src/librustc_trans/abi.rs

   1 // Copyright 2012-2016 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 use llvm::{self, ValueRef, AttributePlace};
  12 use base;
  13 use builder::Builder;
  14 use common::{type_is_fat_ptr, C_uint};
  15 use context::CrateContext;
  16 use cabi_x86;
  17 use cabi_x86_64;
  18 use cabi_x86_win64;
  19 use cabi_arm;
  20 use cabi_aarch64;
  21 use cabi_powerpc;
  22 use cabi_powerpc64;
  23 use cabi_s390x;
  24 use cabi_mips;
  25 use cabi_mips64;
  26 use cabi_asmjs;
  27 use cabi_msp430;
  28 use cabi_sparc;
  29 use cabi_sparc64;
  30 use cabi_nvptx;
  31 use cabi_nvptx64;
  32 use cabi_hexagon;
  33 use machine::llalign_of_min;
  34 use type_::Type;
  35 use type_of;
  36
  37 use rustc::hir;
  38 use rustc::ty::{self, Ty};
  39 use rustc::ty::layout::{self, Layout, LayoutTyper, TyLayout, Size};
  40
  41 use libc::c_uint;
  42 use std::cmp;
  43 use std::iter;
  44
  45 pub use syntax::abi::Abi;
  46 pub use rustc::ty::layout::{FAT_PTR_ADDR, FAT_PTR_EXTRA};
  47
  48 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Debug)]
  49 enum ArgKind {
  50     /// Pass the argument directly using the normal converted
  51     /// LLVM type or by coercing to another specified type
  52     Direct,
  53     /// Pass the argument indirectly via a hidden pointer
  54     Indirect,
  55     /// Ignore the argument (useful for empty struct)
  56     Ignore,
  57 }
  58
  59 // Hack to disable non_upper_case_globals only for the bitflags! and not for the rest
  60 // of this module
  61 pub use self::attr_impl::ArgAttribute;
  62
  63 #[allow(non_upper_case_globals)]
  64 #[allow(unused)]
  65 mod attr_impl {
  66     // The subset of llvm::Attribute needed for arguments, packed into a bitfield.
  67     bitflags! {
  68         #[derive(Default, Debug)]
  69         flags ArgAttribute : u16 {
  70             const ByVal     = 1 << 0,
  71             const NoAlias   = 1 << 1,
  72             const NoCapture = 1 << 2,
  73             const NonNull   = 1 << 3,
  74             const ReadOnly  = 1 << 4,
  75             const SExt      = 1 << 5,
  76             const StructRet = 1 << 6,
  77             const ZExt      = 1 << 7,
  78             const InReg     = 1 << 8,
  79         }
  80     }
  81 }
  82
  83 macro_rules! for_each_kind {
  84     ($flags: ident, $f: ident, $($kind: ident),+) => ({
  85         $(if $flags.contains(ArgAttribute::$kind) { $f(llvm::Attribute::$kind) })+
  86     })
  87 }
  88
  89 impl ArgAttribute {
  90     fn for_each_kind<F>(&self, mut f: F) where F: FnMut(llvm::Attribute) {
  91         for_each_kind!(self, f,
  92                        ByVal, NoAlias, NoCapture, NonNull, ReadOnly, SExt, StructRet, ZExt, InReg)
  93     }
  94 }
  95
  96 /// A compact representation of LLVM attributes (at least those relevant for this module)
  97 /// that can be manipulated without interacting with LLVM's Attribute machinery.
