tools/lli/lli.cpp

   1 //===- lli.cpp - LLVM Interpreter / Dynamic compiler ----------------------===//
   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 utility provides a simple wrapper around the LLVM Execution Engines,
  11 // which allow the direct execution of LLVM programs through a Just-In-Time
  12 // compiler, or through an interpreter if no JIT is available for this platform.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "llvm/LLVMContext.h"
  17 #include "llvm/Module.h"
  18 #include "llvm/Type.h"
  19 #include "llvm/ADT/Triple.h"
  20 #include "llvm/Bitcode/ReaderWriter.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/LinkAllCodegenComponents.h"
  22 #include "llvm/ExecutionEngine/GenericValue.h"
  23 #include "llvm/ExecutionEngine/Interpreter.h"
  24 #include "llvm/ExecutionEngine/JIT.h"
  25 #include "llvm/ExecutionEngine/JITEventListener.h"
  26 #include "llvm/ExecutionEngine/MCJIT.h"
  27 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  28 #include "llvm/Support/IRReader.h"
  29 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  30 #include "llvm/Support/MemoryBuffer.h"
  31 #include "llvm/Support/PluginLoader.h"
  32 #include "llvm/Support/PrettyStackTrace.h"
  33 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  34 #include "llvm/Support/Process.h"
  35 #include "llvm/Support/Signals.h"
  36 #include "llvm/Support/TargetSelect.h"
  37 #include <cerrno>
  38
  39 #ifdef __CYGWIN__
  40 #include <cygwin/version.h>
  41 #if defined(CYGWIN_VERSION_DLL_MAJOR) && CYGWIN_VERSION_DLL_MAJOR<1007
  42 #define DO_NOTHING_ATEXIT 1
  43 #endif
  44 #endif
  45
  46 using namespace llvm;
  47
  48 namespace {
  49   cl::opt<std::string>
  50   InputFile(cl::desc("<input bitcode>"), cl::Positional, cl::init("-"));
  51
  52   cl::list<std::string>
  53   InputArgv(cl::ConsumeAfter, cl::desc("<program arguments>..."));
  54
  55   cl::opt<bool> ForceInterpreter("force-interpreter",
  56                                  cl::desc("Force interpretation: disable JIT"),
  57                                  cl::init(false));
  58
  59   cl::opt<bool> UseMCJIT(
  60     "use-mcjit", cl::desc("Enable use of the MC-based JIT (if available)"),
  61     cl::init(false));
  62
  63   // Determine optimization level.
  64   cl::opt<char>
  65   OptLevel("O",
  66            cl::desc("Optimization level. [-O0, -O1, -O2, or -O3] "
  67                     "(default = '-O2')"),
  68            cl::Prefix,
  69            cl::ZeroOrMore,
  70            cl::init(' '));
  71
  72   cl::opt<std::string>
  73   TargetTriple("mtriple", cl::desc("Override target triple for module"));
  74
  75   cl::opt<std::string>
  76   MArch("march",
  77         cl::desc("Architecture to generate assembly for (see --version)"));
  78
  79   cl::opt<std::string>
  80   MCPU("mcpu",
  81        cl::desc("Target a specific cpu type (-mcpu=help for details)"),
  82        cl::value_desc("cpu-name"),
  83        cl::init(""));
  84
  85   cl::list<std::string>
  86   MAttrs("mattr",
  87          cl::CommaSeparated,
  88          cl::desc("Target specific attributes (-mattr=help for details)"),
  89          cl::value_desc("a1,+a2,-a3,..."));
  90
  91   cl::opt<std::string>
  92   EntryFunc("entry-function",
  93             cl::desc("Specify the entry function (default = 'main') "
  94                      "of the executable"),
  95             cl::value_desc("function"),
  96             cl::init("main"));
  97
  98   cl::opt<std::string>
  99   FakeArgv0("fake-argv0",
 100             cl::desc("Override the 'argv[0]' value passed into the executing"
 101                      " program"), cl::value_desc("executable"));
 102
 103   cl::opt<bool>
 104   DisableCoreFiles("disable-core-files", cl::Hidden,
 105                    cl::desc("Disable emission of core files if possible"));
 106
 107   cl::opt<bool>
