lib/ExecutionEngine/JIT/JITEmitter.cpp

   1 //===-- JITEmitter.cpp - Write machine code to executable memory ----------===//
   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 a MachineCodeEmitter object that is used by the JIT to
  11 // write machine code to memory and remember where relocatable values are.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #define DEBUG_TYPE "jit"
  16 #include "JIT.h"
  17 #include "JITDebugRegisterer.h"
  18 #include "JITDwarfEmitter.h"
  19 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
  20 #include "llvm/Constants.h"
  21 #include "llvm/Module.h"
  22 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/JITCodeEmitter.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineRelocation.h"
  29 #include "llvm/ExecutionEngine/GenericValue.h"
  30 #include "llvm/ExecutionEngine/JITEventListener.h"
  31 #include "llvm/ExecutionEngine/JITMemoryManager.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/MachineCodeInfo.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetJITInfo.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  37 #include "llvm/Support/Debug.h"
  38 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  39 #include "llvm/Support/MutexGuard.h"
  40 #include "llvm/Support/ValueHandle.h"
  41 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  42 #include "llvm/System/Disassembler.h"
  43 #include "llvm/System/Memory.h"
  44 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  45 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  46 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  47 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  48 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  49 #include "llvm/ADT/ValueMap.h"
  50 #include <algorithm>
  51 #ifndef NDEBUG
  52 #include <iomanip>
  53 #endif
  54 using namespace llvm;
  55
  56 STATISTIC(NumBytes, "Number of bytes of machine code compiled");
  57 STATISTIC(NumRelos, "Number of relocations applied");
  58 STATISTIC(NumRetries, "Number of retries with more memory");
  59 static JIT *TheJIT = 0;
  60
  61
  62 //===----------------------------------------------------------------------===//
  63 // JIT lazy compilation code.
  64 //
  65 namespace {
  66   class JITEmitter;
  67   class JITResolverState;
  68
  69   template<typename ValueTy>
  70   struct NoRAUWValueMapConfig : public ValueMapConfig<ValueTy> {
  71     typedef JITResolverState *ExtraData;
  72     static void onRAUW(JITResolverState *, Value *Old, Value *New) {
  73       assert(false && "The JIT doesn't know how to handle a"
  74              " RAUW on a value it has emitted.");
  75     }
  76   };
  77
  78   struct CallSiteValueMapConfig : public NoRAUWValueMapConfig<Function*> {
  79     typedef JITResolverState *ExtraData;
  80     static void onDelete(JITResolverState *JRS, Function *F);
  81   };
  82
  83   class JITResolverState {
  84   public:
  85     typedef ValueMap<Function*, void*, NoRAUWValueMapConfig<Function*> >
  86       FunctionToStubMapTy;
  87     typedef std::map<void*, AssertingVH<Function> > CallSiteToFunctionMapTy;
  88     typedef ValueMap<Function *, SmallPtrSet<void*, 1>,
  89                      CallSiteValueMapConfig> FunctionToCallSitesMapTy;
  90     typedef std::map<AssertingVH<GlobalValue>, void*> GlobalToIndirectSymMapTy;
  91   private:
  92     /// FunctionToStubMap - Keep track of the stub created for a particular
  93     /// function so that we can reuse them if necessary.
  94     FunctionToStubMapTy FunctionToStubMap;
  95
  96     /// CallSiteToFunctionMap - Keep track of the function that each lazy call
  97     /// site corresponds to, and vice versa.
  98     CallSiteToFunctionMapTy CallSiteToFunctionMap;
  99     FunctionToCallSitesMapTy FunctionToCallSitesMap;
 100
 101     /// GlobalToIndirectSymMap - Keep track of the indirect symbol created for a
 102     /// particular GlobalVariable so that we can reuse them if necessary.
 103     GlobalToIndirectSymMapTy GlobalToIndirectSymMap;
 104
 105   public:
 106     JITResolverState() : FunctionToStubMap(this),
 107                          FunctionToCallSitesMap(this) {}
 108
 109     FunctionToStubMapTy& getFunctionToStubMap(const MutexGuard& locked) {
 110       assert(locked.holds(TheJIT->lock));
 111       return FunctionToStubMap;
 112     }
 113
 114     GlobalToIndirectSymMapTy& getGlobalToIndirectSymMap(const MutexGuard& locked) {
 115       assert(locked.holds(TheJIT->lock));
 116       return GlobalToIndirectSymMap;
 117     }
 118
 119     pair<void *, Function *> LookupFunctionFromCallSite(
 120         const MutexGuard &locked, void *CallSite) const {
 121       assert(locked.holds(TheJIT->lock));
 122
 123       // The address given to us for the stub may not be exactly right, it might be
 124       // a little bit after the stub.  As such, use upper_bound to find it.
 125       CallSiteToFunctionMapTy::const_iterator I =
 126         CallSiteToFunctionMap.upper_bound(CallSite);
 127       assert(I != CallSiteToFunctionMap.begin() &&
 128              "This is not a known call site!");
 129       --I;
 130       return *I;
 131     }
 132
 133     void AddCallSite(const MutexGuard &locked, void *CallSite, Function *F) {
 134       assert(locked.holds(TheJIT->lock));
 135
 136       bool Inserted = CallSiteToFunctionMap.insert(
 137           std::make_pair(CallSite, F)).second;
 138       (void)Inserted;
 139       assert(Inserted && "Pair was already in CallSiteToFunctionMap");
 140       FunctionToCallSitesMap[F].insert(CallSite);
 141     }
 142
 143     // Returns the Function of the stub if a stub was erased, or NULL if there
 144     // was no stub.  This function uses the call-site->function map to find a
 145     // relevant function, but asserts that only stubs and not other call sites
 146     // will be passed in.
 147     Function *EraseStub(const MutexGuard &locked, void *Stub) {
 148       CallSiteToFunctionMapTy::iterator C2F_I =
 149         CallSiteToFunctionMap.find(Stub);
 150       if (C2F_I == CallSiteToFunctionMap.end()) {
 151         // Not a stub.
 152         return NULL;
 153       }
 154
 155       Function *const F = C2F_I->second;
 156 #ifndef NDEBUG
 157       void *RealStub = FunctionToStubMap.lookup(F);
 158       assert(RealStub == Stub &&
 159              "Call-site that wasn't a stub pass in to EraseStub");
 160 #endif
 161       FunctionToStubMap.erase(F);
 162       CallSiteToFunctionMap.erase(C2F_I);
 163
 164       // Remove the stub from the function->call-sites map, and remove the whole
 165       // entry from the map if that was the last call site.
 166       FunctionToCallSitesMapTy::iterator F2C_I = FunctionToCallSitesMap.find(F);
 167       assert(F2C_I != FunctionToCallSitesMap.end() &&
 168              "FunctionToCallSitesMap broken");
 169       bool Erased = F2C_I->second.erase(Stub);
 170       (void)Erased;
 171       assert(Erased && "FunctionToCallSitesMap broken");
 172       if (F2C_I->second.empty())
 173         FunctionToCallSitesMap.erase(F2C_I);
 174
 175       return F;
 176     }
 177
 178     void EraseAllCallSites(const MutexGuard &locked, Function *F) {
 179       assert(locked.holds(TheJIT->lock));
 180       EraseAllCallSitesPrelocked(F);
 181     }
 182     void EraseAllCallSitesPrelocked(Function *F) {
 183       FunctionToCallSitesMapTy::iterator F2C = FunctionToCallSitesMap.find(F);
 184       if (F2C == FunctionToCallSitesMap.end())
 185         return;
 186       for (SmallPtrSet<void*, 1>::const_iterator I = F2C->second.begin(),
 187              E = F2C->second.end(); I != E; ++I) {
 188         bool Erased = CallSiteToFunctionMap.erase(*I);
 189         (void)Erased;
 190         assert(Erased && "Missing call site->function mapping");
 191       }
 192       FunctionToCallSitesMap.erase(F2C);
 193     }
 194   };
 195
 196   /// JITResolver - Keep track of, and resolve, call sites for functions that
 197   /// have not yet been compiled.
 198   class JITResolver {
 199     typedef JITResolverState::FunctionToStubMapTy FunctionToStubMapTy;
 200     typedef JITResolverState::CallSiteToFunctionMapTy CallSiteToFunctionMapTy;
 201     typedef JITResolverState::GlobalToIndirectSymMapTy GlobalToIndirectSymMapTy;
 202
 203     /// LazyResolverFn - The target lazy resolver function that we actually
 204     /// rewrite instructions to use.
 205     TargetJITInfo::LazyResolverFn LazyResolverFn;
 206
 207     JITResolverState state;
 208
 209     /// ExternalFnToStubMap - This is the equivalent of FunctionToStubMap for
 210     /// external functions.
