src/librustc_codegen_ssa/base.rs

   1 //! Codegen the completed AST to the LLVM IR.
   2 //!
   3 //! Some functions here, such as codegen_block and codegen_expr, return a value --
   4 //! the result of the codegen to LLVM -- while others, such as codegen_fn
   5 //! and mono_item, are called only for the side effect of adding a
   6 //! particular definition to the LLVM IR output we're producing.
   7 //!
   8 //! Hopefully useful general knowledge about codegen:
   9 //!
  10 //! * There's no way to find out the `Ty` type of a Value. Doing so
  11 //!   would be "trying to get the eggs out of an omelette" (credit:
  12 //!   pcwalton). You can, instead, find out its `llvm::Type` by calling `val_ty`,
  13 //!   but one `llvm::Type` corresponds to many `Ty`s; for instance, `tup(int, int,
  14 //!   int)` and `rec(x=int, y=int, z=int)` will have the same `llvm::Type`.
  15
  16 use crate::{ModuleCodegen, ModuleKind, CachedModuleCodegen};
  17
  18 use rustc::dep_graph::cgu_reuse_tracker::CguReuse;
  19 use rustc::hir::def_id::{DefId, LOCAL_CRATE};
  20 use rustc::middle::cstore::EncodedMetadata;
  21 use rustc::middle::lang_items::StartFnLangItem;
  22 use rustc::middle::weak_lang_items;
  23 use rustc::mir::mono::{CodegenUnitNameBuilder, CodegenUnit, MonoItem};
  24 use rustc::ty::{self, Ty, TyCtxt, Instance};
  25 use rustc::ty::layout::{self, Align, TyLayout, LayoutOf, VariantIdx, HasTyCtxt};
  26 use rustc::ty::query::Providers;
  27 use rustc::middle::cstore::{self, LinkagePreference};
  28 use rustc::util::common::{time, print_time_passes_entry};
  29 use rustc::session::config::{self, EntryFnType, Lto};
  30 use rustc::session::Session;
  31 use rustc::util::nodemap::FxHashMap;
  32 use rustc_data_structures::indexed_vec::Idx;
  33 use rustc_codegen_utils::{symbol_names_test, check_for_rustc_errors_attr};
  34 use rustc::ty::layout::{FAT_PTR_ADDR, FAT_PTR_EXTRA};
  35 use crate::mir::place::PlaceRef;
  36 use crate::back::write::{OngoingCodegen, start_async_codegen, submit_pre_lto_module_to_llvm,
  37     submit_post_lto_module_to_llvm};
  38 use crate::{MemFlags, CrateInfo};
  39 use crate::callee;
  40 use crate::common::{RealPredicate, TypeKind, IntPredicate};
  41 use crate::meth;
  42 use crate::mir;
  43
  44 use crate::traits::*;
  45
  46 use std::any::Any;
  47 use std::cmp;
  48 use std::ops::{Deref, DerefMut};
  49 use std::time::{Instant, Duration};
  50 use std::sync::mpsc;
  51 use syntax_pos::Span;
  52 use syntax::attr;
  53 use rustc::hir;
  54
  55 use crate::mir::operand::OperandValue;
  56
  57 pub fn bin_op_to_icmp_predicate(op: hir::BinOpKind,
  58                                 signed: bool)
  59                                 -> IntPredicate {
  60     match op {
  61         hir::BinOpKind::Eq => IntPredicate::IntEQ,
  62         hir::BinOpKind::Ne => IntPredicate::IntNE,
  63         hir::BinOpKind::Lt => if signed { IntPredicate::IntSLT } else { IntPredicate::IntULT },
  64         hir::BinOpKind::Le => if signed { IntPredicate::IntSLE } else { IntPredicate::IntULE },
  65         hir::BinOpKind::Gt => if signed { IntPredicate::IntSGT } else { IntPredicate::IntUGT },
  66         hir::BinOpKind::Ge => if signed { IntPredicate::IntSGE } else { IntPredicate::IntUGE },
  67         op => {
  68             bug!("comparison_op_to_icmp_predicate: expected comparison operator, \
  69                   found {:?}",
  70                  op)
  71         }
  72     }
  73 }
  74
  75 pub fn bin_op_to_fcmp_predicate(op: hir::BinOpKind) -> RealPredicate {
  76     match op {
  77         hir::BinOpKind::Eq => RealPredicate::RealOEQ,
  78         hir::BinOpKind::Ne => RealPredicate::RealUNE,
  79         hir::BinOpKind::Lt => RealPredicate::RealOLT,
  80         hir::BinOpKind::Le => RealPredicate::RealOLE,
  81         hir::BinOpKind::Gt => RealPredicate::RealOGT,
  82         hir::BinOpKind::Ge => RealPredicate::RealOGE,
  83         op => {
  84             bug!("comparison_op_to_fcmp_predicate: expected comparison operator, \
  85                   found {:?}",
  86                  op);
  87         }
  88     }
  89 }
  90
  91 pub fn compare_simd_types<'a, 'tcx: 'a, Bx: BuilderMethods<'a, 'tcx>>(
  92     bx: &mut Bx,
  93     lhs: Bx::Value,
  94     rhs: Bx::Value,
  95     t: Ty<'tcx>,
  96     ret_ty: Bx::Type,
  97     op: hir::BinOpKind
  98 ) -> Bx::Value {
  99     let signed = match t.sty {
 100         ty::Float(_) => {
 101             let cmp = bin_op_to_fcmp_predicate(op);
 102             let cmp = bx.fcmp(cmp, lhs, rhs);
 103             return bx.sext(cmp, ret_ty);
 104         },
 105         ty::Uint(_) => false,
 106         ty::Int(_) => true,
 107         _ => bug!("compare_simd_types: invalid SIMD type"),
 108     };
 109
 110     let cmp = bin_op_to_icmp_predicate(op, signed);
 111     let cmp = bx.icmp(cmp, lhs, rhs);
 112     // LLVM outputs an `< size x i1 >`, so we need to perform a sign extension
 113     // to get the correctly sized type. This will compile to a single instruction
 114     // once the IR is converted to assembly if the SIMD instruction is supported
 115     // by the target architecture.
