lib/CodeGen/SjLjEHPrepare.cpp

   1 //===- SjLjEHPass.cpp - Eliminate Invoke & Unwind instructions -----------===//
   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 transformation is designed for use by code generators which use SjLj
  11 // based exception handling.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #define DEBUG_TYPE "sjljehprepare"
  16 #include "llvm/Transforms/Scalar.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  19 #include "llvm/Instructions.h"
  20 #include "llvm/Intrinsics.h"
  21 #include "llvm/LLVMContext.h"
  22 #include "llvm/Module.h"
  23 #include "llvm/Pass.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  25 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  26 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
  27 #include "llvm/Transforms/Utils/Local.h"
  28 #include "llvm/Support/Debug.h"
  29 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  30 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  31 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  32 #include <set>
  33 using namespace llvm;
  34
  35 STATISTIC(NumInvokes, "Number of invokes replaced");
  36 STATISTIC(NumUnwinds, "Number of unwinds replaced");
  37 STATISTIC(NumSpilled, "Number of registers live across unwind edges");
  38
  39 namespace {
  40   class SjLjEHPass : public FunctionPass {
  41     const TargetLowering *TLI;
  42     Type *FunctionContextTy;
  43     Constant *RegisterFn;
  44     Constant *UnregisterFn;
  45     Constant *BuiltinSetjmpFn;
  46     Constant *FrameAddrFn;
  47     Constant *StackAddrFn;
  48     Constant *StackRestoreFn;
  49     Constant *LSDAAddrFn;
  50     Value *PersonalityFn;
  51     Constant *SelectorFn;
  52     Constant *ExceptionFn;
  53     Constant *CallSiteFn;
  54     Constant *DispatchSetupFn;
  55     Value *CallSite;
  56     DenseMap<InvokeInst*, BasicBlock*> LPadSuccMap;
  57   public:
  58     static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
  59     explicit SjLjEHPass(const TargetLowering *tli = NULL)
  60       : FunctionPass(ID), TLI(tli) { }
  61     bool doInitialization(Module &M);
  62     bool runOnFunction(Function &F);
  63
  64     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {}
  65     const char *getPassName() const {
  66       return "SJLJ Exception Handling preparation";
  67     }
  68
  69   private:
  70     void insertCallSiteStore(Instruction *I, int Number, Value *CallSite);
  71     void markInvokeCallSite(InvokeInst *II, int InvokeNo, Value *CallSite,
  72                             SwitchInst *CatchSwitch);
  73     void splitLiveRangesAcrossInvokes(SmallVector<InvokeInst*,16> &Invokes);
  74     bool insertSjLjEHSupport(Function &F);
  75   };
  76 } // end anonymous namespace
  77
  78 char SjLjEHPass::ID = 0;
  79
  80 // Public Interface To the SjLjEHPass pass.
  81 FunctionPass *llvm::createSjLjEHPass(const TargetLowering *TLI) {
  82   return new SjLjEHPass(TLI);
  83 }
  84 // doInitialization - Set up decalarations and types needed to process
  85 // exceptions.
  86 bool SjLjEHPass::doInitialization(Module &M) {
  87   // Build the function context structure.
