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-word-size`, 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 syntax::{diagnostic, abi};
  50 use std::default::Default;
  51 use std::io::fs::PathExtensions;
  52
  53 mod windows_base;
  54 mod linux_base;
  55 mod apple_base;
  56 mod apple_ios_base;
  57 mod freebsd_base;
  58 mod dragonfly_base;
  59
  60 mod armv7_apple_ios;
  61 mod armv7s_apple_ios;
  62 mod i386_apple_ios;
  63
  64 mod arm_linux_androideabi;
  65 mod arm_unknown_linux_gnueabi;
  66 mod arm_unknown_linux_gnueabihf;
  67 mod aarch64_apple_ios;
  68 mod aarch64_unknown_linux_gnu;
  69 mod i686_apple_darwin;
  70 mod i686_pc_windows_gnu;
  71 mod i686_unknown_dragonfly;
  72 mod i686_unknown_linux_gnu;
  73 mod mips_unknown_linux_gnu;
  74 mod mipsel_unknown_linux_gnu;
  75 mod powerpc_unknown_linux_gnu;
  76 mod x86_64_apple_darwin;
  77 mod x86_64_apple_ios;
  78 mod x86_64_pc_windows_gnu;
  79 mod x86_64_unknown_freebsd;
  80 mod x86_64_unknown_dragonfly;
  81 mod x86_64_unknown_linux_gnu;
  82
  83 /// Everything `rustc` knows about how to compile for a specific target.
  84 ///
  85 /// Every field here must be specified, and has no default value.
  86 #[derive(Clone, Show)]
  87 pub struct Target {
  88     /// [Data layout](http://llvm.org/docs/LangRef.html#data-layout) to pass to LLVM.
  89     pub data_layout: String,
  90     /// Target triple to pass to LLVM.
  91     pub llvm_target: String,
  92     /// String to use as the `target_endian` `cfg` variable.
  93     pub target_endian: String,
  94     /// String to use as the `target_pointer_width` `cfg` variable.
  95     pub target_pointer_width: String,
  96     /// OS name to use for conditional compilation.
  97     pub target_os: String,
  98     /// Architecture to use for ABI considerations. Valid options: "x86", "x86_64", "arm",
  99     /// "aarch64", "mips", and "powerpc". "mips" includes "mipsel".
 100     pub arch: String,
 101     /// Optional settings with defaults.
 102     pub options: TargetOptions,
 103 }
 104
 105 /// Optional aspects of a target specification.
 106 ///
 107 /// This has an implementation of `Default`, see each field for what the default is. In general,
 108 /// these try to take "minimal defaults" that don't assume anything about the runtime they run in.
 109 #[derive(Clone, Show)]
 110 pub struct TargetOptions {
 111     /// Linker to invoke. Defaults to "cc".
 112     pub linker: String,
 113     /// Linker arguments that are unconditionally passed *before* any user-defined libraries.
 114     pub pre_link_args: Vec<String>,
 115     /// Linker arguments that are unconditionally passed *after* any user-defined libraries.
 116     pub post_link_args: Vec<String>,
 117     /// Default CPU to pass to LLVM. Corresponds to `llc -mcpu=$cpu`. Defaults to "default".
 118     pub cpu: String,
 119     /// Default target features to pass to LLVM. These features will *always* be passed, and cannot
 120     /// be disabled even via `-C`. Corresponds to `llc -mattr=$features`.
 121     pub features: String,
 122     /// Whether dynamic linking is available on this target. Defaults to false.
 123     pub dynamic_linking: bool,
 124     /// Whether executables are available on this target. iOS, for example, only allows static
 125     /// libraries. Defaults to false.
 126     pub executables: bool,
 127     /// Whether LLVM's segmented stack prelude is supported by whatever runtime is available.
 128     /// Will emit stack checks and calls to __morestack. Defaults to false.
 129     pub morestack: bool,
 130     /// Relocation model to use in object file. Corresponds to `llc
 131     /// -relocation-model=$relocation_model`. Defaults to "pic".
 132     pub relocation_model: String,
 133     /// Code model to use. Corresponds to `llc -code-model=$code_model`. Defaults to "default".
 134     pub code_model: String,
 135     /// Do not emit code that uses the "red zone", if the ABI has one. Defaults to false.
 136     pub disable_redzone: bool,
 137     /// Eliminate frame pointers from stack frames if possible. Defaults to true.
 138     pub eliminate_frame_pointer: bool,
 139     /// Emit each function in its own section. Defaults to true.
 140     pub function_sections: bool,
 141     /// String to prepend to the name of every dynamic library. Defaults to "lib".
 142     pub dll_prefix: String,
 143     /// String to append to the name of every dynamic library. Defaults to ".so".
 144     pub dll_suffix: String,
 145     /// String to append to the name of every executable.
