tools/gold/gold-plugin.cpp

   1 //===-- gold-plugin.cpp - Plugin to gold for Link Time Optimization  ------===//
   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 is a gold plugin for LLVM. It provides an LLVM implementation of the
  11 // interface described in http://gcc.gnu.org/wiki/whopr/driver .
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "llvm/Config/config.h" // plugin-api.h requires HAVE_STDINT_H
  16 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
  17 #include "llvm/ADT/StringSet.h"
  18 #include "llvm/Bitcode/ReaderWriter.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/CommandFlags.h"
  21 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  22 #include "llvm/IR/Module.h"
  23 #include "llvm/IR/Verifier.h"
  24 #include "llvm/Linker/Linker.h"
  25 #include "llvm/MC/SubtargetFeature.h"
  26 #include "llvm/Object/IRObjectFile.h"
  27 #include "llvm/PassManager.h"
  28 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  29 #include "llvm/Support/Host.h"
  30 #include "llvm/Support/MemoryBuffer.h"
  31 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  32 #include "llvm/Support/TargetSelect.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetLibraryInfo.h"
  34 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
  35 #include "llvm/Transforms/IPO/PassManagerBuilder.h"
  36 #include "llvm/Transforms/Utils/GlobalStatus.h"
  37 #include "llvm/Transforms/Utils/ModuleUtils.h"
  38 #include "llvm/Transforms/Utils/ValueMapper.h"
  39 #include <list>
  40 #include <plugin-api.h>
  41 #include <system_error>
  42 #include <vector>
  43
  44 #ifndef LDPO_PIE
  45 // FIXME: remove this declaration when we stop maintaining Ubuntu Quantal and
  46 // Precise and Debian Wheezy (binutils 2.23 is required)
  47 # define LDPO_PIE 3
  48 #endif
  49
  50 using namespace llvm;
  51
  52 namespace {
  53 struct claimed_file {
  54   void *handle;
  55   std::vector<ld_plugin_symbol> syms;
  56 };
  57 }
  58
  59 static ld_plugin_status discard_message(int level, const char *format, ...) {
  60   // Die loudly. Recent versions of Gold pass ld_plugin_message as the first
  61   // callback in the transfer vector. This should never be called.
  62   abort();
  63 }
  64
  65 static ld_plugin_get_input_file get_input_file = nullptr;
  66 static ld_plugin_release_input_file release_input_file = nullptr;
  67 static ld_plugin_add_symbols add_symbols = nullptr;
  68 static ld_plugin_get_symbols get_symbols = nullptr;
  69 static ld_plugin_add_input_file add_input_file = nullptr;
  70 static ld_plugin_set_extra_library_path set_extra_library_path = nullptr;
  71 static ld_plugin_get_view get_view = nullptr;
  72 static ld_plugin_message message = discard_message;
  73 static Reloc::Model RelocationModel = Reloc::Default;
  74 static std::string output_name = "";
  75 static std::list<claimed_file> Modules;
  76 static std::vector<std::string> Cleanup;
  77 static llvm::TargetOptions TargetOpts;
  78
  79 namespace options {
  80   enum generate_bc { BC_NO, BC_ALSO, BC_ONLY };
  81   static bool generate_api_file = false;
  82   static generate_bc generate_bc_file = BC_NO;
  83   static std::string bc_path;
  84   static std::string obj_path;
  85   static std::string extra_library_path;
  86   static std::string triple;
  87   static std::string mcpu;
  88   // Additional options to pass into the code generator.
  89   // Note: This array will contain all plugin options which are not claimed
  90   // as plugin exclusive to pass to the code generator.
  91   // For example, "generate-api-file" and "as"options are for the plugin
  92   // use only and will not be passed.
