Update variable name and reuse existing variable. 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, const 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, const 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   // Using the pointer Section create a temporary label at the end of the
183   // section and use that and the LastLabel to compute the address delta
184   // and use INT64_MAX as the line delta which is the signal that this is
185   // actually a DW_LNE_end_sequence.
186
187   // Switch to the section to be able to create a symbol at its end.
188   // TODO: keep track of the last subsection so that this symbol appears in the
189   // correct place.
190   MCOS->SwitchSection(Section);
191
192   MCContext &Ctx = MCOS->getContext();
193   // Create a symbol at the end of the section.
194   MCSymbol *SectionEnd = Ctx.CreateTempSymbol();
195   // Set the value of the symbol, as we are at the end of the section.
196   MCOS->EmitLabel(SectionEnd);
197
198   // Switch back the dwarf line section.
199   MCOS->SwitchSection(Ctx.getObjectFileInfo()->getDwarfLineSection());
200
201   const MCAsmInfo *AsmInfo = Ctx.getAsmInfo();
202   MCOS->EmitDwarfAdvanceLineAddr(INT64_MAX, LastLabel, SectionEnd,
203                                  AsmInfo->getPointerSize());
204 }
205
206 //
207 // This emits the Dwarf file and the line tables.
208 //
209 void MCDwarfLineTable::Emit(MCObjectStreamer *MCOS) {
210   MCContext &context = MCOS->getContext();
211
212   auto &LineTables = context.getMCDwarfLineTables();
213
214   // Bail out early so we don't switch to the debug_line section needlessly and
215   // in doing so create an unnecessary (if empty) section.
216   if (LineTables.empty())
217     return;
218
219   // Switch to the section where the table will be emitted into.
220   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfLineSection());
221
222   // Handle the rest of the Compile Units.
223   for (const auto &CUIDTablePair : LineTables)
224     CUIDTablePair.second.EmitCU(MCOS);
225 }
226
227 void MCDwarfDwoLineTable::Emit(MCStreamer &MCOS) const {
228   MCOS.EmitLabel(Header.Emit(&MCOS, None).second);
229 }
230
231 std::pair<MCSymbol *, MCSymbol *> MCDwarfLineTableHeader::Emit(MCStreamer *MCOS) const {
232   static const char StandardOpcodeLengths[] = {
233       0, // length of DW_LNS_copy
234       1, // length of DW_LNS_advance_pc
235       1, // length of DW_LNS_advance_line
236       1, // length of DW_LNS_set_file
237       1, // length of DW_LNS_set_column
238       0, // length of DW_LNS_negate_stmt
239       0, // length of DW_LNS_set_basic_block
240       0, // length of DW_LNS_const_add_pc
241       1, // length of DW_LNS_fixed_advance_pc
242       0, // length of DW_LNS_set_prologue_end
243       0, // length of DW_LNS_set_epilogue_begin
244       1  // DW_LNS_set_isa
245   };
246   assert(array_lengthof(StandardOpcodeLengths) ==
247          (DWARF2_LINE_OPCODE_BASE - 1));
248   return Emit(MCOS, StandardOpcodeLengths);
249 }
250
251 static const MCExpr *forceExpAbs(MCStreamer &OS, const MCExpr* Expr) {
252   MCContext &Context = OS.getContext();
253   assert(!isa<MCSymbolRefExpr>(Expr));
254   if (Context.getAsmInfo()->hasAggressiveSymbolFolding())
255     return Expr;
256
257   MCSymbol *ABS = Context.CreateTempSymbol();
258   OS.EmitAssignment(ABS, Expr);
259   return MCSymbolRefExpr::Create(ABS, Context);
260 }
261
262 static void emitAbsValue(MCStreamer &OS, const MCExpr *Value, unsigned Size) {
263   const MCExpr *ABS = forceExpAbs(OS, Value);
264   OS.EmitValue(ABS, Size);
265 }
266
267 std::pair<MCSymbol *, MCSymbol *>
268 MCDwarfLineTableHeader::Emit(MCStreamer *MCOS,
269                              ArrayRef<char> StandardOpcodeLengths) const {
270
271   MCContext &context = MCOS->getContext();
272
273   // Create a symbol at the beginning of the line table.
274   MCSymbol *LineStartSym = Label;
275   if (!LineStartSym)
276     LineStartSym = context.CreateTempSymbol();
277   // Set the value of the symbol, as we are at the start of the line table.
278   MCOS->EmitLabel(LineStartSym);
279
280   // Create a symbol for the end of the section (to be set when we get there).
281   MCSymbol *LineEndSym = context.CreateTempSymbol();
282
283   // The first 4 bytes is the total length of the information for this
284   // compilation unit (not including these 4 bytes for the length).
285   emitAbsValue(*MCOS,
286                MakeStartMinusEndExpr(*MCOS, *LineStartSym, *LineEndSym, 4), 4);
287
288   // Next 2 bytes is the Version, which is Dwarf 2.
289   MCOS->EmitIntValue(2, 2);
290
291   // Create a symbol for the end of the prologue (to be set when we get there).
292   MCSymbol *ProEndSym = context.CreateTempSymbol(); // Lprologue_end
293
294   // Length of the prologue, is the next 4 bytes.  Which is the start of the
295   // section to the end of the prologue.  Not including the 4 bytes for the
296   // total length, the 2 bytes for the version, and these 4 bytes for the
297   // length of the prologue.
298   emitAbsValue(
299       *MCOS,
300       MakeStartMinusEndExpr(*MCOS, *LineStartSym, *ProEndSym, (4 + 2 + 4)), 4);
301
302   // Parameters of the state machine, are next.
303   MCOS->EmitIntValue(context.getAsmInfo()->getMinInstAlignment(), 1);
304   MCOS->EmitIntValue(DWARF2_LINE_DEFAULT_IS_STMT, 1);
305   MCOS->EmitIntValue(DWARF2_LINE_BASE, 1);
306   MCOS->EmitIntValue(DWARF2_LINE_RANGE, 1);
307   MCOS->EmitIntValue(StandardOpcodeLengths.size() + 1, 1);
308
309   // Standard opcode lengths
310   for (char Length : StandardOpcodeLengths)
311     MCOS->EmitIntValue(Length, 1);
312
313   // Put out the directory and file tables.
314
315   // First the directory table.
316   for (unsigned i = 0; i < MCDwarfDirs.size(); i++) {
317     MCOS->EmitBytes(MCDwarfDirs[i]); // the DirectoryName
318     MCOS->EmitBytes(StringRef("\0", 1)); // the null term. of the string
319   }
320   MCOS->EmitIntValue(0, 1); // Terminate the directory list
321
322   // Second the file table.
323   for (unsigned i = 1; i < MCDwarfFiles.size(); i++) {
324     assert(!MCDwarfFiles[i].Name.empty());
325     MCOS->EmitBytes(MCDwarfFiles[i].Name); // FileName
326     MCOS->EmitBytes(StringRef("\0", 1)); // the null term. of the string
327     // the Directory num
328     MCOS->EmitULEB128IntValue(MCDwarfFiles[i].DirIndex);
329     MCOS->EmitIntValue(0, 1); // last modification timestamp (always 0)
330     MCOS->EmitIntValue(0, 1); // filesize (always 0)
331   }
332   MCOS->EmitIntValue(0, 1); // Terminate the file list
333
334   // This is the end of the prologue, so set the value of the symbol at the
335   // end of the prologue (that was used in a previous expression).
336   MCOS->EmitLabel(ProEndSym);
337
338   return std::make_pair(LineStartSym, LineEndSym);
339 }
340
341 void MCDwarfLineTable::EmitCU(MCObjectStreamer *MCOS) const {
342   MCSymbol *LineEndSym = Header.Emit(MCOS).second;
343
344   // Put out the line tables.
