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