contrib/llvm/tools/clang/lib/CodeGen/CGObjCGNU.cpp

   1 //===------- CGObjCGNU.cpp - Emit LLVM Code from ASTs for a Module --------===//
   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 provides Objective-C code generation targeting the GNU runtime.  The
  11 // class in this file generates structures used by the GNU Objective-C runtime
  12 // library.  These structures are defined in objc/objc.h and objc/objc-api.h in
  13 // the GNU runtime distribution.
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #include "CGObjCRuntime.h"
  18 #include "CGCleanup.h"
  19 #include "CodeGenFunction.h"
  20 #include "CodeGenModule.h"
  21 #include "clang/AST/ASTContext.h"
  22 #include "clang/AST/Decl.h"
  23 #include "clang/AST/DeclObjC.h"
  24 #include "clang/AST/RecordLayout.h"
  25 #include "clang/AST/StmtObjC.h"
  26 #include "clang/Basic/FileManager.h"
  27 #include "clang/Basic/SourceManager.h"
  28 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  29 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  30 #include "llvm/IR/CallSite.h"
  31 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  32 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
  33 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  34 #include "llvm/IR/Module.h"
  35 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  36 #include <cstdarg>
  37
  38
  39 using namespace clang;
  40 using namespace CodeGen;
  41
  42
  43 namespace {
  44 /// Class that lazily initialises the runtime function.  Avoids inserting the
  45 /// types and the function declaration into a module if they're not used, and
  46 /// avoids constructing the type more than once if it's used more than once.
  47 class LazyRuntimeFunction {
  48   CodeGenModule *CGM;
  49   llvm::FunctionType *FTy;
  50   const char *FunctionName;
  51   llvm::Constant *Function;
  52
  53 public:
  54   /// Constructor leaves this class uninitialized, because it is intended to
  55   /// be used as a field in another class and not all of the types that are
  56   /// used as arguments will necessarily be available at construction time.
  57   LazyRuntimeFunction()
  58       : CGM(nullptr), FunctionName(nullptr), Function(nullptr) {}
  59
  60   /// Initialises the lazy function with the name, return type, and the types
  61   /// of the arguments.
  62   LLVM_END_WITH_NULL
  63   void init(CodeGenModule *Mod, const char *name, llvm::Type *RetTy, ...) {
  64     CGM = Mod;
  65     FunctionName = name;
  66     Function = nullptr;
  67     std::vector<llvm::Type *> ArgTys;
  68     va_list Args;
  69     va_start(Args, RetTy);
  70     while (llvm::Type *ArgTy = va_arg(Args, llvm::Type *))
  71       ArgTys.push_back(ArgTy);
  72     va_end(Args);
  73     FTy = llvm::FunctionType::get(RetTy, ArgTys, false);
  74   }
  75
  76   llvm::FunctionType *getType() { return FTy; }
  77
  78   /// Overloaded cast operator, allows the class to be implicitly cast to an
  79   /// LLVM constant.
  80   operator llvm::Constant *() {
  81     if (!Function) {
  82       if (!FunctionName)
  83         return nullptr;
  84       Function =
  85           cast<llvm::Constant>(CGM->CreateRuntimeFunction(FTy, FunctionName));
  86     }
  87     return Function;
  88   }
  89   operator llvm::Function *() {
  90     return cast<llvm::Function>((llvm::Constant *)*this);
  91   }
  92 };
  93
  94
  95 /// GNU Objective-C runtime code generation.  This class implements the parts of
  96 /// Objective-C support that are specific to the GNU family of runtimes (GCC,
  97 /// GNUstep and ObjFW).
  98 class CGObjCGNU : public CGObjCRuntime {
  99 protected:
 100   /// The LLVM module into which output is inserted
 101   llvm::Module &TheModule;
 102   /// strut objc_super.  Used for sending messages to super.  This structure
 103   /// contains the receiver (object) and the expected class.
 104   llvm::StructType *ObjCSuperTy;
 105   /// struct objc_super*.  The type of the argument to the superclass message
 106   /// lookup functions.
 107   llvm::PointerType *PtrToObjCSuperTy;
 108   /// LLVM type for selectors.  Opaque pointer (i8*) unless a header declaring
 109   /// SEL is included in a header somewhere, in which case it will be whatever
 110   /// type is declared in that header, most likely {i8*, i8*}.
 111   llvm::PointerType *SelectorTy;
 112   /// LLVM i8 type.  Cached here to avoid repeatedly getting it in all of the
 113   /// places where it's used
 114   llvm::IntegerType *Int8Ty;
 115   /// Pointer to i8 - LLVM type of char*, for all of the places where the
 116   /// runtime needs to deal with C strings.
 117   llvm::PointerType *PtrToInt8Ty;
 118   /// Instance Method Pointer type.  This is a pointer to a function that takes,
 119   /// at a minimum, an object and a selector, and is the generic type for
 120   /// Objective-C methods.  Due to differences between variadic / non-variadic
 121   /// calling conventions, it must always be cast to the correct type before
 122   /// actually being used.
 123   llvm::PointerType *IMPTy;
 124   /// Type of an untyped Objective-C object.  Clang treats id as a built-in type
 125   /// when compiling Objective-C code, so this may be an opaque pointer (i8*),
 126   /// but if the runtime header declaring it is included then it may be a
 127   /// pointer to a structure.
 128   llvm::PointerType *IdTy;
 129   /// Pointer to a pointer to an Objective-C object.  Used in the new ABI
 130   /// message lookup function and some GC-related functions.
 131   llvm::PointerType *PtrToIdTy;
 132   /// The clang type of id.  Used when using the clang CGCall infrastructure to
 133   /// call Objective-C methods.
 134   CanQualType ASTIdTy;
 135   /// LLVM type for C int type.
 136   llvm::IntegerType *IntTy;
 137   /// LLVM type for an opaque pointer.  This is identical to PtrToInt8Ty, but is
 138   /// used in the code to document the difference between i8* meaning a pointer
 139   /// to a C string and i8* meaning a pointer to some opaque type.
 140   llvm::PointerType *PtrTy;
 141   /// LLVM type for C long type.  The runtime uses this in a lot of places where
 142   /// it should be using intptr_t, but we can't fix this without breaking
 143   /// compatibility with GCC...
 144   llvm::IntegerType *LongTy;
 145   /// LLVM type for C size_t.  Used in various runtime data structures.
 146   llvm::IntegerType *SizeTy;
 147   /// LLVM type for C intptr_t.
 148   llvm::IntegerType *IntPtrTy;
 149   /// LLVM type for C ptrdiff_t.  Mainly used in property accessor functions.
 150   llvm::IntegerType *PtrDiffTy;
 151   /// LLVM type for C int*.  Used for GCC-ABI-compatible non-fragile instance
 152   /// variables.
 153   llvm::PointerType *PtrToIntTy;
 154   /// LLVM type for Objective-C BOOL type.
 155   llvm::Type *BoolTy;
 156   /// 32-bit integer type, to save us needing to look it up every time it's used.
 157   llvm::IntegerType *Int32Ty;
 158   /// 64-bit integer type, to save us needing to look it up every time it's used.
 159   llvm::IntegerType *Int64Ty;
 160   /// Metadata kind used to tie method lookups to message sends.  The GNUstep
 161   /// runtime provides some LLVM passes that can use this to do things like
 162   /// automatic IMP caching and speculative inlining.
 163   unsigned msgSendMDKind;
 164   /// Helper function that generates a constant string and returns a pointer to
 165   /// the start of the string.  The result of this function can be used anywhere
 166   /// where the C code specifies const char*.
 167   llvm::Constant *MakeConstantString(const std::string &Str,
 168                                      const std::string &Name="") {
 169     auto *ConstStr = CGM.GetAddrOfConstantCString(Str, Name.c_str());
 170     return llvm::ConstantExpr::getGetElementPtr(ConstStr->getValueType(),
 171                                                 ConstStr, Zeros);
 172   }
 173   /// Emits a linkonce_odr string, whose name is the prefix followed by the
 174   /// string value.  This allows the linker to combine the strings between
 175   /// different modules.  Used for EH typeinfo names, selector strings, and a
 176   /// few other things.
 177   llvm::Constant *ExportUniqueString(const std::string &Str,
 178                                      const std::string prefix) {
 179     std::string name = prefix + Str;
 180     auto *ConstStr = TheModule.getGlobalVariable(name);
 181     if (!ConstStr) {
 182       llvm::Constant *value = llvm::ConstantDataArray::getString(VMContext,Str);
 183       ConstStr = new llvm::GlobalVariable(TheModule, value->getType(), true,
 184               llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage, value, prefix + Str);
 185     }
 186     return llvm::ConstantExpr::getGetElementPtr(ConstStr->getValueType(),
 187                                                 ConstStr, Zeros);
 188   }
 189   /// Generates a global structure, initialized by the elements in the vector.
 190   /// The element types must match the types of the structure elements in the
 191   /// first argument.
 192   llvm::GlobalVariable *MakeGlobal(llvm::StructType *Ty,
 193                                    ArrayRef<llvm::Constant *> V,
 194                                    StringRef Name="",
 195                                    llvm::GlobalValue::LinkageTypes linkage
 196                                          =llvm::GlobalValue::InternalLinkage) {
 197     llvm::Constant *C = llvm::ConstantStruct::get(Ty, V);
 198     return new llvm::GlobalVariable(TheModule, Ty, false,
 199         linkage, C, Name);
 200   }
 201   /// Generates a global array.  The vector must contain the same number of
 202   /// elements that the array type declares, of the type specified as the array
 203   /// element type.
 204   llvm::GlobalVariable *MakeGlobal(llvm::ArrayType *Ty,
 205                                    ArrayRef<llvm::Constant *> V,
 206                                    StringRef Name="",
 207                                    llvm::GlobalValue::LinkageTypes linkage
 208                                          =llvm::GlobalValue::InternalLinkage) {
 209     llvm::Constant *C = llvm::ConstantArray::get(Ty, V);
 210     return new llvm::GlobalVariable(TheModule, Ty, false,
 211                                     linkage, C, Name);
 212   }
 213   /// Generates a global array, inferring the array type from the specified
 214   /// element type and the size of the initialiser.
 215   llvm::GlobalVariable *MakeGlobalArray(llvm::Type *Ty,
 216                                         ArrayRef<llvm::Constant *> V,
 217                                         StringRef Name="",
 218                                         llvm::GlobalValue::LinkageTypes linkage
 219                                          =llvm::GlobalValue::InternalLinkage) {
 220     llvm::ArrayType *ArrayTy = llvm::ArrayType::get(Ty, V.size());
 221     return MakeGlobal(ArrayTy, V, Name, linkage);
 222   }
 223   /// Returns a property name and encoding string.
 224   llvm::Constant *MakePropertyEncodingString(const ObjCPropertyDecl *PD,
 225                                              const Decl *Container) {
 226     const ObjCRuntime &R = CGM.getLangOpts().ObjCRuntime;
 227     if ((R.getKind() == ObjCRuntime::GNUstep) &&
 228         (R.getVersion() >= VersionTuple(1, 6))) {
 229       std::string NameAndAttributes;
 230       std::string TypeStr;
 231       CGM.getContext().getObjCEncodingForPropertyDecl(PD, Container, TypeStr);
 232       NameAndAttributes += '\0';
 233       NameAndAttributes += TypeStr.length() + 3;
 234       NameAndAttributes += TypeStr;
 235       NameAndAttributes += '\0';
 236       NameAndAttributes += PD->getNameAsString();
 237       auto *ConstStr = CGM.GetAddrOfConstantCString(NameAndAttributes);
 238       return llvm::ConstantExpr::getGetElementPtr(ConstStr->getValueType(),
 239                                                   ConstStr, Zeros);
 240     }
 241     return MakeConstantString(PD->getNameAsString());
 242   }
 243   /// Push the property attributes into two structure fields.
 244   void PushPropertyAttributes(std::vector<llvm::Constant*> &Fields,
 245       ObjCPropertyDecl *property, bool isSynthesized=true, bool
 246       isDynamic=true) {
 247     int attrs = property->getPropertyAttributes();
 248     // For read-only properties, clear the copy and retain flags
 249     if (attrs & ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_readonly) {
 250       attrs &= ~ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_copy;
 251       attrs &= ~ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_retain;
 252       attrs &= ~ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_weak;
 253       attrs &= ~ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_strong;
 254     }
 255     // The first flags field has the same attribute values as clang uses internally
 256     Fields.push_back(llvm::ConstantInt::get(Int8Ty, attrs & 0xff));
 257     attrs >>= 8;
 258     attrs <<= 2;
 259     // For protocol properties, synthesized and dynamic have no meaning, so we
 260     // reuse these flags to indicate that this is a protocol property (both set
 261     // has no meaning, as a property can't be both synthesized and dynamic)
 262     attrs |= isSynthesized ? (1<<0) : 0;
 263     attrs |= isDynamic ? (1<<1) : 0;
 264     // The second field is the next four fields left shifted by two, with the
 265     // low bit set to indicate whether the field is synthesized or dynamic.