345   for (const auto &LineSec : MCLineSections.getMCLineEntries())
346     EmitDwarfLineTable(MCOS, LineSec.first, LineSec.second);
347
348   // This is the end of the section, so set the value of the symbol at the end
349   // of this section (that was used in a previous expression).
350   MCOS->EmitLabel(LineEndSym);
351 }
352
353 unsigned MCDwarfLineTable::getFile(StringRef &Directory, StringRef &FileName,
354                                    unsigned FileNumber) {
355   return Header.getFile(Directory, FileName, FileNumber);
356 }
357
358 unsigned MCDwarfLineTableHeader::getFile(StringRef &Directory,
359                                          StringRef &FileName,
360                                          unsigned FileNumber) {
361   if (Directory == CompilationDir)
362     Directory = "";
363   if (FileName.empty()) {
364     FileName = "<stdin>";
365     Directory = "";
366   }
367   assert(!FileName.empty());
368   if (FileNumber == 0) {
369     FileNumber = SourceIdMap.size() + 1;
370     assert((MCDwarfFiles.empty() || FileNumber == MCDwarfFiles.size()) &&
371            "Don't mix autonumbered and explicit numbered line table usage");
372     auto IterBool = SourceIdMap.insert(
373         std::make_pair((Directory + Twine('\0') + FileName).str(), FileNumber));
374     if (!IterBool.second)
375       return IterBool.first->second;
376   }
377   // Make space for this FileNumber in the MCDwarfFiles vector if needed.
378   MCDwarfFiles.resize(FileNumber + 1);
379
380   // Get the new MCDwarfFile slot for this FileNumber.
381   MCDwarfFile &File = MCDwarfFiles[FileNumber];
382
383   // It is an error to use see the same number more than once.
384   if (!File.Name.empty())
385     return 0;
386
387   if (Directory.empty()) {
388     // Separate the directory part from the basename of the FileName.
389     StringRef tFileName = sys::path::filename(FileName);
390     if (!tFileName.empty()) {
391       Directory = sys::path::parent_path(FileName);
392       if (!Directory.empty())
393         FileName = tFileName;
394     }
395   }
396
397   // Find or make an entry in the MCDwarfDirs vector for this Directory.
398   // Capture directory name.
399   unsigned DirIndex;
400   if (Directory.empty()) {
401     // For FileNames with no directories a DirIndex of 0 is used.
402     DirIndex = 0;
403   } else {
404     DirIndex = 0;
405     for (unsigned End = MCDwarfDirs.size(); DirIndex < End; DirIndex++) {
406       if (Directory == MCDwarfDirs[DirIndex])
407         break;
408     }
409     if (DirIndex >= MCDwarfDirs.size())
410       MCDwarfDirs.push_back(Directory);
411     // The DirIndex is one based, as DirIndex of 0 is used for FileNames with
412     // no directories.  MCDwarfDirs[] is unlike MCDwarfFiles[] in that the
413     // directory names are stored at MCDwarfDirs[DirIndex-1] where FileNames
414     // are stored at MCDwarfFiles[FileNumber].Name .
415     DirIndex++;
416   }
417
418   File.Name = FileName;
419   File.DirIndex = DirIndex;
420
421   // return the allocated FileNumber.
422   return FileNumber;
423 }
424
425 /// Utility function to emit the encoding to a streamer.
426 void MCDwarfLineAddr::Emit(MCStreamer *MCOS, int64_t LineDelta,
427                            uint64_t AddrDelta) {
428   MCContext &Context = MCOS->getContext();
429   SmallString<256> Tmp;
430   raw_svector_ostream OS(Tmp);
431   MCDwarfLineAddr::Encode(Context, LineDelta, AddrDelta, OS);
432   MCOS->EmitBytes(OS.str());
433 }
434
435 /// Utility function to encode a Dwarf pair of LineDelta and AddrDeltas.
436 void MCDwarfLineAddr::Encode(MCContext &Context, int64_t LineDelta,
437                              uint64_t AddrDelta, raw_ostream &OS) {
438   uint64_t Temp, Opcode;
439   bool NeedCopy = false;
440
441   // Scale the address delta by the minimum instruction length.
442   AddrDelta = ScaleAddrDelta(Context, AddrDelta);
443
444   // A LineDelta of INT64_MAX is a signal that this is actually a
445   // DW_LNE_end_sequence. We cannot use special opcodes here, since we want the
446   // end_sequence to emit the matrix entry.
447   if (LineDelta == INT64_MAX) {
448     if (AddrDelta == MAX_SPECIAL_ADDR_DELTA)
449       OS << char(dwarf::DW_LNS_const_add_pc);
450     else if (AddrDelta) {
451       OS << char(dwarf::DW_LNS_advance_pc);
452       encodeULEB128(AddrDelta, OS);
453     }
454     OS << char(dwarf::DW_LNS_extended_op);
455     OS << char(1);
456     OS << char(dwarf::DW_LNE_end_sequence);
457     return;
458   }
459
460   // Bias the line delta by the base.
461   Temp = LineDelta - DWARF2_LINE_BASE;
462
463   // If the line increment is out of range of a special opcode, we must encode
464   // it with DW_LNS_advance_line.
465   if (Temp >= DWARF2_LINE_RANGE) {
466     OS << char(dwarf::DW_LNS_advance_line);
467     encodeSLEB128(LineDelta, OS);
468
469     LineDelta = 0;
470     Temp = 0 - DWARF2_LINE_BASE;
471     NeedCopy = true;
472   }
473
474   // Use DW_LNS_copy instead of a "line +0, addr +0" special opcode.
475   if (LineDelta == 0 && AddrDelta == 0) {
476     OS << char(dwarf::DW_LNS_copy);
477     return;
478   }
479
480   // Bias the opcode by the special opcode base.
481   Temp += DWARF2_LINE_OPCODE_BASE;
482
483   // Avoid overflow when addr_delta is large.
484   if (AddrDelta < 256 + MAX_SPECIAL_ADDR_DELTA) {
485     // Try using a special opcode.
486     Opcode = Temp + AddrDelta * DWARF2_LINE_RANGE;
487     if (Opcode <= 255) {
488       OS << char(Opcode);
489       return;
490     }
491
492     // Try using DW_LNS_const_add_pc followed by special op.
493     Opcode = Temp + (AddrDelta - MAX_SPECIAL_ADDR_DELTA) * DWARF2_LINE_RANGE;
494     if (Opcode <= 255) {
495       OS << char(dwarf::DW_LNS_const_add_pc);
496       OS << char(Opcode);
497       return;
498     }
499   }
500
501   // Otherwise use DW_LNS_advance_pc.
502   OS << char(dwarf::DW_LNS_advance_pc);
503   encodeULEB128(AddrDelta, OS);
504
505   if (NeedCopy)
506     OS << char(dwarf::DW_LNS_copy);
507   else
508     OS << char(Temp);
509 }
510
511 // Utility function to write a tuple for .debug_abbrev.
512 static void EmitAbbrev(MCStreamer *MCOS, uint64_t Name, uint64_t Form) {
513   MCOS->EmitULEB128IntValue(Name);
514   MCOS->EmitULEB128IntValue(Form);
515 }
516
517 // When generating dwarf for assembly source files this emits
518 // the data for .debug_abbrev section which contains three DIEs.
519 static void EmitGenDwarfAbbrev(MCStreamer *MCOS) {
520   MCContext &context = MCOS->getContext();
521   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfAbbrevSection());
522
523   // DW_TAG_compile_unit DIE abbrev (1).
