Add support to the JIT for true non-lazy operation. When a call to a function
[oota-llvm.git] / lib / ExecutionEngine / JIT / JIT.h
1 //===-- JIT.h - Class definition for the JIT --------------------*- C++ -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file defines the top-level JIT data structure.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #ifndef JIT_H
15 #define JIT_H
16
17 #include "llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h"
18 #include "llvm/PassManager.h"
19
20 namespace llvm {
21
22 class Function;
23 class TargetMachine;
24 class TargetJITInfo;
25 class MachineCodeEmitter;
26
27 class JITState {
28 private:
29   FunctionPassManager PM;  // Passes to compile a function
30   ModuleProvider *MP;      // ModuleProvider used to create the PM
31
32   /// PendingFunctions - Functions which have not been code generated yet, but
33   /// were called from a function being code generated.
34   std::vector<Function*> PendingFunctions;
35
36 public:
37   explicit JITState(ModuleProvider *MP) : PM(MP), MP(MP) {}
38
39   FunctionPassManager &getPM(const MutexGuard &L) {
40     return PM;
41   }
42   
43   ModuleProvider *getMP() const { return MP; }
44   std::vector<Function*> &getPendingFunctions(const MutexGuard &L) {
45     return PendingFunctions;
46   }
47 };
48
49
50 class JIT : public ExecutionEngine {
51   TargetMachine &TM;       // The current target we are compiling to
52   TargetJITInfo &TJI;      // The JITInfo for the target we are compiling to
53   MachineCodeEmitter *MCE; // MCE object
54
55   JITState *jitstate;
56
57   JIT(ModuleProvider *MP, TargetMachine &tm, TargetJITInfo &tji, 
58       JITMemoryManager *JMM, bool Fast);
59 public:
60   ~JIT();
61
62   static void Register() {
63     JITCtor = create;
64   }
65   
66   /// getJITInfo - Return the target JIT information structure.
67   ///
68   TargetJITInfo &getJITInfo() const { return TJI; }
69
70   /// create - Create an return a new JIT compiler if there is one available
71   /// for the current target.  Otherwise, return null.
72   ///
73   static ExecutionEngine *create(ModuleProvider *MP, std::string *Err,
74                                  bool Fast = false) {
75     return createJIT(MP, Err, 0, Fast);
76   }
77
78   virtual void addModuleProvider(ModuleProvider *MP);
79   
80   /// removeModuleProvider - Remove a ModuleProvider from the list of modules.
81   /// Relases the Module from the ModuleProvider, materializing it in the
82   /// process, and returns the materialized Module.
83   virtual Module *removeModuleProvider(ModuleProvider *MP,
84                                        std::string *ErrInfo = 0);
85
86   /// deleteModuleProvider - Remove a ModuleProvider from the list of modules,
87   /// and deletes the ModuleProvider and owned Module.  Avoids materializing 
88   /// the underlying module.
89   virtual void deleteModuleProvider(ModuleProvider *P,std::string *ErrInfo = 0);
90
91   /// runFunction - Start execution with the specified function and arguments.
92   ///
93   virtual GenericValue runFunction(Function *F,
94                                    const std::vector<GenericValue> &ArgValues);
95
96   /// getPointerToNamedFunction - This method returns the address of the
97   /// specified function by using the dlsym function call.  As such it is only
98   /// useful for resolving library symbols, not code generated symbols.
99   ///
100   /// If AbortOnFailure is false and no function with the given name is
101   /// found, this function silently returns a null pointer. Otherwise,
102   /// it prints a message to stderr and aborts.
103   ///
104   void *getPointerToNamedFunction(const std::string &Name,
105                                   bool AbortOnFailure = true);
106
107   // CompilationCallback - Invoked the first time that a call site is found,
108   // which causes lazy compilation of the target function.
109   //
110   static void CompilationCallback();
111
112   /// getPointerToFunction - This returns the address of the specified function,
113   /// compiling it if necessary.
114   ///
115   void *getPointerToFunction(Function *F);
116
117   /// getOrEmitGlobalVariable - Return the address of the specified global
118   /// variable, possibly emitting it to memory if needed.  This is used by the
119   /// Emitter.
120   void *getOrEmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV);
121
122   /// getPointerToFunctionOrStub - If the specified function has been
123   /// code-gen'd, return a pointer to the function.  If not, compile it, or use
124   /// a stub to implement lazy compilation if available.
125   ///
126   void *getPointerToFunctionOrStub(Function *F);
127
128   /// recompileAndRelinkFunction - This method is used to force a function
129   /// which has already been compiled, to be compiled again, possibly
130   /// after it has been modified. Then the entry to the old copy is overwritten
131   /// with a branch to the new copy. If there was no old copy, this acts
132   /// just like JIT::getPointerToFunction().
133   ///
134   void *recompileAndRelinkFunction(Function *F);
135
136   /// freeMachineCodeForFunction - deallocate memory used to code-generate this
137   /// Function.
138   ///
139   void freeMachineCodeForFunction(Function *F);
140
141   /// addPendingFunction - while jitting non-lazily, a called but non-codegen'd
142   /// function was encountered.  Add it to a pending list to be processed after 
143   /// the current function.
144   /// 
145   void addPendingFunction(Function *F);
146   
147   /// getCodeEmitter - Return the code emitter this JIT is emitting into.
148   MachineCodeEmitter *getCodeEmitter() const { return MCE; }
149   
150   static ExecutionEngine *createJIT(ModuleProvider *MP, std::string *Err,
151                                     JITMemoryManager *JMM, bool Fast);
152   
153 private:
154   static MachineCodeEmitter *createEmitter(JIT &J, JITMemoryManager *JMM);
155   void runJITOnFunction(Function *F);
156   void runJITOnFunctionUnlocked(Function *F, const MutexGuard &locked);
157   void updateFunctionStub(Function *F);
158   void updateDlsymStubTable();
159   
160 protected:
161
162   /// getMemoryforGV - Allocate memory for a global variable.
163   virtual char* getMemoryForGV(const GlobalVariable* GV);
164
165 };
166
167 } // End llvm namespace
168
169 #endif