lib/Target/TargetLoweringObjectFile.cpp

   1 //===-- llvm/Target/TargetLoweringObjectFile.cpp - Object File Info -------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements classes used to handle lowerings specific to common
  11 // object file formats.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "llvm/Target/TargetLoweringObjectFile.h"
  16 #include "llvm/Constants.h"
  17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  18 #include "llvm/Function.h"
  19 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  20 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  21 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  22 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  23 #include "llvm/Target/Mangler.h"
  24 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  25 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  27 #include "llvm/Support/Dwarf.h"
  28 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  29 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  30 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  31 using namespace llvm;
  32
  33 //===----------------------------------------------------------------------===//
  34 //                              Generic Code
  35 //===----------------------------------------------------------------------===//
  36
  37 TargetLoweringObjectFile::TargetLoweringObjectFile() : Ctx(0) {
  38   TextSection = 0;
  39   DataSection = 0;
  40   BSSSection = 0;
  41   ReadOnlySection = 0;
  42   StaticCtorSection = 0;
  43   StaticDtorSection = 0;
  44   LSDASection = 0;
  45   EHFrameSection = 0;
  46
  47   DwarfAbbrevSection = 0;
  48   DwarfInfoSection = 0;
  49   DwarfLineSection = 0;
  50   DwarfFrameSection = 0;
  51   DwarfPubNamesSection = 0;
  52   DwarfPubTypesSection = 0;
  53   DwarfDebugInlineSection = 0;
  54   DwarfStrSection = 0;
  55   DwarfLocSection = 0;
  56   DwarfARangesSection = 0;
  57   DwarfRangesSection = 0;
  58   DwarfMacroInfoSection = 0;
  59
  60   IsFunctionEHSymbolGlobal = false;
  61   IsFunctionEHFrameSymbolPrivate = true;
  62   SupportsWeakOmittedEHFrame = true;
  63 }
  64
  65 TargetLoweringObjectFile::~TargetLoweringObjectFile() {
  66 }
  67
  68 static bool isSuitableForBSS(const GlobalVariable *GV) {
  69   Constant *C = GV->getInitializer();
  70
  71   // Must have zero initializer.
  72   if (!C->isNullValue())
  73     return false;
  74
  75   // Leave constant zeros in readonly constant sections, so they can be shared.
  76   if (GV->isConstant())
  77     return false;
  78
  79   // If the global has an explicit section specified, don't put it in BSS.
  80   if (!GV->getSection().empty())
  81     return false;
  82
  83   // If -nozero-initialized-in-bss is specified, don't ever use BSS.
  84   if (NoZerosInBSS)
  85     return false;
  86
  87   // Otherwise, put it in BSS!
  88   return true;
  89 }
  90
  91 /// IsNullTerminatedString - Return true if the specified constant (which is
  92 /// known to have a type that is an array of 1/2/4 byte elements) ends with a
  93 /// nul value and contains no other nuls in it.
  94 static bool IsNullTerminatedString(const Constant *C) {
  95   const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(C->getType());
  96
  97   // First check: is we have constant array of i8 terminated with zero
  98   if (const ConstantArray *CVA = dyn_cast<ConstantArray>(C)) {
  99     if (ATy->getNumElements() == 0) return false;
 100
 101     ConstantInt *Null =
 102       dyn_cast<ConstantInt>(CVA->getOperand(ATy->getNumElements()-1));
 103     if (Null == 0 || Null->getZExtValue() != 0)
 104       return false; // Not null terminated.
 105
 106     // Verify that the null doesn't occur anywhere else in the string.
 107     for (unsigned i = 0, e = ATy->getNumElements()-1; i != e; ++i)
 108       // Reject constantexpr elements etc.
 109       if (!isa<ConstantInt>(CVA->getOperand(i)) ||
 110           CVA->getOperand(i) == Null)
 111         return false;
 112     return true;
 113   }
 114
 115   // Another possibility: [1 x i8] zeroinitializer
 116   if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
 117     return ATy->getNumElements() == 1;
 118
 119   return false;
 120 }
 121
 122 /// getKindForGlobal - This is a top-level target-independent classifier for
 123 /// a global variable.  Given an global variable and information from TM, it
 124 /// classifies the global in a variety of ways that make various target
 125 /// implementations simpler.  The target implementation is free to ignore this
 126 /// extra info of course.
 127 SectionKind TargetLoweringObjectFile::getKindForGlobal(const GlobalValue *GV,
 128                                                        const TargetMachine &TM){
 129   assert(!GV->isDeclaration() && !GV->hasAvailableExternallyLinkage() &&
 130          "Can only be used for global definitions");
 131
 132   Reloc::Model ReloModel = TM.getRelocationModel();
 133
 134   // Early exit - functions should be always in text sections.
