[RuntimeDyld] Add comment documenting the behavior change in r241383.
[oota-llvm.git] / include / llvm / ExecutionEngine / RuntimeDyld.h
index 81acc0867361258144c4bdda3388148839c5d629..a808d923116713e0554a70f4fe66bf06199de825 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#ifndef LLVM_RUNTIME_DYLD_H
-#define LLVM_RUNTIME_DYLD_H
+#ifndef LLVM_EXECUTIONENGINE_RUNTIMEDYLD_H
+#define LLVM_EXECUTIONENGINE_RUNTIMEDYLD_H
 
+#include "JITSymbolFlags.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
 #include "llvm/Support/Memory.h"
+#include "llvm/DebugInfo/DIContext.h"
+#include <memory>
 
 namespace llvm {
 
+namespace object {
+  class ObjectFile;
+  template <typename T> class OwningBinary;
+}
+
 class RuntimeDyldImpl;
-class MemoryBuffer;
-
-// RuntimeDyld clients often want to handle the memory management of
-// what gets placed where. For JIT clients, this is an abstraction layer
-// over the JITMemoryManager, which references objects by their source
-// representations in LLVM IR.
-// FIXME: As the RuntimeDyld fills out, additional routines will be needed
-//        for the varying types of objects to be allocated.
-class RTDyldMemoryManager {
-  RTDyldMemoryManager(const RTDyldMemoryManager&);  // DO NOT IMPLEMENT
-  void operator=(const RTDyldMemoryManager&);       // DO NOT IMPLEMENT
-public:
-  RTDyldMemoryManager() {}
-  virtual ~RTDyldMemoryManager();
-
-  /// allocateCodeSection - Allocate a memory block of (at least) the given
-  /// size suitable for executable code.
-  virtual uint8_t *allocateCodeSection(uintptr_t Size, unsigned Alignment,
-                                       unsigned SectionID) = 0;
-
-  /// allocateDataSection - Allocate a memory block of (at least) the given
-  /// size suitable for data.
-  virtual uint8_t *allocateDataSection(uintptr_t Size, unsigned Alignment,
-                                       unsigned SectionID) = 0;
-
-  // Allocate ActualSize bytes, or more, for the named function. Return
-  // a pointer to the allocated memory and update Size to reflect how much
-  // memory was acutally allocated.
-  virtual uint8_t *startFunctionBody(const char *Name, uintptr_t &Size) = 0;
-
-  // Mark the end of the function, including how much of the allocated
-  // memory was actually used.
-  virtual void endFunctionBody(const char *Name, uint8_t *FunctionStart,
-                               uint8_t *FunctionEnd) = 0;
-
-  
-  virtual void *getPointerToNamedFunction(const std::string &Name,
-                                          bool AbortOnFailure = true) = 0;
-};
+class RuntimeDyldCheckerImpl;
 
 class RuntimeDyld {
-  RuntimeDyld(const RuntimeDyld &);     // DO NOT IMPLEMENT
-  void operator=(const RuntimeDyld &);  // DO NOT IMPLEMENT
+  friend class RuntimeDyldCheckerImpl;
+
+  RuntimeDyld(const RuntimeDyld &) = delete;
+  void operator=(const RuntimeDyld &) = delete;
 
