lib/MC/MCContext.cpp

   1 //===- lib/MC/MCContext.cpp - Machine Code Context ------------------------===//
   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 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  11 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  12 #include "llvm/ADT/Twine.h"
  13 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
  14 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  15 #include "llvm/MC/MCDwarf.h"
  16 #include "llvm/MC/MCLabel.h"
  17 #include "llvm/MC/MCObjectFileInfo.h"
  18 #include "llvm/MC/MCRegisterInfo.h"
  19 #include "llvm/MC/MCSectionCOFF.h"
  20 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
  21 #include "llvm/MC/MCSectionMachO.h"
  22 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  23 #include "llvm/MC/MCSymbolCOFF.h"
  24 #include "llvm/MC/MCSymbolELF.h"
  25 #include "llvm/MC/MCSymbolMachO.h"
  26 #include "llvm/Support/ELF.h"
  27 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  28 #include "llvm/Support/FileSystem.h"
  29 #include "llvm/Support/MemoryBuffer.h"
  30 #include "llvm/Support/Signals.h"
  31 #include "llvm/Support/SourceMgr.h"
  32 #include <map>
  33
  34 using namespace llvm;
  35
  36 MCContext::MCContext(const MCAsmInfo *mai, const MCRegisterInfo *mri,
  37                      const MCObjectFileInfo *mofi, const SourceMgr *mgr,
  38                      bool DoAutoReset)
  39     : SrcMgr(mgr), MAI(mai), MRI(mri), MOFI(mofi), Allocator(),
  40       Symbols(Allocator), UsedNames(Allocator),
  41       CurrentDwarfLoc(0, 0, 0, DWARF2_FLAG_IS_STMT, 0, 0), DwarfLocSeen(false),
  42       GenDwarfForAssembly(false), GenDwarfFileNumber(0), DwarfVersion(4),
  43       AllowTemporaryLabels(true), DwarfCompileUnitID(0),
  44       AutoReset(DoAutoReset) {
  45
  46   std::error_code EC = llvm::sys::fs::current_path(CompilationDir);
  47   if (EC)
  48     CompilationDir.clear();
  49
  50   SecureLogFile = getenv("AS_SECURE_LOG_FILE");
  51   SecureLog = nullptr;
  52   SecureLogUsed = false;
  53
  54   if (SrcMgr && SrcMgr->getNumBuffers())
  55     MainFileName =
  56         SrcMgr->getMemoryBuffer(SrcMgr->getMainFileID())->getBufferIdentifier();
  57 }
  58
  59 MCContext::~MCContext() {
  60   if (AutoReset)
  61     reset();
  62
  63   // NOTE: The symbols are all allocated out of a bump pointer allocator,
  64   // we don't need to free them here.
  65
  66   // If the stream for the .secure_log_unique directive was created free it.
  67   delete (raw_ostream *)SecureLog;
  68 }
  69
  70 //===----------------------------------------------------------------------===//
  71 // Module Lifetime Management
  72 //===----------------------------------------------------------------------===//
  73
  74 void MCContext::reset() {
  75   // Call the destructors so the fragments are freed
  76   for (auto &I : ELFUniquingMap)
  77     I.second->~MCSectionELF();
  78   for (auto &I : COFFUniquingMap)
  79     I.second->~MCSectionCOFF();
  80   for (auto &I : MachOUniquingMap)
  81     I.second->~MCSectionMachO();
  82
  83   UsedNames.clear();
  84   Symbols.clear();
  85   Allocator.Reset();
  86   Instances.clear();
  87   CompilationDir.clear();
  88   MainFileName.clear();
  89   MCDwarfLineTablesCUMap.clear();
  90   SectionsForRanges.clear();
  91   MCGenDwarfLabelEntries.clear();
  92   DwarfDebugFlags = StringRef();
  93   DwarfCompileUnitID = 0;
  94   CurrentDwarfLoc = MCDwarfLoc(0, 0, 0, DWARF2_FLAG_IS_STMT, 0, 0);
  95
  96   MachOUniquingMap.clear();
  97   ELFUniquingMap.clear();
  98   COFFUniquingMap.clear();
  99
 100   NextID.clear();
 101   AllowTemporaryLabels = true;
 102   DwarfLocSeen = false;
 103   GenDwarfForAssembly = false;