  88   // builtin_setjmp uses a five word jbuf
  89   Type *VoidPtrTy = Type::getInt8PtrTy(M.getContext());
  90   Type *Int32Ty = Type::getInt32Ty(M.getContext());
  91   FunctionContextTy =
  92     StructType::get(VoidPtrTy,                        // __prev
  93                     Int32Ty,                          // call_site
  94                     ArrayType::get(Int32Ty, 4),       // __data
  95                     VoidPtrTy,                        // __personality
  96                     VoidPtrTy,                        // __lsda
  97                     ArrayType::get(VoidPtrTy, 5),     // __jbuf
  98                     NULL);
  99   RegisterFn = M.getOrInsertFunction("_Unwind_SjLj_Register",
 100                                      Type::getVoidTy(M.getContext()),
 101                                      PointerType::getUnqual(FunctionContextTy),
 102                                      (Type *)0);
 103   UnregisterFn =
 104     M.getOrInsertFunction("_Unwind_SjLj_Unregister",
 105                           Type::getVoidTy(M.getContext()),
 106                           PointerType::getUnqual(FunctionContextTy),
 107                           (Type *)0);
 108   FrameAddrFn = Intrinsic::getDeclaration(&M, Intrinsic::frameaddress);
 109   StackAddrFn = Intrinsic::getDeclaration(&M, Intrinsic::stacksave);
 110   StackRestoreFn = Intrinsic::getDeclaration(&M, Intrinsic::stackrestore);
 111   BuiltinSetjmpFn = Intrinsic::getDeclaration(&M, Intrinsic::eh_sjlj_setjmp);
 112   LSDAAddrFn = Intrinsic::getDeclaration(&M, Intrinsic::eh_sjlj_lsda);
 113   SelectorFn = Intrinsic::getDeclaration(&M, Intrinsic::eh_selector);
 114   ExceptionFn = Intrinsic::getDeclaration(&M, Intrinsic::eh_exception);
 115   CallSiteFn = Intrinsic::getDeclaration(&M, Intrinsic::eh_sjlj_callsite);
 116   DispatchSetupFn
 117     = Intrinsic::getDeclaration(&M, Intrinsic::eh_sjlj_dispatch_setup);
 118   PersonalityFn = 0;
 119
 120   return true;
 121 }
 122
 123 /// insertCallSiteStore - Insert a store of the call-site value to the
 124 /// function context
 125 void SjLjEHPass::insertCallSiteStore(Instruction *I, int Number,
 126                                      Value *CallSite) {
 127   ConstantInt *CallSiteNoC = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(I->getContext()),
 128                                               Number);
 129   // Insert a store of the call-site number
 130   new StoreInst(CallSiteNoC, CallSite, true, I);  // volatile
 131 }
 132
 133 /// markInvokeCallSite - Insert code to mark the call_site for this invoke
 134 void SjLjEHPass::markInvokeCallSite(InvokeInst *II, int InvokeNo,
 135                                     Value *CallSite,
 136                                     SwitchInst *CatchSwitch) {
 137   ConstantInt *CallSiteNoC= ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
 138                                               InvokeNo);
 139   // The runtime comes back to the dispatcher with the call_site - 1 in
 140   // the context. Odd, but there it is.
 141   ConstantInt *SwitchValC = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(II->getContext()),
 142                                             InvokeNo - 1);
 143
 144   // If the unwind edge has phi nodes, split the edge.
 145   if (isa<PHINode>(II->getUnwindDest()->begin())) {
 146     // FIXME: New EH - This if-condition will be always true in the new scheme.
 147     if (II->getUnwindDest()->isLandingPad()) {
 148       SmallVector<BasicBlock*, 2> NewBBs;
 149       SplitLandingPadPredecessors(II->getUnwindDest(), II->getParent(),
 150                                   ".1", ".2", this, NewBBs);
 151       LPadSuccMap[II] = *succ_begin(NewBBs[0]);
 152     } else {
 153       SplitCriticalEdge(II, 1, this);
 154     }
 155
 156     // If there are any phi nodes left, they must have a single predecessor.
 157     while (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(II->getUnwindDest()->begin())) {
 158       PN->replaceAllUsesWith(PN->getIncomingValue(0));
 159       PN->eraseFromParent();
 160     }
 161   }
 162
 163   // Insert the store of the call site value
 164   insertCallSiteStore(II, InvokeNo, CallSite);
 165
 166   // Record the call site value for the back end so it stays associated with
 167   // the invoke.
 168   CallInst::Create(CallSiteFn, CallSiteNoC, "", II);
 169
 170   // Add a switch case to our unwind block.
 171   if (BasicBlock *SuccBB = LPadSuccMap[II]) {
 172     CatchSwitch->addCase(SwitchValC, SuccBB);
 173   } else {
 174     CatchSwitch->addCase(SwitchValC, II->getUnwindDest());
 175   }
 176
 177   // We still want this to look like an invoke so we emit the LSDA properly,
 178   // so we don't transform the invoke into a call here.
 179 }
 180
 181 /// MarkBlocksLiveIn - Insert BB and all of its predescessors into LiveBBs until
 182 /// we reach blocks we've already seen.