-  // RuntimeDyldImpl is the actual class. RuntimeDyld is just the public
-  // interface.
-  RuntimeDyldImpl *Dyld;
-  RTDyldMemoryManager *MM;
 protected:
   // Change the address associated with a section when resolving relocations.
   // Any relocations already associated with the symbol will be re-resolved.
   void reassignSectionAddress(unsigned SectionID, uint64_t Addr);
 public:
-  RuntimeDyld(RTDyldMemoryManager*);
+
+  /// \brief Information about a named symbol.
+  class SymbolInfo : public JITSymbolBase {
+  public:
+    SymbolInfo(std::nullptr_t) : JITSymbolBase(JITSymbolFlags::None), Address(0) {}
+    SymbolInfo(uint64_t Address, JITSymbolFlags Flags)
+      : JITSymbolBase(Flags), Address(Address) {}
+    explicit operator bool() const { return Address != 0; }
+    uint64_t getAddress() const { return Address; }
+  private:
+    uint64_t Address;
+  };
+
+  /// \brief Information about the loaded object.
+  class LoadedObjectInfo : public llvm::LoadedObjectInfo {
+    friend class RuntimeDyldImpl;
+  public:
+    LoadedObjectInfo(RuntimeDyldImpl &RTDyld, unsigned BeginIdx,
+                     unsigned EndIdx)
+      : RTDyld(RTDyld), BeginIdx(BeginIdx), EndIdx(EndIdx) { }
+
+    virtual object::OwningBinary<object::ObjectFile>
+    getObjectForDebug(const object::ObjectFile &Obj) const = 0;
+
+    uint64_t getSectionLoadAddress(StringRef Name) const;
+
+  protected:
+    virtual void anchor();
+
+    RuntimeDyldImpl &RTDyld;
+    unsigned BeginIdx, EndIdx;
+  };
+
+  template <typename Derived> struct LoadedObjectInfoHelper : LoadedObjectInfo {
+    LoadedObjectInfoHelper(RuntimeDyldImpl &RTDyld, unsigned BeginIdx,
+                           unsigned EndIdx)
+        : LoadedObjectInfo(RTDyld, BeginIdx, EndIdx) {}
+    std::unique_ptr<llvm::LoadedObjectInfo> clone() const override {
+      return llvm::make_unique<Derived>(static_cast<const Derived &>(*this));
+    }
+  };
+
+  /// \brief Memory Management.
+  class MemoryManager {
+  public:
+    virtual ~MemoryManager() {};
+
+    /// Allocate a memory block of (at least) the given size suitable for
+    /// executable code. The SectionID is a unique identifier assigned by the
+    /// RuntimeDyld instance, and optionally recorded by the memory manager to
+    /// access a loaded section.
+    virtual uint8_t *allocateCodeSection(uintptr_t Size, unsigned Alignment,
+                                         unsigned SectionID,
+                                         StringRef SectionName) = 0;
+
+    /// Allocate a memory block of (at least) the given size suitable for data.
+    /// The SectionID is a unique identifier assigned by the JIT engine, and
+    /// optionally recorded by the memory manager to access a loaded section.
+    virtual uint8_t *allocateDataSection(uintptr_t Size, unsigned Alignment,
+                                         unsigned SectionID,
+                                         StringRef SectionName,
+                                         bool IsReadOnly) = 0;
+
+    /// Inform the memory manager about the total amount of memory required to
+    /// allocate all sections to be loaded:
+    /// \p CodeSize - the total size of all code sections
+    /// \p DataSizeRO - the total size of all read-only data sections
+    /// \p DataSizeRW - the total size of all read-write data sections
+    ///
+    /// Note that by default the callback is disabled. To enable it
+    /// redefine the method needsToReserveAllocationSpace to return true.
+    virtual void reserveAllocationSpace(uintptr_t CodeSize,
+                                        uintptr_t DataSizeRO,
+                                        uintptr_t DataSizeRW) {}
+
+    /// Override to return true to enable the reserveAllocationSpace callback.
+    virtual bool needsToReserveAllocationSpace() { return false; }
+
+    /// Register the EH frames with the runtime so that c++ exceptions work.
+    ///
+    /// \p Addr parameter provides the local address of the EH frame section
+    /// data, while \p LoadAddr provides the address of the data in the target
+    /// address space.  If the section has not been remapped (which will usually
+    /// be the case for local execution) these two values will be the same.
+    virtual void registerEHFrames(uint8_t *Addr, uint64_t LoadAddr,
+                                  size_t Size) = 0;
+    virtual void deregisterEHFrames(uint8_t *addr, uint64_t LoadAddr,
+                                    size_t Size) = 0;
+
+    /// This method is called when object loading is complete and section page
+    /// permissions can be applied.  It is up to the memory manager implementation
+    /// to decide whether or not to act on this method.  The memory manager will
+    /// typically allocate all sections as read-write and then apply specific
+    /// permissions when this method is called.  Code sections cannot be executed
+    /// until this function has been called.  In addition, any cache coherency
+    /// operations needed to reliably use the memory are also performed.
+    ///
+    /// Returns true if an error occurred, false otherwise.
+    virtual bool finalizeMemory(std::string *ErrMsg = nullptr) = 0;
+
+  private:
+    virtual void anchor();
+  };
+
+  /// \brief Symbol resolution.
+  class SymbolResolver {
+  public:
+    virtual ~SymbolResolver() {};
+
+    /// This method returns the address of the specified function or variable.
+    /// It is used to resolve symbols during module linking.
+    ///
+    /// If the returned symbol's address is equal to ~0ULL then RuntimeDyld will
+    /// skip all relocations for that symbol, and the client will be responsible
+    /// for handling them manually.
+    virtual SymbolInfo findSymbol(const std::string &Name) = 0;
+
+    /// This method returns the address of the specified symbol if it exists
+    /// within the logical dynamic library represented by this
+    /// RTDyldMemoryManager. Unlike getSymbolAddress, queries through this
+    /// interface should return addresses for hidden symbols.
+    ///
+    /// This is of particular importance for the Orc JIT APIs, which support lazy
+    /// compilation by breaking up modules: Each of those broken out modules
+    /// must be able to resolve hidden symbols provided by the others. Clients
+    /// writing memory managers for MCJIT can usually ignore this method.
+    ///
+    /// This method will be queried by RuntimeDyld when checking for previous
+    /// definitions of common symbols. It will *not* be queried by default when
+    /// resolving external symbols (this minimises the link-time overhead for
+    /// MCJIT clients who don't care about Orc features). If you are writing a
+    /// RTDyldMemoryManager for Orc and want "external" symbol resolution to
+    /// search the logical dylib, you should override your getSymbolAddress
+    /// method call this method directly.
+    virtual SymbolInfo findSymbolInLogicalDylib(const std::string &Name) = 0;
+  private:
+    virtual void anchor();
+  };
+
+  /// \brief Construct a RuntimeDyld instance.
+  RuntimeDyld(MemoryManager &MemMgr, SymbolResolver &Resolver);
   ~RuntimeDyld();
 
