compiler/rustc_codegen_ssa/src/lib.rs

   1 #![doc(html_root_url = "https://doc.rust-lang.org/nightly/nightly-rustc/")]
   2 #![feature(associated_type_bounds)]
   3 #![feature(box_patterns)]
   4 #![feature(if_let_guard)]
   5 #![feature(int_roundings)]
   6 #![feature(let_chains)]
   7 #![feature(never_type)]
   8 #![feature(once_cell)]
   9 #![feature(strict_provenance)]
  10 #![feature(try_blocks)]
  11 #![recursion_limit = "256"]
  12 #![allow(rustc::potential_query_instability)]
  13
  14 //! This crate contains codegen code that is used by all codegen backends (LLVM and others).
  15 //! The backend-agnostic functions of this crate use functions defined in various traits that
  16 //! have to be implemented by each backends.
  17
  18 #[macro_use]
  19 extern crate rustc_macros;
  20 #[macro_use]
  21 extern crate tracing;
  22 #[macro_use]
  23 extern crate rustc_middle;
  24
  25 use rustc_ast as ast;
  26 use rustc_data_structures::fx::{FxHashMap, FxHashSet};
  27 use rustc_data_structures::sync::Lrc;
  28 use rustc_hir::def_id::CrateNum;
  29 use rustc_middle::dep_graph::WorkProduct;
  30 use rustc_middle::middle::dependency_format::Dependencies;
  31 use rustc_middle::middle::exported_symbols::SymbolExportKind;
  32 use rustc_middle::ty::query::{ExternProviders, Providers};
  33 use rustc_serialize::opaque::{MemDecoder, MemEncoder};
  34 use rustc_serialize::{Decodable, Decoder, Encodable, Encoder};
  35 use rustc_session::config::{CrateType, OutputFilenames, OutputType, RUST_CGU_EXT};
  36 use rustc_session::cstore::{self, CrateSource};
  37 use rustc_session::utils::NativeLibKind;
  38 use rustc_span::symbol::Symbol;
  39 use rustc_span::DebuggerVisualizerFile;
  40 use std::collections::BTreeSet;
  41 use std::path::{Path, PathBuf};
  42
  43 pub mod back;
  44 pub mod base;
  45 pub mod codegen_attrs;
  46 pub mod common;
  47 pub mod coverageinfo;
  48 pub mod debuginfo;
  49 pub mod errors;
  50 pub mod glue;
  51 pub mod meth;
  52 pub mod mir;
  53 pub mod mono_item;
  54 pub mod target_features;
  55 pub mod traits;
  56
  57 pub struct ModuleCodegen<M> {
  58     /// The name of the module. When the crate may be saved between
  59     /// compilations, incremental compilation requires that name be
  60     /// unique amongst **all** crates. Therefore, it should contain
  61     /// something unique to this crate (e.g., a module path) as well
  62     /// as the crate name and disambiguator.
  63     /// We currently generate these names via CodegenUnit::build_cgu_name().