  98 #[derive(Copy, Clone, Debug, Default)]
  99 pub struct ArgAttributes {
 100     regular: ArgAttribute,
 101     dereferenceable_bytes: u64,
 102 }
 103
 104 impl ArgAttributes {
 105     pub fn set(&mut self, attr: ArgAttribute) -> &mut Self {
 106         self.regular = self.regular | attr;
 107         self
 108     }
 109
 110     pub fn set_dereferenceable(&mut self, bytes: u64) -> &mut Self {
 111         self.dereferenceable_bytes = bytes;
 112         self
 113     }
 114
 115     pub fn apply_llfn(&self, idx: AttributePlace, llfn: ValueRef) {
 116         unsafe {
 117             self.regular.for_each_kind(|attr| attr.apply_llfn(idx, llfn));
 118             if self.dereferenceable_bytes != 0 {
 119                 llvm::LLVMRustAddDereferenceableAttr(llfn,
 120                                                      idx.as_uint(),
 121                                                      self.dereferenceable_bytes);
 122             }
 123         }
 124     }
 125
 126     pub fn apply_callsite(&self, idx: AttributePlace, callsite: ValueRef) {
 127         unsafe {
 128             self.regular.for_each_kind(|attr| attr.apply_callsite(idx, callsite));
 129             if self.dereferenceable_bytes != 0 {
 130                 llvm::LLVMRustAddDereferenceableCallSiteAttr(callsite,
 131                                                              idx.as_uint(),
 132                                                              self.dereferenceable_bytes);
 133             }
 134         }
 135     }
 136 }
 137 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug)]
 138 pub enum RegKind {
 139     Integer,
 140     Float,
 141     Vector
 142 }
 143
 144 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, Debug)]
 145 pub struct Reg {
 146     pub kind: RegKind,
 147     pub size: Size,
 148 }
 149
 150 macro_rules! reg_ctor {
 151     ($name:ident, $kind:ident, $bits:expr) => {
 152         pub fn $name() -> Reg {
 153             Reg {
 154                 kind: RegKind::$kind,
 155                 size: Size::from_bits($bits)
 156             }
 157         }
 158     }
 159 }
 160
 161 impl Reg {
 162     reg_ctor!(i8, Integer, 8);
 163     reg_ctor!(i16, Integer, 16);
 164     reg_ctor!(i32, Integer, 32);
 165     reg_ctor!(i64, Integer, 64);
 166
 167     reg_ctor!(f32, Float, 32);
 168     reg_ctor!(f64, Float, 64);
 169 }
 170
 171 impl Reg {
 172     fn llvm_type(&self, ccx: &CrateContext) -> Type {
 173         match self.kind {
 174             RegKind::Integer => Type::ix(ccx, self.size.bits()),
 175             RegKind::Float => {
 176                 match self.size.bits() {
 177                     32 => Type::f32(ccx),
 178                     64 => Type::f64(ccx),
 179                     _ => bug!("unsupported float: {:?}", self)
 180                 }
 181             }
 182             RegKind::Vector => {
 183                 Type::vector(&Type::i8(ccx), self.size.bytes())
 184             }
 185         }
 186     }
 187 }
 188
 189 /// An argument passed entirely registers with the
 190 /// same kind (e.g. HFA / HVA on PPC64 and AArch64).
 191 #[derive(Copy, Clone)]
 192 pub struct Uniform {
 193     pub unit: Reg,
 194
 195     /// The total size of the argument, which can be:
 196     /// * equal to `unit.size` (one scalar/vector)
 197     /// * a multiple of `unit.size` (an array of scalar/vectors)
 198     /// * if `unit.kind` is `Integer`, the last element
 199     ///   can be shorter, i.e. `{ i64, i64, i32 }` for
 200     ///   64-bit integers with a total size of 20 bytes
 201     pub total: Size,
 202 }
 203
 204 impl From<Reg> for Uniform {
 205     fn from(unit: Reg) -> Uniform {
 206         Uniform {
 207             unit,
 208             total: unit.size
 209         }
 210     }
 211 }
 212
 213 impl Uniform {
 214     fn llvm_type(&self, ccx: &CrateContext) -> Type {
 215         let llunit = self.unit.llvm_type(ccx);
 216
 217         if self.total <= self.unit.size {
 218             return llunit;
 219         }
 220
 221         let count = self.total.bytes() / self.unit.size.bytes();
 222         let rem_bytes = self.total.bytes() % self.unit.size.bytes();
 223
 224         if rem_bytes == 0 {
 225             return Type::array(&llunit, count);
 226         }
 227
 228         // Only integers can be really split further.
 229         assert_eq!(self.unit.kind, RegKind::Integer);
 230
 231         let args: Vec<_> = (0..count).map(|_| llunit)
 232             .chain(iter::once(Type::ix(ccx, rem_bytes * 8)))
 233             .collect();
 234
 235         Type::struct_(ccx, &args, false)
 236     }
 237 }
 238
 239 pub trait LayoutExt<'tcx> {
 240     fn is_aggregate(&self) -> bool;
 241     fn homogenous_aggregate<'a>(&self, ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>) -> Option<Reg>;
 242 }
 243
 244 impl<'tcx> LayoutExt<'tcx> for TyLayout<'tcx> {
 245     fn is_aggregate(&self) -> bool {
 246         match *self.layout {
 247             Layout::Scalar { .. } |
 248             Layout::RawNullablePointer { .. } |
 249             Layout::CEnum { .. } |
 250             Layout::Vector { .. } => false,
 251
 252             Layout::Array { .. } |
 253             Layout::FatPointer { .. } |
 254             Layout::Univariant { .. } |
 255             Layout::UntaggedUnion { .. } |
 256             Layout::General { .. } |
 257             Layout::StructWrappedNullablePointer { .. } => true
 258         }
 259     }
 260
 261     fn homogenous_aggregate<'a>(&self, ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>) -> Option<Reg> {
 262         match *self.layout {
 263             // The primitives for this algorithm.
