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/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
  19 #include "llvm/Analysis/TargetTransformInfo.h"
  20 #include "llvm/Bitcode/ReaderWriter.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/CommandFlags.h"
  23 #include "llvm/IR/Constants.h"
  24 #include "llvm/IR/DiagnosticInfo.h"
  25 #include "llvm/IR/DiagnosticPrinter.h"
  26 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  27 #include "llvm/IR/Module.h"
  28 #include "llvm/IR/Verifier.h"
  29 #include "llvm/Linker/Linker.h"
  30 #include "llvm/MC/SubtargetFeature.h"
  31 #include "llvm/Object/IRObjectFile.h"
  32 #include "llvm/PassManager.h"
  33 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  34 #include "llvm/Support/Host.h"
  35 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  36 #include "llvm/Support/MemoryBuffer.h"
  37 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  38 #include "llvm/Support/TargetSelect.h"
  39 #include "llvm/Transforms/IPO.h"
  40 #include "llvm/Transforms/IPO/PassManagerBuilder.h"
  41 #include "llvm/Transforms/Utils/GlobalStatus.h"
  42 #include "llvm/Transforms/Utils/ModuleUtils.h"
  43 #include "llvm/Transforms/Utils/ValueMapper.h"
  44 #include <list>
  45 #include <plugin-api.h>
  46 #include <system_error>
  47 #include <vector>
  48
  49 #ifndef LDPO_PIE
  50 // FIXME: remove this declaration when we stop maintaining Ubuntu Quantal and
  51 // Precise and Debian Wheezy (binutils 2.23 is required)
  52 # define LDPO_PIE 3
  53 #endif
  54
  55 using namespace llvm;
  56
  57 namespace {
  58 struct claimed_file {
  59   void *handle;
  60   std::vector<ld_plugin_symbol> syms;
  61 };
  62 }
  63
  64 static ld_plugin_status discard_message(int level, const char *format, ...) {
  65   // Die loudly. Recent versions of Gold pass ld_plugin_message as the first
  66   // callback in the transfer vector. This should never be called.
  67   abort();
  68 }
  69
  70 static ld_plugin_get_input_file get_input_file = nullptr;
  71 static ld_plugin_release_input_file release_input_file = nullptr;
  72 static ld_plugin_add_symbols add_symbols = nullptr;
  73 static ld_plugin_get_symbols get_symbols = nullptr;
  74 static ld_plugin_add_input_file add_input_file = nullptr;
  75 static ld_plugin_set_extra_library_path set_extra_library_path = nullptr;
  76 static ld_plugin_get_view get_view = nullptr;
  77 static ld_plugin_message message = discard_message;
  78 static Reloc::Model RelocationModel = Reloc::Default;
  79 static std::string output_name = "";
  80 static std::list<claimed_file> Modules;
  81 static std::vector<std::string> Cleanup;
  82 static llvm::TargetOptions TargetOpts;
  83
  84 namespace options {
  85   enum OutputType {
  86     OT_NORMAL,
  87     OT_DISABLE,
  88     OT_BC_ONLY,
  89     OT_SAVE_TEMPS
  90   };
  91   static bool generate_api_file = false;
  92   static OutputType TheOutputType = OT_NORMAL;
  93   static std::string obj_path;
  94   static std::string extra_library_path;
  95   static std::string triple;
  96   static std::string mcpu;
  97   // Additional options to pass into the code generator.
  98   // Note: This array will contain all plugin options which are not claimed
  99   // as plugin exclusive to pass to the code generator.
 100   // For example, "generate-api-file" and "as"options are for the plugin
 101   // use only and will not be passed.
 102   static std::vector<const char *> extra;
 103
 104   static void process_plugin_option(const char* opt_)
 105   {
 106     if (opt_ == nullptr)
 107       return;
 108     llvm::StringRef opt = opt_;
 109
 110     if (opt == "generate-api-file") {
 111       generate_api_file = true;
 112     } else if (opt.startswith("mcpu=")) {
 113       mcpu = opt.substr(strlen("mcpu="));
 114     } else if (opt.startswith("extra-library-path=")) {
 115       extra_library_path = opt.substr(strlen("extra_library_path="));
 116     } else if (opt.startswith("mtriple=")) {
 117       triple = opt.substr(strlen("mtriple="));
 118     } else if (opt.startswith("obj-path=")) {
 119       obj_path = opt.substr(strlen("obj-path="));
 120     } else if (opt == "emit-llvm") {
 121       TheOutputType = OT_BC_ONLY;
 122     } else if (opt == "save-temps") {
 123       TheOutputType = OT_SAVE_TEMPS;
 124     } else if (opt == "disable-output") {
 125       TheOutputType = OT_DISABLE;
 126     } else {
 127       // Save this option to pass to the code generator.
