadLabel) {
561         // This try-range is for an invoke.
562         CallSiteEntry Site = {
563           BeginLabel,
564           LastLabel,
565           LandingPad->LandingPadLabel,
566           FirstActions[P.PadIndex]
567         };
568
569         // Try to merge with the previous call-site. SJLJ doesn't do this
570         if (PreviousIsInvoke &&
571           MAI->getExceptionHandlingType() == ExceptionHandling::Dwarf) {
572           CallSiteEntry &Prev = CallSites.back();
573           if (Site.PadLabel == Prev.PadLabel && Site.Action == Prev.Action) {
574             // Extend the range of the previous entry.
575             Prev.EndLabel = Site.EndLabel;
576             continue;
577           }
578         }
579
580         // Otherwise, create a new call-site.
581         CallSites.push_back(Site);
582         PreviousIsInvoke = true;
583       } else {
584         // Create a gap.
585         PreviousIsInvoke = false;
586       }
587     }
588   }
589
590   // If some instruction between the previous try-range and the end of the
591   // function may throw, create a call-site entry with no landing pad for the
592   // region following the try-range.
593   if (SawPotentiallyThrowing &&
594       MAI->getExceptionHandlingType() == ExceptionHandling::Dwarf) {
595     CallSiteEntry Site = { LastLabel, 0, 0, 0 };
596     CallSites.push_back(Site);
597   }
598 }
599
600 /// EmitExceptionTable - Emit landing pads and actions.
601 ///
602 /// The general organization of the table is complex, but the basic concepts are
603 /// easy.  First there is a header which describes the location and organization
604 /// of the three components that follow.
605 ///
606 ///  1. The landing pad site information describes the range of code covered by
607 ///     the try.  In our case it's an accumulation of the ranges covered by the
608 ///     invokes in the try.  There is also a reference to the landing pad that
609 ///     handles the exception once processed.  Finally an index into the actions
610 ///     table.
611 ///  2. The action table, in our case, is composed of pairs of type IDs and next
612 ///     action offset.  Starting with the action index from the landing pad
613 ///     site, each type ID is checked for a match to the current exception.  If
614 ///     it matches then the exception and type id are passed on to the landing
615 ///     pad.  Otherwise the next action is looked up.  This chain is terminated
616 ///     with a next action of zero.  If no type id is found then the frame is
617 ///     unwound and handling continues.
618 ///  3. Type ID table contains references to all the C++ typeinfo for all
619 ///     catches in the function.  This tables is reverse indexed base 1.
620 void DwarfException::EmitExceptionTable() {
621   const std::vector<GlobalVariable *> &TypeInfos = MMI->getTypeInfos();
622   const std::vector<unsigned> &FilterIds = MMI->getFilterIds();
623   const std::vector<LandingPadInfo> &PadInfos = MMI->getLandingPads();
624   if (PadInfos.empty()) return;
625
626   // Sort the landing pads in order of their type ids.  This is used to fold
627   // duplicate actions.
628   SmallVector<const LandingPadInfo *, 64> LandingPads;
629   LandingPads.reserve(PadInfos.size());
630
631   for (unsigned i = 0, N = PadInfos.size(); i != N; ++i)
632     LandingPads.push_back(&PadInfos[i]);
633
634   std::sort(LandingPads.begin(), LandingPads.end(), PadLT);
635
636   // Compute the actions table and gather the first action index for each
637   // landing pad site.
638   SmallVector<ActionEntry, 32> Actions;
639   SmallVector<unsigned, 64> FirstActions;
640   unsigned SizeActions = ComputeActionsTable(LandingPads, Actions,
641                                              FirstActions);
642
643   // Invokes and nounwind calls have entries in PadMap (due to being bracketed
644   // by try-range labels when lowered).  Ordinary calls do not, so appropriate
645   // try-ranges for them need be deduced when using DWARF exception handling.