 266     Fields.push_back(llvm::ConstantInt::get(Int8Ty, attrs & 0xff));
 267     // Two padding fields
 268     Fields.push_back(llvm::ConstantInt::get(Int8Ty, 0));
 269     Fields.push_back(llvm::ConstantInt::get(Int8Ty, 0));
 270   }
 271   /// Ensures that the value has the required type, by inserting a bitcast if
 272   /// required.  This function lets us avoid inserting bitcasts that are
 273   /// redundant.
 274   llvm::Value* EnforceType(CGBuilderTy &B, llvm::Value *V, llvm::Type *Ty) {
 275     if (V->getType() == Ty) return V;
 276     return B.CreateBitCast(V, Ty);
 277   }
 278   // Some zeros used for GEPs in lots of places.
 279   llvm::Constant *Zeros[2];
 280   /// Null pointer value.  Mainly used as a terminator in various arrays.
 281   llvm::Constant *NULLPtr;
 282   /// LLVM context.
 283   llvm::LLVMContext &VMContext;
 284 private:
 285   /// Placeholder for the class.  Lots of things refer to the class before we've
 286   /// actually emitted it.  We use this alias as a placeholder, and then replace
 287   /// it with a pointer to the class structure before finally emitting the
 288   /// module.
 289   llvm::GlobalAlias *ClassPtrAlias;
 290   /// Placeholder for the metaclass.  Lots of things refer to the class before
 291   /// we've / actually emitted it.  We use this alias as a placeholder, and then
 292   /// replace / it with a pointer to the metaclass structure before finally
 293   /// emitting the / module.
 294   llvm::GlobalAlias *MetaClassPtrAlias;
 295   /// All of the classes that have been generated for this compilation units.
 296   std::vector<llvm::Constant*> Classes;
 297   /// All of the categories that have been generated for this compilation units.
 298   std::vector<llvm::Constant*> Categories;
 299   /// All of the Objective-C constant strings that have been generated for this
 300   /// compilation units.
 301   std::vector<llvm::Constant*> ConstantStrings;
 302   /// Map from string values to Objective-C constant strings in the output.
 303   /// Used to prevent emitting Objective-C strings more than once.  This should
 304   /// not be required at all - CodeGenModule should manage this list.
 305   llvm::StringMap<llvm::Constant*> ObjCStrings;
 306   /// All of the protocols that have been declared.
 307   llvm::StringMap<llvm::Constant*> ExistingProtocols;
 308   /// For each variant of a selector, we store the type encoding and a
 309   /// placeholder value.  For an untyped selector, the type will be the empty
 310   /// string.  Selector references are all done via the module's selector table,
 311   /// so we create an alias as a placeholder and then replace it with the real
 312   /// value later.
 313   typedef std::pair<std::string, llvm::GlobalAlias*> TypedSelector;
 314   /// Type of the selector map.  This is roughly equivalent to the structure
 315   /// used in the GNUstep runtime, which maintains a list of all of the valid
 316   /// types for a selector in a table.
 317   typedef llvm::DenseMap<Selector, SmallVector<TypedSelector, 2> >
 318     SelectorMap;
 319   /// A map from selectors to selector types.  This allows us to emit all
 320   /// selectors of the same name and type together.
 321   SelectorMap SelectorTable;
 322
 323   /// Selectors related to memory management.  When compiling in GC mode, we
 324   /// omit these.
 325   Selector RetainSel, ReleaseSel, AutoreleaseSel;
 326   /// Runtime functions used for memory management in GC mode.  Note that clang
 327   /// supports code generation for calling these functions, but neither GNU
 328   /// runtime actually supports this API properly yet.
 329   LazyRuntimeFunction IvarAssignFn, StrongCastAssignFn, MemMoveFn, WeakReadFn,
 330     WeakAssignFn, GlobalAssignFn;
 331
 332   typedef std::pair<std::string, std::string> ClassAliasPair;
 333   /// All classes that have aliases set for them.
 334   std::vector<ClassAliasPair> ClassAliases;
 335
 336 protected:
 337   /// Function used for throwing Objective-C exceptions.
 338   LazyRuntimeFunction ExceptionThrowFn;
 339   /// Function used for rethrowing exceptions, used at the end of \@finally or
 340   /// \@synchronize blocks.
 341   LazyRuntimeFunction ExceptionReThrowFn;
 342   /// Function called when entering a catch function.  This is required for
 343   /// differentiating Objective-C exceptions and foreign exceptions.
 344   LazyRuntimeFunction EnterCatchFn;
 345   /// Function called when exiting from a catch block.  Used to do exception
 346   /// cleanup.
 347   LazyRuntimeFunction ExitCatchFn;
 348   /// Function called when entering an \@synchronize block.  Acquires the lock.
 349   LazyRuntimeFunction SyncEnterFn;
 350   /// Function called when exiting an \@synchronize block.  Releases the lock.
 351   LazyRuntimeFunction SyncExitFn;
 352
 353 private:
 354
 355   /// Function called if fast enumeration detects that the collection is
 356   /// modified during the update.
 357   LazyRuntimeFunction EnumerationMutationFn;
 358   /// Function for implementing synthesized property getters that return an
 359   /// object.
 360   LazyRuntimeFunction GetPropertyFn;
 361   /// Function for implementing synthesized property setters that return an
 362   /// object.
 363   LazyRuntimeFunction SetPropertyFn;
 364   /// Function used for non-object declared property getters.
 365   LazyRuntimeFunction GetStructPropertyFn;
 366   /// Function used for non-object declared property setters.
 367   LazyRuntimeFunction SetStructPropertyFn;
 368
 369   /// The version of the runtime that this class targets.  Must match the
 370   /// version in the runtime.
 371   int RuntimeVersion;
 372   /// The version of the protocol class.  Used to differentiate between ObjC1
 373   /// and ObjC2 protocols.  Objective-C 1 protocols can not contain optional
 374   /// components and can not contain declared properties.  We always emit
 375   /// Objective-C 2 property structures, but we have to pretend that they're
 376   /// Objective-C 1 property structures when targeting the GCC runtime or it
 377   /// will abort.
 378   const int ProtocolVersion;
 379 private:
 380   /// Generates an instance variable list structure.  This is a structure
 381   /// containing a size and an array of structures containing instance variable
 382   /// metadata.  This is used purely for introspection in the fragile ABI.  In
 383   /// the non-fragile ABI, it's used for instance variable fixup.
 384   llvm::Constant *GenerateIvarList(ArrayRef<llvm::Constant *> IvarNames,
 385                                    ArrayRef<llvm::Constant *> IvarTypes,
 386                                    ArrayRef<llvm::Constant *> IvarOffsets);
 387   /// Generates a method list structure.  This is a structure containing a size
 388   /// and an array of structures containing method metadata.
 389   ///
 390   /// This structure is used by both classes and categories, and contains a next
 391   /// pointer allowing them to be chained together in a linked list.
 392   llvm::Constant *GenerateMethodList(StringRef ClassName,
 393       StringRef CategoryName,
 394       ArrayRef<Selector> MethodSels,
 395       ArrayRef<llvm::Constant *> MethodTypes,
 396       bool isClassMethodList);
 397   /// Emits an empty protocol.  This is used for \@protocol() where no protocol
 398   /// is found.  The runtime will (hopefully) fix up the pointer to refer to the
 399   /// real protocol.
 400   llvm::Constant *GenerateEmptyProtocol(const std::string &ProtocolName);
 401   /// Generates a list of property metadata structures.  This follows the same
 402   /// pattern as method and instance variable metadata lists.
 403   llvm::Constant *GeneratePropertyList(const ObjCImplementationDecl *OID,
 404         SmallVectorImpl<Selector> &InstanceMethodSels,
 405         SmallVectorImpl<llvm::Constant*> &InstanceMethodTypes);
 406   /// Generates a list of referenced protocols.  Classes, categories, and
 407   /// protocols all use this structure.
 408   llvm::Constant *GenerateProtocolList(ArrayRef<std::string> Protocols);
 409   /// To ensure that all protocols are seen by the runtime, we add a category on
 410   /// a class defined in the runtime, declaring no methods, but adopting the
 411   /// protocols.  This is a horribly ugly hack, but it allows us to collect all
 412   /// of the protocols without changing the ABI.
 413   void GenerateProtocolHolderCategory();
 414   /// Generates a class structure.
 415   llvm::Constant *GenerateClassStructure(
 416       llvm::Constant *MetaClass,
 417       llvm::Constant *SuperClass,
 418       unsigned info,
 419       const char *Name,
 420       llvm::Constant *Version,
 421       llvm::Constant *InstanceSize,
 422       llvm::Constant *IVars,
 423       llvm::Constant *Methods,
 424       llvm::Constant *Protocols,
 425       llvm::Constant *IvarOffsets,
 426       llvm::Constant *Properties,
 427       llvm::Constant *StrongIvarBitmap,
 428       llvm::Constant *WeakIvarBitmap,
 429       bool isMeta=false);
 430   /// Generates a method list.  This is used by protocols to define the required
 431   /// and optional methods.
 432   llvm::Constant *GenerateProtocolMethodList(
 433       ArrayRef<llvm::Constant *> MethodNames,
 434       ArrayRef<llvm::Constant *> MethodTypes);
 435   /// Returns a selector with the specified type encoding.  An empty string is
 436   /// used to return an untyped selector (with the types field set to NULL).
 437   llvm::Value *GetSelector(CodeGenFunction &CGF, Selector Sel,
 438     const std::string &TypeEncoding, bool lval);
 439   /// Returns the variable used to store the offset of an instance variable.
 440   llvm::GlobalVariable *ObjCIvarOffsetVariable(const ObjCInterfaceDecl *ID,
 441       const ObjCIvarDecl *Ivar);
 442   /// Emits a reference to a class.  This allows the linker to object if there
 443   /// is no class of the matching name.
 444 protected:
 445   void EmitClassRef(const std::string &className);
 446   /// Emits a pointer to the named class
 447   virtual llvm::Value *GetClassNamed(CodeGenFunction &CGF,
 448                                      const std::string &Name, bool isWeak);
 449   /// Looks up the method for sending a message to the specified object.  This
 450   /// mechanism differs between the GCC and GNU runtimes, so this method must be
 451   /// overridden in subclasses.
 452   virtual llvm::Value *LookupIMP(CodeGenFunction &CGF,
 453                                  llvm::Value *&Receiver,
 454                                  llvm::Value *cmd,
 455                                  llvm::MDNode *node,
 456                                  MessageSendInfo &MSI) = 0;
 457   /// Looks up the method for sending a message to a superclass.  This
 458   /// mechanism differs between the GCC and GNU runtimes, so this method must
 459   /// be overridden in subclasses.
 460   virtual llvm::Value *LookupIMPSuper(CodeGenFunction &CGF,
 461                                       llvm::Value *ObjCSuper,
 462                                       llvm::Value *cmd,
 463                                       MessageSendInfo &MSI) = 0;
 464   /// Libobjc2 uses a bitfield representation where small(ish) bitfields are
 465   /// stored in a 64-bit value with the low bit set to 1 and the remaining 63
 466   /// bits set to their values, LSB first, while larger ones are stored in a
 467   /// structure of this / form:
 468   ///
 469   /// struct { int32_t length; int32_t values[length]; };
 470   ///
 471   /// The values in the array are stored in host-endian format, with the least
 472   /// significant bit being assumed to come first in the bitfield.  Therefore,
 473   /// a bitfield with the 64th bit set will be (int64_t)&{ 2, [0, 1<<31] },
 474   /// while a bitfield / with the 63rd bit set will be 1<<64.
