Silence -Wsign-compare warnings from GCC.
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / Module.cpp
index 4ab8bb06fc6281c31999e34818c71a4b6dc7f915..c29029bf6c06333a2e90f79620e5d785c8974f77 100644 (file)
-//===-- Module.cpp - Implement the Module class ------------------*- C++ -*--=//
+//===-- Module.cpp - Implement the Module class ---------------------------===//
+//
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file implements the Module class for the VMCore library.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "llvm/Module.h"
-#include "llvm/Method.h"
-#include "llvm/BasicBlock.h"
 #include "llvm/InstrTypes.h"
-#include "llvm/ValueHolderImpl.h"
-#include "llvm/Support/STLExtras.h"
-#include "llvm/Type.h"
+#include "llvm/Constants.h"
+#include "llvm/DerivedTypes.h"
+#include "llvm/GVMaterializer.h"
+#include "llvm/LLVMContext.h"
+#include "llvm/ADT/DenseSet.h"
+#include "llvm/ADT/SmallString.h"
+#include "llvm/ADT/STLExtras.h"
+#include "llvm/ADT/StringExtras.h"
+#include "llvm/Support/LeakDetector.h"
+#include "SymbolTableListTraitsImpl.h"
+#include <algorithm>
+#include <cstdarg>
+#include <cstdlib>
+using namespace llvm;
 
-// Instantiate Templates - This ugliness is the price we have to pay
-// for having a DefHolderImpl.h file seperate from DefHolder.h!  :(
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Methods to implement the globals and functions lists.
 //
-template class ValueHolder<Method, Module, Module>;
 
-Module::Module()
-  : Value(Type::VoidTy, Value::ModuleVal, ""), SymTabValue(this),
-    MethodList(this, this) {
+// Explicit instantiations of SymbolTableListTraits since some of the methods
+// are not in the public header file.
+template class llvm::SymbolTableListTraits<Function, Module>;
+template class llvm::SymbolTableListTraits<GlobalVariable, Module>;
+template class llvm::SymbolTableListTraits<GlobalAlias, Module>;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Primitive Module methods.
+//
+
+Module::Module(StringRef MID, LLVMContext& C)
+  : Context(C), Materializer(NULL), ModuleID(MID) {
+  ValSymTab = new ValueSymbolTable();
+  NamedMDSymTab = new StringMap<NamedMDNode *>();
+  Context.addModule(this);
 }
 
 Module::~Module() {
+  Context.removeModule(this);
   dropAllReferences();
-  MethodList.delete_all();
-  MethodList.setParent(0);
+  GlobalList.clear();
+  FunctionList.clear();
+  AliasList.clear();
+  LibraryList.clear();
+  NamedMDList.clear();
+  delete ValSymTab;
+  delete static_cast<StringMap<NamedMDNode *> *>(NamedMDSymTab);
+}
+
+/// Target endian information.
+Module::Endianness Module::getEndianness() const {
+  StringRef temp = DataLayout;
+  Module::Endianness ret = AnyEndianness;
+  
+  while (!temp.empty()) {
+    std::pair<StringRef, StringRef> P = getToken(temp, "-");
+    
+    StringRef token = P.first;
+    temp = P.second;
+    
+    if (token[0] == 'e') {
+      ret = LittleEndian;
+    } else if (token[0] == 'E') {
+      ret = BigEndian;
+    }
+  }
+  
+  return ret;
 }
 
+/// Target Pointer Size information.
+Module::PointerSize Module::getPointerSize() const {
+  StringRef temp = DataLayout;
+  Module::PointerSize ret = AnyPointerSize;
+  
+  while (!temp.empty()) {
+    std::pair<StringRef, StringRef> TmpP = getToken(temp, "-");
+    temp = TmpP.second;
+    TmpP = getToken(TmpP.first, ":");
+    StringRef token = TmpP.second, signalToken = TmpP.first;
+    
+    if (signalToken[0] == 'p') {
+      int size = 0;
+      getToken(token, ":").first.getAsInteger(10, size);
+      if (size == 32)
+        ret = Pointer32;
+      else if (size == 64)
+        ret = Pointer64;
+    }
+  }
+  
+  return ret;
+}
 
-// dropAllReferences() - This function causes all the subinstructions to "let
-// go" of all references that they are maintaining.  This allows one to
-// 'delete' a whole class at a time, even though there may be circular
-// references... first all references are dropped, and all use counts go to
-// zero.  Then everything is delete'd for real.  Note that no operations are
-// valid on an object that has "dropped all references", except operator 
-// delete.