  64     pub name: String,
  65     pub module_llvm: M,
  66     pub kind: ModuleKind,
  67 }
  68
  69 impl<M> ModuleCodegen<M> {
  70     pub fn into_compiled_module(
  71         self,
  72         emit_obj: bool,
  73         emit_dwarf_obj: bool,
  74         emit_bc: bool,
  75         outputs: &OutputFilenames,
  76     ) -> CompiledModule {
  77         let object = emit_obj.then(|| outputs.temp_path(OutputType::Object, Some(&self.name)));
  78         let dwarf_object = emit_dwarf_obj.then(|| outputs.temp_path_dwo(Some(&self.name)));
  79         let bytecode = emit_bc.then(|| outputs.temp_path(OutputType::Bitcode, Some(&self.name)));
  80
  81         CompiledModule { name: self.name.clone(), kind: self.kind, object, dwarf_object, bytecode }
  82     }
  83 }
  84
  85 #[derive(Debug, Encodable, Decodable)]
  86 pub struct CompiledModule {
  87     pub name: String,
  88     pub kind: ModuleKind,
  89     pub object: Option<PathBuf>,
  90     pub dwarf_object: Option<PathBuf>,
  91     pub bytecode: Option<PathBuf>,
  92 }
  93
  94 pub struct CachedModuleCodegen {
  95     pub name: String,
  96     pub source: WorkProduct,
  97 }
  98
  99 #[derive(Copy, Clone, Debug, PartialEq, Encodable, Decodable)]
 100 pub enum ModuleKind {
 101     Regular,
 102     Metadata,
 103     Allocator,
 104 }
 105
 106 bitflags::bitflags! {
 107     pub struct MemFlags: u8 {
 108         const VOLATILE = 1 << 0;
 109         const NONTEMPORAL = 1 << 1;
 110         const UNALIGNED = 1 << 2;
 111     }
 112 }
 113
 114 #[derive(Clone, Debug, Encodable, Decodable, HashStable)]
 115 pub struct NativeLib {
 116     pub kind: NativeLibKind,
 117     pub name: Option<Symbol>,
 118     pub filename: Option<Symbol>,
 119     pub cfg: Option<ast::MetaItem>,
 120     pub verbatim: bool,
 121     pub dll_imports: Vec<cstore::DllImport>,
 122 }
 123
 124 impl From<&cstore::NativeLib> for NativeLib {
 125     fn from(lib: &cstore::NativeLib) -> Self {
 126         NativeLib {
 127             kind: lib.kind,
 128             filename: lib.filename,
 129             name: lib.name,
 130             cfg: lib.cfg.clone(),
 131             verbatim: lib.verbatim.unwrap_or(false),
 132             dll_imports: lib.dll_imports.clone(),
 133         }
 134     }
 135 }
 136
 137 /// Misc info we load from metadata to persist beyond the tcx.
 138 ///
 139 /// Note: though `CrateNum` is only meaningful within the same tcx, information within `CrateInfo`
 140 /// is self-contained. `CrateNum` can be viewed as a unique identifier within a `CrateInfo`, where
 141 /// `used_crate_source` contains all `CrateSource` of the dependents, and maintains a mapping from
 142 /// identifiers (`CrateNum`) to `CrateSource`. The other fields map `CrateNum` to the crate's own
 143 /// additional properties, so that effectively we can retrieve each dependent crate's `CrateSource`
 144 /// and the corresponding properties without referencing information outside of a `CrateInfo`.
 145 #[derive(Debug, Encodable, Decodable)]
 146 pub struct CrateInfo {
 147     pub target_cpu: String,
 148     pub exported_symbols: FxHashMap<CrateType, Vec<String>>,
 149     pub linked_symbols: FxHashMap<CrateType, Vec<(String, SymbolExportKind)>>,
 150     pub local_crate_name: Symbol,
 151     pub compiler_builtins: Option<CrateNum>,
 152     pub profiler_runtime: Option<CrateNum>,
 153     pub is_no_builtins: FxHashSet<CrateNum>,
 154     pub native_libraries: FxHashMap<CrateNum, Vec<NativeLib>>,
 155     pub crate_name: FxHashMap<CrateNum, Symbol>,
 156     pub used_libraries: Vec<NativeLib>,
 157     pub used_crate_source: FxHashMap<CrateNum, Lrc<CrateSource>>,
 158     pub used_crates: Vec<CrateNum>,
 159     pub dependency_formats: Lrc<Dependencies>,
 160     pub windows_subsystem: Option<String>,
 161     pub natvis_debugger_visualizers: BTreeSet<DebuggerVisualizerFile>,
 162 }
 163
 164 #[derive(Encodable, Decodable)]
 165 pub struct CodegenResults {
 166     pub modules: Vec<CompiledModule>,
 167     pub allocator_module: Option<CompiledModule>,
 168     pub metadata_module: Option<CompiledModule>,
 169     pub metadata: rustc_metadata::EncodedMetadata,
 170     pub crate_info: CrateInfo,
 171 }
 172
 173 pub enum CodegenErrors<'a> {
 174     WrongFileType,
 175     EmptyVersionNumber,
 176     EncodingVersionMismatch { version_array: String, rlink_version: u32 },
 177     RustcVersionMismatch { rustc_version: String, current_version: &'a str },
 178 }
 179
 180 pub fn provide(providers: &mut Providers) {
 181     crate::back::symbol_export::provide(providers);
 182     crate::base::provide(providers);
 183     crate::target_features::provide(providers);
 184     crate::codegen_attrs::provide(providers);
 185 }
 186
 187 pub fn provide_extern(providers: &mut ExternProviders) {
 188     crate::back::symbol_export::provide_extern(providers);
 189 }
 190
 191 /// Checks if the given filename ends with the `.rcgu.o` extension that `rustc`
 192 /// uses for the object files it generates.