 183 static void MarkBlocksLiveIn(BasicBlock *BB, std::set<BasicBlock*> &LiveBBs) {
 184   if (!LiveBBs.insert(BB).second) return; // already been here.
 185
 186   for (pred_iterator PI = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); PI != E; ++PI)
 187     MarkBlocksLiveIn(*PI, LiveBBs);
 188 }
 189
 190 /// splitLiveRangesAcrossInvokes - Each value that is live across an unwind edge
 191 /// we spill into a stack location, guaranteeing that there is nothing live
 192 /// across the unwind edge.  This process also splits all critical edges
 193 /// coming out of invoke's.
 194 /// FIXME: Move this function to a common utility file (Local.cpp?) so
 195 /// both SjLj and LowerInvoke can use it.
 196 void SjLjEHPass::
 197 splitLiveRangesAcrossInvokes(SmallVector<InvokeInst*,16> &Invokes) {
 198   // First step, split all critical edges from invoke instructions.
 199   for (unsigned i = 0, e = Invokes.size(); i != e; ++i) {
 200     InvokeInst *II = Invokes[i];
 201     SplitCriticalEdge(II, 0, this);
 202
 203     // FIXME: New EH - This if-condition will be always true in the new scheme.
 204     if (II->getUnwindDest()->isLandingPad()) {
 205       SmallVector<BasicBlock*, 2> NewBBs;
 206       SplitLandingPadPredecessors(II->getUnwindDest(), II->getParent(),
 207                                   ".1", ".2", this, NewBBs);
 208       LPadSuccMap[II] = *succ_begin(NewBBs[0]);
 209     } else {
 210       SplitCriticalEdge(II, 1, this);
 211     }
 212
 213     assert(!isa<PHINode>(II->getNormalDest()) &&
 214            !isa<PHINode>(II->getUnwindDest()) &&
 215            "Critical edge splitting left single entry phi nodes?");
 216   }
 217
 218   Function *F = Invokes.back()->getParent()->getParent();
 219
 220   // To avoid having to handle incoming arguments specially, we lower each arg
 221   // to a copy instruction in the entry block.  This ensures that the argument
 222   // value itself cannot be live across the entry block.
 223   BasicBlock::iterator AfterAllocaInsertPt = F->begin()->begin();
 224   while (isa<AllocaInst>(AfterAllocaInsertPt) &&
 225         isa<ConstantInt>(cast<AllocaInst>(AfterAllocaInsertPt)->getArraySize()))
 226     ++AfterAllocaInsertPt;
 227   for (Function::arg_iterator AI = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
 228        AI != E; ++AI) {
 229     Type *Ty = AI->getType();
 230     // Aggregate types can't be cast, but are legal argument types, so we have
 231     // to handle them differently. We use an extract/insert pair as a
 232     // lightweight method to achieve the same goal.
 233     if (isa<StructType>(Ty) || isa<ArrayType>(Ty) || isa<VectorType>(Ty)) {
 234       Instruction *EI = ExtractValueInst::Create(AI, 0, "",AfterAllocaInsertPt);
 235       Instruction *NI = InsertValueInst::Create(AI, EI, 0);
 236       NI->insertAfter(EI);
 237       AI->replaceAllUsesWith(NI);
 238       // Set the operand of the instructions back to the AllocaInst.
 239       EI->setOperand(0, AI);
 240       NI->setOperand(0, AI);
 241     } else {
 242       // This is always a no-op cast because we're casting AI to AI->getType()
 243       // so src and destination types are identical. BitCast is the only
 244       // possibility.
 245       CastInst *NC = new BitCastInst(
 246         AI, AI->getType(), AI->getName()+".tmp", AfterAllocaInsertPt);
 247       AI->replaceAllUsesWith(NC);
 248       // Set the operand of the cast instruction back to the AllocaInst.
 249       // Normally it's forbidden to replace a CastInst's operand because it
 250       // could cause the opcode to reflect an illegal conversion. However,
 251       // we're replacing it here with the same value it was constructed with.
 252       // We do this because the above replaceAllUsesWith() clobbered the
 253       // operand, but we want this one to remain.
 254       NC->setOperand(0, AI);
 255     }
 256   }
 257
 258   // Finally, scan the code looking for instructions with bad live ranges.