  93   static std::vector<const char *> extra;
  94
  95   static void process_plugin_option(const char* opt_)
  96   {
  97     if (opt_ == nullptr)
  98       return;
  99     llvm::StringRef opt = opt_;
 100
 101     if (opt == "generate-api-file") {
 102       generate_api_file = true;
 103     } else if (opt.startswith("mcpu=")) {
 104       mcpu = opt.substr(strlen("mcpu="));
 105     } else if (opt.startswith("extra-library-path=")) {
 106       extra_library_path = opt.substr(strlen("extra_library_path="));
 107     } else if (opt.startswith("mtriple=")) {
 108       triple = opt.substr(strlen("mtriple="));
 109     } else if (opt.startswith("obj-path=")) {
 110       obj_path = opt.substr(strlen("obj-path="));
 111     } else if (opt == "emit-llvm") {
 112       generate_bc_file = BC_ONLY;
 113     } else if (opt == "also-emit-llvm") {
 114       generate_bc_file = BC_ALSO;
 115     } else if (opt.startswith("also-emit-llvm=")) {
 116       llvm::StringRef path = opt.substr(strlen("also-emit-llvm="));
 117       generate_bc_file = BC_ALSO;
 118       if (!bc_path.empty()) {
 119         message(LDPL_WARNING, "Path to the output IL file specified twice. "
 120                               "Discarding %s",
 121                 opt_);
 122       } else {
 123         bc_path = path;
 124       }
 125     } else {
 126       // Save this option to pass to the code generator.
 127       // ParseCommandLineOptions() expects argv[0] to be program name. Lazily
 128       // add that.
 129       if (extra.empty())
 130         extra.push_back("LLVMgold");
 131
 132       extra.push_back(opt_);
 133     }
 134   }
 135 }
 136
 137 static ld_plugin_status claim_file_hook(const ld_plugin_input_file *file,
 138                                         int *claimed);
 139 static ld_plugin_status all_symbols_read_hook(void);
 140 static ld_plugin_status cleanup_hook(void);
 141
 142 extern "C" ld_plugin_status onload(ld_plugin_tv *tv);
 143 ld_plugin_status onload(ld_plugin_tv *tv) {
 144   InitializeAllTargetInfos();
 145   InitializeAllTargets();
 146   InitializeAllTargetMCs();
 147   InitializeAllAsmParsers();
 148   InitializeAllAsmPrinters();
 149
 150   // We're given a pointer to the first transfer vector. We read through them
 151   // until we find one where tv_tag == LDPT_NULL. The REGISTER_* tagged values
 152   // contain pointers to functions that we need to call to register our own
 153   // hooks. The others are addresses of functions we can use to call into gold
 154   // for services.
 155
 156   bool registeredClaimFile = false;
 157   bool RegisteredAllSymbolsRead = false;
 158
 159   for (; tv->tv_tag != LDPT_NULL; ++tv) {
 160     switch (tv->tv_tag) {
 161       case LDPT_OUTPUT_NAME:
 162         output_name = tv->tv_u.tv_string;
 163         break;
 164       case LDPT_LINKER_OUTPUT:
 165         switch (tv->tv_u.tv_val) {
 166           case LDPO_REL:  // .o
 167           case LDPO_DYN:  // .so
 168           case LDPO_PIE:  // position independent executable
 169             RelocationModel = Reloc::PIC_;
 170             break;
 171           case LDPO_EXEC:  // .exe
 172             RelocationModel = Reloc::Static;
 173             break;
 174           default:
 175             message(LDPL_ERROR, "Unknown output file type %d", tv->tv_u.tv_val);
 176             return LDPS_ERR;
 177         }
 178         break;
 179       case LDPT_OPTION:
 180         options::process_plugin_option(tv->tv_u.tv_string);
 181         break;
 182       case LDPT_REGISTER_CLAIM_FILE_HOOK: {
