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Initial support for the cfi directives. This is just enough to get
[android-x86/external-llvm.git] / lib / MC / MCDisassembler / EDDisassembler.cpp
1 //===-EDDisassembler.cpp - LLVM Enhanced Disassembler ---------------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 // 
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements the Enhanced Disassembly library's  disassembler class.
11 // The disassembler is responsible for vending individual instructions according
12 // to a given architecture and disassembly syntax.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #include "EDDisassembler.h"
17 #include "EDInst.h"
18 #include "llvm/MC/EDInstInfo.h"
19 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
20 #include "llvm/MC/MCContext.h"
21 #include "llvm/MC/MCDisassembler.h"
22 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
23 #include "llvm/MC/MCInst.h"
24 #include "llvm/MC/MCInstPrinter.h"
25 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
26 #include "llvm/MC/MCParser/AsmLexer.h"
27 #include "llvm/MC/MCParser/MCAsmParser.h"
28 #include "llvm/MC/MCParser/MCParsedAsmOperand.h"
29 #include "llvm/Support/MemoryBuffer.h"
30 #include "llvm/Support/MemoryObject.h"
31 #include "llvm/Support/SourceMgr.h"
32 #include "llvm/Target/TargetAsmLexer.h"
33 #include "llvm/Target/TargetAsmParser.h"
34 #include "llvm/Target/TargetRegistry.h"
35 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
36 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
37 #include "llvm/Target/TargetSelect.h"
38 using namespace llvm;
39
40 bool EDDisassembler::sInitialized = false;
41 EDDisassembler::DisassemblerMap_t EDDisassembler::sDisassemblers;
42
43 struct TripleMap {
44   Triple::ArchType Arch;
45   const char *String;
46 };
47
48 static struct TripleMap triplemap[] = {
49   { Triple::x86,          "i386-unknown-unknown"    },
50   { Triple::x86_64,       "x86_64-unknown-unknown"  },
51   { Triple::arm,          "arm-unknown-unknown"     },
52   { Triple::thumb,        "thumb-unknown-unknown"   },
53   { Triple::InvalidArch,  NULL,                     }
54 };
55
56 /// infoFromArch - Returns the TripleMap corresponding to a given architecture,
57 ///   or NULL if there is an error
58 ///
59 /// @arg arch - The Triple::ArchType for the desired architecture
60 static const char *tripleFromArch(Triple::ArchType arch) {
61   unsigned int infoIndex;
62   
63   for (infoIndex = 0; triplemap[infoIndex].String != NULL; ++infoIndex) {
64     if (arch == triplemap[infoIndex].Arch)
65       return triplemap[infoIndex].String;
66   }
67   
68   return NULL;
69 }
70
71 /// getLLVMSyntaxVariant - gets the constant to use to get an assembly printer
72 ///   for the desired assembly syntax, suitable for passing to 
73 ///   Target::createMCInstPrinter()
74 ///
75 /// @arg arch   - The target architecture
76 /// @arg syntax - The assembly syntax in sd form
77 static int getLLVMSyntaxVariant(Triple::ArchType arch,
78                                 EDDisassembler::AssemblySyntax syntax) {
79   switch (syntax) {
80   default:
81     return -1;
82   // Mappings below from X86AsmPrinter.cpp
83   case EDDisassembler::kEDAssemblySyntaxX86ATT:
84     if (arch == Triple::x86 || arch == Triple::x86_64)
85       return 0;
86     else
87       return -1;
88   case EDDisassembler::kEDAssemblySyntaxX86Intel:
89     if (arch == Triple::x86 || arch == Triple::x86_64)
90       return 1;
91     else
92       return -1;
93   case EDDisassembler::kEDAssemblySyntaxARMUAL:
94     if (arch == Triple::arm || arch == Triple::thumb)
95       return 0;
96     else
97       return -1;
98   }
99 }
100
101 void EDDisassembler::initialize() {
102   if (sInitialized)
103     return;
104   
105   sInitialized = true;
106   
107   InitializeAllTargetInfos();
108   InitializeAllTargets();
109   InitializeAllAsmPrinters();
110   InitializeAllAsmParsers();
111   InitializeAllDisassemblers();
112 }
113
114 #undef BRINGUP_TARGET
115
116 EDDisassembler *EDDisassembler::getDisassembler(Triple::ArchType arch,
117                                                 AssemblySyntax syntax) {
118   CPUKey key;
119   key.Arch = arch;
120   key.Syntax = syntax;
121   
122   EDDisassembler::DisassemblerMap_t::iterator i = sDisassemblers.find(key);
