tools/llvm-rtdyld/llvm-rtdyld.cpp

   1 //===-- llvm-rtdyld.cpp - MCJIT Testing Tool ------------------------------===//
   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 testing tool for use with the MC-JIT LLVM components.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  15 #include "llvm/DebugInfo/DIContext.h"
  16 #include "llvm/ExecutionEngine/ObjectBuffer.h"
  17 #include "llvm/ExecutionEngine/ObjectImage.h"
  18 #include "llvm/ExecutionEngine/RuntimeDyld.h"
  19 #include "llvm/Object/MachO.h"
  20 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  21 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  22 #include "llvm/Support/Memory.h"
  23 #include "llvm/Support/MemoryBuffer.h"
  24 #include "llvm/Support/PrettyStackTrace.h"
  25 #include "llvm/Support/Signals.h"
  26 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  27 #include "llvm/Support/system_error.h"
  28 using namespace llvm;
  29 using namespace llvm::object;
  30
  31 static cl::list<std::string>
  32 InputFileList(cl::Positional, cl::ZeroOrMore,
  33               cl::desc("<input file>"));
  34
  35 enum ActionType {
  36   AC_Execute,
  37   AC_PrintLineInfo
  38 };
  39
  40 static cl::opt<ActionType>
  41 Action(cl::desc("Action to perform:"),
  42        cl::init(AC_Execute),
  43        cl::values(clEnumValN(AC_Execute, "execute",
  44                              "Load, link, and execute the inputs."),
  45                   clEnumValN(AC_PrintLineInfo, "printline",
  46                              "Load, link, and print line information for each function."),
  47                   clEnumValEnd));
  48
  49 static cl::opt<std::string>
  50 EntryPoint("entry",
  51            cl::desc("Function to call as entry point."),
  52            cl::init("_main"));
  53
  54 /* *** */
  55
  56 // A trivial memory manager that doesn't do anything fancy, just uses the
  57 // support library allocation routines directly.
  58 class TrivialMemoryManager : public RTDyldMemoryManager {
  59 public:
  60   SmallVector<sys::MemoryBlock, 16> FunctionMemory;
  61   SmallVector<sys::MemoryBlock, 16> DataMemory;
  62
  63   uint8_t *allocateCodeSection(uintptr_t Size, unsigned Alignment,
  64                                unsigned SectionID,
  65                                StringRef SectionName) override;
  66   uint8_t *allocateDataSection(uintptr_t Size, unsigned Alignment,
  67                                unsigned SectionID, StringRef SectionName,
  68                                bool IsReadOnly) override;
  69
  70   void *getPointerToNamedFunction(const std::string &Name,
  71                                   bool AbortOnFailure = true) override {
  72     return 0;
  73   }
  74
  75   bool finalizeMemory(std::string *ErrMsg) override { return false; }
  76
  77   // Invalidate instruction cache for sections with execute permissions.
  78   // Some platforms with separate data cache and instruction cache require
  79   // explicit cache flush, otherwise JIT code manipulations (like resolved
  80   // relocations) will get to the data cache but not to the instruction cache.
  81   virtual void invalidateInstructionCache();
  82 };
  83
  84 uint8_t *TrivialMemoryManager::allocateCodeSection(uintptr_t Size,
  85                                                    unsigned Alignment,
  86                                                    unsigned SectionID,
  87                                                    StringRef SectionName) {
  88   sys::MemoryBlock MB = sys::Memory::AllocateRWX(Size, 0, 0);
  89   FunctionMemory.push_back(MB);
  90   return (uint8_t*)MB.base();
  91 }
  92
  93 uint8_t *TrivialMemoryManager::allocateDataSection(uintptr_t Size,
  94                                                    unsigned Alignment,
  95                                                    unsigned SectionID,
  96                                                    StringRef SectionName,
  97                                                    bool IsReadOnly) {
  98   sys::MemoryBlock MB = sys::Memory::AllocateRWX(Size, 0, 0);
  99   DataMemory.push_back(MB);
 100   return (uint8_t*)MB.base();
 101 }
 102
 103 void TrivialMemoryManager::invalidateInstructionCache() {
 104   for (int i = 0, e = FunctionMemory.size(); i != e; ++i)
 105     sys::Memory::InvalidateInstructionCache(FunctionMemory[i].base(),
 106                                             FunctionMemory[i].size());
 107
 108   for (int i = 0, e = DataMemory.size(); i != e; ++i)
 109     sys::Memory::InvalidateInstructionCache(DataMemory[i].base(),
 110                                             DataMemory[i].size());
 111 }
 112
 113 static const char *ProgramName;
 114
 115 static void Message(const char *Type, const Twine &Msg) {
 116   errs() << ProgramName << ": " << Type << ": " << Msg << "\n";
 117 }
 118
 119 static int Error(const Twine &Msg) {
 120   Message("error", Msg);
 121   return 1;
 122 }
 123
 124 /* *** */
 125
 126 static int printLineInfoForInput() {
 127   // If we don't have any input files, read from stdin.
 128   if (!InputFileList.size())
 129     InputFileList.push_back("-");
 130   for(unsigned i = 0, e = InputFileList.size(); i != e; ++i) {
 131     // Instantiate a dynamic linker.
 132     TrivialMemoryManager MemMgr;
 133     RuntimeDyld Dyld(&MemMgr);
 134
 135     // Load the input memory buffer.
