lib/ExecutionEngine/ExecutionEngineBindings.cpp

   1 //===-- ExecutionEngineBindings.cpp - C bindings for EEs ------------------===//
   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 defines the C bindings for the ExecutionEngine library.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm-c/ExecutionEngine.h"
  15 #include "llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h"
  16 #include "llvm/ExecutionEngine/GenericValue.h"
  17 #include "llvm/ExecutionEngine/RTDyldMemoryManager.h"
  18 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  19 #include "llvm/IR/Module.h"
  20 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  21 #include <cstring>
  22
  23 using namespace llvm;
  24
  25 #define DEBUG_TYPE "jit"
  26
  27 // Wrapping the C bindings types.
  28 DEFINE_SIMPLE_CONVERSION_FUNCTIONS(GenericValue, LLVMGenericValueRef)
  29
  30
  31 inline LLVMTargetMachineRef wrap(const TargetMachine *P) {
  32   return
  33   reinterpret_cast<LLVMTargetMachineRef>(const_cast<TargetMachine*>(P));
  34 }
  35
  36 /*===-- Operations on generic values --------------------------------------===*/
  37
  38 LLVMGenericValueRef LLVMCreateGenericValueOfInt(LLVMTypeRef Ty,
  39                                                 unsigned long long N,
  40                                                 LLVMBool IsSigned) {
  41   GenericValue *GenVal = new GenericValue();
  42   GenVal->IntVal = APInt(unwrap<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(), N, IsSigned);
  43   return wrap(GenVal);
  44 }
  45
  46 LLVMGenericValueRef LLVMCreateGenericValueOfPointer(void *P) {
  47   GenericValue *GenVal = new GenericValue();
  48   GenVal->PointerVal = P;
  49   return wrap(GenVal);
  50 }
  51
  52 LLVMGenericValueRef LLVMCreateGenericValueOfFloat(LLVMTypeRef TyRef, double N) {
  53   GenericValue *GenVal = new GenericValue();
  54   switch (unwrap(TyRef)->getTypeID()) {
  55   case Type::FloatTyID:
  56     GenVal->FloatVal = N;
  57     break;
  58   case Type::DoubleTyID:
  59     GenVal->DoubleVal = N;
  60     break;
  61   default:
  62     llvm_unreachable("LLVMGenericValueToFloat supports only float and double.");
  63   }
  64   return wrap(GenVal);
  65 }
  66
  67 unsigned LLVMGenericValueIntWidth(LLVMGenericValueRef GenValRef) {
  68   return unwrap(GenValRef)->IntVal.getBitWidth();
  69 }
  70
  71 unsigned long long LLVMGenericValueToInt(LLVMGenericValueRef GenValRef,
  72                                          LLVMBool IsSigned) {
  73   GenericValue *GenVal = unwrap(GenValRef);
  74   if (IsSigned)
  75     return GenVal->IntVal.getSExtValue();
  76   else
  77     return GenVal->IntVal.getZExtValue();
  78 }
  79
  80 void *LLVMGenericValueToPointer(LLVMGenericValueRef GenVal) {
  81   return unwrap(GenVal)->PointerVal;
  82 }
  83
  84 double LLVMGenericValueToFloat(LLVMTypeRef TyRef, LLVMGenericValueRef GenVal) {
  85   switch (unwrap(TyRef)->getTypeID()) {
  86   case Type::FloatTyID:
  87     return unwrap(GenVal)->FloatVal;
  88   case Type::DoubleTyID:
  89     return unwrap(GenVal)->DoubleVal;
  90   default:
  91     llvm_unreachable("LLVMGenericValueToFloat supports only float and double.");
  92   }
  93 }
  94
  95 void LLVMDisposeGenericValue(LLVMGenericValueRef GenVal) {
  96   delete unwrap(GenVal);
  97 }
  98
  99 /*===-- Operations on execution engines -----------------------------------===*/
 100
 101 LLVMBool LLVMCreateExecutionEngineForModule(LLVMExecutionEngineRef *OutEE,
 102                                             LLVMModuleRef M,