 135   const GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV);
 136   if (GVar == 0)
 137     return SectionKind::getText();
 138
 139   // Handle thread-local data first.
 140   if (GVar->isThreadLocal()) {
 141     if (isSuitableForBSS(GVar))
 142       return SectionKind::getThreadBSS();
 143     return SectionKind::getThreadData();
 144   }
 145
 146   // Variables with common linkage always get classified as common.
 147   if (GVar->hasCommonLinkage())
 148     return SectionKind::getCommon();
 149
 150   // Variable can be easily put to BSS section.
 151   if (isSuitableForBSS(GVar)) {
 152     if (GVar->hasLocalLinkage())
 153       return SectionKind::getBSSLocal();
 154     else if (GVar->hasExternalLinkage())
 155       return SectionKind::getBSSExtern();
 156     return SectionKind::getBSS();
 157   }
 158
 159   Constant *C = GVar->getInitializer();
 160
 161   // If the global is marked constant, we can put it into a mergable section,
 162   // a mergable string section, or general .data if it contains relocations.
 163   if (GVar->isConstant()) {
 164     // If the initializer for the global contains something that requires a
 165     // relocation, then we may have to drop this into a wriable data section
 166     // even though it is marked const.
 167     switch (C->getRelocationInfo()) {
 168     default: assert(0 && "unknown relocation info kind");
 169     case Constant::NoRelocation:
 170       // If initializer is a null-terminated string, put it in a "cstring"
 171       // section of the right width.
 172       if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(C->getType())) {
 173         if (const IntegerType *ITy =
 174               dyn_cast<IntegerType>(ATy->getElementType())) {
 175           if ((ITy->getBitWidth() == 8 || ITy->getBitWidth() == 16 ||
 176                ITy->getBitWidth() == 32) &&
 177               IsNullTerminatedString(C)) {
 178             if (ITy->getBitWidth() == 8)
 179               return SectionKind::getMergeable1ByteCString();
 180             if (ITy->getBitWidth() == 16)
 181               return SectionKind::getMergeable2ByteCString();
 182
 183             assert(ITy->getBitWidth() == 32 && "Unknown width");
 184             return SectionKind::getMergeable4ByteCString();
 185           }
 186         }
 187       }
 188
 189       // Otherwise, just drop it into a mergable constant section.  If we have
 190       // a section for this size, use it, otherwise use the arbitrary sized
 191       // mergable section.
 192       switch (TM.getTargetData()->getTypeAllocSize(C->getType())) {
 193       case 4:  return SectionKind::getMergeableConst4();
 194       case 8:  return SectionKind::getMergeableConst8();
 195       case 16: return SectionKind::getMergeableConst16();
 196       default: return SectionKind::getMergeableConst();
 197       }
 198
 199     case Constant::LocalRelocation:
 200       // In static relocation model, the linker will resolve all addresses, so
 201       // the relocation entries will actually be constants by the time the app
 202       // starts up.  However, we can't put this into a mergable section, because
 203       // the linker doesn't take relocations into consideration when it tries to
 204       // merge entries in the section.
 205       if (ReloModel == Reloc::Static)
 206         return SectionKind::getReadOnly();
 207
 208       // Otherwise, the dynamic linker needs to fix it up, put it in the
 209       // writable data.rel.local section.
 210       return SectionKind::getReadOnlyWithRelLocal();
 211
 212     case Constant::GlobalRelocations:
 213       // In static relocation model, the linker will resolve all addresses, so
 214       // the relocation entries will actually be constants by the time the app
 215       // starts up.  However, we can't put this into a mergable section, because
 216       // the linker doesn't take relocations into consideration when it tries to
 217       // merge entries in the section.
 218       if (ReloModel == Reloc::Static)
 219         return SectionKind::getReadOnly();
 220
 221       // Otherwise, the dynamic linker needs to fix it up, put it in the
 222       // writable data.rel section.
 223       return SectionKind::getReadOnlyWithRel();
 224     }
 225   }
 226
 227   // Okay, this isn't a constant.  If the initializer for the global is going
 228   // to require a runtime relocation by the dynamic linker, put it into a more
 229   // specific section to improve startup time of the app.  This coalesces these
 230   // globals together onto fewer pages, improving the locality of the dynamic
 231   // linker.