 475   llvm::Constant *MakeBitField(ArrayRef<bool> bits);
 476 public:
 477   CGObjCGNU(CodeGenModule &cgm, unsigned runtimeABIVersion,
 478       unsigned protocolClassVersion);
 479
 480   llvm::Constant *GenerateConstantString(const StringLiteral *) override;
 481
 482   RValue
 483   GenerateMessageSend(CodeGenFunction &CGF, ReturnValueSlot Return,
 484                       QualType ResultType, Selector Sel,
 485                       llvm::Value *Receiver, const CallArgList &CallArgs,
 486                       const ObjCInterfaceDecl *Class,
 487                       const ObjCMethodDecl *Method) override;
 488   RValue
 489   GenerateMessageSendSuper(CodeGenFunction &CGF, ReturnValueSlot Return,
 490                            QualType ResultType, Selector Sel,
 491                            const ObjCInterfaceDecl *Class,
 492                            bool isCategoryImpl, llvm::Value *Receiver,
 493                            bool IsClassMessage, const CallArgList &CallArgs,
 494                            const ObjCMethodDecl *Method) override;
 495   llvm::Value *GetClass(CodeGenFunction &CGF,
 496                         const ObjCInterfaceDecl *OID) override;
 497   llvm::Value *GetSelector(CodeGenFunction &CGF, Selector Sel,
 498                            bool lval = false) override;
 499   llvm::Value *GetSelector(CodeGenFunction &CGF,
 500                            const ObjCMethodDecl *Method) override;
 501   llvm::Constant *GetEHType(QualType T) override;
 502
 503   llvm::Function *GenerateMethod(const ObjCMethodDecl *OMD,
 504                                  const ObjCContainerDecl *CD) override;
 505   void GenerateCategory(const ObjCCategoryImplDecl *CMD) override;
 506   void GenerateClass(const ObjCImplementationDecl *ClassDecl) override;
 507   void RegisterAlias(const ObjCCompatibleAliasDecl *OAD) override;
 508   llvm::Value *GenerateProtocolRef(CodeGenFunction &CGF,
 509                                    const ObjCProtocolDecl *PD) override;
 510   void GenerateProtocol(const ObjCProtocolDecl *PD) override;
 511   llvm::Function *ModuleInitFunction() override;
 512   llvm::Constant *GetPropertyGetFunction() override;
 513   llvm::Constant *GetPropertySetFunction() override;
 514   llvm::Constant *GetOptimizedPropertySetFunction(bool atomic,
 515                                                   bool copy) override;
 516   llvm::Constant *GetSetStructFunction() override;
 517   llvm::Constant *GetGetStructFunction() override;
 518   llvm::Constant *GetCppAtomicObjectGetFunction() override;
 519   llvm::Constant *GetCppAtomicObjectSetFunction() override;
 520   llvm::Constant *EnumerationMutationFunction() override;
 521
 522   void EmitTryStmt(CodeGenFunction &CGF,
 523                    const ObjCAtTryStmt &S) override;
 524   void EmitSynchronizedStmt(CodeGenFunction &CGF,
 525                             const ObjCAtSynchronizedStmt &S) override;
 526   void EmitThrowStmt(CodeGenFunction &CGF,
 527                      const ObjCAtThrowStmt &S,
 528                      bool ClearInsertionPoint=true) override;
 529   llvm::Value * EmitObjCWeakRead(CodeGenFunction &CGF,
 530                                  llvm::Value *AddrWeakObj) override;
 531   void EmitObjCWeakAssign(CodeGenFunction &CGF,
 532                           llvm::Value *src, llvm::Value *dst) override;
 533   void EmitObjCGlobalAssign(CodeGenFunction &CGF,
 534                             llvm::Value *src, llvm::Value *dest,
 535                             bool threadlocal=false) override;
 536   void EmitObjCIvarAssign(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *src,
 537                           llvm::Value *dest, llvm::Value *ivarOffset) override;
 538   void EmitObjCStrongCastAssign(CodeGenFunction &CGF,
 539                                 llvm::Value *src, llvm::Value *dest) override;
 540   void EmitGCMemmoveCollectable(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *DestPtr,
 541                                 llvm::Value *SrcPtr,
 542                                 llvm::Value *Size) override;
 543   LValue EmitObjCValueForIvar(CodeGenFunction &CGF, QualType ObjectTy,
 544                               llvm::Value *BaseValue, const ObjCIvarDecl *Ivar,
 545                               unsigned CVRQualifiers) override;
 546   llvm::Value *EmitIvarOffset(CodeGenFunction &CGF,
 547                               const ObjCInterfaceDecl *Interface,
 548                               const ObjCIvarDecl *Ivar) override;
 549   llvm::Value *EmitNSAutoreleasePoolClassRef(CodeGenFunction &CGF) override;
 550   llvm::Constant *BuildGCBlockLayout(CodeGenModule &CGM,
 551                                      const CGBlockInfo &blockInfo) override {
 552     return NULLPtr;
 553   }
 554   llvm::Constant *BuildRCBlockLayout(CodeGenModule &CGM,
 555                                      const CGBlockInfo &blockInfo) override {
 556     return NULLPtr;
 557   }
 558
 559   llvm::Constant *BuildByrefLayout(CodeGenModule &CGM, QualType T) override {
 560     return NULLPtr;
 561   }
 562
 563   llvm::GlobalVariable *GetClassGlobal(const std::string &Name,
 564                                        bool Weak = false) override {
 565     return nullptr;
 566   }
 567 };
 568 /// Class representing the legacy GCC Objective-C ABI.  This is the default when
 569 /// -fobjc-nonfragile-abi is not specified.
 570 ///
 571 /// The GCC ABI target actually generates code that is approximately compatible
 572 /// with the new GNUstep runtime ABI, but refrains from using any features that
 573 /// would not work with the GCC runtime.  For example, clang always generates
 574 /// the extended form of the class structure, and the extra fields are simply
 575 /// ignored by GCC libobjc.
 576 class CGObjCGCC : public CGObjCGNU {
 577   /// The GCC ABI message lookup function.  Returns an IMP pointing to the
 578   /// method implementation for this message.
 579   LazyRuntimeFunction MsgLookupFn;
 580   /// The GCC ABI superclass message lookup function.  Takes a pointer to a
 581   /// structure describing the receiver and the class, and a selector as
 582   /// arguments.  Returns the IMP for the corresponding method.
 583   LazyRuntimeFunction MsgLookupSuperFn;
 584 protected:
 585   llvm::Value *LookupIMP(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *&Receiver,
 586                          llvm::Value *cmd, llvm::MDNode *node,
 587                          MessageSendInfo &MSI) override {
 588     CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
 589     llvm::Value *args[] = {
 590             EnforceType(Builder, Receiver, IdTy),
 591             EnforceType(Builder, cmd, SelectorTy) };
 592     llvm::CallSite imp = CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(MsgLookupFn, args);
 593     imp->setMetadata(msgSendMDKind, node);
 594     return imp.getInstruction();
 595   }
 596   llvm::Value *LookupIMPSuper(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *ObjCSuper,
 597                               llvm::Value *cmd, MessageSendInfo &MSI) override {
 598       CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
 599       llvm::Value *lookupArgs[] = {EnforceType(Builder, ObjCSuper,
 600           PtrToObjCSuperTy), cmd};
 601       return CGF.EmitNounwindRuntimeCall(MsgLookupSuperFn, lookupArgs);
 602     }
 603   public:
 604     CGObjCGCC(CodeGenModule &Mod) : CGObjCGNU(Mod, 8, 2) {
 605       // IMP objc_msg_lookup(id, SEL);
 606       MsgLookupFn.init(&CGM, "objc_msg_lookup", IMPTy, IdTy, SelectorTy,
 607                        nullptr);
 608       // IMP objc_msg_lookup_super(struct objc_super*, SEL);
 609       MsgLookupSuperFn.init(&CGM, "objc_msg_lookup_super", IMPTy,
 610               PtrToObjCSuperTy, SelectorTy, nullptr);
 611     }
 612 };
 613 /// Class used when targeting the new GNUstep runtime ABI.
 614 class CGObjCGNUstep : public CGObjCGNU {
 615     /// The slot lookup function.  Returns a pointer to a cacheable structure
 616     /// that contains (among other things) the IMP.
 617     LazyRuntimeFunction SlotLookupFn;
 618     /// The GNUstep ABI superclass message lookup function.  Takes a pointer to
 619     /// a structure describing the receiver and the class, and a selector as
 620     /// arguments.  Returns the slot for the corresponding method.  Superclass
 621     /// message lookup rarely changes, so this is a good caching opportunity.
 622     LazyRuntimeFunction SlotLookupSuperFn;
 623     /// Specialised function for setting atomic retain properties
 624     LazyRuntimeFunction SetPropertyAtomic;
 625     /// Specialised function for setting atomic copy properties
 626     LazyRuntimeFunction SetPropertyAtomicCopy;
 627     /// Specialised function for setting nonatomic retain properties
 628     LazyRuntimeFunction SetPropertyNonAtomic;
 629     /// Specialised function for setting nonatomic copy properties
 630     LazyRuntimeFunction SetPropertyNonAtomicCopy;
 631     /// Function to perform atomic copies of C++ objects with nontrivial copy
 632     /// constructors from Objective-C ivars.
 633     LazyRuntimeFunction CxxAtomicObjectGetFn;
 634     /// Function to perform atomic copies of C++ objects with nontrivial copy
 635     /// constructors to Objective-C ivars.
 636     LazyRuntimeFunction CxxAtomicObjectSetFn;
 637     /// Type of an slot structure pointer.  This is returned by the various
 638     /// lookup functions.
 639     llvm::Type *SlotTy;
 640   public:
 641     llvm::Constant *GetEHType(QualType T) override;
 642   protected:
 643     llvm::Value *LookupIMP(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *&Receiver,
 644                            llvm::Value *cmd, llvm::MDNode *node,
 645                            MessageSendInfo &MSI) override {
 646       CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
 647       llvm::Function *LookupFn = SlotLookupFn;
 648
 649       // Store the receiver on the stack so that we can reload it later
 650       llvm::Value *ReceiverPtr = CGF.CreateTempAlloca(Receiver->getType());
 651       Builder.CreateStore(Receiver, ReceiverPtr);
 652
 653       llvm::Value *self;
 654
 655       if (isa<ObjCMethodDecl>(CGF.CurCodeDecl)) {
 656         self = CGF.LoadObjCSelf();
 657       } else {
 658         self = llvm::ConstantPointerNull::get(IdTy);
 659       }
 660
 661       // The lookup function is guaranteed not to capture the receiver pointer.
 662       LookupFn->setDoesNotCapture(1);
 663
 664       llvm::Value *args[] = {
 665               EnforceType(Builder, ReceiverPtr, PtrToIdTy),
 666               EnforceType(Builder, cmd, SelectorTy),
 667               EnforceType(Builder, self, IdTy) };
 668       llvm::CallSite slot = CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(LookupFn, args);
 669       slot.setOnlyReadsMemory();
 670       slot->setMetadata(msgSendMDKind, node);
 671
 672       // Load the imp from the slot
 673       llvm::Value *imp = Builder.CreateLoad(
 674           Builder.CreateStructGEP(nullptr, slot.getInstruction(), 4));
 675
 676       // The lookup function may have changed the receiver, so make sure we use
 677       // the new one.
 678       Receiver = Builder.CreateLoad(ReceiverPtr, true);
 679       return imp;
 680     }
 681     llvm::Value *LookupIMPSuper(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *ObjCSuper,
 682                                 llvm::Value *cmd,
 683                                 MessageSendInfo &MSI) override {
 684       CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
 685       llvm::Value *lookupArgs[] = {ObjCSuper, cmd};
 686
 687       llvm::CallInst *slot =
 688         CGF.EmitNounwindRuntimeCall(SlotLookupSuperFn, lookupArgs);
 689       slot->setOnlyReadsMemory();
 690
 691       return Builder.CreateLoad(Builder.CreateStructGEP(nullptr, slot, 4));
 692     }
 693   public:
 694     CGObjCGNUstep(CodeGenModule &Mod) : CGObjCGNU(Mod, 9, 3) {
 695       const ObjCRuntime &R = CGM.getLangOpts().ObjCRuntime;
 696
 697       llvm::StructType *SlotStructTy = llvm::StructType::get(PtrTy,
 698           PtrTy, PtrTy, IntTy, IMPTy, nullptr);
 699       SlotTy = llvm::PointerType::getUnqual(SlotStructTy);
 700       // Slot_t objc_msg_lookup_sender(id *receiver, SEL selector, id sender);
 701       SlotLookupFn.init(&CGM, "objc_msg_lookup_sender", SlotTy, PtrToIdTy,
 702           SelectorTy, IdTy, nullptr);
 703       // Slot_t objc_msg_lookup_super(struct objc_super*, SEL);
 704       SlotLookupSuperFn.init(&CGM, "objc_slot_lookup_super", SlotTy,
 705               PtrToObjCSuperTy, SelectorTy, nullptr);
 706       // If we're in ObjC++ mode, then we want to make
 707       if (CGM.getLangOpts().CPlusPlus) {
 708         llvm::Type *VoidTy = llvm::Type::getVoidTy(VMContext);
 709         // void *__cxa_begin_catch(void *e)
 710         EnterCatchFn.init(&CGM, "__cxa_begin_catch", PtrTy, PtrTy, nullptr);
 711         // void __cxa_end_catch(void)
 712         ExitCatchFn.init(&CGM, "__cxa_end_catch", VoidTy, nullptr);
 713         // void _Unwind_Resume_or_Rethrow(void*)
 714         ExceptionReThrowFn.init(&CGM, "_Unwind_Resume_or_Rethrow", VoidTy,
 715             PtrTy, nullptr);
 716       } else if (R.getVersion() >= VersionTuple(1, 7)) {
 717         llvm::Type *VoidTy = llvm::Type::getVoidTy(VMContext);
 718         // id objc_begin_catch(void *e)
 719         EnterCatchFn.init(&CGM, "objc_begin_catch", IdTy, PtrTy, nullptr);
 720         // void objc_end_catch(void)
 721         ExitCatchFn.init(&CGM, "objc_end_catch", VoidTy, nullptr);
 722         // void _Unwind_Resume_or_Rethrow(void*)
 723         ExceptionReThrowFn.init(&CGM, "objc_exception_rethrow", VoidTy,
 724             PtrTy, nullptr);
 725       }
 726       llvm::Type *VoidTy = llvm::Type::getVoidTy(VMContext);
 727       SetPropertyAtomic.init(&CGM, "objc_setProperty_atomic", VoidTy, IdTy,
 728           SelectorTy, IdTy, PtrDiffTy, nullptr);
 729       SetPropertyAtomicCopy.init(&CGM, "objc_setProperty_atomic_copy", VoidTy,
 730           IdTy, SelectorTy, IdTy, PtrDiffTy, nullptr);
 731       SetPropertyNonAtomic.init(&CGM, "objc_setProperty_nonatomic", VoidTy,
 732           IdTy, SelectorTy, IdTy, PtrDiffTy, nullptr);
 733       SetPropertyNonAtomicCopy.init(&CGM, "objc_setProperty_nonatomic_copy",
 734           VoidTy, IdTy, SelectorTy, IdTy, PtrDiffTy, nullptr);
 735       // void objc_setCppObjectAtomic(void *dest, const void *src, void
 736       // *helper);
 737       CxxAtomicObjectSetFn.init(&CGM, "objc_setCppObjectAtomic", VoidTy, PtrTy,
 738           PtrTy, PtrTy, nullptr);
 739       // void objc_getCppObjectAtomic(void *dest, const void *src, void
 740       // *helper);
 741       CxxAtomicObjectGetFn.init(&CGM, "objc_getCppObjectAtomic", VoidTy, PtrTy,
 742           PtrTy, PtrTy, nullptr);
 743     }
 744     llvm::Constant *GetCppAtomicObjectGetFunction() override {
 745       // The optimised functions were added in version 1.7 of the GNUstep
 746       // runtime.