123   
124   if (i != sDisassemblers.end()) {
125     return i->second;
126   } else {
127     EDDisassembler* sdd = new EDDisassembler(key);
128     if (!sdd->valid()) {
129       delete sdd;
130       return NULL;
131     }
132     
133     sDisassemblers[key] = sdd;
134     
135     return sdd;
136   }
137   
138   return NULL;
139 }
140
141 EDDisassembler *EDDisassembler::getDisassembler(StringRef str,
142                                                 AssemblySyntax syntax) {
143   return getDisassembler(Triple(str).getArch(), syntax);
144 }
145
146 EDDisassembler::EDDisassembler(CPUKey &key) : 
147   Valid(false), 
148   HasSemantics(false), 
149   ErrorStream(nulls()), 
150   Key(key) {
151   const char *triple = tripleFromArch(key.Arch);
152     
153   if (!triple)
154     return;
155   
156   LLVMSyntaxVariant = getLLVMSyntaxVariant(key.Arch, key.Syntax);
157   
158   if (LLVMSyntaxVariant < 0)
159     return;
160   
161   std::string tripleString(triple);
162   std::string errorString;
163   
164   Tgt = TargetRegistry::lookupTarget(tripleString, 
165                                      errorString);
166   
167   if (!Tgt)
168     return;
169   
170   std::string featureString;
171   
172   TargetMachine.reset(Tgt->createTargetMachine(tripleString,
173                                                featureString));
174   
175   const TargetRegisterInfo *registerInfo = TargetMachine->getRegisterInfo();
176   
177   if (!registerInfo)
178     return;
179     
180   initMaps(*registerInfo);
181   
182   AsmInfo.reset(Tgt->createAsmInfo(tripleString));
183   
184   if (!AsmInfo)
185     return;
186   
187   Disassembler.reset(Tgt->createMCDisassembler());
188   
189   if (!Disassembler)
190     return;
191     
192   InstInfos = Disassembler->getEDInfo();
193   
194   InstString.reset(new std::string);
195   InstStream.reset(new raw_string_ostream(*InstString));
196   InstPrinter.reset(Tgt->createMCInstPrinter(LLVMSyntaxVariant, *AsmInfo));
197   
198   if (!InstPrinter)
199     return;
200     
201   GenericAsmLexer.reset(new AsmLexer(*AsmInfo));
202   SpecificAsmLexer.reset(Tgt->createAsmLexer(*AsmInfo));
203   SpecificAsmLexer->InstallLexer(*GenericAsmLexer);
204   
205   initMaps(*TargetMachine->getRegisterInfo());
206     
207   Valid = true;
208 }
209
210 EDDisassembler::~EDDisassembler() {
211   if (!valid())
212     return;
213 }
214
215 namespace {
216   /// EDMemoryObject - a subclass of MemoryObject that allows use of a callback
217   ///   as provided by the sd interface.  See MemoryObject.
218   class EDMemoryObject : public llvm::MemoryObject {
219   private:
220     EDByteReaderCallback Callback;
221     void *Arg;
222   public:
223     EDMemoryObject(EDByteReaderCallback callback,
224                    void *arg) : Callback(callback), Arg(arg) { }
225     ~EDMemoryObject() { }
226     uint64_t getBase() const { return 0x0; }
227     uint64_t getExtent() const { return (uint64_t)-1; }
228     int readByte(uint64_t address, uint8_t *ptr) const {
229       if (!Callback)
230         return -1;
231       
232       if (Callback(ptr, address, Arg))
233         return -1;
234       
235       return 0;
236     }
237   };
238 }
239
240 EDInst *EDDisassembler::createInst(EDByteReaderCallback byteReader, 
241                                    uint64_t address, 
242                                    void *arg) {
243   EDMemoryObject memoryObject(byteReader, arg);
244   
245   MCInst* inst = new MCInst;
246   uint64_t byteSize;
247   
248   if (!Disassembler->getInstruction(*inst,
249                                     byteSize,
250                                     memoryObject,
251                                     address,
252                                     ErrorStream)) {
253     delete inst;
254     return NULL;
255   } else {
256     const llvm::EDInstInfo *thisInstInfo;
257
258     thisInstInfo = &InstInfos[inst->getOpcode()];
259     
260     EDInst* sdInst = new EDInst(inst, byteSize, *this, thisInstInfo);
261     return sdInst;
262   }
263 }
264
265 void EDDisassembler::initMaps(const TargetRegisterInfo &registerInfo) {
266   unsigned numRegisters = registerInfo.getNumRegs();
267   unsigned registerIndex;
268   
269   for (registerIndex = 0; registerIndex < numRegisters; ++registerIndex) {