 146     pub exe_suffix: String,
 147     /// String to prepend to the name of every static library. Defaults to "lib".
 148     pub staticlib_prefix: String,
 149     /// String to append to the name of every static library. Defaults to ".a".
 150     pub staticlib_suffix: String,
 151     /// Whether the target toolchain is like OSX's. Only useful for compiling against iOS/OS X, in
 152     /// particular running dsymutil and some other stuff like `-dead_strip`. Defaults to false.
 153     pub is_like_osx: bool,
 154     /// Whether the target toolchain is like Windows'. Only useful for compiling against Windows,
 155     /// only realy used for figuring out how to find libraries, since Windows uses its own
 156     /// library naming convention. Defaults to false.
 157     pub is_like_windows: bool,
 158     /// Whether the linker support GNU-like arguments such as -O. Defaults to false.
 159     pub linker_is_gnu: bool,
 160     /// Whether the linker support rpaths or not. Defaults to false.
 161     pub has_rpath: bool,
 162     /// Whether to disable linking to compiler-rt. Defaults to false, as LLVM will emit references
 163     /// to the functions that compiler-rt provides.
 164     pub no_compiler_rt: bool,
 165     /// Dynamically linked executables can be compiled as position independent if the default
 166     /// relocation model of position independent code is not changed. This is a requirement to take
 167     /// advantage of ASLR, as otherwise the functions in the executable are not randomized and can
 168     /// be used during an exploit of a vulnerability in any code.
 169     pub position_independent_executables: bool,
 170 }
 171
 172 impl Default for TargetOptions {
 173     /// Create a set of "sane defaults" for any target. This is still incomplete, and if used for
 174     /// compilation, will certainly not work.
 175     fn default() -> TargetOptions {
 176         TargetOptions {
 177             linker: "cc".to_string(),
 178             pre_link_args: Vec::new(),
 179             post_link_args: Vec::new(),
 180             cpu: "generic".to_string(),
 181             features: "".to_string(),
 182             dynamic_linking: false,
 183             executables: false,
 184             morestack: false,
 185             relocation_model: "pic".to_string(),
 186             code_model: "default".to_string(),
 187             disable_redzone: false,
 188             eliminate_frame_pointer: true,
 189             function_sections: true,
 190             dll_prefix: "lib".to_string(),
 191             dll_suffix: ".so".to_string(),
 192             exe_suffix: "".to_string(),
 193             staticlib_prefix: "lib".to_string(),
 194             staticlib_suffix: ".a".to_string(),
 195             is_like_osx: false,
 196             is_like_windows: false,
 197             linker_is_gnu: false,
 198             has_rpath: false,
 199             no_compiler_rt: false,
 200             position_independent_executables: false,
 201         }
 202     }
 203 }
 204
 205 impl Target {
 206     /// Given a function ABI, turn "System" into the correct ABI for this target.
 207     pub fn adjust_abi(&self, abi: abi::Abi) -> abi::Abi {
 208         match abi {
 209             abi::System => {
 210                 if self.options.is_like_windows && self.arch == "x86" {
 211                     abi::Stdcall
 212                 } else {
 213                     abi::C
 214                 }
 215             },
 216             abi => abi
 217         }
 218     }
 219
 220     /// Load a target descriptor from a JSON object.
 221     pub fn from_json(obj: Json) -> Target {
 222         // this is 1. ugly, 2. error prone.
