]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/librustc/middle/dependency_format.rs
auto merge of #13967 : richo/rust/features/ICE-fails, r=alexcrichton
[rust.git] / src / librustc / middle / dependency_format.rs
1 // Copyright 2014 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 //! Resolution of mixing rlibs and dylibs
12 //!
13 //! When producing a final artifact, such as a dynamic library, the compiler has
14 //! a choice between linking an rlib or linking a dylib of all upstream
15 //! dependencies. The linking phase must guarantee, however, that a library only
16 //! show up once in the object file. For example, it is illegal for library A to
17 //! be statically linked to B and C in separate dylibs, and then link B and C
18 //! into a crate D (because library A appears twice).
19 //!
20 //! The job of this module is to calculate what format each upstream crate
21 //! should be used when linking each output type requested in this session. This
22 //! generally follows this set of rules:
23 //!
24 //!     1. Each library must appear exactly once in the output.
25 //!     2. Each rlib contains only one library (it's just an object file)
26 //!     3. Each dylib can contain more than one library (due to static linking),
27 //!        and can also bring in many dynamic dependencies.
28 //!
29 //! With these constraints in mind, it's generally a very difficult problem to
30 //! find a solution that's not "all rlibs" or "all dylibs". I have suspicions
31 //! that NP-ness may come into the picture here...
32 //!
33 //! The current selection algorithm below looks mostly similar to:
34 //!
35 //!     1. If static linking is required, then require all upstream dependencies
36 //!        to be available as rlibs. If not, generate an error.
37 //!     2. If static linking is requested (generating an executable), then
38 //!        attempt to use all upstream dependencies as rlibs. If any are not
39 //!        found, bail out and continue to step 3.
40 //!     3. Static linking has failed, at least one library must be dynamically
41 //!        linked. Apply a heuristic by greedily maximizing the number of
42 //!        dynamically linked libraries.
43 //!     4. Each upstream dependency available as a dynamic library is
44 //!        registered. The dependencies all propagate, adding to a map. It is
45 //!        possible for a dylib to add a static library as a dependency, but it
46 //!        is illegal for two dylibs to add the same static library as a
47 //!        dependency. The same dylib can be added twice. Additionally, it is
48 //!        illegal to add a static dependency when it was previously found as a
49 //!        dylib (and vice versa)
50 //!     5. After all dynamic dependencies have been traversed, re-traverse the
51 //!        remaining dependencies and add them statically (if they haven't been
52 //!        added already).
53 //!
54 //! While not perfect, this algorithm should help support use-cases such as leaf
55 //! dependencies being static while the larger tree of inner dependencies are
56 //! all dynamic. This isn't currently very well battle tested, so it will likely
57 //! fall short in some use cases.
58 //!
59 //! Currently, there is no way to specify the preference of linkage with a
60 //! particular library (other than a global dynamic/static switch).
61 //! Additionally, the algorithm is geared towards finding *any* solution rather
62 //! than finding a number of solutions (there are normally quite a few).
63
64 use collections::HashMap;
65 use syntax::ast;
66
67 use driver::session;
68 use metadata::cstore;
69 use metadata::csearch;
70 use middle::ty;
71
72 /// A list of dependencies for a certain crate type.
73 ///
74 /// The length of this vector is the same as the number of external crates used.
75 /// The value is None if the crate does not need to be linked (it was found
76 /// statically in another dylib), or Some(kind) if it needs to be linked as
77 /// `kind` (either static or dynamic).
78 pub type DependencyList = Vec<Option<cstore::LinkagePreference>>;
79
80 /// A mapping of all required dependencies for a particular flavor of output.
81 ///
82 /// This is local to the tcx, and is generally relevant to one session.
83 pub type Dependencies = HashMap<session::CrateType, DependencyList>;
84
85 pub fn calculate(tcx: &ty::ctxt) {
86     let mut fmts = tcx.dependency_formats.borrow_mut();
87     for &ty in tcx.sess.crate_types.borrow().iter() {
88         fmts.insert(ty, calculate_type(&tcx.sess, ty));
89     }
90     tcx.sess.abort_if_errors();
91 }
92
93 fn calculate_type(sess: &session::Session,
94                   ty: session::CrateType) -> DependencyList {
95     match ty {
96         // If the global prefer_dynamic switch is turned off, first attempt
97         // static linkage (this can fail).
98         session::CrateTypeExecutable if !sess.opts.cg.prefer_dynamic => {
99             match attempt_static(sess) {
100                 Some(v) => return v,
101                 None => {}
102             }
103         }
104
105         // No linkage happens with rlibs, we just needed the metadata (which we
106         // got long ago), so don't bother with anything.
107         session::CrateTypeRlib => return Vec::new(),
108
109         // Staticlibs must have all static dependencies. If any fail to be
110         // found, we generate some nice pretty errors.