 211     std::map<void*, void*> ExternalFnToStubMap;
 212
 213     /// revGOTMap - map addresses to indexes in the GOT
 214     std::map<void*, unsigned> revGOTMap;
 215     unsigned nextGOTIndex;
 216
 217     JITEmitter &JE;
 218
 219     static JITResolver *TheJITResolver;
 220   public:
 221     explicit JITResolver(JIT &jit, JITEmitter &je) : nextGOTIndex(0), JE(je) {
 222       TheJIT = &jit;
 223
 224       LazyResolverFn = jit.getJITInfo().getLazyResolverFunction(JITCompilerFn);
 225       assert(TheJITResolver == 0 && "Multiple JIT resolvers?");
 226       TheJITResolver = this;
 227     }
 228
 229     ~JITResolver() {
 230       TheJITResolver = 0;
 231     }
 232
 233     /// getFunctionStubIfAvailable - This returns a pointer to a function stub
 234     /// if it has already been created.
 235     void *getFunctionStubIfAvailable(Function *F);
 236
 237     /// getFunctionStub - This returns a pointer to a function stub, creating
 238     /// one on demand as needed.  If empty is true, create a function stub
 239     /// pointing at address 0, to be filled in later.
 240     void *getFunctionStub(Function *F);
 241
 242     /// getExternalFunctionStub - Return a stub for the function at the
 243     /// specified address, created lazily on demand.
 244     void *getExternalFunctionStub(void *FnAddr);
 245
 246     /// getGlobalValueIndirectSym - Return an indirect symbol containing the
 247     /// specified GV address.
 248     void *getGlobalValueIndirectSym(GlobalValue *V, void *GVAddress);
 249
 250     /// AddCallbackAtLocation - If the target is capable of rewriting an
 251     /// instruction without the use of a stub, record the location of the use so
 252     /// we know which function is being used at the location.
 253     void *AddCallbackAtLocation(Function *F, void *Location) {
 254       MutexGuard locked(TheJIT->lock);
 255       /// Get the target-specific JIT resolver function.
 256       state.AddCallSite(locked, Location, F);
 257       return (void*)(intptr_t)LazyResolverFn;
 258     }
 259
 260     void getRelocatableGVs(SmallVectorImpl<GlobalValue*> &GVs,
 261                            SmallVectorImpl<void*> &Ptrs);
 262
 263     GlobalValue *invalidateStub(void *Stub);
 264
 265     /// getGOTIndexForAddress - Return a new or existing index in the GOT for
 266     /// an address.  This function only manages slots, it does not manage the
 267     /// contents of the slots or the memory associated with the GOT.
 268     unsigned getGOTIndexForAddr(void *addr);
 269
 270     /// JITCompilerFn - This function is called to resolve a stub to a compiled
 271     /// address.  If the LLVM Function corresponding to the stub has not yet
 272     /// been compiled, this function compiles it first.
 273     static void *JITCompilerFn(void *Stub);
 274   };
 275
 276   /// JITEmitter - The JIT implementation of the MachineCodeEmitter, which is
 277   /// used to output functions to memory for execution.
 278   class JITEmitter : public JITCodeEmitter {
 279     JITMemoryManager *MemMgr;
 280
 281     // When outputting a function stub in the context of some other function, we
 282     // save BufferBegin/BufferEnd/CurBufferPtr here.
 283     uint8_t *SavedBufferBegin, *SavedBufferEnd, *SavedCurBufferPtr;
 284
 285     // When reattempting to JIT a function after running out of space, we store
 286     // the estimated size of the function we're trying to JIT here, so we can
 287     // ask the memory manager for at least this much space.  When we
 288     // successfully emit the function, we reset this back to zero.
 289     uintptr_t SizeEstimate;
 290
 291     /// Relocations - These are the relocations that the function needs, as
 292     /// emitted.
 293     std::vector<MachineRelocation> Relocations;
 294
 295     /// MBBLocations - This vector is a mapping from MBB ID's to their address.
 296     /// It is filled in by the StartMachineBasicBlock callback and queried by
 297     /// the getMachineBasicBlockAddress callback.
 298     std::vector<uintptr_t> MBBLocations;
 299
 300     /// ConstantPool - The constant pool for the current function.
 301     ///
 302     MachineConstantPool *ConstantPool;
 303
 304     /// ConstantPoolBase - A pointer to the first entry in the constant pool.
 305     ///
 306     void *ConstantPoolBase;
 307
 308     /// ConstPoolAddresses - Addresses of individual constant pool entries.
 309     ///
 310     SmallVector<uintptr_t, 8> ConstPoolAddresses;
 311
 312     /// JumpTable - The jump tables for the current function.
 313     ///
 314     MachineJumpTableInfo *JumpTable;
 315
 316     /// JumpTableBase - A pointer to the first entry in the jump table.
 317     ///
 318     void *JumpTableBase;
 319
 320     /// Resolver - This contains info about the currently resolved functions.
 321     JITResolver Resolver;
 322
 323     /// DE - The dwarf emitter for the jit.
 324     OwningPtr<JITDwarfEmitter> DE;
 325
 326     /// DR - The debug registerer for the jit.
 327     OwningPtr<JITDebugRegisterer> DR;
 328
 329     /// LabelLocations - This vector is a mapping from Label ID's to their
 330     /// address.
 331     std::vector<uintptr_t> LabelLocations;
 332
 333     /// MMI - Machine module info for exception informations
 334     MachineModuleInfo* MMI;
 335
 336     // GVSet - a set to keep track of which globals have been seen
 337     SmallPtrSet<const GlobalVariable*, 8> GVSet;
 338
 339     // CurFn - The llvm function being emitted.  Only valid during
 340     // finishFunction().
 341     const Function *CurFn;
 342
 343     /// Information about emitted code, which is passed to the
 344     /// JITEventListeners.  This is reset in startFunction and used in
 345     /// finishFunction.
 346     JITEvent_EmittedFunctionDetails EmissionDetails;
 347
 348     struct EmittedCode {
 349       void *FunctionBody;  // Beginning of the function's allocation.
 350       void *Code;  // The address the function's code actually starts at.
 351       void *ExceptionTable;
 352       EmittedCode() : FunctionBody(0), Code(0), ExceptionTable(0) {}
 353     };
 354     struct EmittedFunctionConfig : public ValueMapConfig<const Function*> {
 355       typedef JITEmitter *ExtraData;
 356       static void onDelete(JITEmitter *, const Function*);
 357       static void onRAUW(JITEmitter *, const Function*, const Function*);
 358     };
 359     ValueMap<const Function *, EmittedCode,
 360              EmittedFunctionConfig> EmittedFunctions;
 361
 362     // CurFnStubUses - For a given Function, a vector of stubs that it
 363     // references.  This facilitates the JIT detecting that a stub is no
 364     // longer used, so that it may be deallocated.
 365     DenseMap<AssertingVH<const Function>, SmallVector<void*, 1> > CurFnStubUses;
 366
 367     // StubFnRefs - For a given pointer to a stub, a set of Functions which
 368     // reference the stub.  When the count of a stub's references drops to zero,
 369     // the stub is unused.
 370     DenseMap<void *, SmallPtrSet<const Function*, 1> > StubFnRefs;
 371
 372     DebugLocTuple PrevDLT;
 373
 374   public:
 375     JITEmitter(JIT &jit, JITMemoryManager *JMM, TargetMachine &TM)
 376       : SizeEstimate(0), Resolver(jit, *this), MMI(0), CurFn(0),
 377           EmittedFunctions(this) {
 378       MemMgr = JMM ? JMM : JITMemoryManager::CreateDefaultMemManager();
 379       if (jit.getJITInfo().needsGOT()) {
 380         MemMgr->AllocateGOT();
 381         DEBUG(errs() << "JIT is managing a GOT\n");
 382       }
 383
 384       if (DwarfExceptionHandling || JITEmitDebugInfo) {
 385         DE.reset(new JITDwarfEmitter(jit));
 386       }
 387       if (JITEmitDebugInfo) {
 388         DR.reset(new JITDebugRegisterer(TM));
 389       }
 390     }
 391     ~JITEmitter() {
 392       delete MemMgr;
 393     }
 394
 395     /// classof - Methods for support type inquiry through isa, cast, and
 396     /// dyn_cast:
 397     ///
 398     static inline bool classof(const JITEmitter*) { return true; }
 399     static inline bool classof(const MachineCodeEmitter*) { return true; }
 400
 401     JITResolver &getJITResolver() { return Resolver; }
 402
 403     virtual void startFunction(MachineFunction &F);
 404     virtual bool finishFunction(MachineFunction &F);
 405
 406     void emitConstantPool(MachineConstantPool *MCP);
 407     void initJumpTableInfo(MachineJumpTableInfo *MJTI);
 408     void emitJumpTableInfo(MachineJumpTableInfo *MJTI);
 409
 410     virtual void startGVStub(const GlobalValue* GV, unsigned StubSize,
 411                                    unsigned Alignment = 1);
 412     virtual void startGVStub(const GlobalValue* GV, void *Buffer,
 413                              unsigned StubSize);
 414     virtual void* finishGVStub(const GlobalValue *GV);
 415
 416     /// allocateSpace - Reserves space in the current block if any, or
 417     /// allocate a new one of the given size.
