Minor changes to the MCJITTest unittests to use the correct API for finalizing
[oota-llvm.git] / lib / ExecutionEngine / MCJIT / MCJIT.cpp
index 532a438ae8037ad9287da9c0d39d3dbea89a0816..e8619385635fdd9467e858abe07ed141918a5d04 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//===-- JIT.cpp - MC-based Just-in-Time Compiler --------------------------===//
+//===-- MCJIT.cpp - MC-based Just-in-Time Compiler ------------------------===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
@@ -9,9 +9,20 @@
 
 #include "MCJIT.h"
 #include "llvm/ExecutionEngine/GenericValue.h"
+#include "llvm/ExecutionEngine/JITEventListener.h"
+#include "llvm/ExecutionEngine/JITMemoryManager.h"
 #include "llvm/ExecutionEngine/MCJIT.h"
+#include "llvm/ExecutionEngine/ObjectBuffer.h"
+#include "llvm/ExecutionEngine/ObjectImage.h"
+#include "llvm/ExecutionEngine/SectionMemoryManager.h"
+#include "llvm/IR/DataLayout.h"
+#include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
+#include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
+#include "llvm/Support/DynamicLibrary.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
-#include "llvm/System/DynamicLibrary.h"
+#include "llvm/Support/MemoryBuffer.h"
+#include "llvm/Support/MutexGuard.h"
 
 using namespace llvm;
 
@@ -28,53 +39,179 @@ extern "C" void LLVMLinkInMCJIT() {
 
 ExecutionEngine *MCJIT::createJIT(Module *M,
                                   std::string *ErrorStr,
-                                  JITMemoryManager *JMM,
-                                  CodeGenOpt::Level OptLevel,
+                                  RTDyldMemoryManager *MemMgr,
                                   bool GVsWithCode,
-                                  CodeModel::Model CMM,
-                                  StringRef MArch,
-                                  StringRef MCPU,
-                                  const SmallVectorImpl<std::string>& MAttrs) {
+                                  TargetMachine *TM) {
   // Try to register the program as a source of symbols to resolve against.
   //
   // FIXME: Don't do this here.
   sys::DynamicLibrary::LoadLibraryPermanently(0, NULL);
 
-  // Pick a target either via -march or by guessing the native arch.
-  //
-  // FIXME: This should be lifted out of here, it isn't something which should
-  // be part of the JIT policy, rather the burden for this selection should be
-  // pushed to clients.
-  TargetMachine *TM = MCJIT::selectTarget(M, MArch, MCPU, MAttrs, ErrorStr);
-  if (!TM || (ErrorStr && ErrorStr->length() > 0)) return 0;
-  TM->setCodeModel(CMM);
-
-  // If the target supports JIT code generation, create the JIT.
-  if (TargetJITInfo *TJ = TM->getJITInfo())
-    return new MCJIT(M, *TM, *TJ, JMM, OptLevel, GVsWithCode);
-
-  if (ErrorStr)
-    *ErrorStr = "target does not support JIT code generation";
-  return 0;
+  return new MCJIT(M, TM, MemMgr ? MemMgr : new SectionMemoryManager(),
+                   GVsWithCode);
 }
 
-MCJIT::MCJIT(Module *M, TargetMachine &tm, TargetJITInfo &tji,
-             JITMemoryManager *JMM, CodeGenOpt::Level OptLevel,
+MCJIT::MCJIT(Module *m, TargetMachine *tm, RTDyldMemoryManager *MM,
              bool AllocateGVsWithCode)
-  : ExecutionEngine(M) {
+  : ExecutionEngine(m), TM(tm), Ctx(0), MemMgr(MM), Dyld(MM),
+    IsLoaded(false), M(m), ObjCache(0) {
+
+  setDataLayout(TM->getDataLayout());
 }
 