 183         ld_plugin_register_claim_file callback;
 184         callback = tv->tv_u.tv_register_claim_file;
 185
 186         if (callback(claim_file_hook) != LDPS_OK)
 187           return LDPS_ERR;
 188
 189         registeredClaimFile = true;
 190       } break;
 191       case LDPT_REGISTER_ALL_SYMBOLS_READ_HOOK: {
 192         ld_plugin_register_all_symbols_read callback;
 193         callback = tv->tv_u.tv_register_all_symbols_read;
 194
 195         if (callback(all_symbols_read_hook) != LDPS_OK)
 196           return LDPS_ERR;
 197
 198         RegisteredAllSymbolsRead = true;
 199       } break;
 200       case LDPT_REGISTER_CLEANUP_HOOK: {
 201         ld_plugin_register_cleanup callback;
 202         callback = tv->tv_u.tv_register_cleanup;
 203
 204         if (callback(cleanup_hook) != LDPS_OK)
 205           return LDPS_ERR;
 206       } break;
 207       case LDPT_GET_INPUT_FILE:
 208         get_input_file = tv->tv_u.tv_get_input_file;
 209         break;
 210       case LDPT_RELEASE_INPUT_FILE:
 211         release_input_file = tv->tv_u.tv_release_input_file;
 212         break;
 213       case LDPT_ADD_SYMBOLS:
 214         add_symbols = tv->tv_u.tv_add_symbols;
 215         break;
 216       case LDPT_GET_SYMBOLS_V2:
 217         get_symbols = tv->tv_u.tv_get_symbols;
 218         break;
 219       case LDPT_ADD_INPUT_FILE:
 220         add_input_file = tv->tv_u.tv_add_input_file;
 221         break;
 222       case LDPT_SET_EXTRA_LIBRARY_PATH:
 223         set_extra_library_path = tv->tv_u.tv_set_extra_library_path;
 224         break;
 225       case LDPT_GET_VIEW:
 226         get_view = tv->tv_u.tv_get_view;
 227         break;
 228       case LDPT_MESSAGE:
 229         message = tv->tv_u.tv_message;
 230         break;
 231       default:
 232         break;
 233     }
 234   }
 235
 236   if (!registeredClaimFile) {
 237     message(LDPL_ERROR, "register_claim_file not passed to LLVMgold.");
 238     return LDPS_ERR;
 239   }
 240   if (!add_symbols) {
 241     message(LDPL_ERROR, "add_symbols not passed to LLVMgold.");
 242     return LDPS_ERR;
 243   }
 244
 245   if (!RegisteredAllSymbolsRead)
 246     return LDPS_OK;
 247
 248   if (!get_input_file) {
 249     message(LDPL_ERROR, "get_input_file not passed to LLVMgold.");
 250     return LDPS_ERR;
 251   }
 252   if (!release_input_file) {
 253     message(LDPL_ERROR, "relesase_input_file not passed to LLVMgold.");
 254     return LDPS_ERR;
 255   }
 256
 257   return LDPS_OK;
 258 }
 259
 260 static const GlobalObject *getBaseObject(const GlobalValue &GV) {
 261   if (auto *GA = dyn_cast<GlobalAlias>(&GV))
 262     return GA->getBaseObject();
 263   return cast<GlobalObject>(&GV);
 264 }
 265
 266 /// Called by gold to see whether this file is one that our plugin can handle.
 267 /// We'll try to open it and register all the symbols with add_symbol if
 268 /// possible.
 269 static ld_plugin_status claim_file_hook(const ld_plugin_input_file *file,
 270                                         int *claimed) {
 271   LLVMContext Context;
 272   std::unique_ptr<MemoryBuffer> buffer;
 273   if (get_view) {
 274     const void *view;
 275     if (get_view(file->handle, &view) != LDPS_OK) {
 276       message(LDPL_ERROR, "Failed to get a view of %s", file->name);
 277       return LDPS_ERR;
 278     }
 279     buffer.reset(MemoryBuffer::getMemBuffer(
 280         StringRef((char *)view, file->filesize), "", false));
 281   } else {
 282     int64_t offset = 0;
 283     // Gold has found what might be IR part-way inside of a file, such as
 284     // an .a archive.