 128       // ParseCommandLineOptions() expects argv[0] to be program name. Lazily
 129       // add that.
 130       if (extra.empty())
 131         extra.push_back("LLVMgold");
 132
 133       extra.push_back(opt_);
 134     }
 135   }
 136 }
 137
 138 static ld_plugin_status claim_file_hook(const ld_plugin_input_file *file,
 139                                         int *claimed);
 140 static ld_plugin_status all_symbols_read_hook(void);
 141 static ld_plugin_status cleanup_hook(void);
 142
 143 extern "C" ld_plugin_status onload(ld_plugin_tv *tv);
 144 ld_plugin_status onload(ld_plugin_tv *tv) {
 145   InitializeAllTargetInfos();
 146   InitializeAllTargets();
 147   InitializeAllTargetMCs();
 148   InitializeAllAsmParsers();
 149   InitializeAllAsmPrinters();
 150
 151   // We're given a pointer to the first transfer vector. We read through them
 152   // until we find one where tv_tag == LDPT_NULL. The REGISTER_* tagged values
 153   // contain pointers to functions that we need to call to register our own
 154   // hooks. The others are addresses of functions we can use to call into gold
 155   // for services.
 156
 157   bool registeredClaimFile = false;
 158   bool RegisteredAllSymbolsRead = false;
 159
 160   for (; tv->tv_tag != LDPT_NULL; ++tv) {
 161     switch (tv->tv_tag) {
 162       case LDPT_OUTPUT_NAME:
 163         output_name = tv->tv_u.tv_string;
 164         break;
 165       case LDPT_LINKER_OUTPUT:
 166         switch (tv->tv_u.tv_val) {
 167           case LDPO_REL:  // .o
 168           case LDPO_DYN:  // .so
 169           case LDPO_PIE:  // position independent executable
 170             RelocationModel = Reloc::PIC_;
 171             break;
 172           case LDPO_EXEC:  // .exe
 173             RelocationModel = Reloc::Static;
 174             break;
 175           default:
 176             message(LDPL_ERROR, "Unknown output file type %d", tv->tv_u.tv_val);
 177             return LDPS_ERR;
 178         }
 179         break;
 180       case LDPT_OPTION:
 181         options::process_plugin_option(tv->tv_u.tv_string);
 182         break;
 183       case LDPT_REGISTER_CLAIM_FILE_HOOK: {
 184         ld_plugin_register_claim_file callback;
 185         callback = tv->tv_u.tv_register_claim_file;
 186
 187         if (callback(claim_file_hook) != LDPS_OK)
 188           return LDPS_ERR;
 189
 190         registeredClaimFile = true;
 191       } break;
 192       case LDPT_REGISTER_ALL_SYMBOLS_READ_HOOK: {
 193         ld_plugin_register_all_symbols_read callback;
 194         callback = tv->tv_u.tv_register_all_symbols_read;
 195
 196         if (callback(all_symbols_read_hook) != LDPS_OK)
 197           return LDPS_ERR;
 198
 199         RegisteredAllSymbolsRead = true;
 200       } break;
 201       case LDPT_REGISTER_CLEANUP_HOOK: {
 202         ld_plugin_register_cleanup callback;
 203         callback = tv->tv_u.tv_register_cleanup;
 204
 205         if (callback(cleanup_hook) != LDPS_OK)
 206           return LDPS_ERR;
 207       } break;
 208       case LDPT_GET_INPUT_FILE:
 209         get_input_file = tv->tv_u.tv_get_input_file;
 210         break;
 211       case LDPT_RELEASE_INPUT_FILE:
 212         release_input_file = tv->tv_u.tv_release_input_file;
 213         break;
 214       case LDPT_ADD_SYMBOLS:
 215         add_symbols = tv->tv_u.tv_add_symbols;
 216         break;
 217       case LDPT_GET_SYMBOLS_V2:
 218         get_symbols = tv->tv_u.tv_get_symbols;
 219         break;
 220       case LDPT_ADD_INPUT_FILE:
 221         add_input_file = tv->tv_u.tv_add_input_file;
 222         break;
 223       case LDPT_SET_EXTRA_LIBRARY_PATH:
 224         set_extra_library_path = tv->tv_u.tv_set_extra_library_path;
 225         break;
 226       case LDPT_GET_VIEW:
 227         get_view = tv->tv_u.tv_get_view;
 228         break;
 229       case LDPT_MESSAGE:
 230         message = tv->tv_u.tv_message;
 231         break;
 232       default:
 233         break;
 234     }
 235   }
 236
 237   if (!registeredClaimFile) {
 238     message(LDPL_ERROR, "register_claim_file not passed to LLVMgold.");
 239     return LDPS_ERR;
 240   }
 241   if (!add_symbols) {
 242     message(LDPL_ERROR, "add_symbols not passed to LLVMgold.");
 243     return LDPS_ERR;
 244   }
 245
 246   if (!RegisteredAllSymbolsRead)
 247     return LDPS_OK;
 248
 249   if (!get_input_file) {
 250     message(LDPL_ERROR, "get_input_file not passed to LLVMgold.");
 251     return LDPS_ERR;
 252   }
 253   if (!release_input_file) {
 254     message(LDPL_ERROR, "relesase_input_file not passed to LLVMgold.");
 255     return LDPS_ERR;
 256   }
 257
 258   return LDPS_OK;
 259 }
 260
 261 static const GlobalObject *getBaseObject(const GlobalValue &GV) {
 262   if (auto *GA = dyn_cast<GlobalAlias>(&GV))
 263     return GA->getBaseObject();
 264   return cast<GlobalObject>(&GV);
 265 }
 266
 267 static bool shouldSkip(uint32_t Symflags) {
 268   if (!(Symflags & object::BasicSymbolRef::SF_Global))
 269     return true;
 270   if (Symflags & object::BasicSymbolRef::SF_FormatSpecific)
 271     return true;
 272   return false;
 273 }
 274
 275 static void diagnosticHandler(const DiagnosticInfo &DI, void *Context) {
 276   assert(DI.getSeverity() == DS_Error && "Only expecting errors");
 277   const auto &BDI = cast<BitcodeDiagnosticInfo>(DI);
 278   std::error_code EC = BDI.getError();
 279   if (EC == BitcodeError::InvalidBitcodeSignature)
 280     return;
 281
 282   std::string ErrStorage;
 283   {
 284     raw_string_ostream OS(ErrStorage);
 285     DiagnosticPrinterRawOStream DP(OS);
 286     DI.print(DP);
 287   }
 288   message(LDPL_FATAL, "LLVM gold plugin has failed to create LTO module: %s",
 289           ErrStorage.c_str());
 290 }
 291
 292 /// Called by gold to see whether this file is one that our plugin can handle.
 293 /// We'll try to open it and register all the symbols with add_symbol if
 294 /// possible.
 295 static ld_plugin_status claim_file_hook(const ld_plugin_input_file *file,
 296                                         int *claimed) {
 297   LLVMContext Context;
 298   MemoryBufferRef BufferRef;
 299   std::unique_ptr<MemoryBuffer> Buffer;
 300   if (get_view) {
 301     const void *view;
 302     if (get_view(file->handle, &view) != LDPS_OK) {
 303       message(LDPL_ERROR, "Failed to get a view of %s", file->name);
 304       return LDPS_ERR;
 305     }
 306     BufferRef = MemoryBufferRef(StringRef((const char *)view, file->filesize), "");
 307   } else {
 308     int64_t offset = 0;
 309     // Gold has found what might be IR part-way inside of a file, such as
 310     // an .a archive.