 264             Layout::Scalar { value, .. } |
 265             Layout::RawNullablePointer { value, .. } => {
 266                 let kind = match value {
 267                     layout::Int(_) |
 268                     layout::Pointer => RegKind::Integer,
 269                     layout::F32 |
 270                     layout::F64 => RegKind::Float
 271                 };
 272                 Some(Reg {
 273                     kind,
 274                     size: self.size(ccx)
 275                 })
 276             }
 277
 278             Layout::CEnum { .. } => {
 279                 Some(Reg {
 280                     kind: RegKind::Integer,
 281                     size: self.size(ccx)
 282                 })
 283             }
 284
 285             Layout::Vector { .. } => {
 286                 Some(Reg {
 287                     kind: RegKind::Vector,
 288                     size: self.size(ccx)
 289                 })
 290             }
 291
 292             Layout::Array { count, .. } => {
 293                 if count > 0 {
 294                     self.field(ccx, 0).homogenous_aggregate(ccx)
 295                 } else {
 296                     None
 297                 }
 298             }
 299
 300             Layout::Univariant { ref variant, .. } => {
 301                 let mut unaligned_offset = Size::from_bytes(0);
 302                 let mut result = None;
 303
 304                 for i in 0..self.field_count() {
 305                     if unaligned_offset != variant.offsets[i] {
 306                         return None;
 307                     }
 308
 309                     let field = self.field(ccx, i);
 310                     match (result, field.homogenous_aggregate(ccx)) {
 311                         // The field itself must be a homogenous aggregate.
 312                         (_, None) => return None,
 313                         // If this is the first field, record the unit.
 314                         (None, Some(unit)) => {
 315                             result = Some(unit);
 316                         }
 317                         // For all following fields, the unit must be the same.
 318                         (Some(prev_unit), Some(unit)) => {
 319                             if prev_unit != unit {
 320                                 return None;
 321                             }
 322                         }
 323                     }
 324
 325                     // Keep track of the offset (without padding).
 326                     let size = field.size(ccx);
 327                     match unaligned_offset.checked_add(size, ccx) {
 328                         Some(offset) => unaligned_offset = offset,
 329                         None => return None
 330                     }
 331                 }
 332
 333                 // There needs to be no padding.
 334                 if unaligned_offset != self.size(ccx) {
 335                     None
 336                 } else {
 337                     result
 338                 }
 339             }
 340
 341             Layout::UntaggedUnion { .. } => {
 342                 let mut max = Size::from_bytes(0);
 343                 let mut result = None;
 344
 345                 for i in 0..self.field_count() {
 346                     let field = self.field(ccx, i);
 347                     match (result, field.homogenous_aggregate(ccx)) {
 348                         // The field itself must be a homogenous aggregate.
 349                         (_, None) => return None,
 350                         // If this is the first field, record the unit.
 351                         (None, Some(unit)) => {
 352                             result = Some(unit);
 353                         }
 354                         // For all following fields, the unit must be the same.
 355                         (Some(prev_unit), Some(unit)) => {
 356                             if prev_unit != unit {
 357                                 return None;
 358                             }
 359                         }
 360                     }
 361
 362                     // Keep track of the offset (without padding).
 363                     let size = field.size(ccx);
 364                     if size > max {
 365                         max = size;
 366                     }
 367                 }
 368
 369                 // There needs to be no padding.
 370                 if max != self.size(ccx) {
 371                     None
 372                 } else {
 373                     result
 374                 }
 375             }
 376
 377             // Rust-specific types, which we can ignore for C ABIs.
 378             Layout::FatPointer { .. } |
 379             Layout::General { .. } |
 380             Layout::StructWrappedNullablePointer { .. } => None
 381         }
 382     }
 383 }
 384
 385 pub enum CastTarget {
 386     Uniform(Uniform),
 387     Pair(Reg, Reg)
 388 }
 389
 390 impl From<Reg> for CastTarget {
 391     fn from(unit: Reg) -> CastTarget {
 392         CastTarget::Uniform(Uniform::from(unit))
 393     }
 394 }
 395
 396 impl From<Uniform> for CastTarget {
 397     fn from(uniform: Uniform) -> CastTarget {
 398         CastTarget::Uniform(uniform)
 399     }
 400 }
 401
 402 impl CastTarget {
 403     fn llvm_type(&self, ccx: &CrateContext) -> Type {
 404         match *self {
 405             CastTarget::Uniform(u) => u.llvm_type(ccx),
 406             CastTarget::Pair(a, b) => {
 407                 Type::struct_(ccx, &[
 408                     a.llvm_type(ccx),
 409                     b.llvm_type(ccx)
 410                 ], false)
 411             }
 412         }
 413     }
 414 }
 415
 416 /// Information about how a specific C type
 417 /// should be passed to or returned from a function
 418 ///
 419 /// This is borrowed from clang's ABIInfo.h
 420 #[derive(Clone, Copy, Debug)]
 421 pub struct ArgType<'tcx> {
 422     kind: ArgKind,
 423     pub layout: TyLayout<'tcx>,
 424     /// Coerced LLVM Type
 425     pub cast: Option<Type>,
 426     /// Dummy argument, which is emitted before the real argument
 427     pub pad: Option<Type>,
 428     /// LLVM attributes of argument
 429     pub attrs: ArgAttributes
 430 }
 431
 432 impl<'a, 'tcx> ArgType<'tcx> {
 433     fn new(layout: TyLayout<'tcx>) -> ArgType<'tcx> {
 434         ArgType {
 435             kind: ArgKind::Direct,
 436             layout: layout,
 437             cast: None,
 438             pad: None,
 439             attrs: ArgAttributes::default()
 440         }
 441     }
 442
 443     pub fn make_indirect(&mut self, ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>) {
 444         assert_eq!(self.kind, ArgKind::Direct);
 445
 446         // Wipe old attributes, likely not valid through indirection.
