[ExecutionEngine] Use std::function rather than a function pointer for the
[oota-llvm.git] / include / llvm / ExecutionEngine / ExecutionEngine.h
index cf2df6b8326b50a1f8090b81bf3c253c49376a20..821c0181ce83da300d58a4adf02ced24fd11c44d 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#ifndef LLVM_EXECUTION_ENGINE_H
-#define LLVM_EXECUTION_ENGINE_H
+#ifndef LLVM_EXECUTIONENGINE_EXECUTIONENGINE_H
+#define LLVM_EXECUTIONENGINE_EXECUTIONENGINE_H
 
-#include <vector>
-#include <map>
-#include <string>
+#include "RuntimeDyld.h"
+#include "llvm-c/ExecutionEngine.h"
 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
-#include "llvm/System/Mutex.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"
+#include "llvm/Target/TargetOptions.h"
+#include <map>
+#include <string>
+#include <vector>
+#include <functional>
 
 namespace llvm {
 
 struct GenericValue;
 class Constant;
+class DataLayout;
+class ExecutionEngine;
 class Function;
 class GlobalVariable;
 class GlobalValue;
 class JITEventListener;
-class JITMemoryManager;
 class MachineCodeInfo;
-class Module;
-class ModuleProvider;
+class MCJITMemoryManager;
 class MutexGuard;
-class TargetData;
+class ObjectCache;
+class RTDyldMemoryManager;
+class Triple;
 class Type;
-template<typename> class AssertingVH;
 
+namespace object {
+  class Archive;
+  class ObjectFile;
+}
+
+/// \brief Helper class for helping synchronize access to the global address map
+/// table.  Access to this class should be serialized under a mutex.
 class ExecutionEngineState {
+public:
+  typedef StringMap<uint64_t> GlobalAddressMapTy;
+
 private:
-  /// GlobalAddressMap - A mapping between LLVM global values and their
-  /// actualized version...
-  std::map<AssertingVH<const GlobalValue>, void *> GlobalAddressMap;
+
+  /// 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:
-  std::map<AssertingVH<const GlobalValue>, void *> &
-  getGlobalAddressMap(const MutexGuard &) {
+
+  GlobalAddressMapTy &getGlobalAddressMap() {
     return GlobalAddressMap;
   }
 
-  std::map<void*, AssertingVH<const GlobalValue> > &
-  getGlobalAddressReverseMap(const MutexGuard &) {
+  std::map<uint64_t, std::string> &getGlobalAddressReverseMap() {
     return GlobalAddressReverseMap;
   }
 
-  // Returns the address ToUnmap was mapped to.
-  void *RemoveMapping(const MutexGuard &, const GlobalValue *ToUnmap);
+  /// \brief Erase an entry from the mapping table.
+  ///
+  /// \returns The address that \p ToUnmap was happed to.
+  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.
 class ExecutionEngine {
-  const TargetData *TD;
-  ExecutionEngineState state;
-  bool LazyCompilationDisabled;
+  /// The state object holding the global address mapping, which must be
+  /// accessed synchronously.
+  //
+  // FIXME: There is no particular need the entire map needs to be
+  // synchronized.  Wouldn't a reader-writer design be better here?
+  ExecutionEngineState EEState;
+
+  /// The target data for the platform for which execution is being performed.
+  const DataLayout *DL;
+
+  /// Whether lazy JIT compilation is enabled.
+  bool CompilingLazily;
+
+  /// Whether JIT compilation of external global variables is allowed.
   bool GVCompilationDisabled;
+
+  /// Whether the JIT should perform lookups of external symbols (e.g.,
+  /// using dlsym).
   bool SymbolSearchingDisabled;
-  bool DlsymStubsEnabled;
+
+  /// Whether the JIT should verify IR modules during compilation.
+  bool VerifyModules;
 
   friend class EngineBuilder;  // To allow access to JITCtor and InterpCtor.
 