 232   if (ReloModel == Reloc::Static)
 233     return SectionKind::getDataNoRel();
 234
 235   switch (C->getRelocationInfo()) {
 236   default: assert(0 && "unknown relocation info kind");
 237   case Constant::NoRelocation:
 238     return SectionKind::getDataNoRel();
 239   case Constant::LocalRelocation:
 240     return SectionKind::getDataRelLocal();
 241   case Constant::GlobalRelocations:
 242     return SectionKind::getDataRel();
 243   }
 244 }
 245
 246 /// SectionForGlobal - This method computes the appropriate section to emit
 247 /// the specified global variable or function definition.  This should not
 248 /// be passed external (or available externally) globals.
 249 const MCSection *TargetLoweringObjectFile::
 250 SectionForGlobal(const GlobalValue *GV, SectionKind Kind, Mangler *Mang,
 251                  const TargetMachine &TM) const {
 252   // Select section name.
 253   if (GV->hasSection())
 254     return getExplicitSectionGlobal(GV, Kind, Mang, TM);
 255
 256
 257   // Use default section depending on the 'type' of global
 258   return SelectSectionForGlobal(GV, Kind, Mang, TM);
 259 }
 260
 261
 262 // Lame default implementation. Calculate the section name for global.
 263 const MCSection *
 264 TargetLoweringObjectFile::SelectSectionForGlobal(const GlobalValue *GV,
 265                                                  SectionKind Kind,
 266                                                  Mangler *Mang,
 267                                                  const TargetMachine &TM) const{
 268   assert(!Kind.isThreadLocal() && "Doesn't support TLS");
 269
 270   if (Kind.isText())
 271     return getTextSection();
 272
 273   if (Kind.isBSS() && BSSSection != 0)
 274     return BSSSection;
 275
 276   if (Kind.isReadOnly() && ReadOnlySection != 0)
 277     return ReadOnlySection;
 278
 279   return getDataSection();
 280 }
 281
 282 /// getSectionForConstant - Given a mergable constant with the
 283 /// specified size and relocation information, return a section that it
 284 /// should be placed in.
 285 const MCSection *
 286 TargetLoweringObjectFile::getSectionForConstant(SectionKind Kind) const {
 287   if (Kind.isReadOnly() && ReadOnlySection != 0)
 288     return ReadOnlySection;
 289
 290   return DataSection;
 291 }
 292
 293 /// getExprForDwarfGlobalReference - Return an MCExpr to use for a
 294 /// reference to the specified global variable from exception
 295 /// handling information.
 296 const MCExpr *TargetLoweringObjectFile::
 297 getExprForDwarfGlobalReference(const GlobalValue *GV, Mangler *Mang,
 298                                MachineModuleInfo *MMI, unsigned Encoding,
 299                                MCStreamer &Streamer) const {
 300   // FIXME: Use GetGlobalValueSymbol.
 301   SmallString<128> Name;
 302   Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, false);
 303   const MCSymbol *Sym;
 304
 305   if (GV->hasPrivateLinkage())
 306     Sym = getContext().GetOrCreateTemporarySymbol(Name.str());
 307   else
 308     Sym = getContext().GetOrCreateSymbol(Name.str());
 309
 310   return getExprForDwarfReference(Sym, MMI, Encoding, Streamer);
 311 }
 312
 313 const MCExpr *TargetLoweringObjectFile::
 314 getExprForDwarfReference(const MCSymbol *Sym, MachineModuleInfo *MMI,
 315                          unsigned Encoding, MCStreamer &Streamer) const {
 316   const MCExpr *Res = MCSymbolRefExpr::Create(Sym, getContext());
 317
 318   switch (Encoding & 0xF0) {
 319   default:
 320     llvm_report_error("We do not support this DWARF encoding yet!");
 321     break;
 322   case dwarf::DW_EH_PE_absptr:
 323     // Do nothing special
 324     break;
 325   case dwarf::DW_EH_PE_pcrel:
 326     // FIXME: PCSymbol
 327     const MCExpr *PC = MCSymbolRefExpr::Create(".", getContext());
 328     Res = MCBinaryExpr::CreateSub(Res, PC, getContext());
 329     break;
 330   }
 331
 332   return Res;
 333 }
 334
 335 unsigned TargetLoweringObjectFile::getPersonalityEncoding() const {
 336   return dwarf::DW_EH_PE_absptr;
 337 }
 338
 339 unsigned TargetLoweringObjectFile::getLSDAEncoding() const {
 340   return dwarf::DW_EH_PE_absptr;
 341 }
 342
 343 unsigned TargetLoweringObjectFile::getFDEEncoding() const {
 344   return dwarf::DW_EH_PE_absptr;
 345 }
 346
 347 unsigned TargetLoweringObjectFile::getTTypeEncoding() const {
 348   return dwarf::DW_EH_PE_absptr;
 349 }
 350