 285     if (file->offset) {
 286       offset = file->offset;
 287     }
 288     ErrorOr<std::unique_ptr<MemoryBuffer>> BufferOrErr =
 289         MemoryBuffer::getOpenFileSlice(file->fd, file->name, file->filesize,
 290                                        offset);
 291     if (std::error_code EC = BufferOrErr.getError()) {
 292       message(LDPL_ERROR, EC.message().c_str());
 293       return LDPS_ERR;
 294     }
 295     buffer = std::move(BufferOrErr.get());
 296   }
 297
 298   ErrorOr<object::IRObjectFile *> ObjOrErr =
 299       object::IRObjectFile::createIRObjectFile(buffer->getMemBufferRef(),
 300                                                Context);
 301   std::error_code EC = ObjOrErr.getError();
 302   if (EC == BitcodeError::InvalidBitcodeSignature)
 303     return LDPS_OK;
 304
 305   *claimed = 1;
 306
 307   if (EC) {
 308     message(LDPL_ERROR, "LLVM gold plugin has failed to create LTO module: %s",
 309             EC.message().c_str());
 310     return LDPS_ERR;
 311   }
 312   std::unique_ptr<object::IRObjectFile> Obj(ObjOrErr.get());
 313
 314   Modules.resize(Modules.size() + 1);
 315   claimed_file &cf = Modules.back();
 316
 317   cf.handle = file->handle;
 318
 319   for (auto &Sym : Obj->symbols()) {
 320     uint32_t Symflags = Sym.getFlags();
 321     if (!(Symflags & object::BasicSymbolRef::SF_Global))
 322       continue;
 323
 324     if (Symflags & object::BasicSymbolRef::SF_FormatSpecific)
 325       continue;
 326
 327     cf.syms.push_back(ld_plugin_symbol());
 328     ld_plugin_symbol &sym = cf.syms.back();
 329     sym.version = nullptr;
 330
 331     SmallString<64> Name;
 332     {
 333       raw_svector_ostream OS(Name);
 334       Sym.printName(OS);
 335     }
 336     sym.name = strdup(Name.c_str());
 337
 338     const GlobalValue *GV = Obj->getSymbolGV(Sym.getRawDataRefImpl());
 339
 340     sym.visibility = LDPV_DEFAULT;
 341     if (GV) {
 342       switch (GV->getVisibility()) {
 343       case GlobalValue::DefaultVisibility:
 344         sym.visibility = LDPV_DEFAULT;
 345         break;
 346       case GlobalValue::HiddenVisibility:
 347         sym.visibility = LDPV_HIDDEN;
 348         break;
 349       case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 350         sym.visibility = LDPV_PROTECTED;
 351         break;
 352       }
 353     }
 354
 355     if (Symflags & object::BasicSymbolRef::SF_Undefined) {
 356       sym.def = LDPK_UNDEF;
 357       if (GV && GV->hasExternalWeakLinkage())
 358         sym.def = LDPK_WEAKUNDEF;
 359     } else {
 360       sym.def = LDPK_DEF;
 361       if (GV) {
 362         assert(!GV->hasExternalWeakLinkage() &&
 363                !GV->hasAvailableExternallyLinkage() && "Not a declaration!");
 364         if (GV->hasCommonLinkage())
 365           sym.def = LDPK_COMMON;
 366         else if (GV->isWeakForLinker())
 367           sym.def = LDPK_WEAKDEF;
 368       }
 369     }
 370
 371     sym.size = 0;
 372     sym.comdat_key = nullptr;
 373     if (GV) {
 374       const GlobalObject *Base = getBaseObject(*GV);
 375       if (!Base)
 376         message(LDPL_FATAL, "Unable to determine comdat of alias!");
 377       const Comdat *C = Base->getComdat();
 378       if (C)
 379         sym.comdat_key = strdup(C->getName().str().c_str());
 380       else if (Base->hasWeakLinkage() || Base->hasLinkOnceLinkage())
 381         sym.comdat_key = strdup(sym.name);
 382     }
 383
 384     sym.resolution = LDPR_UNKNOWN;
 385   }
 386
 387   if (!cf.syms.empty()) {
 388     if (add_symbols(cf.handle, cf.syms.size(), &cf.syms[0]) != LDPS_OK) {
 389       message(LDPL_ERROR, "Unable to add symbols!");
 390       return LDPS_ERR;
 391     }
 392   }
 393
 394   return LDPS_OK;
 395 }
 396
 397 static void keepGlobalValue(GlobalValue &GV,
 398                             std::vector<GlobalAlias *> &KeptAliases) {
 399   assert(!GV.hasLocalLinkage());
 400
 401   if (auto *GA = dyn_cast<GlobalAlias>(&GV))
 402     KeptAliases.push_back(GA);
 403
 404   switch (GV.getLinkage()) {
 405   default:
 406     break;
 407   case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:
 408     GV.setLinkage(GlobalValue::WeakAnyLinkage);
 409     break;
 410   case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:
 411     GV.setLinkage(GlobalValue::WeakODRLinkage);
 412     break;
 413   }
 414
 415   assert(!GV.isDiscardableIfUnused());
 416 }
 417
 418 static bool isDeclaration(const GlobalValue &V) {
 419   if (V.hasAvailableExternallyLinkage())
 420     return true;
 421
 422   if (V.isMaterializable())
 423     return false;
 424
 425   return V.isDeclaration();
 426 }
 427
 428 static void internalize(GlobalValue &GV) {
 429   if (isDeclaration(GV))
 430     return; // We get here if there is a matching asm definition.