 418     virtual void *allocateSpace(uintptr_t Size, unsigned Alignment);
 419
 420     /// allocateGlobal - Allocate memory for a global.  Unlike allocateSpace,
 421     /// this method does not allocate memory in the current output buffer,
 422     /// because a global may live longer than the current function.
 423     virtual void *allocateGlobal(uintptr_t Size, unsigned Alignment);
 424
 425     virtual void addRelocation(const MachineRelocation &MR) {
 426       Relocations.push_back(MR);
 427     }
 428
 429     virtual void StartMachineBasicBlock(MachineBasicBlock *MBB) {
 430       if (MBBLocations.size() <= (unsigned)MBB->getNumber())
 431         MBBLocations.resize((MBB->getNumber()+1)*2);
 432       MBBLocations[MBB->getNumber()] = getCurrentPCValue();
 433       DEBUG(errs() << "JIT: Emitting BB" << MBB->getNumber() << " at ["
 434                    << (void*) getCurrentPCValue() << "]\n");
 435     }
 436
 437     virtual uintptr_t getConstantPoolEntryAddress(unsigned Entry) const;
 438     virtual uintptr_t getJumpTableEntryAddress(unsigned Entry) const;
 439
 440     virtual uintptr_t getMachineBasicBlockAddress(MachineBasicBlock *MBB) const {
 441       assert(MBBLocations.size() > (unsigned)MBB->getNumber() &&
 442              MBBLocations[MBB->getNumber()] && "MBB not emitted!");
 443       return MBBLocations[MBB->getNumber()];
 444     }
 445
 446     /// retryWithMoreMemory - Log a retry and deallocate all memory for the
 447     /// given function.  Increase the minimum allocation size so that we get
 448     /// more memory next time.
 449     void retryWithMoreMemory(MachineFunction &F);
 450
 451     /// deallocateMemForFunction - Deallocate all memory for the specified
 452     /// function body.
 453     void deallocateMemForFunction(const Function *F);
 454
 455     /// AddStubToCurrentFunction - Mark the current function being JIT'd as
 456     /// using the stub at the specified address. Allows
 457     /// deallocateMemForFunction to also remove stubs no longer referenced.
 458     void AddStubToCurrentFunction(void *Stub);
 459
 460     virtual void processDebugLoc(DebugLoc DL, bool BeforePrintingInsn);
 461
 462     virtual void emitLabel(uint64_t LabelID) {
 463       if (LabelLocations.size() <= LabelID)
 464         LabelLocations.resize((LabelID+1)*2);
 465       LabelLocations[LabelID] = getCurrentPCValue();
 466     }
 467
 468     virtual uintptr_t getLabelAddress(uint64_t LabelID) const {
 469       assert(LabelLocations.size() > (unsigned)LabelID &&
 470              LabelLocations[LabelID] && "Label not emitted!");
 471       return LabelLocations[LabelID];
 472     }
 473
 474     virtual void setModuleInfo(MachineModuleInfo* Info) {
 475       MMI = Info;
 476       if (DE.get()) DE->setModuleInfo(Info);
 477     }
 478
 479     void setMemoryExecutable() {
 480       MemMgr->setMemoryExecutable();
 481     }
 482
 483     JITMemoryManager *getMemMgr() const { return MemMgr; }
 484
 485   private:
 486     void *getPointerToGlobal(GlobalValue *GV, void *Reference,
 487                              bool MayNeedFarStub);
 488     void *getPointerToGVIndirectSym(GlobalValue *V, void *Reference);
 489     unsigned addSizeOfGlobal(const GlobalVariable *GV, unsigned Size);
 490     unsigned addSizeOfGlobalsInConstantVal(const Constant *C, unsigned Size);
 491     unsigned addSizeOfGlobalsInInitializer(const Constant *Init, unsigned Size);
 492     unsigned GetSizeOfGlobalsInBytes(MachineFunction &MF);
 493   };
 494 }
 495
 496 JITResolver *JITResolver::TheJITResolver = 0;
 497
 498 void CallSiteValueMapConfig::onDelete(JITResolverState *JRS, Function *F) {
 499   JRS->EraseAllCallSitesPrelocked(F);
 500 }
 501
 502 /// getFunctionStubIfAvailable - This returns a pointer to a function stub
 503 /// if it has already been created.
 504 void *JITResolver::getFunctionStubIfAvailable(Function *F) {
 505   MutexGuard locked(TheJIT->lock);
 506
 507   // If we already have a stub for this function, recycle it.
 508   return state.getFunctionToStubMap(locked).lookup(F);
 509 }
 510
 511 /// getFunctionStub - This returns a pointer to a function stub, creating
 512 /// one on demand as needed.
 513 void *JITResolver::getFunctionStub(Function *F) {
 514   MutexGuard locked(TheJIT->lock);
 515
 516   // If we already have a stub for this function, recycle it.
 517   void *&Stub = state.getFunctionToStubMap(locked)[F];
 518   if (Stub) return Stub;
 519
 520   // Call the lazy resolver function if we are JIT'ing lazily.  Otherwise we
 521   // must resolve the symbol now.
 522   void *Actual = TheJIT->isCompilingLazily()
 523     ? (void *)(intptr_t)LazyResolverFn : (void *)0;
 524
 525   // If this is an external declaration, attempt to resolve the address now
 526   // to place in the stub.
 527   if (F->isDeclaration() && !F->hasNotBeenReadFromBitcode()) {
 528     Actual = TheJIT->getPointerToFunction(F);
 529
 530     // If we resolved the symbol to a null address (eg. a weak external)
 531     // don't emit a stub. Return a null pointer to the application.
 532     if (!Actual) return 0;
 533   }
 534
 535   // Codegen a new stub, calling the lazy resolver or the actual address of the
 536   // external function, if it was resolved.
 537   Stub = TheJIT->getJITInfo().emitFunctionStub(F, Actual, JE);
 538
 539   if (Actual != (void*)(intptr_t)LazyResolverFn) {
 540     // If we are getting the stub for an external function, we really want the
 541     // address of the stub in the GlobalAddressMap for the JIT, not the address
 542     // of the external function.
 543     TheJIT->updateGlobalMapping(F, Stub);
 544   }
 545
 546   DEBUG(errs() << "JIT: Stub emitted at [" << Stub << "] for function '"
 547         << F->getName() << "'\n");
 548
 549   // Finally, keep track of the stub-to-Function mapping so that the
 550   // JITCompilerFn knows which function to compile!
 551   state.AddCallSite(locked, Stub, F);
 552
 553   // If we are JIT'ing non-lazily but need to call a function that does not
 554   // exist yet, add it to the JIT's work list so that we can fill in the stub
 555   // address later.
 556   if (!Actual && !TheJIT->isCompilingLazily())
 557     if (!F->isDeclaration() || F->hasNotBeenReadFromBitcode())
 558       TheJIT->addPendingFunction(F);
 559
 560   return Stub;
 561 }
 562
 563 /// getGlobalValueIndirectSym - Return a lazy pointer containing the specified
 564 /// GV address.
 565 void *JITResolver::getGlobalValueIndirectSym(GlobalValue *GV, void *GVAddress) {
 566   MutexGuard locked(TheJIT->lock);
 567
 568   // If we already have a stub for this global variable, recycle it.
 569   void *&IndirectSym = state.getGlobalToIndirectSymMap(locked)[GV];
 570   if (IndirectSym) return IndirectSym;
 571
 572   // Otherwise, codegen a new indirect symbol.
 573   IndirectSym = TheJIT->getJITInfo().emitGlobalValueIndirectSym(GV, GVAddress,
 574                                                                 JE);
 575
 576   DEBUG(errs() << "JIT: Indirect symbol emitted at [" << IndirectSym
 577         << "] for GV '" << GV->getName() << "'\n");
 578
 579   return IndirectSym;
 580 }
 581
 582 /// getExternalFunctionStub - Return a stub for the function at the
 583 /// specified address, created lazily on demand.
 584 void *JITResolver::getExternalFunctionStub(void *FnAddr) {
 585   // If we already have a stub for this function, recycle it.