 447         self.attrs = ArgAttributes::default();
 448
 449         let llarg_sz = self.layout.size(ccx).bytes();
 450
 451         // For non-immediate arguments the callee gets its own copy of
 452         // the value on the stack, so there are no aliases. It's also
 453         // program-invisible so can't possibly capture
 454         self.attrs.set(ArgAttribute::NoAlias)
 455                   .set(ArgAttribute::NoCapture)
 456                   .set_dereferenceable(llarg_sz);
 457
 458         self.kind = ArgKind::Indirect;
 459     }
 460
 461     pub fn ignore(&mut self) {
 462         assert_eq!(self.kind, ArgKind::Direct);
 463         self.kind = ArgKind::Ignore;
 464     }
 465
 466     pub fn extend_integer_width_to(&mut self, bits: u64) {
 467         // Only integers have signedness
 468         let (i, signed) = match *self.layout {
 469             Layout::Scalar { value, .. } => {
 470                 match value {
 471                     layout::Int(i) => {
 472                         if self.layout.ty.is_integral() {
 473                             (i, self.layout.ty.is_signed())
 474                         } else {
 475                             return;
 476                         }
 477                     }
 478                     _ => return
 479                 }
 480             }
 481
 482             // Rust enum types that map onto C enums also need to follow
 483             // the target ABI zero-/sign-extension rules.
 484             Layout::CEnum { discr, signed, .. } => (discr, signed),
 485
 486             _ => return
 487         };
 488
 489         if i.size().bits() < bits {
 490             self.attrs.set(if signed {
 491                 ArgAttribute::SExt
 492             } else {
 493                 ArgAttribute::ZExt
 494             });
 495         }
 496     }
 497
 498     pub fn cast_to<T: Into<CastTarget>>(&mut self, ccx: &CrateContext, target: T) {
 499         self.cast = Some(target.into().llvm_type(ccx));
 500     }
 501
 502     pub fn pad_with(&mut self, ccx: &CrateContext, reg: Reg) {
 503         self.pad = Some(reg.llvm_type(ccx));
 504     }
 505
 506     pub fn is_indirect(&self) -> bool {
 507         self.kind == ArgKind::Indirect
 508     }
 509
 510     pub fn is_ignore(&self) -> bool {
 511         self.kind == ArgKind::Ignore
 512     }
 513
 514     /// Get the LLVM type for an lvalue of the original Rust type of
 515     /// this argument/return, i.e. the result of `type_of::type_of`.
 516     pub fn memory_ty(&self, ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>) -> Type {
 517         type_of::type_of(ccx, self.layout.ty)
 518     }
 519
 520     /// Store a direct/indirect value described by this ArgType into a
 521     /// lvalue for the original Rust type of this argument/return.
 522     /// Can be used for both storing formal arguments into Rust variables
 523     /// or results of call/invoke instructions into their destinations.
 524     pub fn store(&self, bcx: &Builder<'a, 'tcx>, mut val: ValueRef, dst: ValueRef) {
 525         if self.is_ignore() {
 526             return;
 527         }
 528         let ccx = bcx.ccx;
 529         if self.is_indirect() {
 530             let llsz = C_uint(ccx, self.layout.size(ccx).bytes());
 531             let llalign = self.layout.align(ccx).abi();
 532             base::call_memcpy(bcx, dst, val, llsz, llalign as u32);
 533         } else if let Some(ty) = self.cast {
 534             // FIXME(eddyb): Figure out when the simpler Store is safe, clang
 535             // uses it for i16 -> {i8, i8}, but not for i24 -> {i8, i8, i8}.
 536             let can_store_through_cast_ptr = false;
 537             if can_store_through_cast_ptr {
 538                 let cast_dst = bcx.pointercast(dst, ty.ptr_to());
 539                 let llalign = self.layout.align(ccx).abi();
 540                 bcx.store(val, cast_dst, Some(llalign as u32));
 541             } else {
 542                 // The actual return type is a struct, but the ABI
 543                 // adaptation code has cast it into some scalar type.  The
 544                 // code that follows is the only reliable way I have
 545                 // found to do a transform like i64 -> {i32,i32}.
