[ExecutionEngine] Use std::function rather than a function pointer for the
[oota-llvm.git] / include / llvm / ExecutionEngine / ExecutionEngine.h
index 22ce4491b7e42131c4b82daa008293cee4cd8ebc..821c0181ce83da300d58a4adf02ced24fd11c44d 100644 (file)
 #ifndef LLVM_EXECUTIONENGINE_EXECUTIONENGINE_H
 #define LLVM_EXECUTIONENGINE_EXECUTIONENGINE_H
 
+#include "RuntimeDyld.h"
 #include "llvm-c/ExecutionEngine.h"
 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
+#include "llvm/IR/Module.h"
 #include "llvm/IR/ValueHandle.h"
 #include "llvm/IR/ValueMap.h"
 #include "llvm/MC/MCCodeGenInfo.h"
+#include "llvm/Object/Binary.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
 #include "llvm/Support/Mutex.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
@@ -28,6 +31,7 @@
 #include <map>
 #include <string>
 #include <vector>
+#include <functional>
 
 namespace llvm {
 
@@ -39,9 +43,8 @@ class Function;
 class GlobalVariable;
 class GlobalValue;
 class JITEventListener;
-class JITMemoryManager;
 class MachineCodeInfo;
-class Module;
+class MCJITMemoryManager;
 class MutexGuard;
 class ObjectCache;
 class RTDyldMemoryManager;
@@ -57,48 +60,38 @@ namespace object {
 /// table.  Access to this class should be serialized under a mutex.
 class ExecutionEngineState {
 public:
-  struct AddressMapConfig : public ValueMapConfig<const GlobalValue*> {
-    typedef ExecutionEngineState *ExtraData;
-    static sys::Mutex *getMutex(ExecutionEngineState *EES);
-    static void onDelete(ExecutionEngineState *EES, const GlobalValue *Old);
-    static void onRAUW(ExecutionEngineState *, const GlobalValue *,
-                       const GlobalValue *);
-  };
-
-  typedef ValueMap<const GlobalValue *, void *, AddressMapConfig>
-      GlobalAddressMapTy;
+  typedef StringMap<uint64_t> GlobalAddressMapTy;
 
 private:
-  ExecutionEngine &EE;
 
-  /// GlobalAddressMap - A mapping between LLVM global values and their
-  /// actualized version...
+  /// GlobalAddressMap - A mapping between LLVM global symbol names values and
+  /// their actualized version...
   GlobalAddressMapTy GlobalAddressMap;
 
   /// GlobalAddressReverseMap - This is the reverse mapping of GlobalAddressMap,
   /// used to convert raw addresses into the LLVM global value that is emitted
   /// at the address.  This map is not computed unless getGlobalValueAtAddress
   /// is called at some point.
-  std::map<void *, AssertingVH<const GlobalValue> > GlobalAddressReverseMap;
+  std::map<uint64_t, std::string> GlobalAddressReverseMap;
 
 public:
-  ExecutionEngineState(ExecutionEngine &EE);
 
   GlobalAddressMapTy &getGlobalAddressMap() {
     return GlobalAddressMap;
   }
 
-  std::map<void*, AssertingVH<const GlobalValue> > &
-  getGlobalAddressReverseMap() {
+  std::map<uint64_t, std::string> &getGlobalAddressReverseMap() {
     return GlobalAddressReverseMap;
   }
 
   /// \brief Erase an entry from the mapping table.
   ///
   /// \returns The address that \p ToUnmap was happed to.
-  void *RemoveMapping(const GlobalValue *ToUnmap);
+  uint64_t RemoveMapping(StringRef Name);
 };
 
+using FunctionCreator = std::function<void *(const std::string &)>;
+
 /// \brief Abstract interface for implementation execution of LLVM modules,
 /// designed to support both interpreter and just-in-time (JIT) compiler
 /// implementations.
@@ -131,32 +124,40 @@ class ExecutionEngine {
 protected:
   /// The list of Modules that we are JIT'ing from.  We use a SmallVector to
   /// optimize for the case where there is only one module.
-  SmallVector<Module*, 1> Modules;
+  SmallVector<std::unique_ptr<Module>, 1> Modules;
 
   void setDataLayout(const DataLayout *Val) { DL = Val; }
 
   /// getMemoryforGV - Allocate memory for a global variable.
   virtual char *getMemoryForGV(const GlobalVariable *GV);
 
