compiler/rustc_codegen_ssa/src/lib.rs

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