 431   if (!GV.hasLocalLinkage())
 432     GV.setLinkage(GlobalValue::InternalLinkage);
 433 }
 434
 435 static void drop(GlobalValue &GV) {
 436   if (auto *F = dyn_cast<Function>(&GV)) {
 437     F->deleteBody();
 438     F->setComdat(nullptr); // Should deleteBody do this?
 439     return;
 440   }
 441
 442   if (auto *Var = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV)) {
 443     Var->setInitializer(nullptr);
 444     Var->setLinkage(
 445         GlobalValue::ExternalLinkage); // Should setInitializer do this?
 446     Var->setComdat(nullptr); // and this?
 447     return;
 448   }
 449
 450   auto &Alias = cast<GlobalAlias>(GV);
 451   Module &M = *Alias.getParent();
 452   PointerType &Ty = *cast<PointerType>(Alias.getType());
 453   GlobalValue::LinkageTypes L = Alias.getLinkage();
 454   auto *Var =
 455       new GlobalVariable(M, Ty.getElementType(), /*isConstant*/ false, L,
 456                          /*Initializer*/ nullptr);
 457   Var->takeName(&Alias);
 458   Alias.replaceAllUsesWith(Var);
 459 }
 460
 461 static const char *getResolutionName(ld_plugin_symbol_resolution R) {
 462   switch (R) {
 463   case LDPR_UNKNOWN:
 464     return "UNKNOWN";
 465   case LDPR_UNDEF:
 466     return "UNDEF";
 467   case LDPR_PREVAILING_DEF:
 468     return "PREVAILING_DEF";
 469   case LDPR_PREVAILING_DEF_IRONLY:
 470     return "PREVAILING_DEF_IRONLY";
 471   case LDPR_PREEMPTED_REG:
 472     return "PREEMPTED_REG";
 473   case LDPR_PREEMPTED_IR:
 474     return "PREEMPTED_IR";
 475   case LDPR_RESOLVED_IR:
 476     return "RESOLVED_IR";
 477   case LDPR_RESOLVED_EXEC:
 478     return "RESOLVED_EXEC";
 479   case LDPR_RESOLVED_DYN:
 480     return "RESOLVED_DYN";
 481   case LDPR_PREVAILING_DEF_IRONLY_EXP:
 482     return "PREVAILING_DEF_IRONLY_EXP";
 483   }
 484 }
 485
 486 static GlobalObject *makeInternalReplacement(GlobalObject *GO) {
 487   Module *M = GO->getParent();
 488   GlobalObject *Ret;
 489   if (auto *F = dyn_cast<Function>(GO)) {
 490     auto *NewF = Function::Create(
 491         F->getFunctionType(), GlobalValue::InternalLinkage, F->getName(), M);
 492     NewF->getBasicBlockList().splice(NewF->end(), F->getBasicBlockList());
 493     Ret = NewF;
 494     F->deleteBody();
 495   } else {
 496     auto *Var = cast<GlobalVariable>(GO);
 497     Ret = new GlobalVariable(
 498         *M, Var->getType()->getElementType(), Var->isConstant(),
 499         GlobalValue::InternalLinkage, Var->getInitializer(), Var->getName(),
 500         nullptr, Var->getThreadLocalMode(), Var->getType()->getAddressSpace(),
 501         Var->isExternallyInitialized());
 502     Var->setInitializer(nullptr);
 503   }
 504   Ret->copyAttributesFrom(GO);
 505   Ret->setComdat(GO->getComdat());
 506
 507   return Ret;
 508 }
 509
 510 namespace {
 511 class LocalValueMaterializer : public ValueMaterializer {
 512   DenseSet<GlobalValue *> &Dropped;
 513
 514 public:
 515   LocalValueMaterializer(DenseSet<GlobalValue *> &Dropped) : Dropped(Dropped) {}
 516   Value *materializeValueFor(Value *V) override;
 517 };
 518 }
 519
 520 Value *LocalValueMaterializer::materializeValueFor(Value *V) {
 521   auto *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V);
 522   if (!GV)
 523     return nullptr;
 524   if (!Dropped.count(GV))
 525     return nullptr;
 526   assert(!isa<GlobalAlias>(GV) && "Found alias point to weak alias.");