 116     bx.sext(cmp, ret_ty)
 117 }
 118
 119 /// Retrieves the information we are losing (making dynamic) in an unsizing
 120 /// adjustment.
 121 ///
 122 /// The `old_info` argument is a bit funny. It is intended for use
 123 /// in an upcast, where the new vtable for an object will be derived
 124 /// from the old one.
 125 pub fn unsized_info<'tcx, Cx: CodegenMethods<'tcx>>(
 126     cx: &Cx,
 127     source: Ty<'tcx>,
 128     target: Ty<'tcx>,
 129     old_info: Option<Cx::Value>,
 130 ) -> Cx::Value {
 131     let (source, target) = cx.tcx().struct_lockstep_tails(source, target);
 132     match (&source.sty, &target.sty) {
 133         (&ty::Array(_, len), &ty::Slice(_)) => {
 134             cx.const_usize(len.unwrap_usize(cx.tcx()))
 135         }
 136         (&ty::Dynamic(..), &ty::Dynamic(..)) => {
 137             // For now, upcasts are limited to changes in marker
 138             // traits, and hence never actually require an actual
 139             // change to the vtable.
 140             old_info.expect("unsized_info: missing old info for trait upcast")
 141         }
 142         (_, &ty::Dynamic(ref data, ..)) => {
 143             let vtable_ptr = cx.layout_of(cx.tcx().mk_mut_ptr(target))
 144                 .field(cx, FAT_PTR_EXTRA);
 145             cx.const_ptrcast(meth::get_vtable(cx, source, data.principal()),
 146                             cx.backend_type(vtable_ptr))
 147         }
 148         _ => bug!("unsized_info: invalid unsizing {:?} -> {:?}",
 149                   source,
 150                   target),
 151     }
 152 }
 153
 154 /// Coerce `src` to `dst_ty`. `src_ty` must be a thin pointer.
 155 pub fn unsize_thin_ptr<'a, 'tcx: 'a, Bx: BuilderMethods<'a, 'tcx>>(
 156     bx: &mut Bx,
 157     src: Bx::Value,
 158     src_ty: Ty<'tcx>,
 159     dst_ty: Ty<'tcx>
 160 ) -> (Bx::Value, Bx::Value) {
 161     debug!("unsize_thin_ptr: {:?} => {:?}", src_ty, dst_ty);
 162     match (&src_ty.sty, &dst_ty.sty) {
 163         (&ty::Ref(_, a, _),
 164          &ty::Ref(_, b, _)) |
 165         (&ty::Ref(_, a, _),
 166          &ty::RawPtr(ty::TypeAndMut { ty: b, .. })) |
 167         (&ty::RawPtr(ty::TypeAndMut { ty: a, .. }),
 168          &ty::RawPtr(ty::TypeAndMut { ty: b, .. })) => {
 169             assert!(bx.cx().type_is_sized(a));
 170             let ptr_ty = bx.cx().type_ptr_to(bx.cx().backend_type(bx.cx().layout_of(b)));
 171             (bx.pointercast(src, ptr_ty), unsized_info(bx.cx(), a, b, None))
 172         }
 173         (&ty::Adt(def_a, _), &ty::Adt(def_b, _)) if def_a.is_box() && def_b.is_box() => {
 174             let (a, b) = (src_ty.boxed_ty(), dst_ty.boxed_ty());
 175             assert!(bx.cx().type_is_sized(a));
 176             let ptr_ty = bx.cx().type_ptr_to(bx.cx().backend_type(bx.cx().layout_of(b)));
 177             (bx.pointercast(src, ptr_ty), unsized_info(bx.cx(), a, b, None))
 178         }
 179         (&ty::Adt(def_a, _), &ty::Adt(def_b, _)) => {
 180             assert_eq!(def_a, def_b);
 181
 182             let src_layout = bx.cx().layout_of(src_ty);
 183             let dst_layout = bx.cx().layout_of(dst_ty);
 184             let mut result = None;
 185             for i in 0..src_layout.fields.count() {
 186                 let src_f = src_layout.field(bx.cx(), i);
 187                 assert_eq!(src_layout.fields.offset(i).bytes(), 0);
 188                 assert_eq!(dst_layout.fields.offset(i).bytes(), 0);
 189                 if src_f.is_zst() {
 190                     continue;
 191                 }
 192                 assert_eq!(src_layout.size, src_f.size);
 193
 194                 let dst_f = dst_layout.field(bx.cx(), i);
 195                 assert_ne!(src_f.ty, dst_f.ty);
 196                 assert_eq!(result, None);
 197                 result = Some(unsize_thin_ptr(bx, src, src_f.ty, dst_f.ty));
 198             }
 199             let (lldata, llextra) = result.unwrap();
 200             // HACK(eddyb) have to bitcast pointers until LLVM removes pointee types.