524   MCOS->EmitULEB128IntValue(1);
525   MCOS->EmitULEB128IntValue(dwarf::DW_TAG_compile_unit);
526   MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_CHILDREN_yes, 1);
527   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_stmt_list, dwarf::DW_FORM_data4);
528   if (MCOS->getContext().getGenDwarfSectionSyms().size() > 1 &&
529       MCOS->getContext().getDwarfVersion() >= 3) {
530     EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_ranges, dwarf::DW_FORM_data4);
531   } else {
532     EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_low_pc, dwarf::DW_FORM_addr);
533     EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_high_pc, dwarf::DW_FORM_addr);
534   }
535   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_name, dwarf::DW_FORM_string);
536   if (!context.getCompilationDir().empty())
537     EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_comp_dir, dwarf::DW_FORM_string);
538   StringRef DwarfDebugFlags = context.getDwarfDebugFlags();
539   if (!DwarfDebugFlags.empty())
540     EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_APPLE_flags, dwarf::DW_FORM_string);
541   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_producer, dwarf::DW_FORM_string);
542   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_language, dwarf::DW_FORM_data2);
543   EmitAbbrev(MCOS, 0, 0);
544
545   // DW_TAG_label DIE abbrev (2).
546   MCOS->EmitULEB128IntValue(2);
547   MCOS->EmitULEB128IntValue(dwarf::DW_TAG_label);
548   MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_CHILDREN_yes, 1);
549   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_name, dwarf::DW_FORM_string);
550   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_decl_file, dwarf::DW_FORM_data4);
551   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_decl_line, dwarf::DW_FORM_data4);
552   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_low_pc, dwarf::DW_FORM_addr);
553   EmitAbbrev(MCOS, dwarf::DW_AT_prototyped, dwarf::DW_FORM_flag);
554   EmitAbbrev(MCOS, 0, 0);
555
556   // DW_TAG_unspecified_parameters DIE abbrev (3).
557   MCOS->EmitULEB128IntValue(3);
558   MCOS->EmitULEB128IntValue(dwarf::DW_TAG_unspecified_parameters);
559   MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_CHILDREN_no, 1);
560   EmitAbbrev(MCOS, 0, 0);
561
562   // Terminate the abbreviations for this compilation unit.
563   MCOS->EmitIntValue(0, 1);
564 }
565
566 // When generating dwarf for assembly source files this emits the data for
567 // .debug_aranges section. This section contains a header and a table of pairs
568 // of PointerSize'ed values for the address and size of section(s) with line
569 // table entries.
570 static void EmitGenDwarfAranges(MCStreamer *MCOS,
571                                 const MCSymbol *InfoSectionSymbol) {
572   MCContext &context = MCOS->getContext();
573
574   auto &Sections = context.getGenDwarfSectionSyms();
575
576   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfARangesSection());
577
578   // This will be the length of the .debug_aranges section, first account for
579   // the size of each item in the header (see below where we emit these items).
580   int Length = 4 + 2 + 4 + 1 + 1;
581
582   // Figure the padding after the header before the table of address and size
583   // pairs who's values are PointerSize'ed.
584   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
585   int AddrSize = asmInfo->getPointerSize();
586   int Pad = 2 * AddrSize - (Length & (2 * AddrSize - 1));
587   if (Pad == 2 * AddrSize)
588     Pad = 0;
589   Length += Pad;
590
591   // Add the size of the pair of PointerSize'ed values for the address and size
592   // of each section we have in the table.
593   Length += 2 * AddrSize * Sections.size();
594   // And the pair of terminating zeros.
595   Length += 2 * AddrSize;
596
597
598   // Emit the header for this section.
599   // The 4 byte length not including the 4 byte value for the length.
600   MCOS->EmitIntValue(Length - 4, 4);
601   // The 2 byte version, which is 2.
602   MCOS->EmitIntValue(2, 2);
603   // The 4 byte offset to the compile unit in the .debug_info from the start
604   // of the .debug_info.
605   if (InfoSectionSymbol)
606     MCOS->EmitSymbolValue(InfoSectionSymbol, 4,
607                           asmInfo->needsDwarfSectionOffsetDirective());
608   else
609     MCOS->EmitIntValue(0, 4);
610   // The 1 byte size of an address.
611   MCOS->EmitIntValue(AddrSize, 1);
612   // The 1 byte size of a segment descriptor, we use a value of zero.
613   MCOS->EmitIntValue(0, 1);
614   // Align the header with the padding if needed, before we put out the table.
615   for(int i = 0; i < Pad; i++)
616     MCOS->EmitIntValue(0, 1);
617
618   // Now emit the table of pairs of PointerSize'ed values for the section
619   // addresses and sizes.
620   for (const auto &sec : Sections) {
621     MCSymbol *StartSymbol = sec.second.first;
622     MCSymbol *EndSymbol = sec.second.second;
623     assert(StartSymbol && "StartSymbol must not be NULL");
624     assert(EndSymbol && "EndSymbol must not be NULL");
625
626     const MCExpr *Addr = MCSymbolRefExpr::Create(
627       StartSymbol, MCSymbolRefExpr::VK_None, context);
628     const MCExpr *Size = MakeStartMinusEndExpr(*MCOS,
629       *StartSymbol, *EndSymbol, 0);
630     MCOS->EmitValue(Addr, AddrSize);
631     emitAbsValue(*MCOS, Size, AddrSize);
632   }
633
634   // And finally the pair of terminating zeros.
635   MCOS->EmitIntValue(0, AddrSize);
636   MCOS->EmitIntValue(0, AddrSize);
637 }
638
639 // When generating dwarf for assembly source files this emits the data for
640 // .debug_info section which contains three parts.  The header, the compile_unit
641 // DIE and a list of label DIEs.
642 static void EmitGenDwarfInfo(MCStreamer *MCOS,
643                              const MCSymbol *AbbrevSectionSymbol,
644                              const MCSymbol *LineSectionSymbol,
645                              const MCSymbol *RangesSectionSymbol) {
646   MCContext &context = MCOS->getContext();
647
648   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfInfoSection());
649
650   // Create a symbol at the start and end of this section used in here for the
651   // expression to calculate the length in the header.
652   MCSymbol *InfoStart = context.CreateTempSymbol();
653   MCOS->EmitLabel(InfoStart);
654   MCSymbol *InfoEnd = context.CreateTempSymbol();
655
656   // First part: the header.
657
658   // The 4 byte total length of the information for this compilation unit, not
659   // including these 4 bytes.
660   const MCExpr *Length = MakeStartMinusEndExpr(*MCOS, *InfoStart, *InfoEnd, 4);
661   emitAbsValue(*MCOS, Length, 4);
662
663   // The 2 byte DWARF version.
664   MCOS->EmitIntValue(context.getDwarfVersion(), 2);
665
666   const MCAsmInfo &AsmInfo = *context.getAsmInfo();
667   // The 4 byte offset to the debug abbrevs from the start of the .debug_abbrev,
668   // it is at the start of that section so this is zero.
669   if (AbbrevSectionSymbol == nullptr)
670     MCOS->EmitIntValue(0, 4);
671   else
672     MCOS->EmitSymbolValue(AbbrevSectionSymbol, 4,
673                           AsmInfo.needsDwarfSectionOffsetDirective());
674
675   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
676   int AddrSize = asmInfo->getPointerSize();
677   // The 1 byte size of an address.
678   MCOS->EmitIntValue(AddrSize, 1);
679
680   // Second part: the compile_unit DIE.
681
682   // The DW_TAG_compile_unit DIE abbrev (1).
683   MCOS->EmitULEB128IntValue(1);
684
685   // DW_AT_stmt_list, a 4 byte offset from the start of the .debug_line section,
686   // which is at the start of that section so this is zero.
687   if (LineSectionSymbol)
688     MCOS->EmitSymbolValue(LineSectionSymbol, 4,
689                           AsmInfo.needsDwarfSectionOffsetDirective());
690   else
691     MCOS->EmitIntValue(0, 4);
692
693   if (RangesSectionSymbol) {
694     // There are multiple sections containing code, so we must use the
695     // .debug_ranges sections.
696
697     // AT_ranges, the 4 byte offset from the start of the .debug_ranges section
698     // to the address range list for this compilation unit.