646   RangeMapType PadMap;
647   for (unsigned i = 0, N = LandingPads.size(); i != N; ++i) {
648     const LandingPadInfo *LandingPad = LandingPads[i];
649     for (unsigned j = 0, E = LandingPad->BeginLabels.size(); j != E; ++j) {
650       unsigned BeginLabel = LandingPad->BeginLabels[j];
651       assert(!PadMap.count(BeginLabel) && "Duplicate landing pad labels!");
652       PadRange P = { i, j };
653       PadMap[BeginLabel] = P;
654     }
655   }
656
657   // Compute the call-site table.
658   SmallVector<CallSiteEntry, 64> CallSites;
659   ComputeCallSiteTable(CallSites, PadMap, LandingPads, FirstActions);
660
661   // Final tallies.
662
663   // Call sites.
664   const unsigned SiteStartSize  = SizeOfEncodedValue(dwarf::DW_EH_PE_udata4);
665   const unsigned SiteLengthSize = SizeOfEncodedValue(dwarf::DW_EH_PE_udata4);
666   const unsigned LandingPadSize = SizeOfEncodedValue(dwarf::DW_EH_PE_udata4);
667   bool IsSJLJ = MAI->getExceptionHandlingType() == ExceptionHandling::SjLj;
668   bool HaveTTData = IsSJLJ ? (!TypeInfos.empty() || !FilterIds.empty()) : true;
669   unsigned SizeSites;
670
671   if (IsSJLJ)
672     SizeSites = 0;
673   else
674     SizeSites = CallSites.size() *
675       (SiteStartSize + SiteLengthSize + LandingPadSize);
676
677   for (unsigned i = 0, e = CallSites.size(); i < e; ++i) {
678     SizeSites += MCAsmInfo::getULEB128Size(CallSites[i].Action);
679     if (IsSJLJ)
680       SizeSites += MCAsmInfo::getULEB128Size(i);
681   }
682
683   // Type infos.
684   const MCSection *LSDASection = Asm->getObjFileLowering().getLSDASection();
685   unsigned TTypeFormat;
686   unsigned TypeFormatSize;
687
688   if (!HaveTTData) {
689     // For SjLj exceptions, if there is no TypeInfo, then we just explicitly say
690     // that we're omitting that bit.
691     TTypeFormat = dwarf::DW_EH_PE_omit;
692     TypeFormatSize = SizeOfEncodedValue(dwarf::DW_EH_PE_absptr);
693   } else {
694     // Okay, we have actual filters or typeinfos to emit.  As such, we need to
695     // pick a type encoding for them.  We're about to emit a list of pointers to
696     // typeinfo objects at the end of the LSDA.  However, unless we're in static
697     // mode, this reference will require a relocation by the dynamic linker.
698     //
699     // Because of this, we have a couple of options:
700     // 
701     //   1) If we are in -static mode, we can always use an absolute reference
702     //      from the LSDA, because the static linker will resolve it.
703     //      
704     //   2) Otherwise, if the LSDA section is writable, we can output the direct
705     //      reference to the typeinfo and allow the dynamic linker to relocate
706     //      it.  Since it is in a writable section, the dynamic linker won't
707     //      have a problem.
708     //      
709     //   3) Finally, if we're in PIC mode and the LDSA section isn't writable,
710     //      we need to use some form of indirection.  For example, on Darwin,
711     //      we can output a statically-relocatable reference to a dyld stub. The
712     //      offset to the stub is constant, but the contents are in a section
713     //      that is updated by the dynamic linker.  This is easy enough, but we
714     //      need to tell the personality function of the unwinder to indirect
715     //      through the dyld stub.
716     //
717     // FIXME: When (3) is actually implemented, we'll have to emit the stubs
718     // somewhere.  This predicate should be moved to a shared location that is
719     // in target-independent code.