-  // To avoid having libexecutionengine depend on the JIT and interpreter
-  // libraries, the execution engine implementations set these functions to ctor
-  // pointers at startup time if they are linked in.
   static ExecutionEngine *(*MCJITCtor)(
-    Module *M,
-    std::string *ErrorStr,
-    RTDyldMemoryManager *MCJMM,
-    TargetMachine *TM);
-  static ExecutionEngine *(*InterpCtor)(Module *M, std::string *ErrorStr);
+                                std::unique_ptr<Module> M,
+                                std::string *ErrorStr,
+                                std::shared_ptr<MCJITMemoryManager> MM,
+                                std::shared_ptr<RuntimeDyld::SymbolResolver> SR,
+                                std::unique_ptr<TargetMachine> TM);
+
+  static ExecutionEngine *(*OrcMCJITReplacementCtor)(
+                                std::string *ErrorStr,
+                                std::shared_ptr<MCJITMemoryManager> MM,
+                                std::shared_ptr<RuntimeDyld::SymbolResolver> SR,
+                                std::unique_ptr<TargetMachine> TM);
+
+  static ExecutionEngine *(*InterpCtor)(std::unique_ptr<Module> M,
+                                        std::string *ErrorStr);
 
   /// LazyFunctionCreator - If an unknown function is needed, this function
   /// pointer is invoked to create it.  If this returns null, the JIT will
   /// abort.
-  void *(*LazyFunctionCreator)(const std::string &);
+  FunctionCreator LazyFunctionCreator;
+
+  /// getMangledName - Get mangled name.
+  std::string getMangledName(const GlobalValue *GV);
 
 public:
-  /// lock - This lock protects the ExecutionEngine, MCJIT, JIT, JITResolver and
-  /// JITEmitter classes.  It must be held while changing the internal state of
-  /// any of those classes.
+  /// lock - This lock protects the ExecutionEngine and MCJIT classes. It must
+  /// be held while changing the internal state of any of those classes.
   sys::Mutex lock;
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
@@ -165,11 +166,9 @@ public:
 
   virtual ~ExecutionEngine();
 
-  /// addModule - Add a Module to the list of modules that we can JIT from.
-  /// Note that this takes ownership of the Module: when the ExecutionEngine is
-  /// destroyed, it destroys the Module as well.
-  virtual void addModule(Module *M) {
-    Modules.push_back(M);
+  /// Add a Module to the list of modules that we can JIT from.
+  virtual void addModule(std::unique_ptr<Module> M) {
+    Modules.push_back(std::move(M));
   }
 
   /// addObjectFile - Add an ObjectFile to the execution engine.
@@ -183,6 +182,7 @@ public:
   ///
   /// MCJIT will take ownership of the ObjectFile.
   virtual void addObjectFile(std::unique_ptr<object::ObjectFile> O);
+  virtual void addObjectFile(object::OwningBinary<object::ObjectFile> O);
 
   /// addArchive - Add an Archive to the execution engine.
   ///
@@ -190,7 +190,7 @@ public:
   /// resolve external symbols in objects it is loading.  If a symbol is found
   /// in the Archive the contained object file will be extracted (in memory)
   /// and loaded for possible execution.
-  virtual void addArchive(std::unique_ptr<object::Archive> A);
+  virtual void addArchive(object::OwningBinary<object::Archive> A);
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
 
@@ -200,15 +200,20 @@ public:
   /// M is found.
   virtual bool removeModule(Module *M);
 
-  /// FindFunctionNamed - Search all of the active modules to find the one that
+  /// FindFunctionNamed - Search all of the active modules to find the function that
   /// defines FnName.  This is very slow operation and shouldn't be used for
   /// general code.
   virtual Function *FindFunctionNamed(const char *FnName);
 