 586   void *&Stub = ExternalFnToStubMap[FnAddr];
 587   if (Stub) return Stub;
 588
 589   Stub = TheJIT->getJITInfo().emitFunctionStub(0, FnAddr, JE);
 590
 591   DEBUG(errs() << "JIT: Stub emitted at [" << Stub
 592                << "] for external function at '" << FnAddr << "'\n");
 593   return Stub;
 594 }
 595
 596 unsigned JITResolver::getGOTIndexForAddr(void* addr) {
 597   unsigned idx = revGOTMap[addr];
 598   if (!idx) {
 599     idx = ++nextGOTIndex;
 600     revGOTMap[addr] = idx;
 601     DEBUG(errs() << "JIT: Adding GOT entry " << idx << " for addr ["
 602                  << addr << "]\n");
 603   }
 604   return idx;
 605 }
 606
 607 void JITResolver::getRelocatableGVs(SmallVectorImpl<GlobalValue*> &GVs,
 608                                     SmallVectorImpl<void*> &Ptrs) {
 609   MutexGuard locked(TheJIT->lock);
 610
 611   const FunctionToStubMapTy &FM = state.getFunctionToStubMap(locked);
 612   GlobalToIndirectSymMapTy &GM = state.getGlobalToIndirectSymMap(locked);
 613
 614   for (FunctionToStubMapTy::const_iterator i = FM.begin(), e = FM.end();
 615        i != e; ++i){
 616     Function *F = i->first;
 617     if (F->isDeclaration() && F->hasExternalLinkage()) {
 618       GVs.push_back(i->first);
 619       Ptrs.push_back(i->second);
 620     }
 621   }
 622   for (GlobalToIndirectSymMapTy::iterator i = GM.begin(), e = GM.end();
 623        i != e; ++i) {
 624     GVs.push_back(i->first);
 625     Ptrs.push_back(i->second);
 626   }
 627 }
 628
 629 GlobalValue *JITResolver::invalidateStub(void *Stub) {
 630   MutexGuard locked(TheJIT->lock);
 631
 632   GlobalToIndirectSymMapTy &GM = state.getGlobalToIndirectSymMap(locked);
 633
 634   // Look up the cheap way first, to see if it's a function stub we are
 635   // invalidating.  If so, remove it from both the forward and reverse maps.
 636   if (Function *F = state.EraseStub(locked, Stub)) {
 637     return F;
 638   }
 639
 640   // Otherwise, it might be an indirect symbol stub.  Find it and remove it.
 641   for (GlobalToIndirectSymMapTy::iterator i = GM.begin(), e = GM.end();
 642        i != e; ++i) {
 643     if (i->second != Stub)
 644       continue;
 645     GlobalValue *GV = i->first;
 646     GM.erase(i);
 647     return GV;
 648   }
 649
 650   // Lastly, check to see if it's in the ExternalFnToStubMap.
 651   for (std::map<void *, void *>::iterator i = ExternalFnToStubMap.begin(),
 652        e = ExternalFnToStubMap.end(); i != e; ++i) {
 653     if (i->second != Stub)
 654       continue;
 655     ExternalFnToStubMap.erase(i);
 656     break;
 657   }
 658
 659   return 0;
 660 }
 661
 662 /// JITCompilerFn - This function is called when a lazy compilation stub has
 663 /// been entered.  It looks up which function this stub corresponds to, compiles
 664 /// it if necessary, then returns the resultant function pointer.
 665 void *JITResolver::JITCompilerFn(void *Stub) {
 666   JITResolver &JR = *TheJITResolver;
 667
 668   Function* F = 0;
 669   void* ActualPtr = 0;
 670
 671   {
 672     // Only lock for getting the Function. The call getPointerToFunction made
 673     // in this function might trigger function materializing, which requires
 674     // JIT lock to be unlocked.
 675     MutexGuard locked(TheJIT->lock);
 676
 677     // The address given to us for the stub may not be exactly right, it might
 678     // be a little bit after the stub.  As such, use upper_bound to find it.
 679     pair<void*, Function*> I =
 680       JR.state.LookupFunctionFromCallSite(locked, Stub);
 681     F = I.second;
 682     ActualPtr = I.first;
 683   }
 684
 685   // If we have already code generated the function, just return the address.
 686   void *Result = TheJIT->getPointerToGlobalIfAvailable(F);
 687
 688   if (!Result) {
 689     // Otherwise we don't have it, do lazy compilation now.
 690
 691     // If lazy compilation is disabled, emit a useful error message and abort.
 692     if (!TheJIT->isCompilingLazily()) {
 693       llvm_report_error("LLVM JIT requested to do lazy compilation of function '"
 694                         + F->getName() + "' when lazy compiles are disabled!");
 695     }
 696
 697     DEBUG(errs() << "JIT: Lazily resolving function '" << F->getName()
 698           << "' In stub ptr = " << Stub << " actual ptr = "
 699           << ActualPtr << "\n");
 700
 701     Result = TheJIT->getPointerToFunction(F);
 702   }
 703
 704   // Reacquire the lock to update the GOT map.
 705   MutexGuard locked(TheJIT->lock);
 706
 707   // We might like to remove the call site from the CallSiteToFunction map, but
 708   // we can't do that! Multiple threads could be stuck, waiting to acquire the
 709   // lock above. As soon as the 1st function finishes compiling the function,
 710   // the next one will be released, and needs to be able to find the function it
 711   // needs to call.
 712
 713   // FIXME: We could rewrite all references to this stub if we knew them.
 714
 715   // What we will do is set the compiled function address to map to the
 716   // same GOT entry as the stub so that later clients may update the GOT
 717   // if they see it still using the stub address.
 718   // Note: this is done so the Resolver doesn't have to manage GOT memory
 719   // Do this without allocating map space if the target isn't using a GOT
 720   if(JR.revGOTMap.find(Stub) != JR.revGOTMap.end())
 721     JR.revGOTMap[Result] = JR.revGOTMap[Stub];
 722
 723   return Result;
 724 }
 725
 726 //===----------------------------------------------------------------------===//
 727 // JITEmitter code.
 728 //
 729 void *JITEmitter::getPointerToGlobal(GlobalValue *V, void *Reference,
 730                                      bool MayNeedFarStub) {
 731   if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V))
 732     return TheJIT->getOrEmitGlobalVariable(GV);
 733
 734   if (GlobalAlias *GA = dyn_cast<GlobalAlias>(V))
 735     return TheJIT->getPointerToGlobal(GA->resolveAliasedGlobal(false));
 736
 737   // If we have already compiled the function, return a pointer to its body.
 738   Function *F = cast<Function>(V);
 739
 740   void *FnStub = Resolver.getFunctionStubIfAvailable(F);
 741   if (FnStub) {
 742     // Return the function stub if it's already created.  We do this first
 743     // so that we're returning the same address for the function as any
 744     // previous call.
 745     AddStubToCurrentFunction(FnStub);
 746     return FnStub;
 747   }
 748
 749   // Otherwise if we have code, go ahead and return that.
 750   void *ResultPtr = TheJIT->getPointerToGlobalIfAvailable(F);
 751   if (ResultPtr) return ResultPtr;
 752
 753   // If this is an external function pointer, we can force the JIT to
 754   // 'compile' it, which really just adds it to the map.
 755   if (F->isDeclaration() && !F->hasNotBeenReadFromBitcode() &&
 756       !MayNeedFarStub)
 757     return TheJIT->getPointerToFunction(F);
 758
 759   // Okay, the function has not been compiled yet, if the target callback
 760   // mechanism is capable of rewriting the instruction directly, prefer to do
 761   // that instead of emitting a stub.  This uses the lazy resolver, so is not
 762   // legal if lazy compilation is disabled.
 763   if (!MayNeedFarStub && TheJIT->isCompilingLazily())
 764     return Resolver.AddCallbackAtLocation(F, Reference);
 765
 766   // Otherwise, we have to emit a stub.
 767   void *StubAddr = Resolver.getFunctionStub(F);
 768
 769   // Add the stub to the current function's list of referenced stubs, so we can
 770   // deallocate them if the current function is ever freed.  It's possible to
 771   // return null from getFunctionStub in the case of a weak extern that fails
 772   // to resolve.
 773   if (StubAddr)
 774     AddStubToCurrentFunction(StubAddr);
 775
 776   return StubAddr;
 777 }
 778
 779 void *JITEmitter::getPointerToGVIndirectSym(GlobalValue *V, void *Reference) {
 780   // Make sure GV is emitted first, and create a stub containing the fully
 781   // resolved address.
 782   void *GVAddress = getPointerToGlobal(V, Reference, false);
 783   void *StubAddr = Resolver.getGlobalValueIndirectSym(V, GVAddress);
 784
 785   // Add the stub to the current function's list of referenced stubs, so we can
 786   // deallocate them if the current function is ever freed.