699     MCOS->EmitSymbolValue(RangesSectionSymbol, 4);
700   } else {
701     // If we only have one non-empty code section, we can use the simpler
702     // AT_low_pc and AT_high_pc attributes.
703
704     // Find the first (and only) non-empty text section
705     auto &Sections = context.getGenDwarfSectionSyms();
706     const auto TextSection = Sections.begin();
707     assert(TextSection != Sections.end() && "No text section found");
708
709     MCSymbol *StartSymbol = TextSection->second.first;
710     MCSymbol *EndSymbol = TextSection->second.second;
711     assert(StartSymbol && "StartSymbol must not be NULL");
712     assert(EndSymbol && "EndSymbol must not be NULL");
713
714     // AT_low_pc, the first address of the default .text section.
715     const MCExpr *Start = MCSymbolRefExpr::Create(
716         StartSymbol, MCSymbolRefExpr::VK_None, context);
717     MCOS->EmitValue(Start, AddrSize);
718
719     // AT_high_pc, the last address of the default .text section.
720     const MCExpr *End = MCSymbolRefExpr::Create(
721       EndSymbol, MCSymbolRefExpr::VK_None, context);
722     MCOS->EmitValue(End, AddrSize);
723   }
724
725   // AT_name, the name of the source file.  Reconstruct from the first directory
726   // and file table entries.
727   const SmallVectorImpl<std::string> &MCDwarfDirs = context.getMCDwarfDirs();
728   if (MCDwarfDirs.size() > 0) {
729     MCOS->EmitBytes(MCDwarfDirs[0]);
730     MCOS->EmitBytes(sys::path::get_separator());
731   }
732   const SmallVectorImpl<MCDwarfFile> &MCDwarfFiles =
733     MCOS->getContext().getMCDwarfFiles();
734   MCOS->EmitBytes(MCDwarfFiles[1].Name);
735   MCOS->EmitIntValue(0, 1); // NULL byte to terminate the string.
736
737   // AT_comp_dir, the working directory the assembly was done in.
738   if (!context.getCompilationDir().empty()) {
739     MCOS->EmitBytes(context.getCompilationDir());
740     MCOS->EmitIntValue(0, 1); // NULL byte to terminate the string.
741   }
742
743   // AT_APPLE_flags, the command line arguments of the assembler tool.
744   StringRef DwarfDebugFlags = context.getDwarfDebugFlags();
745   if (!DwarfDebugFlags.empty()){
746     MCOS->EmitBytes(DwarfDebugFlags);
747     MCOS->EmitIntValue(0, 1); // NULL byte to terminate the string.
748   }
749
750   // AT_producer, the version of the assembler tool.
751   StringRef DwarfDebugProducer = context.getDwarfDebugProducer();
752   if (!DwarfDebugProducer.empty())
753     MCOS->EmitBytes(DwarfDebugProducer);
754   else
755     MCOS->EmitBytes(StringRef("llvm-mc (based on LLVM " PACKAGE_VERSION ")"));
756   MCOS->EmitIntValue(0, 1); // NULL byte to terminate the string.
757
758   // AT_language, a 4 byte value.  We use DW_LANG_Mips_Assembler as the dwarf2
759   // draft has no standard code for assembler.
760   MCOS->EmitIntValue(dwarf::DW_LANG_Mips_Assembler, 2);
761
762   // Third part: the list of label DIEs.
763
764   // Loop on saved info for dwarf labels and create the DIEs for them.
765   const std::vector<MCGenDwarfLabelEntry> &Entries =
766       MCOS->getContext().getMCGenDwarfLabelEntries();
767   for (const auto &Entry : Entries) {
768     // The DW_TAG_label DIE abbrev (2).
769     MCOS->EmitULEB128IntValue(2);
770
771     // AT_name, of the label without any leading underbar.
772     MCOS->EmitBytes(Entry.getName());
773     MCOS->EmitIntValue(0, 1); // NULL byte to terminate the string.
774
775     // AT_decl_file, index into the file table.
776     MCOS->EmitIntValue(Entry.getFileNumber(), 4);
777
778     // AT_decl_line, source line number.
779     MCOS->EmitIntValue(Entry.getLineNumber(), 4);
780
781     // AT_low_pc, start address of the label.
782     const MCExpr *AT_low_pc = MCSymbolRefExpr::Create(Entry.getLabel(),
783                                              MCSymbolRefExpr::VK_None, context);
784     MCOS->EmitValue(AT_low_pc, AddrSize);
785
786     // DW_AT_prototyped, a one byte flag value of 0 saying we have no prototype.
787     MCOS->EmitIntValue(0, 1);
788
789     // The DW_TAG_unspecified_parameters DIE abbrev (3).
790     MCOS->EmitULEB128IntValue(3);
791
792     // Add the NULL DIE terminating the DW_TAG_unspecified_parameters DIE's.
793     MCOS->EmitIntValue(0, 1);
794   }
795
796   // Add the NULL DIE terminating the Compile Unit DIE's.
797   MCOS->EmitIntValue(0, 1);
798
799   // Now set the value of the symbol at the end of the info section.
800   MCOS->EmitLabel(InfoEnd);
801 }
802
803 // When generating dwarf for assembly source files this emits the data for
804 // .debug_ranges section. We only emit one range list, which spans all of the
805 // executable sections of this file.
806 static void EmitGenDwarfRanges(MCStreamer *MCOS) {
807   MCContext &context = MCOS->getContext();
808   auto &Sections = context.getGenDwarfSectionSyms();
809
810   const MCAsmInfo *AsmInfo = context.getAsmInfo();
811   int AddrSize = AsmInfo->getPointerSize();
812
813   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfRangesSection());
814
815   for (const auto sec : Sections) {
816
817     MCSymbol *StartSymbol = sec.second.first;
818     MCSymbol *EndSymbol = sec.second.second;
819     assert(StartSymbol && "StartSymbol must not be NULL");
820     assert(EndSymbol && "EndSymbol must not be NULL");
821
822     // Emit a base address selection entry for the start of this section
823     const MCExpr *SectionStartAddr = MCSymbolRefExpr::Create(
824       StartSymbol, MCSymbolRefExpr::VK_None, context);
825     MCOS->EmitFill(AddrSize, 0xFF);
826     MCOS->EmitValue(SectionStartAddr, AddrSize);
827
828     // Emit a range list entry spanning this section
829     const MCExpr *SectionSize = MakeStartMinusEndExpr(*MCOS,
830       *StartSymbol, *EndSymbol, 0);
831     MCOS->EmitIntValue(0, AddrSize);
832     emitAbsValue(*MCOS, SectionSize, AddrSize);
833   }
834
835   // Emit end of list entry
836   MCOS->EmitIntValue(0, AddrSize);
837   MCOS->EmitIntValue(0, AddrSize);
838 }
839
840 //
841 // When generating dwarf for assembly source files this emits the Dwarf
842 // sections.
843 //
844 void MCGenDwarfInfo::Emit(MCStreamer *MCOS) {
845   MCContext &context = MCOS->getContext();
846
847   // Create the dwarf sections in this order (.debug_line already created).
848   const MCAsmInfo *AsmInfo = context.getAsmInfo();
849   bool CreateDwarfSectionSymbols =
850       AsmInfo->doesDwarfUseRelocationsAcrossSections();
851   MCSymbol *LineSectionSymbol = nullptr;
852   if (CreateDwarfSectionSymbols)
853     LineSectionSymbol = MCOS->getDwarfLineTableSymbol(0);
854   MCSymbol *AbbrevSectionSymbol = nullptr;
855   MCSymbol *InfoSectionSymbol = nullptr;
856   MCSymbol *RangesSectionSymbol = NULL;
857
858   // Create end symbols for each section, and remove empty sections
859   MCOS->getContext().finalizeDwarfSections(*MCOS);
860
861   // If there are no sections to generate debug info for, we don't need
862   // to do anything
863   if (MCOS->getContext().getGenDwarfSectionSyms().empty())
864     return;
865
866   // We only use the .debug_ranges section if we have multiple code sections,
867   // and we are emitting a DWARF version which supports it.
