src/librustc_back/target/mod.rs

   1 // Copyright 2014-2015 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 //! [Flexible target specification.](https://github.com/rust-lang/rfcs/pull/131)
  12 //!
  13 //! Rust targets a wide variety of usecases, and in the interest of flexibility,
  14 //! allows new target triples to be defined in configuration files. Most users
  15 //! will not need to care about these, but this is invaluable when porting Rust
  16 //! to a new platform, and allows for an unprecedented level of control over how
  17 //! the compiler works.
  18 //!
  19 //! # Using custom targets
  20 //!
  21 //! A target triple, as passed via `rustc --target=TRIPLE`, will first be
  22 //! compared against the list of built-in targets. This is to ease distributing
  23 //! rustc (no need for configuration files) and also to hold these built-in
  24 //! targets as immutable and sacred. If `TRIPLE` is not one of the built-in
  25 //! targets, rustc will check if a file named `TRIPLE` exists. If it does, it
  26 //! will be loaded as the target configuration. If the file does not exist,
  27 //! rustc will search each directory in the environment variable
  28 //! `RUST_TARGET_PATH` for a file named `TRIPLE.json`. The first one found will
  29 //! be loaded. If no file is found in any of those directories, a fatal error
  30 //! will be given.  `RUST_TARGET_PATH` includes `/etc/rustc` as its last entry,
  31 //! to be searched by default.
  32 //!
  33 //! Projects defining their own targets should use
  34 //! `--target=path/to/my-awesome-platform.json` instead of adding to
  35 //! `RUST_TARGET_PATH`.
  36 //!
  37 //! # Defining a new target
  38 //!
  39 //! Targets are defined using [JSON](http://json.org/). The `Target` struct in
  40 //! this module defines the format the JSON file should take, though each
  41 //! underscore in the field names should be replaced with a hyphen (`-`) in the
  42 //! JSON file. Some fields are required in every target specification, such as
  43 //! `data-layout`, `llvm-target`, `target-endian`, `target-pointer-width`, and
  44 //! `arch`. In general, options passed to rustc with `-C` override the target's
  45 //! settings, though `target-feature` and `link-args` will *add* to the list
  46 //! specified by the target, rather than replace.
  47
  48 use serialize::json::Json;
  49 use std::default::Default;
  50 use std::io::prelude::*;
  51 use syntax::{diagnostic, abi};
  52
  53 mod android_base;
  54 mod apple_base;
  55 mod apple_ios_base;
  56 mod bitrig_base;
  57 mod dragonfly_base;
  58 mod freebsd_base;
  59 mod linux_base;
  60 mod openbsd_base;
  61 mod netbsd_base;
  62 mod windows_base;
  63 mod windows_msvc_base;
  64
  65 /// Everything `rustc` knows about how to compile for a specific target.
  66 ///
  67 /// Every field here must be specified, and has no default value.
  68 #[derive(Clone, Debug)]
  69 pub struct Target {
  70     /// Target triple to pass to LLVM.
  71     pub llvm_target: String,
  72     /// String to use as the `target_endian` `cfg` variable.
  73     pub target_endian: String,
  74     /// String to use as the `target_pointer_width` `cfg` variable.
  75     pub target_pointer_width: String,
  76     /// OS name to use for conditional compilation.
  77     pub target_os: String,
  78     /// Environment name to use for conditional compilation.
  79     pub target_env: String,
  80     /// Architecture to use for ABI considerations. Valid options: "x86", "x86_64", "arm",
  81     /// "aarch64", "mips", and "powerpc". "mips" includes "mipsel".
  82     pub arch: String,
  83     /// Optional settings with defaults.
  84     pub options: TargetOptions,
  85 }
  86
  87 /// Optional aspects of a target specification.
  88 ///
  89 /// This has an implementation of `Default`, see each field for what the default is. In general,
  90 /// these try to take "minimal defaults" that don't assume anything about the runtime they run in.
  91 #[derive(Clone, Debug)]
  92 pub struct TargetOptions {
  93     /// [Data layout](http://llvm.org/docs/LangRef.html#data-layout) to pass to LLVM.
  94     pub data_layout: String,
  95     /// Linker to invoke. Defaults to "cc".
  96     pub linker: String,
  97     /// Archive utility to use when managing archives. Defaults to "ar".
  98     pub ar: String,
  99     /// Linker arguments that are unconditionally passed *before* any
 100     /// user-defined libraries.
 101     pub pre_link_args: Vec<String>,
 102     /// Linker arguments that are unconditionally passed *after* any
 103     /// user-defined libraries.