 protected:
-  /// Modules - This is a list of ModuleProvider's that we are JIT'ing from.  We
-  /// use a smallvector to optimize for the case where there is only one module.
-  SmallVector<ModuleProvider*, 1> Modules;
-  
-  void setTargetData(const TargetData *td) {
-    TD = td;
-  }
-  
+  /// 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<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 JIT and Interpreter set these functions to ctor pointers
-  // at startup time if they are linked in.
-  static ExecutionEngine *(*JITCtor)(ModuleProvider *MP,
-                                     std::string *ErrorStr,
-                                     JITMemoryManager *JMM,
-                                     CodeGenOpt::Level OptLevel,
-                                     bool GVsWithCode);
-  static ExecutionEngine *(*InterpCtor)(ModuleProvider *MP,
+  virtual char *getMemoryForGV(const GlobalVariable *GV);
+
+  static ExecutionEngine *(*MCJITCtor)(
+                                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 &);
-  
-  /// ExceptionTableRegister - If Exception Handling is set, the JIT will 
-  /// register dwarf tables with this function
-  typedef void (*EERegisterFn)(void*);
-  static EERegisterFn ExceptionTableRegister;
+  /// pointer is invoked to create it.  If this returns null, the JIT will
+  /// abort.
+  FunctionCreator LazyFunctionCreator;
+
+  /// getMangledName - Get mangled name.
+  std::string getMangledName(const GlobalValue *GV);
 
 public:
-  /// lock - This lock is protects the ExecutionEngine, JIT, JITResolver and
-  /// JITEmitter classes.  It must be held while changing the internal state of
-  /// any of those classes.
-  sys::Mutex lock; // Used to make this class and subclasses thread-safe
+  /// 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;
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   //  ExecutionEngine Startup
@@ -121,87 +166,116 @@ public:
 
   virtual ~ExecutionEngine();
 
-  /// create - This is the factory method for creating an execution engine which
-  /// is appropriate for the current machine.  This takes ownership of the
-  /// module provider.
-  static ExecutionEngine *create(ModuleProvider *MP,
-                                 bool ForceInterpreter = false,
-                                 std::string *ErrorStr = 0,
-                                 CodeGenOpt::Level OptLevel =
-                                   CodeGenOpt::Default,
-                                 // Allocating globals with code breaks
-                                 // freeMachineCodeForFunction and is probably
-                                 // unsafe and bad for performance.  However,
-                                 // we have clients who depend on this
-                                 // behavior, so we must support it.
-                                 // Eventually, when we're willing to break
-                                 // some backwards compatability, this flag
-                                 // should be flipped to false, so that by
-                                 // default freeMachineCodeForFunction works.
-                                 bool GVsWithCode = true);
-
-  /// create - This is the factory method for creating an execution engine which
-  /// is appropriate for the current machine.  This takes ownership of the
-  /// module.
-  static ExecutionEngine *create(Module *M);
-
-  /// createJIT - This is the factory method for creating a JIT for the current
-  /// machine, it does not fall back to the interpreter.  This takes ownership
-  /// of the ModuleProvider and JITMemoryManager if successful.
-  ///
-  /// Clients should make sure to initialize targets prior to calling this
-  /// function.
-  static ExecutionEngine *createJIT(ModuleProvider *MP,
-                                    std::string *ErrorStr = 0,
-                                    JITMemoryManager *JMM = 0,
-                                    CodeGenOpt::Level OptLevel =
-                                      CodeGenOpt::Default,
-                                    bool GVsWithCode = true);
-
-  /// addModuleProvider - Add a ModuleProvider to the list of modules that we
-  /// can JIT from.  Note that this takes ownership of the ModuleProvider: when
-  /// the ExecutionEngine is destroyed, it destroys the MP as well.
-  virtual void addModuleProvider(ModuleProvider *P) {
-    Modules.push_back(P);
+  /// 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));
   }
-  
-  //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-  const TargetData *getTargetData() const { return TD; }
+  /// addObjectFile - Add an ObjectFile to the execution engine.
+  ///
+  /// This method is only supported by MCJIT.  MCJIT will immediately load the
+  /// object into memory and adds its symbols to the list used to resolve
+  /// external symbols while preparing other objects for execution.
+  ///
+  /// Objects added using this function will not be made executable until
+  /// needed by another object.
+  ///
+  /// 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.
+  ///
+  /// This method is only supported by MCJIT.  MCJIT will use the archive to
+  /// 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(object::OwningBinary<object::Archive> A);
 
