Fixed/added namespace ending comments using clang-tidy. NFC
[oota-llvm.git] / lib / MC / MCDwarf.cpp
1 //===- lib/MC/MCDwarf.cpp - MCDwarf implementation ------------------------===//
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/MCDwarf.h"
11 #include "llvm/ADT/Hashing.h"
12 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
13 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
14 #include "llvm/ADT/Twine.h"
15 #include "llvm/Config/config.h"
16 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
17 #include "llvm/MC/MCContext.h"
18 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
19 #include "llvm/MC/MCObjectFileInfo.h"
20 #include "llvm/MC/MCObjectStreamer.h"
21 #include "llvm/MC/MCRegisterInfo.h"
22 #include "llvm/MC/MCSection.h"
23 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
24 #include "llvm/Support/Debug.h"
25 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
26 #include "llvm/Support/LEB128.h"
27 #include "llvm/Support/Path.h"
28 #include "llvm/Support/SourceMgr.h"
29 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
30 using namespace llvm;
31
32 // Given a special op, return the address skip amount (in units of
33 // DWARF2_LINE_MIN_INSN_LENGTH.
34 #define SPECIAL_ADDR(op) (((op) - DWARF2_LINE_OPCODE_BASE)/DWARF2_LINE_RANGE)
35
36 // The maximum address skip amount that can be encoded with a special op.
37 #define MAX_SPECIAL_ADDR_DELTA         SPECIAL_ADDR(255)
38
39 // First special line opcode - leave room for the standard opcodes.
40 // Note: If you want to change this, you'll have to update the
41 // "standard_opcode_lengths" table that is emitted in DwarfFileTable::Emit().
42 #define DWARF2_LINE_OPCODE_BASE         13
43
44 // Minimum line offset in a special line info. opcode.  This value
45 // was chosen to give a reasonable range of values.
46 #define DWARF2_LINE_BASE                -5
47
48 // Range of line offsets in a special line info. opcode.
49 #define DWARF2_LINE_RANGE               14
50
51 static inline uint64_t ScaleAddrDelta(MCContext &Context, uint64_t AddrDelta) {
52   unsigned MinInsnLength = Context.getAsmInfo()->getMinInstAlignment();
53   if (MinInsnLength == 1)
54     return AddrDelta;
55   if (AddrDelta % MinInsnLength != 0) {
56     // TODO: report this error, but really only once.
57     ;
58   }
59   return AddrDelta / MinInsnLength;
60 }
61
62 //
63 // This is called when an instruction is assembled into the specified section
64 // and if there is information from the last .loc directive that has yet to have
65 // a line entry made for it is made.
66 //
67 void MCLineEntry::Make(MCObjectStreamer *MCOS, MCSection *Section) {
68   if (!MCOS->getContext().getDwarfLocSeen())
69     return;
70
71   // Create a symbol at in the current section for use in the line entry.
72   MCSymbol *LineSym = MCOS->getContext().createTempSymbol();
73   // Set the value of the symbol to use for the MCLineEntry.
74   MCOS->EmitLabel(LineSym);
75
76   // Get the current .loc info saved in the context.
77   const MCDwarfLoc &DwarfLoc = MCOS->getContext().getCurrentDwarfLoc();
78
79   // Create a (local) line entry with the symbol and the current .loc info.
80   MCLineEntry LineEntry(LineSym, DwarfLoc);
81
82   // clear DwarfLocSeen saying the current .loc info is now used.
83   MCOS->getContext().clearDwarfLocSeen();
84
85   // Add the line entry to this section's entries.
86   MCOS->getContext()
87       .getMCDwarfLineTable(MCOS->getContext().getDwarfCompileUnitID())
88       .getMCLineSections()
89       .addLineEntry(LineEntry, Section);
90 }
91
92 //
93 // This helper routine returns an expression of End - Start + IntVal .
94 //
95 static inline const MCExpr *MakeStartMinusEndExpr(const MCStreamer &MCOS,
96                                                   const MCSymbol &Start,
97                                                   const MCSymbol &End,
98                                                   int IntVal) {
99   MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant = MCSymbolRefExpr::VK_None;
100   const MCExpr *Res =
101     MCSymbolRefExpr::create(&End, Variant, MCOS.getContext());
102   const MCExpr *RHS =
103     MCSymbolRefExpr::create(&Start, Variant, MCOS.getContext());
104   const MCExpr *Res1 =
105     MCBinaryExpr::create(MCBinaryExpr::Sub, Res, RHS, MCOS.getContext());
106   const MCExpr *Res2 =
107     MCConstantExpr::create(IntVal, MCOS.getContext());
108   const MCExpr *Res3 =
109     MCBinaryExpr::create(MCBinaryExpr::Sub, Res1, Res2, MCOS.getContext());
110   return Res3;
111 }
112
113 //
114 // This emits the Dwarf line table for the specified section from the entries
115 // in the LineSection.
116 //
117 static inline void
118 EmitDwarfLineTable(MCObjectStreamer *MCOS, MCSection *Section,
119                    const MCLineSection::MCLineEntryCollection &LineEntries) {
120   unsigned FileNum = 1;
121   unsigned LastLine = 1;
122   unsigned Column = 0;
123   unsigned Flags = DWARF2_LINE_DEFAULT_IS_STMT ? DWARF2_FLAG_IS_STMT : 0;
124   unsigned Isa = 0;
125   unsigned Discriminator = 0;
126   MCSymbol *LastLabel = nullptr;
127
128   // Loop through each MCLineEntry and encode the dwarf line number table.
129   for (auto it = LineEntries.begin(),
130             ie = LineEntries.end();
131        it != ie; ++it) {
132
133     if (FileNum != it->getFileNum()) {
134       FileNum = it->getFileNum();
135       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNS_set_file, 1);
136       MCOS->EmitULEB128IntValue(FileNum);
137     }
138     if (Column != it->getColumn()) {
139       Column = it->getColumn();
140       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNS_set_column, 1);
141       MCOS->EmitULEB128IntValue(Column);
142     }
143     if (Discriminator != it->getDiscriminator()) {
144       Discriminator = it->getDiscriminator();
145       unsigned Size = getULEB128Size(Discriminator);
146       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNS_extended_op, 1);
147       MCOS->EmitULEB128IntValue(Size + 1);
148       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNE_set_discriminator, 1);
149       MCOS->EmitULEB128IntValue(Discriminator);
150     }
151     if (Isa != it->getIsa()) {
152       Isa = it->getIsa();
153       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNS_set_isa, 1);
154       MCOS->EmitULEB128IntValue(Isa);
155     }
156     if ((it->getFlags() ^ Flags) & DWARF2_FLAG_IS_STMT) {
157       Flags = it->getFlags();
158       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNS_negate_stmt, 1);
159     }
160     if (it->getFlags() & DWARF2_FLAG_BASIC_BLOCK)
161       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNS_set_basic_block, 1);
162     if (it->getFlags() & DWARF2_FLAG_PROLOGUE_END)
163       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNS_set_prologue_end, 1);
164     if (it->getFlags() & DWARF2_FLAG_EPILOGUE_BEGIN)
165       MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LNS_set_epilogue_begin, 1);
166
167     int64_t LineDelta = static_cast<int64_t>(it->getLine()) - LastLine;
168     MCSymbol *Label = it->getLabel();
169
170     // At this point we want to emit/create the sequence to encode the delta in
171     // line numbers and the increment of the address from the previous Label
172     // and the current Label.
173     const MCAsmInfo *asmInfo = MCOS->getContext().getAsmInfo();
174     MCOS->EmitDwarfAdvanceLineAddr(LineDelta, LastLabel, Label,
175                                    asmInfo->getPointerSize());
176
177     LastLine = it->getLine();
178     LastLabel = Label;
179   }
180
181   // Emit a DW_LNE_end_sequence for the end of the section.
182   // Use the section end label to compute the address delta and use INT64_MAX
183   // as the line delta which is the signal that this is actually a
184   // DW_LNE_end_sequence.
185   MCSymbol *SectionEnd = MCOS->endSection(Section);
186
187   // Switch back the dwarf line section, in case endSection had to switch the
188   // section.
189   MCContext &Ctx = MCOS->getContext();
190   MCOS->SwitchSection(Ctx.getObjectFileInfo()->getDwarfLineSection());
191
192   const MCAsmInfo *AsmInfo = Ctx.getAsmInfo();
193   MCOS->EmitDwarfAdvanceLineAddr(INT64_MAX, LastLabel, SectionEnd,
194                                  AsmInfo->getPointerSize());
195 }
196
197 //
198 // This emits the Dwarf file and the line tables.
199 //
200 void MCDwarfLineTable::Emit(MCObjectStreamer *MCOS) {
201   MCContext &context = MCOS->getContext();
202
203   auto &LineTables = context.getMCDwarfLineTables();
204
205   // Bail out early so we don't switch to the debug_line section needlessly and
206   // in doing so create an unnecessary (if empty) section.