 527   return makeInternalReplacement(cast<GlobalObject>(GV));
 528 }
 529
 530 static Constant *mapConstantToLocalCopy(Constant *C, ValueToValueMapTy &VM,
 531                                         LocalValueMaterializer *Materializer) {
 532   return MapValue(C, VM, RF_IgnoreMissingEntries, nullptr, Materializer);
 533 }
 534
 535 static std::unique_ptr<Module>
 536 getModuleForFile(LLVMContext &Context, claimed_file &F, raw_fd_ostream *ApiFile,
 537                  StringSet<> &Internalize, StringSet<> &Maybe) {
 538   ld_plugin_input_file File;
 539   if (get_input_file(F.handle, &File) != LDPS_OK)
 540     message(LDPL_FATAL, "Failed to get file information");
 541
 542   if (get_symbols(F.handle, F.syms.size(), &F.syms[0]) != LDPS_OK)
 543     message(LDPL_FATAL, "Failed to get symbol information");
 544
 545   const void *View;
 546   if (get_view(F.handle, &View) != LDPS_OK)
 547     message(LDPL_FATAL, "Failed to get a view of file");
 548
 549   std::unique_ptr<MemoryBuffer> Buffer(MemoryBuffer::getMemBuffer(
 550       StringRef((char *)View, File.filesize), "", false));
 551
 552   if (release_input_file(F.handle) != LDPS_OK)
 553     message(LDPL_FATAL, "Failed to release file information");
 554
 555   ErrorOr<Module *> MOrErr = getLazyBitcodeModule(Buffer.get(), Context);
 556
 557   if (std::error_code EC = MOrErr.getError())
 558     message(LDPL_FATAL, "Could not read bitcode from file : %s",
 559             EC.message().c_str());
 560   Buffer.release();
 561
 562   std::unique_ptr<Module> M(MOrErr.get());
 563
 564   SmallPtrSet<GlobalValue *, 8> Used;
 565   collectUsedGlobalVariables(*M, Used, /*CompilerUsed*/ false);
 566
 567   DenseSet<GlobalValue *> Drop;
 568   std::vector<GlobalAlias *> KeptAliases;
 569   for (ld_plugin_symbol &Sym : F.syms) {
 570     ld_plugin_symbol_resolution Resolution =
 571         (ld_plugin_symbol_resolution)Sym.resolution;
 572
 573     if (options::generate_api_file)
 574       *ApiFile << Sym.name << ' ' << getResolutionName(Resolution) << '\n';
 575
 576     GlobalValue *GV = M->getNamedValue(Sym.name);
 577     if (!GV)
 578       continue; // Asm symbol.
 579
 580     switch (Resolution) {
 581     case LDPR_UNKNOWN:
 582       llvm_unreachable("Unexpected resolution");
 583
 584     case LDPR_RESOLVED_IR:
 585     case LDPR_RESOLVED_EXEC:
 586     case LDPR_RESOLVED_DYN:
 587     case LDPR_UNDEF:
 588       assert(isDeclaration(*GV));
 589       break;
 590
 591     case LDPR_PREVAILING_DEF_IRONLY: {
 592       keepGlobalValue(*GV, KeptAliases);
 593       if (!Used.count(GV)) {
 594         // Since we use the regular lib/Linker, we cannot just internalize GV
 595         // now or it will not be copied to the merged module. Instead we force
 596         // it to be copied and then internalize it.
 597         Internalize.insert(Sym.name);
 598       }
 599       break;
 600     }
 601
 602     case LDPR_PREVAILING_DEF:
 603       keepGlobalValue(*GV, KeptAliases);
 604       break;
 605
 606     case LDPR_PREEMPTED_REG:
 607     case LDPR_PREEMPTED_IR:
 608       Drop.insert(GV);
 609       break;
 610
 611     case LDPR_PREVAILING_DEF_IRONLY_EXP: {
 612       // We can only check for address uses after we merge the modules. The
 613       // reason is that this GV might have a copy in another module
 614       // and in that module the address might be significant, but that
 615       // copy will be LDPR_PREEMPTED_IR.