 104     pub post_link_args: Vec<String>,
 105     /// Objects to link before and after all others, always found within the
 106     /// sysroot folder.
 107     pub pre_link_objects: Vec<String>,
 108     pub post_link_objects: Vec<String>,
 109     /// Default CPU to pass to LLVM. Corresponds to `llc -mcpu=$cpu`. Defaults
 110     /// to "default".
 111     pub cpu: String,
 112     /// Default target features to pass to LLVM. These features will *always* be
 113     /// passed, and cannot be disabled even via `-C`. Corresponds to `llc
 114     /// -mattr=$features`.
 115     pub features: String,
 116     /// Whether dynamic linking is available on this target. Defaults to false.
 117     pub dynamic_linking: bool,
 118     /// Whether executables are available on this target. iOS, for example, only allows static
 119     /// libraries. Defaults to false.
 120     pub executables: bool,
 121     /// Relocation model to use in object file. Corresponds to `llc
 122     /// -relocation-model=$relocation_model`. Defaults to "pic".
 123     pub relocation_model: String,
 124     /// Code model to use. Corresponds to `llc -code-model=$code_model`. Defaults to "default".
 125     pub code_model: String,
 126     /// Do not emit code that uses the "red zone", if the ABI has one. Defaults to false.
 127     pub disable_redzone: bool,
 128     /// Eliminate frame pointers from stack frames if possible. Defaults to true.
 129     pub eliminate_frame_pointer: bool,
 130     /// Emit each function in its own section. Defaults to true.
 131     pub function_sections: bool,
 132     /// String to prepend to the name of every dynamic library. Defaults to "lib".
 133     pub dll_prefix: String,
 134     /// String to append to the name of every dynamic library. Defaults to ".so".
 135     pub dll_suffix: String,
 136     /// String to append to the name of every executable.
 137     pub exe_suffix: String,
 138     /// String to prepend to the name of every static library. Defaults to "lib".
 139     pub staticlib_prefix: String,
 140     /// String to append to the name of every static library. Defaults to ".a".
 141     pub staticlib_suffix: String,
 142     /// Whether the target toolchain is like OSX's. Only useful for compiling against iOS/OS X, in
 143     /// particular running dsymutil and some other stuff like `-dead_strip`. Defaults to false.
 144     pub is_like_osx: bool,
 145     /// Whether the target toolchain is like Windows'. Only useful for compiling against Windows,
 146     /// only really used for figuring out how to find libraries, since Windows uses its own
 147     /// library naming convention. Defaults to false.
 148     pub is_like_windows: bool,
 149     pub is_like_msvc: bool,
 150     /// Whether the target toolchain is like Android's. Only useful for compiling against Android.
 151     /// Defaults to false.
 152     pub is_like_android: bool,
 153     /// Whether the linker support GNU-like arguments such as -O. Defaults to false.
 154     pub linker_is_gnu: bool,
 155     /// Whether the linker support rpaths or not. Defaults to false.
 156     pub has_rpath: bool,
 157     /// Whether to disable linking to compiler-rt. Defaults to false, as LLVM
 158     /// will emit references to the functions that compiler-rt provides.
 159     pub no_compiler_rt: bool,
 160     /// Dynamically linked executables can be compiled as position independent
 161     /// if the default relocation model of position independent code is not
 162     /// changed. This is a requirement to take advantage of ASLR, as otherwise
 163     /// the functions in the executable are not randomized and can be used
 164     /// during an exploit of a vulnerability in any code.
 165     pub position_independent_executables: bool,
 166     /// Format that archives should be emitted in. This affects whether we use
 167     /// LLVM to assemble an archive or fall back to the system linker, and
 168     /// currently only "gnu" is used to fall into LLVM. Unknown strings cause
 169     /// the system linker to be used.
 170     pub archive_format: String,
 171     /// Whether the target uses a custom unwind resumption routine.
 172     /// By default LLVM lowers `resume` instructions into calls to `_Unwind_Resume`
 173     /// defined in libgcc.  If this option is enabled, the target must provide
 174     /// `eh_unwind_resume` lang item.
 175     pub custom_unwind_resume: bool,
 176
 177     /// Default crate for allocation symbols to link against
 178     pub lib_allocation_crate: String,
 179     pub exe_allocation_crate: String,
 180 }
 181
 182 impl Default for TargetOptions {
 183     /// Create a set of "sane defaults" for any target. This is still
 184     /// incomplete, and if used for compilation, will certainly not work.