270     const char* registerName = registerInfo.get(registerIndex).Name;
271     
272     RegVec.push_back(registerName);
273     RegRMap[registerName] = registerIndex;
274   }
275   
276   switch (Key.Arch) {
277   default:
278     break;
279   case Triple::x86:
280   case Triple::x86_64:
281     stackPointers.insert(registerIDWithName("SP"));
282     stackPointers.insert(registerIDWithName("ESP"));
283     stackPointers.insert(registerIDWithName("RSP"));
284     
285     programCounters.insert(registerIDWithName("IP"));
286     programCounters.insert(registerIDWithName("EIP"));
287     programCounters.insert(registerIDWithName("RIP"));
288     break;
289   case Triple::arm:
290   case Triple::thumb:
291     stackPointers.insert(registerIDWithName("SP"));
292     
293     programCounters.insert(registerIDWithName("PC"));
294     break;  
295   }
296 }
297
298 const char *EDDisassembler::nameWithRegisterID(unsigned registerID) const {
299   if (registerID >= RegVec.size())
300     return NULL;
301   else
302     return RegVec[registerID].c_str();
303 }
304
305 unsigned EDDisassembler::registerIDWithName(const char *name) const {
306   regrmap_t::const_iterator iter = RegRMap.find(std::string(name));
307   if (iter == RegRMap.end())
308     return 0;
309   else
310     return (*iter).second;
311 }
312
313 bool EDDisassembler::registerIsStackPointer(unsigned registerID) {
314   return (stackPointers.find(registerID) != stackPointers.end());
315 }
316
317 bool EDDisassembler::registerIsProgramCounter(unsigned registerID) {
318   return (programCounters.find(registerID) != programCounters.end());
319 }
320
321 int EDDisassembler::printInst(std::string &str, MCInst &inst) {
322   PrinterMutex.acquire();
323   
324   InstPrinter->printInst(&inst, *InstStream);
325   InstStream->flush();
326   str = *InstString;
327   InstString->clear();
328   
329   PrinterMutex.release();
330   
331   return 0;
332 }
333
334 int EDDisassembler::parseInst(SmallVectorImpl<MCParsedAsmOperand*> &operands,
335                               SmallVectorImpl<AsmToken> &tokens,
336                               const std::string &str) {
337   int ret = 0;
338   
339   switch (Key.Arch) {
340   default:
341     return -1;
342   case Triple::x86:
343   case Triple::x86_64:
344   case Triple::arm:
345   case Triple::thumb:
346     break;
347   }
348   
349   const char *cStr = str.c_str();
350   MemoryBuffer *buf = MemoryBuffer::getMemBuffer(cStr, cStr + strlen(cStr));
351   
352   StringRef instName;
353   SMLoc instLoc;
354   
355   SourceMgr sourceMgr;
356   sourceMgr.AddNewSourceBuffer(buf, SMLoc()); // ownership of buf handed over
357   MCContext context(*AsmInfo, NULL);
358   OwningPtr<MCStreamer> streamer(createNullStreamer(context));
359   OwningPtr<MCAsmParser> genericParser(createMCAsmParser(*Tgt, sourceMgr,
360                                                          context, *streamer,
361                                                          *AsmInfo));
362   OwningPtr<TargetAsmParser> TargetParser(Tgt->createAsmParser(*genericParser,
363                                                                *TargetMachine));
364   
365   AsmToken OpcodeToken = genericParser->Lex();
366   AsmToken NextToken = genericParser->Lex();  // consume next token, because specificParser expects us to
367     
368   if (OpcodeToken.is(AsmToken::Identifier)) {
369     instName = OpcodeToken.getString();
370     instLoc = OpcodeToken.getLoc();
371     
372     if (NextToken.isNot(AsmToken::Eof) &&
373         TargetParser->ParseInstruction(instName, instLoc, operands))
374       ret = -1;
375   } else {
376     ret = -1;
377   }
378   
379   ParserMutex.acquire();
380   
381   if (!ret) {
382     GenericAsmLexer->setBuffer(buf);
383   
384     while (SpecificAsmLexer->Lex(),
385            SpecificAsmLexer->isNot(AsmToken::Eof) &&
386            SpecificAsmLexer->isNot(AsmToken::EndOfStatement)) {
387       if (SpecificAsmLexer->is(AsmToken::Error)) {
388         ret = -1;
389         break;
390       }
391       tokens.push_back(SpecificAsmLexer->getTok());
392     }
393   }
394
395   ParserMutex.release();
396   
397   return ret;
398 }
399
400 int EDDisassembler::llvmSyntaxVariant() const {
401   return LLVMSyntaxVariant;
402 }