207   if (LineTables.empty())
208     return;
209
210   // Switch to the section where the table will be emitted into.
211   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfLineSection());
212
213   // Handle the rest of the Compile Units.
214   for (const auto &CUIDTablePair : LineTables)
215     CUIDTablePair.second.EmitCU(MCOS);
216 }
217
218 void MCDwarfDwoLineTable::Emit(MCStreamer &MCOS) const {
219   MCOS.EmitLabel(Header.Emit(&MCOS, None).second);
220 }
221
222 std::pair<MCSymbol *, MCSymbol *> MCDwarfLineTableHeader::Emit(MCStreamer *MCOS) const {
223   static const char StandardOpcodeLengths[] = {
224       0, // length of DW_LNS_copy
225       1, // length of DW_LNS_advance_pc
226       1, // length of DW_LNS_advance_line
227       1, // length of DW_LNS_set_file
228       1, // length of DW_LNS_set_column
229       0, // length of DW_LNS_negate_stmt
230       0, // length of DW_LNS_set_basic_block
231       0, // length of DW_LNS_const_add_pc
232       1, // length of DW_LNS_fixed_advance_pc
233       0, // length of DW_LNS_set_prologue_end
234       0, // length of DW_LNS_set_epilogue_begin
235       1  // DW_LNS_set_isa
236   };
237   assert(array_lengthof(StandardOpcodeLengths) ==
238          (DWARF2_LINE_OPCODE_BASE - 1));
239   return Emit(MCOS, StandardOpcodeLengths);
240 }
241
242 static const MCExpr *forceExpAbs(MCStreamer &OS, const MCExpr* Expr) {
243   MCContext &Context = OS.getContext();
244   assert(!isa<MCSymbolRefExpr>(Expr));
245   if (Context.getAsmInfo()->hasAggressiveSymbolFolding())
246     return Expr;
247
248   MCSymbol *ABS = Context.createTempSymbol();
249   OS.EmitAssignment(ABS, Expr);
250   return MCSymbolRefExpr::create(ABS, Context);
251 }
252
253 static void emitAbsValue(MCStreamer &OS, const MCExpr *Value, unsigned Size) {
254   const MCExpr *ABS = forceExpAbs(OS, Value);
255   OS.EmitValue(ABS, Size);
256 }
257
258 std::pair<MCSymbol *, MCSymbol *>
259 MCDwarfLineTableHeader::Emit(MCStreamer *MCOS,
260                              ArrayRef<char> StandardOpcodeLengths) const {
261
262   MCContext &context = MCOS->getContext();
263
264   // Create a symbol at the beginning of the line table.
265   MCSymbol *LineStartSym = Label;
266   if (!LineStartSym)
267     LineStartSym = context.createTempSymbol();
268   // Set the value of the symbol, as we are at the start of the line table.
269   MCOS->EmitLabel(LineStartSym);
270
271   // Create a symbol for the end of the section (to be set when we get there).
272   MCSymbol *LineEndSym = context.createTempSymbol();
273
274   // The first 4 bytes is the total length of the information for this
275   // compilation unit (not including these 4 bytes for the length).
276   emitAbsValue(*MCOS,
277                MakeStartMinusEndExpr(*MCOS, *LineStartSym, *LineEndSym, 4), 4);
278
279   // Next 2 bytes is the Version, which is Dwarf 2.
280   MCOS->EmitIntValue(2, 2);
281
282   // Create a symbol for the end of the prologue (to be set when we get there).
283   MCSymbol *ProEndSym = context.createTempSymbol(); // Lprologue_end
284
285   // Length of the prologue, is the next 4 bytes.  Which is the start of the
286   // section to the end of the prologue.  Not including the 4 bytes for the
287   // total length, the 2 bytes for the version, and these 4 bytes for the
288   // length of the prologue.
289   emitAbsValue(
290       *MCOS,
291       MakeStartMinusEndExpr(*MCOS, *LineStartSym, *ProEndSym, (4 + 2 + 4)), 4);
292
293   // Parameters of the state machine, are next.
294   MCOS->EmitIntValue(context.getAsmInfo()->getMinInstAlignment(), 1);
295   MCOS->EmitIntValue(DWARF2_LINE_DEFAULT_IS_STMT, 1);
296   MCOS->EmitIntValue(DWARF2_LINE_BASE, 1);
297   MCOS->EmitIntValue(DWARF2_LINE_RANGE, 1);
298   MCOS->EmitIntValue(StandardOpcodeLengths.size() + 1, 1);
299
300   // Standard opcode lengths
301   for (char Length : StandardOpcodeLengths)
302     MCOS->EmitIntValue(Length, 1);
303
304   // Put out the directory and file tables.
305
306   // First the directory table.
307   for (unsigned i = 0; i < MCDwarfDirs.size(); i++) {
308     MCOS->EmitBytes(MCDwarfDirs[i]); // the DirectoryName
309     MCOS->EmitBytes(StringRef("\0", 1)); // the null term. of the string
310   }
311   MCOS->EmitIntValue(0, 1); // Terminate the directory list
312
313   // Second the file table.
314   for (unsigned i = 1; i < MCDwarfFiles.size(); i++) {
315     assert(!MCDwarfFiles[i].Name.empty());
316     MCOS->EmitBytes(MCDwarfFiles[i].Name); // FileName
317     MCOS->EmitBytes(StringRef("\0", 1)); // the null term. of the string
318     // the Directory num
319     MCOS->EmitULEB128IntValue(MCDwarfFiles[i].DirIndex);
320     MCOS->EmitIntValue(0, 1); // last modification timestamp (always 0)
321     MCOS->EmitIntValue(0, 1); // filesize (always 0)
322   }
323   MCOS->EmitIntValue(0, 1); // Terminate the file list
324
325   // This is the end of the prologue, so set the value of the symbol at the
326   // end of the prologue (that was used in a previous expression).
327   MCOS->EmitLabel(ProEndSym);
328
329   return std::make_pair(LineStartSym, LineEndSym);
330 }
331
332 void MCDwarfLineTable::EmitCU(MCObjectStreamer *MCOS) const {
333   MCSymbol *LineEndSym = Header.Emit(MCOS).second;
334
335   // Put out the line tables.
336   for (const auto &LineSec : MCLineSections.getMCLineEntries())
337     EmitDwarfLineTable(MCOS, LineSec.first, LineSec.second);
338
339   // This is the end of the section, so set the value of the symbol at the end
340   // of this section (that was used in a previous expression).
341   MCOS->EmitLabel(LineEndSym);
342 }
343
344 unsigned MCDwarfLineTable::getFile(StringRef &Directory, StringRef &FileName,
345                                    unsigned FileNumber) {
346   return Header.getFile(Directory, FileName, FileNumber);
347 }
348
349 unsigned MCDwarfLineTableHeader::getFile(StringRef &Directory,
350                                          StringRef &FileName,
351                                          unsigned FileNumber) {
352   if (Directory == CompilationDir)
353     Directory = "";
354   if (FileName.empty()) {
355     FileName = "<stdin>";
356     Directory = "";
357   }
358   assert(!FileName.empty());
359   if (FileNumber == 0) {
360     FileNumber = SourceIdMap.size() + 1;
361     assert((MCDwarfFiles.empty() || FileNumber == MCDwarfFiles.size()) &&
362            "Don't mix autonumbered and explicit numbered line table usage");
363     SmallString<256> Buffer;
364     auto IterBool = SourceIdMap.insert(
365         std::make_pair((Directory + Twine('\0') + FileName).toStringRef(Buffer),
366                        FileNumber));
367     if (!IterBool.second)
368       return IterBool.first->second;
369   }
370   // Make space for this FileNumber in the MCDwarfFiles vector if needed.
371   MCDwarfFiles.resize(FileNumber + 1);
372
373   // Get the new MCDwarfFile slot for this FileNumber.
374   MCDwarfFile &File = MCDwarfFiles[FileNumber];
375
376   // It is an error to use see the same number more than once.
377   if (!File.Name.empty())
378     return 0;
379
380   if (Directory.empty()) {
381     // Separate the directory part from the basename of the FileName.
382     StringRef tFileName = sys::path::filename(FileName);
383     if (!tFileName.empty()) {
384       Directory = sys::path::parent_path(FileName);
385       if (!Directory.empty())
386         FileName = tFileName;
387     }
388   }
389
390   // Find or make an entry in the MCDwarfDirs vector for this Directory.
391   // Capture directory name.
392   unsigned DirIndex;
393   if (Directory.empty()) {
394     // For FileNames with no directories a DirIndex of 0 is used.