 259   for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB)
 260     for (BasicBlock::iterator II = BB->begin(), E = BB->end(); II != E; ++II) {
 261       // Ignore obvious cases we don't have to handle.  In particular, most
 262       // instructions either have no uses or only have a single use inside the
 263       // current block.  Ignore them quickly.
 264       Instruction *Inst = II;
 265       if (Inst->use_empty()) continue;
 266       if (Inst->hasOneUse() &&
 267           cast<Instruction>(Inst->use_back())->getParent() == BB &&
 268           !isa<PHINode>(Inst->use_back())) continue;
 269
 270       // If this is an alloca in the entry block, it's not a real register
 271       // value.
 272       if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(Inst))
 273         if (isa<ConstantInt>(AI->getArraySize()) && BB == F->begin())
 274           continue;
 275
 276       // Avoid iterator invalidation by copying users to a temporary vector.
 277       SmallVector<Instruction*,16> Users;
 278       for (Value::use_iterator UI = Inst->use_begin(), E = Inst->use_end();
 279            UI != E; ++UI) {
 280         Instruction *User = cast<Instruction>(*UI);
 281         if (User->getParent() != BB || isa<PHINode>(User))
 282           Users.push_back(User);
 283       }
 284
 285       // Find all of the blocks that this value is live in.
 286       std::set<BasicBlock*> LiveBBs;
 287       LiveBBs.insert(Inst->getParent());
 288       while (!Users.empty()) {
 289         Instruction *U = Users.back();
 290         Users.pop_back();
 291
 292         if (!isa<PHINode>(U)) {
 293           MarkBlocksLiveIn(U->getParent(), LiveBBs);
 294         } else {
 295           // Uses for a PHI node occur in their predecessor block.
 296           PHINode *PN = cast<PHINode>(U);
 297           for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 298             if (PN->getIncomingValue(i) == Inst)
 299               MarkBlocksLiveIn(PN->getIncomingBlock(i), LiveBBs);
 300         }
 301       }
 302
 303       // Now that we know all of the blocks that this thing is live in, see if
 304       // it includes any of the unwind locations.
 305       bool NeedsSpill = false;
 306       for (unsigned i = 0, e = Invokes.size(); i != e; ++i) {
 307         BasicBlock *UnwindBlock = Invokes[i]->getUnwindDest();
 308         if (UnwindBlock != BB && LiveBBs.count(UnwindBlock)) {
 309           NeedsSpill = true;
 310         }
 311       }
 312
 313       // If we decided we need a spill, do it.
 314       // FIXME: Spilling this way is overkill, as it forces all uses of
 315       // the value to be reloaded from the stack slot, even those that aren't
 316       // in the unwind blocks. We should be more selective.
 317       if (NeedsSpill) {
 318         ++NumSpilled;
 319         DemoteRegToStack(*Inst, true);
 320       }
 321     }
 322 }
 323
 324 /// CreateLandingPadLoad - Load the exception handling values and insert them
 325 /// into a structure.
 326 static Instruction *CreateLandingPadLoad(Function &F, Value *ExnAddr,
 327                                          Value *SelAddr,
 328                                          BasicBlock::iterator InsertPt) {
 329   Value *Exn = new LoadInst(ExnAddr, "exn", false,
 330                             InsertPt);
 331   Type *Ty = Type::getInt8PtrTy(F.getContext());
 332   Exn = CastInst::Create(Instruction::IntToPtr, Exn, Ty, "", InsertPt);
 333   Value *Sel = new LoadInst(SelAddr, "sel", false, InsertPt);
 334
 335   Ty = StructType::get(Exn->getType(), Sel->getType(), NULL);
 336   InsertValueInst *LPadVal = InsertValueInst::Create(llvm::UndefValue::get(Ty),
 337                                                      Exn, 0,
 338                                                      "lpad.val", InsertPt);
 339   return InsertValueInst::Create(LPadVal, Sel, 1, "lpad.val", InsertPt);
 340 }
 341
 342 /// ReplaceLandingPadVal - Replace the landingpad instruction's value with a
 343 /// load from the stored values (via CreateLandingPadLoad). This looks through
 344 /// PHI nodes, and removes them if they are dead.