 201             (bx.bitcast(lldata, bx.cx().scalar_pair_element_backend_type(dst_layout, 0, true)),
 202              bx.bitcast(llextra, bx.cx().scalar_pair_element_backend_type(dst_layout, 1, true)))
 203         }
 204         _ => bug!("unsize_thin_ptr: called on bad types"),
 205     }
 206 }
 207
 208 /// Coerce `src`, which is a reference to a value of type `src_ty`,
 209 /// to a value of type `dst_ty` and store the result in `dst`
 210 pub fn coerce_unsized_into<'a, 'tcx: 'a, Bx: BuilderMethods<'a, 'tcx>>(
 211     bx: &mut Bx,
 212     src: PlaceRef<'tcx, Bx::Value>,
 213     dst: PlaceRef<'tcx, Bx::Value>
 214 )  {
 215     let src_ty = src.layout.ty;
 216     let dst_ty = dst.layout.ty;
 217     let mut coerce_ptr = || {
 218         let (base, info) = match bx.load_operand(src).val {
 219             OperandValue::Pair(base, info) => {
 220                 // fat-ptr to fat-ptr unsize preserves the vtable
 221                 // i.e., &'a fmt::Debug+Send => &'a fmt::Debug
 222                 // So we need to pointercast the base to ensure
 223                 // the types match up.
 224                 let thin_ptr = dst.layout.field(bx.cx(), FAT_PTR_ADDR);
 225                 (bx.pointercast(base, bx.cx().backend_type(thin_ptr)), info)
 226             }
 227             OperandValue::Immediate(base) => {
 228                 unsize_thin_ptr(bx, base, src_ty, dst_ty)
 229             }
 230             OperandValue::Ref(..) => bug!()
 231         };
 232         OperandValue::Pair(base, info).store(bx, dst);
 233     };
 234     match (&src_ty.sty, &dst_ty.sty) {
 235         (&ty::Ref(..), &ty::Ref(..)) |
 236         (&ty::Ref(..), &ty::RawPtr(..)) |
 237         (&ty::RawPtr(..), &ty::RawPtr(..)) => {
 238             coerce_ptr()
 239         }
 240         (&ty::Adt(def_a, _), &ty::Adt(def_b, _)) if def_a.is_box() && def_b.is_box() => {
 241             coerce_ptr()
 242         }
 243
 244         (&ty::Adt(def_a, _), &ty::Adt(def_b, _)) => {
 245             assert_eq!(def_a, def_b);
 246
 247             for i in 0..def_a.variants[VariantIdx::new(0)].fields.len() {
 248                 let src_f = src.project_field(bx, i);
 249                 let dst_f = dst.project_field(bx, i);
 250
 251                 if dst_f.layout.is_zst() {
 252                     continue;
 253                 }
 254
 255                 if src_f.layout.ty == dst_f.layout.ty {
 256                     memcpy_ty(bx, dst_f.llval, dst_f.align, src_f.llval, src_f.align,
 257                               src_f.layout, MemFlags::empty());
 258                 } else {
 259                     coerce_unsized_into(bx, src_f, dst_f);
 260                 }
 261             }
 262         }
 263         _ => bug!("coerce_unsized_into: invalid coercion {:?} -> {:?}",
 264                   src_ty,
 265                   dst_ty),
 266     }
 267 }
 268
 269 pub fn cast_shift_expr_rhs<'a, 'tcx: 'a, Bx: BuilderMethods<'a, 'tcx>>(
 270     bx: &mut Bx,
 271     op: hir::BinOpKind,
 272     lhs: Bx::Value,
 273     rhs: Bx::Value
 274 ) -> Bx::Value {
 275     cast_shift_rhs(bx, op, lhs, rhs)
 276 }
 277
 278 fn cast_shift_rhs<'a, 'tcx: 'a, Bx: BuilderMethods<'a, 'tcx>>(
 279     bx: &mut Bx,
 280     op: hir::BinOpKind,
 281     lhs: Bx::Value,
 282     rhs: Bx::Value,
 283 ) -> Bx::Value {
 284     // Shifts may have any size int on the rhs
 285     if op.is_shift() {
 286         let mut rhs_llty = bx.cx().val_ty(rhs);
 287         let mut lhs_llty = bx.cx().val_ty(lhs);
 288         if bx.cx().type_kind(rhs_llty) == TypeKind::Vector {
 289             rhs_llty = bx.cx().element_type(rhs_llty)
 290         }
 291         if bx.cx().type_kind(lhs_llty) == TypeKind::Vector {
 292             lhs_llty = bx.cx().element_type(lhs_llty)
 293         }
 294         let rhs_sz = bx.cx().int_width(rhs_llty);
 295         let lhs_sz = bx.cx().int_width(lhs_llty);
 296         if lhs_sz < rhs_sz {
 297             bx.trunc(rhs, lhs_llty)
 298         } else if lhs_sz > rhs_sz {
 299             // FIXME (#1877: If in the future shifting by negative
 300             // values is no longer undefined then this is wrong.