 103                                             char **OutError) {
 104   std::string Error;
 105   EngineBuilder builder(std::unique_ptr<Module>(unwrap(M)));
 106   builder.setEngineKind(EngineKind::Either)
 107          .setErrorStr(&Error);
 108   if (ExecutionEngine *EE = builder.create()){
 109     *OutEE = wrap(EE);
 110     return 0;
 111   }
 112   *OutError = strdup(Error.c_str());
 113   return 1;
 114 }
 115
 116 LLVMBool LLVMCreateInterpreterForModule(LLVMExecutionEngineRef *OutInterp,
 117                                         LLVMModuleRef M,
 118                                         char **OutError) {
 119   std::string Error;
 120   EngineBuilder builder(std::unique_ptr<Module>(unwrap(M)));
 121   builder.setEngineKind(EngineKind::Interpreter)
 122          .setErrorStr(&Error);
 123   if (ExecutionEngine *Interp = builder.create()) {
 124     *OutInterp = wrap(Interp);
 125     return 0;
 126   }
 127   *OutError = strdup(Error.c_str());
 128   return 1;
 129 }
 130
 131 LLVMBool LLVMCreateJITCompilerForModule(LLVMExecutionEngineRef *OutJIT,
 132                                         LLVMModuleRef M,
 133                                         unsigned OptLevel,
 134                                         char **OutError) {
 135   std::string Error;
 136   EngineBuilder builder(std::unique_ptr<Module>(unwrap(M)));
 137   builder.setEngineKind(EngineKind::JIT)
 138          .setErrorStr(&Error)
 139          .setOptLevel((CodeGenOpt::Level)OptLevel);
 140   if (ExecutionEngine *JIT = builder.create()) {
 141     *OutJIT = wrap(JIT);
 142     return 0;
 143   }
 144   *OutError = strdup(Error.c_str());
 145   return 1;
 146 }
 147
 148 void LLVMInitializeMCJITCompilerOptions(LLVMMCJITCompilerOptions *PassedOptions,
 149                                         size_t SizeOfPassedOptions) {
 150   LLVMMCJITCompilerOptions options;
 151   memset(&options, 0, sizeof(options)); // Most fields are zero by default.
 152   options.CodeModel = LLVMCodeModelJITDefault;
 153
 154   memcpy(PassedOptions, &options,
 155          std::min(sizeof(options), SizeOfPassedOptions));
 156 }
 157
 158 LLVMBool LLVMCreateMCJITCompilerForModule(
 159     LLVMExecutionEngineRef *OutJIT, LLVMModuleRef M,
 160     LLVMMCJITCompilerOptions *PassedOptions, size_t SizeOfPassedOptions,
 161     char **OutError) {
 162   LLVMMCJITCompilerOptions options;
 163   // If the user passed a larger sized options struct, then they were compiled
 164   // against a newer LLVM. Tell them that something is wrong.
 165   if (SizeOfPassedOptions > sizeof(options)) {
 166     *OutError = strdup(
 167       "Refusing to use options struct that is larger than my own; assuming "
 168       "LLVM library mismatch.");
 169     return 1;
 170   }
 171
 172   // Defend against the user having an old version of the API by ensuring that
 173   // any fields they didn't see are cleared. We must defend against fields being
 174   // set to the bitwise equivalent of zero, and assume that this means "do the
 175   // default" as if that option hadn't been available.
 176   LLVMInitializeMCJITCompilerOptions(&options, sizeof(options));
 177   memcpy(&options, PassedOptions, SizeOfPassedOptions);
 178
 179   TargetOptions targetOptions;
 180   targetOptions.NoFramePointerElim = options.NoFramePointerElim;
 181   targetOptions.EnableFastISel = options.EnableFastISel;
 182   std::unique_ptr<Module> Mod(unwrap(M));
 183
 184   if (Mod)
 185     // Set function attribute "no-frame-pointer-elim" based on
 186     // NoFramePointerElim.
