948dc92e25e51ae81c6aa6865510834ba9670447
[opencl/llvm.git] / lib / CodeGen / AsmPrinter / DwarfExpression.cpp
1 //===-- llvm/CodeGen/DwarfExpression.cpp - Dwarf Debug Framework ----------===//
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 contains support for writing dwarf debug info into asm files.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
14 #include "DwarfExpression.h"
16 #include "DwarfDebug.h"
17 #include "llvm/ADT/SmallBitVector.h"
18 #include "llvm/CodeGen/AsmPrinter.h"
19 #include "llvm/Support/Dwarf.h"
20 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
21 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
22 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
24 using namespace llvm;
26 const TargetRegisterInfo *DwarfExpression::getTRI() const {
27   return AP.TM.getSubtargetImpl()->getRegisterInfo();
28 }
30 unsigned DwarfExpression::getDwarfVersion() const {
31   return AP.getDwarfDebug()->getDwarfVersion();
32 }
34 void DwarfExpression::AddReg(int DwarfReg, const char *Comment) {
35   assert(DwarfReg >= 0 && "invalid negative dwarf register number");
36   if (DwarfReg < 32) {
37     EmitOp(dwarf::DW_OP_reg0 + DwarfReg, Comment);
38   } else {
39     EmitOp(dwarf::DW_OP_regx, Comment);
40     EmitUnsigned(DwarfReg);
41   }
42 }
44 void DwarfExpression::AddRegIndirect(int DwarfReg, int Offset, bool Deref) {
45   assert(DwarfReg >= 0 && "invalid negative dwarf register number");
46   if (DwarfReg < 32) {
47     EmitOp(dwarf::DW_OP_breg0 + DwarfReg);
48   } else {
49     EmitOp(dwarf::DW_OP_bregx);
50     EmitUnsigned(DwarfReg);
51   }
52   EmitSigned(Offset);
53   if (Deref)
54     EmitOp(dwarf::DW_OP_deref);
55 }
57 void DwarfExpression::AddOpPiece(unsigned SizeInBits, unsigned OffsetInBits) {
58   assert(SizeInBits > 0 && "piece has size zero");
59   const unsigned SizeOfByte = 8;
60   if (OffsetInBits > 0 || SizeInBits % SizeOfByte) {
61     EmitOp(dwarf::DW_OP_bit_piece);
62     EmitUnsigned(SizeInBits);
63     EmitUnsigned(OffsetInBits);
64   } else {
65     EmitOp(dwarf::DW_OP_piece);
66     unsigned ByteSize = SizeInBits / SizeOfByte;
67     EmitUnsigned(ByteSize);
68   }
69 }
71 void DwarfExpression::AddShr(unsigned ShiftBy) {
72   EmitOp(dwarf::DW_OP_constu);
73   EmitUnsigned(ShiftBy);
74   EmitOp(dwarf::DW_OP_shr);
75 }
77 bool DwarfExpression::AddMachineRegIndirect(unsigned MachineReg, int Offset) {
78   int DwarfReg = getTRI()->getDwarfRegNum(MachineReg, false);
79   if (DwarfReg < 0)
80     return false;
82   if (isFrameRegister(MachineReg)) {
83     // If variable offset is based in frame register then use fbreg.
84     EmitOp(dwarf::DW_OP_fbreg);
85     EmitSigned(Offset);
86   } else {
87     AddRegIndirect(DwarfReg, Offset);
88   }
89   return true;
90 }
92 bool DwarfExpression::AddMachineRegPiece(unsigned MachineReg,
93                                          unsigned PieceSizeInBits,
94                                          unsigned PieceOffsetInBits) {
95   const TargetRegisterInfo *TRI = getTRI();
96   int Reg = TRI->getDwarfRegNum(MachineReg, false);
98   // If this is a valid register number, emit it.
99   if (Reg >= 0) {
100     AddReg(Reg);
101     if (PieceSizeInBits)
102       AddOpPiece(PieceSizeInBits, PieceOffsetInBits);
103     return true;
104   }
106   // Walk up the super-register chain until we find a valid number.
107   // For example, EAX on x86_64 is a 32-bit piece of RAX with offset 0.
108   for (MCSuperRegIterator SR(MachineReg, TRI); SR.isValid(); ++SR) {
109     Reg = TRI->getDwarfRegNum(*SR, false);
110     if (Reg >= 0) {
111       unsigned Idx = TRI->getSubRegIndex(*SR, MachineReg);
112       unsigned Size = TRI->getSubRegIdxSize(Idx);
113       unsigned RegOffset = TRI->getSubRegIdxOffset(Idx);
114       AddReg(Reg, "super-register");
115       if (PieceOffsetInBits == RegOffset) {
116         AddOpPiece(Size, RegOffset);
117       } else {
118         // If this is part of a variable in a sub-register at a
119         // non-zero offset, we need to manually shift the value into
120         // place, since the DW_OP_piece describes the part of the
121         // variable, not the position of the subregister.
122         if (RegOffset)
123           AddShr(RegOffset);
124         AddOpPiece(Size, PieceOffsetInBits);
125       }
126       return true;
127     }
128   }
130   // Otherwise, attempt to find a covering set of sub-register numbers.
131   // For example, Q0 on ARM is a composition of D0+D1.
132   //
133   // Keep track of the current position so we can emit the more
134   // efficient DW_OP_piece.
135   unsigned CurPos = PieceOffsetInBits;
136   // The size of the register in bits, assuming 8 bits per byte.
137   unsigned RegSize = TRI->getMinimalPhysRegClass(MachineReg)->getSize() * 8;
138   // Keep track of the bits in the register we already emitted, so we
139   // can avoid emitting redundant aliasing subregs.