 136     std::unique_ptr<MemoryBuffer> InputBuffer;
 137     std::unique_ptr<ObjectImage> LoadedObject;
 138     if (error_code ec = MemoryBuffer::getFileOrSTDIN(InputFileList[i],
 139                                                      InputBuffer))
 140       return Error("unable to read input: '" + ec.message() + "'");
 141
 142     // Load the object file
 143     LoadedObject.reset(Dyld.loadObject(new ObjectBuffer(InputBuffer.release())));
 144     if (!LoadedObject) {
 145       return Error(Dyld.getErrorString());
 146     }
 147
 148     // Resolve all the relocations we can.
 149     Dyld.resolveRelocations();
 150
 151     std::unique_ptr<DIContext> Context(
 152         DIContext::getDWARFContext(LoadedObject->getObjectFile()));
 153
 154     // Use symbol info to iterate functions in the object.
 155     for (object::symbol_iterator I = LoadedObject->begin_symbols(),
 156                                  E = LoadedObject->end_symbols();
 157          I != E; ++I) {
 158       object::SymbolRef::Type SymType;
 159       if (I->getType(SymType)) continue;
 160       if (SymType == object::SymbolRef::ST_Function) {
 161         StringRef  Name;
 162         uint64_t   Addr;
 163         uint64_t   Size;
 164         if (I->getName(Name)) continue;
 165         if (I->getAddress(Addr)) continue;
 166         if (I->getSize(Size)) continue;
 167
 168         outs() << "Function: " << Name << ", Size = " << Size << "\n";
 169
 170         DILineInfoTable Lines = Context->getLineInfoForAddressRange(Addr, Size);
 171         DILineInfoTable::iterator  Begin = Lines.begin();
 172         DILineInfoTable::iterator  End = Lines.end();
 173         for (DILineInfoTable::iterator It = Begin; It != End; ++It) {
 174           outs() << "  Line info @ " << It->first - Addr << ": "
 175                  << It->second.FileName << ", line:" << It->second.Line << "\n";
 176         }
 177       }
 178     }
 179   }
 180
 181   return 0;
 182 }
 183
 184 static int executeInput() {
 185   // Instantiate a dynamic linker.
 186   TrivialMemoryManager MemMgr;
 187   RuntimeDyld Dyld(&MemMgr);
 188
 189   // If we don't have any input files, read from stdin.
 190   if (!InputFileList.size())
 191     InputFileList.push_back("-");
 192   for(unsigned i = 0, e = InputFileList.size(); i != e; ++i) {
 193     // Load the input memory buffer.
 194     std::unique_ptr<MemoryBuffer> InputBuffer;
 195     std::unique_ptr<ObjectImage> LoadedObject;
 196     if (error_code ec = MemoryBuffer::getFileOrSTDIN(InputFileList[i],
 197                                                      InputBuffer))
 198       return Error("unable to read input: '" + ec.message() + "'");
 199
 200     // Load the object file
 201     LoadedObject.reset(Dyld.loadObject(new ObjectBuffer(InputBuffer.release())));
 202     if (!LoadedObject) {
 203       return Error(Dyld.getErrorString());
 204     }
 205   }
 206
 207   // Resolve all the relocations we can.
 208   Dyld.resolveRelocations();
 209   // Clear instruction cache before code will be executed.
 210   MemMgr.invalidateInstructionCache();
 211
 212   // FIXME: Error out if there are unresolved relocations.
 213
 214   // Get the address of the entry point (_main by default).
 215   void *MainAddress = Dyld.getSymbolAddress(EntryPoint);
 216   if (MainAddress == 0)
 217     return Error("no definition for '" + EntryPoint + "'");
 218
 219   // Invalidate the instruction cache for each loaded function.
 220   for (unsigned i = 0, e = MemMgr.FunctionMemory.size(); i != e; ++i) {
 221     sys::MemoryBlock &Data = MemMgr.FunctionMemory[i];
 222     // Make sure the memory is executable.
 223     std::string ErrorStr;
 224     sys::Memory::InvalidateInstructionCache(Data.base(), Data.size());
 225     if (!sys::Memory::setExecutable(Data, &ErrorStr))
 226       return Error("unable to mark function executable: '" + ErrorStr + "'");
 227   }
 228
 229   // Dispatch to _main().
 230   errs() << "loaded '" << EntryPoint << "' at: " << (void*)MainAddress << "\n";
 231
 232   int (*Main)(int, const char**) =
 233     (int(*)(int,const char**)) uintptr_t(MainAddress);
 234   const char **Argv = new const char*[2];
 235   // Use the name of the first input object module as argv[0] for the target.
 236   Argv[0] = InputFileList[0].c_str();
 237   Argv[1] = 0;
 238   return Main(1, Argv);
 239 }
 240
 241 int main(int argc, char **argv) {
 242   sys::PrintStackTraceOnErrorSignal();
 243   PrettyStackTraceProgram X(argc, argv);
 244
 245   ProgramName = argv[0];
 246   llvm_shutdown_obj Y;  // Call llvm_shutdown() on exit.
 247
 248   cl::ParseCommandLineOptions(argc, argv, "llvm MC-JIT tool\n");
 249
 250   switch (Action) {
 251   case AC_Execute:
 252     return executeInput();
 253   case AC_PrintLineInfo:
 254     return printLineInfoForInput();
 255   }
 256 }