 MCJIT::~MCJIT() {
+  if (LoadedObject)
+    NotifyFreeingObject(*LoadedObject.get());
+  delete MemMgr;
+  delete TM;
+}
+
+void MCJIT::setObjectCache(ObjectCache* NewCache) {
+  ObjCache = NewCache;
+}
+
+ObjectBufferStream* MCJIT::emitObject(Module *m) {
+  /// Currently, MCJIT only supports a single module and the module passed to
+  /// this function call is expected to be the contained module.  The module
+  /// is passed as a parameter here to prepare for multiple module support in
+  /// the future.
+  assert(M == m);
+
+  // Get a thread lock to make sure we aren't trying to compile multiple times
+  MutexGuard locked(lock);
+
+  // FIXME: Track compilation state on a per-module basis when multiple modules
+  //        are supported.
+  // Re-compilation is not supported
+  assert(!IsLoaded);
+
+  PassManager PM;
+
+  PM.add(new DataLayout(*TM->getDataLayout()));
+
+  // The RuntimeDyld will take ownership of this shortly
+  OwningPtr<ObjectBufferStream> CompiledObject(new ObjectBufferStream());
+
+  // Turn the machine code intermediate representation into bytes in memory
+  // that may be executed.
+  if (TM->addPassesToEmitMC(PM, Ctx, CompiledObject->getOStream(), false)) {
+    report_fatal_error("Target does not support MC emission!");
+  }
+
+  // Initialize passes.
+  PM.run(*m);
+  // Flush the output buffer to get the generated code into memory
+  CompiledObject->flush();
+
+  // If we have an object cache, tell it about the new object.
+  // Note that we're using the compiled image, not the loaded image (as below).
+  if (ObjCache) {
+    // MemoryBuffer is a thin wrapper around the actual memory, so it's OK
+    // to create a temporary object here and delete it after the call.
+    OwningPtr<MemoryBuffer> MB(CompiledObject->getMemBuffer());
+    ObjCache->notifyObjectCompiled(m, MB.get());
+  }
+
+  return CompiledObject.take();
+}
+
+void MCJIT::loadObject(Module *M) {
+
+  // Get a thread lock to make sure we aren't trying to load multiple times
+  MutexGuard locked(lock);
+
+  // FIXME: Track compilation state on a per-module basis when multiple modules
+  //        are supported.
+  // Re-compilation is not supported
+  if (IsLoaded)
+    return;
+
+  OwningPtr<ObjectBuffer> ObjectToLoad;
+  // Try to load the pre-compiled object from cache if possible
+  if (0 != ObjCache) {
+    OwningPtr<MemoryBuffer> PreCompiledObject(ObjCache->getObjectCopy(M));
+    if (0 != PreCompiledObject.get())
+      ObjectToLoad.reset(new ObjectBuffer(PreCompiledObject.take()));
+  }
+
+  // If the cache did not contain a suitable object, compile the object
+  if (!ObjectToLoad) {
+    ObjectToLoad.reset(emitObject(M));
+    assert(ObjectToLoad.get() && "Compilation did not produce an object.");
+  }
+
+  // Load the object into the dynamic linker.
+  // handing off ownership of the buffer
+  LoadedObject.reset(Dyld.loadObject(ObjectToLoad.take()));
+  if (!LoadedObject)
+    report_fatal_error(Dyld.getErrorString());
+
+  // Resolve any relocations.
+  Dyld.resolveRelocations();
+
+  // FIXME: Make this optional, maybe even move it to a JIT event listener
+  LoadedObject->registerWithDebugger();
+
+  NotifyObjectEmitted(*LoadedObject);
+
+  // FIXME: Add support for per-module compilation state
+  IsLoaded = true;
+}
+
+// FIXME: Add a parameter to identify which object is being finalized when
+// MCJIT supports multiple modules.
+// FIXME: Provide a way to separate code emission, relocations and page 
+// protection in the interface.
+void MCJIT::finalizeObject() {
+  // If the module hasn't been compiled, just do that.
+  if (!IsLoaded) {
+    // If the call to Dyld.resolveRelocations() is removed from loadObject()
+    // we'll need to do that here.
+    loadObject(M);
+  } else {
+    // Resolve any relocations.
+    Dyld.resolveRelocations();
+  }
+
+  StringRef EHData = Dyld.getEHFrameSection();
+  if (!EHData.empty())
+    MemMgr->registerEHFrames(EHData);
+
+  // Set page permissions.
+  MemMgr->finalizeMemory();
 }
 