 345 static void ReplaceLandingPadVal(Function &F, Instruction *Inst, Value *ExnAddr,
 346                                  Value *SelAddr) {
 347   if (Inst->use_empty()) return;
 348
 349   while (!Inst->use_empty()) {
 350     Instruction *I = cast<Instruction>(Inst->use_back());
 351
 352     if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I)) {
 353       ReplaceLandingPadVal(F, PN, ExnAddr, SelAddr);
 354       if (PN->use_empty()) PN->eraseFromParent();
 355       continue;
 356     }
 357
 358     I->replaceUsesOfWith(Inst, CreateLandingPadLoad(F, ExnAddr, SelAddr, I));
 359   }
 360 }
 361
 362 bool SjLjEHPass::insertSjLjEHSupport(Function &F) {
 363   SmallVector<ReturnInst*,16> Returns;
 364   SmallVector<UnwindInst*,16> Unwinds;
 365   SmallVector<InvokeInst*,16> Invokes;
 366
 367   // Look through the terminators of the basic blocks to find invokes, returns
 368   // and unwinds.
 369   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
 370     if (ReturnInst *RI = dyn_cast<ReturnInst>(BB->getTerminator())) {
 371       // Remember all return instructions in case we insert an invoke into this
 372       // function.
 373       Returns.push_back(RI);
 374     } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(BB->getTerminator())) {
 375       Invokes.push_back(II);
 376     } else if (UnwindInst *UI = dyn_cast<UnwindInst>(BB->getTerminator())) {
 377       Unwinds.push_back(UI);
 378     }
 379   }
 380
 381   NumInvokes += Invokes.size();
 382   NumUnwinds += Unwinds.size();
 383
 384   // If we don't have any invokes, there's nothing to do.
 385   if (Invokes.empty()) return false;
 386
 387   // Find the eh.selector.*, eh.exception and alloca calls.
 388   //
 389   // Remember any allocas() that aren't in the entry block, as the
 390   // jmpbuf saved SP will need to be updated for them.
 391   //
 392   // We'll use the first eh.selector to determine the right personality
 393   // function to use. For SJLJ, we always use the same personality for the
 394   // whole function, not on a per-selector basis.
 395   // FIXME: That's a bit ugly. Better way?
 396   SmallVector<CallInst*,16> EH_Selectors;
 397   SmallVector<CallInst*,16> EH_Exceptions;
 398   SmallVector<Instruction*,16> JmpbufUpdatePoints;
 399
 400   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
 401     // Note: Skip the entry block since there's nothing there that interests
 402     // us. eh.selector and eh.exception shouldn't ever be there, and we
 403     // want to disregard any allocas that are there.
 404     //
 405     // FIXME: This is awkward. The new EH scheme won't need to skip the entry
 406     //        block.
 407     if (BB == F.begin()) {
 408       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(F.begin()->getTerminator())) {
 409         // FIXME: This will be always non-NULL in the new EH.
 410         if (LandingPadInst *LPI = II->getUnwindDest()->getLandingPadInst())
 411           if (!PersonalityFn) PersonalityFn = LPI->getPersonalityFn();
 412       }
 413
 414       continue;
 415     }
 416
 417     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I) {
 418       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I)) {
 419         if (CI->getCalledFunction() == SelectorFn) {
 420           if (!PersonalityFn) PersonalityFn = CI->getArgOperand(1);
 421           EH_Selectors.push_back(CI);
 422         } else if (CI->getCalledFunction() == ExceptionFn) {
 423           EH_Exceptions.push_back(CI);
 424         } else if (CI->getCalledFunction() == StackRestoreFn) {
 425           JmpbufUpdatePoints.push_back(CI);
 426         }
 427       } else if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(I)) {
 428         JmpbufUpdatePoints.push_back(AI);
 429       } else if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(I)) {
 430         // FIXME: This will be always non-NULL in the new EH.
 431         if (LandingPadInst *LPI = II->getUnwindDest()->getLandingPadInst())
 432           if (!PersonalityFn) PersonalityFn = LPI->getPersonalityFn();
 433       }
 434     }
 435   }
 436
 437   // If we don't have any eh.selector calls, we can't determine the personality
 438   // function. Without a personality function, we can't process exceptions.