720     //
721     if (LSDASection->getKind().isWriteable() ||
722         Asm->TM.getRelocationModel() == Reloc::Static)
723       TTypeFormat = dwarf::DW_EH_PE_absptr;
724     else
725       TTypeFormat = dwarf::DW_EH_PE_indirect | dwarf::DW_EH_PE_pcrel |
726         dwarf::DW_EH_PE_sdata4;
727
728     TypeFormatSize = SizeOfEncodedValue(TTypeFormat);
729   }
730
731   // Begin the exception table.
732   Asm->OutStreamer.SwitchSection(LSDASection);
733   Asm->EmitAlignment(2, 0, 0, false);
734
735   O << "GCC_except_table" << SubprogramCount << ":\n";
736
737   // The type infos need to be aligned. GCC does this by inserting padding just
738   // before the type infos. However, this changes the size of the exception
739   // table, so you need to take this into account when you output the exception
740   // table size. However, the size is output using a variable length encoding.
741   // So by increasing the size by inserting padding, you may increase the number
742   // of bytes used for writing the size. If it increases, say by one byte, then
743   // you now need to output one less byte of padding to get the type infos
744   // aligned.  However this decreases the size of the exception table. This
745   // changes the value you have to output for the exception table size. Due to
746   // the variable length encoding, the number of bytes used for writing the
747   // length may decrease. If so, you then have to increase the amount of
748   // padding. And so on. If you look carefully at the GCC code you will see that
749   // it indeed does this in a loop, going on and on until the values stabilize.
750   // We chose another solution: don't output padding inside the table like GCC
751   // does, instead output it before the table.
752   unsigned SizeTypes = TypeInfos.size() * TypeFormatSize;
753   unsigned TyOffset = sizeof(int8_t) +          // Call site format
754     MCAsmInfo::getULEB128Size(SizeSites) +      // Call-site table length
755     SizeSites + SizeActions + SizeTypes;
756   unsigned TotalSize = sizeof(int8_t) +         // LPStart format
757                        sizeof(int8_t) +         // TType format
758     (HaveTTData ?
759      MCAsmInfo::getULEB128Size(TyOffset) : 0) + // TType base offset
760     TyOffset;
761   unsigned SizeAlign = (4 - TotalSize) & 3;
762
763   for (unsigned i = 0; i != SizeAlign; ++i) {
764     Asm->EmitInt8(0);
765     EOL("Padding");
766   }
767
768   EmitLabel("exception", SubprogramCount);
769
770   if (IsSJLJ) {
771     SmallString<16> LSDAName;
772     raw_svector_ostream(LSDAName) << MAI->getPrivateGlobalPrefix() <<
773       "_LSDA_" << Asm->getFunctionNumber();
774     O << LSDAName.str() << ":\n";
775   }
776
777   // Emit the header.
778   EmitEncodingByte(dwarf::DW_EH_PE_omit, "@LPStart");
779   EmitEncodingByte(TTypeFormat, "@TType");
780
781   if (HaveTTData)
782     EmitULEB128(TyOffset, "@TType base offset");
783
784   // SjLj Exception handling
785   if (IsSJLJ) {
786     EmitEncodingByte(dwarf::DW_EH_PE_udata4, "Call site");
787     EmitULEB128(SizeSites, "Call site table length");
788
789     // Emit the landing pad site information.
790     unsigned idx = 0;
791     for (SmallVectorImpl<CallSiteEntry>::const_iterator
792          I = CallSites.begin(), E = CallSites.end(); I != E; ++I, ++idx) {
793       const CallSiteEntry &S = *I;
794
795       // Offset of the landing pad, counted in 16-byte bundles relative to the
796       // @LPStart address.
797       EmitULEB128(idx, "Landing pad");
798
799       // Offset of the first associated action record, relative to the start of
800       // the action table. This value is biased by 1 (1 indicates the start of
801       // the action table), and 0 indicates that there are no actions.
