include/llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h

   1 //===- ExecutionEngine.h - Abstract Execution Engine Interface --*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the abstract interface that implements execution support
  11 // for LLVM.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifndef EXECUTION_ENGINE_H
  16 #define EXECUTION_ENGINE_H
  17
  18 #include <vector>
  19 #include <map>
  20 #include <cassert>
  21 #include <string>
  22
  23 namespace llvm {
  24
  25 union GenericValue;
  26 class Constant;
  27 class Function;
  28 class GlobalVariable;
  29 class GlobalValue;
  30 class Module;
  31 class ModuleProvider;
  32 class TargetData;
  33 class Type;
  34 class IntrinsicLowering;
  35
  36 class ExecutionEngine {
  37   Module &CurMod;
  38   const TargetData *TD;
  39
  40   /// GlobalAddressMap - A mapping between LLVM global values and their
  41   /// actualized version...
  42   std::map<const GlobalValue*, void *> GlobalAddressMap;
  43
  44   /// GlobalAddressReverseMap - This is the reverse mapping of GlobalAddressMap,
  45   /// used to convert raw addresses into the LLVM global value that is emitted
  46   /// at the address.  This map is not computed unless getGlobalValueAtAddress
  47   /// is called at some point.
  48   std::map<void *, const GlobalValue*> GlobalAddressReverseMap;
  49 protected:
  50   ModuleProvider *MP;
  51
  52   void setTargetData(const TargetData &td) {
  53     TD = &td;
  54   }
  55
  56 public:
  57   ExecutionEngine(ModuleProvider *P);
  58   ExecutionEngine(Module *M);
  59   virtual ~ExecutionEngine();
  60
  61   Module &getModule() const { return CurMod; }
  62   const TargetData &getTargetData() const { return *TD; }
  63
  64   /// create - This is the factory method for creating an execution engine which
  65   /// is appropriate for the current machine.  If specified, the
  66   /// IntrinsicLowering implementation should be allocated on the heap.
  67   static ExecutionEngine *create(ModuleProvider *MP, bool ForceInterpreter,
  68                                  IntrinsicLowering *IL = 0);
  69
  70   /// runFunction - Execute the specified function with the specified arguments,
  71   /// and return the result.
  72   ///
  73   virtual GenericValue runFunction(Function *F,
  74                                 const std::vector<GenericValue> &ArgValues) = 0;
  75
  76   /// runFunctionAsMain - This is a helper function which wraps runFunction to
  77   /// handle the common task of starting up main with the specified argc, argv,
  78   /// and envp parameters.
  79   int runFunctionAsMain(Function *Fn, const std::vector<std::string> &argv,
  80                         const char * const * envp);
  81
  82
  83   void addGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
  84     void *&CurVal = GlobalAddressMap[GV];
  85     assert((CurVal == 0 || Addr == 0) && "GlobalMapping already established!");
  86     CurVal = Addr;
  87
  88     // If we are using the reverse mapping, add it too
  89     if (!GlobalAddressReverseMap.empty()) {
  90       const GlobalValue *&V = GlobalAddressReverseMap[Addr];
  91       assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
  92       V = GV;
  93     }
  94   }
  95
  96   /// clearAllGlobalMappings - Clear all global mappings and start over again
  97   /// use in dynamic compilation scenarios when you want to move globals
  98   void clearAllGlobalMappings() {
  99     GlobalAddressMap.clear();
 100     GlobalAddressReverseMap.clear();
 101   }
 102
 103   /// updateGlobalMapping - Replace an existing mapping for GV with a new
 104   /// address.  This updates both maps as required.
 105   void updateGlobalMapping(const GlobalValue *GV, void *Addr) {
 106     void *&CurVal = GlobalAddressMap[GV];
 107     if (CurVal && !GlobalAddressReverseMap.empty())
 108       GlobalAddressReverseMap.erase(CurVal);
 109     CurVal = Addr;
 110
 111     // If we are using the reverse mapping, add it too
 112     if (!GlobalAddressReverseMap.empty()) {
 113       const GlobalValue *&V = GlobalAddressReverseMap[Addr];
 114       assert((V == 0 || GV == 0) && "GlobalMapping already established!");
 115       V = GV;
 116     }
 117   }
 118
 119   /// getPointerToGlobalIfAvailable - This returns the address of the specified
 120   /// global value if it is available, otherwise it returns null.
 121   ///
 122   void *getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
 123     std::map<const GlobalValue*, void*>::iterator I = GlobalAddressMap.find(GV);
 124     return I != GlobalAddressMap.end() ? I->second : 0;
 125   }
 126
 127   /// getPointerToGlobal - This returns the address of the specified global
 128   /// value.  This may involve code generation if it's a function.
 129   ///
 130   void *getPointerToGlobal(const GlobalValue *GV);
 131
 132   /// getPointerToFunction - The different EE's represent function bodies in
 133   /// different ways.  They should each implement this to say what a function
 134   /// pointer should look like.
 135   ///
 136   virtual void *getPointerToFunction(Function *F) = 0;
 137
 138   /// getPointerToFunctionOrStub - If the specified function has been
 139   /// code-gen'd, return a pointer to the function.  If not, compile it, or use
 140   /// a stub to implement lazy compilation if available.
 141   ///
 142   virtual void *getPointerToFunctionOrStub(Function *F) {
 143     // Default implementation, just codegen the function.
 144     return getPointerToFunction(F);
 145   }
 146
 147   /// getGlobalValueAtAddress - Return the LLVM global value object that starts
 148   /// at the specified address.
 149   ///
 150   const GlobalValue *getGlobalValueAtAddress(void *Addr);
 151
 152
 153   void StoreValueToMemory(GenericValue Val, GenericValue *Ptr, const Type *Ty);
 154   void InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr);
 155
 156   /// recompileAndRelinkFunction - This method is used to force a function
 157   /// which has already been compiled to be compiled again, possibly
 158   /// after it has been modified. Then the entry to the old copy is overwritten
 159   /// with a branch to the new copy. If there was no old copy, this acts
 160   /// just like VM::getPointerToFunction().
 161   ///
 162   virtual void *recompileAndRelinkFunction(Function *F) = 0;
 163
 164   /// freeMachineCodeForFunction - Release memory in the ExecutionEngine
 165   /// corresponding to the machine code emitted to execute this function, useful
 166   /// for garbage-collecting generated code.
 167   ///
 168   virtual void freeMachineCodeForFunction(Function *F) = 0;
 169
 170   /// getOrEmitGlobalVariable - Return the address of the specified global
 171   /// variable, possibly emitting it to memory if needed.  This is used by the
 172   /// Emitter.
 173   virtual void *getOrEmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
 174     return getPointerToGlobal((GlobalValue*)GV);
 175   }
 176
 177 protected:
 178   void emitGlobals();
 179
 180   // EmitGlobalVariable - This method emits the specified global variable to the
 181   // address specified in GlobalAddresses, or allocates new memory if it's not
 182   // already in the map.
 183   void EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV);
 184
 185   GenericValue getConstantValue(const Constant *C);
 186   GenericValue LoadValueFromMemory(GenericValue *Ptr, const Type *Ty);
 187 };
 188
 189 } // End llvm namespace
 190
 191 #endif