 439   if (!PersonalityFn) return false;
 440
 441   // We have invokes, so we need to add register/unregister calls to get this
 442   // function onto the global unwind stack.
 443   //
 444   // First thing we need to do is scan the whole function for values that are
 445   // live across unwind edges.  Each value that is live across an unwind edge we
 446   // spill into a stack location, guaranteeing that there is nothing live across
 447   // the unwind edge.  This process also splits all critical edges coming out of
 448   // invoke's.
 449   splitLiveRangesAcrossInvokes(Invokes);
 450
 451
 452   SmallVector<LandingPadInst*, 16> LandingPads;
 453   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB) {
 454     if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(BB->getTerminator()))
 455       // FIXME: This will be always non-NULL in the new EH.
 456       if (LandingPadInst *LPI = II->getUnwindDest()->getLandingPadInst())
 457         LandingPads.push_back(LPI);
 458   }
 459
 460
 461   BasicBlock *EntryBB = F.begin();
 462   // Create an alloca for the incoming jump buffer ptr and the new jump buffer
 463   // that needs to be restored on all exits from the function.  This is an
 464   // alloca because the value needs to be added to the global context list.
 465   unsigned Align = 4; // FIXME: Should be a TLI check?
 466   AllocaInst *FunctionContext =
 467     new AllocaInst(FunctionContextTy, 0, Align,
 468                    "fcn_context", F.begin()->begin());
 469
 470   Value *Idxs[2];
 471   Type *Int32Ty = Type::getInt32Ty(F.getContext());
 472   Value *Zero = ConstantInt::get(Int32Ty, 0);
 473   // We need to also keep around a reference to the call_site field
 474   Idxs[0] = Zero;
 475   Idxs[1] = ConstantInt::get(Int32Ty, 1);
 476   CallSite = GetElementPtrInst::Create(FunctionContext, Idxs, "call_site",
 477                                        EntryBB->getTerminator());
 478
 479   // The exception selector comes back in context->data[1]
 480   Idxs[1] = ConstantInt::get(Int32Ty, 2);
 481   Value *FCData = GetElementPtrInst::Create(FunctionContext, Idxs, "fc_data",
 482                                             EntryBB->getTerminator());
 483   Idxs[1] = ConstantInt::get(Int32Ty, 1);
 484   Value *SelectorAddr = GetElementPtrInst::Create(FCData, Idxs,
 485                                                   "exc_selector_gep",
 486                                                   EntryBB->getTerminator());
 487   // The exception value comes back in context->data[0]
 488   Idxs[1] = Zero;
 489   Value *ExceptionAddr = GetElementPtrInst::Create(FCData, Idxs,
 490                                                    "exception_gep",
 491                                                    EntryBB->getTerminator());
 492
 493   // The result of the eh.selector call will be replaced with a a reference to
 494   // the selector value returned in the function context. We leave the selector
 495   // itself so the EH analysis later can use it.
 496   for (int i = 0, e = EH_Selectors.size(); i < e; ++i) {
 497     CallInst *I = EH_Selectors[i];
 498     Value *SelectorVal = new LoadInst(SelectorAddr, "select_val", true, I);
 499     I->replaceAllUsesWith(SelectorVal);
 500   }
 501
 502   // eh.exception calls are replaced with references to the proper location in
 503   // the context. Unlike eh.selector, the eh.exception calls are removed
 504   // entirely.
 505   for (int i = 0, e = EH_Exceptions.size(); i < e; ++i) {
 506     CallInst *I = EH_Exceptions[i];
 507     // Possible for there to be duplicates, so check to make sure the
 508     // instruction hasn't already been removed.
 509     if (!I->getParent()) continue;
 510     Value *Val = new LoadInst(ExceptionAddr, "exception", true, I);
 511     Type *Ty = Type::getInt8PtrTy(F.getContext());
 512     Val = CastInst::Create(Instruction::IntToPtr, Val, Ty, "", I);
 513
 514     I->replaceAllUsesWith(Val);
 515     I->eraseFromParent();
 516   }
 517
 518   for (unsigned i = 0, e = LandingPads.size(); i != e; ++i)
 519     ReplaceLandingPadVal(F, LandingPads[i], ExceptionAddr, SelectorAddr);
 520
 521   // The entry block changes to have the eh.sjlj.setjmp, with a conditional
 522   // branch to a dispatch block for non-zero returns. If we return normally,
 523   // we're not handling an exception and just register the function context and
 524   // continue.