 187     setFunctionAttributes(/* CPU */ "", /* Features */ "", targetOptions, *Mod,
 188                           /* AlwaysRecordAttrs */ true);
 189
 190   std::string Error;
 191   EngineBuilder builder(std::move(Mod));
 192   builder.setEngineKind(EngineKind::JIT)
 193          .setErrorStr(&Error)
 194          .setOptLevel((CodeGenOpt::Level)options.OptLevel)
 195          .setCodeModel(unwrap(options.CodeModel))
 196          .setTargetOptions(targetOptions);
 197   if (options.MCJMM)
 198     builder.setMCJITMemoryManager(
 199       std::unique_ptr<RTDyldMemoryManager>(unwrap(options.MCJMM)));
 200   if (ExecutionEngine *JIT = builder.create()) {
 201     *OutJIT = wrap(JIT);
 202     return 0;
 203   }
 204   *OutError = strdup(Error.c_str());
 205   return 1;
 206 }
 207
 208 LLVMBool LLVMCreateExecutionEngine(LLVMExecutionEngineRef *OutEE,
 209                                    LLVMModuleProviderRef MP,
 210                                    char **OutError) {
 211   /* The module provider is now actually a module. */
 212   return LLVMCreateExecutionEngineForModule(OutEE,
 213                                             reinterpret_cast<LLVMModuleRef>(MP),
 214                                             OutError);
 215 }
 216
 217 LLVMBool LLVMCreateInterpreter(LLVMExecutionEngineRef *OutInterp,
 218                                LLVMModuleProviderRef MP,
 219                                char **OutError) {
 220   /* The module provider is now actually a module. */
 221   return LLVMCreateInterpreterForModule(OutInterp,
 222                                         reinterpret_cast<LLVMModuleRef>(MP),
 223                                         OutError);
 224 }
 225
 226 LLVMBool LLVMCreateJITCompiler(LLVMExecutionEngineRef *OutJIT,
 227                                LLVMModuleProviderRef MP,
 228                                unsigned OptLevel,
 229                                char **OutError) {
 230   /* The module provider is now actually a module. */
 231   return LLVMCreateJITCompilerForModule(OutJIT,
 232                                         reinterpret_cast<LLVMModuleRef>(MP),
 233                                         OptLevel, OutError);
 234 }
 235
 236
 237 void LLVMDisposeExecutionEngine(LLVMExecutionEngineRef EE) {
 238   delete unwrap(EE);
 239 }
 240
 241 void LLVMRunStaticConstructors(LLVMExecutionEngineRef EE) {
 242   unwrap(EE)->runStaticConstructorsDestructors(false);
 243 }
 244
 245 void LLVMRunStaticDestructors(LLVMExecutionEngineRef EE) {
 246   unwrap(EE)->runStaticConstructorsDestructors(true);
 247 }
 248
 249 int LLVMRunFunctionAsMain(LLVMExecutionEngineRef EE, LLVMValueRef F,
 250                           unsigned ArgC, const char * const *ArgV,
 251                           const char * const *EnvP) {
 252   unwrap(EE)->finalizeObject();
 253
 254   std::vector<std::string> ArgVec;
 255   for (unsigned I = 0; I != ArgC; ++I)
 256     ArgVec.push_back(ArgV[I]);
 257
 258   return unwrap(EE)->runFunctionAsMain(unwrap<Function>(F), ArgVec, EnvP);
 259 }
 260
 261 LLVMGenericValueRef LLVMRunFunction(LLVMExecutionEngineRef EE, LLVMValueRef F,
 262                                     unsigned NumArgs,
 263                                     LLVMGenericValueRef *Args) {
 264   unwrap(EE)->finalizeObject();
 265
 266   std::vector<GenericValue> ArgVec;
 267   ArgVec.reserve(NumArgs);
 268   for (unsigned I = 0; I != NumArgs; ++I)