 787   AddStubToCurrentFunction(StubAddr);
 788
 789   return StubAddr;
 790 }
 791
 792 void JITEmitter::AddStubToCurrentFunction(void *StubAddr) {
 793   assert(CurFn && "Stub added to current function, but current function is 0!");
 794
 795   SmallVectorImpl<void*> &StubsUsed = CurFnStubUses[CurFn];
 796   StubsUsed.push_back(StubAddr);
 797
 798   SmallPtrSet<const Function *, 1> &FnRefs = StubFnRefs[StubAddr];
 799   FnRefs.insert(CurFn);
 800 }
 801
 802 void JITEmitter::processDebugLoc(DebugLoc DL, bool BeforePrintingInsn) {
 803   if (!DL.isUnknown()) {
 804     DebugLocTuple CurDLT = EmissionDetails.MF->getDebugLocTuple(DL);
 805
 806     if (BeforePrintingInsn) {
 807       if (CurDLT.Scope != 0 && PrevDLT != CurDLT) {
 808         JITEvent_EmittedFunctionDetails::LineStart NextLine;
 809         NextLine.Address = getCurrentPCValue();
 810         NextLine.Loc = DL;
 811         EmissionDetails.LineStarts.push_back(NextLine);
 812       }
 813
 814       PrevDLT = CurDLT;
 815     }
 816   }
 817 }
 818
 819 static unsigned GetConstantPoolSizeInBytes(MachineConstantPool *MCP,
 820                                            const TargetData *TD) {
 821   const std::vector<MachineConstantPoolEntry> &Constants = MCP->getConstants();
 822   if (Constants.empty()) return 0;
 823
 824   unsigned Size = 0;
 825   for (unsigned i = 0, e = Constants.size(); i != e; ++i) {
 826     MachineConstantPoolEntry CPE = Constants[i];
 827     unsigned AlignMask = CPE.getAlignment() - 1;
 828     Size = (Size + AlignMask) & ~AlignMask;
 829     const Type *Ty = CPE.getType();
 830     Size += TD->getTypeAllocSize(Ty);
 831   }
 832   return Size;
 833 }
 834
 835 static unsigned GetJumpTableSizeInBytes(MachineJumpTableInfo *MJTI) {
 836   const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = MJTI->getJumpTables();
 837   if (JT.empty()) return 0;
 838
 839   unsigned NumEntries = 0;
 840   for (unsigned i = 0, e = JT.size(); i != e; ++i)
 841     NumEntries += JT[i].MBBs.size();
 842
 843   unsigned EntrySize = MJTI->getEntrySize();
 844
 845   return NumEntries * EntrySize;
 846 }
 847
 848 static uintptr_t RoundUpToAlign(uintptr_t Size, unsigned Alignment) {
 849   if (Alignment == 0) Alignment = 1;
 850   // Since we do not know where the buffer will be allocated, be pessimistic.
 851   return Size + Alignment;
 852 }
 853
 854 /// addSizeOfGlobal - add the size of the global (plus any alignment padding)
 855 /// into the running total Size.
 856
 857 unsigned JITEmitter::addSizeOfGlobal(const GlobalVariable *GV, unsigned Size) {
 858   const Type *ElTy = GV->getType()->getElementType();
 859   size_t GVSize = (size_t)TheJIT->getTargetData()->getTypeAllocSize(ElTy);
 860   size_t GVAlign =
 861       (size_t)TheJIT->getTargetData()->getPreferredAlignment(GV);
 862   DEBUG(errs() << "JIT: Adding in size " << GVSize << " alignment " << GVAlign);
 863   DEBUG(GV->dump());
 864   // Assume code section ends with worst possible alignment, so first
 865   // variable needs maximal padding.
 866   if (Size==0)
 867     Size = 1;
 868   Size = ((Size+GVAlign-1)/GVAlign)*GVAlign;
 869   Size += GVSize;
 870   return Size;
 871 }
 872
 873 /// addSizeOfGlobalsInConstantVal - find any globals that we haven't seen yet
 874 /// but are referenced from the constant; put them in GVSet and add their
 875 /// size into the running total Size.
 876
 877 unsigned JITEmitter::addSizeOfGlobalsInConstantVal(const Constant *C,
 878                                               unsigned Size) {
 879   // If its undefined, return the garbage.
 880   if (isa<UndefValue>(C))
 881     return Size;
 882
 883   // If the value is a ConstantExpr
 884   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 885     Constant *Op0 = CE->getOperand(0);
 886     switch (CE->getOpcode()) {
 887     case Instruction::GetElementPtr:
 888     case Instruction::Trunc:
 889     case Instruction::ZExt:
 890     case Instruction::SExt:
 891     case Instruction::FPTrunc:
 892     case Instruction::FPExt:
 893     case Instruction::UIToFP:
 894     case Instruction::SIToFP:
 895     case Instruction::FPToUI:
 896     case Instruction::FPToSI:
 897     case Instruction::PtrToInt:
 898     case Instruction::IntToPtr:
 899     case Instruction::BitCast: {
 900       Size = addSizeOfGlobalsInConstantVal(Op0, Size);
 901       break;
 902     }
 903     case Instruction::Add:
 904     case Instruction::FAdd:
 905     case Instruction::Sub:
 906     case Instruction::FSub:
 907     case Instruction::Mul:
 908     case Instruction::FMul:
 909     case Instruction::UDiv:
 910     case Instruction::SDiv:
 911     case Instruction::URem:
 912     case Instruction::SRem:
 913     case Instruction::And:
 914     case Instruction::Or:
 915     case Instruction::Xor: {
 916       Size = addSizeOfGlobalsInConstantVal(Op0, Size);
 917       Size = addSizeOfGlobalsInConstantVal(CE->getOperand(1), Size);
 918       break;
 919     }
 920     default: {
 921        std::string msg;
 922        raw_string_ostream Msg(msg);
 923        Msg << "ConstantExpr not handled: " << *CE;
 924        llvm_report_error(Msg.str());
 925     }
 926     }
 927   }
 928
 929   if (C->getType()->getTypeID() == Type::PointerTyID)
 930     if (const GlobalVariable* GV = dyn_cast<GlobalVariable>(C))
 931       if (GVSet.insert(GV))
 932         Size = addSizeOfGlobal(GV, Size);
 933
 934   return Size;
 935 }
 936
 937 /// addSizeOfGLobalsInInitializer - handle any globals that we haven't seen yet
 938 /// but are referenced from the given initializer.
 939
 940 unsigned JITEmitter::addSizeOfGlobalsInInitializer(const Constant *Init,
 941                                               unsigned Size) {
 942   if (!isa<UndefValue>(Init) &&
 943       !isa<ConstantVector>(Init) &&
 944       !isa<ConstantAggregateZero>(Init) &&
 945       !isa<ConstantArray>(Init) &&
 946       !isa<ConstantStruct>(Init) &&
 947       Init->getType()->isFirstClassType())
 948     Size = addSizeOfGlobalsInConstantVal(Init, Size);
 949   return Size;
 950 }
 951
 952 /// GetSizeOfGlobalsInBytes - walk the code for the function, looking for
 953 /// globals; then walk the initializers of those globals looking for more.
 954 /// If their size has not been considered yet, add it into the running total
 955 /// Size.
 956
 957 unsigned JITEmitter::GetSizeOfGlobalsInBytes(MachineFunction &MF) {
 958   unsigned Size = 0;
 959   GVSet.clear();
 960
 961   for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end();
 962        MBB != E; ++MBB) {
 963     for (MachineBasicBlock::const_iterator I = MBB->begin(), E = MBB->end();
 964          I != E; ++I) {
 965       const TargetInstrDesc &Desc = I->getDesc();
 966       const MachineInstr &MI = *I;
 967       unsigned NumOps = Desc.getNumOperands();
 968       for (unsigned CurOp = 0; CurOp < NumOps; CurOp++) {
 969         const MachineOperand &MO = MI.getOperand(CurOp);
 970         if (MO.isGlobal()) {
 971           GlobalValue* V = MO.getGlobal();
 972           const GlobalVariable *GV = dyn_cast<const GlobalVariable>(V);
 973           if (!GV)
 974             continue;
 975           // If seen in previous function, it will have an entry here.
 976           if (TheJIT->getPointerToGlobalIfAvailable(GV))
 977             continue;
 978           // If seen earlier in this function, it will have an entry here.
 979           // FIXME: it should be possible to combine these tables, by
 980           // assuming the addresses of the new globals in this module
 981           // start at 0 (or something) and adjusting them after codegen
 982           // complete.  Another possibility is to grab a marker bit in GV.
 983           if (GVSet.insert(GV))
 984             // A variable as yet unseen.  Add in its size.
 985             Size = addSizeOfGlobal(GV, Size);
 986         }
 987       }
 988     }
 989   }
 990   DEBUG(errs() << "JIT: About to look through initializers\n");
 991   // Look for more globals that are referenced only from initializers.
 992   // GVSet.end is computed each time because the set can grow as we go.
 993   for (SmallPtrSet<const GlobalVariable *, 8>::iterator I = GVSet.begin();
 994        I != GVSet.end(); I++) {
 995     const GlobalVariable* GV = *I;
 996     if (GV->hasInitializer())
 997       Size = addSizeOfGlobalsInInitializer(GV->getInitializer(), Size);
 998   }
 999
1000   return Size;
1001 }
1002
1003 void JITEmitter::startFunction(MachineFunction &F) {
1004   DEBUG(errs() << "JIT: Starting CodeGen of Function "
1005         << F.getFunction()->getName() << "\n");
1006
1007   uintptr_t ActualSize = 0;
1008   // Set the memory writable, if it's not already
1009   MemMgr->setMemoryWritable();
1010   if (MemMgr->NeedsExactSize()) {
1011     DEBUG(errs() << "JIT: ExactSize\n");
1012     const TargetInstrInfo* TII = F.getTarget().getInstrInfo();
1013     MachineJumpTableInfo *MJTI = F.getJumpTableInfo();
1014     MachineConstantPool *MCP = F.getConstantPool();
1015
1016     // Ensure the constant pool/jump table info is at least 4-byte aligned.