 185     fn default() -> TargetOptions {
 186         TargetOptions {
 187             data_layout: String::new(),
 188             linker: option_env!("CFG_DEFAULT_LINKER").unwrap_or("cc").to_string(),
 189             ar: option_env!("CFG_DEFAULT_AR").unwrap_or("ar").to_string(),
 190             pre_link_args: Vec::new(),
 191             post_link_args: Vec::new(),
 192             cpu: "generic".to_string(),
 193             features: "".to_string(),
 194             dynamic_linking: false,
 195             executables: false,
 196             relocation_model: "pic".to_string(),
 197             code_model: "default".to_string(),
 198             disable_redzone: false,
 199             eliminate_frame_pointer: true,
 200             function_sections: true,
 201             dll_prefix: "lib".to_string(),
 202             dll_suffix: ".so".to_string(),
 203             exe_suffix: "".to_string(),
 204             staticlib_prefix: "lib".to_string(),
 205             staticlib_suffix: ".a".to_string(),
 206             is_like_osx: false,
 207             is_like_windows: false,
 208             is_like_android: false,
 209             is_like_msvc: false,
 210             linker_is_gnu: false,
 211             has_rpath: false,
 212             no_compiler_rt: false,
 213             position_independent_executables: false,
 214             pre_link_objects: Vec::new(),
 215             post_link_objects: Vec::new(),
 216             archive_format: String::new(),
 217             custom_unwind_resume: false,
 218             lib_allocation_crate: "alloc_system".to_string(),
 219             exe_allocation_crate: "alloc_system".to_string(),
 220         }
 221     }
 222 }
 223
 224 impl Target {
 225     /// Given a function ABI, turn "System" into the correct ABI for this target.
 226     pub fn adjust_abi(&self, abi: abi::Abi) -> abi::Abi {
 227         match abi {
 228             abi::System => {
 229                 if self.options.is_like_windows && self.arch == "x86" {
 230                     abi::Stdcall
 231                 } else {
 232                     abi::C
 233                 }
 234             },
 235             abi => abi
 236         }
 237     }
 238
 239     /// Load a target descriptor from a JSON object.
 240     pub fn from_json(obj: Json) -> Target {
 241         // this is 1. ugly, 2. error prone.
 242
 243
 244         let handler = diagnostic::Handler::new(diagnostic::Auto, None, true);
 245
 246         let get_req_field = |name: &str| {
 247             match obj.find(name)
 248                      .map(|s| s.as_string())
 249                      .and_then(|os| os.map(|s| s.to_string())) {
 250                 Some(val) => val,
 251                 None =>
 252                     handler.fatal(&format!("Field {} in target specification is required", name))
 253             }
 254         };
 255
 256         let mut base = Target {
 257             llvm_target: get_req_field("llvm-target"),
 258             target_endian: get_req_field("target-endian"),
 259             target_pointer_width: get_req_field("target-pointer-width"),
 260             arch: get_req_field("arch"),
 261             target_os: get_req_field("os"),
 262             target_env: obj.find("env").and_then(|s| s.as_string())
 263                            .map(|s| s.to_string()).unwrap_or(String::new()),
 264             options: Default::default(),
 265         };
 266
 267         macro_rules! key {
 268             ($key_name:ident) => ( {
 269                 let name = (stringify!($key_name)).replace("_", "-");
 270                 obj.find(&name[..]).map(|o| o.as_string()
 271                                     .map(|s| base.options.$key_name = s.to_string()));
 272             } );
 273             ($key_name:ident, bool) => ( {
 274                 let name = (stringify!($key_name)).replace("_", "-");
 275                 obj.find(&name[..])
 276                     .map(|o| o.as_boolean()
 277                          .map(|s| base.options.$key_name = s));
 278             } );
 279             ($key_name:ident, list) => ( {
 280                 let name = (stringify!($key_name)).replace("_", "-");
 281                 obj.find(&name[..]).map(|o| o.as_array()
 282                     .map(|v| base.options.$key_name = v.iter()
 283                         .map(|a| a.as_string().unwrap().to_string()).collect()
 284                         )
 285                     );
 286             } );
 287         }
 288
 289         key!(cpu);
 290         key!(ar);
 291         key!(linker);
 292         key!(relocation_model);
 293         key!(code_model);
 294         key!(dll_prefix);
 295         key!(dll_suffix);
 296         key!(exe_suffix);
 297         key!(staticlib_prefix);
 298         key!(staticlib_suffix);
 299         key!(features);
 300         key!(data_layout);
 301         key!(dynamic_linking, bool);
 302         key!(executables, bool);
 303         key!(disable_redzone, bool);
 304         key!(eliminate_frame_pointer, bool);
 305         key!(function_sections, bool);
 306         key!(is_like_osx, bool);
 307         key!(is_like_windows, bool);
 308         key!(linker_is_gnu, bool);
 309         key!(has_rpath, bool);
 310         key!(no_compiler_rt, bool);
 311         key!(pre_link_args, list);
 312         key!(post_link_args, list);
 313
 314         base
 315     }
 316
 317     /// Search RUST_TARGET_PATH for a JSON file specifying the given target
 318     /// triple. Note that it could also just be a bare filename already, so also
 319     /// check for that. If one of the hardcoded targets we know about, just
 320     /// return it directly.