 747       assert (CGM.getLangOpts().ObjCRuntime.getVersion() >=
 748           VersionTuple(1, 7));
 749       return CxxAtomicObjectGetFn;
 750     }
 751     llvm::Constant *GetCppAtomicObjectSetFunction() override {
 752       // The optimised functions were added in version 1.7 of the GNUstep
 753       // runtime.
 754       assert (CGM.getLangOpts().ObjCRuntime.getVersion() >=
 755           VersionTuple(1, 7));
 756       return CxxAtomicObjectSetFn;
 757     }
 758     llvm::Constant *GetOptimizedPropertySetFunction(bool atomic,
 759                                                     bool copy) override {
 760       // The optimised property functions omit the GC check, and so are not
 761       // safe to use in GC mode.  The standard functions are fast in GC mode,
 762       // so there is less advantage in using them.
 763       assert ((CGM.getLangOpts().getGC() == LangOptions::NonGC));
 764       // The optimised functions were added in version 1.7 of the GNUstep
 765       // runtime.
 766       assert (CGM.getLangOpts().ObjCRuntime.getVersion() >=
 767           VersionTuple(1, 7));
 768
 769       if (atomic) {
 770         if (copy) return SetPropertyAtomicCopy;
 771         return SetPropertyAtomic;
 772       }
 773
 774       return copy ? SetPropertyNonAtomicCopy : SetPropertyNonAtomic;
 775     }
 776 };
 777
 778 /// Support for the ObjFW runtime.
 779 class CGObjCObjFW: public CGObjCGNU {
 780 protected:
 781   /// The GCC ABI message lookup function.  Returns an IMP pointing to the
 782   /// method implementation for this message.
 783   LazyRuntimeFunction MsgLookupFn;
 784   /// stret lookup function.  While this does not seem to make sense at the
 785   /// first look, this is required to call the correct forwarding function.
 786   LazyRuntimeFunction MsgLookupFnSRet;
 787   /// The GCC ABI superclass message lookup function.  Takes a pointer to a
 788   /// structure describing the receiver and the class, and a selector as
 789   /// arguments.  Returns the IMP for the corresponding method.
 790   LazyRuntimeFunction MsgLookupSuperFn, MsgLookupSuperFnSRet;
 791
 792   llvm::Value *LookupIMP(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *&Receiver,
 793                          llvm::Value *cmd, llvm::MDNode *node,
 794                          MessageSendInfo &MSI) override {
 795     CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
 796     llvm::Value *args[] = {
 797             EnforceType(Builder, Receiver, IdTy),
 798             EnforceType(Builder, cmd, SelectorTy) };
 799
 800     llvm::CallSite imp;
 801     if (CGM.ReturnTypeUsesSRet(MSI.CallInfo))
 802       imp = CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(MsgLookupFnSRet, args);
 803     else
 804       imp = CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(MsgLookupFn, args);
 805
 806     imp->setMetadata(msgSendMDKind, node);
 807     return imp.getInstruction();
 808   }
 809
 810   llvm::Value *LookupIMPSuper(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *ObjCSuper,
 811                               llvm::Value *cmd, MessageSendInfo &MSI) override {
 812       CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
 813       llvm::Value *lookupArgs[] = {EnforceType(Builder, ObjCSuper,
 814           PtrToObjCSuperTy), cmd};
 815
 816       if (CGM.ReturnTypeUsesSRet(MSI.CallInfo))
 817         return CGF.EmitNounwindRuntimeCall(MsgLookupSuperFnSRet, lookupArgs);
 818       else
 819         return CGF.EmitNounwindRuntimeCall(MsgLookupSuperFn, lookupArgs);
 820     }
 821
 822   llvm::Value *GetClassNamed(CodeGenFunction &CGF,
 823                              const std::string &Name, bool isWeak) override {
 824     if (isWeak)
 825       return CGObjCGNU::GetClassNamed(CGF, Name, isWeak);
 826
 827     EmitClassRef(Name);
 828
 829     std::string SymbolName = "_OBJC_CLASS_" + Name;
 830
 831     llvm::GlobalVariable *ClassSymbol = TheModule.getGlobalVariable(SymbolName);
 832
 833     if (!ClassSymbol)
 834       ClassSymbol = new llvm::GlobalVariable(TheModule, LongTy, false,
 835                                              llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
 836                                              nullptr, SymbolName);
 837
 838     return ClassSymbol;
 839   }
 840
 841 public:
 842   CGObjCObjFW(CodeGenModule &Mod): CGObjCGNU(Mod, 9, 3) {
 843     // IMP objc_msg_lookup(id, SEL);
 844     MsgLookupFn.init(&CGM, "objc_msg_lookup", IMPTy, IdTy, SelectorTy, nullptr);
 845     MsgLookupFnSRet.init(&CGM, "objc_msg_lookup_stret", IMPTy, IdTy,
 846                          SelectorTy, nullptr);
 847     // IMP objc_msg_lookup_super(struct objc_super*, SEL);
 848     MsgLookupSuperFn.init(&CGM, "objc_msg_lookup_super", IMPTy,
 849                           PtrToObjCSuperTy, SelectorTy, nullptr);
 850     MsgLookupSuperFnSRet.init(&CGM, "objc_msg_lookup_super_stret", IMPTy,
 851                               PtrToObjCSuperTy, SelectorTy, nullptr);
 852   }
 853 };
 854 } // end anonymous namespace
 855
 856
 857 /// Emits a reference to a dummy variable which is emitted with each class.
 858 /// This ensures that a linker error will be generated when trying to link
 859 /// together modules where a referenced class is not defined.
 860 void CGObjCGNU::EmitClassRef(const std::string &className) {
 861   std::string symbolRef = "__objc_class_ref_" + className;
 862   // Don't emit two copies of the same symbol
 863   if (TheModule.getGlobalVariable(symbolRef))
 864     return;
 865   std::string symbolName = "__objc_class_name_" + className;
 866   llvm::GlobalVariable *ClassSymbol = TheModule.getGlobalVariable(symbolName);
 867   if (!ClassSymbol) {
 868     ClassSymbol = new llvm::GlobalVariable(TheModule, LongTy, false,
 869                                            llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
 870                                            nullptr, symbolName);
 871   }
 872   new llvm::GlobalVariable(TheModule, ClassSymbol->getType(), true,
 873     llvm::GlobalValue::WeakAnyLinkage, ClassSymbol, symbolRef);
 874 }
 875
 876 static std::string SymbolNameForMethod( StringRef ClassName,
 877      StringRef CategoryName, const Selector MethodName,
 878     bool isClassMethod) {
 879   std::string MethodNameColonStripped = MethodName.getAsString();
 880   std::replace(MethodNameColonStripped.begin(), MethodNameColonStripped.end(),
 881       ':', '_');
 882   return (Twine(isClassMethod ? "_c_" : "_i_") + ClassName + "_" +
 883     CategoryName + "_" + MethodNameColonStripped).str();
 884 }
 885
 886 CGObjCGNU::CGObjCGNU(CodeGenModule &cgm, unsigned runtimeABIVersion,
 887                      unsigned protocolClassVersion)
 888   : CGObjCRuntime(cgm), TheModule(CGM.getModule()),
 889     VMContext(cgm.getLLVMContext()), ClassPtrAlias(nullptr),
 890     MetaClassPtrAlias(nullptr), RuntimeVersion(runtimeABIVersion),
 891     ProtocolVersion(protocolClassVersion) {
 892
 893   msgSendMDKind = VMContext.getMDKindID("GNUObjCMessageSend");
 894
 895   CodeGenTypes &Types = CGM.getTypes();
 896   IntTy = cast<llvm::IntegerType>(
 897       Types.ConvertType(CGM.getContext().IntTy));
 898   LongTy = cast<llvm::IntegerType>(
 899       Types.ConvertType(CGM.getContext().LongTy));
 900   SizeTy = cast<llvm::IntegerType>(
 901       Types.ConvertType(CGM.getContext().getSizeType()));
 902   PtrDiffTy = cast<llvm::IntegerType>(
 903       Types.ConvertType(CGM.getContext().getPointerDiffType()));
 904   BoolTy = CGM.getTypes().ConvertType(CGM.getContext().BoolTy);
 905
 906   Int8Ty = llvm::Type::getInt8Ty(VMContext);
 907   // C string type.  Used in lots of places.
 908   PtrToInt8Ty = llvm::PointerType::getUnqual(Int8Ty);
 909
 910   Zeros[0] = llvm::ConstantInt::get(LongTy, 0);
 911   Zeros[1] = Zeros[0];
 912   NULLPtr = llvm::ConstantPointerNull::get(PtrToInt8Ty);
 913   // Get the selector Type.