 546                 // Basically we dump the data onto the stack then memcpy it.
 547                 //
 548                 // Other approaches I tried:
 549                 // - Casting rust ret pointer to the foreign type and using Store
 550                 //   is (a) unsafe if size of foreign type > size of rust type and
 551                 //   (b) runs afoul of strict aliasing rules, yielding invalid
 552                 //   assembly under -O (specifically, the store gets removed).
 553                 // - Truncating foreign type to correct integral type and then
 554                 //   bitcasting to the struct type yields invalid cast errors.
 555
 556                 // We instead thus allocate some scratch space...
 557                 let llscratch = bcx.alloca(ty, "abi_cast", None);
 558                 base::Lifetime::Start.call(bcx, llscratch);
 559
 560                 // ...where we first store the value...
 561                 bcx.store(val, llscratch, None);
 562
 563                 // ...and then memcpy it to the intended destination.
 564                 base::call_memcpy(bcx,
 565                                   bcx.pointercast(dst, Type::i8p(ccx)),
 566                                   bcx.pointercast(llscratch, Type::i8p(ccx)),
 567                                   C_uint(ccx, self.layout.size(ccx).bytes()),
 568                                   cmp::min(self.layout.align(ccx).abi() as u32,
 569                                            llalign_of_min(ccx, ty)));
 570
 571                 base::Lifetime::End.call(bcx, llscratch);
 572             }
 573         } else {
 574             if self.layout.ty == ccx.tcx().types.bool {
 575                 val = bcx.zext(val, Type::i8(ccx));
 576             }
 577             bcx.store(val, dst, None);
 578         }
 579     }
 580
 581     pub fn store_fn_arg(&self, bcx: &Builder<'a, 'tcx>, idx: &mut usize, dst: ValueRef) {
 582         if self.pad.is_some() {
 583             *idx += 1;
 584         }
 585         if self.is_ignore() {
 586             return;
 587         }
 588         let val = llvm::get_param(bcx.llfn(), *idx as c_uint);
 589         *idx += 1;
 590         self.store(bcx, val, dst);
 591     }
 592 }
 593
 594 /// Metadata describing how the arguments to a native function
 595 /// should be passed in order to respect the native ABI.
 596 ///
 597 /// I will do my best to describe this structure, but these
 598 /// comments are reverse-engineered and may be inaccurate. -NDM
 599 #[derive(Clone, Debug)]
 600 pub struct FnType<'tcx> {
 601     /// The LLVM types of each argument.
 602     pub args: Vec<ArgType<'tcx>>,
 603
 604     /// LLVM return type.
 605     pub ret: ArgType<'tcx>,
 606
 607     pub variadic: bool,
 608
 609     pub cconv: llvm::CallConv
 610 }
 611
 612 impl<'a, 'tcx> FnType<'tcx> {
 613     pub fn new(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
 614                sig: ty::FnSig<'tcx>,
 615                extra_args: &[Ty<'tcx>]) -> FnType<'tcx> {
 616         let mut fn_ty = FnType::unadjusted(ccx, sig, extra_args);
 617         fn_ty.adjust_for_abi(ccx, sig);
 618         fn_ty
 619     }
 620
 621     pub fn new_vtable(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
 622                       sig: ty::FnSig<'tcx>,
 623                       extra_args: &[Ty<'tcx>]) -> FnType<'tcx> {
 624         let mut fn_ty = FnType::unadjusted(ccx, sig, extra_args);
 625         // Don't pass the vtable, it's not an argument of the virtual fn.
 626         fn_ty.args[1].ignore();
 627         fn_ty.adjust_for_abi(ccx, sig);
 628         fn_ty
 629     }
 630
 631     pub fn unadjusted(ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
 632                       sig: ty::FnSig<'tcx>,
 633                       extra_args: &[Ty<'tcx>]) -> FnType<'tcx> {
 634         use self::Abi::*;
 635         let cconv = match ccx.sess().target.target.adjust_abi(sig.abi) {
 636             RustIntrinsic | PlatformIntrinsic |
 637             Rust | RustCall => llvm::CCallConv,
 638
 639             // It's the ABI's job to select this, not us.
 640             System => bug!("system abi should be selected elsewhere"),
 641
 642             Stdcall => llvm::X86StdcallCallConv,
 643             Fastcall => llvm::X86FastcallCallConv,
 644             Vectorcall => llvm::X86_VectorCall,
 645             C => llvm::CCallConv,
 646             Unadjusted => llvm::CCallConv,
 647             Win64 => llvm::X86_64_Win64,
 648             SysV64 => llvm::X86_64_SysV,
 649             Aapcs => llvm::ArmAapcsCallConv,
 650             PtxKernel => llvm::PtxKernel,
 651             Msp430Interrupt => llvm::Msp430Intr,
 652             X86Interrupt => llvm::X86_Intr,
 653
 654             // These API constants ought to be more specific...