 104   GenDwarfFileNumber = 0;
 105 }
 106
 107 //===----------------------------------------------------------------------===//
 108 // Symbol Manipulation
 109 //===----------------------------------------------------------------------===//
 110
 111 MCSymbol *MCContext::getOrCreateSymbol(const Twine &Name) {
 112   SmallString<128> NameSV;
 113   StringRef NameRef = Name.toStringRef(NameSV);
 114
 115   assert(!NameRef.empty() && "Normal symbols cannot be unnamed!");
 116
 117   MCSymbol *&Sym = Symbols[NameRef];
 118   if (!Sym)
 119     Sym = createSymbol(NameRef, false, false);
 120
 121   return Sym;
 122 }
 123
 124 MCSymbolELF *MCContext::getOrCreateSectionSymbol(const MCSectionELF &Section) {
 125   MCSymbolELF *&Sym = SectionSymbols[&Section];
 126   if (Sym)
 127     return Sym;
 128
 129   StringRef Name = Section.getSectionName();
 130
 131   MCSymbol *&OldSym = Symbols[Name];
 132   if (OldSym && OldSym->isUndefined()) {
 133     Sym = cast<MCSymbolELF>(OldSym);
 134     return Sym;
 135   }
 136
 137   auto NameIter = UsedNames.insert(std::make_pair(Name, true)).first;
 138   Sym = new (&*NameIter, *this) MCSymbolELF(&*NameIter, /*isTemporary*/ false);
 139
 140   if (!OldSym)
 141     OldSym = Sym;
 142
 143   return Sym;
 144 }
 145
 146 MCSymbol *MCContext::getOrCreateFrameAllocSymbol(StringRef FuncName,
 147                                                  unsigned Idx) {
 148   return getOrCreateSymbol(Twine(MAI->getPrivateGlobalPrefix()) + FuncName +
 149                            "$frame_escape_" + Twine(Idx));
 150 }
 151
 152 MCSymbol *MCContext::getOrCreateParentFrameOffsetSymbol(StringRef FuncName) {
 153   return getOrCreateSymbol(Twine(MAI->getPrivateGlobalPrefix()) + FuncName +
 154                            "$parent_frame_offset");
 155 }
 156
 157 MCSymbol *MCContext::getOrCreateLSDASymbol(StringRef FuncName) {
 158   return getOrCreateSymbol(Twine(MAI->getPrivateGlobalPrefix()) + "__ehtable$" +
 159                            FuncName);
 160 }
 161
 162 MCSymbol *MCContext::createSymbolImpl(const StringMapEntry<bool> *Name,
 163                                       bool IsTemporary) {
 164   if (MOFI) {
 165     switch (MOFI->getObjectFileType()) {
 166     case MCObjectFileInfo::IsCOFF:
 167       return new (Name, *this) MCSymbolCOFF(Name, IsTemporary);
 168     case MCObjectFileInfo::IsELF:
 169       return new (Name, *this) MCSymbolELF(Name, IsTemporary);
 170     case MCObjectFileInfo::IsMachO:
 171       return new (Name, *this) MCSymbolMachO(Name, IsTemporary);
 172     }
 173   }
 174   return new (Name, *this) MCSymbol(MCSymbol::SymbolKindUnset, Name,
 175                                     IsTemporary);
 176 }
 177
 178 MCSymbol *MCContext::createSymbol(StringRef Name, bool AlwaysAddSuffix,
 179                                   bool IsTemporary) {
 180   if (IsTemporary && !UseNamesOnTempLabels)
 181     return createSymbolImpl(nullptr, true);
 182
 183   // Determine whether this is an user writter assembler temporary or normal
 184   // label, if used.
 185   IsTemporary = false;
 186   if (AllowTemporaryLabels)
 187     IsTemporary = Name.startswith(MAI->getPrivateGlobalPrefix());
 188
 189   SmallString<128> NewName = Name;
 190   bool AddSuffix = AlwaysAddSuffix;
 191   unsigned &NextUniqueID = NextID[Name];
 192   for (;;) {
 193     if (AddSuffix) {
 194       NewName.resize(Name.size());
 195       raw_svector_ostream(NewName) << NextUniqueID++;
 196     }
 197     auto NameEntry = UsedNames.insert(std::make_pair(NewName, true));
 198     if (NameEntry.second) {
 199       // Ok, we found a name. Have the MCSymbol object itself refer to the copy
 200       // of the string that is embedded in the UsedNames entry.