 914   QualType selTy = CGM.getContext().getObjCSelType();
 915   if (QualType() == selTy) {
 916     SelectorTy = PtrToInt8Ty;
 917   } else {
 918     SelectorTy = cast<llvm::PointerType>(CGM.getTypes().ConvertType(selTy));
 919   }
 920
 921   PtrToIntTy = llvm::PointerType::getUnqual(IntTy);
 922   PtrTy = PtrToInt8Ty;
 923
 924   Int32Ty = llvm::Type::getInt32Ty(VMContext);
 925   Int64Ty = llvm::Type::getInt64Ty(VMContext);
 926
 927   IntPtrTy =
 928       CGM.getDataLayout().getPointerSizeInBits() == 32 ? Int32Ty : Int64Ty;
 929
 930   // Object type
 931   QualType UnqualIdTy = CGM.getContext().getObjCIdType();
 932   ASTIdTy = CanQualType();
 933   if (UnqualIdTy != QualType()) {
 934     ASTIdTy = CGM.getContext().getCanonicalType(UnqualIdTy);
 935     IdTy = cast<llvm::PointerType>(CGM.getTypes().ConvertType(ASTIdTy));
 936   } else {
 937     IdTy = PtrToInt8Ty;
 938   }
 939   PtrToIdTy = llvm::PointerType::getUnqual(IdTy);
 940
 941   ObjCSuperTy = llvm::StructType::get(IdTy, IdTy, nullptr);
 942   PtrToObjCSuperTy = llvm::PointerType::getUnqual(ObjCSuperTy);
 943
 944   llvm::Type *VoidTy = llvm::Type::getVoidTy(VMContext);
 945
 946   // void objc_exception_throw(id);
 947   ExceptionThrowFn.init(&CGM, "objc_exception_throw", VoidTy, IdTy, nullptr);
 948   ExceptionReThrowFn.init(&CGM, "objc_exception_throw", VoidTy, IdTy, nullptr);
 949   // int objc_sync_enter(id);
 950   SyncEnterFn.init(&CGM, "objc_sync_enter", IntTy, IdTy, nullptr);
 951   // int objc_sync_exit(id);
 952   SyncExitFn.init(&CGM, "objc_sync_exit", IntTy, IdTy, nullptr);
 953
 954   // void objc_enumerationMutation (id)
 955   EnumerationMutationFn.init(&CGM, "objc_enumerationMutation", VoidTy,
 956       IdTy, nullptr);
 957
 958   // id objc_getProperty(id, SEL, ptrdiff_t, BOOL)
 959   GetPropertyFn.init(&CGM, "objc_getProperty", IdTy, IdTy, SelectorTy,
 960       PtrDiffTy, BoolTy, nullptr);
 961   // void objc_setProperty(id, SEL, ptrdiff_t, id, BOOL, BOOL)
 962   SetPropertyFn.init(&CGM, "objc_setProperty", VoidTy, IdTy, SelectorTy,
 963       PtrDiffTy, IdTy, BoolTy, BoolTy, nullptr);
 964   // void objc_setPropertyStruct(void*, void*, ptrdiff_t, BOOL, BOOL)
 965   GetStructPropertyFn.init(&CGM, "objc_getPropertyStruct", VoidTy, PtrTy, PtrTy,
 966       PtrDiffTy, BoolTy, BoolTy, nullptr);
 967   // void objc_setPropertyStruct(void*, void*, ptrdiff_t, BOOL, BOOL)
 968   SetStructPropertyFn.init(&CGM, "objc_setPropertyStruct", VoidTy, PtrTy, PtrTy,
 969       PtrDiffTy, BoolTy, BoolTy, nullptr);
 970
 971   // IMP type
 972   llvm::Type *IMPArgs[] = { IdTy, SelectorTy };
 973   IMPTy = llvm::PointerType::getUnqual(llvm::FunctionType::get(IdTy, IMPArgs,
 974               true));
 975
 976   const LangOptions &Opts = CGM.getLangOpts();
 977   if ((Opts.getGC() != LangOptions::NonGC) || Opts.ObjCAutoRefCount)
 978     RuntimeVersion = 10;
 979
 980   // Don't bother initialising the GC stuff unless we're compiling in GC mode
 981   if (Opts.getGC() != LangOptions::NonGC) {
 982     // This is a bit of an hack.  We should sort this out by having a proper
 983     // CGObjCGNUstep subclass for GC, but we may want to really support the old
 984     // ABI and GC added in ObjectiveC2.framework, so we fudge it a bit for now
 985     // Get selectors needed in GC mode
 986     RetainSel = GetNullarySelector("retain", CGM.getContext());
 987     ReleaseSel = GetNullarySelector("release", CGM.getContext());
 988     AutoreleaseSel = GetNullarySelector("autorelease", CGM.getContext());
 989
 990     // Get functions needed in GC mode
 991
 992     // id objc_assign_ivar(id, id, ptrdiff_t);
 993     IvarAssignFn.init(&CGM, "objc_assign_ivar", IdTy, IdTy, IdTy, PtrDiffTy,
 994         nullptr);
 995     // id objc_assign_strongCast (id, id*)
 996     StrongCastAssignFn.init(&CGM, "objc_assign_strongCast", IdTy, IdTy,
 997         PtrToIdTy, nullptr);
 998     // id objc_assign_global(id, id*);
 999     GlobalAssignFn.init(&CGM, "objc_assign_global", IdTy, IdTy, PtrToIdTy,
1000         nullptr);
1001     // id objc_assign_weak(id, id*);
1002     WeakAssignFn.init(&CGM, "objc_assign_weak", IdTy, IdTy, PtrToIdTy, nullptr);
1003     // id objc_read_weak(id*);
1004     WeakReadFn.init(&CGM, "objc_read_weak", IdTy, PtrToIdTy, nullptr);
1005     // void *objc_memmove_collectable(void*, void *, size_t);
1006     MemMoveFn.init(&CGM, "objc_memmove_collectable", PtrTy, PtrTy, PtrTy,
1007         SizeTy, nullptr);
1008   }
1009 }
1010
1011 llvm::Value *CGObjCGNU::GetClassNamed(CodeGenFunction &CGF,
1012                                       const std::string &Name,
1013                                       bool isWeak) {
1014   llvm::GlobalVariable *ClassNameGV = CGM.GetAddrOfConstantCString(Name);
1015   // With the incompatible ABI, this will need to be replaced with a direct
1016   // reference to the class symbol.  For the compatible nonfragile ABI we are
1017   // still performing this lookup at run time but emitting the symbol for the
1018   // class externally so that we can make the switch later.
1019   //
1020   // Libobjc2 contains an LLVM pass that replaces calls to objc_lookup_class
1021   // with memoized versions or with static references if it's safe to do so.
1022   if (!isWeak)
1023     EmitClassRef(Name);
1024   llvm::Value *ClassName =
1025       CGF.Builder.CreateStructGEP(ClassNameGV->getValueType(), ClassNameGV, 0);
1026
1027   llvm::Constant *ClassLookupFn =
1028     CGM.CreateRuntimeFunction(llvm::FunctionType::get(IdTy, PtrToInt8Ty, true),
1029                               "objc_lookup_class");
1030   return CGF.EmitNounwindRuntimeCall(ClassLookupFn, ClassName);
1031 }
1032
1033 // This has to perform the lookup every time, since posing and related
1034 // techniques can modify the name -> class mapping.
1035 llvm::Value *CGObjCGNU::GetClass(CodeGenFunction &CGF,
1036                                  const ObjCInterfaceDecl *OID) {
1037   return GetClassNamed(CGF, OID->getNameAsString(), OID->isWeakImported());
1038 }
1039 llvm::Value *CGObjCGNU::EmitNSAutoreleasePoolClassRef(CodeGenFunction &CGF) {
1040   return GetClassNamed(CGF, "NSAutoreleasePool", false);
1041 }
1042
1043 llvm::Value *CGObjCGNU::GetSelector(CodeGenFunction &CGF, Selector Sel,
1044     const std::string &TypeEncoding, bool lval) {
1045
1046   SmallVectorImpl<TypedSelector> &Types = SelectorTable[Sel];
1047   llvm::GlobalAlias *SelValue = nullptr;
1048
1049   for (SmallVectorImpl<TypedSelector>::iterator i = Types.begin(),
1050       e = Types.end() ; i!=e ; i++) {
1051     if (i->first == TypeEncoding) {
1052       SelValue = i->second;
1053       break;
1054     }
1055   }
1056   if (!SelValue) {
1057     SelValue = llvm::GlobalAlias::create(
1058         SelectorTy, llvm::GlobalValue::PrivateLinkage,
1059         ".objc_selector_" + Sel.getAsString(), &TheModule);
1060     Types.push_back(TypedSelector(TypeEncoding, SelValue));
1061   }
1062
1063   if (lval) {
1064     llvm::Value *tmp = CGF.CreateTempAlloca(SelValue->getType());
1065     CGF.Builder.CreateStore(SelValue, tmp);
1066     return tmp;
1067   }
1068   return SelValue;
1069 }
1070
1071 llvm::Value *CGObjCGNU::GetSelector(CodeGenFunction &CGF, Selector Sel,
1072                                     bool lval) {
1073   return GetSelector(CGF, Sel, std::string(), lval);
1074 }
1075
1076 llvm::Value *CGObjCGNU::GetSelector(CodeGenFunction &CGF,
1077                                     const ObjCMethodDecl *Method) {
1078   std::string SelTypes;
1079   CGM.getContext().getObjCEncodingForMethodDecl(Method, SelTypes);
1080   return GetSelector(CGF, Method->getSelector(), SelTypes, false);
1081 }
1082
1083 llvm::Constant *CGObjCGNU::GetEHType(QualType T) {
1084   if (T->isObjCIdType() || T->isObjCQualifiedIdType()) {
1085     // With the old ABI, there was only one kind of catchall, which broke
1086     // foreign exceptions.  With the new ABI, we use __objc_id_typeinfo as
1087     // a pointer indicating object catchalls, and NULL to indicate real
1088     // catchalls
1089     if (CGM.getLangOpts().ObjCRuntime.isNonFragile()) {
1090       return MakeConstantString("@id");
1091     } else {
1092       return nullptr;
1093     }
1094   }
1095
1096   // All other types should be Objective-C interface pointer types.
1097   const ObjCObjectPointerType *OPT = T->getAs<ObjCObjectPointerType>();
1098   assert(OPT && "Invalid @catch type.");
1099   const ObjCInterfaceDecl *IDecl = OPT->getObjectType()->getInterface();
1100   assert(IDecl && "Invalid @catch type.");
1101   return MakeConstantString(IDecl->getIdentifier()->getName());
1102 }
1103
1104 llvm::Constant *CGObjCGNUstep::GetEHType(QualType T) {
1105   if (!CGM.getLangOpts().CPlusPlus)
1106     return CGObjCGNU::GetEHType(T);
1107
1108   // For Objective-C++, we want to provide the ability to catch both C++ and
1109   // Objective-C objects in the same function.
1110
1111   // There's a particular fixed type info for 'id'.
1112   if (T->isObjCIdType() ||
1113       T->isObjCQualifiedIdType()) {
1114     llvm::Constant *IDEHType =
1115       CGM.getModule().getGlobalVariable("__objc_id_type_info");
1116     if (!IDEHType)
1117       IDEHType =
1118         new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), PtrToInt8Ty,
1119                                  false,
1120                                  llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
1121                                  nullptr, "__objc_id_type_info");
1122     return llvm::ConstantExpr::getBitCast(IDEHType, PtrToInt8Ty);
1123   }
1124
1125   const ObjCObjectPointerType *PT =
1126     T->getAs<ObjCObjectPointerType>();
1127   assert(PT && "Invalid @catch type.");
1128   const ObjCInterfaceType *IT = PT->getInterfaceType();
1129   assert(IT && "Invalid @catch type.");
1130   std::string className = IT->getDecl()->getIdentifier()->getName();
1131
1132   std::string typeinfoName = "__objc_eh_typeinfo_" + className;
1133
1134   // Return the existing typeinfo if it exists
1135   llvm::Constant *typeinfo = TheModule.getGlobalVariable(typeinfoName);
1136   if (typeinfo)
1137     return llvm::ConstantExpr::getBitCast(typeinfo, PtrToInt8Ty);
1138
1139   // Otherwise create it.
1140
1141   // vtable for gnustep::libobjc::__objc_class_type_info
1142   // It's quite ugly hard-coding this.  Ideally we'd generate it using the host
1143   // platform's name mangling.
1144   const char *vtableName = "_ZTVN7gnustep7libobjc22__objc_class_type_infoE";
1145   auto *Vtable = TheModule.getGlobalVariable(vtableName);
1146   if (!Vtable) {
1147     Vtable = new llvm::GlobalVariable(TheModule, PtrToInt8Ty, true,
1148                                       llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
1149                                       nullptr, vtableName);
1150   }
1151   llvm::Constant *Two = llvm::ConstantInt::get(IntTy, 2);
1152   auto *BVtable = llvm::ConstantExpr::getBitCast(
1153       llvm::ConstantExpr::getGetElementPtr(Vtable->getValueType(), Vtable, Two),
1154       PtrToInt8Ty);
1155
1156   llvm::Constant *typeName =
1157     ExportUniqueString(className, "__objc_eh_typename_");
1158
1159   std::vector<llvm::Constant*> fields;
1160   fields.push_back(BVtable);
1161   fields.push_back(typeName);
1162   llvm::Constant *TI =
1163       MakeGlobal(llvm::StructType::get(PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty,
1164               nullptr), fields, "__objc_eh_typeinfo_" + className,
1165           llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage);
1166   return llvm::ConstantExpr::getBitCast(TI, PtrToInt8Ty);
1167 }
1168
1169 /// Generate an NSConstantString object.
1170 llvm::Constant *CGObjCGNU::GenerateConstantString(const StringLiteral *SL) {
1171
1172   std::string Str = SL->getString().str();
1173
1174   // Look for an existing one
1175   llvm::StringMap<llvm::Constant*>::iterator old = ObjCStrings.find(Str);
1176   if (old != ObjCStrings.end())
1177     return old->getValue();
1178
1179   StringRef StringClass = CGM.getLangOpts().ObjCConstantStringClass;
1180
1181   if (StringClass.empty()) StringClass = "NXConstantString";
1182
1183   std::string Sym = "_OBJC_CLASS_";
1184   Sym += StringClass;
1185
1186   llvm::Constant *isa = TheModule.getNamedGlobal(Sym);
1187
1188   if (!isa)
1189     isa = new llvm::GlobalVariable(TheModule, IdTy, /* isConstant */false,
1190             llvm::GlobalValue::ExternalWeakLinkage, nullptr, Sym);
1191   else if (isa->getType() != PtrToIdTy)
1192     isa = llvm::ConstantExpr::getBitCast(isa, PtrToIdTy);
1193
1194   std::vector<llvm::Constant*> Ivars;
1195   Ivars.push_back(isa);
1196   Ivars.push_back(MakeConstantString(Str));
1197   Ivars.push_back(llvm::ConstantInt::get(IntTy, Str.size()));
1198   llvm::Constant *ObjCStr = MakeGlobal(
1199     llvm::StructType::get(PtrToIdTy, PtrToInt8Ty, IntTy, nullptr),
1200     Ivars, ".objc_str");
1201   ObjCStr = llvm::ConstantExpr::getBitCast(ObjCStr, PtrToInt8Ty);
1202   ObjCStrings[Str] = ObjCStr;
1203   ConstantStrings.push_back(ObjCStr);
1204   return ObjCStr;
1205 }
1206
1207 ///Generates a message send where the super is the receiver.  This is a message
1208 ///send to self with special delivery semantics indicating which class's method
1209 ///should be called.