111         session::CrateTypeStaticlib => {
112             match attempt_static(sess) {
113                 Some(v) => return v,
114                 None => {}
115             }
116             sess.cstore.iter_crate_data(|cnum, data| {
117                 let src = sess.cstore.get_used_crate_source(cnum).unwrap();
118                 if src.rlib.is_some() { return }
119                 sess.err(format!("dependency `{}` not found in rlib format",
120                                  data.name));
121             });
122             return Vec::new();
123         }
124
125         // Everything else falls through below
126         session::CrateTypeExecutable | session::CrateTypeDylib => {},
127     }
128
129     let mut formats = HashMap::new();
130
131     // Sweep all crates for found dylibs. Add all dylibs, as well as their
132     // dependencies, ensuring there are no conflicts. The only valid case for a
133     // dependency to be relied upon twice is for both cases to rely on a dylib.
134     sess.cstore.iter_crate_data(|cnum, data| {
135         let src = sess.cstore.get_used_crate_source(cnum).unwrap();
136         if src.dylib.is_some() {
137             add_library(sess, cnum, cstore::RequireDynamic, &mut formats);
138             debug!("adding dylib: {}", data.name);
139             let deps = csearch::get_dylib_dependency_formats(&sess.cstore, cnum);
140             for &(depnum, style) in deps.iter() {
141                 add_library(sess, depnum, style, &mut formats);
142                 debug!("adding {}: {}", style,
143                        sess.cstore.get_crate_data(depnum).name.clone());
144             }
145         }
146     });
147
148     // Collect what we've got so far in the return vector.
149     let mut ret = range(1, sess.cstore.next_crate_num()).map(|i| {
150         match formats.find(&i).map(|v| *v) {
151             v @ Some(cstore::RequireDynamic) => v,
152             _ => None,
153         }
154     }).collect::<Vec<_>>();
155
156     // Run through the dependency list again, and add any missing libraries as
157     // static libraries.
158     sess.cstore.iter_crate_data(|cnum, data| {
159         let src = sess.cstore.get_used_crate_source(cnum).unwrap();
160         if src.dylib.is_none() && !formats.contains_key(&cnum) {
161             assert!(src.rlib.is_some());
162             add_library(sess, cnum, cstore::RequireStatic, &mut formats);
163             *ret.get_mut(cnum as uint - 1) = Some(cstore::RequireStatic);
164             debug!("adding staticlib: {}", data.name);
165         }
166     });
167
168     // When dylib B links to dylib A, then when using B we must also link to A.
169     // It could be the case, however, that the rlib for A is present (hence we
170     // found metadata), but the dylib for A has since been removed.
171     //
172     // For situations like this, we perform one last pass over the dependencies,
173     // making sure that everything is available in the requested format.
174     for (cnum, kind) in ret.iter().enumerate() {
175         let cnum = cnum as ast::CrateNum;
176         let src = sess.cstore.get_used_crate_source(cnum + 1).unwrap();
177         match *kind {
178             None => continue,
179             Some(cstore::RequireStatic) if src.rlib.is_some() => continue,
180             Some(cstore::RequireDynamic) if src.dylib.is_some() => continue,
181             Some(kind) => {
182                 let data = sess.cstore.get_crate_data(cnum + 1);
183                 sess.err(format!("crate `{}` required to be available in {}, \
184                                   but it was not available in this form",
185                                  data.name,
186                                  match kind {
187                                      cstore::RequireStatic => "rlib",
188                                      cstore::RequireDynamic => "dylib",
189                                  }));
190             }
191         }
192     }
193
194     return ret;
195 }
196
197 fn add_library(sess: &session::Session,
198                cnum: ast::CrateNum,
199                link: cstore::LinkagePreference,
200                m: &mut HashMap<ast::CrateNum, cstore::LinkagePreference>) {
201     match m.find(&cnum) {
202         Some(&link2) => {
203             // If the linkages differ, then we'd have two copies of the library
204             // if we continued linking. If the linkages are both static, then we
205             // would also have two copies of the library (static from two
206             // different locations).
207             //
208             // This error is probably a little obscure, but I imagine that it
209             // can be refined over time.
210             if link2 != link || link == cstore::RequireStatic {
211                 let data = sess.cstore.get_crate_data(cnum);
212                 sess.err(format!("cannot satisfy dependencies so `{}` only \
213                                   shows up once", data.name));
214                 sess.note("having upstream crates all available in one format \
215                            will likely make this go away");
216             }
217         }
218         None => { m.insert(cnum, link); }
219     }
220 }
221
222 fn attempt_static(sess: &session::Session) -> Option<DependencyList> {
223     let crates = sess.cstore.get_used_crates(cstore::RequireStatic);
224     if crates.iter().all(|&(_, ref p)| p.is_some()) {
225         Some(crates.move_iter().map(|_| Some(cstore::RequireStatic)).collect())
226     } else {
227         None
228     }
229 }