 108   NoLazyCompilation("disable-lazy-compilation",
 109                   cl::desc("Disable JIT lazy compilation"),
 110                   cl::init(false));
 111
 112   cl::opt<Reloc::Model>
 113   RelocModel("relocation-model",
 114              cl::desc("Choose relocation model"),
 115              cl::init(Reloc::Default),
 116              cl::values(
 117             clEnumValN(Reloc::Default, "default",
 118                        "Target default relocation model"),
 119             clEnumValN(Reloc::Static, "static",
 120                        "Non-relocatable code"),
 121             clEnumValN(Reloc::PIC_, "pic",
 122                        "Fully relocatable, position independent code"),
 123             clEnumValN(Reloc::DynamicNoPIC, "dynamic-no-pic",
 124                        "Relocatable external references, non-relocatable code"),
 125             clEnumValEnd));
 126
 127   cl::opt<llvm::CodeModel::Model>
 128   CMModel("code-model",
 129           cl::desc("Choose code model"),
 130           cl::init(CodeModel::JITDefault),
 131           cl::values(clEnumValN(CodeModel::JITDefault, "default",
 132                                 "Target default JIT code model"),
 133                      clEnumValN(CodeModel::Small, "small",
 134                                 "Small code model"),
 135                      clEnumValN(CodeModel::Kernel, "kernel",
 136                                 "Kernel code model"),
 137                      clEnumValN(CodeModel::Medium, "medium",
 138                                 "Medium code model"),
 139                      clEnumValN(CodeModel::Large, "large",
 140                                 "Large code model"),
 141                      clEnumValEnd));
 142
 143 }
 144
 145 static ExecutionEngine *EE = 0;
 146
 147 static void do_shutdown() {
 148   // Cygwin-1.5 invokes DLL's dtors before atexit handler.
 149 #ifndef DO_NOTHING_ATEXIT
 150   delete EE;
 151   llvm_shutdown();
 152 #endif
 153 }
 154
 155 //===----------------------------------------------------------------------===//
 156 // main Driver function
 157 //
 158 int main(int argc, char **argv, char * const *envp) {
 159   sys::PrintStackTraceOnErrorSignal();
 160   PrettyStackTraceProgram X(argc, argv);
 161
 162   LLVMContext &Context = getGlobalContext();
 163   atexit(do_shutdown);  // Call llvm_shutdown() on exit.
 164
 165   // If we have a native target, initialize it to ensure it is linked in and
 166   // usable by the JIT.
 167   InitializeNativeTarget();
 168   InitializeNativeTargetAsmPrinter();
 169
 170   cl::ParseCommandLineOptions(argc, argv,
 171                               "llvm interpreter & dynamic compiler\n");
 172
 173   // If the user doesn't want core files, disable them.
 174   if (DisableCoreFiles)
 175     sys::Process::PreventCoreFiles();
 176
 177   // Load the bitcode...
 178   SMDiagnostic Err;
 179   Module *Mod = ParseIRFile(InputFile, Err, Context);
 180   if (!Mod) {
 181     Err.print(argv[0], errs());
 182     return 1;
 183   }
 184
 185   // If not jitting lazily, load the whole bitcode file eagerly too.
 186   std::string ErrorMsg;
 187   if (NoLazyCompilation) {
 188     if (Mod->MaterializeAllPermanently(&ErrorMsg)) {
 189       errs() << argv[0] << ": bitcode didn't read correctly.\n";
 190       errs() << "Reason: " << ErrorMsg << "\n";
 191       exit(1);
 192     }
 193   }
 194
 195   EngineBuilder builder(Mod);
 196   builder.setMArch(MArch);
 197   builder.setMCPU(MCPU);
 198   builder.setMAttrs(MAttrs);
 199   builder.setRelocationModel(RelocModel);
 200   builder.setCodeModel(CMModel);
 201   builder.setErrorStr(&ErrorMsg);
 202   builder.setEngineKind(ForceInterpreter
 203                         ? EngineKind::Interpreter
 204                         : EngineKind::JIT);
 205
 206   // If we are supposed to override the target triple, do so now.