 311     if (file->offset) {
 312       offset = file->offset;
 313     }
 314     ErrorOr<std::unique_ptr<MemoryBuffer>> BufferOrErr =
 315         MemoryBuffer::getOpenFileSlice(file->fd, file->name, file->filesize,
 316                                        offset);
 317     if (std::error_code EC = BufferOrErr.getError()) {
 318       message(LDPL_ERROR, EC.message().c_str());
 319       return LDPS_ERR;
 320     }
 321     Buffer = std::move(BufferOrErr.get());
 322     BufferRef = Buffer->getMemBufferRef();
 323   }
 324
 325   Context.setDiagnosticHandler(diagnosticHandler);
 326   ErrorOr<std::unique_ptr<object::IRObjectFile>> ObjOrErr =
 327       object::IRObjectFile::create(BufferRef, Context);
 328   std::error_code EC = ObjOrErr.getError();
 329   if (EC == object::object_error::invalid_file_type ||
 330       EC == object::object_error::bitcode_section_not_found)
 331     return LDPS_OK;
 332
 333   *claimed = 1;
 334
 335   if (EC) {
 336     message(LDPL_ERROR, "LLVM gold plugin has failed to create LTO module: %s",
 337             EC.message().c_str());
 338     return LDPS_ERR;
 339   }
 340   std::unique_ptr<object::IRObjectFile> Obj = std::move(*ObjOrErr);
 341
 342   Modules.resize(Modules.size() + 1);
 343   claimed_file &cf = Modules.back();
 344
 345   cf.handle = file->handle;
 346
 347   for (auto &Sym : Obj->symbols()) {
 348     uint32_t Symflags = Sym.getFlags();
 349     if (shouldSkip(Symflags))
 350       continue;
 351
 352     cf.syms.push_back(ld_plugin_symbol());
 353     ld_plugin_symbol &sym = cf.syms.back();
 354     sym.version = nullptr;
 355
 356     SmallString<64> Name;
 357     {
 358       raw_svector_ostream OS(Name);
 359       Sym.printName(OS);
 360     }
 361     sym.name = strdup(Name.c_str());
 362
 363     const GlobalValue *GV = Obj->getSymbolGV(Sym.getRawDataRefImpl());
 364
 365     sym.visibility = LDPV_DEFAULT;
 366     if (GV) {
 367       switch (GV->getVisibility()) {
 368       case GlobalValue::DefaultVisibility:
 369         sym.visibility = LDPV_DEFAULT;
 370         break;
 371       case GlobalValue::HiddenVisibility:
 372         sym.visibility = LDPV_HIDDEN;
 373         break;
 374       case GlobalValue::ProtectedVisibility:
 375         sym.visibility = LDPV_PROTECTED;
 376         break;
 377       }
 378     }
 379
 380     if (Symflags & object::BasicSymbolRef::SF_Undefined) {
 381       sym.def = LDPK_UNDEF;
 382       if (GV && GV->hasExternalWeakLinkage())
 383         sym.def = LDPK_WEAKUNDEF;
 384     } else {
 385       sym.def = LDPK_DEF;
 386       if (GV) {
 387         assert(!GV->hasExternalWeakLinkage() &&
 388                !GV->hasAvailableExternallyLinkage() && "Not a declaration!");
 389         if (GV->hasCommonLinkage())
 390           sym.def = LDPK_COMMON;
 391         else if (GV->isWeakForLinker())
 392           sym.def = LDPK_WEAKDEF;
 393       }
 394     }
 395
 396     sym.size = 0;
 397     sym.comdat_key = nullptr;
 398     if (GV) {
 399       const GlobalObject *Base = getBaseObject(*GV);
 400       if (!Base)
 401         message(LDPL_FATAL, "Unable to determine comdat of alias!");
 402       const Comdat *C = Base->getComdat();
 403       if (C)
 404         sym.comdat_key = strdup(C->getName().str().c_str());
 405       else if (Base->hasWeakLinkage() || Base->hasLinkOnceLinkage())
 406         sym.comdat_key = strdup(sym.name);
 407     }
 408
 409     sym.resolution = LDPR_UNKNOWN;
 410   }
 411
 412   if (!cf.syms.empty()) {
 413     if (add_symbols(cf.handle, cf.syms.size(), &cf.syms[0]) != LDPS_OK) {
 414       message(LDPL_ERROR, "Unable to add symbols!");
 415       return LDPS_ERR;
 416     }
 417   }
 418
 419   return LDPS_OK;
 420 }
 421
 422 static void keepGlobalValue(GlobalValue &GV,
 423                             std::vector<GlobalAlias *> &KeptAliases) {
 424   assert(!GV.hasLocalLinkage());
 425
 426   if (auto *GA = dyn_cast<GlobalAlias>(&GV))
 427     KeptAliases.push_back(GA);
 428
 429   switch (GV.getLinkage()) {
 430   default:
 431     break;
 432   case GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage:
 433     GV.setLinkage(GlobalValue::WeakAnyLinkage);
 434     break;
 435   case GlobalValue::LinkOnceODRLinkage:
 436     GV.setLinkage(GlobalValue::WeakODRLinkage);
 437     break;
 438   }
 439
 440   assert(!GV.isDiscardableIfUnused());
 441 }
 442
 443 static void internalize(GlobalValue &GV) {
 444   if (GV.isDeclarationForLinker())
 445     return; // We get here if there is a matching asm definition.
