DisableGVCompilation should not abort on internal GlobalValue's.
[oota-llvm.git] / include / llvm / ExecutionEngine / ExecutionEngine.h
index fdb219df66fcb650c7d5c7a577f0448ec407b882..327e9c6aa9290403ec6ff32b4b26b5bb0aa43ef9 100644 (file)
 //===- ExecutionEngine.h - Abstract Execution Engine Interface --*- C++ -*-===//
 //
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
 // This file defines the abstract interface that implements execution support
 // for LLVM.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#ifndef EXECUTION_ENGINE_H
-#define EXECUTION_ENGINE_H
+#ifndef LLVM_EXECUTION_ENGINE_H
+#define LLVM_EXECUTION_ENGINE_H
 
 #include <vector>
-#include <string>
 #include <map>
 #include <cassert>
+#include <string>
+#include "llvm/System/Mutex.h"
+#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
+
+namespace llvm {
+
+struct GenericValue;
 class Constant;
-class Type;
-class GlobalValue;
 class Function;
+class GlobalVariable;
+class GlobalValue;
 class Module;
+class ModuleProvider;
 class TargetData;
-union GenericValue;
+class Type;
+class MutexGuard;
+class JITMemoryManager;
+
+class ExecutionEngineState {
+private:
+  /// GlobalAddressMap - A mapping between LLVM global values and their
+  /// actualized version...
+  std::map<const GlobalValue*, void *> 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 *, const GlobalValue*> GlobalAddressReverseMap;
+
+public:
+  std::map<const GlobalValue*, void *> &
+  getGlobalAddressMap(const MutexGuard &) {
+    return GlobalAddressMap;
+  }
+
+  std::map<void*, const GlobalValue*> & 
+  getGlobalAddressReverseMap(const MutexGuard &) {
+    return GlobalAddressReverseMap;
+  }
+};
+
 
 class ExecutionEngine {
-  Module &CurMod;
   const TargetData *TD;
+  ExecutionEngineState state;
+  bool LazyCompilationDisabled;
+  bool GVCompilationDisabled;
+  bool SymbolSearchingDisabled;
 
 protected:
-  // GlobalAddress - A mapping between LLVM global values and their actualized
-  // version...
-  std::map<const GlobalValue*, void *> GlobalAddress;
-
-  void setTargetData(const TargetData &td) {
-    TD = &td;
+  /// 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;
   }
+  
+  /// 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.
+  typedef ExecutionEngine *(*EECtorFn)(ModuleProvider*, std::string*,
+                                       bool Fast);
+  static EECtorFn JITCtor, InterpCtor;
+
+  /// 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;
+
 public:
-  ExecutionEngine(Module *M) : CurMod(*M) {
-    assert(M && "Module is null?");
-  }
+  /// 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
+
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+  //  ExecutionEngine Startup
+  //===--------------------------------------------------------------------===//
+
   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,
+                                 bool Fast = false);
+  
+  /// 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.
+  static ExecutionEngine *createJIT(ModuleProvider *MP,
+                                    std::string *ErrorStr = 0,
+                                    JITMemoryManager *JMM = 0,
+                                    bool Fast = false);
+  
+  
   
-  Module &getModule() const { return CurMod; }
-  const TargetData &getTargetData() const { return *TD; }
+  /// 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);
+  }
+  
+  //===----------------------------------------------------------------------===//
+
+  const TargetData *getTargetData() const { return TD; }
 
-  /// run - Start execution with the specified function, arguments, and
-  ///       environment.
+
+  /// removeModuleProvider - Remove a ModuleProvider from the list of modules.
+  /// Release module from ModuleProvider.
+  virtual Module* removeModuleProvider(ModuleProvider *P,
+                                       std::string *ErrInfo = 0);
+
+  /// FindFunctionNamed - Search all of the active modules to find the one that
+  /// defines FnName.  This is very slow operation and shouldn't be used for
+  /// general code.
+  Function *FindFunctionNamed(const char *FnName);
+  
+  /// runFunction - Execute the specified function with the specified arguments,
+  /// and return the result.
   ///
-  virtual GenericValue run(Function *F,
-                           const std::vector<GenericValue> &ArgValues) = 0;
+  virtual GenericValue runFunction(Function *F,
+                                const std::vector<GenericValue> &ArgValues) = 0;
 