+/// getNamedValue - Return the first global value in the module with
+/// the specified name, of arbitrary type.  This method returns null
+/// if a global with the specified name is not found.
+GlobalValue *Module::getNamedValue(StringRef Name) const {
+  return cast_or_null<GlobalValue>(getValueSymbolTable().lookup(Name));
+}
+
+/// getMDKindID - Return a unique non-zero ID for the specified metadata kind.
+/// This ID is uniqued across modules in the current LLVMContext.
+unsigned Module::getMDKindID(StringRef Name) const {
+  return Context.getMDKindID(Name);
+}
+
+/// getMDKindNames - Populate client supplied SmallVector with the name for
+/// custom metadata IDs registered in this LLVMContext.   ID #0 is not used,
+/// so it is filled in as an empty string.
+void Module::getMDKindNames(SmallVectorImpl<StringRef> &Result) const {
+  return Context.getMDKindNames(Result);
+}
+
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Methods for easy access to the functions in the module.
 //
-void Module::dropAllReferences() {
-  MethodListType::iterator MI = MethodList.begin();
-  for (; MI != MethodList.end(); ++MI)
-    (*MI)->dropAllReferences();
+
+// getOrInsertFunction - Look up the specified function in the module symbol
+// table.  If it does not exist, add a prototype for the function and return
+// it.  This is nice because it allows most passes to get away with not handling
+// the symbol table directly for this common task.
+//
+Constant *Module::getOrInsertFunction(StringRef Name,
+                                      FunctionType *Ty,
+                                      AttrListPtr AttributeList) {
+  // See if we have a definition for the specified function already.
+  GlobalValue *F = getNamedValue(Name);
+  if (F == 0) {
+    // Nope, add it
+    Function *New = Function::Create(Ty, GlobalVariable::ExternalLinkage, Name);
+    if (!New->isIntrinsic())       // Intrinsics get attrs set on construction
+      New->setAttributes(AttributeList);
+    FunctionList.push_back(New);
+    return New;                    // Return the new prototype.
+  }
+
+  // Okay, the function exists.  Does it have externally visible linkage?
+  if (F->hasLocalLinkage()) {
+    // Clear the function's name.
+    F->setName("");
+    // Retry, now there won't be a conflict.
+    Constant *NewF = getOrInsertFunction(Name, Ty);
+    F->setName(Name);
+    return NewF;
+  }
+
+  // If the function exists but has the wrong type, return a bitcast to the
+  // right type.
+  if (F->getType() != PointerType::getUnqual(Ty))
+    return ConstantExpr::getBitCast(F, PointerType::getUnqual(Ty));
+  
+  // Otherwise, we just found the existing function or a prototype.
+  return F;  
 }
 
-// reduceApply - Apply the specified function to all of the methods in this 
-// module.  The result values are or'd together and the result is returned.
+Constant *Module::getOrInsertTargetIntrinsic(StringRef Name,
+                                             FunctionType *Ty,
+                                             AttrListPtr AttributeList) {
+  // See if we have a definition for the specified function already.
+  GlobalValue *F = getNamedValue(Name);
+  if (F == 0) {
+    // Nope, add it
+    Function *New = Function::Create(Ty, GlobalVariable::ExternalLinkage, Name);
+    New->setAttributes(AttributeList);
+    FunctionList.push_back(New);
+    return New; // Return the new prototype.
+  }
+
+  // Otherwise, we just found the existing function or a prototype.
+  return F;  
+}
+
+Constant *Module::getOrInsertFunction(StringRef Name,
+                                      FunctionType *Ty) {
+  AttrListPtr AttributeList = AttrListPtr::get((AttributeWithIndex *)0, 0);
+  return getOrInsertFunction(Name, Ty, AttributeList);
+}
+
+// getOrInsertFunction - Look up the specified function in the module symbol
+// table.  If it does not exist, add a prototype for the function and return it.
+// This version of the method takes a null terminated list of function
+// arguments, which makes it easier for clients to use.