 void *MCJIT::getPointerToBasicBlock(BasicBlock *BB) {
   report_fatal_error("not yet implemented");
-  return 0;
 }
 
 void *MCJIT::getPointerToFunction(Function *F) {
-  report_fatal_error("not yet implemented");
-  return 0;
+  // FIXME: This should really return a uint64_t since it's a pointer in the
+  // target address space, not our local address space. That's part of the
+  // ExecutionEngine interface, though. Fix that when the old JIT finally
+  // dies.
+
+  // FIXME: Add support for per-module compilation state
+  if (!IsLoaded)
+    loadObject(M);
+
+  if (F->isDeclaration() || F->hasAvailableExternallyLinkage()) {
+    bool AbortOnFailure = !F->hasExternalWeakLinkage();
+    void *Addr = getPointerToNamedFunction(F->getName(), AbortOnFailure);
+    addGlobalMapping(F, Addr);
+    return Addr;
+  }
+
+  // FIXME: Should the Dyld be retaining module information? Probably not.
+  // FIXME: Should we be using the mangler for this? Probably.
+  //
+  // This is the accessor for the target address, so make sure to check the
+  // load address of the symbol, not the local address.
+  StringRef BaseName = F->getName();
+  if (BaseName[0] == '\1')
+    return (void*)Dyld.getSymbolLoadAddress(BaseName.substr(1));
+  return (void*)Dyld.getSymbolLoadAddress((TM->getMCAsmInfo()->getGlobalPrefix()
+                                       + BaseName).str());
 }
 
 void *MCJIT::recompileAndRelinkFunction(Function *F) {
@@ -87,6 +224,154 @@ void MCJIT::freeMachineCodeForFunction(Function *F) {
 