395     DirIndex = 0;
396   } else {
397     DirIndex = 0;
398     for (unsigned End = MCDwarfDirs.size(); DirIndex < End; DirIndex++) {
399       if (Directory == MCDwarfDirs[DirIndex])
400         break;
401     }
402     if (DirIndex >= MCDwarfDirs.size())
403       MCDwarfDirs.push_back(Directory);
404     // The DirIndex is one based, as DirIndex of 0 is used for FileNames with
405     // no directories.  MCDwarfDirs[] is unlike MCDwarfFiles[] in that the
406     // directory names are stored at MCDwarfDirs[DirIndex-1] where FileNames
407     // are stored at MCDwarfFiles[FileNumber].Name .
408     DirIndex++;
409   }
410
411   File.Name = FileName;
412   File.DirIndex = DirIndex;
413
414   // return the allocated FileNumber.
415   return FileNumber;
416 }
417
418 /// Utility function to emit the encoding to a streamer.
419 void MCDwarfLineAddr::Emit(MCStreamer *MCOS, int64_t LineDelta,
420                            uint64_t AddrDelta) {
421   MCContext &Context = MCOS->getContext();
422   SmallString<256> Tmp;
423   raw_svector_ostream OS(Tmp);
424   MCDwarfLineAddr::Encode(Context, LineDelta, AddrDelta, OS);
425   MCOS->EmitBytes(OS.str());
426 }
427
428 /// Utility function to encode a Dwarf pair of LineDelta and AddrDeltas.
429 void MCDwarfLineAddr::Encode(MCContext &Context, int64_t LineDelta,
430                              uint64_t AddrDelta, raw_ostream &OS) {
431   uint64_t Temp, Opcode;
432   bool NeedCopy = false;
433
434   // Scale the address delta by the minimum instruction length.
435   AddrDelta = ScaleAddrDelta(Context, AddrDelta);
436
437   // A LineDelta of INT64_MAX is a signal that this is actually a
438   // DW_LNE_end_sequence. We cannot use special opcodes here, since we want the
439   // end_sequence to emit the matrix entry.
440   if (LineDelta == INT64_MAX) {
441     if (AddrDelta == MAX_SPECIAL_ADDR_DELTA)
442       OS << char(dwarf::DW_LNS_const_add_pc);
443     else if (AddrDelta) {
444       OS << char(dwarf::DW_LNS_advance_pc);
445       encodeULEB128(AddrDelta, OS);
446     }
447     OS << char(dwarf::DW_LNS_extended_op);
448     OS << char(1);
449     OS << char(dwarf::DW_LNE_end_sequence);
450     return;
451   }
452
453   // Bias the line delta by the base.
454   Temp = LineDelta - DWARF2_LINE_BASE;
455
456   // If the line increment is out of range of a special opcode, we must encode
457   // it with DW_LNS_advance_line.
458   if (Temp >= DWARF2_LINE_RANGE) {
459     OS << char(dwarf::DW_LNS_advance_line);
460     encodeSLEB128(LineDelta, OS);
461
462     LineDelta = 0;
463     Temp = 0 - DWARF2_LINE_BASE;
464     NeedCopy = true;
465   }
466
467   // Use DW_LNS_copy instead of a "line +0, addr +0" special opcode.
468   if (LineDelta == 0 && AddrDelta == 0) {
469     OS << char(dwarf::DW_LNS_copy);
470     return;
471   }
472
473   // Bias the opcode by the special opcode base.
474   Temp += DWARF2_LINE_OPCODE_BASE;
475
476   // Avoid overflow when addr_delta is large.
477   if (AddrDelta < 256 + MAX_SPECIAL_ADDR_DELTA) {
478     // Try using a special opcode.
479     Opcode = Temp + AddrDelta * DWARF2_LINE_RANGE;
480     if (Opcode <= 255) {
481       OS << char(Opcode);
482       return;
483     }
484
485     // Try using DW_LNS_const_add_pc followed by special op.
486     Opcode = Temp + (AddrDelta - MAX_SPECIAL_ADDR_DELTA) * DWARF2_LINE_RANGE;
487     if (Opcode <= 255) {
488       OS << char(dwarf::DW_LNS_const_add_pc);
489       OS << char(Opcode);
490       return;
491     }
492   }
493
494   // Otherwise use DW_LNS_advance_pc.
495   OS << char(dwarf::DW_LNS_advance_pc);
496   encodeULEB128(AddrDelta, OS);
497
498   if (NeedCopy)
499     OS << char(dwarf::DW_LNS_copy);
500   else
501     OS << char(Temp);
502 }
503
504 // Utility function to write a tuple for .debug_abbrev.
505 static void EmitAbbrev(MCStreamer *MCOS, uint64_t Name, uint64_t Form) {
506   MCOS->EmitULEB128IntValue(Name);
507   MCOS->EmitULEB128IntValue(Form);
508 }
509
510 // When generating dwarf for assembly source files this emits
511 // the data for .debug_abbrev section which contains three DIEs.
512 static void EmitGenDwarfAbbrev(MCStreamer *MCOS) {
513   MCContext &context = MCOS->getContext();
514   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfAbbrevSection());
515
516   // DW_TAG_compile_unit DIE abbrev (1).
517   MCOS->EmitULEB128IntValue(1);
518   MCOS->EmitULEB128IntValue(dwarf::DW_TAG_compile_unit);
519   MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_CHILDREN_yes, 1);
520   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_stmt_list, dwarf::DW_FORM_data4);
521   if (MCOS->getContext().getGenDwarfSectionSyms().size() > 1 &&
522       MCOS->getContext().getDwarfVersion() >= 3) {
523     EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_ranges, dwarf::DW_FORM_data4);
524   } else {
525     EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_low_pc, dwarf::DW_FORM_addr);
526     EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_high_pc, dwarf::DW_FORM_addr);
527   }
528   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_name, dwarf::DW_FORM_string);
529   if (!context.getCompilationDir().empty())
530     EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_comp_dir, dwarf::DW_FORM_string);
531   StringRef DwarfDebugFlags = context.getDwarfDebugFlags();
532   if (!DwarfDebugFlags.empty())
533     EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_APPLE_flags, dwarf::DW_FORM_string);
534   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_producer, dwarf::DW_FORM_string);
535   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_language, dwarf::DW_FORM_data2);
536   EmitAbbrev(MCOS, 0, 0);
537
538   // DW_TAG_label DIE abbrev (2).
539   MCOS->EmitULEB128IntValue(2);
540   MCOS->EmitULEB128IntValue(dwarf::DW_TAG_label);
541   MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_CHILDREN_yes, 1);
542   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_name, dwarf::DW_FORM_string);
543   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_decl_file, dwarf::DW_FORM_data4);
544   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_decl_line, dwarf::DW_FORM_data4);
545   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_low_pc, dwarf::DW_FORM_addr);
546   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_prototyped, dwarf::DW_FORM_flag);
547   EmitAbbrev(MCOS, 0, 0);
548
549   // DW_TAG_unspecified_parameters DIE abbrev (3).
550   MCOS->EmitULEB128IntValue(3);
551   MCOS->EmitULEB128IntValue(dwarf::DW_TAG_unspecified_parameters);
552   MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_CHILDREN_no, 1);
553   EmitAbbrev(MCOS, 0, 0);
554
555   // Terminate the abbreviations for this compilation unit.
556   MCOS->EmitIntValue(0, 1);
557 }
558
559 // When generating dwarf for assembly source files this emits the data for
560 // .debug_aranges section. This section contains a header and a table of pairs
561 // of PointerSize'ed values for the address and size of section(s) with line
562 // table entries.
563 static void EmitGenDwarfAranges(MCStreamer *MCOS,
564                                 const MCSymbol *InfoSectionSymbol) {
565   MCContext &context = MCOS->getContext();
566
567   auto &Sections = context.getGenDwarfSectionSyms();
568
569   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfARangesSection());
570
571   // This will be the length of the .debug_aranges section, first account for
572   // the size of each item in the header (see below where we emit these items).
573   int Length = 4 + 2 + 4 + 1 + 1;
574
575   // Figure the padding after the header before the table of address and size
576   // pairs who's values are PointerSize'ed.
577   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
578   int AddrSize = asmInfo->getPointerSize();
579   int Pad = 2 * AddrSize - (Length & (2 * AddrSize - 1));
580   if (Pad == 2 * AddrSize)
581     Pad = 0;
582   Length += Pad;
583
584   // Add the size of the pair of PointerSize'ed values for the address and size
585   // of each section we have in the table.
586   Length += 2 * AddrSize * Sections.size();
587   // And the pair of terminating zeros.
588   Length += 2 * AddrSize;
589
590
591   // Emit the header for this section.
592   // The 4 byte length not including the 4 byte value for the length.
593   MCOS->EmitIntValue(Length - 4, 4);
594   // The 2 byte version, which is 2.
595   MCOS->EmitIntValue(2, 2);
596   // The 4 byte offset to the compile unit in the .debug_info from the start
597   // of the .debug_info.
