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[oota-llvm.git] / lib / ExecutionEngine / JIT / JIT.h
1 //===-- JIT.h - Class definition for the JIT --------------------*- C++ -*-===//
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 top-level JIT data structure.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #ifndef JIT_H
15 #define JIT_H
16
17 #include "llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h"
18 #include "llvm/PassManager.h"
19
20 namespace llvm {
21
22 class Function;
23 struct JITEvent_EmittedFunctionDetails;
24 class MachineCodeEmitter;
25 class MachineCodeInfo;
26 class TargetJITInfo;
27 class TargetMachine;
28
29 class JITState {
30 private:
31   FunctionPassManager PM;  // Passes to compile a function
32   ModuleProvider *MP;      // ModuleProvider used to create the PM
33
34   /// PendingFunctions - Functions which have not been code generated yet, but
35   /// were called from a function being code generated.
36   std::vector<Function*> PendingFunctions;
37
38 public:
39   explicit JITState(ModuleProvider *MP) : PM(MP), MP(MP) {}
40
41   FunctionPassManager &getPM(const MutexGuard &L) {
42     return PM;
43   }
44   
45   ModuleProvider *getMP() const { return MP; }
46   std::vector<Function*> &getPendingFunctions(const MutexGuard &L) {
47     return PendingFunctions;
48   }
49 };
50
51
52 class JIT : public ExecutionEngine {
53   TargetMachine &TM;       // The current target we are compiling to
54   TargetJITInfo &TJI;      // The JITInfo for the target we are compiling to
55   JITCodeEmitter *JCE;     // JCE object
56   std::vector<JITEventListener*> EventListeners;
57
58   /// AllocateGVsWithCode - Some applications require that global variables and
59   /// code be allocated into the same region of memory, in which case this flag
60   /// should be set to true.  Doing so breaks freeMachineCodeForFunction.
61   bool AllocateGVsWithCode;
62
63   JITState *jitstate;
64
65   JIT(ModuleProvider *MP, TargetMachine &tm, TargetJITInfo &tji,
66       JITMemoryManager *JMM, CodeGenOpt::Level OptLevel,
67       bool AllocateGVsWithCode);
68 public:
69   ~JIT();
70
71   static void Register() {
72     JITCtor = create;
73   }
74   
75   /// getJITInfo - Return the target JIT information structure.
76   ///
77   TargetJITInfo &getJITInfo() const { return TJI; }
78
79   /// create - Create an return a new JIT compiler if there is one available
80   /// for the current target.  Otherwise, return null.
81   ///
82   static ExecutionEngine *create(ModuleProvider *MP, std::string *Err,
83                                  CodeGenOpt::Level OptLevel =
84                                    CodeGenOpt::Default,
85                                  bool AllocateGVsWithCode = true) {
86     return createJIT(MP, Err, 0, OptLevel, AllocateGVsWithCode);
87   }
88
89   virtual void addModuleProvider(ModuleProvider *MP);
90   
91   /// removeModuleProvider - Remove a ModuleProvider from the list of modules.
92   /// Relases the Module from the ModuleProvider, materializing it in the
93   /// process, and returns the materialized Module.
94   virtual Module *removeModuleProvider(ModuleProvider *MP,
95                                        std::string *ErrInfo = 0);
96
97   /// deleteModuleProvider - Remove a ModuleProvider from the list of modules,
98   /// and deletes the ModuleProvider and owned Module.  Avoids materializing 
99   /// the underlying module.
100   virtual void deleteModuleProvider(ModuleProvider *P,std::string *ErrInfo = 0);
101
102   /// runFunction - Start execution with the specified function and arguments.
103   ///
104   virtual GenericValue runFunction(Function *F,
105                                    const std::vector<GenericValue> &ArgValues);
106
107   /// getPointerToNamedFunction - This method returns the address of the
108   /// specified function by using the dlsym function call.  As such it is only
109   /// useful for resolving library symbols, not code generated symbols.
110   ///
111   /// If AbortOnFailure is false and no function with the given name is
112   /// found, this function silently returns a null pointer. Otherwise,
113   /// it prints a message to stderr and aborts.
114   ///
115   void *getPointerToNamedFunction(const std::string &Name,
116                                   bool AbortOnFailure = true);
117
118   // CompilationCallback - Invoked the first time that a call site is found,
119   // which causes lazy compilation of the target function.
120   //
121   static void CompilationCallback();
122
123   /// getPointerToFunction - This returns the address of the specified function,
124   /// compiling it if necessary.
125   ///
126   void *getPointerToFunction(Function *F);
127
128   /// getOrEmitGlobalVariable - Return the address of the specified global
129   /// variable, possibly emitting it to memory if needed.  This is used by the
130   /// Emitter.
131   void *getOrEmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV);
132
133   /// getPointerToFunctionOrStub - If the specified function has been
134   /// code-gen'd, return a pointer to the function.  If not, compile it, or use
135   /// a stub to implement lazy compilation if available.
136   ///
137   void *getPointerToFunctionOrStub(Function *F);
138
139   /// recompileAndRelinkFunction - This method is used to force a function
140   /// which has already been compiled, to be compiled again, possibly
141   /// after it has been modified. Then the entry to the old copy is overwritten
142   /// with a branch to the new copy. If there was no old copy, this acts
143   /// just like JIT::getPointerToFunction().
144   ///
145   void *recompileAndRelinkFunction(Function *F);
146
147   /// freeMachineCodeForFunction - deallocate memory used to code-generate this
148   /// Function.
149   ///
150   void freeMachineCodeForFunction(Function *F);
151
152   /// addPendingFunction - while jitting non-lazily, a called but non-codegen'd
153   /// function was encountered.  Add it to a pending list to be processed after 
154   /// the current function.
155   /// 
156   void addPendingFunction(Function *F);
157   
158   /// getCodeEmitter - Return the code emitter this JIT is emitting into.
159   JITCodeEmitter *getCodeEmitter() const { return JCE; }
160   
161   static ExecutionEngine *createJIT(ModuleProvider *MP,
162                                     std::string *Err,
163                                     JITMemoryManager *JMM,
164                                     CodeGenOpt::Level OptLevel,
165                                     bool AllocateGVsWithCode);
166
167
168   // Run the JIT on F and return information about the generated code
169   void runJITOnFunction(Function *F, MachineCodeInfo *MCI = 0);
170
171   virtual void RegisterJITEventListener(JITEventListener *L);
172   virtual void UnregisterJITEventListener(JITEventListener *L);
173   /// These functions correspond to the methods on JITEventListener.  They
174   /// iterate over the registered listeners and call the corresponding method on
175   /// each.
176   void NotifyFunctionEmitted(
177       const Function &F, void *Code, size_t Size,
178       const JITEvent_EmittedFunctionDetails &Details);
179   void NotifyFreeingMachineCode(const Function &F, void *OldPtr);
180
181 private:
182   static JITCodeEmitter *createEmitter(JIT &J, JITMemoryManager *JMM);
183   void runJITOnFunctionUnlocked(Function *F, const MutexGuard &locked);
184   void updateFunctionStub(Function *F);
185   void updateDlsymStubTable();
186
187 protected:
188
189   /// getMemoryforGV - Allocate memory for a global variable.
190   virtual char* getMemoryForGV(const GlobalVariable* GV);
191
192 };
193
194 } // End llvm namespace
195
196 #endif