 616       if (GV->hasLinkOnceODRLinkage())
 617         Maybe.insert(Sym.name);
 618       keepGlobalValue(*GV, KeptAliases);
 619       break;
 620     }
 621     }
 622
 623     free(Sym.name);
 624     free(Sym.comdat_key);
 625     Sym.name = nullptr;
 626     Sym.comdat_key = nullptr;
 627   }
 628
 629   if (!Drop.empty())
 630     // This is horrible. Given how lazy loading is implemented, dropping
 631     // the body while there is a materializer present doesn't work, the
 632     // linker will just read the body back.
 633     M->materializeAllPermanently();
 634
 635   ValueToValueMapTy VM;
 636   LocalValueMaterializer Materializer(Drop);
 637   for (GlobalAlias *GA : KeptAliases) {
 638     // Gold told us to keep GA. It is possible that a GV usied in the aliasee
 639     // expression is being dropped. If that is the case, that GV must be copied.
 640     Constant *Aliasee = GA->getAliasee();
 641     Constant *Replacement = mapConstantToLocalCopy(Aliasee, VM, &Materializer);
 642     if (Aliasee != Replacement)
 643       GA->setAliasee(Replacement);
 644   }
 645
 646   for (auto *GV : Drop)
 647     drop(*GV);
 648
 649   return M;
 650 }
 651
 652 static void runLTOPasses(Module &M, TargetMachine &TM) {
 653   PassManager passes;
 654   PassManagerBuilder PMB;
 655   PMB.LibraryInfo = new TargetLibraryInfo(Triple(TM.getTargetTriple()));
 656   PMB.Inliner = createFunctionInliningPass();
 657   PMB.VerifyInput = true;
 658   PMB.VerifyOutput = true;
 659   PMB.populateLTOPassManager(passes, &TM);
 660   passes.run(M);
 661 }
 662
 663 static void codegen(Module &M) {
 664   const std::string &TripleStr = M.getTargetTriple();
 665   Triple TheTriple(TripleStr);
 666
 667   std::string ErrMsg;
 668   const Target *TheTarget = TargetRegistry::lookupTarget(TripleStr, ErrMsg);
 669   if (!TheTarget)
 670     message(LDPL_FATAL, "Target not found: %s", ErrMsg.c_str());
 671
 672   if (unsigned NumOpts = options::extra.size())
 673     cl::ParseCommandLineOptions(NumOpts, &options::extra[0]);
 674
 675   SubtargetFeatures Features;
 676   Features.getDefaultSubtargetFeatures(TheTriple);
 677   for (const std::string &A : MAttrs)
 678     Features.AddFeature(A);
 679
 680   TargetOptions Options = InitTargetOptionsFromCodeGenFlags();
 681   std::unique_ptr<TargetMachine> TM(TheTarget->createTargetMachine(
 682       TripleStr, options::mcpu, Features.getString(), Options, RelocationModel,
 683       CodeModel::Default, CodeGenOpt::Aggressive));
 684
 685   runLTOPasses(M, *TM);
 686
 687   PassManager CodeGenPasses;
 688   CodeGenPasses.add(new DataLayoutPass(&M));
 689
 690   SmallString<128> Filename;
 691   int FD;
 692   if (options::obj_path.empty()) {
 693     std::error_code EC =
 694         sys::fs::createTemporaryFile("lto-llvm", "o", FD, Filename);
 695     if (EC)
 696       message(LDPL_FATAL, "Could not create temorary file: %s",
 697               EC.message().c_str());
 698   } else {
 699     Filename = options::obj_path;
 700     std::error_code EC =
 701         sys::fs::openFileForWrite(Filename.c_str(), FD, sys::fs::F_None);
 702     if (EC)
 703       message(LDPL_FATAL, "Could not open file: %s", EC.message().c_str());
 704   }
 705
 706   {
 707     raw_fd_ostream OS(FD, true);
 708     formatted_raw_ostream FOS(OS);
 709
 710     if (TM->addPassesToEmitFile(CodeGenPasses, FOS,
 711                                 TargetMachine::CGFT_ObjectFile))
 712       message(LDPL_FATAL, "Failed to setup codegen");
 713     CodeGenPasses.run(M);
 714   }
 715
 716   if (add_input_file(Filename.c_str()) != LDPS_OK)
 717     message(LDPL_FATAL,
 718             "Unable to add .o file to the link. File left behind in: %s",
 719             Filename.c_str());
 720
 721   if (options::obj_path.empty())
 722     Cleanup.push_back(Filename.c_str());
 723 }
 724
 725 /// gold informs us that all symbols have been read. At this point, we use
 726 /// get_symbols to see if any of our definitions have been overridden by a
 727 /// native object file. Then, perform optimization and codegen.