 223
 224
 225         let handler = diagnostic::default_handler(diagnostic::Auto, None);
 226
 227         let get_req_field = |&: name: &str| {
 228             match obj.find(name)
 229                      .map(|s| s.as_string())
 230                      .and_then(|os| os.map(|s| s.to_string())) {
 231                 Some(val) => val,
 232                 None =>
 233                     handler.fatal(&format!("Field {} in target specification is required", name)[])
 234             }
 235         };
 236
 237         let mut base = Target {
 238             data_layout: get_req_field("data-layout"),
 239             llvm_target: get_req_field("llvm-target"),
 240             target_endian: get_req_field("target-endian"),
 241             target_pointer_width: get_req_field("target-word-size"),
 242             arch: get_req_field("arch"),
 243             target_os: get_req_field("os"),
 244             options: Default::default(),
 245         };
 246
 247         macro_rules! key {
 248             ($key_name:ident) => ( {
 249                 let name = (stringify!($key_name)).replace("_", "-");
 250                 obj.find(&name[]).map(|o| o.as_string()
 251                                     .map(|s| base.options.$key_name = s.to_string()));
 252             } );
 253             ($key_name:ident, bool) => ( {
 254                 let name = (stringify!($key_name)).replace("_", "-");
 255                 obj.find(&name[])
 256                     .map(|o| o.as_boolean()
 257                          .map(|s| base.options.$key_name = s));
 258             } );
 259             ($key_name:ident, list) => ( {
 260                 let name = (stringify!($key_name)).replace("_", "-");
 261                 obj.find(&name[]).map(|o| o.as_array()
 262                     .map(|v| base.options.$key_name = v.iter()
 263                         .map(|a| a.as_string().unwrap().to_string()).collect()
 264                         )
 265                     );
 266             } );
 267         }
 268
 269         key!(cpu);
 270         key!(linker);
 271         key!(relocation_model);
 272         key!(code_model);
 273         key!(dll_prefix);
 274         key!(dll_suffix);
 275         key!(exe_suffix);
 276         key!(staticlib_prefix);
 277         key!(staticlib_suffix);
 278         key!(features);
 279         key!(dynamic_linking, bool);
 280         key!(executables, bool);
 281         key!(morestack, bool);
 282         key!(disable_redzone, bool);
 283         key!(eliminate_frame_pointer, bool);
 284         key!(function_sections, bool);
 285         key!(is_like_osx, bool);
 286         key!(is_like_windows, bool);
 287         key!(linker_is_gnu, bool);
 288         key!(has_rpath, bool);
 289         key!(no_compiler_rt, bool);
 290         key!(pre_link_args, list);
 291         key!(post_link_args, list);
 292
 293         base
 294     }
 295
 296     /// Search RUST_TARGET_PATH for a JSON file specifying the given target triple. Note that it
 297     /// could also just be a bare filename already, so also check for that. If one of the hardcoded
 298     /// targets we know about, just return it directly.
 299     ///
 300     /// The error string could come from any of the APIs called, including filesystem access and
 301     /// JSON decoding.
 302     pub fn search(target: &str) -> Result<Target, String> {
 303         use std::os;
 304         use std::io::File;
 305         use std::path::Path;
 306         use serialize::json;
 307
 308         fn load_file(path: &Path) -> Result<Target, String> {
 309             let mut f = try!(File::open(path).map_err(|e| format!("{:?}", e)));
 310             let obj = try!(json::from_reader(&mut f).map_err(|e| format!("{:?}", e)));
 311             Ok(Target::from_json(obj))
 312         }
 313
 314         // this would use a match if stringify! were allowed in pattern position
 315         macro_rules! load_specific {
 316             ( $($name:ident),+ ) => (
 317                 {
 318                     let target = target.replace("-", "_");
 319                     if false { }
 320                     $(
 321                         else if target == stringify!($name) {
 322                             let t = $name::target();
 323                             debug!("Got builtin target: {:?}", t);
 324                             return Ok(t);
 325                         }
 326                     )*
 327                     else if target == "x86_64-w64-mingw32" {
 328                         let t = x86_64_pc_windows_gnu::target();
 329                         return Ok(t);
 330                     } else if target == "i686-w64-mingw32" {
 331                         let t = i686_pc_windows_gnu::target();
 332                         return Ok(t);
 333                     }
 334                 }
 335             )
 336         }
 337
 338         load_specific!(
 339             x86_64_unknown_linux_gnu,
 340             i686_unknown_linux_gnu,
 341             mips_unknown_linux_gnu,
 342             mipsel_unknown_linux_gnu,
 343             powerpc_unknown_linux_gnu,
 344             arm_linux_androideabi,
 345             arm_unknown_linux_gnueabi,
 346             arm_unknown_linux_gnueabihf,
 347             aarch64_unknown_linux_gnu,
 348
 349             x86_64_unknown_freebsd,
 350
 351             i686_unknown_dragonfly,
 352             x86_64_unknown_dragonfly,
 353
 354             x86_64_apple_darwin,
 355             i686_apple_darwin,
 356
 357             i386_apple_ios,
 358             x86_64_apple_ios,
 359             aarch64_apple_ios,
 360             armv7_apple_ios,
 361             armv7s_apple_ios,
 362
 363             x86_64_pc_windows_gnu,
 364             i686_pc_windows_gnu
 365         );
 366
 367
 368         let path = Path::new(target);
 369
 370         if path.is_file() {
 371             return load_file(&path);
 372         }
 373
 374         let path = {
 375             let mut target = target.to_string();
 376             target.push_str(".json");
 377             Path::new(target)
 378         };
 379
 380         let target_path = os::getenv("RUST_TARGET_PATH").unwrap_or(String::new());
 381
 382         let paths = os::split_paths(&target_path[]);
 383         // FIXME 16351: add a sane default search path?
 384
 385         for dir in paths.iter() {
 386             let p =  dir.join(path.clone());
 387             if p.is_file() {
 388                 return load_file(&p);
 389             }
 390         }
 391
 392         Err(format!("Could not find specification for target {:?}", target))
 393     }
 394 }