+  /// FindGlobalVariableNamed - Search all of the active modules to find the global variable
+  /// that defines Name.  This is very slow operation and shouldn't be used for
+  /// general code.
+  virtual GlobalVariable *FindGlobalVariableNamed(const char *Name, bool AllowInternal = false);
+
   /// runFunction - Execute the specified function with the specified arguments,
   /// and return the result.
   virtual GenericValue runFunction(Function *F,
-                                const std::vector<GenericValue> &ArgValues) = 0;
+                                   ArrayRef<GenericValue> ArgValues) = 0;
 
   /// getPointerToNamedFunction - This method returns the address of the
   /// specified function by using the dlsym function call.  As such it is only
@@ -219,23 +224,20 @@ public:
   /// it prints a message to stderr and aborts.
   ///
   /// This function is deprecated for the MCJIT execution engine.
-  ///
-  /// FIXME: the JIT and MCJIT interfaces should be disentangled or united
-  /// again, if possible.
-  ///
-  virtual void *getPointerToNamedFunction(const std::string &Name,
+  virtual void *getPointerToNamedFunction(StringRef Name,
                                           bool AbortOnFailure = true) = 0;
 
   /// mapSectionAddress - map a section to its target address space value.
   /// Map the address of a JIT section as returned from the memory manager
   /// to the address in the target process as the running code will see it.
   /// This is the address which will be used for relocation resolution.
-  virtual void mapSectionAddress(const void *LocalAddress, uint64_t TargetAddress) {
+  virtual void mapSectionAddress(const void *LocalAddress,
+                                 uint64_t TargetAddress) {
     llvm_unreachable("Re-mapping of section addresses not supported with this "
                      "EE!");
   }
 
-  /// generateCodeForModule - Run code generationen for the specified module and
+  /// generateCodeForModule - Run code generation for the specified module and
   /// load it into memory.
   ///
   /// When this function has completed, all code and data for the specified
@@ -249,7 +251,7 @@ public:
   /// locally can use the getFunctionAddress call, which will generate code
   /// and apply final preparations all in one step.
   ///
-  /// This method has no effect for the legacy JIT engine or the interpeter.
+  /// This method has no effect for the interpeter.
   virtual void generateCodeForModule(Module *M) {}
 
   /// finalizeObject - ensure the module is fully processed and is usable.
@@ -258,8 +260,7 @@ public:
   /// object usable for execution.  It should be called after sections within an
   /// object have been relocated using mapSectionAddress.  When this method is
   /// called the MCJIT execution engine will reapply relocations for a loaded
-  /// object.  This method has no effect for the legacy JIT engine or the
-  /// interpeter.
+  /// object.  This method has no effect for the interpeter.
   virtual void finalizeObject() {}
 
   /// runStaticConstructorsDestructors - This method is used to execute all of
@@ -268,11 +269,11 @@ public:
   /// \param isDtors - Run the destructors instead of constructors.
   virtual void runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors);
 
-  /// runStaticConstructorsDestructors - This method is used to execute all of
-  /// the static constructors or destructors for a particular module.
+  /// This method is used to execute all of the static constructors or
+  /// destructors for a particular module.
   ///
   /// \param isDtors - Run the destructors instead of constructors.
-  void runStaticConstructorsDestructors(Module *module, bool isDtors);
+  void runStaticConstructorsDestructors(Module &module, bool isDtors);
 
 
   /// runFunctionAsMain - This is a helper function which wraps runFunction to
@@ -289,6 +290,7 @@ public:
   /// existing data in memory.  Mappings are automatically removed when their
   /// GlobalValue is destroyed.
   void addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr);
+  void addGlobalMapping(StringRef Name, uint64_t Addr);
 