868   const bool UseRangesSection =
869       MCOS->getContext().getGenDwarfSectionSyms().size() > 1 &&
870       MCOS->getContext().getDwarfVersion() >= 3;
871   CreateDwarfSectionSymbols |= UseRangesSection;
872
873   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfInfoSection());
874   if (CreateDwarfSectionSymbols) {
875     InfoSectionSymbol = context.CreateTempSymbol();
876     MCOS->EmitLabel(InfoSectionSymbol);
877   }
878   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfAbbrevSection());
879   if (CreateDwarfSectionSymbols) {
880     AbbrevSectionSymbol = context.CreateTempSymbol();
881     MCOS->EmitLabel(AbbrevSectionSymbol);
882   }
883   if (UseRangesSection) {
884     MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfRangesSection());
885     if (CreateDwarfSectionSymbols) {
886       RangesSectionSymbol = context.CreateTempSymbol();
887       MCOS->EmitLabel(RangesSectionSymbol);
888     }
889   }
890
891   assert((RangesSectionSymbol != NULL) || !UseRangesSection);
892
893   MCOS->SwitchSection(context.getObjectFileInfo()->getDwarfARangesSection());
894
895   // Output the data for .debug_aranges section.
896   EmitGenDwarfAranges(MCOS, InfoSectionSymbol);
897
898   if (UseRangesSection)
899     EmitGenDwarfRanges(MCOS);
900
901   // Output the data for .debug_abbrev section.
902   EmitGenDwarfAbbrev(MCOS);
903
904   // Output the data for .debug_info section.
905   EmitGenDwarfInfo(MCOS, AbbrevSectionSymbol, LineSectionSymbol,
906                    RangesSectionSymbol);
907 }
908
909 //
910 // When generating dwarf for assembly source files this is called when symbol
911 // for a label is created.  If this symbol is not a temporary and is in the
912 // section that dwarf is being generated for, save the needed info to create
913 // a dwarf label.
914 //
915 void MCGenDwarfLabelEntry::Make(MCSymbol *Symbol, MCStreamer *MCOS,
916                                      SourceMgr &SrcMgr, SMLoc &Loc) {
917   // We won't create dwarf labels for temporary symbols.
918   if (Symbol->isTemporary())
919     return;
920   MCContext &context = MCOS->getContext();
921   // We won't create dwarf labels for symbols in sections that we are not
922   // generating debug info for.
923   if (!context.getGenDwarfSectionSyms().count(MCOS->getCurrentSection().first))
924     return;
925
926   // The dwarf label's name does not have the symbol name's leading
927   // underbar if any.
928   StringRef Name = Symbol->getName();
929   if (Name.startswith("_"))
930     Name = Name.substr(1, Name.size()-1);
931
932   // Get the dwarf file number to be used for the dwarf label.
933   unsigned FileNumber = context.getGenDwarfFileNumber();
934
935   // Finding the line number is the expensive part which is why we just don't
936   // pass it in as for some symbols we won't create a dwarf label.
937   unsigned CurBuffer = SrcMgr.FindBufferContainingLoc(Loc);
938   unsigned LineNumber = SrcMgr.FindLineNumber(Loc, CurBuffer);
939
940   // We create a temporary symbol for use for the AT_high_pc and AT_low_pc
941   // values so that they don't have things like an ARM thumb bit from the
942   // original symbol. So when used they won't get a low bit set after
943   // relocation.
944   MCSymbol *Label = context.CreateTempSymbol();
945   MCOS->EmitLabel(Label);
946
947   // Create and entry for the info and add it to the other entries.
948   MCOS->getContext().addMCGenDwarfLabelEntry(
949       MCGenDwarfLabelEntry(Name, FileNumber, LineNumber, Label));
950 }
951
952 static int getDataAlignmentFactor(MCStreamer &streamer) {
953   MCContext &context = streamer.getContext();
954   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
955   int size = asmInfo->getCalleeSaveStackSlotSize();
956   if (asmInfo->isStackGrowthDirectionUp())
957     return size;
958   else
959     return -size;
960 }
961
962 static unsigned getSizeForEncoding(MCStreamer &streamer,
963                                    unsigned symbolEncoding) {
964   MCContext &context = streamer.getContext();
965   unsigned format = symbolEncoding & 0x0f;
966   switch (format) {
967   default: llvm_unreachable("Unknown Encoding");
968   case dwarf::DW_EH_PE_absptr:
969   case dwarf::DW_EH_PE_signed:
970     return context.getAsmInfo()->getPointerSize();
971   case dwarf::DW_EH_PE_udata2:
972   case dwarf::DW_EH_PE_sdata2:
973     return 2;
974   case dwarf::DW_EH_PE_udata4:
975   case dwarf::DW_EH_PE_sdata4:
976     return 4;
977   case dwarf::DW_EH_PE_udata8:
978   case dwarf::DW_EH_PE_sdata8:
979     return 8;
980   }
981 }
982
983 static void emitFDESymbol(MCObjectStreamer &streamer, const MCSymbol &symbol,
984                        unsigned symbolEncoding, bool isEH) {
985   MCContext &context = streamer.getContext();
986   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
987   const MCExpr *v = asmInfo->getExprForFDESymbol(&symbol,
988                                                  symbolEncoding,
989                                                  streamer);
990   unsigned size = getSizeForEncoding(streamer, symbolEncoding);
991   if (asmInfo->doDwarfFDESymbolsUseAbsDiff() && isEH)
992     emitAbsValue(streamer, v, size);
993   else
994     streamer.EmitValue(v, size);
995 }
996
997 static void EmitPersonality(MCStreamer &streamer, const MCSymbol &symbol,
998                             unsigned symbolEncoding) {
999   MCContext &context = streamer.getContext();
1000   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
1001   const MCExpr *v = asmInfo->getExprForPersonalitySymbol(&symbol,
1002                                                          symbolEncoding,
1003                                                          streamer);
1004   unsigned size = getSizeForEncoding(streamer, symbolEncoding);
1005   streamer.EmitValue(v, size);
1006 }
1007
1008 namespace {
1009   class FrameEmitterImpl {
1010     int CFAOffset;
1011     bool IsEH;
1012     const MCSymbol *SectionStart;
1013   public:
1014     FrameEmitterImpl(bool isEH)
1015         : CFAOffset(0), IsEH(isEH), SectionStart(nullptr) {}
1016
1017     void setSectionStart(const MCSymbol *Label) { SectionStart = Label; }
1018
1019     /// Emit the unwind information in a compact way.