802       EmitULEB128(S.Action, "Action");
803     }
804   } else {
805     // DWARF Exception handling
806     assert(MAI->getExceptionHandlingType() == ExceptionHandling::Dwarf);
807
808     // The call-site table is a list of all call sites that may throw an
809     // exception (including C++ 'throw' statements) in the procedure
810     // fragment. It immediately follows the LSDA header. Each entry indicates,
811     // for a given call, the first corresponding action record and corresponding
812     // landing pad.
813     //
814     // The table begins with the number of bytes, stored as an LEB128
815     // compressed, unsigned integer. The records immediately follow the record
816     // count. They are sorted in increasing call-site address. Each record
817     // indicates:
818     //
819     //   * The position of the call-site.
820     //   * The position of the landing pad.
821     //   * The first action record for that call site.
822     //
823     // A missing entry in the call-site table indicates that a call is not
824     // supposed to throw.
825
826     // Emit the landing pad call site table.
827     EmitEncodingByte(dwarf::DW_EH_PE_udata4, "Call site");
828     EmitULEB128(SizeSites, "Call site table size");
829
830     for (SmallVectorImpl<CallSiteEntry>::const_iterator
831          I = CallSites.begin(), E = CallSites.end(); I != E; ++I) {
832       const CallSiteEntry &S = *I;
833       const char *BeginTag;
834       unsigned BeginNumber;
835
836       if (!S.BeginLabel) {
837         BeginTag = "eh_func_begin";
838         BeginNumber = SubprogramCount;
839       } else {
840         BeginTag = "label";
841         BeginNumber = S.BeginLabel;
842       }
843
844       // Offset of the call site relative to the previous call site, counted in
845       // number of 16-byte bundles. The first call site is counted relative to
846       // the start of the procedure fragment.
847       EmitSectionOffset(BeginTag, "eh_func_begin", BeginNumber, SubprogramCount,
848                         true, true);
849       EOL("Region start");
850
851       if (!S.EndLabel)
852         EmitDifference("eh_func_end", SubprogramCount, BeginTag, BeginNumber,
853                        true);
854       else
855         EmitDifference("label", S.EndLabel, BeginTag, BeginNumber, true);
856
857       EOL("Region length");
858
859       // Offset of the landing pad, counted in 16-byte bundles relative to the
860       // @LPStart address.
861       if (!S.PadLabel)
862         Asm->OutStreamer.EmitIntValue(0, 4/*size*/, 0/*addrspace*/);
863       else
864         EmitSectionOffset("label", "eh_func_begin", S.PadLabel, SubprogramCount,
865                           true, true);
866
867       EOL("Landing pad");
868
869       // Offset of the first associated action record, relative to the start of
870       // the action table. This value is biased by 1 (1 indicates the start of
871       // the action table), and 0 indicates that there are no actions.
872       EmitULEB128(S.Action, "Action");
873     }
874   }
875
876   // Emit the Action Table.
877   for (SmallVectorImpl<ActionEntry>::const_iterator
878          I = Actions.begin(), E = Actions.end(); I != E; ++I) {
879     const ActionEntry &Action = *I;
880
881     // Type Filter
882     //
883     //   Used by the runtime to match the type of the thrown exception to the
884     //   type of the catch clauses or the types in the exception specification.
885     EmitSLEB128(Action.ValueForTypeID, "TypeInfo index");
886
887     // Action Record
888     //
889     //   Self-relative signed displacement in bytes of the next action record,
890     //   or 0 if there is no next action record.
891     EmitSLEB128(Action.NextAction, "Next action");
892   }
893
894   // Emit the Catch TypeInfos.
895   for (std::vector<GlobalVariable *>::const_reverse_iterator
896          I = TypeInfos.rbegin(), E = TypeInfos.rend(); I != E; ++I) {
897     const GlobalVariable *GV = *I;
898     PrintRelDirective();
899
900     if (GV)
901       O << *Asm->GetGlobalValueSymbol(GV);
902     else
903       O << "0x0";
904
905     EOL("TypeInfo");
906   }
907
908   // Emit the Exception Specifications.