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
 
-  /// removeModuleProvider - Remove a ModuleProvider from the list of modules.
-  /// Relases the Module from the ModuleProvider, materializing it in the
-  /// process, and returns the materialized Module.
-  virtual Module* removeModuleProvider(ModuleProvider *P,
-                                       std::string *ErrInfo = 0);
+  const DataLayout *getDataLayout() const { return DL; }
 
-  /// deleteModuleProvider - Remove a ModuleProvider from the list of modules,
-  /// and deletes the ModuleProvider and owned Module.  Avoids materializing 
-  /// the underlying module.
-  virtual void deleteModuleProvider(ModuleProvider *P,std::string *ErrInfo = 0);
+  /// removeModule - Remove a Module from the list of modules.  Returns true if
+  /// 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.
-  Function *FindFunctionNamed(const char *FnName);
-  
+  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
+  /// useful for resolving library symbols, not code generated symbols.
+  ///
+  /// If AbortOnFailure is false and no function with the given name is
+  /// found, this function silently returns a null pointer. Otherwise,
+  /// it prints a message to stderr and aborts.
+  ///
+  /// This function is deprecated for the MCJIT execution engine.
+  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) {
+    llvm_unreachable("Re-mapping of section addresses not supported with this "
+                     "EE!");
+  }
+
+  /// 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
+  /// module, and any module on which this module depends, will be generated
+  /// and loaded into memory, but relocations will not yet have been applied
+  /// and all memory will be readable and writable but not executable.
+  ///
+  /// This function is primarily useful when generating code for an external
+  /// target, allowing the client an opportunity to remap section addresses
+  /// before relocations are applied.  Clients that intend to execute code
+  /// 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 interpeter.
+  virtual void generateCodeForModule(Module *M) {}
+
+  /// finalizeObject - ensure the module is fully processed and is usable.
+  ///
+  /// It is the user-level function for completing the process of making the
+  /// 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 interpeter.
+  virtual void finalizeObject() {}
 
   /// runStaticConstructorsDestructors - This method is used to execute all of
-  /// the static constructors or destructors for a program, depending on the
-  /// value of isDtors.
-  void runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors);
-  /// runStaticConstructorsDestructors - This method is used to execute all of
-  /// the static constructors or destructors for a module, depending on the
-  /// value of isDtors.
-  void runStaticConstructorsDestructors(Module *module, bool isDtors);
-  
-  
+  /// the static constructors or destructors for a program.
+  ///
+  /// \param isDtors - Run the destructors instead of constructors.
+  virtual void runStaticConstructorsDestructors(bool isDtors);
+
+  /// 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);
+
+
   /// runFunctionAsMain - This is a helper function which wraps runFunction to
   /// handle the common task of starting up main with the specified argc, argv,
   /// and envp parameters.
@@ -213,93 +287,105 @@ public:
   /// at the specified location.  This is used internally as functions are JIT'd
   /// and as global variables are laid out in memory.  It can and should also be
   /// used by clients of the EE that want to have an LLVM global overlay
-  /// existing data in memory.  After adding a mapping for GV, you must not
-  /// destroy it until you've removed the mapping.
+  /// existing data in memory.  Mappings are automatically removed when their
+  /// GlobalValue is destroyed.
   void addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr);
-  
-  /// clearAllGlobalMappings - Clear all global mappings and start over again
-  /// use in dynamic compilation scenarios when you want to move globals
+  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.
   void clearAllGlobalMappings();
-  
+
   /// clearGlobalMappingsFromModule - Clear all global mappings that came from a
   /// particular module, because it has been removed from the JIT.
   void clearGlobalMappingsFromModule(Module *M);
-  
+
   /// updateGlobalMapping - Replace an existing mapping for GV with a new
   /// 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.
-  ///
+  void *getPointerToGlobalIfAvailable(StringRef S);
   void *getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV);
 