 321     ///
 322     /// The error string could come from any of the APIs called, including
 323     /// filesystem access and JSON decoding.
 324     pub fn search(target: &str) -> Result<Target, String> {
 325         use std::env;
 326         use std::ffi::OsString;
 327         use std::fs::File;
 328         use std::path::{Path, PathBuf};
 329         use serialize::json;
 330
 331         fn load_file(path: &Path) -> Result<Target, String> {
 332             let mut f = try!(File::open(path).map_err(|e| e.to_string()));
 333             let mut contents = Vec::new();
 334             try!(f.read_to_end(&mut contents).map_err(|e| e.to_string()));
 335             let obj = try!(json::from_reader(&mut &contents[..])
 336                                 .map_err(|e| e.to_string()));
 337             Ok(Target::from_json(obj))
 338         }
 339
 340         // this would use a match if stringify! were allowed in pattern position
 341         macro_rules! load_specific {
 342             ( $($name:ident),+ ) => (
 343                 {
 344                     $(mod $name;)*
 345                     let target = target.replace("-", "_");
 346                     if false { }
 347                     $(
 348                         else if target == stringify!($name) {
 349                             let t = $name::target();
 350                             debug!("Got builtin target: {:?}", t);
 351                             return Ok(t);
 352                         }
 353                     )*
 354                     else if target == "x86_64-w64-mingw32" {
 355                         let t = x86_64_pc_windows_gnu::target();
 356                         return Ok(t);
 357                     } else if target == "i686-w64-mingw32" {
 358                         let t = i686_pc_windows_gnu::target();
 359                         return Ok(t);
 360                     }
 361                 }
 362             )
 363         }
 364
 365         load_specific!(
 366             x86_64_unknown_linux_gnu,
 367             i686_unknown_linux_gnu,
 368             mips_unknown_linux_gnu,
 369             mipsel_unknown_linux_gnu,
 370             powerpc_unknown_linux_gnu,
 371             arm_unknown_linux_gnueabi,
 372             arm_unknown_linux_gnueabihf,
 373             aarch64_unknown_linux_gnu,
 374             x86_64_unknown_linux_musl,
 375
 376             arm_linux_androideabi,
 377             aarch64_linux_android,
 378
 379             i686_unknown_freebsd,
 380             x86_64_unknown_freebsd,
 381
 382             i686_unknown_dragonfly,
 383             x86_64_unknown_dragonfly,
 384
 385             x86_64_unknown_bitrig,
 386             x86_64_unknown_openbsd,
 387             x86_64_unknown_netbsd,
 388
 389             x86_64_apple_darwin,
 390             i686_apple_darwin,
 391
 392             i386_apple_ios,
 393             x86_64_apple_ios,
 394             aarch64_apple_ios,
 395             armv7_apple_ios,
 396             armv7s_apple_ios,
 397
 398             x86_64_pc_windows_gnu,
 399             i686_pc_windows_gnu,
 400
 401             x86_64_pc_windows_msvc,
 402             i686_pc_windows_msvc
 403         );
 404
 405
 406         let path = Path::new(target);
 407
 408         if path.is_file() {
 409             return load_file(&path);
 410         }
 411
 412         let path = {
 413             let mut target = target.to_string();
 414             target.push_str(".json");
 415             PathBuf::from(target)
 416         };
 417
 418         let target_path = env::var_os("RUST_TARGET_PATH")
 419                               .unwrap_or(OsString::new());
 420
 421         // FIXME 16351: add a sane default search path?
 422
 423         for dir in env::split_paths(&target_path) {
 424             let p =  dir.join(&path);
 425             if p.is_file() {
 426                 return load_file(&p);
 427             }
 428         }
 429
 430         Err(format!("Could not find specification for target {:?}", target))
 431     }
 432 }
 433
 434 fn best_allocator() -> String {
 435     if cfg!(disable_jemalloc) {
 436         "alloc_system".to_string()
 437     } else {
 438         "alloc_jemalloc".to_string()
 439     }
 440 }