598   if (InfoSectionSymbol)
599     MCOS->EmitSymbolValue(InfoSectionSymbol, 4,
600                           asmInfo->needsDwarfSectionOffsetDirective());
601   else
602     MCOS->EmitIntValue(0, 4);
603   // The 1 byte size of an address.
604   MCOS->EmitIntValue(AddrSize, 1);
605   // The 1 byte size of a segment descriptor, we use a value of zero.
606   MCOS->EmitIntValue(0, 1);
607   // Align the header with the padding if needed, before we put out the table.
608   for(int i = 0; i < Pad; i++)
609     MCOS->EmitIntValue(0, 1);
610
611   // Now emit the table of pairs of PointerSize'ed values for the section
612   // addresses and sizes.
613   for (MCSection *Sec : Sections) {
614     const MCSymbol *StartSymbol = Sec->getBeginSymbol();
615     MCSymbol *EndSymbol = Sec->getEndSymbol(context);
616     assert(StartSymbol && "StartSymbol must not be NULL");
617     assert(EndSymbol && "EndSymbol must not be NULL");
618
619     const MCExpr *Addr = MCSymbolRefExpr::create(
620       StartSymbol, MCSymbolRefExpr::VK_None, context);
621     const MCExpr *Size = MakeStartMinusEndExpr(*MCOS,
622       *StartSymbol, *EndSymbol, 0);
623     MCOS->EmitValue(Addr, AddrSize);
624     emitAbsValue(*MCOS, Size, AddrSize);
625   }
626
627   // And finally the pair of terminating zeros.
628   MCOS->EmitIntValue(0, AddrSize);
629   MCOS->EmitIntValue(0, AddrSize);
630 }
631
632 // When generating dwarf for assembly source files this emits the data for
633 // .debug_info section which contains three parts.  The header, the compile_unit
634 // DIE and a list of label DIEs.
635 static void EmitGenDwarfInfo(MCStreamer *MCOS,
636                              const MCSymbol *AbbrevSectionSymbol,
637                              const MCSymbol *LineSectionSymbol,
638                              const MCSymbol *RangesSectionSymbol) {
639   MCContext &context = MCOS->getContext();
640
641   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfInfoSection());
642
643   // Create a symbol at the start and end of this section used in here for the
644   // expression to calculate the length in the header.
645   MCSymbol *InfoStart = context.createTempSymbol();
646   MCOS->EmitLabel(InfoStart);
647   MCSymbol *InfoEnd = context.createTempSymbol();
648
649   // First part: the header.
650
651   // The 4 byte total length of the information for this compilation unit, not
652   // including these 4 bytes.
653   const MCExpr *Length = MakeStartMinusEndExpr(*MCOS, *InfoStart, *InfoEnd, 4);
654   emitAbsValue(*MCOS, Length, 4);
655
656   // The 2 byte DWARF version.
657   MCOS->EmitIntValue(context.getDwarfVersion(), 2);
658
659   const MCAsmInfo &AsmInfo = *context.getAsmInfo();
660   // The 4 byte offset to the debug abbrevs from the start of the .debug_abbrev,
661   // it is at the start of that section so this is zero.
662   if (AbbrevSectionSymbol == nullptr)
663     MCOS->EmitIntValue(0, 4);
664   else
665     MCOS->EmitSymbolValue(AbbrevSectionSymbol, 4,
666                           AsmInfo.needsDwarfSectionOffsetDirective());
667
668   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
669   int AddrSize = asmInfo->getPointerSize();
670   // The 1 byte size of an address.
671   MCOS->EmitIntValue(AddrSize, 1);
672
673   // Second part: the compile_unit DIE.
674
675   // The DW_TAG_compile_unit DIE abbrev (1).
676   MCOS->EmitULEB128IntValue(1);
677
678   // DW_AT_stmt_list, a 4 byte offset from the start of the .debug_line section,
679   // which is at the start of that section so this is zero.
680   if (LineSectionSymbol)
681     MCOS->EmitSymbolValue(LineSectionSymbol, 4,
682                           AsmInfo.needsDwarfSectionOffsetDirective());
683   else
684     MCOS->EmitIntValue(0, 4);
685
686   if (RangesSectionSymbol) {
687     // There are multiple sections containing code, so we must use the
688     // .debug_ranges sections.
689
690     // AT_ranges, the 4 byte offset from the start of the .debug_ranges section
691     // to the address range list for this compilation unit.
692     MCOS->EmitSymbolValue(RangesSectionSymbol, 4);
693   } else {
694     // If we only have one non-empty code section, we can use the simpler
695     // AT_low_pc and AT_high_pc attributes.
696
697     // Find the first (and only) non-empty text section
698     auto &Sections = context.getGenDwarfSectionSyms();
699     const auto TextSection = Sections.begin();
700     assert(TextSection != Sections.end() && "No text section found");
701
702     MCSymbol *StartSymbol = (*TextSection)->getBeginSymbol();
703     MCSymbol *EndSymbol = (*TextSection)->getEndSymbol(context);
704     assert(StartSymbol && "StartSymbol must not be NULL");
705     assert(EndSymbol && "EndSymbol must not be NULL");
706
707     // AT_low_pc, the first address of the default .text section.
708     const MCExpr *Start = MCSymbolRefExpr::create(
709         StartSymbol, MCSymbolRefExpr::VK_None, context);
710     MCOS->EmitValue(Start, AddrSize);
711
712     // AT_high_pc, the last address of the default .text section.
713     const MCExpr *End = MCSymbolRefExpr::create(
714       EndSymbol, MCSymbolRefExpr::VK_None, context);
715     MCOS->EmitValue(End, AddrSize);
716   }
717
718   // AT_name, the name of the source file.  Reconstruct from the first directory
719   // and file table entries.
720   const SmallVectorImpl<std::string> &MCDwarfDirs = context.getMCDwarfDirs();
721   if (MCDwarfDirs.size() > 0) {
722     MCOS->EmitBytes(MCDwarfDirs[0]);
723     MCOS->EmitBytes(sys::path::get_separator());
724   }
725   const SmallVectorImpl<MCDwarfFile> &MCDwarfFiles =
726     MCOS->getContext().getMCDwarfFiles();
727   MCOS->EmitBytes(MCDwarfFiles[1].Name);
728   MCOS->EmitIntValue(0, 1); // NULL byte to terminate the string.
729
730   // AT_comp_dir, the working directory the assembly was done in.
731   if (!context.getCompilationDir().empty()) {
732     MCOS->EmitBytes(context.getCompilationDir());
733     MCOS->EmitIntValue(0, 1); // NULL byte to terminate the string.
734   }
735
736   // AT_APPLE_flags, the command line arguments of the assembler tool.
737   StringRef DwarfDebugFlags = context.getDwarfDebugFlags();
738   if (!DwarfDebugFlags.empty()){
739     MCOS->EmitBytes(DwarfDebugFlags);
740     MCOS->EmitIntValue(0, 1); // NULL byte to terminate the string.
741   }
742
743   // AT_producer, the version of the assembler tool.
744   StringRef DwarfDebugProducer = context.getDwarfDebugProducer();
745   if (!DwarfDebugProducer.empty())
746     MCOS->EmitBytes(DwarfDebugProducer);
747   else
748     MCOS->EmitBytes(StringRef("llvm-mc (based on LLVM " PACKAGE_VERSION ")"));
749   MCOS->EmitIntValue(0, 1); // NULL byte to terminate the string.
750
751   // AT_language, a 4 byte value.  We use DW_LANG_Mips_Assembler as the dwarf2
752   // draft has no standard code for assembler.
753   MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LANG_Mips_Assembler, 2);
754
755   // Third part: the list of label DIEs.
756
757   // Loop on saved info for dwarf labels and create the DIEs for them.
758   const std::vector<MCGenDwarfLabelEntry> &Entries =
759       MCOS->getContext().getMCGenDwarfLabelEntries();
760   for (const auto &Entry : Entries) {
761     // The DW_TAG_label DIE abbrev (2).
762     MCOS->EmitULEB128IntValue(2);
763
764     // AT_name, of the label without any leading underbar.
765     MCOS->EmitBytes(Entry.getName());
766     MCOS->EmitIntValue(0, 1); // NULL byte to terminate the string.
767
768     // AT_decl_file, index into the file table.
769     MCOS->EmitIntValue(Entry.getFileNumber(), 4);
770
771     // AT_decl_line, source line number.
772     MCOS->EmitIntValue(Entry.getLineNumber(), 4);
773
774     // AT_low_pc, start address of the label.
775     const MCExpr *AT_low_pc = MCSymbolRefExpr::create(Entry.getLabel(),
776                                              MCSymbolRefExpr::VK_None, context);
777     MCOS->EmitValue(AT_low_pc, AddrSize);
778
779     // DW_AT_prototyped, a one byte flag value of 0 saying we have no prototype.