   /// getPointerToGlobal - This returns the address of the specified global
-  /// value.  This may involve code generation if it's a function.  After
-  /// getting a pointer to GV, it and all globals it transitively refers to have
-  /// been passed to addGlobalMapping.  You must clear the mapping for each
-  /// referred-to global before destroying it.  If a referred-to global RTG is a
-  /// function and this ExecutionEngine is a JIT compiler, calling
-  /// updateGlobalMapping(RTG, 0) will leak the function's machine code, so you
-  /// should call freeMachineCodeForFunction(RTG) instead.  Note that
-  /// optimizations can move and delete non-external GlobalValues without
-  /// notifying the ExecutionEngine.
+  /// value. This may involve code generation if it's a function.
   ///
+  /// This function is deprecated for the MCJIT execution engine.  Use
+  /// getGlobalValueAddress instead.
   void *getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV);
 
   /// getPointerToFunction - The different EE's represent function bodies in
   /// different ways.  They should each implement this to say what a function
-  /// pointer should look like.  See getPointerToGlobal for the requirements on
-  /// destroying F and any GlobalValues it refers to.
+  /// pointer should look like.  When F is destroyed, the ExecutionEngine will
+  /// remove its global mapping and free any machine code.  Be sure no threads
+  /// are running inside F when that happens.
   ///
+  /// This function is deprecated for the MCJIT execution engine.  Use
+  /// getFunctionAddress instead.
   virtual void *getPointerToFunction(Function *F) = 0;
 
   /// getPointerToFunctionOrStub - If the specified function has been
   /// code-gen'd, return a pointer to the function.  If not, compile it, or use
-  /// a stub to implement lazy compilation if available.  See getPointerToGlobal
-  /// for the requirements on destroying F and any GlobalValues it refers to.
+  /// a stub to implement lazy compilation if available.  See
+  /// getPointerToFunction for the requirements on destroying F.
   ///
+  /// This function is deprecated for the MCJIT execution engine.  Use
+  /// getFunctionAddress instead.
   virtual void *getPointerToFunctionOrStub(Function *F) {
     // Default implementation, just codegen the function.
     return getPointerToFunction(F);
   }
 
-  // The JIT overrides a version that actually does this.
-  virtual void runJITOnFunction(Function *, MachineCodeInfo * = 0) { }
+  /// getGlobalValueAddress - Return the address of the specified global
+  /// value. This may involve code generation.
+  ///
+  /// This function should not be called with the interpreter engine.
+  virtual uint64_t getGlobalValueAddress(const std::string &Name) {
+    // Default implementation for the interpreter.  MCJIT will override this.
+    // JIT and interpreter clients should use getPointerToGlobal instead.
+    return 0;
+  }
+
+  /// getFunctionAddress - Return the address of the specified function.
+  /// This may involve code generation.
+  virtual uint64_t getFunctionAddress(const std::string &Name) {
+    // Default implementation for the interpreter.  MCJIT will override this.
+    // Interpreter clients should use getPointerToFunction instead.
+    return 0;
+  }
 
   /// getGlobalValueAtAddress - Return the LLVM global value object that starts
   /// at the specified address.
   ///
   const GlobalValue *getGlobalValueAtAddress(void *Addr);
 