909   for (std::vector<unsigned>::const_iterator
910          I = FilterIds.begin(), E = FilterIds.end(); I < E; ++I) {
911     unsigned TypeID = *I;
912     EmitULEB128(TypeID, TypeID != 0 ? "Exception specification" : 0);
913   }
914
915   Asm->EmitAlignment(2, 0, 0, false);
916 }
917
918 /// EndModule - Emit all exception information that should come after the
919 /// content.
920 void DwarfException::EndModule() {
921   if (MAI->getExceptionHandlingType() != ExceptionHandling::Dwarf)
922     return;
923
924   if (!shouldEmitMovesModule && !shouldEmitTableModule)
925     return;
926
927   if (TimePassesIsEnabled)
928     ExceptionTimer->startTimer();
929
930   const std::vector<Function *> Personalities = MMI->getPersonalities();
931
932   for (unsigned I = 0, E = Personalities.size(); I < E; ++I)
933     EmitCIE(Personalities[I], I);
934
935   for (std::vector<FunctionEHFrameInfo>::iterator
936          I = EHFrames.begin(), E = EHFrames.end(); I != E; ++I)
937     EmitFDE(*I);
938
939   if (TimePassesIsEnabled)
940     ExceptionTimer->stopTimer();
941 }
942
943 /// BeginFunction - Gather pre-function exception information. Assumes it's
944 /// being emitted immediately after the function entry point.
945 void DwarfException::BeginFunction(MachineFunction *MF) {
946   if (!MMI || !MAI->doesSupportExceptionHandling()) return;
947
948   if (TimePassesIsEnabled)
949     ExceptionTimer->startTimer();
950
951   this->MF = MF;
952   shouldEmitTable = shouldEmitMoves = false;
953
954   // Map all labels and get rid of any dead landing pads.
955   MMI->TidyLandingPads();
956
957   // If any landing pads survive, we need an EH table.
958   if (!MMI->getLandingPads().empty())
959     shouldEmitTable = true;
960
961   // See if we need frame move info.
962   if (!MF->getFunction()->doesNotThrow() || UnwindTablesMandatory)
963     shouldEmitMoves = true;
964
965   if (shouldEmitMoves || shouldEmitTable)
966     // Assumes in correct section after the entry point.
967     EmitLabel("eh_func_begin", ++SubprogramCount);
968
969   shouldEmitTableModule |= shouldEmitTable;
970   shouldEmitMovesModule |= shouldEmitMoves;
971
972   if (TimePassesIsEnabled)
973     ExceptionTimer->stopTimer();
974 }
975
976 /// EndFunction - Gather and emit post-function exception information.
977 ///
978 void DwarfException::EndFunction() {
979   if (!shouldEmitMoves && !shouldEmitTable) return;
980
981   if (TimePassesIsEnabled)
982     ExceptionTimer->startTimer();
983
984   EmitLabel("eh_func_end", SubprogramCount);
985   EmitExceptionTable();
986
987   MCSymbol *FunctionEHSym =
988     Asm->GetSymbolWithGlobalValueBase(MF->getFunction(), ".eh",
989                                       Asm->MAI->is_EHSymbolPrivate());
990   
991   // Save EH frame information
992   EHFrames.push_back(FunctionEHFrameInfo(FunctionEHSym, SubprogramCount,
993                                          MMI->getPersonalityIndex(),
994                                          MF->getFrameInfo()->hasCalls(),
995                                          !MMI->getLandingPads().empty(),
996                                          MMI->getFrameMoves(),
997                                          MF->getFunction()));
998
999   // Record if this personality index uses a landing pad.
1000   UsesLSDA[MMI->getPersonalityIndex()] |= !MMI->getLandingPads().empty();
1001
1002   if (TimePassesIsEnabled)
1003     ExceptionTimer->stopTimer();
1004 }