+//
+Constant *Module::getOrInsertFunction(StringRef Name,
+                                      AttrListPtr AttributeList,
+                                      Type *RetTy, ...) {
+  va_list Args;
+  va_start(Args, RetTy);
+
+  // Build the list of argument types...
+  std::vector<Type*> ArgTys;
+  while (Type *ArgTy = va_arg(Args, Type*))
+    ArgTys.push_back(ArgTy);
+
+  va_end(Args);
+
+  // Build the function type and chain to the other getOrInsertFunction...
+  return getOrInsertFunction(Name,
+                             FunctionType::get(RetTy, ArgTys, false),
+                             AttributeList);
+}
+
+Constant *Module::getOrInsertFunction(StringRef Name,
+                                      Type *RetTy, ...) {
+  va_list Args;
+  va_start(Args, RetTy);
+
+  // Build the list of argument types...
+  std::vector<Type*> ArgTys;
+  while (Type *ArgTy = va_arg(Args, Type*))
+    ArgTys.push_back(ArgTy);
+
+  va_end(Args);
+
+  // Build the function type and chain to the other getOrInsertFunction...
+  return getOrInsertFunction(Name, 
+                             FunctionType::get(RetTy, ArgTys, false),
+                             AttrListPtr::get((AttributeWithIndex *)0, 0));
+}
+
+// getFunction - Look up the specified function in the module symbol table.
+// If it does not exist, return null.
+//
+Function *Module::getFunction(StringRef Name) const {
+  return dyn_cast_or_null<Function>(getNamedValue(Name));
+}
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Methods for easy access to the global variables in the module.
 //
-bool Module::reduceApply(bool (*Func)(Method*)) {
-  return reduce_apply_bool(begin(), end(), Func);
+
+/// getGlobalVariable - Look up the specified global variable in the module
+/// symbol table.  If it does not exist, return null.  The type argument
+/// should be the underlying type of the global, i.e., it should not have
+/// the top-level PointerType, which represents the address of the global.
+/// If AllowLocal is set to true, this function will return types that
+/// have an local. By default, these types are not returned.
+///
+GlobalVariable *Module::getGlobalVariable(StringRef Name,
+                                          bool AllowLocal) const {
+  if (GlobalVariable *Result = 
+      dyn_cast_or_null<GlobalVariable>(getNamedValue(Name)))
+    if (AllowLocal || !Result->hasLocalLinkage())
+      return Result;
+  return 0;
 }
-bool Module::reduceApply(bool (*Func)(const Method*)) const {
-  return reduce_apply_bool(begin(), end(), Func);
+
+/// getOrInsertGlobal - Look up the specified global in the module symbol table.
+///   1. If it does not exist, add a declaration of the global and return it.
+///   2. Else, the global exists but has the wrong type: return the function
+///      with a constantexpr cast to the right type.
+///   3. Finally, if the existing global is the correct delclaration, return the
+///      existing global.
+Constant *Module::getOrInsertGlobal(StringRef Name, Type *Ty) {
+  // See if we have a definition for the specified global already.
+  GlobalVariable *GV = dyn_cast_or_null<GlobalVariable>(getNamedValue(Name));
+  if (GV == 0) {
+    // Nope, add it
+    GlobalVariable *New =
+      new GlobalVariable(*this, Ty, false, GlobalVariable::ExternalLinkage,
+                         0, Name);
+     return New;                    // Return the new declaration.
+  }
+
+  // If the variable exists but has the wrong type, return a bitcast to the
+  // right type.
+  if (GV->getType() != PointerType::getUnqual(Ty))
+    return ConstantExpr::getBitCast(GV, PointerType::getUnqual(Ty));
+  
+  // Otherwise, we just found the existing function or a prototype.
+  return GV;
 }
 
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Methods for easy access to the global variables in the module.
+//
+
+// getNamedAlias - Look up the specified global in the module symbol table.
+// If it does not exist, return null.
+//
+GlobalAlias *Module::getNamedAlias(StringRef Name) const {
+  return dyn_cast_or_null<GlobalAlias>(getNamedValue(Name));
+}
+
+/// getNamedMetadata - Return the first NamedMDNode in the module with the
+/// specified name. This method returns null if a NamedMDNode with the 
+/// specified name is not found.