-
+  /// StoreValueToMemory - Stores the data in Val of type Ty at address Ptr.
+  /// Ptr is the address of the memory at which to store Val, cast to
+  /// GenericValue *.  It is not a pointer to a GenericValue containing the
+  /// address at which to store Val.
   void StoreValueToMemory(const GenericValue &Val, GenericValue *Ptr,
-                          const Type *Ty);
-  void InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr);
-
-  /// recompileAndRelinkFunction - This method is used to force a function
-  /// which has already been compiled to be compiled again, possibly
-  /// after it has been modified. Then the entry to the old copy is overwritten
-  /// with a branch to the new copy. If there was no old copy, this acts
-  /// just like VM::getPointerToFunction().
-  ///
-  virtual void *recompileAndRelinkFunction(Function *F) = 0;
+                          Type *Ty);
 
-  /// freeMachineCodeForFunction - Release memory in the ExecutionEngine
-  /// corresponding to the machine code emitted to execute this function, useful
-  /// for garbage-collecting generated code.
-  ///
-  virtual void freeMachineCodeForFunction(Function *F) = 0;
+  void InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr);
 
   /// getOrEmitGlobalVariable - Return the address of the specified global
   /// variable, possibly emitting it to memory if needed.  This is used by the
-  /// Emitter.  See getPointerToGlobal for the requirements on destroying GV and
-  /// any GlobalValues it refers to.
+  /// Emitter.
+  ///
+  /// This function is deprecated for the MCJIT execution engine.  Use
+  /// getGlobalValueAddress instead.
   virtual void *getOrEmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
-    return getPointerToGlobal((GlobalValue*)GV);
+    return getPointerToGlobal((const GlobalValue *)GV);
   }
 
   /// Registers a listener to be called back on various events within
@@ -309,13 +395,48 @@ public:
   virtual void RegisterJITEventListener(JITEventListener *) {}
   virtual void UnregisterJITEventListener(JITEventListener *) {}
 
-  /// DisableLazyCompilation - If called, the JIT will abort if lazy compilation
-  /// is ever attempted.
+  /// Sets the pre-compiled object cache.  The ownership of the ObjectCache is
+  /// not changed.  Supported by MCJIT but not the interpreter.
+  virtual void setObjectCache(ObjectCache *) {
+    llvm_unreachable("No support for an object cache");
+  }
+
+  /// setProcessAllSections (MCJIT Only): By default, only sections that are
+  /// "required for execution" are passed to the RTDyldMemoryManager, and other
+  /// sections are discarded. Passing 'true' to this method will cause
+  /// RuntimeDyld to pass all sections to its RTDyldMemoryManager regardless
+  /// of whether they are "required to execute" in the usual sense.
+  ///
+  /// Rationale: Some MCJIT clients want to be able to inspect metadata
+  /// sections (e.g. Dwarf, Stack-maps) to enable functionality or analyze
+  /// performance. Passing these sections to the memory manager allows the
+  /// client to make policy about the relevant sections, rather than having
+  /// MCJIT do it.
+  virtual void setProcessAllSections(bool ProcessAllSections) {
+    llvm_unreachable("No support for ProcessAllSections option");
+  }
+
+  /// Return the target machine (if available).
+  virtual TargetMachine *getTargetMachine() { return nullptr; }
+
+  /// DisableLazyCompilation - When lazy compilation is off (the default), the
+  /// JIT will eagerly compile every function reachable from the argument to
+  /// getPointerToFunction.  If lazy compilation is turned on, the JIT will only
+  /// compile the one function and emit stubs to compile the rest when they're
+  /// first called.  If lazy compilation is turned off again while some lazy
+  /// stubs are still around, and one of those stubs is called, the program will
+  /// abort.
+  ///
+  /// In order to safely compile lazily in a threaded program, the user must
+  /// ensure that 1) only one thread at a time can call any particular lazy
+  /// stub, and 2) any thread modifying LLVM IR must hold the JIT's lock
+  /// (ExecutionEngine::lock) or otherwise ensure that no other thread calls a
+  /// lazy stub.  See http://llvm.org/PR5184 for details.
   void DisableLazyCompilation(bool Disabled = true) {
-    LazyCompilationDisabled = Disabled;
+    CompilingLazily = !Disabled;
   }
-  bool isLazyCompilationDisabled() const {
-    return LazyCompilationDisabled;
+  bool isCompilingLazily() const {
+    return CompilingLazily;
   }
 