1017     ActualSize = RoundUpToAlign(ActualSize, 16);
1018
1019     // Add the alignment of the constant pool
1020     ActualSize = RoundUpToAlign(ActualSize, MCP->getConstantPoolAlignment());
1021
1022     // Add the constant pool size
1023     ActualSize += GetConstantPoolSizeInBytes(MCP, TheJIT->getTargetData());
1024
1025     // Add the aligment of the jump table info
1026     ActualSize = RoundUpToAlign(ActualSize, MJTI->getAlignment());
1027
1028     // Add the jump table size
1029     ActualSize += GetJumpTableSizeInBytes(MJTI);
1030
1031     // Add the alignment for the function
1032     ActualSize = RoundUpToAlign(ActualSize,
1033                                 std::max(F.getFunction()->getAlignment(), 8U));
1034
1035     // Add the function size
1036     ActualSize += TII->GetFunctionSizeInBytes(F);
1037
1038     DEBUG(errs() << "JIT: ActualSize before globals " << ActualSize << "\n");
1039     // Add the size of the globals that will be allocated after this function.
1040     // These are all the ones referenced from this function that were not
1041     // previously allocated.
1042     ActualSize += GetSizeOfGlobalsInBytes(F);
1043     DEBUG(errs() << "JIT: ActualSize after globals " << ActualSize << "\n");
1044   } else if (SizeEstimate > 0) {
1045     // SizeEstimate will be non-zero on reallocation attempts.
1046     ActualSize = SizeEstimate;
1047   }
1048
1049   BufferBegin = CurBufferPtr = MemMgr->startFunctionBody(F.getFunction(),
1050                                                          ActualSize);
1051   BufferEnd = BufferBegin+ActualSize;
1052   EmittedFunctions[F.getFunction()].FunctionBody = BufferBegin;
1053
1054   // Ensure the constant pool/jump table info is at least 4-byte aligned.
1055   emitAlignment(16);
1056
1057   emitConstantPool(F.getConstantPool());
1058   initJumpTableInfo(F.getJumpTableInfo());
1059
1060   // About to start emitting the machine code for the function.
1061   emitAlignment(std::max(F.getFunction()->getAlignment(), 8U));
1062   TheJIT->updateGlobalMapping(F.getFunction(), CurBufferPtr);
1063   EmittedFunctions[F.getFunction()].Code = CurBufferPtr;
1064
1065   MBBLocations.clear();
1066
1067   EmissionDetails.MF = &F;
1068   EmissionDetails.LineStarts.clear();
1069 }
1070
1071 bool JITEmitter::finishFunction(MachineFunction &F) {
1072   if (CurBufferPtr == BufferEnd) {
1073     // We must call endFunctionBody before retrying, because
1074     // deallocateMemForFunction requires it.
1075     MemMgr->endFunctionBody(F.getFunction(), BufferBegin, CurBufferPtr);
1076     retryWithMoreMemory(F);
1077     return true;
1078   }
1079
1080   emitJumpTableInfo(F.getJumpTableInfo());
1081
1082   // FnStart is the start of the text, not the start of the constant pool and
1083   // other per-function data.
1084   uint8_t *FnStart =
1085     (uint8_t *)TheJIT->getPointerToGlobalIfAvailable(F.getFunction());
1086
1087   // FnEnd is the end of the function's machine code.
1088   uint8_t *FnEnd = CurBufferPtr;
1089
1090   if (!Relocations.empty()) {
1091     CurFn = F.getFunction();
1092     NumRelos += Relocations.size();
1093
1094     // Resolve the relocations to concrete pointers.
1095     for (unsigned i = 0, e = Relocations.size(); i != e; ++i) {
1096       MachineRelocation &MR = Relocations[i];
1097       void *ResultPtr = 0;
1098       if (!MR.letTargetResolve()) {
1099         if (MR.isExternalSymbol()) {
1100           ResultPtr = TheJIT->getPointerToNamedFunction(MR.getExternalSymbol(),
1101                                                         false);
1102           DEBUG(errs() << "JIT: Map \'" << MR.getExternalSymbol() << "\' to ["
1103                        << ResultPtr << "]\n");
1104
1105           // If the target REALLY wants a stub for this function, emit it now.
1106           if (MR.mayNeedFarStub()) {
1107             ResultPtr = Resolver.getExternalFunctionStub(ResultPtr);
1108           }
1109         } else if (MR.isGlobalValue()) {
1110           ResultPtr = getPointerToGlobal(MR.getGlobalValue(),
1111                                          BufferBegin+MR.getMachineCodeOffset(),
1112                                          MR.mayNeedFarStub());
1113         } else if (MR.isIndirectSymbol()) {
1114           ResultPtr = getPointerToGVIndirectSym(
1115               MR.getGlobalValue(), BufferBegin+MR.getMachineCodeOffset());
1116         } else if (MR.isBasicBlock()) {
1117           ResultPtr = (void*)getMachineBasicBlockAddress(MR.getBasicBlock());
1118         } else if (MR.isConstantPoolIndex()) {
1119           ResultPtr = (void*)getConstantPoolEntryAddress(MR.getConstantPoolIndex());
1120         } else {
1121           assert(MR.isJumpTableIndex());
1122           ResultPtr=(void*)getJumpTableEntryAddress(MR.getJumpTableIndex());
1123         }
1124
1125         MR.setResultPointer(ResultPtr);
1126       }
1127
1128       // if we are managing the GOT and the relocation wants an index,
1129       // give it one
1130       if (MR.isGOTRelative() && MemMgr->isManagingGOT()) {
1131         unsigned idx = Resolver.getGOTIndexForAddr(ResultPtr);
1132         MR.setGOTIndex(idx);
1133         if (((void**)MemMgr->getGOTBase())[idx] != ResultPtr) {
1134           DEBUG(errs() << "JIT: GOT was out of date for " << ResultPtr
1135                        << " pointing at " << ((void**)MemMgr->getGOTBase())[idx]
1136                        << "\n");
1137           ((void**)MemMgr->getGOTBase())[idx] = ResultPtr;
1138         }
1139       }
1140     }
1141
1142     CurFn = 0;
1143     TheJIT->getJITInfo().relocate(BufferBegin, &Relocations[0],
1144                                   Relocations.size(), MemMgr->getGOTBase());
1145   }
1146
1147   // Update the GOT entry for F to point to the new code.
1148   if (MemMgr->isManagingGOT()) {
1149     unsigned idx = Resolver.getGOTIndexForAddr((void*)BufferBegin);
1150     if (((void**)MemMgr->getGOTBase())[idx] != (void*)BufferBegin) {
1151       DEBUG(errs() << "JIT: GOT was out of date for " << (void*)BufferBegin
1152                    << " pointing at " << ((void**)MemMgr->getGOTBase())[idx]
1153                    << "\n");
1154       ((void**)MemMgr->getGOTBase())[idx] = (void*)BufferBegin;
1155     }
1156   }
1157
1158   // CurBufferPtr may have moved beyond FnEnd, due to memory allocation for
1159   // global variables that were referenced in the relocations.
1160   MemMgr->endFunctionBody(F.getFunction(), BufferBegin, CurBufferPtr);
1161
1162   if (CurBufferPtr == BufferEnd) {
1163     retryWithMoreMemory(F);
1164     return true;
1165   } else {
1166     // Now that we've succeeded in emitting the function, reset the
1167     // SizeEstimate back down to zero.
1168     SizeEstimate = 0;
1169   }
1170
1171   BufferBegin = CurBufferPtr = 0;
1172   NumBytes += FnEnd-FnStart;
1173
1174   // Invalidate the icache if necessary.
1175   sys::Memory::InvalidateInstructionCache(FnStart, FnEnd-FnStart);
1176
1177   TheJIT->NotifyFunctionEmitted(*F.getFunction(), FnStart, FnEnd-FnStart,
1178                                 EmissionDetails);
1179
1180   DEBUG(errs() << "JIT: Finished CodeGen of [" << (void*)FnStart
1181         << "] Function: " << F.getFunction()->getName()
1182         << ": " << (FnEnd-FnStart) << " bytes of text, "
1183         << Relocations.size() << " relocations\n");
1184
1185   Relocations.clear();
1186   ConstPoolAddresses.clear();
1187
1188   // Mark code region readable and executable if it's not so already.