 201       return createSymbolImpl(&*NameEntry.first, IsTemporary);
 202     }
 203     assert(IsTemporary && "Cannot rename non-temporary symbols");
 204     AddSuffix = true;
 205   }
 206   llvm_unreachable("Infinite loop");
 207 }
 208
 209 MCSymbol *MCContext::createTempSymbol(const Twine &Name, bool AlwaysAddSuffix) {
 210   SmallString<128> NameSV;
 211   raw_svector_ostream(NameSV) << MAI->getPrivateGlobalPrefix() << Name;
 212   return createSymbol(NameSV, AlwaysAddSuffix, true);
 213 }
 214
 215 MCSymbol *MCContext::createLinkerPrivateTempSymbol() {
 216   SmallString<128> NameSV;
 217   raw_svector_ostream(NameSV) << MAI->getLinkerPrivateGlobalPrefix() << "tmp";
 218   return createSymbol(NameSV, true, false);
 219 }
 220
 221 MCSymbol *MCContext::createTempSymbol() {
 222   return createTempSymbol("tmp", true);
 223 }
 224
 225 unsigned MCContext::NextInstance(unsigned LocalLabelVal) {
 226   MCLabel *&Label = Instances[LocalLabelVal];
 227   if (!Label)
 228     Label = new (*this) MCLabel(0);
 229   return Label->incInstance();
 230 }
 231
 232 unsigned MCContext::GetInstance(unsigned LocalLabelVal) {
 233   MCLabel *&Label = Instances[LocalLabelVal];
 234   if (!Label)
 235     Label = new (*this) MCLabel(0);
 236   return Label->getInstance();
 237 }
 238
 239 MCSymbol *MCContext::getOrCreateDirectionalLocalSymbol(unsigned LocalLabelVal,
 240                                                        unsigned Instance) {
 241   MCSymbol *&Sym = LocalSymbols[std::make_pair(LocalLabelVal, Instance)];
 242   if (!Sym)
 243     Sym = createTempSymbol();
 244   return Sym;
 245 }
 246
 247 MCSymbol *MCContext::createDirectionalLocalSymbol(unsigned LocalLabelVal) {
 248   unsigned Instance = NextInstance(LocalLabelVal);
 249   return getOrCreateDirectionalLocalSymbol(LocalLabelVal, Instance);
 250 }
 251
 252 MCSymbol *MCContext::getDirectionalLocalSymbol(unsigned LocalLabelVal,
 253                                                bool Before) {
 254   unsigned Instance = GetInstance(LocalLabelVal);
 255   if (!Before)
 256     ++Instance;
 257   return getOrCreateDirectionalLocalSymbol(LocalLabelVal, Instance);
 258 }
 259
 260 MCSymbol *MCContext::lookupSymbol(const Twine &Name) const {
 261   SmallString<128> NameSV;
 262   StringRef NameRef = Name.toStringRef(NameSV);
 263   return Symbols.lookup(NameRef);
 264 }
 265
 266 //===----------------------------------------------------------------------===//
 267 // Section Management
 268 //===----------------------------------------------------------------------===//
 269
 270 MCSectionMachO *MCContext::getMachOSection(StringRef Segment, StringRef Section,
 271                                            unsigned TypeAndAttributes,
 272                                            unsigned Reserved2, SectionKind Kind,
 273                                            const char *BeginSymName) {
 274
 275   // We unique sections by their segment/section pair.  The returned section
 276   // may not have the same flags as the requested section, if so this should be
 277   // diagnosed by the client as an error.
 278
 279   // Form the name to look up.
 280   SmallString<64> Name;
 281   Name += Segment;
 282   Name.push_back(',');
 283   Name += Section;
 284
 285   // Do the lookup, if we have a hit, return it.
 286   MCSectionMachO *&Entry = MachOUniquingMap[Name];
 287   if (Entry)
 288     return Entry;
 289
 290   MCSymbol *Begin = nullptr;
 291   if (BeginSymName)
 292     Begin = createTempSymbol(BeginSymName, false);
 293
 294   // Otherwise, return a new section.