140   SmallBitVector Coverage(RegSize, false);
141   for (MCSubRegIterator SR(MachineReg, TRI); SR.isValid(); ++SR) {
142     unsigned Idx = TRI->getSubRegIndex(MachineReg, *SR);
143     unsigned Size = TRI->getSubRegIdxSize(Idx);
144     unsigned Offset = TRI->getSubRegIdxOffset(Idx);
145     Reg = TRI->getDwarfRegNum(*SR, false);
147     // Intersection between the bits we already emitted and the bits
148     // covered by this subregister.
149     SmallBitVector Intersection(RegSize, false);
150     Intersection.set(Offset, Offset + Size);
151     Intersection ^= Coverage;
153     // If this sub-register has a DWARF number and we haven't covered
154     // its range, emit a DWARF piece for it.
155     if (Reg >= 0 && Intersection.any()) {
156       AddReg(Reg, "sub-register");
157       AddOpPiece(Size, Offset == CurPos ? 0 : Offset);
158       CurPos = Offset + Size;
160       // Mark it as emitted.
161       Coverage.set(Offset, Offset + Size);
162     }
163   }
165   return CurPos > PieceOffsetInBits;
168 void DwarfExpression::AddSignedConstant(int Value) {
169   EmitOp(dwarf::DW_OP_consts);
170   EmitSigned(Value);
171   // The proper way to describe a constant value is
172   // DW_OP_constu <const>, DW_OP_stack_value.
173   // Unfortunately, DW_OP_stack_value was not available until DWARF-4,
174   // so we will continue to generate DW_OP_constu <const> for DWARF-2
175   // and DWARF-3. Technically, this is incorrect since DW_OP_const <const>
176   // actually describes a value at a constant addess, not a constant value.
177   // However, in the past there was no better way  to describe a constant
178   // value, so the producers and consumers started to rely on heuristics
179   // to disambiguate the value vs. location status of the expression.
180   // See PR21176 for more details.
181   if (getDwarfVersion() >= 4)
182     EmitOp(dwarf::DW_OP_stack_value);
185 void DwarfExpression::AddUnsignedConstant(unsigned Value) {
186   EmitOp(dwarf::DW_OP_constu);
187   EmitUnsigned(Value);
188   // cf. comment in DwarfExpression::AddSignedConstant().
189   if (getDwarfVersion() >= 4)
190     EmitOp(dwarf::DW_OP_stack_value);
193 static unsigned getOffsetOrZero(unsigned OffsetInBits,
194                                 unsigned PieceOffsetInBits) {
195   if (OffsetInBits == PieceOffsetInBits)
196     return 0;
197   assert(OffsetInBits >= PieceOffsetInBits && "overlapping pieces");
198   return OffsetInBits;
201 bool DwarfExpression::AddMachineRegExpression(DIExpression Expr,
202                                               unsigned MachineReg,
203                                               unsigned PieceOffsetInBits) {
204   unsigned N = Expr.getNumElements();
205   unsigned I = 0;
206   bool ValidReg = false;
207   // Pattern-match combinations for which more efficient representations exist
208   // first.
209   if (N >= 3 && Expr.getElement(0) == dwarf::DW_OP_piece) {
210     unsigned SizeOfByte = 8;
211     unsigned OffsetInBits = Expr.getElement(1) * SizeOfByte;
212     unsigned SizeInBits = Expr.getElement(2) * SizeOfByte;
213     ValidReg =
214         AddMachineRegPiece(MachineReg, SizeInBits,
215                            getOffsetOrZero(OffsetInBits, PieceOffsetInBits));
216     I = 3;
217   } else if (N >= 3 && Expr.getElement(0) == dwarf::DW_OP_plus &&
218              Expr.getElement(2) == dwarf::DW_OP_deref) {
219     // [DW_OP_reg,Offset,DW_OP_plus,DW_OP_deref] --> [DW_OP_breg,Offset].
220     unsigned Offset = Expr.getElement(1);
221     ValidReg = AddMachineRegIndirect(MachineReg, Offset);
222     I = 3;
223   } else if (N >= 1 && Expr.getElement(0) == dwarf::DW_OP_deref) {
224     // [DW_OP_reg,DW_OP_deref] --> [DW_OP_breg].
225     ValidReg = AddMachineRegIndirect(MachineReg);
226     I = 1;
227   } else
228     ValidReg = AddMachineRegPiece(MachineReg);
230   if (!ValidReg)
231     return false;
233   // Emit remaining elements of the expression.
234   AddExpression(Expr, I);
235   return true;
238 void DwarfExpression::AddExpression(DIExpression Expr, unsigned I,
239                                     unsigned PieceOffsetInBits) {
240   unsigned N = Expr.getNumElements();
241   for (; I < N; ++I) {
242     switch (Expr.getElement(I)) {
243     case dwarf::DW_OP_piece: {
244       unsigned SizeOfByte = 8;
245       unsigned OffsetInBits = Expr.getElement(++I) * SizeOfByte;
246       unsigned SizeInBits = Expr.getElement(++I) * SizeOfByte;
247       AddOpPiece(SizeInBits, getOffsetOrZero(OffsetInBits, PieceOffsetInBits));
248       break;
249     }
250     case dwarf::DW_OP_plus:
251       EmitOp(dwarf::DW_OP_plus_uconst);
252       EmitUnsigned(Expr.getElement(++I));
253       break;
254     case dwarf::DW_OP_deref:
255       EmitOp(dwarf::DW_OP_deref);
256       break;
257     default:
258       llvm_unreachable("unhandled opcode found in DIExpression");
259     }
260   }