 301             bx.zext(rhs, lhs_llty)
 302         } else {
 303             rhs
 304         }
 305     } else {
 306         rhs
 307     }
 308 }
 309
 310 /// Returns `true` if this session's target will use SEH-based unwinding.
 311 ///
 312 /// This is only true for MSVC targets, and even then the 64-bit MSVC target
 313 /// currently uses SEH-ish unwinding with DWARF info tables to the side (same as
 314 /// 64-bit MinGW) instead of "full SEH".
 315 pub fn wants_msvc_seh(sess: &Session) -> bool {
 316     sess.target.target.options.is_like_msvc
 317 }
 318
 319 pub fn from_immediate<'a, 'tcx: 'a, Bx: BuilderMethods<'a, 'tcx>>(
 320     bx: &mut Bx,
 321     val: Bx::Value
 322 ) -> Bx::Value {
 323     if bx.cx().val_ty(val) == bx.cx().type_i1() {
 324         bx.zext(val, bx.cx().type_i8())
 325     } else {
 326         val
 327     }
 328 }
 329
 330 pub fn to_immediate<'a, 'tcx: 'a, Bx: BuilderMethods<'a, 'tcx>>(
 331     bx: &mut Bx,
 332     val: Bx::Value,
 333     layout: layout::TyLayout<'_>,
 334 ) -> Bx::Value {
 335     if let layout::Abi::Scalar(ref scalar) = layout.abi {
 336         return to_immediate_scalar(bx, val, scalar);
 337     }
 338     val
 339 }
 340
 341 pub fn to_immediate_scalar<'a, 'tcx: 'a, Bx: BuilderMethods<'a, 'tcx>>(
 342     bx: &mut Bx,
 343     val: Bx::Value,
 344     scalar: &layout::Scalar,
 345 ) -> Bx::Value {
 346     if scalar.is_bool() {
 347         return bx.trunc(val, bx.cx().type_i1());
 348     }
 349     val
 350 }
 351
 352 pub fn memcpy_ty<'a, 'tcx: 'a, Bx: BuilderMethods<'a, 'tcx>>(
 353     bx: &mut Bx,
 354     dst: Bx::Value,
 355     dst_align: Align,
 356     src: Bx::Value,
 357     src_align: Align,
 358     layout: TyLayout<'tcx>,
 359     flags: MemFlags,
 360 ) {
 361     let size = layout.size.bytes();
 362     if size == 0 {
 363         return;
 364     }
 365
 366     bx.memcpy(dst, dst_align, src, src_align, bx.cx().const_usize(size), flags);
 367 }
 368
 369 pub fn codegen_instance<'a, 'tcx: 'a, Bx: BuilderMethods<'a, 'tcx>>(
 370     cx: &'a Bx::CodegenCx,
 371     instance: Instance<'tcx>,
 372 ) {
 373     // this is an info! to allow collecting monomorphization statistics
 374     // and to allow finding the last function before LLVM aborts from
 375     // release builds.
 376     info!("codegen_instance({})", instance);
 377
 378     let sig = instance.fn_sig(cx.tcx());
 379     let sig = cx.tcx().normalize_erasing_late_bound_regions(ty::ParamEnv::reveal_all(), &sig);
 380
 381     let lldecl = cx.instances().borrow().get(&instance).cloned().unwrap_or_else(||
 382         bug!("Instance `{:?}` not already declared", instance));
 383
 384     let mir = cx.tcx().instance_mir(instance.def);
 385     mir::codegen_mir::<Bx>(cx, lldecl, &mir, instance, sig);
 386 }
 387
 388 /// Creates the `main` function which will initialize the rust runtime and call
 389 /// users main function.
 390 pub fn maybe_create_entry_wrapper<'a, 'tcx: 'a, Bx: BuilderMethods<'a, 'tcx>>(
 391     cx: &'a Bx::CodegenCx
 392 ) {
 393     let (main_def_id, span) = match cx.tcx().entry_fn(LOCAL_CRATE) {
 394         Some((def_id, _)) => { (def_id, cx.tcx().def_span(def_id)) },
 395         None => return,
 396     };
 397
 398     let instance = Instance::mono(cx.tcx(), main_def_id);
 399
 400     if !cx.codegen_unit().contains_item(&MonoItem::Fn(instance)) {
 401         // We want to create the wrapper in the same codegen unit as Rust's main
 402         // function.