   /// clearAllGlobalMappings - Clear all global mappings and start over again,
   /// for use in dynamic compilation scenarios to move globals.
@@ -302,14 +304,17 @@ public:
   /// address.  This updates both maps as required.  If "Addr" is null, the
   /// entry for the global is removed from the mappings.  This returns the old
   /// value of the pointer, or null if it was not in the map.
-  void *updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr);
+  uint64_t updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr);
+  uint64_t updateGlobalMapping(StringRef Name, uint64_t Addr);
+
+  /// getAddressToGlobalIfAvailable - This returns the address of the specified
+  /// global symbol.
+  uint64_t getAddressToGlobalIfAvailable(StringRef S);
 
   /// getPointerToGlobalIfAvailable - This returns the address of the specified
   /// global value if it is has already been codegen'd, otherwise it returns
   /// null.
-  ///
-  /// This function is deprecated for the MCJIT execution engine.  It doesn't
-  /// seem to be needed in that case, but an equivalent can be added if it is.
+  void *getPointerToGlobalIfAvailable(StringRef S);
   void *getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV);
 
   /// getPointerToGlobal - This returns the address of the specified global
@@ -344,9 +349,9 @@ public:
   /// getGlobalValueAddress - Return the address of the specified global
   /// value. This may involve code generation.
   ///
-  /// This function should not be called with the JIT or interpreter engines.
+  /// This function should not be called with the interpreter engine.
   virtual uint64_t getGlobalValueAddress(const std::string &Name) {
-    // Default implementation for JIT and interpreter.  MCJIT will override this.
+    // Default implementation for the interpreter.  MCJIT will override this.
     // JIT and interpreter clients should use getPointerToGlobal instead.
     return 0;
   }
@@ -354,14 +359,11 @@ public:
   /// getFunctionAddress - Return the address of the specified function.
   /// This may involve code generation.
   virtual uint64_t getFunctionAddress(const std::string &Name) {
-    // Default implementation for JIT and interpreter.  MCJIT will override this.
-    // JIT and interpreter clients should use getPointerToFunction instead.
+    // Default implementation for the interpreter.  MCJIT will override this.
+    // Interpreter clients should use getPointerToFunction instead.
     return 0;
   }
 
-  // The JIT overrides a version that actually does this.
-  virtual void runJITOnFunction(Function *, MachineCodeInfo * = nullptr) { }
-
   /// getGlobalValueAtAddress - Return the LLVM global value object that starts
   /// at the specified address.
   ///
@@ -394,7 +396,7 @@ public:
   virtual void UnregisterJITEventListener(JITEventListener *) {}
 
   /// Sets the pre-compiled object cache.  The ownership of the ObjectCache is
-  /// not changed.  Supported by MCJIT but not JIT.
+  /// not changed.  Supported by MCJIT but not the interpreter.
   virtual void setObjectCache(ObjectCache *) {
     llvm_unreachable("No support for an object cache");
   }
@@ -436,11 +438,6 @@ public:
   bool isCompilingLazily() const {
     return CompilingLazily;
   }
-  // Deprecated in favor of isCompilingLazily (to reduce double-negatives).
-  // Remove this in LLVM 2.8.
-  bool isLazyCompilationDisabled() const {
-    return !CompilingLazily;
-  }
 
   /// DisableGVCompilation - If called, the JIT will abort if it's asked to
   /// allocate space and populate a GlobalVariable that is not internal to
@@ -476,12 +473,13 @@ public:
   /// InstallLazyFunctionCreator - If an unknown function is needed, the
   /// specified function pointer is invoked to create it.  If it returns null,
   /// the JIT will abort.
-  void InstallLazyFunctionCreator(void* (*P)(const std::string &)) {
-    LazyFunctionCreator = P;
+  void InstallLazyFunctionCreator(FunctionCreator C) {
+    LazyFunctionCreator = C;
   }
 
 protected:
-  explicit ExecutionEngine(Module *M);
+  ExecutionEngine() {}
+  explicit ExecutionEngine(std::unique_ptr<Module> M);
 
   void emitGlobals();
 
@@ -501,17 +499,17 @@ namespace EngineKind {
   const static Kind Either = (Kind)(JIT | Interpreter);
 }
 