 728 static ld_plugin_status allSymbolsReadHook(raw_fd_ostream *ApiFile) {
 729   if (Modules.empty())
 730     return LDPS_OK;
 731
 732   LLVMContext Context;
 733   std::unique_ptr<Module> Combined(new Module("ld-temp.o", Context));
 734   Linker L(Combined.get());
 735
 736   std::string DefaultTriple = sys::getDefaultTargetTriple();
 737
 738   StringSet<> Internalize;
 739   StringSet<> Maybe;
 740   for (claimed_file &F : Modules) {
 741     std::unique_ptr<Module> M =
 742         getModuleForFile(Context, F, ApiFile, Internalize, Maybe);
 743     if (!options::triple.empty())
 744       M->setTargetTriple(options::triple.c_str());
 745     else if (M->getTargetTriple().empty()) {
 746       M->setTargetTriple(DefaultTriple);
 747     }
 748
 749     std::string ErrMsg;
 750     if (L.linkInModule(M.get(), &ErrMsg))
 751       message(LDPL_FATAL, "Failed to link module: %s", ErrMsg.c_str());
 752   }
 753
 754   for (const auto &Name : Internalize) {
 755     GlobalValue *GV = Combined->getNamedValue(Name.first());
 756     if (GV)
 757       internalize(*GV);
 758   }
 759
 760   for (const auto &Name : Maybe) {
 761     GlobalValue *GV = Combined->getNamedValue(Name.first());
 762     if (!GV)
 763       continue;
 764     GV->setLinkage(GlobalValue::LinkOnceODRLinkage);
 765     if (canBeOmittedFromSymbolTable(GV))
 766       internalize(*GV);
 767   }
 768
 769   if (options::generate_bc_file != options::BC_NO) {
 770     std::string path;
 771     if (options::generate_bc_file == options::BC_ONLY)
 772       path = output_name;
 773     else if (!options::bc_path.empty())
 774       path = options::bc_path;
 775     else
 776       path = output_name + ".bc";
 777     {
 778       std::string Error;
 779       raw_fd_ostream OS(path.c_str(), Error, sys::fs::OpenFlags::F_None);
 780       if (!Error.empty())
 781         message(LDPL_FATAL, "Failed to write the output file.");
 782       WriteBitcodeToFile(L.getModule(), OS);
 783     }
 784     if (options::generate_bc_file == options::BC_ONLY)
 785       return LDPS_OK;
 786   }
 787
 788   codegen(*L.getModule());
 789
 790   if (!options::extra_library_path.empty() &&
 791       set_extra_library_path(options::extra_library_path.c_str()) != LDPS_OK)
 792     message(LDPL_FATAL, "Unable to set the extra library path.");
 793
 794   return LDPS_OK;
 795 }
 796
 797 static ld_plugin_status all_symbols_read_hook(void) {
 798   ld_plugin_status Ret;
 799   if (!options::generate_api_file) {
 800     Ret = allSymbolsReadHook(nullptr);
 801   } else {
 802     std::string Error;
 803     raw_fd_ostream ApiFile("apifile.txt", Error, sys::fs::F_None);
 804     if (!Error.empty())
 805       message(LDPL_FATAL, "Unable to open apifile.txt for writing: %s",
 806               Error.c_str());
 807     Ret = allSymbolsReadHook(&ApiFile);
 808   }
 809
 810   if (options::generate_bc_file == options::BC_ONLY)
 811     exit(0);
 812
 813   return Ret;
 814 }
 815
 816 static ld_plugin_status cleanup_hook(void) {
 817   for (std::string &Name : Cleanup) {
 818     std::error_code EC = sys::fs::remove(Name);
 819     if (EC)
 820       message(LDPL_ERROR, "Failed to delete '%s': %s", Name.c_str(),
 821               EC.message().c_str());
 822   }
 823
 824   return LDPS_OK;
 825 }