 446   if (!GV.hasLocalLinkage())
 447     GV.setLinkage(GlobalValue::InternalLinkage);
 448 }
 449
 450 static void drop(GlobalValue &GV) {
 451   if (auto *F = dyn_cast<Function>(&GV)) {
 452     F->deleteBody();
 453     F->setComdat(nullptr); // Should deleteBody do this?
 454     return;
 455   }
 456
 457   if (auto *Var = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV)) {
 458     Var->setInitializer(nullptr);
 459     Var->setLinkage(
 460         GlobalValue::ExternalLinkage); // Should setInitializer do this?
 461     Var->setComdat(nullptr); // and this?
 462     return;
 463   }
 464
 465   auto &Alias = cast<GlobalAlias>(GV);
 466   Module &M = *Alias.getParent();
 467   PointerType &Ty = *cast<PointerType>(Alias.getType());
 468   GlobalValue::LinkageTypes L = Alias.getLinkage();
 469   auto *Var =
 470       new GlobalVariable(M, Ty.getElementType(), /*isConstant*/ false, L,
 471                          /*Initializer*/ nullptr);
 472   Var->takeName(&Alias);
 473   Alias.replaceAllUsesWith(Var);
 474   Alias.eraseFromParent();
 475 }
 476
 477 static const char *getResolutionName(ld_plugin_symbol_resolution R) {
 478   switch (R) {
 479   case LDPR_UNKNOWN:
 480     return "UNKNOWN";
 481   case LDPR_UNDEF:
 482     return "UNDEF";
 483   case LDPR_PREVAILING_DEF:
 484     return "PREVAILING_DEF";
 485   case LDPR_PREVAILING_DEF_IRONLY:
 486     return "PREVAILING_DEF_IRONLY";
 487   case LDPR_PREEMPTED_REG:
 488     return "PREEMPTED_REG";
 489   case LDPR_PREEMPTED_IR:
 490     return "PREEMPTED_IR";
 491   case LDPR_RESOLVED_IR:
 492     return "RESOLVED_IR";
 493   case LDPR_RESOLVED_EXEC:
 494     return "RESOLVED_EXEC";
 495   case LDPR_RESOLVED_DYN:
 496     return "RESOLVED_DYN";
 497   case LDPR_PREVAILING_DEF_IRONLY_EXP:
 498     return "PREVAILING_DEF_IRONLY_EXP";
 499   }
 500   llvm_unreachable("Unknown resolution");
 501 }
 502
 503 namespace {
 504 class LocalValueMaterializer : public ValueMaterializer {
 505   DenseSet<GlobalValue *> &Dropped;
 506   DenseMap<GlobalObject *, GlobalObject *> LocalVersions;
 507
 508 public:
 509   LocalValueMaterializer(DenseSet<GlobalValue *> &Dropped) : Dropped(Dropped) {}
 510   Value *materializeValueFor(Value *V) override;
 511 };
 512 }
 513
 514 Value *LocalValueMaterializer::materializeValueFor(Value *V) {
 515   auto *GO = dyn_cast<GlobalObject>(V);
 516   if (!GO)
 517     return nullptr;
 518
 519   auto I = LocalVersions.find(GO);
 520   if (I != LocalVersions.end())
 521     return I->second;
 522
 523   if (!Dropped.count(GO))
 524     return nullptr;
 525
 526   Module &M = *GO->getParent();
 527   GlobalValue::LinkageTypes L = GO->getLinkage();
 528   GlobalObject *Declaration;
 529   if (auto *F = dyn_cast<Function>(GO)) {
 530     Declaration = Function::Create(F->getFunctionType(), L, "", &M);
 531   } else {
 532     auto *Var = cast<GlobalVariable>(GO);
 533     Declaration = new GlobalVariable(M, Var->getType()->getElementType(),
 534                                      Var->isConstant(), L,
 535                                      /*Initializer*/ nullptr);
 536   }
 537   Declaration->takeName(GO);
 538   Declaration->copyAttributesFrom(GO);
 539
 540   GO->setLinkage(GlobalValue::InternalLinkage);
 541   GO->setName(Declaration->getName());
 542   Dropped.erase(GO);
 543   GO->replaceAllUsesWith(Declaration);
 544
 545   LocalVersions[Declaration] = GO;
 546
 547   return GO;
 548 }
 549
 550 static Constant *mapConstantToLocalCopy(Constant *C, ValueToValueMapTy &VM,
 551                                         LocalValueMaterializer *Materializer) {
 552   return MapValue(C, VM, RF_IgnoreMissingEntries, nullptr, Materializer);
 553 }
 554
 555 static void freeSymName(ld_plugin_symbol &Sym) {
 556   free(Sym.name);
 557   free(Sym.comdat_key);
 558   Sym.name = nullptr;