   /// DisableGVCompilation - If called, the JIT will abort if it's asked to
@@ -337,48 +458,36 @@ public:
   bool isSymbolSearchingDisabled() const {
     return SymbolSearchingDisabled;
   }
-  
-  /// EnableDlsymStubs - 
-  void EnableDlsymStubs(bool Enabled = true) {
-    DlsymStubsEnabled = Enabled;
+
+  /// Enable/Disable IR module verification.
+  ///
+  /// Note: Module verification is enabled by default in Debug builds, and
+  /// disabled by default in Release. Use this method to override the default.
+  void setVerifyModules(bool Verify) {
+    VerifyModules = Verify;
   }
-  bool areDlsymStubsEnabled() const {
-    return DlsymStubsEnabled;
+  bool getVerifyModules() const {
+    return VerifyModules;
   }
-  
+
   /// 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;
-  }
-  
-  /// InstallExceptionTableRegister - The JIT will use the given function
-  /// to register the exception tables it generates.
-  static void InstallExceptionTableRegister(void (*F)(void*)) {
-    ExceptionTableRegister = F;
-  }
-  
-  /// RegisterTable - Registers the given pointer as an exception table. It uses
-  /// the ExceptionTableRegister function.
-  static void RegisterTable(void* res) {
-    if (ExceptionTableRegister)
-      ExceptionTableRegister(res);
+  void InstallLazyFunctionCreator(FunctionCreator C) {
+    LazyFunctionCreator = C;
   }
 
 protected:
-  explicit ExecutionEngine(ModuleProvider *P);
+  ExecutionEngine() {}
+  explicit ExecutionEngine(std::unique_ptr<Module> M);
 
   void emitGlobals();
 
-  // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
-  // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
-  // already in the map.
   void EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV);
 
   GenericValue getConstantValue(const Constant *C);
-  void LoadValueFromMemory(GenericValue &Result, GenericValue *Ptr, 
-                           const Type *Ty);
+  void LoadValueFromMemory(GenericValue &Result, GenericValue *Ptr,
+                           Type *Ty);
 };
 
 namespace EngineKind {
@@ -390,40 +499,35 @@ 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:
-  ModuleProvider *MP;
+private:
+  std::unique_ptr<Module> M;
   EngineKind::Kind WhichEngine;
   std::string *ErrorStr;
   CodeGenOpt::Level OptLevel;
-  JITMemoryManager *JMM;
-  bool AllocateGVsWithCode;
+  std::shared_ptr<MCJITMemoryManager> MemMgr;
+  std::shared_ptr<RuntimeDyld::SymbolResolver> Resolver;
+  TargetOptions Options;
+  Reloc::Model RelocModel;
+  CodeModel::Model CMModel;
+  std::string MArch;
+  std::string MCPU;
+  SmallVector<std::string, 4> MAttrs;
+  bool VerifyModules;
+  bool UseOrcMCJITReplacement;
 
-  /// InitEngine - Does the common initialization of default options.
-  ///
-  void InitEngine() {
-    WhichEngine = EngineKind::Either;
-    ErrorStr = NULL;
-    OptLevel = CodeGenOpt::Default;
-    JMM = NULL;
-    AllocateGVsWithCode = false;
-  }
+public:
+  /// Default constructor for EngineBuilder.
+  EngineBuilder();
 
- public:
-  /// EngineBuilder - Constructor for EngineBuilder.  If create() is called and
-  /// is successful, the created engine takes ownership of the module
-  /// provider.
-  EngineBuilder(ModuleProvider *mp) : MP(mp) {
-    InitEngine();
-  }
+  /// Constructor for EngineBuilder.
+  EngineBuilder(std::unique_ptr<Module> M);
 
-  /// EngineBuilder - Overloaded constructor that automatically creates an
-  /// ExistingModuleProvider for an existing module.
-  EngineBuilder(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.
@@ -432,14 +536,19 @@ class EngineBuilder {
     return *this;
   }
 