-/// EngineBuilder - Builder class for ExecutionEngines.  Use this by
-/// stack-allocating a builder, chaining the various set* methods, and
-/// terminating it with a .create() call.
+/// Builder class for ExecutionEngines. Use this by stack-allocating a builder,
+/// chaining the various set* methods, and terminating it with a .create()
+/// call.
 class EngineBuilder {
 private:
-  Module *M;
+  std::unique_ptr<Module> M;
   EngineKind::Kind WhichEngine;
   std::string *ErrorStr;
   CodeGenOpt::Level OptLevel;
-  RTDyldMemoryManager *MCJMM;
-  JITMemoryManager *JMM;
+  std::shared_ptr<MCJITMemoryManager> MemMgr;
+  std::shared_ptr<RuntimeDyld::SymbolResolver> Resolver;
   TargetOptions Options;
   Reloc::Model RelocModel;
   CodeModel::Model CMModel;
@@ -519,16 +517,17 @@ private:
   std::string MCPU;
   SmallVector<std::string, 4> MAttrs;
   bool VerifyModules;
-
-  /// InitEngine - Does the common initialization of default options.
-  void InitEngine();
+  bool UseOrcMCJITReplacement;
 
 public:
-  /// EngineBuilder - Constructor for EngineBuilder.  If create() is called and
-  /// is successful, the created engine takes ownership of the module.
-  EngineBuilder(Module *m) : M(m) {
-    InitEngine();
-  }
+  /// Default constructor for EngineBuilder.
+  EngineBuilder();
+
+  /// Constructor for EngineBuilder.
+  EngineBuilder(std::unique_ptr<Module> M);
+
+  // Out-of-line since we don't have the def'n of RTDyldMemoryManager here.
+  ~EngineBuilder();
 
   /// setEngineKind - Controls whether the user wants the interpreter, the JIT,
   /// or whichever engine works.  This option defaults to EngineKind::Either.
@@ -542,26 +541,14 @@ public:
   /// is only appropriate for the MCJIT; setting this and configuring the builder
   /// to create anything other than MCJIT will cause a runtime error. If create()
   /// is called and is successful, the created engine takes ownership of the
-  /// memory manager. This option defaults to NULL. Using this option nullifies
-  /// the setJITMemoryManager() option.
-  EngineBuilder &setMCJITMemoryManager(RTDyldMemoryManager *mcjmm) {
-    MCJMM = mcjmm;
-    JMM = nullptr;
-    return *this;
-  }
+  /// memory manager. This option defaults to NULL.
+  EngineBuilder &setMCJITMemoryManager(std::unique_ptr<RTDyldMemoryManager> mcjmm);
 
-  /// setJITMemoryManager - Sets the JIT memory manager to use.  This allows
-  /// clients to customize their memory allocation policies.  This is only
-  /// appropriate for either JIT or MCJIT; setting this and configuring the
-  /// builder to create an interpreter will cause a runtime error. If create()
-  /// is called and is successful, the created engine takes ownership of the
-  /// memory manager.  This option defaults to NULL. This option overrides
-  /// setMCJITMemoryManager() as well.
-  EngineBuilder &setJITMemoryManager(JITMemoryManager *jmm) {
-    MCJMM = nullptr;
-    JMM = jmm;
-    return *this;
-  }
+  EngineBuilder&
+  setMemoryManager(std::unique_ptr<MCJITMemoryManager> MM);
+
+  EngineBuilder&
+  setSymbolResolver(std::unique_ptr<RuntimeDyld::SymbolResolver> SR);
 
   /// setErrorStr - Set the error string to write to on error.  This option
   /// defaults to NULL.
@@ -626,6 +613,11 @@ public:
     return *this;
   }
 
+  // \brief Use OrcMCJITReplacement instead of MCJIT. Off by default.
+  void setUseOrcMCJITReplacement(bool UseOrcMCJITReplacement) {
+    this->UseOrcMCJITReplacement = UseOrcMCJITReplacement;
+  }
+
   TargetMachine *selectTarget();
 
   /// selectTarget - Pick a target either via -march or by guessing the native