 GenericValue MCJIT::runFunction(Function *F,
                                 const std::vector<GenericValue> &ArgValues) {
-  report_fatal_error("not yet implemented");
-  return GenericValue();
+  assert(F && "Function *F was null at entry to run()");
+
+  void *FPtr = getPointerToFunction(F);
+  assert(FPtr && "Pointer to fn's code was null after getPointerToFunction");
+  FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
+  Type *RetTy = FTy->getReturnType();
+
+  assert((FTy->getNumParams() == ArgValues.size() ||
+          (FTy->isVarArg() && FTy->getNumParams() <= ArgValues.size())) &&
+         "Wrong number of arguments passed into function!");
+  assert(FTy->getNumParams() == ArgValues.size() &&
+         "This doesn't support passing arguments through varargs (yet)!");
+
+  // Handle some common cases first.  These cases correspond to common `main'
+  // prototypes.
+  if (RetTy->isIntegerTy(32) || RetTy->isVoidTy()) {
+    switch (ArgValues.size()) {
+    case 3:
+      if (FTy->getParamType(0)->isIntegerTy(32) &&
+          FTy->getParamType(1)->isPointerTy() &&
+          FTy->getParamType(2)->isPointerTy()) {
+        int (*PF)(int, char **, const char **) =
+          (int(*)(int, char **, const char **))(intptr_t)FPtr;
+
+        // Call the function.
+        GenericValue rv;
+        rv.IntVal = APInt(32, PF(ArgValues[0].IntVal.getZExtValue(),
+                                 (char **)GVTOP(ArgValues[1]),
+                                 (const char **)GVTOP(ArgValues[2])));
+        return rv;
+      }
+      break;
+    case 2:
+      if (FTy->getParamType(0)->isIntegerTy(32) &&
+          FTy->getParamType(1)->isPointerTy()) {
+        int (*PF)(int, char **) = (int(*)(int, char **))(intptr_t)FPtr;
+
+        // Call the function.
+        GenericValue rv;
+        rv.IntVal = APInt(32, PF(ArgValues[0].IntVal.getZExtValue(),
+                                 (char **)GVTOP(ArgValues[1])));
+        return rv;
+      }
+      break;
+    case 1:
+      if (FTy->getNumParams() == 1 &&
+          FTy->getParamType(0)->isIntegerTy(32)) {
+        GenericValue rv;
+        int (*PF)(int) = (int(*)(int))(intptr_t)FPtr;
+        rv.IntVal = APInt(32, PF(ArgValues[0].IntVal.getZExtValue()));
+        return rv;
+      }
+      break;
+    }
+  }
+
+  // Handle cases where no arguments are passed first.
+  if (ArgValues.empty()) {
+    GenericValue rv;
+    switch (RetTy->getTypeID()) {
+    default: llvm_unreachable("Unknown return type for function call!");
+    case Type::IntegerTyID: {
+      unsigned BitWidth = cast<IntegerType>(RetTy)->getBitWidth();
+      if (BitWidth == 1)
+        rv.IntVal = APInt(BitWidth, ((bool(*)())(intptr_t)FPtr)());
+      else if (BitWidth <= 8)
+        rv.IntVal = APInt(BitWidth, ((char(*)())(intptr_t)FPtr)());
+      else if (BitWidth <= 16)
+        rv.IntVal = APInt(BitWidth, ((short(*)())(intptr_t)FPtr)());
+      else if (BitWidth <= 32)
+        rv.IntVal = APInt(BitWidth, ((int(*)())(intptr_t)FPtr)());
+      else if (BitWidth <= 64)
+        rv.IntVal = APInt(BitWidth, ((int64_t(*)())(intptr_t)FPtr)());
+      else
+        llvm_unreachable("Integer types > 64 bits not supported");
+      return rv;
+    }
+    case Type::VoidTyID:
+      rv.IntVal = APInt(32, ((int(*)())(intptr_t)FPtr)());
+      return rv;
+    case Type::FloatTyID:
+      rv.FloatVal = ((float(*)())(intptr_t)FPtr)();
+      return rv;
+    case Type::DoubleTyID:
+      rv.DoubleVal = ((double(*)())(intptr_t)FPtr)();
+      return rv;
+    case Type::X86_FP80TyID:
+    case Type::FP128TyID:
+    case Type::PPC_FP128TyID:
+      llvm_unreachable("long double not supported yet");
+    case Type::PointerTyID:
+      return PTOGV(((void*(*)())(intptr_t)FPtr)());
+    }
+  }
+
+  llvm_unreachable("Full-featured argument passing not supported yet!");
+}
+
+void *MCJIT::getPointerToNamedFunction(const std::string &Name,
+                                       bool AbortOnFailure) {
+  // FIXME: Add support for per-module compilation state
+  if (!IsLoaded)
+    loadObject(M);
+
+  if (!isSymbolSearchingDisabled() && MemMgr) {
+    void *ptr = MemMgr->getPointerToNamedFunction(Name, false);
+    if (ptr)
+      return ptr;
+  }
+
+  /// If a LazyFunctionCreator is installed, use it to get/create the function.
+  if (LazyFunctionCreator)
+    if (void *RP = LazyFunctionCreator(Name))
+      return RP;
+
+  if (AbortOnFailure) {
+    report_fatal_error("Program used external function '"+Name+
+                       "' which could not be resolved!");
+  }
+  return 0;
+}
+
+void MCJIT::RegisterJITEventListener(JITEventListener *L) {
+  if (L == NULL)
+    return;
+  MutexGuard locked(lock);
+  EventListeners.push_back(L);
+}
+void MCJIT::UnregisterJITEventListener(JITEventListener *L) {
+  if (L == NULL)
+    return;
+  MutexGuard locked(lock);
+  SmallVector<JITEventListener*, 2>::reverse_iterator I=
+      std::find(EventListeners.rbegin(), EventListeners.rend(), L);
+  if (I != EventListeners.rend()) {
+    std::swap(*I, EventListeners.back());
+    EventListeners.pop_back();
+  }
+}
+void MCJIT::NotifyObjectEmitted(const ObjectImage& Obj) {
+  MutexGuard locked(lock);
+  for (unsigned I = 0, S = EventListeners.size(); I < S; ++I) {
+    EventListeners[I]->NotifyObjectEmitted(Obj);
+  }
+}
+void MCJIT::NotifyFreeingObject(const ObjectImage& Obj) {
+  MutexGuard locked(lock);
+  for (unsigned I = 0, S = EventListeners.size(); I < S; ++I) {
+    EventListeners[I]->NotifyFreeingObject(Obj);
+  }
 }