1210 RValue
1211 CGObjCGNU::GenerateMessageSendSuper(CodeGenFunction &CGF,
1212                                     ReturnValueSlot Return,
1213                                     QualType ResultType,
1214                                     Selector Sel,
1215                                     const ObjCInterfaceDecl *Class,
1216                                     bool isCategoryImpl,
1217                                     llvm::Value *Receiver,
1218                                     bool IsClassMessage,
1219                                     const CallArgList &CallArgs,
1220                                     const ObjCMethodDecl *Method) {
1221   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
1222   if (CGM.getLangOpts().getGC() == LangOptions::GCOnly) {
1223     if (Sel == RetainSel || Sel == AutoreleaseSel) {
1224       return RValue::get(EnforceType(Builder, Receiver,
1225                   CGM.getTypes().ConvertType(ResultType)));
1226     }
1227     if (Sel == ReleaseSel) {
1228       return RValue::get(nullptr);
1229     }
1230   }
1231
1232   llvm::Value *cmd = GetSelector(CGF, Sel);
1233
1234
1235   CallArgList ActualArgs;
1236
1237   ActualArgs.add(RValue::get(EnforceType(Builder, Receiver, IdTy)), ASTIdTy);
1238   ActualArgs.add(RValue::get(cmd), CGF.getContext().getObjCSelType());
1239   ActualArgs.addFrom(CallArgs);
1240
1241   MessageSendInfo MSI = getMessageSendInfo(Method, ResultType, ActualArgs);
1242
1243   llvm::Value *ReceiverClass = nullptr;
1244   if (isCategoryImpl) {
1245     llvm::Constant *classLookupFunction = nullptr;
1246     if (IsClassMessage)  {
1247       classLookupFunction = CGM.CreateRuntimeFunction(llvm::FunctionType::get(
1248             IdTy, PtrTy, true), "objc_get_meta_class");
1249     } else {
1250       classLookupFunction = CGM.CreateRuntimeFunction(llvm::FunctionType::get(
1251             IdTy, PtrTy, true), "objc_get_class");
1252     }
1253     ReceiverClass = Builder.CreateCall(classLookupFunction,
1254         MakeConstantString(Class->getNameAsString()));
1255   } else {
1256     // Set up global aliases for the metaclass or class pointer if they do not
1257     // already exist.  These will are forward-references which will be set to
1258     // pointers to the class and metaclass structure created for the runtime
1259     // load function.  To send a message to super, we look up the value of the
1260     // super_class pointer from either the class or metaclass structure.
1261     if (IsClassMessage)  {
1262       if (!MetaClassPtrAlias) {
1263         MetaClassPtrAlias = llvm::GlobalAlias::create(
1264             IdTy, llvm::GlobalValue::InternalLinkage,
1265             ".objc_metaclass_ref" + Class->getNameAsString(), &TheModule);
1266       }
1267       ReceiverClass = MetaClassPtrAlias;
1268     } else {
1269       if (!ClassPtrAlias) {
1270         ClassPtrAlias = llvm::GlobalAlias::create(
1271             IdTy, llvm::GlobalValue::InternalLinkage,
1272             ".objc_class_ref" + Class->getNameAsString(), &TheModule);
1273       }
1274       ReceiverClass = ClassPtrAlias;
1275     }
1276   }
1277   // Cast the pointer to a simplified version of the class structure
1278   llvm::Type *CastTy = llvm::StructType::get(IdTy, IdTy, nullptr);
1279   ReceiverClass = Builder.CreateBitCast(ReceiverClass,
1280                                         llvm::PointerType::getUnqual(CastTy));
1281   // Get the superclass pointer
1282   ReceiverClass = Builder.CreateStructGEP(CastTy, ReceiverClass, 1);
1283   // Load the superclass pointer
1284   ReceiverClass = Builder.CreateLoad(ReceiverClass);
1285   // Construct the structure used to look up the IMP
1286   llvm::StructType *ObjCSuperTy = llvm::StructType::get(
1287       Receiver->getType(), IdTy, nullptr);
1288   llvm::Value *ObjCSuper = Builder.CreateAlloca(ObjCSuperTy);
1289
1290   Builder.CreateStore(Receiver,
1291                       Builder.CreateStructGEP(ObjCSuperTy, ObjCSuper, 0));
1292   Builder.CreateStore(ReceiverClass,
1293                       Builder.CreateStructGEP(ObjCSuperTy, ObjCSuper, 1));
1294
1295   ObjCSuper = EnforceType(Builder, ObjCSuper, PtrToObjCSuperTy);
1296
1297   // Get the IMP
1298   llvm::Value *imp = LookupIMPSuper(CGF, ObjCSuper, cmd, MSI);
1299   imp = EnforceType(Builder, imp, MSI.MessengerType);
1300
1301   llvm::Metadata *impMD[] = {
1302       llvm::MDString::get(VMContext, Sel.getAsString()),
1303       llvm::MDString::get(VMContext, Class->getSuperClass()->getNameAsString()),
1304       llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::ConstantInt::get(
1305           llvm::Type::getInt1Ty(VMContext), IsClassMessage))};
1306   llvm::MDNode *node = llvm::MDNode::get(VMContext, impMD);
1307
1308   llvm::Instruction *call;
1309   RValue msgRet = CGF.EmitCall(MSI.CallInfo, imp, Return, ActualArgs, nullptr,
1310                                &call);
1311   call->setMetadata(msgSendMDKind, node);
1312   return msgRet;
1313 }
1314
1315 /// Generate code for a message send expression.
1316 RValue
1317 CGObjCGNU::GenerateMessageSend(CodeGenFunction &CGF,
1318                                ReturnValueSlot Return,
1319                                QualType ResultType,
1320                                Selector Sel,
1321                                llvm::Value *Receiver,
1322                                const CallArgList &CallArgs,
1323                                const ObjCInterfaceDecl *Class,
1324                                const ObjCMethodDecl *Method) {
1325   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
1326
1327   // Strip out message sends to retain / release in GC mode
1328   if (CGM.getLangOpts().getGC() == LangOptions::GCOnly) {
1329     if (Sel == RetainSel || Sel == AutoreleaseSel) {
1330       return RValue::get(EnforceType(Builder, Receiver,
1331                   CGM.getTypes().ConvertType(ResultType)));
1332     }
1333     if (Sel == ReleaseSel) {
1334       return RValue::get(nullptr);
1335     }
1336   }
1337
1338   // If the return type is something that goes in an integer register, the
1339   // runtime will handle 0 returns.  For other cases, we fill in the 0 value
1340   // ourselves.
1341   //
1342   // The language spec says the result of this kind of message send is
1343   // undefined, but lots of people seem to have forgotten to read that
1344   // paragraph and insist on sending messages to nil that have structure
1345   // returns.  With GCC, this generates a random return value (whatever happens
1346   // to be on the stack / in those registers at the time) on most platforms,
1347   // and generates an illegal instruction trap on SPARC.  With LLVM it corrupts
1348   // the stack.
1349   bool isPointerSizedReturn = (ResultType->isAnyPointerType() ||
1350       ResultType->isIntegralOrEnumerationType() || ResultType->isVoidType());
1351
1352   llvm::BasicBlock *startBB = nullptr;
1353   llvm::BasicBlock *messageBB = nullptr;
1354   llvm::BasicBlock *continueBB = nullptr;
1355
1356   if (!isPointerSizedReturn) {
1357     startBB = Builder.GetInsertBlock();
1358     messageBB = CGF.createBasicBlock("msgSend");
1359     continueBB = CGF.createBasicBlock("continue");
1360
1361     llvm::Value *isNil = Builder.CreateICmpEQ(Receiver,
1362             llvm::Constant::getNullValue(Receiver->getType()));
1363     Builder.CreateCondBr(isNil, continueBB, messageBB);
1364     CGF.EmitBlock(messageBB);
1365   }
1366
1367   IdTy = cast<llvm::PointerType>(CGM.getTypes().ConvertType(ASTIdTy));
1368   llvm::Value *cmd;
1369   if (Method)
1370     cmd = GetSelector(CGF, Method);
1371   else
1372     cmd = GetSelector(CGF, Sel);
1373   cmd = EnforceType(Builder, cmd, SelectorTy);
1374   Receiver = EnforceType(Builder, Receiver, IdTy);
1375
1376   llvm::Metadata *impMD[] = {
1377       llvm::MDString::get(VMContext, Sel.getAsString()),
1378       llvm::MDString::get(VMContext, Class ? Class->getNameAsString() : ""),
1379       llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::ConstantInt::get(
1380           llvm::Type::getInt1Ty(VMContext), Class != nullptr))};
1381   llvm::MDNode *node = llvm::MDNode::get(VMContext, impMD);
1382
1383   CallArgList ActualArgs;
1384   ActualArgs.add(RValue::get(Receiver), ASTIdTy);
1385   ActualArgs.add(RValue::get(cmd), CGF.getContext().getObjCSelType());
1386   ActualArgs.addFrom(CallArgs);
1387
1388   MessageSendInfo MSI = getMessageSendInfo(Method, ResultType, ActualArgs);
1389
1390   // Get the IMP to call
1391   llvm::Value *imp;
1392
1393   // If we have non-legacy dispatch specified, we try using the objc_msgSend()
1394   // functions.  These are not supported on all platforms (or all runtimes on a
1395   // given platform), so we
1396   switch (CGM.getCodeGenOpts().getObjCDispatchMethod()) {
1397     case CodeGenOptions::Legacy:
1398       imp = LookupIMP(CGF, Receiver, cmd, node, MSI);
1399       break;
1400     case CodeGenOptions::Mixed:
1401     case CodeGenOptions::NonLegacy:
1402       if (CGM.ReturnTypeUsesFPRet(ResultType)) {
1403         imp = CGM.CreateRuntimeFunction(llvm::FunctionType::get(IdTy, IdTy, true),
1404                                   "objc_msgSend_fpret");
1405       } else if (CGM.ReturnTypeUsesSRet(MSI.CallInfo)) {
1406         // The actual types here don't matter - we're going to bitcast the
1407         // function anyway
1408         imp = CGM.CreateRuntimeFunction(llvm::FunctionType::get(IdTy, IdTy, true),
1409                                   "objc_msgSend_stret");
1410       } else {
1411         imp = CGM.CreateRuntimeFunction(llvm::FunctionType::get(IdTy, IdTy, true),
1412                                   "objc_msgSend");
1413       }
1414   }
1415
1416   // Reset the receiver in case the lookup modified it
1417   ActualArgs[0] = CallArg(RValue::get(Receiver), ASTIdTy, false);
1418
1419   imp = EnforceType(Builder, imp, MSI.MessengerType);
1420
1421   llvm::Instruction *call;
1422   RValue msgRet = CGF.EmitCall(MSI.CallInfo, imp, Return, ActualArgs, nullptr,
1423                                &call);
1424   call->setMetadata(msgSendMDKind, node);
1425
1426
1427   if (!isPointerSizedReturn) {
1428     messageBB = CGF.Builder.GetInsertBlock();
1429     CGF.Builder.CreateBr(continueBB);
1430     CGF.EmitBlock(continueBB);
1431     if (msgRet.isScalar()) {
1432       llvm::Value *v = msgRet.getScalarVal();
1433       llvm::PHINode *phi = Builder.CreatePHI(v->getType(), 2);
1434       phi->addIncoming(v, messageBB);
1435       phi->addIncoming(llvm::Constant::getNullValue(v->getType()), startBB);
1436       msgRet = RValue::get(phi);
1437     } else if (msgRet.isAggregate()) {
1438       llvm::Value *v = msgRet.getAggregateAddr();
1439       llvm::PHINode *phi = Builder.CreatePHI(v->getType(), 2);
1440       llvm::PointerType *RetTy = cast<llvm::PointerType>(v->getType());
1441       llvm::AllocaInst *NullVal =
1442           CGF.CreateTempAlloca(RetTy->getElementType(), "null");
1443       CGF.InitTempAlloca(NullVal,
1444           llvm::Constant::getNullValue(RetTy->getElementType()));
1445       phi->addIncoming(v, messageBB);
1446       phi->addIncoming(NullVal, startBB);
1447       msgRet = RValue::getAggregate(phi);
1448     } else /* isComplex() */ {
1449       std::pair<llvm::Value*,llvm::Value*> v = msgRet.getComplexVal();
1450       llvm::PHINode *phi = Builder.CreatePHI(v.first->getType(), 2);
1451       phi->addIncoming(v.first, messageBB);
1452       phi->addIncoming(llvm::Constant::getNullValue(v.first->getType()),
1453           startBB);
1454       llvm::PHINode *phi2 = Builder.CreatePHI(v.second->getType(), 2);
1455       phi2->addIncoming(v.second, messageBB);
1456       phi2->addIncoming(llvm::Constant::getNullValue(v.second->getType()),
1457           startBB);
1458       msgRet = RValue::getComplex(phi, phi2);
1459     }
1460   }
1461   return msgRet;
1462 }
1463
1464 /// Generates a MethodList.  Used in construction of a objc_class and
1465 /// objc_category structures.