-  static ExecutionEngine *create (Module *M, bool ForceInterpreter,
-                                 bool TraceMode);
+  /// 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);
+  
+  
+  /// 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.
+  int runFunctionAsMain(Function *Fn, const std::vector<std::string> &argv,
+                        const char * const * envp);
 
-  void addGlobalMapping(const Function *F, void *Addr) {
-    void *&CurVal = GlobalAddress[(const GlobalValue*)F];
-    assert(CurVal == 0 && "GlobalMapping already established!");
-    CurVal = Addr;
-  }
 
-  // getPointerToGlobalIfAvailable - This returns the address of the specified
-  // global value if it is available, otherwise it returns null.
-  //
-  void *getPointerToGlobalIfAvailable(const GlobalValue *GV) {
-    std::map<const GlobalValue*, void*>::iterator I = GlobalAddress.find(GV);
-    return I != GlobalAddress.end() ? I->second : 0;
-  }
+  /// addGlobalMapping - Tell the execution engine that the specified global is
+  /// 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.
+  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 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);
+  
+  /// getPointerToGlobalIfAvailable - This returns the address of the specified
+  /// global value if it is has already been codegen'd, otherwise it returns
+  /// null.
+  ///
+  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.
-  //
+  /// getPointerToGlobal - This returns the address of the specified global
+  /// value.  This may involve code generation if it's a function.
+  ///
   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.
-  //
+  /// 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.
+  ///
   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.
+  ///
+  virtual void *getPointerToFunctionOrStub(Function *F) {
+    // Default implementation, just codegen the function.
+    return getPointerToFunction(F);
+  }
+
+  /// getGlobalValueAtAddress - Return the LLVM global value object that starts
+  /// at the specified address.
+  ///
+  const GlobalValue *getGlobalValueAtAddress(void *Addr);
+
+
+  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;
+
+  /// 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;
+
+  /// getOrEmitGlobalVariable - Return the address of the specified global
+  /// variable, possibly emitting it to memory if needed.  This is used by the
+  /// Emitter.
+  virtual void *getOrEmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV) {
+    return getPointerToGlobal((GlobalValue*)GV);
+  }
+  
+  /// DisableLazyCompilation - If called, the JIT will abort if lazy compilation
+  /// is ever attempted.
+  void DisableLazyCompilation(bool Disabled = true) {
+    LazyCompilationDisabled = Disabled;
+  }
+  bool isLazyCompilationDisabled() const {
+    return LazyCompilationDisabled;
+  }
+
+  /// DisableGVCompilation - If called, the JIT will abort if it's asked to
+  /// allocate space and populate a GlobalVariable that is not internal to
+  /// the module.
+  void DisableGVCompilation(bool Disabled = true) {
+    GVCompilationDisabled = Disabled;
+  }
+  bool isGVCompilationDisabled() const {
+    return GVCompilationDisabled;
+  }
+
+  /// DisableSymbolSearching - If called, the JIT will not try to lookup unknown
+  /// symbols with dlsym.  A client can still use InstallLazyFunctionCreator to
+  /// resolve symbols in a custom way.
+  void DisableSymbolSearching(bool Disabled = true) {
+    SymbolSearchingDisabled = Disabled;
+  }
+  bool isSymbolSearchingDisabled() const {
+    return SymbolSearchingDisabled;
+  }
+  
+  
+  /// 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);
+  }
+
 protected:
+  explicit ExecutionEngine(ModuleProvider *P);
+
   void emitGlobals();
 
-public:   // FIXME: protected:   // API shared among subclasses
+  // 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 StoreValueToMemory(GenericValue Val, GenericValue *Ptr, const Type *Ty);
-  GenericValue LoadValueFromMemory(GenericValue *Ptr, const Type *Ty);
-  void InitializeMemory(const Constant *Init, void *Addr);
+  void LoadValueFromMemory(GenericValue &Result, GenericValue *Ptr, 
+                           const Type *Ty);
 };
 
+} // End llvm namespace
+
 #endif