+NamedMDNode *Module::getNamedMetadata(const Twine &Name) const {
+  SmallString<256> NameData;
+  StringRef NameRef = Name.toStringRef(NameData);
+  return static_cast<StringMap<NamedMDNode*> *>(NamedMDSymTab)->lookup(NameRef);
+}
+
+/// getOrInsertNamedMetadata - Return the first named MDNode in the module 
+/// with the specified name. This method returns a new NamedMDNode if a 
+/// NamedMDNode with the specified name is not found.
+NamedMDNode *Module::getOrInsertNamedMetadata(StringRef Name) {
+  NamedMDNode *&NMD =
+    (*static_cast<StringMap<NamedMDNode *> *>(NamedMDSymTab))[Name];
+  if (!NMD) {
+    NMD = new NamedMDNode(Name);
+    NMD->setParent(this);
+    NamedMDList.push_back(NMD);
+  }
+  return NMD;
+}
+
+void Module::eraseNamedMetadata(NamedMDNode *NMD) {
+  static_cast<StringMap<NamedMDNode *> *>(NamedMDSymTab)->erase(NMD->getName());
+  NamedMDList.erase(NMD);
+}
+
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Methods to control the materialization of GlobalValues in the Module.
+//
+void Module::setMaterializer(GVMaterializer *GVM) {
+  assert(!Materializer &&
+         "Module already has a GVMaterializer.  Call MaterializeAllPermanently"
+         " to clear it out before setting another one.");
+  Materializer.reset(GVM);
+}
+
+bool Module::isMaterializable(const GlobalValue *GV) const {
+  if (Materializer)
+    return Materializer->isMaterializable(GV);
+  return false;
+}
+
+bool Module::isDematerializable(const GlobalValue *GV) const {
+  if (Materializer)
+    return Materializer->isDematerializable(GV);
+  return false;
+}
+
+bool Module::Materialize(GlobalValue *GV, std::string *ErrInfo) {
+  if (Materializer)
+    return Materializer->Materialize(GV, ErrInfo);
+  return false;
+}
+
+void Module::Dematerialize(GlobalValue *GV) {
+  if (Materializer)
+    return Materializer->Dematerialize(GV);
+}
+
+bool Module::MaterializeAll(std::string *ErrInfo) {
+  if (!Materializer)
+    return false;
+  return Materializer->MaterializeModule(this, ErrInfo);
+}
+
+bool Module::MaterializeAllPermanently(std::string *ErrInfo) {
+  if (MaterializeAll(ErrInfo))
+    return true;
+  Materializer.reset();
+  return false;
+}
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Other module related stuff.
+//
+
+
+// dropAllReferences() - This function causes all the subelementss to "let go"
+// of all references that they are maintaining.  This allows one to 'delete' a
+// whole module at a time, even though there may be circular references... first
+// all references are dropped, and all use counts go to zero.  Then everything
+// is deleted for real.  Note that no operations are valid on an object that
+// has "dropped all references", except operator delete.
+//
+void Module::dropAllReferences() {
+  for(Module::iterator I = begin(), E = end(); I != E; ++I)
+    I->dropAllReferences();
+
+  for(Module::global_iterator I = global_begin(), E = global_end(); I != E; ++I)
+    I->dropAllReferences();
+
+  for(Module::alias_iterator I = alias_begin(), E = alias_end(); I != E; ++I)
+    I->dropAllReferences();
+}
+
+void Module::addLibrary(StringRef Lib) {
+  for (Module::lib_iterator I = lib_begin(), E = lib_end(); I != E; ++I)
+    if (*I == Lib)
+      return;
+  LibraryList.push_back(Lib);
+}
+
+void Module::removeLibrary(StringRef Lib) {
+  LibraryListType::iterator I = LibraryList.begin();
+  LibraryListType::iterator E = LibraryList.end();
+  for (;I != E; ++I)
+    if (*I == Lib) {
+      LibraryList.erase(I);
+      return;
+    }
+}
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Type finding functionality.
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+namespace {
+  /// TypeFinder - Walk over a module, identifying all of the types that are
+  /// used by the module.
+  class TypeFinder {
+    // To avoid walking constant expressions multiple times and other IR
+    // objects, we keep several helper maps.