1466 llvm::Constant *CGObjCGNU::
1467 GenerateMethodList(StringRef ClassName,
1468                    StringRef CategoryName,
1469                    ArrayRef<Selector> MethodSels,
1470                    ArrayRef<llvm::Constant *> MethodTypes,
1471                    bool isClassMethodList) {
1472   if (MethodSels.empty())
1473     return NULLPtr;
1474   // Get the method structure type.
1475   llvm::StructType *ObjCMethodTy = llvm::StructType::get(
1476     PtrToInt8Ty, // Really a selector, but the runtime creates it us.
1477     PtrToInt8Ty, // Method types
1478     IMPTy, //Method pointer
1479     nullptr);
1480   std::vector<llvm::Constant*> Methods;
1481   std::vector<llvm::Constant*> Elements;
1482   for (unsigned int i = 0, e = MethodTypes.size(); i < e; ++i) {
1483     Elements.clear();
1484     llvm::Constant *Method =
1485       TheModule.getFunction(SymbolNameForMethod(ClassName, CategoryName,
1486                                                 MethodSels[i],
1487                                                 isClassMethodList));
1488     assert(Method && "Can't generate metadata for method that doesn't exist");
1489     llvm::Constant *C = MakeConstantString(MethodSels[i].getAsString());
1490     Elements.push_back(C);
1491     Elements.push_back(MethodTypes[i]);
1492     Method = llvm::ConstantExpr::getBitCast(Method,
1493         IMPTy);
1494     Elements.push_back(Method);
1495     Methods.push_back(llvm::ConstantStruct::get(ObjCMethodTy, Elements));
1496   }
1497
1498   // Array of method structures
1499   llvm::ArrayType *ObjCMethodArrayTy = llvm::ArrayType::get(ObjCMethodTy,
1500                                                             Methods.size());
1501   llvm::Constant *MethodArray = llvm::ConstantArray::get(ObjCMethodArrayTy,
1502                                                          Methods);
1503
1504   // Structure containing list pointer, array and array count
1505   llvm::StructType *ObjCMethodListTy = llvm::StructType::create(VMContext);
1506   llvm::Type *NextPtrTy = llvm::PointerType::getUnqual(ObjCMethodListTy);
1507   ObjCMethodListTy->setBody(
1508       NextPtrTy,
1509       IntTy,
1510       ObjCMethodArrayTy,
1511       nullptr);
1512
1513   Methods.clear();
1514   Methods.push_back(llvm::ConstantPointerNull::get(
1515         llvm::PointerType::getUnqual(ObjCMethodListTy)));
1516   Methods.push_back(llvm::ConstantInt::get(Int32Ty, MethodTypes.size()));
1517   Methods.push_back(MethodArray);
1518
1519   // Create an instance of the structure
1520   return MakeGlobal(ObjCMethodListTy, Methods, ".objc_method_list");
1521 }
1522
1523 /// Generates an IvarList.  Used in construction of a objc_class.
1524 llvm::Constant *CGObjCGNU::
1525 GenerateIvarList(ArrayRef<llvm::Constant *> IvarNames,
1526                  ArrayRef<llvm::Constant *> IvarTypes,
1527                  ArrayRef<llvm::Constant *> IvarOffsets) {
1528   if (IvarNames.size() == 0)
1529     return NULLPtr;
1530   // Get the method structure type.
1531   llvm::StructType *ObjCIvarTy = llvm::StructType::get(
1532     PtrToInt8Ty,
1533     PtrToInt8Ty,
1534     IntTy,
1535     nullptr);
1536   std::vector<llvm::Constant*> Ivars;
1537   std::vector<llvm::Constant*> Elements;
1538   for (unsigned int i = 0, e = IvarNames.size() ; i < e ; i++) {
1539     Elements.clear();
1540     Elements.push_back(IvarNames[i]);
1541     Elements.push_back(IvarTypes[i]);
1542     Elements.push_back(IvarOffsets[i]);
1543     Ivars.push_back(llvm::ConstantStruct::get(ObjCIvarTy, Elements));
1544   }
1545
1546   // Array of method structures
1547   llvm::ArrayType *ObjCIvarArrayTy = llvm::ArrayType::get(ObjCIvarTy,
1548       IvarNames.size());
1549
1550
1551   Elements.clear();
1552   Elements.push_back(llvm::ConstantInt::get(IntTy, (int)IvarNames.size()));
1553   Elements.push_back(llvm::ConstantArray::get(ObjCIvarArrayTy, Ivars));
1554   // Structure containing array and array count
1555   llvm::StructType *ObjCIvarListTy = llvm::StructType::get(IntTy,
1556     ObjCIvarArrayTy,
1557     nullptr);
1558
1559   // Create an instance of the structure
1560   return MakeGlobal(ObjCIvarListTy, Elements, ".objc_ivar_list");
1561 }
1562
1563 /// Generate a class structure
1564 llvm::Constant *CGObjCGNU::GenerateClassStructure(
1565     llvm::Constant *MetaClass,
1566     llvm::Constant *SuperClass,
1567     unsigned info,
1568     const char *Name,
1569     llvm::Constant *Version,
1570     llvm::Constant *InstanceSize,
1571     llvm::Constant *IVars,
1572     llvm::Constant *Methods,
1573     llvm::Constant *Protocols,
1574     llvm::Constant *IvarOffsets,
1575     llvm::Constant *Properties,
1576     llvm::Constant *StrongIvarBitmap,
1577     llvm::Constant *WeakIvarBitmap,
1578     bool isMeta) {
1579   // Set up the class structure
1580   // Note:  Several of these are char*s when they should be ids.  This is
1581   // because the runtime performs this translation on load.
1582   //
1583   // Fields marked New ABI are part of the GNUstep runtime.  We emit them
1584   // anyway; the classes will still work with the GNU runtime, they will just
1585   // be ignored.
1586   llvm::StructType *ClassTy = llvm::StructType::get(
1587       PtrToInt8Ty,        // isa
1588       PtrToInt8Ty,        // super_class
1589       PtrToInt8Ty,        // name
1590       LongTy,             // version
1591       LongTy,             // info
1592       LongTy,             // instance_size
1593       IVars->getType(),   // ivars
1594       Methods->getType(), // methods
1595       // These are all filled in by the runtime, so we pretend
1596       PtrTy,              // dtable
1597       PtrTy,              // subclass_list
1598       PtrTy,              // sibling_class
1599       PtrTy,              // protocols
1600       PtrTy,              // gc_object_type
1601       // New ABI:
1602       LongTy,                 // abi_version
1603       IvarOffsets->getType(), // ivar_offsets
1604       Properties->getType(),  // properties
1605       IntPtrTy,               // strong_pointers
1606       IntPtrTy,               // weak_pointers
1607       nullptr);
1608   llvm::Constant *Zero = llvm::ConstantInt::get(LongTy, 0);
1609   // Fill in the structure
1610   std::vector<llvm::Constant*> Elements;
1611   Elements.push_back(llvm::ConstantExpr::getBitCast(MetaClass, PtrToInt8Ty));
1612   Elements.push_back(SuperClass);
1613   Elements.push_back(MakeConstantString(Name, ".class_name"));
1614   Elements.push_back(Zero);
1615   Elements.push_back(llvm::ConstantInt::get(LongTy, info));
1616   if (isMeta) {
1617     llvm::DataLayout td(&TheModule);
1618     Elements.push_back(
1619         llvm::ConstantInt::get(LongTy,
1620                                td.getTypeSizeInBits(ClassTy) /
1621                                  CGM.getContext().getCharWidth()));
1622   } else
1623     Elements.push_back(InstanceSize);
1624   Elements.push_back(IVars);
1625   Elements.push_back(Methods);
1626   Elements.push_back(NULLPtr);
1627   Elements.push_back(NULLPtr);
1628   Elements.push_back(NULLPtr);
1629   Elements.push_back(llvm::ConstantExpr::getBitCast(Protocols, PtrTy));
1630   Elements.push_back(NULLPtr);
1631   Elements.push_back(llvm::ConstantInt::get(LongTy, 1));
1632   Elements.push_back(IvarOffsets);
1633   Elements.push_back(Properties);
1634   Elements.push_back(StrongIvarBitmap);
1635   Elements.push_back(WeakIvarBitmap);
1636   // Create an instance of the structure
1637   // This is now an externally visible symbol, so that we can speed up class
1638   // messages in the next ABI.  We may already have some weak references to
1639   // this, so check and fix them properly.
1640   std::string ClassSym((isMeta ? "_OBJC_METACLASS_": "_OBJC_CLASS_") +
1641           std::string(Name));
1642   llvm::GlobalVariable *ClassRef = TheModule.getNamedGlobal(ClassSym);
1643   llvm::Constant *Class = MakeGlobal(ClassTy, Elements, ClassSym,
1644           llvm::GlobalValue::ExternalLinkage);
1645   if (ClassRef) {
1646       ClassRef->replaceAllUsesWith(llvm::ConstantExpr::getBitCast(Class,
1647                   ClassRef->getType()));
1648       ClassRef->removeFromParent();
1649       Class->setName(ClassSym);
1650   }
1651   return Class;
1652 }
1653
1654 llvm::Constant *CGObjCGNU::
1655 GenerateProtocolMethodList(ArrayRef<llvm::Constant *> MethodNames,
1656                            ArrayRef<llvm::Constant *> MethodTypes) {
1657   // Get the method structure type.
1658   llvm::StructType *ObjCMethodDescTy = llvm::StructType::get(
1659     PtrToInt8Ty, // Really a selector, but the runtime does the casting for us.
1660     PtrToInt8Ty,
1661     nullptr);
1662   std::vector<llvm::Constant*> Methods;
1663   std::vector<llvm::Constant*> Elements;
1664   for (unsigned int i = 0, e = MethodTypes.size() ; i < e ; i++) {
1665     Elements.clear();
1666     Elements.push_back(MethodNames[i]);
1667     Elements.push_back(MethodTypes[i]);
1668     Methods.push_back(llvm::ConstantStruct::get(ObjCMethodDescTy, Elements));
1669   }
1670   llvm::ArrayType *ObjCMethodArrayTy = llvm::ArrayType::get(ObjCMethodDescTy,
1671       MethodNames.size());
1672   llvm::Constant *Array = llvm::ConstantArray::get(ObjCMethodArrayTy,
1673                                                    Methods);
1674   llvm::StructType *ObjCMethodDescListTy = llvm::StructType::get(
1675       IntTy, ObjCMethodArrayTy, nullptr);
1676   Methods.clear();
1677   Methods.push_back(llvm::ConstantInt::get(IntTy, MethodNames.size()));
1678   Methods.push_back(Array);
1679   return MakeGlobal(ObjCMethodDescListTy, Methods, ".objc_method_list");
1680 }
1681
1682 // Create the protocol list structure used in classes, categories and so on
1683 llvm::Constant *CGObjCGNU::GenerateProtocolList(ArrayRef<std::string>Protocols){
1684   llvm::ArrayType *ProtocolArrayTy = llvm::ArrayType::get(PtrToInt8Ty,
1685       Protocols.size());
1686   llvm::StructType *ProtocolListTy = llvm::StructType::get(
1687       PtrTy, //Should be a recurisve pointer, but it's always NULL here.
1688       SizeTy,
1689       ProtocolArrayTy,
1690       nullptr);
1691   std::vector<llvm::Constant*> Elements;
1692   for (const std::string *iter = Protocols.begin(), *endIter = Protocols.end();
1693       iter != endIter ; iter++) {
1694     llvm::Constant *protocol = nullptr;
1695     llvm::StringMap<llvm::Constant*>::iterator value =
1696       ExistingProtocols.find(*iter);
1697     if (value == ExistingProtocols.end()) {
1698       protocol = GenerateEmptyProtocol(*iter);
1699     } else {
1700       protocol = value->getValue();
1701     }
1702     llvm::Constant *Ptr = llvm::ConstantExpr::getBitCast(protocol,
1703                                                            PtrToInt8Ty);
1704     Elements.push_back(Ptr);
1705   }
1706   llvm::Constant * ProtocolArray = llvm::ConstantArray::get(ProtocolArrayTy,
1707       Elements);
1708   Elements.clear();
1709   Elements.push_back(NULLPtr);
1710   Elements.push_back(llvm::ConstantInt::get(LongTy, Protocols.size()));
1711   Elements.push_back(ProtocolArray);
1712   return MakeGlobal(ProtocolListTy, Elements, ".objc_protocol_list");
1713 }
1714
1715 llvm::Value *CGObjCGNU::GenerateProtocolRef(CodeGenFunction &CGF,
1716                                             const ObjCProtocolDecl *PD) {
1717   llvm::Value *protocol = ExistingProtocols[PD->getNameAsString()];
1718   llvm::Type *T =
1719     CGM.getTypes().ConvertType(CGM.getContext().getObjCProtoType());
1720   return CGF.Builder.CreateBitCast(protocol, llvm::PointerType::getUnqual(T));
1721 }
1722
1723 llvm::Constant *CGObjCGNU::GenerateEmptyProtocol(
1724   const std::string &ProtocolName) {
1725   SmallVector<std::string, 0> EmptyStringVector;
1726   SmallVector<llvm::Constant*, 0> EmptyConstantVector;
1727
1728   llvm::Constant *ProtocolList = GenerateProtocolList(EmptyStringVector);
1729   llvm::Constant *MethodList =
1730     GenerateProtocolMethodList(EmptyConstantVector, EmptyConstantVector);
1731   // Protocols are objects containing lists of the methods implemented and
1732   // protocols adopted.