780     MCOS->EmitIntValue(0, 1);
781
782     // The DW_TAG_unspecified_parameters DIE abbrev (3).
783     MCOS->EmitULEB128IntValue(3);
784
785     // Add the NULL DIE terminating the DW_TAG_unspecified_parameters DIE's.
786     MCOS->EmitIntValue(0, 1);
787   }
788
789   // Add the NULL DIE terminating the Compile Unit DIE's.
790   MCOS->EmitIntValue(0, 1);
791
792   // Now set the value of the symbol at the end of the info section.
793   MCOS->EmitLabel(InfoEnd);
794 }
795
796 // When generating dwarf for assembly source files this emits the data for
797 // .debug_ranges section. We only emit one range list, which spans all of the
798 // executable sections of this file.
799 static void EmitGenDwarfRanges(MCStreamer *MCOS) {
800   MCContext &context = MCOS->getContext();
801   auto &Sections = context.getGenDwarfSectionSyms();
802
803   const MCAsmInfo *AsmInfo = context.getAsmInfo();
804   int AddrSize = AsmInfo->getPointerSize();
805
806   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfRangesSection());
807
808   for (MCSection *Sec : Sections) {
809     const MCSymbol *StartSymbol = Sec->getBeginSymbol();
810     MCSymbol *EndSymbol = Sec->getEndSymbol(context);
811     assert(StartSymbol && "StartSymbol must not be NULL");
812     assert(EndSymbol && "EndSymbol must not be NULL");
813
814     // Emit a base address selection entry for the start of this section
815     const MCExpr *SectionStartAddr = MCSymbolRefExpr::create(
816       StartSymbol, MCSymbolRefExpr::VK_None, context);
817     MCOS->EmitFill(AddrSize, 0xFF);
818     MCOS->EmitValue(SectionStartAddr, AddrSize);
819
820     // Emit a range list entry spanning this section
821     const MCExpr *SectionSize = MakeStartMinusEndExpr(*MCOS,
822       *StartSymbol, *EndSymbol, 0);
823     MCOS->EmitIntValue(0, AddrSize);
824     emitAbsValue(*MCOS, SectionSize, AddrSize);
825   }
826
827   // Emit end of list entry
828   MCOS->EmitIntValue(0, AddrSize);
829   MCOS->EmitIntValue(0, AddrSize);
830 }
831
832 //
833 // When generating dwarf for assembly source files this emits the Dwarf
834 // sections.
835 //
836 void MCGenDwarfInfo::Emit(MCStreamer *MCOS) {
837   MCContext &context = MCOS->getContext();
838
839   // Create the dwarf sections in this order (.debug_line already created).
840   const MCAsmInfo *AsmInfo = context.getAsmInfo();
841   bool CreateDwarfSectionSymbols =
842       AsmInfo->doesDwarfUseRelocationsAcrossSections();
843   MCSymbol *LineSectionSymbol = nullptr;
844   if (CreateDwarfSectionSymbols)
845     LineSectionSymbol = MCOS->getDwarfLineTableSymbol(0);
846   MCSymbol *AbbrevSectionSymbol = nullptr;
847   MCSymbol *InfoSectionSymbol = nullptr;
848   MCSymbol *RangesSectionSymbol = NULL;
849
850   // Create end symbols for each section, and remove empty sections
851   MCOS->getContext().finalizeDwarfSections(*MCOS);
852
853   // If there are no sections to generate debug info for, we don't need
854   // to do anything
855   if (MCOS->getContext().getGenDwarfSectionSyms().empty())
856     return;
857
858   // We only use the .debug_ranges section if we have multiple code sections,
859   // and we are emitting a DWARF version which supports it.
860   const bool UseRangesSection =
861       MCOS->getContext().getGenDwarfSectionSyms().size() > 1 &&
862       MCOS->getContext().getDwarfVersion() >= 3;
863   CreateDwarfSectionSymbols |= UseRangesSection;
864
865   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfInfoSection());
866   if (CreateDwarfSectionSymbols) {
867     InfoSectionSymbol = context.createTempSymbol();
868     MCOS->EmitLabel(InfoSectionSymbol);
869   }
870   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfAbbrevSection());
871   if (CreateDwarfSectionSymbols) {
872     AbbrevSectionSymbol = context.createTempSymbol();
873     MCOS->EmitLabel(AbbrevSectionSymbol);
874   }
875   if (UseRangesSection) {
876     MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfRangesSection());
877     if (CreateDwarfSectionSymbols) {
878       RangesSectionSymbol = context.createTempSymbol();
879       MCOS->EmitLabel(RangesSectionSymbol);
880     }
881   }
882
883   assert((RangesSectionSymbol != NULL) || !UseRangesSection);
884
885   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfARangesSection());
886
887   // Output the data for .debug_aranges section.
888   EmitGenDwarfAranges(MCOS, InfoSectionSymbol);
889
890   if (UseRangesSection)
891     EmitGenDwarfRanges(MCOS);
892
893   // Output the data for .debug_abbrev section.
894   EmitGenDwarfAbbrev(MCOS);
895
896   // Output the data for .debug_info section.
897   EmitGenDwarfInfo(MCOS, AbbrevSectionSymbol, LineSectionSymbol,
898                    RangesSectionSymbol);
899 }
900
901 //
902 // When generating dwarf for assembly source files this is called when symbol
903 // for a label is created.  If this symbol is not a temporary and is in the
904 // section that dwarf is being generated for, save the needed info to create
905 // a dwarf label.
906 //
907 void MCGenDwarfLabelEntry::Make(MCSymbol *Symbol, MCStreamer *MCOS,
908                                      SourceMgr &SrcMgr, SMLoc &Loc) {
909   // We won't create dwarf labels for temporary symbols.
910   if (Symbol->isTemporary())
911     return;
912   MCContext &context = MCOS->getContext();
913   // We won't create dwarf labels for symbols in sections that we are not
914   // generating debug info for.
915   if (!context.getGenDwarfSectionSyms().count(MCOS->getCurrentSection().first))
916     return;
917
918   // The dwarf label's name does not have the symbol name's leading
919   // underbar if any.
920   StringRef Name = Symbol->getName();
921   if (Name.startswith("_"))
922     Name = Name.substr(1, Name.size()-1);
923
924   // Get the dwarf file number to be used for the dwarf label.
925   unsigned FileNumber = context.getGenDwarfFileNumber();
926
927   // Finding the line number is the expensive part which is why we just don't
928   // pass it in as for some symbols we won't create a dwarf label.
929   unsigned CurBuffer = SrcMgr.FindBufferContainingLoc(Loc);
930   unsigned LineNumber = SrcMgr.FindLineNumber(Loc, CurBuffer);
931
932   // We create a temporary symbol for use for the AT_high_pc and AT_low_pc
933   // values so that they don't have things like an ARM thumb bit from the
934   // original symbol. So when used they won't get a low bit set after
935   // relocation.
936   MCSymbol *Label = context.createTempSymbol();
937   MCOS->EmitLabel(Label);
938
939   // Create and entry for the info and add it to the other entries.
940   MCOS->getContext().addMCGenDwarfLabelEntry(
941       MCGenDwarfLabelEntry(Name, FileNumber, LineNumber, Label));
942 }
943
944 static int getDataAlignmentFactor(MCStreamer &streamer) {
945   MCContext &context = streamer.getContext();
946   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
947   int size = asmInfo->getCalleeSaveStackSlotSize();
948   if (asmInfo->isStackGrowthDirectionUp())
949     return size;
950   else
951     return -size;
952 }
953
954 static unsigned getSizeForEncoding(MCStreamer &streamer,
955                                    unsigned symbolEncoding) {
956   MCContext &context = streamer.getContext();
957   unsigned format = symbolEncoding & 0x0f;
958   switch (format) {
959   default: llvm_unreachable("Unknown Encoding");
960   case dwarf::DW_EH_PE_absptr:
961   case dwarf::DW_EH_PE_signed:
962     return context.getAsmInfo()->getPointerSize();
963   case dwarf::DW_EH_PE_udata2:
964   case dwarf::DW_EH_PE_sdata2:
965     return 2;
966   case dwarf::DW_EH_PE_udata4:
967   case dwarf::DW_EH_PE_sdata4:
968     return 4;
969   case dwarf::DW_EH_PE_udata8:
970   case dwarf::DW_EH_PE_sdata8:
971     return 8;
972   }
973 }
974
975 static void emitFDESymbol(MCObjectStreamer &streamer, const MCSymbol &symbol,
976                        unsigned symbolEncoding, bool isEH) {
977   MCContext &context = streamer.getContext();
978   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
979   const MCExpr *v = asmInfo->getExprForFDESymbol(&symbol,
980                                                  symbolEncoding,
981                                                  streamer);
982   unsigned size = getSizeForEncoding(streamer, symbolEncoding);
983   if (asmInfo->doDwarfFDESymbolsUseAbsDiff() && isEH)
984     emitAbsValue(streamer, v, size);
985   else
986     streamer.EmitValue(v, size);
987 }
988
989 static void EmitPersonality(MCStreamer &streamer, const MCSymbol &symbol,
990                             unsigned symbolEncoding) {
991   MCContext &context = streamer.getContext();
992   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
993   const MCExpr *v = asmInfo->getExprForPersonalitySymbol(&symbol,
994                                                          symbolEncoding,
995                                                          streamer);
996   unsigned size = getSizeForEncoding(streamer, symbolEncoding);
997   streamer.EmitValue(v, size);
998 }
999
1000 namespace {
1001   class FrameEmitterImpl {
1002     int CFAOffset;
1003     int InitialCFAOffset;
1004     bool IsEH;
1005     const MCSymbol *SectionStart;
1006   public:
1007     FrameEmitterImpl(bool isEH)
1008         : CFAOffset(0), InitialCFAOffset(0), IsEH(isEH), SectionStart(nullptr) {
1009     }
1010
1011     void setSectionStart(const MCSymbol *Label) { SectionStart = Label; }
1012
1013     /// Emit the unwind information in a compact way.