1020     void EmitCompactUnwind(MCObjectStreamer &streamer,
1021                            const MCDwarfFrameInfo &frame);
1022
1023     const MCSymbol &EmitCIE(MCObjectStreamer &streamer,
1024                             const MCSymbol *personality,
1025                             unsigned personalityEncoding,
1026                             const MCSymbol *lsda,
1027                             bool IsSignalFrame,
1028                             unsigned lsdaEncoding,
1029                             bool IsSimple);
1030     MCSymbol *EmitFDE(MCObjectStreamer &streamer,
1031                       const MCSymbol &cieStart,
1032                       const MCDwarfFrameInfo &frame);
1033     void EmitCFIInstructions(MCObjectStreamer &streamer,
1034                              ArrayRef<MCCFIInstruction> Instrs,
1035                              MCSymbol *BaseLabel);
1036     void EmitCFIInstruction(MCObjectStreamer &Streamer,
1037                             const MCCFIInstruction &Instr);
1038   };
1039
1040 } // end anonymous namespace
1041
1042 static void emitEncodingByte(MCObjectStreamer &Streamer, unsigned Encoding) {
1043   Streamer.EmitIntValue(Encoding, 1);
1044 }
1045
1046 void FrameEmitterImpl::EmitCFIInstruction(MCObjectStreamer &Streamer,
1047                                           const MCCFIInstruction &Instr) {
1048   int dataAlignmentFactor = getDataAlignmentFactor(Streamer);
1049   auto *MRI = Streamer.getContext().getRegisterInfo();
1050
1051   switch (Instr.getOperation()) {
1052   case MCCFIInstruction::OpRegister: {
1053     unsigned Reg1 = Instr.getRegister();
1054     unsigned Reg2 = Instr.getRegister2();
1055     if (!IsEH) {
1056       Reg1 = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg1, true), false);
1057       Reg2 = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg2, true), false);
1058     }
1059     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_register, 1);
1060     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg1);
1061     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg2);
1062     return;
1063   }
1064   case MCCFIInstruction::OpWindowSave: {
1065     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_GNU_window_save, 1);
1066     return;
1067   }
1068   case MCCFIInstruction::OpUndefined: {
1069     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1070     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_undefined, 1);
1071     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1072     return;
1073   }
1074   case MCCFIInstruction::OpAdjustCfaOffset:
1075   case MCCFIInstruction::OpDefCfaOffset: {
1076     const bool IsRelative =
1077       Instr.getOperation() == MCCFIInstruction::OpAdjustCfaOffset;
1078
1079     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_def_cfa_offset, 1);
1080
1081     if (IsRelative)
1082       CFAOffset += Instr.getOffset();
1083     else
1084       CFAOffset = -Instr.getOffset();
1085
1086     Streamer.EmitULEB128IntValue(CFAOffset);
1087
1088     return;
1089   }
1090   case MCCFIInstruction::OpDefCfa: {
1091     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1092     if (!IsEH)
1093       Reg = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg, true), false);
1094     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_def_cfa, 1);
1095     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1096     CFAOffset = -Instr.getOffset();
1097     Streamer.EmitULEB128IntValue(CFAOffset);
1098
1099     return;
1100   }
1101
1102   case MCCFIInstruction::OpDefCfaRegister: {
1103     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1104     if (!IsEH)
1105       Reg = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg, true), false);
1106     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_def_cfa_register, 1);
1107     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1108
1109     return;
1110   }
1111
1112   case MCCFIInstruction::OpOffset:
1113   case MCCFIInstruction::OpRelOffset: {
1114     const bool IsRelative =
1115       Instr.getOperation() == MCCFIInstruction::OpRelOffset;
1116
1117     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1118     if (!IsEH)
1119       Reg = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg, true), false);
1120
1121     int Offset = Instr.getOffset();
1122     if (IsRelative)
1123       Offset -= CFAOffset;
1124     Offset = Offset / dataAlignmentFactor;
1125
1126     if (Offset < 0) {
1127       Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_offset_extended_sf, 1);
1128       Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1129       Streamer.EmitSLEB128IntValue(Offset);
1130     } else if (Reg < 64) {
1131       Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_offset + Reg, 1);
1132       Streamer.EmitULEB128IntValue(Offset);
1133     } else {
1134       Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_offset_extended, 1);
1135       Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1136       Streamer.EmitULEB128IntValue(Offset);
1137     }
1138     return;
1139   }
1140   case MCCFIInstruction::OpRememberState:
1141     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_remember_state, 1);
1142     return;
1143   case MCCFIInstruction::OpRestoreState:
1144     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_restore_state, 1);
1145     return;
1146   case MCCFIInstruction::OpSameValue: {
1147     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1148     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_same_value, 1);
1149     Streamer.EmitULEB128IntValue(Reg);
1150     return;
1151   }
1152   case MCCFIInstruction::OpRestore: {
1153     unsigned Reg = Instr.getRegister();
1154     if (!IsEH)
1155       Reg = MRI->getDwarfRegNum(MRI->getLLVMRegNum(Reg, true), false);
1156     Streamer.EmitIntValue(dwarf::DW_CFA_restore | Reg, 1);
1157     return;
1158   }
1159   case MCCFIInstruction::OpEscape:
1160     Streamer.EmitBytes(Instr.getValues());
1161     return;
1162   }
1163   llvm_unreachable("Unhandled case in switch");
1164 }
1165
1166 /// Emit frame instructions to describe the layout of the frame.
1167 void FrameEmitterImpl::EmitCFIInstructions(MCObjectStreamer &streamer,
1168                                            ArrayRef<MCCFIInstruction> Instrs,
1169                                            MCSymbol *BaseLabel) {
1170   for (unsigned i = 0, N = Instrs.size(); i < N; ++i) {
1171     const MCCFIInstruction &Instr = Instrs[i];
1172     MCSymbol *Label = Instr.getLabel();
1173     // Throw out move if the label is invalid.
1174     if (Label && !Label->isDefined()) continue; // Not emitted, in dead code.
1175
1176     // Advance row if new location.
1177     if (BaseLabel && Label) {
1178       MCSymbol *ThisSym = Label;
1179       if (ThisSym != BaseLabel) {
1180         streamer.EmitDwarfAdvanceFrameAddr(BaseLabel, ThisSym);
1181         BaseLabel = ThisSym;
1182       }
1183     }
1184
1185     EmitCFIInstruction(streamer, Instr);
1186   }
1187 }
1188
1189 /// Emit the unwind information in a compact way.
1190 void FrameEmitterImpl::EmitCompactUnwind(MCObjectStreamer &Streamer,
1191                                          const MCDwarfFrameInfo &Frame) {
1192   MCContext &Context = Streamer.getContext();
1193   const MCObjectFileInfo *MOFI = Context.getObjectFileInfo();
1194
1195   // range-start range-length  compact-unwind-enc personality-func   lsda
1196   //  _foo       LfooEnd-_foo  0x00000023          0                 0
1197   //  _bar       LbarEnd-_bar  0x00000025         __gxx_personality  except_tab1
1198   //
1199   //   .section __LD,__compact_unwind,regular,debug
1200   //
1201   //   # compact unwind for _foo
1202   //   .quad _foo
1203   //   .set L1,LfooEnd-_foo
1204   //   .long L1
1205   //   .long 0x01010001
1206   //   .quad 0
1207   //   .quad 0
1208   //
1209   //   # compact unwind for _bar
1210   //   .quad _bar
1211   //   .set L2,LbarEnd-_bar
1212   //   .long L2
1213   //   .long 0x01020011
1214   //   .quad __gxx_personality
1215   //   .quad except_tab1
1216
1217   uint32_t Encoding = Frame.CompactUnwindEncoding;
1218   if (!Encoding) return;
1219   bool DwarfEHFrameOnly = (Encoding == MOFI->getCompactUnwindDwarfEHFrameOnly());
1220
1221   // The encoding needs to know we have an LSDA.