1189   MemMgr->setMemoryExecutable();
1190
1191   DEBUG(
1192     if (sys::hasDisassembler()) {
1193       errs() << "JIT: Disassembled code:\n";
1194       errs() << sys::disassembleBuffer(FnStart, FnEnd-FnStart,
1195                                        (uintptr_t)FnStart);
1196     } else {
1197       errs() << "JIT: Binary code:\n";
1198       uint8_t* q = FnStart;
1199       for (int i = 0; q < FnEnd; q += 4, ++i) {
1200         if (i == 4)
1201           i = 0;
1202         if (i == 0)
1203           errs() << "JIT: " << (long)(q - FnStart) << ": ";
1204         bool Done = false;
1205         for (int j = 3; j >= 0; --j) {
1206           if (q + j >= FnEnd)
1207             Done = true;
1208           else
1209             errs() << (unsigned short)q[j];
1210         }
1211         if (Done)
1212           break;
1213         errs() << ' ';
1214         if (i == 3)
1215           errs() << '\n';
1216       }
1217       errs()<< '\n';
1218     }
1219         );
1220
1221   if (DwarfExceptionHandling || JITEmitDebugInfo) {
1222     uintptr_t ActualSize = 0;
1223     SavedBufferBegin = BufferBegin;
1224     SavedBufferEnd = BufferEnd;
1225     SavedCurBufferPtr = CurBufferPtr;
1226
1227     if (MemMgr->NeedsExactSize()) {
1228       ActualSize = DE->GetDwarfTableSizeInBytes(F, *this, FnStart, FnEnd);
1229     }
1230
1231     BufferBegin = CurBufferPtr = MemMgr->startExceptionTable(F.getFunction(),
1232                                                              ActualSize);
1233     BufferEnd = BufferBegin+ActualSize;
1234     EmittedFunctions[F.getFunction()].ExceptionTable = BufferBegin;
1235     uint8_t *EhStart;
1236     uint8_t *FrameRegister = DE->EmitDwarfTable(F, *this, FnStart, FnEnd,
1237                                                 EhStart);
1238     MemMgr->endExceptionTable(F.getFunction(), BufferBegin, CurBufferPtr,
1239                               FrameRegister);
1240     uint8_t *EhEnd = CurBufferPtr;
1241     BufferBegin = SavedBufferBegin;
1242     BufferEnd = SavedBufferEnd;
1243     CurBufferPtr = SavedCurBufferPtr;
1244
1245     if (DwarfExceptionHandling) {
1246       TheJIT->RegisterTable(FrameRegister);
1247     }
1248
1249     if (JITEmitDebugInfo) {
1250       DebugInfo I;
1251       I.FnStart = FnStart;
1252       I.FnEnd = FnEnd;
1253       I.EhStart = EhStart;
1254       I.EhEnd = EhEnd;
1255       DR->RegisterFunction(F.getFunction(), I);
1256     }
1257   }
1258
1259   if (MMI)
1260     MMI->EndFunction();
1261
1262   return false;
1263 }
1264
1265 void JITEmitter::retryWithMoreMemory(MachineFunction &F) {
1266   DEBUG(errs() << "JIT: Ran out of space for native code.  Reattempting.\n");
1267   Relocations.clear();  // Clear the old relocations or we'll reapply them.
1268   ConstPoolAddresses.clear();
1269   ++NumRetries;
1270   deallocateMemForFunction(F.getFunction());
1271   // Try again with at least twice as much free space.
1272   SizeEstimate = (uintptr_t)(2 * (BufferEnd - BufferBegin));
1273 }
1274
1275 /// deallocateMemForFunction - Deallocate all memory for the specified
1276 /// function body.  Also drop any references the function has to stubs.
1277 /// May be called while the Function is being destroyed inside ~Value().
1278 void JITEmitter::deallocateMemForFunction(const Function *F) {
1279   ValueMap<const Function *, EmittedCode, EmittedFunctionConfig>::iterator
1280     Emitted = EmittedFunctions.find(F);
1281   if (Emitted != EmittedFunctions.end()) {
1282     MemMgr->deallocateFunctionBody(Emitted->second.FunctionBody);
1283     MemMgr->deallocateExceptionTable(Emitted->second.ExceptionTable);
1284     TheJIT->NotifyFreeingMachineCode(Emitted->second.Code);
1285
1286     EmittedFunctions.erase(Emitted);
1287   }
1288
1289   // TODO: Do we need to unregister exception handling information from libgcc
1290   // here?
1291
1292   if (JITEmitDebugInfo) {
1293     DR->UnregisterFunction(F);
1294   }
1295
1296   // If the function did not reference any stubs, return.
1297   if (CurFnStubUses.find(F) == CurFnStubUses.end())
1298     return;
1299
1300   // For each referenced stub, erase the reference to this function, and then
1301   // erase the list of referenced stubs.
1302   SmallVectorImpl<void *> &StubList = CurFnStubUses[F];
1303   for (unsigned i = 0, e = StubList.size(); i != e; ++i) {
1304     void *Stub = StubList[i];
1305
1306     // If we already invalidated this stub for this function, continue.
1307     if (StubFnRefs.count(Stub) == 0)
1308       continue;
1309
1310     SmallPtrSet<const Function *, 1> &FnRefs = StubFnRefs[Stub];
1311     FnRefs.erase(F);
1312
1313     // If this function was the last reference to the stub, invalidate the stub
1314     // in the JITResolver.  Were there a memory manager deallocateStub routine,
1315     // we could call that at this point too.
1316     if (FnRefs.empty()) {
1317       DEBUG(errs() << "\nJIT: Invalidated Stub at [" << Stub << "]\n");
1318       StubFnRefs.erase(Stub);
1319
1320       // Invalidate the stub.  If it is a GV stub, update the JIT's global
1321       // mapping for that GV to zero.
1322       GlobalValue *GV = Resolver.invalidateStub(Stub);
1323       if (GV) {
1324         TheJIT->updateGlobalMapping(GV, 0);
1325       }
1326     }
1327   }
1328   CurFnStubUses.erase(F);
1329 }
1330
1331
1332 void* JITEmitter::allocateSpace(uintptr_t Size, unsigned Alignment) {
1333   if (BufferBegin)
1334     return JITCodeEmitter::allocateSpace(Size, Alignment);
1335
1336   // create a new memory block if there is no active one.
1337   // care must be taken so that BufferBegin is invalidated when a
1338   // block is trimmed
1339   BufferBegin = CurBufferPtr = MemMgr->allocateSpace(Size, Alignment);
1340   BufferEnd = BufferBegin+Size;
1341   return CurBufferPtr;
1342 }
1343
1344 void* JITEmitter::allocateGlobal(uintptr_t Size, unsigned Alignment) {
1345   // Delegate this call through the memory manager.
1346   return MemMgr->allocateGlobal(Size, Alignment);
1347 }
1348
1349 void JITEmitter::emitConstantPool(MachineConstantPool *MCP) {
1350   if (TheJIT->getJITInfo().hasCustomConstantPool())
1351     return;
1352
1353   const std::vector<MachineConstantPoolEntry> &Constants = MCP->getConstants();
1354   if (Constants.empty()) return;
1355
1356   unsigned Size = GetConstantPoolSizeInBytes(MCP, TheJIT->getTargetData());
1357   unsigned Align = MCP->getConstantPoolAlignment();
1358   ConstantPoolBase = allocateSpace(Size, Align);
1359   ConstantPool = MCP;
1360
1361   if (ConstantPoolBase == 0) return;  // Buffer overflow.
1362
1363   DEBUG(errs() << "JIT: Emitted constant pool at [" << ConstantPoolBase
1364                << "] (size: " << Size << ", alignment: " << Align << ")\n");
1365
1366   // Initialize the memory for all of the constant pool entries.
1367   unsigned Offset = 0;
1368   for (unsigned i = 0, e = Constants.size(); i != e; ++i) {
1369     MachineConstantPoolEntry CPE = Constants[i];
1370     unsigned AlignMask = CPE.getAlignment() - 1;
1371     Offset = (Offset + AlignMask) & ~AlignMask;
1372
1373     uintptr_t CAddr = (uintptr_t)ConstantPoolBase + Offset;
1374     ConstPoolAddresses.push_back(CAddr);
1375     if (CPE.isMachineConstantPoolEntry()) {
1376       // FIXME: add support to lower machine constant pool values into bytes!
1377       llvm_report_error("Initialize memory with machine specific constant pool"
1378                         "entry has not been implemented!");
1379     }
1380     TheJIT->InitializeMemory(CPE.Val.ConstVal, (void*)CAddr);
1381     DEBUG(errs() << "JIT:   CP" << i << " at [0x";
1382           errs().write_hex(CAddr) << "]\n");
1383
1384     const Type *Ty = CPE.Val.ConstVal->getType();
1385     Offset += TheJIT->getTargetData()->getTypeAllocSize(Ty);
1386   }
1387 }
1388
1389 void JITEmitter::initJumpTableInfo(MachineJumpTableInfo *MJTI) {
1390   if (TheJIT->getJITInfo().hasCustomJumpTables())
1391     return;
1392
1393   const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = MJTI->getJumpTables();
1394   if (JT.empty()) return;
1395
1396   unsigned NumEntries = 0;
1397   for (unsigned i = 0, e = JT.size(); i != e; ++i)
1398     NumEntries += JT[i].MBBs.size();
1399
1400   unsigned EntrySize = MJTI->getEntrySize();
1401
1402   // Just allocate space for all the jump tables now.  We will fix up the actual
1403   // MBB entries in the tables after we emit the code for each block, since then
1404   // we will know the final locations of the MBBs in memory.