 403         return;
 404     }
 405
 406     let main_llfn = cx.get_fn(instance);
 407
 408     let et = cx.tcx().entry_fn(LOCAL_CRATE).map(|e| e.1);
 409     match et {
 410         Some(EntryFnType::Main) => create_entry_fn::<Bx>(cx, span, main_llfn, main_def_id, true),
 411         Some(EntryFnType::Start) => create_entry_fn::<Bx>(cx, span, main_llfn, main_def_id, false),
 412         None => {}    // Do nothing.
 413     }
 414
 415     fn create_entry_fn<'a, 'tcx: 'a, Bx: BuilderMethods<'a, 'tcx>>(
 416         cx: &'a Bx::CodegenCx,
 417         sp: Span,
 418         rust_main: Bx::Value,
 419         rust_main_def_id: DefId,
 420         use_start_lang_item: bool,
 421     ) {
 422         let llfty =
 423             cx.type_func(&[cx.type_int(), cx.type_ptr_to(cx.type_i8p())], cx.type_int());
 424
 425         let main_ret_ty = cx.tcx().fn_sig(rust_main_def_id).output();
 426         // Given that `main()` has no arguments,
 427         // then its return type cannot have
 428         // late-bound regions, since late-bound
 429         // regions must appear in the argument
 430         // listing.
 431         let main_ret_ty = cx.tcx().erase_regions(
 432             &main_ret_ty.no_bound_vars().unwrap(),
 433         );
 434
 435         if cx.get_defined_value("main").is_some() {
 436             // FIXME: We should be smart and show a better diagnostic here.
 437             cx.sess().struct_span_err(sp, "entry symbol `main` defined multiple times")
 438                      .help("did you use #[no_mangle] on `fn main`? Use #[start] instead")
 439                      .emit();
 440             cx.sess().abort_if_errors();
 441             bug!();
 442         }
 443         let llfn = cx.declare_cfn("main", llfty);
 444
 445         // `main` should respect same config for frame pointer elimination as rest of code
 446         cx.set_frame_pointer_elimination(llfn);
 447         cx.apply_target_cpu_attr(llfn);
 448
 449         let mut bx = Bx::new_block(&cx, llfn, "top");
 450
 451         bx.insert_reference_to_gdb_debug_scripts_section_global();
 452
 453         // Params from native main() used as args for rust start function
 454         let param_argc = bx.get_param(0);
 455         let param_argv = bx.get_param(1);
 456         let arg_argc = bx.intcast(param_argc, cx.type_isize(), true);
 457         let arg_argv = param_argv;
 458
 459         let (start_fn, args) = if use_start_lang_item {
 460             let start_def_id = cx.tcx().require_lang_item(StartFnLangItem);
 461             let start_fn = callee::resolve_and_get_fn(
 462                 cx,
 463                 start_def_id,
 464                 cx.tcx().intern_substs(&[main_ret_ty.into()]),
 465             );
 466             (start_fn, vec![bx.pointercast(rust_main, cx.type_ptr_to(cx.type_i8p())),
 467                             arg_argc, arg_argv])
 468         } else {
 469             debug!("using user-defined start fn");
 470             (rust_main, vec![arg_argc, arg_argv])
 471         };
 472
 473         let result = bx.call(start_fn, &args, None);
 474         let cast = bx.intcast(result, cx.type_int(), true);
 475         bx.ret(cast);
 476     }
 477 }
 478
 479 pub const CODEGEN_WORKER_ID: usize = ::std::usize::MAX;
 480
 481 pub fn codegen_crate<B: ExtraBackendMethods>(
 482     backend: B,
 483     tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 484     metadata: EncodedMetadata,
 485     need_metadata_module: bool,
 486     rx: mpsc::Receiver<Box<dyn Any + Send>>
 487 ) -> OngoingCodegen<B> {
 488
 489     check_for_rustc_errors_attr(tcx);
 490
 491     // Skip crate items and just output metadata in -Z no-codegen mode.
 492     if tcx.sess.opts.debugging_opts.no_codegen ||
 493        !tcx.sess.opts.output_types.should_codegen() {
 494         let ongoing_codegen = start_async_codegen(
 495             backend,
 496             tcx,
 497             metadata,
 498             rx,
 499             1);
 500
 501         ongoing_codegen.codegen_finished(tcx);
 502
 503         assert_and_save_dep_graph(tcx);
 504
 505         ongoing_codegen.check_for_errors(tcx.sess);
 506
 507         return ongoing_codegen;
 508     }
 509
 510     let cgu_name_builder = &mut CodegenUnitNameBuilder::new(tcx);
 511
 512     // Run the monomorphization collector and partition the collected items into
 513     // codegen units.
 514     let codegen_units = tcx.collect_and_partition_mono_items(LOCAL_CRATE).1;
 515     let codegen_units = (*codegen_units).clone();
 516
 517     // Force all codegen_unit queries so they are already either red or green
 518     // when compile_codegen_unit accesses them. We are not able to re-execute
 519     // the codegen_unit query from just the DepNode, so an unknown color would
 520     // lead to having to re-execute compile_codegen_unit, possibly
 521     // unnecessarily.
 522     if tcx.dep_graph.is_fully_enabled() {
 523         for cgu in &codegen_units {
 524             tcx.codegen_unit(cgu.name().clone());
 525         }
 526     }
 527
 528     let ongoing_codegen = start_async_codegen(
 529         backend.clone(),
 530         tcx,
 531         metadata,
 532         rx,
 533         codegen_units.len());
 534     let ongoing_codegen = AbortCodegenOnDrop::<B>(Some(ongoing_codegen));
 535
 536     // Codegen an allocator shim, if necessary.