 559   Sym.comdat_key = nullptr;
 560 }
 561
 562 static std::unique_ptr<Module>
 563 getModuleForFile(LLVMContext &Context, claimed_file &F, raw_fd_ostream *ApiFile,
 564                  StringSet<> &Internalize, StringSet<> &Maybe) {
 565   ld_plugin_input_file File;
 566   if (get_input_file(F.handle, &File) != LDPS_OK)
 567     message(LDPL_FATAL, "Failed to get file information");
 568
 569   if (get_symbols(F.handle, F.syms.size(), &F.syms[0]) != LDPS_OK)
 570     message(LDPL_FATAL, "Failed to get symbol information");
 571
 572   const void *View;
 573   if (get_view(F.handle, &View) != LDPS_OK)
 574     message(LDPL_FATAL, "Failed to get a view of file");
 575
 576   MemoryBufferRef BufferRef(StringRef((const char *)View, File.filesize), "");
 577   ErrorOr<std::unique_ptr<object::IRObjectFile>> ObjOrErr =
 578       object::IRObjectFile::create(BufferRef, Context);
 579
 580   if (std::error_code EC = ObjOrErr.getError())
 581     message(LDPL_FATAL, "Could not read bitcode from file : %s",
 582             EC.message().c_str());
 583
 584   if (release_input_file(F.handle) != LDPS_OK)
 585     message(LDPL_FATAL, "Failed to release file information");
 586
 587   object::IRObjectFile &Obj = **ObjOrErr;
 588
 589   Module &M = Obj.getModule();
 590
 591   SmallPtrSet<GlobalValue *, 8> Used;
 592   collectUsedGlobalVariables(M, Used, /*CompilerUsed*/ false);
 593
 594   DenseSet<GlobalValue *> Drop;
 595   std::vector<GlobalAlias *> KeptAliases;
 596
 597   unsigned SymNum = 0;
 598   for (auto &ObjSym : Obj.symbols()) {
 599     if (shouldSkip(ObjSym.getFlags()))
 600       continue;
 601     ld_plugin_symbol &Sym = F.syms[SymNum];
 602     ++SymNum;
 603
 604     ld_plugin_symbol_resolution Resolution =
 605         (ld_plugin_symbol_resolution)Sym.resolution;
 606
 607     if (options::generate_api_file)
 608       *ApiFile << Sym.name << ' ' << getResolutionName(Resolution) << '\n';
 609
 610     GlobalValue *GV = Obj.getSymbolGV(ObjSym.getRawDataRefImpl());
 611     if (!GV) {
 612       freeSymName(Sym);
 613       continue; // Asm symbol.
 614     }
 615
 616     if (Resolution != LDPR_PREVAILING_DEF_IRONLY && GV->hasCommonLinkage()) {
 617       // Common linkage is special. There is no single symbol that wins the
 618       // resolution. Instead we have to collect the maximum alignment and size.
 619       // The IR linker does that for us if we just pass it every common GV.
 620       // We still have to keep track of LDPR_PREVAILING_DEF_IRONLY so we
 621       // internalize once the IR linker has done its job.
 622       freeSymName(Sym);
 623       continue;
 624     }
 625
 626     switch (Resolution) {
 627     case LDPR_UNKNOWN:
 628       llvm_unreachable("Unexpected resolution");
 629
 630     case LDPR_RESOLVED_IR:
 631     case LDPR_RESOLVED_EXEC:
 632     case LDPR_RESOLVED_DYN:
 633       assert(GV->isDeclarationForLinker());
 634       break;
 635
 636     case LDPR_UNDEF:
 637       if (!GV->isDeclarationForLinker()) {
 638         assert(GV->hasComdat());
 639         Drop.insert(GV);
 640       }
 641       break;
 642
 643     case LDPR_PREVAILING_DEF_IRONLY: {
 644       keepGlobalValue(*GV, KeptAliases);
 645       if (!Used.count(GV)) {
 646         // Since we use the regular lib/Linker, we cannot just internalize GV
 647         // now or it will not be copied to the merged module. Instead we force
 648         // it to be copied and then internalize it.
 649         Internalize.insert(GV->getName());
 650       }
 651       break;
 652     }
 653
 654     case LDPR_PREVAILING_DEF:
 655       keepGlobalValue(*GV, KeptAliases);
 656       break;
 657
 658     case LDPR_PREEMPTED_IR:
 659       // Gold might have selected a linkonce_odr and preempted a weak_odr.
 660       // In that case we have to make sure we don't end up internalizing it.