 295   return Entry = new (*this) MCSectionMachO(Segment, Section, TypeAndAttributes,
 296                                             Reserved2, Kind, Begin);
 297 }
 298
 299 void MCContext::renameELFSection(MCSectionELF *Section, StringRef Name) {
 300   StringRef GroupName;
 301   if (const MCSymbol *Group = Section->getGroup())
 302     GroupName = Group->getName();
 303
 304   unsigned UniqueID = Section->getUniqueID();
 305   ELFUniquingMap.erase(
 306       ELFSectionKey{Section->getSectionName(), GroupName, UniqueID});
 307   auto I = ELFUniquingMap.insert(std::make_pair(
 308                                      ELFSectionKey{Name, GroupName, UniqueID},
 309                                      Section))
 310                .first;
 311   StringRef CachedName = I->first.SectionName;
 312   const_cast<MCSectionELF *>(Section)->setSectionName(CachedName);
 313 }
 314
 315 MCSectionELF *MCContext::createELFRelSection(StringRef Name, unsigned Type,
 316                                              unsigned Flags, unsigned EntrySize,
 317                                              const MCSymbolELF *Group,
 318                                              const MCSectionELF *Associated) {
 319   StringMap<bool>::iterator I;
 320   bool Inserted;
 321   std::tie(I, Inserted) = ELFRelSecNames.insert(std::make_pair(Name, true));
 322
 323   return new (*this)
 324       MCSectionELF(I->getKey(), Type, Flags, SectionKind::getReadOnly(),
 325                    EntrySize, Group, true, nullptr, Associated);
 326 }
 327
 328 MCSectionELF *MCContext::getELFSection(StringRef Section, unsigned Type,
 329                                        unsigned Flags, unsigned EntrySize,
 330                                        StringRef Group, unsigned UniqueID,
 331                                        const char *BeginSymName) {
 332   MCSymbolELF *GroupSym = nullptr;
 333   if (!Group.empty())
 334     GroupSym = cast<MCSymbolELF>(getOrCreateSymbol(Group));
 335
 336   return getELFSection(Section, Type, Flags, EntrySize, GroupSym, UniqueID,
 337                        BeginSymName, nullptr);
 338 }
 339
 340 MCSectionELF *MCContext::getELFSection(StringRef Section, unsigned Type,
 341                                        unsigned Flags, unsigned EntrySize,
 342                                        const MCSymbolELF *GroupSym,
 343                                        unsigned UniqueID,
 344                                        const char *BeginSymName,
 345                                        const MCSectionELF *Associated) {
 346   StringRef Group = "";
 347   if (GroupSym)
 348     Group = GroupSym->getName();
 349   // Do the lookup, if we have a hit, return it.
 350   auto IterBool = ELFUniquingMap.insert(
 351       std::make_pair(ELFSectionKey{Section, Group, UniqueID}, nullptr));
 352   auto &Entry = *IterBool.first;
 353   if (!IterBool.second)
 354     return Entry.second;
 355
 356   StringRef CachedName = Entry.first.SectionName;
 357
 358   SectionKind Kind;
 359   if (Flags & ELF::SHF_EXECINSTR)
 360     Kind = SectionKind::getText();
 361   else
 362     Kind = SectionKind::getReadOnly();
 363
 364   MCSymbol *Begin = nullptr;
 365   if (BeginSymName)
 366     Begin = createTempSymbol(BeginSymName, false);
 367
 368   MCSectionELF *Result =
 369       new (*this) MCSectionELF(CachedName, Type, Flags, Kind, EntrySize,
 370                                GroupSym, UniqueID, Begin, Associated);
 371   Entry.second = Result;
 372   return Result;
 373 }
 374
 375 MCSectionELF *MCContext::createELFGroupSection(const MCSymbolELF *Group) {
 376   MCSectionELF *Result = new (*this)
 377       MCSectionELF(".group", ELF::SHT_GROUP, 0, SectionKind::getReadOnly(), 4,
 378                    Group, ~0, nullptr, nullptr);
 379   return Result;
 380 }
 381
 382 MCSectionCOFF *MCContext::getCOFFSection(StringRef Section,
 383                                          unsigned Characteristics,
 384                                          SectionKind Kind,
 385                                          StringRef COMDATSymName, int Selection,
 386                                          const char *BeginSymName) {
 387   MCSymbol *COMDATSymbol = nullptr;
 388   if (!COMDATSymName.empty()) {
 389     COMDATSymbol = getOrCreateSymbol(COMDATSymName);
 390     COMDATSymName = COMDATSymbol->getName();
 391   }
 392
 393   // Do the lookup, if we have a hit, return it.