 207   if (!TargetTriple.empty())
 208     Mod->setTargetTriple(Triple::normalize(TargetTriple));
 209
 210   // Enable MCJIT, if desired.
 211   if (UseMCJIT)
 212     builder.setUseMCJIT(true);
 213
 214   CodeGenOpt::Level OLvl = CodeGenOpt::Default;
 215   switch (OptLevel) {
 216   default:
 217     errs() << argv[0] << ": invalid optimization level.\n";
 218     return 1;
 219   case ' ': break;
 220   case '0': OLvl = CodeGenOpt::None; break;
 221   case '1': OLvl = CodeGenOpt::Less; break;
 222   case '2': OLvl = CodeGenOpt::Default; break;
 223   case '3': OLvl = CodeGenOpt::Aggressive; break;
 224   }
 225   builder.setOptLevel(OLvl);
 226
 227   EE = builder.create();
 228   if (!EE) {
 229     if (!ErrorMsg.empty())
 230       errs() << argv[0] << ": error creating EE: " << ErrorMsg << "\n";
 231     else
 232       errs() << argv[0] << ": unknown error creating EE!\n";
 233     exit(1);
 234   }
 235
 236   EE->RegisterJITEventListener(createOProfileJITEventListener());
 237
 238   EE->DisableLazyCompilation(NoLazyCompilation);
 239
 240   // If the user specifically requested an argv[0] to pass into the program,
 241   // do it now.
 242   if (!FakeArgv0.empty()) {
 243     InputFile = FakeArgv0;
 244   } else {
 245     // Otherwise, if there is a .bc suffix on the executable strip it off, it
 246     // might confuse the program.
 247     if (StringRef(InputFile).endswith(".bc"))
 248       InputFile.erase(InputFile.length() - 3);
 249   }
 250
 251   // Add the module's name to the start of the vector of arguments to main().
 252   InputArgv.insert(InputArgv.begin(), InputFile);
 253
 254   // Call the main function from M as if its signature were:
 255   //   int main (int argc, char **argv, const char **envp)
 256   // using the contents of Args to determine argc & argv, and the contents of
 257   // EnvVars to determine envp.
 258   //
 259   Function *EntryFn = Mod->getFunction(EntryFunc);
 260   if (!EntryFn) {
 261     errs() << '\'' << EntryFunc << "\' function not found in module.\n";
 262     return -1;
 263   }
 264
 265   // If the program doesn't explicitly call exit, we will need the Exit
 266   // function later on to make an explicit call, so get the function now.
 267   Constant *Exit = Mod->getOrInsertFunction("exit", Type::getVoidTy(Context),
 268                                                     Type::getInt32Ty(Context),
 269                                                     NULL);
 270
 271   // Reset errno to zero on entry to main.
 272   errno = 0;
 273
 274   // Run static constructors.
 275   EE->runStaticConstructorsDestructors(false);
 276
 277   if (NoLazyCompilation) {
 278     for (Module::iterator I = Mod->begin(), E = Mod->end(); I != E; ++I) {
 279       Function *Fn = &*I;
 280       if (Fn != EntryFn && !Fn->isDeclaration())
 281         EE->getPointerToFunction(Fn);
 282     }
 283   }
 284
 285   // Run main.
 286   int Result = EE->runFunctionAsMain(EntryFn, InputArgv, envp);
 287
 288   // Run static destructors.
 289   EE->runStaticConstructorsDestructors(true);
 290
 291   // If the program didn't call exit explicitly, we should call it now.
 292   // This ensures that any atexit handlers get called correctly.
 293   if (Function *ExitF = dyn_cast<Function>(Exit)) {
 294     std::vector<GenericValue> Args;
 295     GenericValue ResultGV;
 296     ResultGV.IntVal = APInt(32, Result);
 297     Args.push_back(ResultGV);
 298     EE->runFunction(ExitF, Args);
 299     errs() << "ERROR: exit(" << Result << ") returned!\n";
 300     abort();
 301   } else {
 302     errs() << "ERROR: exit defined with wrong prototype!\n";
 303     abort();
 304   }
 305 }