1222   if (!DwarfEHFrameOnly && Frame.Lsda)
1223     Encoding |= 0x40000000;
1224
1225   // Range Start
1226   unsigned FDEEncoding = MOFI->getFDEEncoding();
1227   unsigned Size = getSizeForEncoding(Streamer, FDEEncoding);
1228   Streamer.EmitSymbolValue(Frame.Begin, Size);
1229
1230   // Range Length
1231   const MCExpr *Range = MakeStartMinusEndExpr(Streamer, *Frame.Begin,
1232                                               *Frame.End, 0);
1233   emitAbsValue(Streamer, Range, 4);
1234
1235   // Compact Encoding
1236   Size = getSizeForEncoding(Streamer, dwarf::DW_EH_PE_udata4);
1237   Streamer.EmitIntValue(Encoding, Size);
1238
1239   // Personality Function
1240   Size = getSizeForEncoding(Streamer, dwarf::DW_EH_PE_absptr);
1241   if (!DwarfEHFrameOnly && Frame.Personality)
1242     Streamer.EmitSymbolValue(Frame.Personality, Size);
1243   else
1244     Streamer.EmitIntValue(0, Size); // No personality fn
1245
1246   // LSDA
1247   Size = getSizeForEncoding(Streamer, Frame.LsdaEncoding);
1248   if (!DwarfEHFrameOnly && Frame.Lsda)
1249     Streamer.EmitSymbolValue(Frame.Lsda, Size);
1250   else
1251     Streamer.EmitIntValue(0, Size); // No LSDA
1252 }
1253
1254 const MCSymbol &FrameEmitterImpl::EmitCIE(MCObjectStreamer &streamer,
1255                                           const MCSymbol *personality,
1256                                           unsigned personalityEncoding,
1257                                           const MCSymbol *lsda,
1258                                           bool IsSignalFrame,
1259                                           unsigned lsdaEncoding,
1260                                           bool IsSimple) {
1261   MCContext &context = streamer.getContext();
1262   const MCRegisterInfo *MRI = context.getRegisterInfo();
1263   const MCObjectFileInfo *MOFI = context.getObjectFileInfo();
1264
1265   MCSymbol *sectionStart = context.CreateTempSymbol();
1266   streamer.EmitLabel(sectionStart);
1267
1268   MCSymbol *sectionEnd = context.CreateTempSymbol();
1269
1270   // Length
1271   const MCExpr *Length = MakeStartMinusEndExpr(streamer, *sectionStart,
1272                                                *sectionEnd, 4);
1273   emitAbsValue(streamer, Length, 4);
1274
1275   // CIE ID
1276   unsigned CIE_ID = IsEH ? 0 : -1;
1277   streamer.EmitIntValue(CIE_ID, 4);
1278
1279   // Version
1280   // For DWARF2, we use CIE version 1
1281   // For DWARF3+, we use CIE version 3
1282   uint8_t CIEVersion = context.getDwarfVersion() <= 2 ? 1 : 3;
1283   streamer.EmitIntValue(CIEVersion, 1);
1284
1285   // Augmentation String
1286   SmallString<8> Augmentation;
1287   if (IsEH) {
1288     Augmentation += "z";
1289     if (personality)
1290       Augmentation += "P";
1291     if (lsda)
1292       Augmentation += "L";
1293     Augmentation += "R";
1294     if (IsSignalFrame)
1295       Augmentation += "S";
1296     streamer.EmitBytes(Augmentation);
1297   }
1298   streamer.EmitIntValue(0, 1);
1299
1300   // Code Alignment Factor
1301   streamer.EmitULEB128IntValue(context.getAsmInfo()->getMinInstAlignment());
1302
1303   // Data Alignment Factor
1304   streamer.EmitSLEB128IntValue(getDataAlignmentFactor(streamer));
1305
1306   // Return Address Register
1307   if (CIEVersion == 1) {
1308     assert(MRI->getRARegister() <= 255 &&
1309            "DWARF 2 encodes return_address_register in one byte");
1310     streamer.EmitIntValue(MRI->getDwarfRegNum(MRI->getRARegister(), IsEH), 1);
1311   } else {
1312     streamer.EmitULEB128IntValue(
1313         MRI->getDwarfRegNum(MRI->getRARegister(), IsEH));
1314   }
1315
1316   // Augmentation Data Length (optional)
1317
1318   unsigned augmentationLength = 0;
1319   if (IsEH) {
1320     if (personality) {
1321       // Personality Encoding
1322       augmentationLength += 1;
1323       // Personality
1324       augmentationLength += getSizeForEncoding(streamer, personalityEncoding);
1325     }
1326     if (lsda)
1327       augmentationLength += 1;
1328     // Encoding of the FDE pointers
1329     augmentationLength += 1;
1330
1331     streamer.EmitULEB128IntValue(augmentationLength);
1332
1333     // Augmentation Data (optional)
1334     if (personality) {
1335       // Personality Encoding
1336       emitEncodingByte(streamer, personalityEncoding);
1337       // Personality
1338       EmitPersonality(streamer, *personality, personalityEncoding);
1339     }
1340
1341     if (lsda)
1342       emitEncodingByte(streamer, lsdaEncoding);
1343
1344     // Encoding of the FDE pointers
1345     emitEncodingByte(streamer, MOFI->getFDEEncoding());
1346   }
1347
1348   // Initial Instructions
1349
1350   const MCAsmInfo *MAI = context.getAsmInfo();
1351   if (!IsSimple) {
1352     const std::vector<MCCFIInstruction> &Instructions =
1353         MAI->getInitialFrameState();
1354     EmitCFIInstructions(streamer, Instructions, nullptr);
1355   }
1356
1357   // Padding
1358   streamer.EmitValueToAlignment(IsEH ? 4 : MAI->getPointerSize());
1359
1360   streamer.EmitLabel(sectionEnd);
1361   return *sectionStart;
1362 }
1363
1364 MCSymbol *FrameEmitterImpl::EmitFDE(MCObjectStreamer &streamer,
1365                                     const MCSymbol &cieStart,
1366                                     const MCDwarfFrameInfo &frame) {
1367   MCContext &context = streamer.getContext();
1368   MCSymbol *fdeStart = context.CreateTempSymbol();
1369   MCSymbol *fdeEnd = context.CreateTempSymbol();
1370   const MCObjectFileInfo *MOFI = context.getObjectFileInfo();
1371
1372   // Length
1373   const MCExpr *Length = MakeStartMinusEndExpr(streamer, *fdeStart, *fdeEnd, 0);
1374   emitAbsValue(streamer, Length, 4);
1375
1376   streamer.EmitLabel(fdeStart);
1377
1378   // CIE Pointer
1379   const MCAsmInfo *asmInfo = context.getAsmInfo();
1380   if (IsEH) {
1381     const MCExpr *offset = MakeStartMinusEndExpr(streamer, cieStart, *fdeStart,
1382                                                  0);
1383     emitAbsValue(streamer, offset, 4);
1384   } else if (!asmInfo->doesDwarfUseRelocationsAcrossSections()) {
1385     const MCExpr *offset = MakeStartMinusEndExpr(streamer, *SectionStart,
1386                                                  cieStart, 0);
1387     emitAbsValue(streamer, offset, 4);
1388   } else {
1389     streamer.EmitSymbolValue(&cieStart, 4);
1390   }
1391
1392   // PC Begin
1393   unsigned PCEncoding =
1394       IsEH ? MOFI->getFDEEncoding() : (unsigned)dwarf::DW_EH_PE_absptr;
1395   unsigned PCSize = getSizeForEncoding(streamer, PCEncoding);
1396   emitFDESymbol(streamer, *frame.Begin, PCEncoding, IsEH);
1397
1398   // PC Range
1399   const MCExpr *Range = MakeStartMinusEndExpr(streamer, *frame.Begin,
1400                                               *frame.End, 0);
1401   emitAbsValue(streamer, Range, PCSize);
1402
1403   if (IsEH) {
1404     // Augmentation Data Length
1405     unsigned augmentationLength = 0;
1406
1407     if (frame.Lsda)
1408       augmentationLength += getSizeForEncoding(streamer, frame.LsdaEncoding);
1409
1410     streamer.EmitULEB128IntValue(augmentationLength);
1411
1412     // Augmentation Data
1413     if (frame.Lsda)
1414       emitFDESymbol(streamer, *frame.Lsda, frame.LsdaEncoding, true);
1415   }
1416
1417   // Call Frame Instructions
1418   EmitCFIInstructions(streamer, frame.Instructions, frame.Begin);
1419
1420   // Padding
1421   streamer.EmitValueToAlignment(PCSize);
1422
1423   return fdeEnd;
1424 }
1425
1426 namespace {
1427   struct CIEKey {
1428     static const CIEKey getEmptyKey() {
1429       return CIEKey(nullptr, 0, -1, false, false);
1430     }
1431     static const CIEKey getTombstoneKey() {
1432       return CIEKey(nullptr, -1, 0, false, false);
1433     }
1434
1435     CIEKey(const MCSymbol *Personality_, unsigned PersonalityEncoding_,
1436            unsigned LsdaEncoding_, bool IsSignalFrame_, bool IsSimple_)
1437         : Personality(Personality_), PersonalityEncoding(PersonalityEncoding_),
1438           LsdaEncoding(LsdaEncoding_), IsSignalFrame(IsSignalFrame_),
1439           IsSimple(IsSimple_) {}
1440     const MCSymbol *Personality;
1441     unsigned PersonalityEncoding;
1442     unsigned LsdaEncoding;
1443     bool IsSignalFrame;
1444     bool IsSimple;
1445   };
1446 }
1447
1448 namespace llvm {
1449   template <>
1450   struct DenseMapInfo<CIEKey> {
1451     static CIEKey getEmptyKey() {
1452       return CIEKey::getEmptyKey();
1453     }
1454     static CIEKey getTombstoneKey() {
1455       return CIEKey::getTombstoneKey();
1456     }
1457     static unsigned getHashValue(const CIEKey &Key) {
1458       return static_cast<unsigned>(hash_combine(Key.Personality,
1459                                                 Key.PersonalityEncoding,
1460                                                 Key.LsdaEncoding,
1461                                                 Key.IsSignalFrame,
1462                                                 Key.IsSimple));
1463     }
1464     static bool isEqual(const CIEKey &LHS,
1465                         const CIEKey &RHS) {
1466       return LHS.Personality == RHS.Personality &&
1467         LHS.PersonalityEncoding == RHS.PersonalityEncoding &&
1468         LHS.LsdaEncoding == RHS.LsdaEncoding &&
1469         LHS.IsSignalFrame == RHS.IsSignalFrame &&
1470         LHS.IsSimple == RHS.IsSimple;
1471     }
1472   };
1473 }
1474
1475 void MCDwarfFrameEmitter::Emit(MCObjectStreamer &Streamer, MCAsmBackend *MAB,
1476                                bool IsEH) {
1477   Streamer.generateCompactUnwindEncodings(MAB);
1478
1479   MCContext &Context = Streamer.getContext();
1480   const MCObjectFileInfo *MOFI = Context.getObjectFileInfo();
1481   FrameEmitterImpl Emitter(IsEH);
1482   ArrayRef<MCDwarfFrameInfo> FrameArray = Streamer.getDwarfFrameInfos();
1483
1484   // Emit the compact unwind info if available.