-  /// setJITMemoryManager - Sets the memory manager to use.  This allows
-  /// clients to customize their memory allocation policies.  If create() is
-  /// called and is successful, the created engine takes ownership of the
-  /// memory manager.  This option defaults to NULL.
-  EngineBuilder &setJITMemoryManager(JITMemoryManager *jmm) {
-    JMM = jmm;
-    return *this;
-  }
+  /// setMCJITMemoryManager - Sets the MCJIT memory manager to use. This allows
+  /// clients to customize their memory allocation policies for the MCJIT. This
+  /// 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.
+  EngineBuilder &setMCJITMemoryManager(std::unique_ptr<RTDyldMemoryManager> mcjmm);
+
+  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.
@@ -455,22 +564,79 @@ class EngineBuilder {
     return *this;
   }
 
-  /// setAllocateGVsWithCode - Sets whether global values should be allocated
-  /// into the same buffer as code.  For most applications this should be set
-  /// to false.  Allocating globals with code breaks freeMachineCodeForFunction
-  /// and is probably unsafe and bad for performance.  However, we have clients
-  /// who depend on this behavior, so we must support it.  This option defaults
-  /// to false so that users of the new API can safely use the new memory
-  /// manager and free machine code.
-  EngineBuilder &setAllocateGVsWithCode(bool a) {
-    AllocateGVsWithCode = a;
+  /// setTargetOptions - Set the target options that the ExecutionEngine
+  /// target is using. Defaults to TargetOptions().
+  EngineBuilder &setTargetOptions(const TargetOptions &Opts) {
+    Options = Opts;
+    return *this;
+  }
+
+  /// setRelocationModel - Set the relocation model that the ExecutionEngine
+  /// target is using. Defaults to target specific default "Reloc::Default".
+  EngineBuilder &setRelocationModel(Reloc::Model RM) {
+    RelocModel = RM;
+    return *this;
+  }
+
+  /// setCodeModel - Set the CodeModel that the ExecutionEngine target
+  /// data is using. Defaults to target specific default
+  /// "CodeModel::JITDefault".
+  EngineBuilder &setCodeModel(CodeModel::Model M) {
+    CMModel = M;
+    return *this;
+  }
+
+  /// setMArch - Override the architecture set by the Module's triple.
+  EngineBuilder &setMArch(StringRef march) {
+    MArch.assign(march.begin(), march.end());
+    return *this;
+  }
+
+  /// setMCPU - Target a specific cpu type.
+  EngineBuilder &setMCPU(StringRef mcpu) {
+    MCPU.assign(mcpu.begin(), mcpu.end());
+    return *this;
+  }
+
+  /// setVerifyModules - Set whether the JIT implementation should verify
+  /// IR modules during compilation.
+  EngineBuilder &setVerifyModules(bool Verify) {
+    VerifyModules = Verify;
+    return *this;
+  }
+
+  /// setMAttrs - Set cpu-specific attributes.
+  template<typename StringSequence>
+  EngineBuilder &setMAttrs(const StringSequence &mattrs) {
+    MAttrs.clear();
+    MAttrs.append(mattrs.begin(), mattrs.end());
     return *this;
   }
 
-  ExecutionEngine *create();
+  // \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
+  /// arch.  Add any CPU features specified via -mcpu or -mattr.
+  TargetMachine *selectTarget(const Triple &TargetTriple,
+                              StringRef MArch,
+                              StringRef MCPU,
+                              const SmallVectorImpl<std::string>& MAttrs);
 
+  ExecutionEngine *create() {
+    return create(selectTarget());
+  }
+
+  ExecutionEngine *create(TargetMachine *TM);
 };
 
+// Create wrappers for C Binding types (see CBindingWrapping.h).
+DEFINE_SIMPLE_CONVERSION_FUNCTIONS(ExecutionEngine, LLVMExecutionEngineRef)
+
 } // End llvm namespace
 
 #endif