 537     //
 538     // If the crate doesn't have an `allocator_kind` set then there's definitely
 539     // no shim to generate. Otherwise we also check our dependency graph for all
 540     // our output crate types. If anything there looks like its a `Dynamic`
 541     // linkage, then it's already got an allocator shim and we'll be using that
 542     // one instead. If nothing exists then it's our job to generate the
 543     // allocator!
 544     let any_dynamic_crate = tcx.sess.dependency_formats.borrow()
 545         .iter()
 546         .any(|(_, list)| {
 547             use rustc::middle::dependency_format::Linkage;
 548             list.iter().any(|&linkage| linkage == Linkage::Dynamic)
 549         });
 550     let allocator_module = if any_dynamic_crate {
 551         None
 552     } else if let Some(kind) = *tcx.sess.allocator_kind.get() {
 553         let llmod_id = cgu_name_builder.build_cgu_name(LOCAL_CRATE,
 554                                                        &["crate"],
 555                                                        Some("allocator")).as_str()
 556                                                                          .to_string();
 557         let mut modules = backend.new_metadata(tcx, &llmod_id);
 558         time(tcx.sess, "write allocator module", || {
 559             backend.codegen_allocator(tcx, &mut modules, kind)
 560         });
 561
 562         Some(ModuleCodegen {
 563             name: llmod_id,
 564             module_llvm: modules,
 565             kind: ModuleKind::Allocator,
 566         })
 567     } else {
 568         None
 569     };
 570
 571     if let Some(allocator_module) = allocator_module {
 572         ongoing_codegen.submit_pre_codegened_module_to_llvm(tcx, allocator_module);
 573     }
 574
 575     if need_metadata_module {
 576         // Codegen the encoded metadata.
 577         tcx.sess.profiler(|p| p.start_activity("codegen crate metadata"));
 578
 579         let metadata_cgu_name = cgu_name_builder.build_cgu_name(LOCAL_CRATE,
 580                                                                 &["crate"],
 581                                                                 Some("metadata")).as_str()
 582                                                                                  .to_string();
 583         let mut metadata_llvm_module = backend.new_metadata(tcx, &metadata_cgu_name);
 584         time(tcx.sess, "write compressed metadata", || {
 585             backend.write_compressed_metadata(tcx, &ongoing_codegen.metadata,
 586                                               &mut metadata_llvm_module);
 587         });
 588         tcx.sess.profiler(|p| p.end_activity("codegen crate metadata"));
 589
 590         let metadata_module = ModuleCodegen {
 591             name: metadata_cgu_name,
 592             module_llvm: metadata_llvm_module,
 593             kind: ModuleKind::Metadata,
 594         };
 595         ongoing_codegen.submit_pre_codegened_module_to_llvm(tcx, metadata_module);
 596     }
 597
 598     // We sort the codegen units by size. This way we can schedule work for LLVM
 599     // a bit more efficiently.
 600     let codegen_units = {
 601         let mut codegen_units = codegen_units;
 602         codegen_units.sort_by_cached_key(|cgu| cmp::Reverse(cgu.size_estimate()));
 603         codegen_units
 604     };
 605
 606     let mut total_codegen_time = Duration::new(0, 0);
 607
 608     for cgu in codegen_units.into_iter() {
 609         ongoing_codegen.wait_for_signal_to_codegen_item();
 610         ongoing_codegen.check_for_errors(tcx.sess);
 611
 612         let cgu_reuse = determine_cgu_reuse(tcx, &cgu);
 613         tcx.sess.cgu_reuse_tracker.set_actual_reuse(&cgu.name().as_str(), cgu_reuse);
 614
 615         match cgu_reuse {
 616             CguReuse::No => {
 617                 tcx.sess.profiler(|p| p.start_activity(format!("codegen {}", cgu.name())));
 618                 let start_time = Instant::now();
 619                 backend.compile_codegen_unit(tcx, *cgu.name());
 620                 total_codegen_time += start_time.elapsed();
 621                 tcx.sess.profiler(|p| p.end_activity(format!("codegen {}", cgu.name())));
 622                 false
 623             }
 624             CguReuse::PreLto => {
 625                 submit_pre_lto_module_to_llvm(&backend, tcx, CachedModuleCodegen {
 626                     name: cgu.name().to_string(),
 627                     source: cgu.work_product(tcx),
 628                 });
 629                 true
 630             }
 631             CguReuse::PostLto => {
 632                 submit_post_lto_module_to_llvm(&backend, tcx, CachedModuleCodegen {
 633                     name: cgu.name().to_string(),
 634                     source: cgu.work_product(tcx),
 635                 });
 636                 true
 637             }
 638         };
 639     }
 640
 641     ongoing_codegen.codegen_finished(tcx);
 642
 643     // Since the main thread is sometimes blocked during codegen, we keep track
 644     // -Ztime-passes output manually.
 645     print_time_passes_entry(tcx.sess.time_passes(),
 646                             "codegen to LLVM IR",
 647                             total_codegen_time);
 648
 649     ::rustc_incremental::assert_module_sources::assert_module_sources(tcx);
 650
 651     symbol_names_test::report_symbol_names(tcx);
 652
 653     ongoing_codegen.check_for_errors(tcx.sess);
 654
 655     assert_and_save_dep_graph(tcx);
 656     ongoing_codegen.into_inner()
 657 }
 658
 659 /// A curious wrapper structure whose only purpose is to call `codegen_aborted`
 660 /// when it's dropped abnormally.