 655             Cdecl => llvm::CCallConv,
 656         };
 657
 658         let mut inputs = sig.inputs();
 659         let extra_args = if sig.abi == RustCall {
 660             assert!(!sig.variadic && extra_args.is_empty());
 661
 662             match sig.inputs().last().unwrap().sty {
 663                 ty::TyTuple(ref tupled_arguments, _) => {
 664                     inputs = &sig.inputs()[0..sig.inputs().len() - 1];
 665                     tupled_arguments
 666                 }
 667                 _ => {
 668                     bug!("argument to function with \"rust-call\" ABI \
 669                           is not a tuple");
 670                 }
 671             }
 672         } else {
 673             assert!(sig.variadic || extra_args.is_empty());
 674             extra_args
 675         };
 676
 677         let target = &ccx.sess().target.target;
 678         let win_x64_gnu = target.target_os == "windows"
 679                        && target.arch == "x86_64"
 680                        && target.target_env == "gnu";
 681         let linux_s390x = target.target_os == "linux"
 682                        && target.arch == "s390x"
 683                        && target.target_env == "gnu";
 684         let rust_abi = match sig.abi {
 685             RustIntrinsic | PlatformIntrinsic | Rust | RustCall => true,
 686             _ => false
 687         };
 688
 689         let arg_of = |ty: Ty<'tcx>, is_return: bool| {
 690             let mut arg = ArgType::new(ccx.layout_of(ty));
 691             if ty.is_bool() {
 692                 arg.attrs.set(ArgAttribute::ZExt);
 693             } else {
 694                 if arg.layout.size(ccx).bytes() == 0 {
 695                     // For some forsaken reason, x86_64-pc-windows-gnu
 696                     // doesn't ignore zero-sized struct arguments.
 697                     // The same is true for s390x-unknown-linux-gnu.
 698                     if is_return || rust_abi ||
 699                        (!win_x64_gnu && !linux_s390x) {
 700                         arg.ignore();
 701                     }
 702                 }
 703             }
 704             arg
 705         };
 706
 707         let ret_ty = sig.output();
 708         let mut ret = arg_of(ret_ty, true);
 709
 710         if !type_is_fat_ptr(ccx, ret_ty) {
 711             // The `noalias` attribute on the return value is useful to a
 712             // function ptr caller.
 713             if ret_ty.is_box() {
 714                 // `Box` pointer return values never alias because ownership
 715                 // is transferred
 716                 ret.attrs.set(ArgAttribute::NoAlias);
 717             }
 718
 719             // We can also mark the return value as `dereferenceable` in certain cases
 720             match ret_ty.sty {
 721                 // These are not really pointers but pairs, (pointer, len)
 722                 ty::TyRef(_, ty::TypeAndMut { ty, .. }) => {
 723                     ret.attrs.set_dereferenceable(ccx.size_of(ty));
 724                 }
 725                 ty::TyAdt(def, _) if def.is_box() => {
 726                     ret.attrs.set_dereferenceable(ccx.size_of(ret_ty.boxed_ty()));
 727                 }
 728                 _ => {}
 729             }
 730         }
 731
 732         let mut args = Vec::with_capacity(inputs.len() + extra_args.len());
 733
 734         // Handle safe Rust thin and fat pointers.
 735         let rust_ptr_attrs = |ty: Ty<'tcx>, arg: &mut ArgType| match ty.sty {
 736             // `Box` pointer parameters never alias because ownership is transferred
 737             ty::TyAdt(def, _) if def.is_box() => {
 738                 arg.attrs.set(ArgAttribute::NoAlias);
 739                 Some(ty.boxed_ty())
 740             }
 741
 742             ty::TyRef(b, mt) => {
 743                 use rustc::ty::{BrAnon, ReLateBound};
 744
 745                 // `&mut` pointer parameters never alias other parameters, or mutable global data
 746                 //
 747                 // `&T` where `T` contains no `UnsafeCell<U>` is immutable, and can be marked as
 748                 // both `readonly` and `noalias`, as LLVM's definition of `noalias` is based solely
 749                 // on memory dependencies rather than pointer equality
 750                 let is_freeze = ccx.shared().type_is_freeze(mt.ty);
 751
 752                 if mt.mutbl != hir::MutMutable && is_freeze {
 753                     arg.attrs.set(ArgAttribute::NoAlias);
 754                 }
 755
 756                 if mt.mutbl == hir::MutImmutable && is_freeze {
 757                     arg.attrs.set(ArgAttribute::ReadOnly);
 758                 }
 759
 760                 // When a reference in an argument has no named lifetime, it's
 761                 // impossible for that reference to escape this function
 762                 // (returned or stored beyond the call by a closure).