1405   JumpTable = MJTI;
1406   JumpTableBase = allocateSpace(NumEntries * EntrySize, MJTI->getAlignment());
1407 }
1408
1409 void JITEmitter::emitJumpTableInfo(MachineJumpTableInfo *MJTI) {
1410   if (TheJIT->getJITInfo().hasCustomJumpTables())
1411     return;
1412
1413   const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = MJTI->getJumpTables();
1414   if (JT.empty() || JumpTableBase == 0) return;
1415
1416   if (TargetMachine::getRelocationModel() == Reloc::PIC_) {
1417     assert(MJTI->getEntrySize() == 4 && "Cross JIT'ing?");
1418     // For each jump table, place the offset from the beginning of the table
1419     // to the target address.
1420     int *SlotPtr = (int*)JumpTableBase;
1421
1422     for (unsigned i = 0, e = JT.size(); i != e; ++i) {
1423       const std::vector<MachineBasicBlock*> &MBBs = JT[i].MBBs;
1424       // Store the offset of the basic block for this jump table slot in the
1425       // memory we allocated for the jump table in 'initJumpTableInfo'
1426       uintptr_t Base = (uintptr_t)SlotPtr;
1427       for (unsigned mi = 0, me = MBBs.size(); mi != me; ++mi) {
1428         uintptr_t MBBAddr = getMachineBasicBlockAddress(MBBs[mi]);
1429         *SlotPtr++ = TheJIT->getJITInfo().getPICJumpTableEntry(MBBAddr, Base);
1430       }
1431     }
1432   } else {
1433     assert(MJTI->getEntrySize() == sizeof(void*) && "Cross JIT'ing?");
1434
1435     // For each jump table, map each target in the jump table to the address of
1436     // an emitted MachineBasicBlock.
1437     intptr_t *SlotPtr = (intptr_t*)JumpTableBase;
1438
1439     for (unsigned i = 0, e = JT.size(); i != e; ++i) {
1440       const std::vector<MachineBasicBlock*> &MBBs = JT[i].MBBs;
1441       // Store the address of the basic block for this jump table slot in the
1442       // memory we allocated for the jump table in 'initJumpTableInfo'
1443       for (unsigned mi = 0, me = MBBs.size(); mi != me; ++mi)
1444         *SlotPtr++ = getMachineBasicBlockAddress(MBBs[mi]);
1445     }
1446   }
1447 }
1448
1449 void JITEmitter::startGVStub(const GlobalValue* GV, unsigned StubSize,
1450                              unsigned Alignment) {
1451   SavedBufferBegin = BufferBegin;
1452   SavedBufferEnd = BufferEnd;
1453   SavedCurBufferPtr = CurBufferPtr;
1454
1455   BufferBegin = CurBufferPtr = MemMgr->allocateStub(GV, StubSize, Alignment);
1456   BufferEnd = BufferBegin+StubSize+1;
1457 }
1458
1459 void JITEmitter::startGVStub(const GlobalValue* GV, void *Buffer,
1460                              unsigned StubSize) {
1461   SavedBufferBegin = BufferBegin;
1462   SavedBufferEnd = BufferEnd;
1463   SavedCurBufferPtr = CurBufferPtr;
1464
1465   BufferBegin = CurBufferPtr = (uint8_t *)Buffer;
1466   BufferEnd = BufferBegin+StubSize+1;
1467 }
1468
1469 void *JITEmitter::finishGVStub(const GlobalValue* GV) {
1470   NumBytes += getCurrentPCOffset();
1471   std::swap(SavedBufferBegin, BufferBegin);
1472   BufferEnd = SavedBufferEnd;
1473   CurBufferPtr = SavedCurBufferPtr;
1474   return SavedBufferBegin;
1475 }
1476
1477 // getConstantPoolEntryAddress - Return the address of the 'ConstantNum' entry
1478 // in the constant pool that was last emitted with the 'emitConstantPool'
1479 // method.
1480 //
1481 uintptr_t JITEmitter::getConstantPoolEntryAddress(unsigned ConstantNum) const {
1482   assert(ConstantNum < ConstantPool->getConstants().size() &&
1483          "Invalid ConstantPoolIndex!");
1484   return ConstPoolAddresses[ConstantNum];
1485 }
1486
1487 // getJumpTableEntryAddress - Return the address of the JumpTable with index
1488 // 'Index' in the jumpp table that was last initialized with 'initJumpTableInfo'
1489 //
1490 uintptr_t JITEmitter::getJumpTableEntryAddress(unsigned Index) const {
1491   const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = JumpTable->getJumpTables();
1492   assert(Index < JT.size() && "Invalid jump table index!");
1493
1494   unsigned Offset = 0;
1495   unsigned EntrySize = JumpTable->getEntrySize();
1496
1497   for (unsigned i = 0; i < Index; ++i)
1498     Offset += JT[i].MBBs.size();
1499
1500    Offset *= EntrySize;
1501
1502   return (uintptr_t)((char *)JumpTableBase + Offset);
1503 }
1504
1505 void JITEmitter::EmittedFunctionConfig::onDelete(
1506   JITEmitter *Emitter, const Function *F) {
1507   Emitter->deallocateMemForFunction(F);
1508 }
1509 void JITEmitter::EmittedFunctionConfig::onRAUW(
1510   JITEmitter *, const Function*, const Function*) {
1511   llvm_unreachable("The JIT doesn't know how to handle a"
1512                    " RAUW on a value it has emitted.");
1513 }
1514
1515
1516 //===----------------------------------------------------------------------===//
1517 //  Public interface to this file
1518 //===----------------------------------------------------------------------===//
1519
1520 JITCodeEmitter *JIT::createEmitter(JIT &jit, JITMemoryManager *JMM,
1521                                    TargetMachine &tm) {
1522   return new JITEmitter(jit, JMM, tm);
1523 }
1524
1525 // getPointerToNamedFunction - This function is used as a global wrapper to
1526 // JIT::getPointerToNamedFunction for the purpose of resolving symbols when
1527 // bugpoint is debugging the JIT. In that scenario, we are loading an .so and
1528 // need to resolve function(s) that are being mis-codegenerated, so we need to
1529 // resolve their addresses at runtime, and this is the way to do it.
1530 extern "C" {
1531   void *getPointerToNamedFunction(const char *Name) {
1532     if (Function *F = TheJIT->FindFunctionNamed(Name))
1533       return TheJIT->getPointerToFunction(F);
1534     return TheJIT->getPointerToNamedFunction(Name);
1535   }
1536 }
1537
1538 // getPointerToFunctionOrStub - If the specified function has been
1539 // code-gen'd, return a pointer to the function.  If not, compile it, or use
1540 // a stub to implement lazy compilation if available.
1541 //
1542 void *JIT::getPointerToFunctionOrStub(Function *F) {
1543   // If we have already code generated the function, just return the address.
1544   if (void *Addr = getPointerToGlobalIfAvailable(F))
1545     return Addr;
1546
1547   // Get a stub if the target supports it.
1548   assert(isa<JITEmitter>(JCE) && "Unexpected MCE?");
1549   JITEmitter *JE = cast<JITEmitter>(getCodeEmitter());
1550   return JE->getJITResolver().getFunctionStub(F);
1551 }
1552
1553 void JIT::updateFunctionStub(Function *F) {
1554   // Get the empty stub we generated earlier.
1555   assert(isa<JITEmitter>(JCE) && "Unexpected MCE?");
1556   JITEmitter *JE = cast<JITEmitter>(getCodeEmitter());
1557   void *Stub = JE->getJITResolver().getFunctionStub(F);
1558
1559   // Tell the target jit info to rewrite the stub at the specified address,
1560   // rather than creating a new one.
1561   void *Addr = getPointerToGlobalIfAvailable(F);
1562   getJITInfo().emitFunctionStubAtAddr(F, Addr, Stub, *getCodeEmitter());
1563 }
1564
1565 /// freeMachineCodeForFunction - release machine code memory for given Function.
1566 ///
1567 void JIT::freeMachineCodeForFunction(Function *F) {
1568   // Delete translation for this from the ExecutionEngine, so it will get
1569   // retranslated next time it is used.
1570   updateGlobalMapping(F, 0);
1571
1572   // Free the actual memory for the function body and related stuff.
1573   assert(isa<JITEmitter>(JCE) && "Unexpected MCE?");
1574   cast<JITEmitter>(JCE)->deallocateMemForFunction(F);
1575 }