1014     void EmitCompactUnwind(MCObjectStreamer &streamer,
1015                            const MCDwarfFrameInfo &frame);
1016
1017     const MCSymbol &EmitCIE(MCObjectStreamer &streamer,
1018                             const MCSymbol *personality,
1019                             unsigned personalityEncoding,
1020                             const MCSymbol *lsda,
1021                             bool IsSignalFrame,
1022                             unsigned lsdaEncoding,
1023                             bool IsSimple);
1024     MCSymbol *EmitFDE(MCObjectStreamer &streamer,
1025                       const MCSymbol &cieStart,
1026                       const MCDwarfFrameInfo &frame);
1027     void EmitCFIInstructions(MCObjectStreamer &streamer,
1028                              ArrayRef<MCCFIInstruction> Instrs,
1029                              MCSymbol *BaseLabel);
1030     void EmitCFIInstruction(MCObjectStreamer &Streamer,
1031                             const MCCFIInstruction &Instr);
1032   };
1033
1034 } // end anonymous namespace
1035
1036 static void emitEncodingByte(MCObjectStreamer &Streamer, unsigned Encoding) {
1037   Streamer.EmitIntValue(Encoding, 1);
1038 }
1039
1040 void FrameEmitterImpl::EmitCFIInstruction(MCObjectStreamer &Streamer,
1041                                           const MCCFIInstruction &Instr) {
1042   int dataAlignmentFactor = getDataAlignmentFactor(Streamer);
1043   auto *MRI = Streamer.getContext().getRegisterInfo();
1044
1045   switch (Instr.getOperation()) {
1046   case MCCFIInstruction::OpRegister: {
1047     unsigned Reg1 = Instr.getRegister();
1048     unsigned Reg2 = Instr.getRegister2();
1049     if (!IsEH) {
1050       Reg1 = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg1, true), false);
1051       Reg2 = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg2, true), false);
1052     }
1053     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_register, 1);
1054     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg1);
1055     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg2);
1056     return;
1057   }
1058   case MCCFIInstruction::OpWindowSave: {
1059     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_GNU_window_save, 1);
1060     return;
1061   }
1062   case MCCFIInstruction::OpUndefined: {
1063     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1064     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_undefined, 1);
1065     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1066     return;
1067   }
1068   case MCCFIInstruction::OpAdjustCfaOffset:
1069   case MCCFIInstruction::OpDefCfaOffset: {
1070     const bool IsRelative =
1071       Instr.getOperation() == MCCFIInstruction::OpAdjustCfaOffset;
1072
1073     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_def_cfa_offset, 1);
1074
1075     if (IsRelative)
1076       CFAOffset += Instr.getOffset();
1077     else
1078       CFAOffset = -Instr.getOffset();
1079
1080     Streamer.EmitULEB128IntValue(CFAOffset);
1081
1082     return;
1083   }
1084   case MCCFIInstruction::OpDefCfa: {
1085     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1086     if (!IsEH)
1087       Reg = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg, true), false);
1088     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_def_cfa, 1);
1089     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1090     CFAOffset = -Instr.getOffset();
1091     Streamer.EmitULEB128IntValue(CFAOffset);
1092
1093     return;
1094   }
1095
1096   case MCCFIInstruction::OpDefCfaRegister: {
1097     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1098     if (!IsEH)
1099       Reg = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg, true), false);
1100     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_def_cfa_register, 1);
1101     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1102
1103     return;
1104   }
1105
1106   case MCCFIInstruction::OpOffset:
1107   case MCCFIInstruction::OpRelOffset: {
1108     const bool IsRelative =
1109       Instr.getOperation() == MCCFIInstruction::OpRelOffset;
1110
1111     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1112     if (!IsEH)
1113       Reg = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg, true), false);
1114
1115     int Offset = Instr.getOffset();
1116     if (IsRelative)
1117       Offset -= CFAOffset;
1118     Offset = Offset / dataAlignmentFactor;
1119
1120     if (Offset < 0) {
1121       Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_offset_extended_sf, 1);
1122       Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1123       Streamer.EmitSLEB128IntValue(Offset);
1124     } else if (Reg < 64) {
1125       Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_offset + Reg, 1);
1126       Streamer.EmitULEB128IntValue(Offset);
1127     } else {
1128       Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_offset_extended, 1);
1129       Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1130       Streamer.EmitULEB128IntValue(Offset);
1131     }
1132     return;
1133   }
1134   case MCCFIInstruction::OpRememberState:
1135     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_remember_state, 1);
1136     return;
1137   case MCCFIInstruction::OpRestoreState:
1138     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_restore_state, 1);
1139     return;
1140   case MCCFIInstruction::OpSameValue: {
1141     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1142     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_same_value, 1);
1143     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1144     return;
1145   }
1146   case MCCFIInstruction::OpRestore: {
1147     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1148     if (!IsEH)
1149       Reg = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg, true), false);
1150     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_restore | Reg, 1);
1151     return;
1152   }
1153   case MCCFIInstruction::OpEscape:
1154     Streamer.EmitBytes(Instr.getValues());
1155     return;
1156   }
1157   llvm_unreachable("Unhandled case in switch");
1158 }
1159
1160 /// Emit frame instructions to describe the layout of the frame.
1161 void FrameEmitterImpl::EmitCFIInstructions(MCObjectStreamer &streamer,
1162                                            ArrayRef<MCCFIInstruction> Instrs,
1163                                            MCSymbol *BaseLabel) {
1164   for (unsigned i = 0, N = Instrs.size(); i < N; ++i) {
1165     const MCCFIInstruction &Instr = Instrs[i];
1166     MCSymbol *Label = Instr.getLabel();
1167     // Throw out move if the label is invalid.
1168     if (Label && !Label->isDefined()) continue; // Not emitted, in dead code.
1169
1170     // Advance row if new location.
1171     if (BaseLabel && Label) {
1172       MCSymbol *ThisSym = Label;
1173       if (ThisSym != BaseLabel) {
1174         streamer.EmitDwarfAdvanceFrameAddr(BaseLabel, ThisSym);
1175         BaseLabel = ThisSym;
1176       }
1177     }
1178
1179     EmitCFIInstruction(streamer, Instr);
1180   }
1181 }
1182
1183 /// Emit the unwind information in a compact way.
1184 void FrameEmitterImpl::EmitCompactUnwind(MCObjectStreamer &Streamer,
1185                                          const MCDwarfFrameInfo &Frame) {
1186   MCContext &Context = Streamer.getContext();
1187   const MCObjectFileInfo *MOFI = Context.getObjectFileInfo();
1188
1189   // range-start range-length  compact-unwind-enc personality-func   lsda
1190   //  _foo       LfooEnd-_foo  0x00000023          0                 0
1191   //  _bar       LbarEnd-_bar  0x00000025         __gxx_personality  except_tab1
1192   //
1193   //   .section __LD,__compact_unwind,regular,debug
1194   //
1195   //   # compact unwind for _foo
1196   //   .quad _foo
1197   //   .set L1,LfooEnd-_foo
1198   //   .long L1
1199   //   .long 0x01010001
1200   //   .quad 0
1201   //   .quad 0
1202   //
1203   //   # compact unwind for _bar
1204   //   .quad _bar
1205   //   .set L2,LbarEnd-_bar
1206   //   .long L2
1207   //   .long 0x01020011
1208   //   .quad __gxx_personality
1209   //   .quad except_tab1
1210
1211   uint32_t Encoding = Frame.CompactUnwindEncoding;
1212   if (!Encoding) return;
1213   bool DwarfEHFrameOnly = (Encoding == MOFI->getCompactUnwindDwarfEHFrameOnly());
1214
1215   // The encoding needs to know we have an LSDA.