 763                 if let ReLateBound(_, BrAnon(_)) = *b {
 764                     arg.attrs.set(ArgAttribute::NoCapture);
 765                 }
 766
 767                 Some(mt.ty)
 768             }
 769             _ => None
 770         };
 771
 772         for ty in inputs.iter().chain(extra_args.iter()) {
 773             let mut arg = arg_of(ty, false);
 774
 775             if let ty::layout::FatPointer { .. } = *arg.layout {
 776                 let mut data = ArgType::new(arg.layout.field(ccx, 0));
 777                 let mut info = ArgType::new(arg.layout.field(ccx, 1));
 778
 779                 if let Some(inner) = rust_ptr_attrs(ty, &mut data) {
 780                     data.attrs.set(ArgAttribute::NonNull);
 781                     if ccx.tcx().struct_tail(inner).is_trait() {
 782                         // vtables can be safely marked non-null, readonly
 783                         // and noalias.
 784                         info.attrs.set(ArgAttribute::NonNull);
 785                         info.attrs.set(ArgAttribute::ReadOnly);
 786                         info.attrs.set(ArgAttribute::NoAlias);
 787                     }
 788                 }
 789                 args.push(data);
 790                 args.push(info);
 791             } else {
 792                 if let Some(inner) = rust_ptr_attrs(ty, &mut arg) {
 793                     arg.attrs.set_dereferenceable(ccx.size_of(inner));
 794                 }
 795                 args.push(arg);
 796             }
 797         }
 798
 799         FnType {
 800             args: args,
 801             ret: ret,
 802             variadic: sig.variadic,
 803             cconv: cconv
 804         }
 805     }
 806
 807     fn adjust_for_abi(&mut self,
 808                       ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>,
 809                       sig: ty::FnSig<'tcx>) {
 810         let abi = sig.abi;
 811         if abi == Abi::Unadjusted { return }
 812
 813         if abi == Abi::Rust || abi == Abi::RustCall ||
 814            abi == Abi::RustIntrinsic || abi == Abi::PlatformIntrinsic {
 815             let fixup = |arg: &mut ArgType<'tcx>| {
 816                 if !arg.layout.is_aggregate() {
 817                     return;
 818                 }
 819
 820                 let size = arg.layout.size(ccx);
 821
 822                 if let Some(unit) = arg.layout.homogenous_aggregate(ccx) {
 823                     // Replace newtypes with their inner-most type.
 824                     if unit.size == size {
 825                         // Needs a cast as we've unpacked a newtype.
 826                         arg.cast_to(ccx, unit);
 827                         return;
 828                     }
 829
 830                     // Pairs of floats.
 831                     if unit.kind == RegKind::Float {
 832                         if unit.size.checked_mul(2, ccx) == Some(size) {
 833                             // FIXME(eddyb) This should be using Uniform instead of a pair,
 834                             // but the resulting [2 x float/double] breaks emscripten.
 835                             // See https://github.com/kripken/emscripten-fastcomp/issues/178.
 836                             arg.cast_to(ccx, CastTarget::Pair(unit, unit));
 837                             return;
 838                         }
 839                     }
 840                 }
 841
 842                 if size > layout::Pointer.size(ccx) {
 843                     arg.make_indirect(ccx);
 844                 } else {
 845                     // We want to pass small aggregates as immediates, but using
 846                     // a LLVM aggregate type for this leads to bad optimizations,
 847                     // so we pick an appropriately sized integer type instead.
 848                     arg.cast_to(ccx, Reg {
 849                         kind: RegKind::Integer,
 850                         size
 851                     });
 852                 }
 853             };
 854             // Fat pointers are returned by-value.