 661       if (!GV->isDiscardableIfUnused())
 662         Maybe.erase(GV->getName());
 663
 664       // fall-through
 665     case LDPR_PREEMPTED_REG:
 666       Drop.insert(GV);
 667       break;
 668
 669     case LDPR_PREVAILING_DEF_IRONLY_EXP: {
 670       // We can only check for address uses after we merge the modules. The
 671       // reason is that this GV might have a copy in another module
 672       // and in that module the address might be significant, but that
 673       // copy will be LDPR_PREEMPTED_IR.
 674       if (GV->hasLinkOnceODRLinkage())
 675         Maybe.insert(GV->getName());
 676       keepGlobalValue(*GV, KeptAliases);
 677       break;
 678     }
 679     }
 680
 681     freeSymName(Sym);
 682   }
 683
 684   ValueToValueMapTy VM;
 685   LocalValueMaterializer Materializer(Drop);
 686   for (GlobalAlias *GA : KeptAliases) {
 687     // Gold told us to keep GA. It is possible that a GV usied in the aliasee
 688     // expression is being dropped. If that is the case, that GV must be copied.
 689     Constant *Aliasee = GA->getAliasee();
 690     Constant *Replacement = mapConstantToLocalCopy(Aliasee, VM, &Materializer);
 691     GA->setAliasee(Replacement);
 692   }
 693
 694   for (auto *GV : Drop)
 695     drop(*GV);
 696
 697   return Obj.takeModule();
 698 }
 699
 700 static void runLTOPasses(Module &M, TargetMachine &TM) {
 701   PassManager passes;
 702   passes.add(new DataLayoutPass());
 703   passes.add(createTargetTransformInfoWrapperPass(TM.getTargetIRAnalysis()));
 704
 705   PassManagerBuilder PMB;
 706   PMB.LibraryInfo = new TargetLibraryInfoImpl(Triple(TM.getTargetTriple()));
 707   PMB.Inliner = createFunctionInliningPass();
 708   PMB.VerifyInput = true;
 709   PMB.VerifyOutput = true;
 710   PMB.LoopVectorize = true;
 711   PMB.SLPVectorize = true;
 712   PMB.populateLTOPassManager(passes);
 713   passes.run(M);
 714 }
 715
 716 static void saveBCFile(StringRef Path, Module &M) {
 717   std::error_code EC;
 718   raw_fd_ostream OS(Path, EC, sys::fs::OpenFlags::F_None);
 719   if (EC)
 720     message(LDPL_FATAL, "Failed to write the output file.");
 721   WriteBitcodeToFile(&M, OS);
 722 }
 723
 724 static void codegen(Module &M) {
 725   const std::string &TripleStr = M.getTargetTriple();
 726   Triple TheTriple(TripleStr);
 727
 728   std::string ErrMsg;
 729   const Target *TheTarget = TargetRegistry::lookupTarget(TripleStr, ErrMsg);
 730   if (!TheTarget)
 731     message(LDPL_FATAL, "Target not found: %s", ErrMsg.c_str());
 732
 733   if (unsigned NumOpts = options::extra.size())
 734     cl::ParseCommandLineOptions(NumOpts, &options::extra[0]);
 735
 736   SubtargetFeatures Features;
 737   Features.getDefaultSubtargetFeatures(TheTriple);
 738   for (const std::string &A : MAttrs)
 739     Features.AddFeature(A);
 740
 741   TargetOptions Options = InitTargetOptionsFromCodeGenFlags();
 742   std::unique_ptr<TargetMachine> TM(TheTarget->createTargetMachine(
 743       TripleStr, options::mcpu, Features.getString(), Options, RelocationModel,
 744       CodeModel::Default, CodeGenOpt::Aggressive));
 745
 746   runLTOPasses(M, *TM);
 747
 748   if (options::TheOutputType == options::OT_SAVE_TEMPS)
 749     saveBCFile(output_name + ".opt.bc", M);
 750
 751   PassManager CodeGenPasses;
 752   CodeGenPasses.add(new DataLayoutPass());
 753
 754   SmallString<128> Filename;
 755   int FD;
 756   if (options::obj_path.empty()) {
 757     std::error_code EC =
 758         sys::fs::createTemporaryFile("lto-llvm", "o", FD, Filename);
 759     if (EC)
 760       message(LDPL_FATAL, "Could not create temporary file: %s",
 761               EC.message().c_str());
 762   } else {
 763     Filename = options::obj_path;
 764     std::error_code EC =
 765         sys::fs::openFileForWrite(Filename.c_str(), FD, sys::fs::F_None);
 766     if (EC)
 767       message(LDPL_FATAL, "Could not open file: %s", EC.message().c_str());
 768   }
 769
 770   {
 771     raw_fd_ostream OS(FD, true);
 772     formatted_raw_ostream FOS(OS);
 773
 774     if (TM->addPassesToEmitFile(CodeGenPasses, FOS,
 775                                 TargetMachine::CGFT_ObjectFile))
 776       message(LDPL_FATAL, "Failed to setup codegen");
 777     CodeGenPasses.run(M);
 778   }
 779
 780   if (add_input_file(Filename.c_str()) != LDPS_OK)
 781     message(LDPL_FATAL,
 782             "Unable to add .o file to the link. File left behind in: %s",
 783             Filename.c_str());
 784
 785   if (options::obj_path.empty())
 786     Cleanup.push_back(Filename.c_str());
 787 }
 788
 789 /// gold informs us that all symbols have been read. At this point, we use
 790 /// get_symbols to see if any of our definitions have been overridden by a
 791 /// native object file. Then, perform optimization and codegen.