 661 ///
 662 /// In the process of working on rust-lang/rust#55238 a mysterious segfault was
 663 /// stumbled upon. The segfault was never reproduced locally, but it was
 664 /// suspected to be related to the fact that codegen worker threads were
 665 /// sticking around by the time the main thread was exiting, causing issues.
 666 ///
 667 /// This structure is an attempt to fix that issue where the `codegen_aborted`
 668 /// message will block until all workers have finished. This should ensure that
 669 /// even if the main codegen thread panics we'll wait for pending work to
 670 /// complete before returning from the main thread, hopefully avoiding
 671 /// segfaults.
 672 ///
 673 /// If you see this comment in the code, then it means that this workaround
 674 /// worked! We may yet one day track down the mysterious cause of that
 675 /// segfault...
 676 struct AbortCodegenOnDrop<B: ExtraBackendMethods>(Option<OngoingCodegen<B>>);
 677
 678 impl<B: ExtraBackendMethods> AbortCodegenOnDrop<B> {
 679     fn into_inner(mut self) -> OngoingCodegen<B> {
 680         self.0.take().unwrap()
 681     }
 682 }
 683
 684 impl<B: ExtraBackendMethods> Deref for AbortCodegenOnDrop<B> {
 685     type Target = OngoingCodegen<B>;
 686
 687     fn deref(&self) -> &OngoingCodegen<B> {
 688         self.0.as_ref().unwrap()
 689     }
 690 }
 691
 692 impl<B: ExtraBackendMethods> DerefMut for AbortCodegenOnDrop<B> {
 693     fn deref_mut(&mut self) -> &mut OngoingCodegen<B> {
 694         self.0.as_mut().unwrap()
 695     }
 696 }
 697
 698 impl<B: ExtraBackendMethods> Drop for AbortCodegenOnDrop<B> {
 699     fn drop(&mut self) {
 700         if let Some(codegen) = self.0.take() {
 701             codegen.codegen_aborted();
 702         }
 703     }
 704 }
 705
 706 fn assert_and_save_dep_graph<'ll, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'ll, 'tcx, 'tcx>) {
 707     time(tcx.sess,
 708          "assert dep graph",
 709          || ::rustc_incremental::assert_dep_graph(tcx));
 710
 711     time(tcx.sess,
 712          "serialize dep graph",
 713          || ::rustc_incremental::save_dep_graph(tcx));
 714 }
 715
 716 impl CrateInfo {
 717     pub fn new(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>) -> CrateInfo {
 718         let mut info = CrateInfo {
 719             panic_runtime: None,
 720             compiler_builtins: None,
 721             profiler_runtime: None,
 722             sanitizer_runtime: None,
 723             is_no_builtins: Default::default(),
 724             native_libraries: Default::default(),
 725             used_libraries: tcx.native_libraries(LOCAL_CRATE),
 726             link_args: tcx.link_args(LOCAL_CRATE),
 727             crate_name: Default::default(),
 728             used_crates_dynamic: cstore::used_crates(tcx, LinkagePreference::RequireDynamic),
 729             used_crates_static: cstore::used_crates(tcx, LinkagePreference::RequireStatic),
 730             used_crate_source: Default::default(),
 731             lang_item_to_crate: Default::default(),
 732             missing_lang_items: Default::default(),
 733         };
 734         let lang_items = tcx.lang_items();
 735
 736         let crates = tcx.crates();
 737
 738         let n_crates = crates.len();
 739         info.native_libraries.reserve(n_crates);
 740         info.crate_name.reserve(n_crates);
 741         info.used_crate_source.reserve(n_crates);
 742         info.missing_lang_items.reserve(n_crates);
 743
 744         for &cnum in crates.iter() {
 745             info.native_libraries.insert(cnum, tcx.native_libraries(cnum));
 746             info.crate_name.insert(cnum, tcx.crate_name(cnum).to_string());
 747             info.used_crate_source.insert(cnum, tcx.used_crate_source(cnum));
 748             if tcx.is_panic_runtime(cnum) {
 749                 info.panic_runtime = Some(cnum);
 750             }
 751             if tcx.is_compiler_builtins(cnum) {
 752                 info.compiler_builtins = Some(cnum);
 753             }
 754             if tcx.is_profiler_runtime(cnum) {
 755                 info.profiler_runtime = Some(cnum);
 756             }
 757             if tcx.is_sanitizer_runtime(cnum) {
 758                 info.sanitizer_runtime = Some(cnum);
 759             }
 760             if tcx.is_no_builtins(cnum) {
 761                 info.is_no_builtins.insert(cnum);
 762             }
 763             let missing = tcx.missing_lang_items(cnum);
 764             for &item in missing.iter() {
 765                 if let Ok(id) = lang_items.require(item) {
 766                     info.lang_item_to_crate.insert(item, id.krate);
 767                 }
 768             }
 769
 770             // No need to look for lang items that are whitelisted and don't
 771             // actually need to exist.