1485   bool NeedsEHFrameSection = !MOFI->getSupportsCompactUnwindWithoutEHFrame();
1486   if (IsEH && MOFI->getCompactUnwindSection()) {
1487     bool SectionEmitted = false;
1488     for (unsigned i = 0, n = FrameArray.size(); i < n; ++i) {
1489       const MCDwarfFrameInfo &Frame = FrameArray[i];
1490       if (Frame.CompactUnwindEncoding == 0) continue;
1491       if (!SectionEmitted) {
1492         Streamer.SwitchSection(MOFI->getCompactUnwindSection());
1493         Streamer.EmitValueToAlignment(Context.getAsmInfo()->getPointerSize());
1494         SectionEmitted = true;
1495       }
1496       NeedsEHFrameSection |=
1497         Frame.CompactUnwindEncoding ==
1498           MOFI->getCompactUnwindDwarfEHFrameOnly();
1499       Emitter.EmitCompactUnwind(Streamer, Frame);
1500     }
1501   }
1502
1503   if (!NeedsEHFrameSection) return;
1504
1505   const MCSection &Section =
1506     IsEH ? *const_cast<MCObjectFileInfo*>(MOFI)->getEHFrameSection() :
1507            *MOFI->getDwarfFrameSection();
1508
1509   Streamer.SwitchSection(&Section);
1510   MCSymbol *SectionStart = Context.CreateTempSymbol();
1511   Streamer.EmitLabel(SectionStart);
1512   Emitter.setSectionStart(SectionStart);
1513
1514   MCSymbol *FDEEnd = nullptr;
1515   DenseMap<CIEKey, const MCSymbol *> CIEStarts;
1516
1517   const MCSymbol *DummyDebugKey = nullptr;
1518   NeedsEHFrameSection = !MOFI->getSupportsCompactUnwindWithoutEHFrame();
1519   for (unsigned i = 0, n = FrameArray.size(); i < n; ++i) {
1520     const MCDwarfFrameInfo &Frame = FrameArray[i];
1521
1522     // Emit the label from the previous iteration
1523     if (FDEEnd) {
1524       Streamer.EmitLabel(FDEEnd);
1525       FDEEnd = nullptr;
1526     }
1527
1528     if (!NeedsEHFrameSection && Frame.CompactUnwindEncoding !=
1529           MOFI->getCompactUnwindDwarfEHFrameOnly())
1530       // Don't generate an EH frame if we don't need one. I.e., it's taken care
1531       // of by the compact unwind encoding.
1532       continue;
1533
1534     CIEKey Key(Frame.Personality, Frame.PersonalityEncoding,
1535                Frame.LsdaEncoding, Frame.IsSignalFrame, Frame.IsSimple);
1536     const MCSymbol *&CIEStart = IsEH ? CIEStarts[Key] : DummyDebugKey;
1537     if (!CIEStart)
1538       CIEStart = &Emitter.EmitCIE(Streamer, Frame.Personality,
1539                                   Frame.PersonalityEncoding, Frame.Lsda,
1540                                   Frame.IsSignalFrame,
1541                                   Frame.LsdaEncoding,
1542                                   Frame.IsSimple);
1543
1544     FDEEnd = Emitter.EmitFDE(Streamer, *CIEStart, Frame);
1545   }
1546
1547   Streamer.EmitValueToAlignment(Context.getAsmInfo()->getPointerSize());
1548   if (FDEEnd)
1549     Streamer.EmitLabel(FDEEnd);
1550 }
1551
1552 void MCDwarfFrameEmitter::EmitAdvanceLoc(MCObjectStreamer &Streamer,
1553                                          uint64_t AddrDelta) {
1554   MCContext &Context = Streamer.getContext();
1555   SmallString<256> Tmp;
1556   raw_svector_ostream OS(Tmp);
1557   MCDwarfFrameEmitter::EncodeAdvanceLoc(Context, AddrDelta, OS);
1558   Streamer.EmitBytes(OS.str());
1559 }
1560
1561 void MCDwarfFrameEmitter::EncodeAdvanceLoc(MCContext &Context,
1562                                            uint64_t AddrDelta,
1563                                            raw_ostream &OS) {
1564   // Scale the address delta by the minimum instruction length.
1565   AddrDelta = ScaleAddrDelta(Context, AddrDelta);
1566
1567   if (AddrDelta == 0) {
1568   } else if (isUIntN(6, AddrDelta)) {
1569     uint8_t Opcode = dwarf::DW_CFA_advance_loc | AddrDelta;
1570     OS << Opcode;
1571   } else if (isUInt<8>(AddrDelta)) {
1572     OS << uint8_t(dwarf::DW_CFA_advance_loc1);
1573     OS << uint8_t(AddrDelta);
1574   } else if (isUInt<16>(AddrDelta)) {
1575     // FIXME: check what is the correct behavior on a big endian machine.
1576     OS << uint8_t(dwarf::DW_CFA_advance_loc2);
1577     OS << uint8_t( AddrDelta       & 0xff);
1578     OS << uint8_t((AddrDelta >> 8) & 0xff);
1579   } else {
1580     // FIXME: check what is the correct behavior on a big endian machine.
1581     assert(isUInt<32>(AddrDelta));
1582     OS << uint8_t(dwarf::DW_CFA_advance_loc4);
1583     OS << uint8_t( AddrDelta        & 0xff);
1584     OS << uint8_t((AddrDelta >> 8)  & 0xff);
1585     OS << uint8_t((AddrDelta >> 16) & 0xff);
1586     OS << uint8_t((AddrDelta >> 24) & 0xff);
1587
1588   }
1589 }