 193 pub fn looks_like_rust_object_file(filename: &str) -> bool {
 194     let path = Path::new(filename);
 195     let ext = path.extension().and_then(|s| s.to_str());
 196     if ext != Some(OutputType::Object.extension()) {
 197         // The file name does not end with ".o", so it can't be an object file.
 198         return false;
 199     }
 200
 201     // Strip the ".o" at the end
 202     let ext2 = path.file_stem().and_then(|s| Path::new(s).extension()).and_then(|s| s.to_str());
 203
 204     // Check if the "inner" extension
 205     ext2 == Some(RUST_CGU_EXT)
 206 }
 207
 208 const RLINK_VERSION: u32 = 1;
 209 const RLINK_MAGIC: &[u8] = b"rustlink";
 210
 211 const RUSTC_VERSION: Option<&str> = option_env!("CFG_VERSION");
 212
 213 impl CodegenResults {
 214     pub fn serialize_rlink(codegen_results: &CodegenResults) -> Vec<u8> {
 215         let mut encoder = MemEncoder::new();
 216         encoder.emit_raw_bytes(RLINK_MAGIC);
 217         // `emit_raw_bytes` is used to make sure that the version representation does not depend on
 218         // Encoder's inner representation of `u32`.
 219         encoder.emit_raw_bytes(&RLINK_VERSION.to_be_bytes());
 220         encoder.emit_str(RUSTC_VERSION.unwrap());
 221         Encodable::encode(codegen_results, &mut encoder);
 222         encoder.finish()
 223     }
 224
 225     pub fn deserialize_rlink<'a>(data: Vec<u8>) -> Result<Self, CodegenErrors<'a>> {
 226         // The Decodable machinery is not used here because it panics if the input data is invalid
 227         // and because its internal representation may change.
 228         if !data.starts_with(RLINK_MAGIC) {
 229             return Err(CodegenErrors::WrongFileType);
 230         }
 231         let data = &data[RLINK_MAGIC.len()..];
 232         if data.len() < 4 {
 233             return Err(CodegenErrors::EmptyVersionNumber);
 234         }
 235
 236         let mut version_array: [u8; 4] = Default::default();
 237         version_array.copy_from_slice(&data[..4]);
 238         if u32::from_be_bytes(version_array) != RLINK_VERSION {
 239             return Err(CodegenErrors::EncodingVersionMismatch {
 240                 version_array: String::from_utf8_lossy(&version_array).to_string(),
 241                 rlink_version: RLINK_VERSION,
 242             });
 243         }
 244
 245         let mut decoder = MemDecoder::new(&data[4..], 0);
 246         let rustc_version = decoder.read_str();
 247         let current_version = RUSTC_VERSION.unwrap();
 248         if rustc_version != current_version {
 249             return Err(CodegenErrors::RustcVersionMismatch {
 250                 rustc_version: rustc_version.to_string(),
 251                 current_version,
 252             });
 253         }
 254
 255         let codegen_results = CodegenResults::decode(&mut decoder);
 256         Ok(codegen_results)
 257     }
 258 }