 792 static ld_plugin_status allSymbolsReadHook(raw_fd_ostream *ApiFile) {
 793   if (Modules.empty())
 794     return LDPS_OK;
 795
 796   LLVMContext Context;
 797   std::unique_ptr<Module> Combined(new Module("ld-temp.o", Context));
 798   Linker L(Combined.get());
 799
 800   std::string DefaultTriple = sys::getDefaultTargetTriple();
 801
 802   StringSet<> Internalize;
 803   StringSet<> Maybe;
 804   for (claimed_file &F : Modules) {
 805     std::unique_ptr<Module> M =
 806         getModuleForFile(Context, F, ApiFile, Internalize, Maybe);
 807     if (!options::triple.empty())
 808       M->setTargetTriple(options::triple.c_str());
 809     else if (M->getTargetTriple().empty()) {
 810       M->setTargetTriple(DefaultTriple);
 811     }
 812
 813     if (L.linkInModule(M.get()))
 814       message(LDPL_FATAL, "Failed to link module");
 815   }
 816
 817   for (const auto &Name : Internalize) {
 818     GlobalValue *GV = Combined->getNamedValue(Name.first());
 819     if (GV)
 820       internalize(*GV);
 821   }
 822
 823   for (const auto &Name : Maybe) {
 824     GlobalValue *GV = Combined->getNamedValue(Name.first());
 825     if (!GV)
 826       continue;
 827     GV->setLinkage(GlobalValue::LinkOnceODRLinkage);
 828     if (canBeOmittedFromSymbolTable(GV))
 829       internalize(*GV);
 830   }
 831
 832   if (options::TheOutputType == options::OT_DISABLE)
 833     return LDPS_OK;
 834
 835   if (options::TheOutputType != options::OT_NORMAL) {
 836     std::string path;
 837     if (options::TheOutputType == options::OT_BC_ONLY)
 838       path = output_name;
 839     else
 840       path = output_name + ".bc";
 841     saveBCFile(path, *L.getModule());
 842     if (options::TheOutputType == options::OT_BC_ONLY)
 843       return LDPS_OK;
 844   }
 845
 846   codegen(*L.getModule());
 847
 848   if (!options::extra_library_path.empty() &&
 849       set_extra_library_path(options::extra_library_path.c_str()) != LDPS_OK)
 850     message(LDPL_FATAL, "Unable to set the extra library path.");
 851
 852   return LDPS_OK;
 853 }
 854
 855 static ld_plugin_status all_symbols_read_hook(void) {
 856   ld_plugin_status Ret;
 857   if (!options::generate_api_file) {
 858     Ret = allSymbolsReadHook(nullptr);
 859   } else {
 860     std::error_code EC;
 861     raw_fd_ostream ApiFile("apifile.txt", EC, sys::fs::F_None);
 862     if (EC)
 863       message(LDPL_FATAL, "Unable to open apifile.txt for writing: %s",
 864               EC.message().c_str());
 865     Ret = allSymbolsReadHook(&ApiFile);
 866   }
 867
 868   llvm_shutdown();
 869
 870   if (options::TheOutputType == options::OT_BC_ONLY ||
 871       options::TheOutputType == options::OT_DISABLE)
 872     exit(0);
 873
 874   return Ret;
 875 }
 876
 877 static ld_plugin_status cleanup_hook(void) {
 878   for (std::string &Name : Cleanup) {
 879     std::error_code EC = sys::fs::remove(Name);
 880     if (EC)
 881       message(LDPL_ERROR, "Failed to delete '%s': %s", Name.c_str(),
 882               EC.message().c_str());
 883   }
 884
 885   return LDPS_OK;
 886 }