 772             let missing = missing.iter()
 773                 .cloned()
 774                 .filter(|&l| !weak_lang_items::whitelisted(tcx, l))
 775                 .collect();
 776             info.missing_lang_items.insert(cnum, missing);
 777         }
 778
 779         return info
 780     }
 781 }
 782
 783 fn is_codegened_item(tcx: TyCtxt<'_, '_, '_>, id: DefId) -> bool {
 784     let (all_mono_items, _) =
 785         tcx.collect_and_partition_mono_items(LOCAL_CRATE);
 786     all_mono_items.contains(&id)
 787 }
 788
 789 pub fn provide_both(providers: &mut Providers<'_>) {
 790     providers.backend_optimization_level = |tcx, cratenum| {
 791         let for_speed = match tcx.sess.opts.optimize {
 792             // If globally no optimisation is done, #[optimize] has no effect.
 793             //
 794             // This is done because if we ended up "upgrading" to `-O2` here, we’d populate the
 795             // pass manager and it is likely that some module-wide passes (such as inliner or
 796             // cross-function constant propagation) would ignore the `optnone` annotation we put
 797             // on the functions, thus necessarily involving these functions into optimisations.
 798             config::OptLevel::No => return config::OptLevel::No,
 799             // If globally optimise-speed is already specified, just use that level.
 800             config::OptLevel::Less => return config::OptLevel::Less,
 801             config::OptLevel::Default => return config::OptLevel::Default,
 802             config::OptLevel::Aggressive => return config::OptLevel::Aggressive,
 803             // If globally optimize-for-size has been requested, use -O2 instead (if optimize(size)
 804             // are present).
 805             config::OptLevel::Size => config::OptLevel::Default,
 806             config::OptLevel::SizeMin => config::OptLevel::Default,
 807         };
 808
 809         let (defids, _) = tcx.collect_and_partition_mono_items(cratenum);
 810         for id in &*defids {
 811             let hir::CodegenFnAttrs { optimize, .. } = tcx.codegen_fn_attrs(*id);
 812             match optimize {
 813                 attr::OptimizeAttr::None => continue,
 814                 attr::OptimizeAttr::Size => continue,
 815                 attr::OptimizeAttr::Speed => {
 816                     return for_speed;
 817                 }
 818             }
 819         }
 820         return tcx.sess.opts.optimize;
 821     };
 822
 823     providers.dllimport_foreign_items = |tcx, krate| {
 824         let module_map = tcx.foreign_modules(krate);
 825         let module_map = module_map.iter()
 826             .map(|lib| (lib.def_id, lib))
 827             .collect::<FxHashMap<_, _>>();
 828
 829         let dllimports = tcx.native_libraries(krate)
 830             .iter()
 831             .filter(|lib| {
 832                 if lib.kind != cstore::NativeLibraryKind::NativeUnknown {
 833                     return false
 834                 }
 835                 let cfg = match lib.cfg {
 836                     Some(ref cfg) => cfg,
 837                     None => return true,
 838                 };
 839                 attr::cfg_matches(cfg, &tcx.sess.parse_sess, None)
 840             })
 841             .filter_map(|lib| lib.foreign_module)
 842             .map(|id| &module_map[&id])
 843             .flat_map(|module| module.foreign_items.iter().cloned())
 844             .collect();
 845         tcx.arena.alloc(dllimports)
 846     };
 847
 848     providers.is_dllimport_foreign_item = |tcx, def_id| {
 849         tcx.dllimport_foreign_items(def_id.krate).contains(&def_id)
 850     };
 851 }
 852
 853 fn determine_cgu_reuse<'a, 'tcx>(tcx: TyCtxt<'a, 'tcx, 'tcx>,
 854                                  cgu: &CodegenUnit<'tcx>)
 855                                  -> CguReuse {
 856     if !tcx.dep_graph.is_fully_enabled() {
 857         return CguReuse::No
 858     }
 859
 860     let work_product_id = &cgu.work_product_id();
 861     if tcx.dep_graph.previous_work_product(work_product_id).is_none() {
 862         // We don't have anything cached for this CGU. This can happen
 863         // if the CGU did not exist in the previous session.
 864         return CguReuse::No
 865     }
 866
 867     // Try to mark the CGU as green. If it we can do so, it means that nothing
 868     // affecting the LLVM module has changed and we can re-use a cached version.
 869     // If we compile with any kind of LTO, this means we can re-use the bitcode
 870     // of the Pre-LTO stage (possibly also the Post-LTO version but we'll only
 871     // know that later). If we are not doing LTO, there is only one optimized
 872     // version of each module, so we re-use that.
 873     let dep_node = cgu.codegen_dep_node(tcx);
 874     assert!(!tcx.dep_graph.dep_node_exists(&dep_node),
 875         "CompileCodegenUnit dep-node for CGU `{}` already exists before marking.",
 876         cgu.name());
 877
 878     if tcx.dep_graph.try_mark_green(tcx, &dep_node).is_some() {
 879         // We can re-use either the pre- or the post-thinlto state
 880         if tcx.sess.lto() != Lto::No {
 881             CguReuse::PreLto
 882         } else {
 883             CguReuse::PostLto
 884         }
 885     } else {
 886         CguReuse::No
 887     }
 888 }