 525
 526   // Create the dispatch block.  The dispatch block is basically a big switch
 527   // statement that goes to all of the invoke landing pads.
 528   BasicBlock *DispatchBlock =
 529     BasicBlock::Create(F.getContext(), "eh.sjlj.setjmp.catch", &F);
 530
 531   // Insert a load of the callsite in the dispatch block, and a switch on its
 532   // value. By default, we issue a trap statement.
 533   BasicBlock *TrapBlock =
 534     BasicBlock::Create(F.getContext(), "trapbb", &F);
 535   CallInst::Create(Intrinsic::getDeclaration(F.getParent(), Intrinsic::trap),
 536                    "", TrapBlock);
 537   new UnreachableInst(F.getContext(), TrapBlock);
 538
 539   Value *DispatchLoad = new LoadInst(CallSite, "invoke.num", true,
 540                                      DispatchBlock);
 541   SwitchInst *DispatchSwitch =
 542     SwitchInst::Create(DispatchLoad, TrapBlock, Invokes.size(),
 543                        DispatchBlock);
 544   // Split the entry block to insert the conditional branch for the setjmp.
 545   BasicBlock *ContBlock = EntryBB->splitBasicBlock(EntryBB->getTerminator(),
 546                                                    "eh.sjlj.setjmp.cont");
 547
 548   // Populate the Function Context
 549   //   1. LSDA address
 550   //   2. Personality function address
 551   //   3. jmpbuf (save SP, FP and call eh.sjlj.setjmp)
 552
 553   // LSDA address
 554   Idxs[0] = Zero;
 555   Idxs[1] = ConstantInt::get(Int32Ty, 4);
 556   Value *LSDAFieldPtr =
 557     GetElementPtrInst::Create(FunctionContext, Idxs, "lsda_gep",
 558                               EntryBB->getTerminator());
 559   Value *LSDA = CallInst::Create(LSDAAddrFn, "lsda_addr",
 560                                  EntryBB->getTerminator());
 561   new StoreInst(LSDA, LSDAFieldPtr, true, EntryBB->getTerminator());
 562
 563   Idxs[1] = ConstantInt::get(Int32Ty, 3);
 564   Value *PersonalityFieldPtr =
 565     GetElementPtrInst::Create(FunctionContext, Idxs, "lsda_gep",
 566                               EntryBB->getTerminator());
 567   new StoreInst(PersonalityFn, PersonalityFieldPtr, true,
 568                 EntryBB->getTerminator());
 569
 570   // Save the frame pointer.
 571   Idxs[1] = ConstantInt::get(Int32Ty, 5);
 572   Value *JBufPtr
 573     = GetElementPtrInst::Create(FunctionContext, Idxs, "jbuf_gep",
 574                                 EntryBB->getTerminator());
 575   Idxs[1] = ConstantInt::get(Int32Ty, 0);
 576   Value *FramePtr =
 577     GetElementPtrInst::Create(JBufPtr, Idxs, "jbuf_fp_gep",
 578                               EntryBB->getTerminator());
 579
 580   Value *Val = CallInst::Create(FrameAddrFn,
 581                                 ConstantInt::get(Int32Ty, 0),
 582                                 "fp",
 583                                 EntryBB->getTerminator());
 584   new StoreInst(Val, FramePtr, true, EntryBB->getTerminator());
 585
 586   // Save the stack pointer.
 587   Idxs[1] = ConstantInt::get(Int32Ty, 2);
 588   Value *StackPtr =
 589     GetElementPtrInst::Create(JBufPtr, Idxs, "jbuf_sp_gep",
 590                               EntryBB->getTerminator());
 591
 592   Val = CallInst::Create(StackAddrFn, "sp", EntryBB->getTerminator());
 593   new StoreInst(Val, StackPtr, true, EntryBB->getTerminator());
 594
 595   // Call the setjmp instrinsic. It fills in the rest of the jmpbuf.