 269     ArgVec.push_back(*unwrap(Args[I]));
 270
 271   GenericValue *Result = new GenericValue();
 272   *Result = unwrap(EE)->runFunction(unwrap<Function>(F), ArgVec);
 273   return wrap(Result);
 274 }
 275
 276 void LLVMFreeMachineCodeForFunction(LLVMExecutionEngineRef EE, LLVMValueRef F) {
 277 }
 278
 279 void LLVMAddModule(LLVMExecutionEngineRef EE, LLVMModuleRef M){
 280   unwrap(EE)->addModule(std::unique_ptr<Module>(unwrap(M)));
 281 }
 282
 283 void LLVMAddModuleProvider(LLVMExecutionEngineRef EE, LLVMModuleProviderRef MP){
 284   /* The module provider is now actually a module. */
 285   LLVMAddModule(EE, reinterpret_cast<LLVMModuleRef>(MP));
 286 }
 287
 288 LLVMBool LLVMRemoveModule(LLVMExecutionEngineRef EE, LLVMModuleRef M,
 289                           LLVMModuleRef *OutMod, char **OutError) {
 290   Module *Mod = unwrap(M);
 291   unwrap(EE)->removeModule(Mod);
 292   *OutMod = wrap(Mod);
 293   return 0;
 294 }
 295
 296 LLVMBool LLVMRemoveModuleProvider(LLVMExecutionEngineRef EE,
 297                                   LLVMModuleProviderRef MP,
 298                                   LLVMModuleRef *OutMod, char **OutError) {
 299   /* The module provider is now actually a module. */
 300   return LLVMRemoveModule(EE, reinterpret_cast<LLVMModuleRef>(MP), OutMod,
 301                           OutError);
 302 }
 303
 304 LLVMBool LLVMFindFunction(LLVMExecutionEngineRef EE, const char *Name,
 305                           LLVMValueRef *OutFn) {
 306   if (Function *F = unwrap(EE)->FindFunctionNamed(Name)) {
 307     *OutFn = wrap(F);
 308     return 0;
 309   }
 310   return 1;
 311 }
 312
 313 void *LLVMRecompileAndRelinkFunction(LLVMExecutionEngineRef EE,
 314                                      LLVMValueRef Fn) {
 315   return nullptr;
 316 }
 317
 318 LLVMTargetDataRef LLVMGetExecutionEngineTargetData(LLVMExecutionEngineRef EE) {
 319   return wrap(unwrap(EE)->getDataLayout());
 320 }
 321
 322 LLVMTargetMachineRef
 323 LLVMGetExecutionEngineTargetMachine(LLVMExecutionEngineRef EE) {
 324   return wrap(unwrap(EE)->getTargetMachine());
 325 }
 326
 327 void LLVMAddGlobalMapping(LLVMExecutionEngineRef EE, LLVMValueRef Global,
 328                           void* Addr) {
 329   unwrap(EE)->addGlobalMapping(unwrap<GlobalValue>(Global), Addr);
 330 }
 331
 332 void *LLVMGetPointerToGlobal(LLVMExecutionEngineRef EE, LLVMValueRef Global) {
 333   unwrap(EE)->finalizeObject();
 334
 335   return unwrap(EE)->getPointerToGlobal(unwrap<GlobalValue>(Global));
 336 }
 337
 338 uint64_t LLVMGetGlobalValueAddress(LLVMExecutionEngineRef EE, const char *Name) {
 339   return unwrap(EE)->getGlobalValueAddress(Name);
 340 }
 341
 342 uint64_t LLVMGetFunctionAddress(LLVMExecutionEngineRef EE, const char *Name) {
 343   return unwrap(EE)->getFunctionAddress(Name);
 344 }
 345
 346 /*===-- Operations on memory managers -------------------------------------===*/
 347
 348 namespace {
 349
 350 struct SimpleBindingMMFunctions {
 351   LLVMMemoryManagerAllocateCodeSectionCallback AllocateCodeSection;
 352   LLVMMemoryManagerAllocateDataSectionCallback AllocateDataSection;
 353   LLVMMemoryManagerFinalizeMemoryCallback FinalizeMemory;
 354   LLVMMemoryManagerDestroyCallback Destroy;
 355 };
 356
 357 class SimpleBindingMemoryManager : public RTDyldMemoryManager {
 358 public:
 359   SimpleBindingMemoryManager(const SimpleBindingMMFunctions& Functions,
 360                              void *Opaque);