1216   if (!DwarfEHFrameOnly && Frame.Lsda)
1217     Encoding |= 0x40000000;
1218
1219   // Range Start
1220   unsigned FDEEncoding = MOFI->getFDEEncoding();
1221   unsigned Size = getSizeForEncoding(Streamer, FDEEncoding);
1222   Streamer.EmitSymbolValue(Frame.Begin, Size);
1223
1224   // Range Length
1225   const MCExpr *Range = MakeStartMinusEndExpr(Streamer, *Frame.Begin,
1226                                               *Frame.End, 0);
1227   emitAbsValue(Streamer, Range, 4);
1228
1229   // Compact Encoding
1230   Size = getSizeForEncoding(Streamer, dwarf::DW_EH_PE_udata4);
1231   Streamer.EmitIntValue(Encoding, Size);
1232
1233   // Personality Function
1234   Size = getSizeForEncoding(Streamer, dwarf::DW_EH_PE_absptr);
1235   if (!DwarfEHFrameOnly && Frame.Personality)
1236     Streamer.EmitSymbolValue(Frame.Personality, Size);
1237   else
1238     Streamer.EmitIntValue(0, Size); // No personality fn
1239
1240   // LSDA
1241   Size = getSizeForEncoding(Streamer, Frame.LsdaEncoding);
1242   if (!DwarfEHFrameOnly && Frame.Lsda)
1243     Streamer.EmitSymbolValue(Frame.Lsda, Size);
1244   else
1245     Streamer.EmitIntValue(0, Size); // No LSDA
1246 }
1247
1248 static unsigned getCIEVersion(bool IsEH, unsigned DwarfVersion) {
1249   if (IsEH)
1250     return 1;
1251   switch (DwarfVersion) {
1252   case 2:
1253     return 1;
1254   case 3:
1255     return 3;
1256   case 4:
1257     return 4;
1258   }
1259   llvm_unreachable("Unknown version");
1260 }
1261
1262 const MCSymbol &FrameEmitterImpl::EmitCIE(MCObjectStreamer &streamer,
1263                                           const MCSymbol *personality,
1264                                           unsigned personalityEncoding,
1265                                           const MCSymbol *lsda,
1266                                           bool IsSignalFrame,
1267                                           unsigned lsdaEncoding,
1268                                           bool IsSimple) {
1269   MCContext &context = streamer.getContext();
1270   const MCRegisterInfo *MRI = context.getRegisterInfo();
1271   const MCObjectFileInfo *MOFI = context.getObjectFileInfo();
1272
1273   MCSymbol *sectionStart = context.createTempSymbol();
1274   streamer.EmitLabel(sectionStart);
1275
1276   MCSymbol *sectionEnd = context.createTempSymbol();
1277
1278   // Length
1279   const MCExpr *Length = MakeStartMinusEndExpr(streamer, *sectionStart,
1280                                                *sectionEnd, 4);
1281   emitAbsValue(streamer, Length, 4);
1282
1283   // CIE ID
1284   unsigned CIE_ID = IsEH ? 0 : -1;
1285   streamer.EmitIntValue(CIE_ID, 4);
1286
1287   // Version
1288   uint8_t CIEVersion = getCIEVersion(IsEH, context.getDwarfVersion());
1289   streamer.EmitIntValue(CIEVersion, 1);
1290
1291   // Augmentation String
1292   SmallString<8> Augmentation;
1293   if (IsEH) {
1294     Augmentation += "z";
1295     if (personality)
1296       Augmentation += "P";
1297     if (lsda)
1298       Augmentation += "L";
1299     Augmentation += "R";
1300     if (IsSignalFrame)
1301       Augmentation += "S";
1302     streamer.EmitBytes(Augmentation);
1303   }
1304   streamer.EmitIntValue(0, 1);
1305
1306   if (CIEVersion >= 4) {
1307     // Address Size
1308     streamer.EmitIntValue(context.getAsmInfo()->getPointerSize(), 1);
1309
1310     // Segment Descriptor Size
1311     streamer.EmitIntValue(0, 1);
1312   }
1313
1314   // Code Alignment Factor
1315   streamer.EmitULEB128IntValue(context.getAsmInfo()->getMinInstAlignment());
1316
1317   // Data Alignment Factor
1318   streamer.EmitSLEB128IntValue(getDataAlignmentFactor(streamer));
1319
1320   // Return Address Register
1321   if (CIEVersion == 1) {
1322     assert(MRI->getRARegister() <= 255 &&
1323            "DWARF 2 encodes return_address_register in one byte");
1324     streamer.EmitIntValue(MRI->getDwarfRegNum(MRI->getRARegister(), IsEH), 1);
1325   } else {
1326     streamer.EmitULEB128IntValue(
1327         MRI->getDwarfRegNum(MRI->getRARegister(), IsEH));
1328   }
1329
1330   // Augmentation Data Length (optional)
1331
1332   unsigned augmentationLength = 0;
1333   if (IsEH) {
1334     if (personality) {
1335       // Personality Encoding
1336       augmentationLength += 1;
1337       // Personality
1338       augmentationLength += getSizeForEncoding(streamer, personalityEncoding);
1339     }
1340     if (lsda)
1341       augmentationLength += 1;
1342     // Encoding of the FDE pointers
1343     augmentationLength += 1;
1344
1345     streamer.EmitULEB128IntValue(augmentationLength);
1346
1347     // Augmentation Data (optional)
1348     if (personality) {
1349       // Personality Encoding
1350       emitEncodingByte(streamer, personalityEncoding);
1351       // Personality
1352       EmitPersonality(streamer, *personality, personalityEncoding);
1353     }
1354
1355     if (lsda)
1356       emitEncodingByte(streamer, lsdaEncoding);
1357
1358     // Encoding of the FDE pointers
1359     emitEncodingByte(streamer, MOFI->getFDEEncoding());
1360   }
1361
1362   // Initial Instructions
1363
1364   const MCAsmInfo *MAI = context.getAsmInfo();
1365   if (!IsSimple) {
1366     const std::vector<MCCFIInstruction> &Instructions =
1367         MAI->getInitialFrameState();
1368     EmitCFIInstructions(streamer, Instructions, nullptr);
1369   }
1370
1371   InitialCFAOffset = CFAOffset;
1372
1373   // Padding
1374   streamer.EmitValueToAlignment(IsEH ? 4 : MAI->getPointerSize());
1375
1376   streamer.EmitLabel(sectionEnd);
1377   return *sectionStart;
1378 }
1379
1380 MCSymbol *FrameEmitterImpl::EmitFDE(MCObjectStreamer &streamer,
1381                                     const MCSymbol &cieStart,
1382                                     const MCDwarfFrameInfo &frame) {
1383   MCContext &context = streamer.getContext();
1384   MCSymbol *fdeStart = context.createTempSymbol();
1385   MCSymbol *fdeEnd = context.createTempSymbol();
1386   const MCObjectFileInfo *MOFI = context.getObjectFileInfo();
1387
1388   CFAOffset = InitialCFAOffset;
1389
1390   // Length
1391   const MCExpr *Length = MakeStartMinusEndExpr(streamer, *fdeStart, *fdeEnd, 0);
1392   emitAbsValue(streamer, Length, 4);
1393
1394   streamer.EmitLabel(fdeStart);
1395
1396   // CIE Pointer
1397   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
1398   if (IsEH) {
1399     const MCExpr *offset = MakeStartMinusEndExpr(streamer, cieStart, *fdeStart,
1400                                                  0);
1401     emitAbsValue(streamer, offset, 4);
1402   } else if (!asmInfo->doesDwarfUseRelocationsAcrossSections()) {
1403     const MCExpr *offset = MakeStartMinusEndExpr(streamer, *SectionStart,
1404                                                  cieStart, 0);
1405     emitAbsValue(streamer, offset, 4);
1406   } else {
1407     streamer.EmitSymbolValue(&cieStart, 4);
1408   }
1409
1410   // PC Begin
1411   unsigned PCEncoding =
1412       IsEH ? MOFI->getFDEEncoding() : (unsigned)dwarf::DW_EH_PE_absptr;
1413   unsigned PCSize = getSizeForEncoding(streamer, PCEncoding);
1414   emitFDESymbol(streamer, *frame.Begin, PCEncoding, IsEH);
1415
1416   // PC Range
1417   const MCExpr *Range = MakeStartMinusEndExpr(streamer, *frame.Begin,
1418                                               *frame.End, 0);
1419   emitAbsValue(streamer, Range, PCSize);
1420
1421   if (IsEH) {
1422     // Augmentation Data Length
1423     unsigned augmentationLength = 0;