-  bool loadObject(MemoryBuffer *InputBuffer);
-  // Get the address of our local copy of the symbol. This may or may not
-  // be the address used for relocation (clients can copy the data around
-  // and resolve relocatons based on where they put it).
-  void *getSymbolAddress(StringRef Name);
-  // Resolve the relocations for all symbols we currently know about.
+  /// Add the referenced object file to the list of objects to be loaded and
+  /// relocated.
+  std::unique_ptr<LoadedObjectInfo> loadObject(const object::ObjectFile &O);
+
+  /// Get the address of our local copy of the symbol. This may or may not
+  /// be the address used for relocation (clients can copy the data around
+  /// and resolve relocatons based on where they put it).
+  void *getSymbolLocalAddress(StringRef Name) const;
+
+  /// Get the target address and flags for the named symbol.
+  /// This address is the one used for relocation.
+  SymbolInfo getSymbol(StringRef Name) const;
+
+  /// Resolve the relocations for all symbols we currently know about.
   void resolveRelocations();
 
-  /// mapSectionAddress - map a section to its target address space value.
+  /// 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.
-  void mapSectionAddress(void *LocalAddress, uint64_t TargetAddress);
+  void mapSectionAddress(const void *LocalAddress, uint64_t TargetAddress);
+
+  /// Register any EH frame sections that have been loaded but not previously
+  /// registered with the memory manager.  Note, RuntimeDyld is responsible
+  /// for identifying the EH frame and calling the memory manager with the
+  /// EH frame section data.  However, the memory manager itself will handle
+  /// the actual target-specific EH frame registration.
+  void registerEHFrames();
+
+  void deregisterEHFrames();
 
+  bool hasError();
   StringRef getErrorString();
+
+  /// 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
+  /// memory manager regardless of whether they are "required to execute" in the
+  /// usual sense. This is useful for inspecting metadata sections that may not
+  /// contain relocations, E.g. Debug info, stackmaps.
+  ///
+  /// Must be called before the first object file is loaded.
+  void setProcessAllSections(bool ProcessAllSections) {
+    assert(!Dyld && "setProcessAllSections must be called before loadObject.");
+    this->ProcessAllSections = ProcessAllSections;
+  }
+
+private:
+  // RuntimeDyldImpl is the actual class. RuntimeDyld is just the public
+  // interface.
+  std::unique_ptr<RuntimeDyldImpl> Dyld;
+  MemoryManager &MemMgr;
+  SymbolResolver &Resolver;
+  bool ProcessAllSections;
+  RuntimeDyldCheckerImpl *Checker;
 };
 
 } // end namespace llvm