+    DenseSet<const Value*> VisitedConstants;
+    DenseSet<Type*> VisitedTypes;
+    
+    std::vector<StructType*> &StructTypes;
+  public:
+    TypeFinder(std::vector<StructType*> &structTypes)
+      : StructTypes(structTypes) {}
+    
+    void run(const Module &M) {
+      // Get types from global variables.
+      for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(),
+           E = M.global_end(); I != E; ++I) {
+        incorporateType(I->getType());
+        if (I->hasInitializer())
+          incorporateValue(I->getInitializer());
+      }
+      
+      // Get types from aliases.
+      for (Module::const_alias_iterator I = M.alias_begin(),
+           E = M.alias_end(); I != E; ++I) {
+        incorporateType(I->getType());
+        if (const Value *Aliasee = I->getAliasee())
+          incorporateValue(Aliasee);
+      }
+      
+      SmallVector<std::pair<unsigned, MDNode*>, 4> MDForInst;
+
+      // Get types from functions.
+      for (Module::const_iterator FI = M.begin(), E = M.end(); FI != E; ++FI) {
+        incorporateType(FI->getType());
+        
+        for (Function::const_iterator BB = FI->begin(), E = FI->end();
+             BB != E;++BB)
+          for (BasicBlock::const_iterator II = BB->begin(),
+               E = BB->end(); II != E; ++II) {
+            const Instruction &I = *II;
+            // Incorporate the type of the instruction and all its operands.
+            incorporateType(I.getType());
+            for (User::const_op_iterator OI = I.op_begin(), OE = I.op_end();
+                 OI != OE; ++OI)
+              incorporateValue(*OI);
+            
+            // Incorporate types hiding in metadata.
+            I.getAllMetadataOtherThanDebugLoc(MDForInst);
+            for (unsigned i = 0, e = MDForInst.size(); i != e; ++i)
+              incorporateMDNode(MDForInst[i].second);
+            MDForInst.clear();
+          }
+      }
+      
+      for (Module::const_named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
+           E = M.named_metadata_end(); I != E; ++I) {
+        const NamedMDNode *NMD = I;
+        for (unsigned i = 0, e = NMD->getNumOperands(); i != e; ++i)
+          incorporateMDNode(NMD->getOperand(i));
+      }
+    }
+    
+  private:
+    void incorporateType(Type *Ty) {
+      // Check to see if we're already visited this type.
+      if (!VisitedTypes.insert(Ty).second)
+        return;
+      
+      // If this is a structure or opaque type, add a name for the type.
+      if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
+        StructTypes.push_back(STy);
+      
+      // Recursively walk all contained types.
+      for (Type::subtype_iterator I = Ty->subtype_begin(),
+           E = Ty->subtype_end(); I != E; ++I)
+        incorporateType(*I);
+    }
+    
+    /// incorporateValue - This method is used to walk operand lists finding
+    /// types hiding in constant expressions and other operands that won't be
+    /// walked in other ways.  GlobalValues, basic blocks, instructions, and
+    /// inst operands are all explicitly enumerated.
+    void incorporateValue(const Value *V) {
+      if (const MDNode *M = dyn_cast<MDNode>(V))
+        return incorporateMDNode(M);
+      if (!isa<Constant>(V) || isa<GlobalValue>(V)) return;
+      
+      // Already visited?
+      if (!VisitedConstants.insert(V).second)
+        return;
+      
+      // Check this type.
+      incorporateType(V->getType());
+      
+      // Look in operands for types.
+      const User *U = cast<User>(V);
+      for (Constant::const_op_iterator I = U->op_begin(),
+           E = U->op_end(); I != E;++I)
+        incorporateValue(*I);
+    }
+    
+    void incorporateMDNode(const MDNode *V) {
+      
+      // Already visited?
+      if (!VisitedConstants.insert(V).second)
+        return;
+      
+      // Look in operands for types.
+      for (unsigned i = 0, e = V->getNumOperands(); i != e; ++i)
+        if (Value *Op = V->getOperand(i))
+          incorporateValue(Op);
+    }
+  };
+} // end anonymous namespace
+
+void Module::findUsedStructTypes(std::vector<StructType*> &StructTypes) const {
+  TypeFinder(StructTypes).run(*this);
+}