 855             if !self.ret.is_ignore() {
 856                 if !type_is_fat_ptr(ccx, sig.output()) {
 857                     fixup(&mut self.ret);
 858                 }
 859             }
 860             for arg in &mut self.args {
 861                 if arg.is_ignore() { continue; }
 862                 fixup(arg);
 863             }
 864             if self.ret.is_indirect() {
 865                 self.ret.attrs.set(ArgAttribute::StructRet);
 866             }
 867             return;
 868         }
 869
 870         match &ccx.sess().target.target.arch[..] {
 871             "x86" => {
 872                 let flavor = if abi == Abi::Fastcall {
 873                     cabi_x86::Flavor::Fastcall
 874                 } else {
 875                     cabi_x86::Flavor::General
 876                 };
 877                 cabi_x86::compute_abi_info(ccx, self, flavor);
 878             },
 879             "x86_64" => if abi == Abi::SysV64 {
 880                 cabi_x86_64::compute_abi_info(ccx, self);
 881             } else if abi == Abi::Win64 || ccx.sess().target.target.options.is_like_windows {
 882                 cabi_x86_win64::compute_abi_info(ccx, self);
 883             } else {
 884                 cabi_x86_64::compute_abi_info(ccx, self);
 885             },
 886             "aarch64" => cabi_aarch64::compute_abi_info(ccx, self),
 887             "arm" => cabi_arm::compute_abi_info(ccx, self),
 888             "mips" => cabi_mips::compute_abi_info(ccx, self),
 889             "mips64" => cabi_mips64::compute_abi_info(ccx, self),
 890             "powerpc" => cabi_powerpc::compute_abi_info(ccx, self),
 891             "powerpc64" => cabi_powerpc64::compute_abi_info(ccx, self),
 892             "s390x" => cabi_s390x::compute_abi_info(ccx, self),
 893             "asmjs" => cabi_asmjs::compute_abi_info(ccx, self),
 894             "wasm32" => cabi_asmjs::compute_abi_info(ccx, self),
 895             "msp430" => cabi_msp430::compute_abi_info(ccx, self),
 896             "sparc" => cabi_sparc::compute_abi_info(ccx, self),
 897             "sparc64" => cabi_sparc64::compute_abi_info(ccx, self),
 898             "nvptx" => cabi_nvptx::compute_abi_info(ccx, self),
 899             "nvptx64" => cabi_nvptx64::compute_abi_info(ccx, self),
 900             "hexagon" => cabi_hexagon::compute_abi_info(ccx, self),
 901             a => ccx.sess().fatal(&format!("unrecognized arch \"{}\" in target specification", a))
 902         }
 903
 904         if self.ret.is_indirect() {
 905             self.ret.attrs.set(ArgAttribute::StructRet);
 906         }
 907     }
 908
 909     pub fn llvm_type(&self, ccx: &CrateContext<'a, 'tcx>) -> Type {
 910         let mut llargument_tys = Vec::new();
 911
 912         let llreturn_ty = if self.ret.is_ignore() {
 913             Type::void(ccx)
 914         } else if self.ret.is_indirect() {
 915             llargument_tys.push(self.ret.memory_ty(ccx).ptr_to());
 916             Type::void(ccx)
 917         } else {
 918             self.ret.cast.unwrap_or_else(|| {
 919                 type_of::immediate_type_of(ccx, self.ret.layout.ty)
 920             })
 921         };
 922
 923         for arg in &self.args {
 924             if arg.is_ignore() {
 925                 continue;
 926             }
 927             // add padding
 928             if let Some(ty) = arg.pad {
 929                 llargument_tys.push(ty);
 930             }
 931
 932             let llarg_ty = if arg.is_indirect() {
 933                 arg.memory_ty(ccx).ptr_to()
 934             } else {
 935                 arg.cast.unwrap_or_else(|| {
 936                     type_of::immediate_type_of(ccx, arg.layout.ty)
 937                 })
 938             };
 939
 940             llargument_tys.push(llarg_ty);
 941         }
 942
 943         if self.variadic {
 944             Type::variadic_func(&llargument_tys, &llreturn_ty)
 945         } else {
 946             Type::func(&llargument_tys, &llreturn_ty)
 947         }
 948     }
 949
 950     pub fn apply_attrs_llfn(&self, llfn: ValueRef) {
 951         let mut i = if self.ret.is_indirect() { 1 } else { 0 };
 952         if !self.ret.is_ignore() {
 953             self.ret.attrs.apply_llfn(llvm::AttributePlace::Argument(i), llfn);
 954         }
 955         i += 1;
 956         for arg in &self.args {
 957             if !arg.is_ignore() {
 958                 if arg.pad.is_some() { i += 1; }
 959                 arg.attrs.apply_llfn(llvm::AttributePlace::Argument(i), llfn);
 960                 i += 1;
 961             }
 962         }
 963     }
 964
 965     pub fn apply_attrs_callsite(&self, callsite: ValueRef) {
 966         let mut i = if self.ret.is_indirect() { 1 } else { 0 };
 967         if !self.ret.is_ignore() {
 968             self.ret.attrs.apply_callsite(llvm::AttributePlace::Argument(i), callsite);
 969         }
 970         i += 1;
 971         for arg in &self.args {
 972             if !arg.is_ignore() {
 973                 if arg.pad.is_some() { i += 1; }
 974                 arg.attrs.apply_callsite(llvm::AttributePlace::Argument(i), callsite);
 975                 i += 1;
 976             }
 977         }
 978
 979         if self.cconv != llvm::CCallConv {
 980             llvm::SetInstructionCallConv(callsite, self.cconv);
 981         }
 982     }
 983 }
 984
 985 pub fn align_up_to(off: u64, a: u64) -> u64 {
 986     (off + a - 1) / a * a
 987 }