1424
1425     if (frame.Lsda)
1426       augmentationLength += getSizeForEncoding(streamer, frame.LsdaEncoding);
1427
1428     streamer.EmitULEB128IntValue(augmentationLength);
1429
1430     // Augmentation Data
1431     if (frame.Lsda)
1432       emitFDESymbol(streamer, *frame.Lsda, frame.LsdaEncoding, true);
1433   }
1434
1435   // Call Frame Instructions
1436   EmitCFIInstructions(streamer, frame.Instructions, frame.Begin);
1437
1438   // Padding
1439   streamer.EmitValueToAlignment(PCSize);
1440
1441   return fdeEnd;
1442 }
1443
1444 namespace {
1445   struct CIEKey {
1446     static const CIEKey getEmptyKey() {
1447       return CIEKey(nullptr, 0, -1, false, false);
1448     }
1449     static const CIEKey getTombstoneKey() {
1450       return CIEKey(nullptr, -1, 0, false, false);
1451     }
1452
1453     CIEKey(const MCSymbol *Personality_, unsigned PersonalityEncoding_,
1454            unsigned LsdaEncoding_, bool IsSignalFrame_, bool IsSimple_)
1455         : Personality(Personality_), PersonalityEncoding(PersonalityEncoding_),
1456           LsdaEncoding(LsdaEncoding_), IsSignalFrame(IsSignalFrame_),
1457           IsSimple(IsSimple_) {}
1458     const MCSymbol *Personality;
1459     unsigned PersonalityEncoding;
1460     unsigned LsdaEncoding;
1461     bool IsSignalFrame;
1462     bool IsSimple;
1463   };
1464 } // namespace
1465
1466 namespace llvm {
1467   template <>
1468   struct DenseMapInfo<CIEKey> {
1469     static CIEKey getEmptyKey() {
1470       return CIEKey::getEmptyKey();
1471     }
1472     static CIEKey getTombstoneKey() {
1473       return CIEKey::getTombstoneKey();
1474     }
1475     static unsigned getHashValue(const CIEKey &Key) {
1476       return static_cast<unsigned>(hash_combine(Key.Personality,
1477                                                 Key.PersonalityEncoding,
1478                                                 Key.LsdaEncoding,
1479                                                 Key.IsSignalFrame,
1480                                                 Key.IsSimple));
1481     }
1482     static bool isEqual(const CIEKey &LHS,
1483                         const CIEKey &RHS) {
1484       return LHS.Personality == RHS.Personality &&
1485         LHS.PersonalityEncoding == RHS.PersonalityEncoding &&
1486         LHS.LsdaEncoding == RHS.LsdaEncoding &&
1487         LHS.IsSignalFrame == RHS.IsSignalFrame &&
1488         LHS.IsSimple == RHS.IsSimple;
1489     }
1490   };
1491 } // namespace llvm
1492
1493 void MCDwarfFrameEmitter::Emit(MCObjectStreamer &Streamer, MCAsmBackend *MAB,
1494                                bool IsEH) {
1495   Streamer.generateCompactUnwindEncodings(MAB);
1496
1497   MCContext &Context = Streamer.getContext();
1498   const MCObjectFileInfo *MOFI = Context.getObjectFileInfo();
1499   FrameEmitterImpl Emitter(IsEH);
1500   ArrayRef<MCDwarfFrameInfo> FrameArray = Streamer.getDwarfFrameInfos();
1501
1502   // Emit the compact unwind info if available.
1503   bool NeedsEHFrameSection = !MOFI->getSupportsCompactUnwindWithoutEHFrame();
1504   if (IsEH && MOFI->getCompactUnwindSection()) {
1505     bool SectionEmitted = false;
1506     for (unsigned i = 0, n = FrameArray.size(); i < n; ++i) {
1507       const MCDwarfFrameInfo &Frame = FrameArray[i];
1508       if (Frame.CompactUnwindEncoding == 0) continue;
1509       if (!SectionEmitted) {
1510         Streamer.SwitchSection(MOFI->getCompactUnwindSection());
1511         Streamer.EmitValueToAlignment(Context.getAsmInfo()->getPointerSize());
1512         SectionEmitted = true;
1513       }
1514       NeedsEHFrameSection |=
1515         Frame.CompactUnwindEncoding ==
1516           MOFI->getCompactUnwindDwarfEHFrameOnly();
1517       Emitter.EmitCompactUnwind(Streamer, Frame);
1518     }
1519   }
1520
1521   if (!NeedsEHFrameSection) return;
1522
1523   MCSection &Section =
1524       IsEH ? *const_cast<MCObjectFileInfo *>(MOFI)->getEHFrameSection()
1525            : *MOFI->getDwarfFrameSection();
1526
1527   Streamer.SwitchSection(&Section);
1528   MCSymbol *SectionStart = Context.createTempSymbol();
1529   Streamer.EmitLabel(SectionStart);
1530   Emitter.setSectionStart(SectionStart);
1531
1532   MCSymbol *FDEEnd = nullptr;
1533   DenseMap<CIEKey, const MCSymbol *> CIEStarts;
1534
1535   const MCSymbol *DummyDebugKey = nullptr;
1536   NeedsEHFrameSection = !MOFI->getSupportsCompactUnwindWithoutEHFrame();
1537   for (unsigned i = 0, n = FrameArray.size(); i < n; ++i) {
1538     const MCDwarfFrameInfo &Frame = FrameArray[i];
1539
1540     // Emit the label from the previous iteration
1541     if (FDEEnd) {
1542       Streamer.EmitLabel(FDEEnd);
1543       FDEEnd = nullptr;
1544     }
1545
1546     if (!NeedsEHFrameSection && Frame.CompactUnwindEncoding !=
1547           MOFI->getCompactUnwindDwarfEHFrameOnly())
1548       // Don't generate an EH frame if we don't need one. I.e., it's taken care
1549       // of by the compact unwind encoding.
1550       continue;
1551
1552     CIEKey Key(Frame.Personality, Frame.PersonalityEncoding,
1553                Frame.LsdaEncoding, Frame.IsSignalFrame, Frame.IsSimple);
1554     const MCSymbol *&CIEStart = IsEH ? CIEStarts[Key] : DummyDebugKey;
1555     if (!CIEStart)
1556       CIEStart = &Emitter.EmitCIE(Streamer, Frame.Personality,
1557                                   Frame.PersonalityEncoding, Frame.Lsda,
1558                                   Frame.IsSignalFrame,
1559                                   Frame.LsdaEncoding,
1560                                   Frame.IsSimple);
1561
1562     FDEEnd = Emitter.EmitFDE(Streamer, *CIEStart, Frame);
1563   }
1564
1565   Streamer.EmitValueToAlignment(Context.getAsmInfo()->getPointerSize());
1566   if (FDEEnd)
1567     Streamer.EmitLabel(FDEEnd);
1568 }
1569
1570 void MCDwarfFrameEmitter::EmitAdvanceLoc(MCObjectStreamer &Streamer,
1571                                          uint64_t AddrDelta) {
1572   MCContext &Context = Streamer.getContext();
1573   SmallString<256> Tmp;
1574   raw_svector_ostream OS(Tmp);
1575   MCDwarfFrameEmitter::EncodeAdvanceLoc(Context, AddrDelta, OS);
1576   Streamer.EmitBytes(OS.str());
1577 }
1578
1579 void MCDwarfFrameEmitter::EncodeAdvanceLoc(MCContext &Context,
1580                                            uint64_t AddrDelta,
1581                                            raw_ostream &OS) {
1582   // Scale the address delta by the minimum instruction length.
1583   AddrDelta = ScaleAddrDelta(Context, AddrDelta);
1584
1585   if (AddrDelta == 0) {
1586   } else if (isUIntN(6, AddrDelta)) {
1587     uint8_t Opcode = dwarf::DW_CFA_advance_loc | AddrDelta;
1588     OS << Opcode;
1589   } else if (isUInt<8>(AddrDelta)) {
1590     OS << uint8_t(dwarf::DW_CFA_advance_loc1);
1591     OS << uint8_t(AddrDelta);
1592   } else if (isUInt<16>(AddrDelta)) {
1593     OS << uint8_t(dwarf::DW_CFA_advance_loc2);
1594     if (Context.getAsmInfo()->isLittleEndian())
1595       support::endian::Writer<support::little>(OS).write<uint16_t>(AddrDelta);
1596     else
1597       support::endian::Writer<support::big>(OS).write<uint16_t>(AddrDelta);
1598   } else {
1599     assert(isUInt<32>(AddrDelta));
1600     OS << uint8_t(dwarf::DW_CFA_advance_loc4);
1601     if (Context.getAsmInfo()->isLittleEndian())
1602       support::endian::Writer<support::little>(OS).write<uint32_t>(AddrDelta);
1603     else
1604       support::endian::Writer<support::big>(OS).write<uint32_t>(AddrDelta);
1605   }
1606 }