 596   Value *SetjmpArg =
 597     CastInst::Create(Instruction::BitCast, JBufPtr,
 598                      Type::getInt8PtrTy(F.getContext()), "",
 599                      EntryBB->getTerminator());
 600   Value *DispatchVal = CallInst::Create(BuiltinSetjmpFn, SetjmpArg,
 601                                         "dispatch",
 602                                         EntryBB->getTerminator());
 603
 604   // Add a call to dispatch_setup after the setjmp call. This is expanded to any
 605   // target-specific setup that needs to be done.
 606   CallInst::Create(DispatchSetupFn, DispatchVal, "", EntryBB->getTerminator());
 607
 608   // check the return value of the setjmp. non-zero goes to dispatcher.
 609   Value *IsNormal = new ICmpInst(EntryBB->getTerminator(),
 610                                  ICmpInst::ICMP_EQ, DispatchVal, Zero,
 611                                  "notunwind");
 612   // Nuke the uncond branch.
 613   EntryBB->getTerminator()->eraseFromParent();
 614
 615   // Put in a new condbranch in its place.
 616   BranchInst::Create(ContBlock, DispatchBlock, IsNormal, EntryBB);
 617
 618   // Register the function context and make sure it's known to not throw
 619   CallInst *Register =
 620     CallInst::Create(RegisterFn, FunctionContext, "",
 621                      ContBlock->getTerminator());
 622   Register->setDoesNotThrow();
 623
 624   // At this point, we are all set up, update the invoke instructions to mark
 625   // their call_site values, and fill in the dispatch switch accordingly.
 626   for (unsigned i = 0, e = Invokes.size(); i != e; ++i)
 627     markInvokeCallSite(Invokes[i], i+1, CallSite, DispatchSwitch);
 628
 629   // Mark call instructions that aren't nounwind as no-action (call_site ==
 630   // -1). Skip the entry block, as prior to then, no function context has been
 631   // created for this function and any unexpected exceptions thrown will go
 632   // directly to the caller's context, which is what we want anyway, so no need
 633   // to do anything here.
 634   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); ++BB != E;) {
 635     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), end = BB->end(); I != end; ++I)
 636       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I)) {
 637         // Ignore calls to the EH builtins (eh.selector, eh.exception)
 638         Constant *Callee = CI->getCalledFunction();
 639         if (Callee != SelectorFn && Callee != ExceptionFn
 640             && !CI->doesNotThrow())
 641           insertCallSiteStore(CI, -1, CallSite);
 642       } else if (ResumeInst *RI = dyn_cast<ResumeInst>(I)) {
 643         insertCallSiteStore(RI, -1, CallSite);
 644       }
 645   }
 646
 647   // Replace all unwinds with a branch to the unwind handler.
 648   // ??? Should this ever happen with sjlj exceptions?
 649   for (unsigned i = 0, e = Unwinds.size(); i != e; ++i) {
 650     BranchInst::Create(TrapBlock, Unwinds[i]);
 651     Unwinds[i]->eraseFromParent();
 652   }
 653
 654   // Following any allocas not in the entry block, update the saved SP in the
 655   // jmpbuf to the new value.
 656   for (unsigned i = 0, e = JmpbufUpdatePoints.size(); i != e; ++i) {
 657     Instruction *AI = JmpbufUpdatePoints[i];
 658     Instruction *StackAddr = CallInst::Create(StackAddrFn, "sp");
 659     StackAddr->insertAfter(AI);
 660     Instruction *StoreStackAddr = new StoreInst(StackAddr, StackPtr, true);
 661     StoreStackAddr->insertAfter(StackAddr);
 662   }
 663
 664   // Finally, for any returns from this function, if this function contains an
 665   // invoke, add a call to unregister the function context.
 666   for (unsigned i = 0, e = Returns.size(); i != e; ++i)
 667     CallInst::Create(UnregisterFn, FunctionContext, "", Returns[i]);
 668
 669   return true;
 670 }
 671
 672 bool SjLjEHPass::runOnFunction(Function &F) {
 673   bool Res = insertSjLjEHSupport(F);
 674   return Res;
 675 }