 394   COFFSectionKey T{Section, COMDATSymName, Selection};
 395   auto IterBool = COFFUniquingMap.insert(std::make_pair(T, nullptr));
 396   auto Iter = IterBool.first;
 397   if (!IterBool.second)
 398     return Iter->second;
 399
 400   MCSymbol *Begin = nullptr;
 401   if (BeginSymName)
 402     Begin = createTempSymbol(BeginSymName, false);
 403
 404   StringRef CachedName = Iter->first.SectionName;
 405   MCSectionCOFF *Result = new (*this) MCSectionCOFF(
 406       CachedName, Characteristics, COMDATSymbol, Selection, Kind, Begin);
 407
 408   Iter->second = Result;
 409   return Result;
 410 }
 411
 412 MCSectionCOFF *MCContext::getCOFFSection(StringRef Section,
 413                                          unsigned Characteristics,
 414                                          SectionKind Kind,
 415                                          const char *BeginSymName) {
 416   return getCOFFSection(Section, Characteristics, Kind, "", 0, BeginSymName);
 417 }
 418
 419 MCSectionCOFF *MCContext::getCOFFSection(StringRef Section) {
 420   COFFSectionKey T{Section, "", 0};
 421   auto Iter = COFFUniquingMap.find(T);
 422   if (Iter == COFFUniquingMap.end())
 423     return nullptr;
 424   return Iter->second;
 425 }
 426
 427 MCSectionCOFF *MCContext::getAssociativeCOFFSection(MCSectionCOFF *Sec,
 428                                                     const MCSymbol *KeySym) {
 429   // Return the normal section if we don't have to be associative.
 430   if (!KeySym)
 431     return Sec;
 432
 433   // Make an associative section with the same name and kind as the normal
 434   // section.
 435   unsigned Characteristics =
 436       Sec->getCharacteristics() | COFF::IMAGE_SCN_LNK_COMDAT;
 437   return getCOFFSection(Sec->getSectionName(), Characteristics, Sec->getKind(),
 438                         KeySym->getName(),
 439                         COFF::IMAGE_COMDAT_SELECT_ASSOCIATIVE);
 440 }
 441
 442 //===----------------------------------------------------------------------===//
 443 // Dwarf Management
 444 //===----------------------------------------------------------------------===//
 445
 446 /// getDwarfFile - takes a file name an number to place in the dwarf file and
 447 /// directory tables.  If the file number has already been allocated it is an
 448 /// error and zero is returned and the client reports the error, else the
 449 /// allocated file number is returned.  The file numbers may be in any order.
 450 unsigned MCContext::getDwarfFile(StringRef Directory, StringRef FileName,
 451                                  unsigned FileNumber, unsigned CUID) {
 452   MCDwarfLineTable &Table = MCDwarfLineTablesCUMap[CUID];
 453   return Table.getFile(Directory, FileName, FileNumber);
 454 }
 455
 456 /// isValidDwarfFileNumber - takes a dwarf file number and returns true if it
 457 /// currently is assigned and false otherwise.
 458 bool MCContext::isValidDwarfFileNumber(unsigned FileNumber, unsigned CUID) {
 459   const SmallVectorImpl<MCDwarfFile> &MCDwarfFiles = getMCDwarfFiles(CUID);
 460   if (FileNumber == 0 || FileNumber >= MCDwarfFiles.size())
 461     return false;
 462
 463   return !MCDwarfFiles[FileNumber].Name.empty();
 464 }
 465
 466 /// Remove empty sections from SectionStartEndSyms, to avoid generating
 467 /// useless debug info for them.
 468 void MCContext::finalizeDwarfSections(MCStreamer &MCOS) {
 469   SectionsForRanges.remove_if(
 470       [&](MCSection *Sec) { return !MCOS.mayHaveInstructions(*Sec); });
 471 }
 472
 473 void MCContext::reportFatalError(SMLoc Loc, const Twine &Msg) const {
 474   // If we have a source manager and a location, use it. Otherwise just
 475   // use the generic report_fatal_error().
 476   if (!SrcMgr || Loc == SMLoc())
 477     report_fatal_error(Msg, false);
 478
 479   // Use the source manager to print the message.
 480   SrcMgr->PrintMessage(Loc, SourceMgr::DK_Error, Msg);
 481
 482   // If we reached here, we are failing ungracefully. Run the interrupt handlers
 483   // to make sure any special cleanups get done, in particular that we remove
 484   // files registered with RemoveFileOnSignal.
 485   sys::RunInterruptHandlers();
 486   exit(1);
 487 }