 361   ~SimpleBindingMemoryManager() override;
 362
 363   uint8_t *allocateCodeSection(uintptr_t Size, unsigned Alignment,
 364                                unsigned SectionID,
 365                                StringRef SectionName) override;
 366
 367   uint8_t *allocateDataSection(uintptr_t Size, unsigned Alignment,
 368                                unsigned SectionID, StringRef SectionName,
 369                                bool isReadOnly) override;
 370
 371   bool finalizeMemory(std::string *ErrMsg) override;
 372
 373 private:
 374   SimpleBindingMMFunctions Functions;
 375   void *Opaque;
 376 };
 377
 378 SimpleBindingMemoryManager::SimpleBindingMemoryManager(
 379   const SimpleBindingMMFunctions& Functions,
 380   void *Opaque)
 381   : Functions(Functions), Opaque(Opaque) {
 382   assert(Functions.AllocateCodeSection &&
 383          "No AllocateCodeSection function provided!");
 384   assert(Functions.AllocateDataSection &&
 385          "No AllocateDataSection function provided!");
 386   assert(Functions.FinalizeMemory &&
 387          "No FinalizeMemory function provided!");
 388   assert(Functions.Destroy &&
 389          "No Destroy function provided!");
 390 }
 391
 392 SimpleBindingMemoryManager::~SimpleBindingMemoryManager() {
 393   Functions.Destroy(Opaque);
 394 }
 395
 396 uint8_t *SimpleBindingMemoryManager::allocateCodeSection(
 397   uintptr_t Size, unsigned Alignment, unsigned SectionID,
 398   StringRef SectionName) {
 399   return Functions.AllocateCodeSection(Opaque, Size, Alignment, SectionID,
 400                                        SectionName.str().c_str());
 401 }
 402
 403 uint8_t *SimpleBindingMemoryManager::allocateDataSection(
 404   uintptr_t Size, unsigned Alignment, unsigned SectionID,
 405   StringRef SectionName, bool isReadOnly) {
 406   return Functions.AllocateDataSection(Opaque, Size, Alignment, SectionID,
 407                                        SectionName.str().c_str(),
 408                                        isReadOnly);
 409 }
 410
 411 bool SimpleBindingMemoryManager::finalizeMemory(std::string *ErrMsg) {
 412   char *errMsgCString = nullptr;
 413   bool result = Functions.FinalizeMemory(Opaque, &errMsgCString);
 414   assert((result || !errMsgCString) &&
 415          "Did not expect an error message if FinalizeMemory succeeded");
 416   if (errMsgCString) {
 417     if (ErrMsg)
 418       *ErrMsg = errMsgCString;
 419     free(errMsgCString);
 420   }
 421   return result;
 422 }
 423
 424 } // anonymous namespace
 425
 426 LLVMMCJITMemoryManagerRef LLVMCreateSimpleMCJITMemoryManager(
 427   void *Opaque,
 428   LLVMMemoryManagerAllocateCodeSectionCallback AllocateCodeSection,
 429   LLVMMemoryManagerAllocateDataSectionCallback AllocateDataSection,
 430   LLVMMemoryManagerFinalizeMemoryCallback FinalizeMemory,
 431   LLVMMemoryManagerDestroyCallback Destroy) {
 432
 433   if (!AllocateCodeSection || !AllocateDataSection || !FinalizeMemory ||
 434       !Destroy)
 435     return nullptr;
 436
 437   SimpleBindingMMFunctions functions;
 438   functions.AllocateCodeSection = AllocateCodeSection;
 439   functions.AllocateDataSection = AllocateDataSection;
 440   functions.FinalizeMemory = FinalizeMemory;
 441   functions.Destroy = Destroy;
 442   return wrap(new SimpleBindingMemoryManager(functions, Opaque));
 443 }
 444
 445 void LLVMDisposeMCJITMemoryManager(LLVMMCJITMemoryManagerRef MM) {
 446   delete unwrap(MM);
 447 }
 448