1733   llvm::StructType *ProtocolTy = llvm::StructType::get(IdTy,
1734       PtrToInt8Ty,
1735       ProtocolList->getType(),
1736       MethodList->getType(),
1737       MethodList->getType(),
1738       MethodList->getType(),
1739       MethodList->getType(),
1740       nullptr);
1741   std::vector<llvm::Constant*> Elements;
1742   // The isa pointer must be set to a magic number so the runtime knows it's
1743   // the correct layout.
1744   Elements.push_back(llvm::ConstantExpr::getIntToPtr(
1745         llvm::ConstantInt::get(Int32Ty, ProtocolVersion), IdTy));
1746   Elements.push_back(MakeConstantString(ProtocolName, ".objc_protocol_name"));
1747   Elements.push_back(ProtocolList);
1748   Elements.push_back(MethodList);
1749   Elements.push_back(MethodList);
1750   Elements.push_back(MethodList);
1751   Elements.push_back(MethodList);
1752   return MakeGlobal(ProtocolTy, Elements, ".objc_protocol");
1753 }
1754
1755 void CGObjCGNU::GenerateProtocol(const ObjCProtocolDecl *PD) {
1756   ASTContext &Context = CGM.getContext();
1757   std::string ProtocolName = PD->getNameAsString();
1758
1759   // Use the protocol definition, if there is one.
1760   if (const ObjCProtocolDecl *Def = PD->getDefinition())
1761     PD = Def;
1762
1763   SmallVector<std::string, 16> Protocols;
1764   for (const auto *PI : PD->protocols())
1765     Protocols.push_back(PI->getNameAsString());
1766   SmallVector<llvm::Constant*, 16> InstanceMethodNames;
1767   SmallVector<llvm::Constant*, 16> InstanceMethodTypes;
1768   SmallVector<llvm::Constant*, 16> OptionalInstanceMethodNames;
1769   SmallVector<llvm::Constant*, 16> OptionalInstanceMethodTypes;
1770   for (const auto *I : PD->instance_methods()) {
1771     std::string TypeStr;
1772     Context.getObjCEncodingForMethodDecl(I, TypeStr);
1773     if (I->getImplementationControl() == ObjCMethodDecl::Optional) {
1774       OptionalInstanceMethodNames.push_back(
1775           MakeConstantString(I->getSelector().getAsString()));
1776       OptionalInstanceMethodTypes.push_back(MakeConstantString(TypeStr));
1777     } else {
1778       InstanceMethodNames.push_back(
1779           MakeConstantString(I->getSelector().getAsString()));
1780       InstanceMethodTypes.push_back(MakeConstantString(TypeStr));
1781     }
1782   }
1783   // Collect information about class methods:
1784   SmallVector<llvm::Constant*, 16> ClassMethodNames;
1785   SmallVector<llvm::Constant*, 16> ClassMethodTypes;
1786   SmallVector<llvm::Constant*, 16> OptionalClassMethodNames;
1787   SmallVector<llvm::Constant*, 16> OptionalClassMethodTypes;
1788   for (const auto *I : PD->class_methods()) {
1789     std::string TypeStr;
1790     Context.getObjCEncodingForMethodDecl(I,TypeStr);
1791     if (I->getImplementationControl() == ObjCMethodDecl::Optional) {
1792       OptionalClassMethodNames.push_back(
1793           MakeConstantString(I->getSelector().getAsString()));
1794       OptionalClassMethodTypes.push_back(MakeConstantString(TypeStr));
1795     } else {
1796       ClassMethodNames.push_back(
1797           MakeConstantString(I->getSelector().getAsString()));
1798       ClassMethodTypes.push_back(MakeConstantString(TypeStr));
1799     }
1800   }
1801
1802   llvm::Constant *ProtocolList = GenerateProtocolList(Protocols);
1803   llvm::Constant *InstanceMethodList =
1804     GenerateProtocolMethodList(InstanceMethodNames, InstanceMethodTypes);
1805   llvm::Constant *ClassMethodList =
1806     GenerateProtocolMethodList(ClassMethodNames, ClassMethodTypes);
1807   llvm::Constant *OptionalInstanceMethodList =
1808     GenerateProtocolMethodList(OptionalInstanceMethodNames,
1809             OptionalInstanceMethodTypes);
1810   llvm::Constant *OptionalClassMethodList =
1811     GenerateProtocolMethodList(OptionalClassMethodNames,
1812             OptionalClassMethodTypes);
1813
1814   // Property metadata: name, attributes, isSynthesized, setter name, setter
1815   // types, getter name, getter types.
1816   // The isSynthesized value is always set to 0 in a protocol.  It exists to
1817   // simplify the runtime library by allowing it to use the same data
1818   // structures for protocol metadata everywhere.
1819   llvm::StructType *PropertyMetadataTy = llvm::StructType::get(
1820           PtrToInt8Ty, Int8Ty, Int8Ty, Int8Ty, Int8Ty, PtrToInt8Ty,
1821           PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty, nullptr);
1822   std::vector<llvm::Constant*> Properties;
1823   std::vector<llvm::Constant*> OptionalProperties;
1824
1825   // Add all of the property methods need adding to the method list and to the
1826   // property metadata list.
1827   for (auto *property : PD->properties()) {
1828     std::vector<llvm::Constant*> Fields;
1829
1830     Fields.push_back(MakePropertyEncodingString(property, nullptr));
1831     PushPropertyAttributes(Fields, property);
1832
1833     if (ObjCMethodDecl *getter = property->getGetterMethodDecl()) {
1834       std::string TypeStr;
1835       Context.getObjCEncodingForMethodDecl(getter,TypeStr);
1836       llvm::Constant *TypeEncoding = MakeConstantString(TypeStr);
1837       InstanceMethodTypes.push_back(TypeEncoding);
1838       Fields.push_back(MakeConstantString(getter->getSelector().getAsString()));
1839       Fields.push_back(TypeEncoding);
1840     } else {
1841       Fields.push_back(NULLPtr);
1842       Fields.push_back(NULLPtr);
1843     }
1844     if (ObjCMethodDecl *setter = property->getSetterMethodDecl()) {
1845       std::string TypeStr;
1846       Context.getObjCEncodingForMethodDecl(setter,TypeStr);
1847       llvm::Constant *TypeEncoding = MakeConstantString(TypeStr);
1848       InstanceMethodTypes.push_back(TypeEncoding);
1849       Fields.push_back(MakeConstantString(setter->getSelector().getAsString()));
1850       Fields.push_back(TypeEncoding);
1851     } else {
1852       Fields.push_back(NULLPtr);
1853       Fields.push_back(NULLPtr);
1854     }
1855     if (property->getPropertyImplementation() == ObjCPropertyDecl::Optional) {
1856       OptionalProperties.push_back(llvm::ConstantStruct::get(PropertyMetadataTy, Fields));
1857     } else {
1858       Properties.push_back(llvm::ConstantStruct::get(PropertyMetadataTy, Fields));
1859     }
1860   }
1861   llvm::Constant *PropertyArray = llvm::ConstantArray::get(
1862       llvm::ArrayType::get(PropertyMetadataTy, Properties.size()), Properties);
1863   llvm::Constant* PropertyListInitFields[] =
1864     {llvm::ConstantInt::get(IntTy, Properties.size()), NULLPtr, PropertyArray};
1865
1866   llvm::Constant *PropertyListInit =
1867       llvm::ConstantStruct::getAnon(PropertyListInitFields);
1868   llvm::Constant *PropertyList = new llvm::GlobalVariable(TheModule,
1869       PropertyListInit->getType(), false, llvm::GlobalValue::InternalLinkage,
1870       PropertyListInit, ".objc_property_list");
1871
1872   llvm::Constant *OptionalPropertyArray =
1873       llvm::ConstantArray::get(llvm::ArrayType::get(PropertyMetadataTy,
1874           OptionalProperties.size()) , OptionalProperties);
1875   llvm::Constant* OptionalPropertyListInitFields[] = {
1876       llvm::ConstantInt::get(IntTy, OptionalProperties.size()), NULLPtr,
1877       OptionalPropertyArray };
1878
1879   llvm::Constant *OptionalPropertyListInit =
1880       llvm::ConstantStruct::getAnon(OptionalPropertyListInitFields);
1881   llvm::Constant *OptionalPropertyList = new llvm::GlobalVariable(TheModule,
1882           OptionalPropertyListInit->getType(), false,
1883           llvm::GlobalValue::InternalLinkage, OptionalPropertyListInit,
1884           ".objc_property_list");
1885
1886   // Protocols are objects containing lists of the methods implemented and
1887   // protocols adopted.
1888   llvm::StructType *ProtocolTy = llvm::StructType::get(IdTy,
1889       PtrToInt8Ty,
1890       ProtocolList->getType(),
1891       InstanceMethodList->getType(),
1892       ClassMethodList->getType(),
1893       OptionalInstanceMethodList->getType(),
1894       OptionalClassMethodList->getType(),
1895       PropertyList->getType(),
1896       OptionalPropertyList->getType(),
1897       nullptr);
1898   std::vector<llvm::Constant*> Elements;
1899   // The isa pointer must be set to a magic number so the runtime knows it's
1900   // the correct layout.
1901   Elements.push_back(llvm::ConstantExpr::getIntToPtr(
1902         llvm::ConstantInt::get(Int32Ty, ProtocolVersion), IdTy));
1903   Elements.push_back(MakeConstantString(ProtocolName, ".objc_protocol_name"));
1904   Elements.push_back(ProtocolList);
1905   Elements.push_back(InstanceMethodList);
1906   Elements.push_back(ClassMethodList);
1907   Elements.push_back(OptionalInstanceMethodList);
1908   Elements.push_back(OptionalClassMethodList);
1909   Elements.push_back(PropertyList);
1910   Elements.push_back(OptionalPropertyList);
1911   ExistingProtocols[ProtocolName] =
1912     llvm::ConstantExpr::getBitCast(MakeGlobal(ProtocolTy, Elements,
1913           ".objc_protocol"), IdTy);
1914 }
1915 void CGObjCGNU::GenerateProtocolHolderCategory() {
1916   // Collect information about instance methods
1917   SmallVector<Selector, 1> MethodSels;
1918   SmallVector<llvm::Constant*, 1> MethodTypes;
1919
1920   std::vector<llvm::Constant*> Elements;
1921   const std::string ClassName = "__ObjC_Protocol_Holder_Ugly_Hack";
1922   const std::string CategoryName = "AnotherHack";
1923   Elements.push_back(MakeConstantString(CategoryName));
1924   Elements.push_back(MakeConstantString(ClassName));
1925   // Instance method list
1926   Elements.push_back(llvm::ConstantExpr::getBitCast(GenerateMethodList(
1927           ClassName, CategoryName, MethodSels, MethodTypes, false), PtrTy));
1928   // Class method list
1929   Elements.push_back(llvm::ConstantExpr::getBitCast(GenerateMethodList(
1930           ClassName, CategoryName, MethodSels, MethodTypes, true), PtrTy));
1931   // Protocol list
1932   llvm::ArrayType *ProtocolArrayTy = llvm::ArrayType::get(PtrTy,
1933       ExistingProtocols.size());
1934   llvm::StructType *ProtocolListTy = llvm::StructType::get(
1935       PtrTy, //Should be a recurisve pointer, but it's always NULL here.
1936       SizeTy,
1937       ProtocolArrayTy,
1938       nullptr);
1939   std::vector<llvm::Constant*> ProtocolElements;
1940   for (llvm::StringMapIterator<llvm::Constant*> iter =
1941        ExistingProtocols.begin(), endIter = ExistingProtocols.end();
1942        iter != endIter ; iter++) {
1943     llvm::Constant *Ptr = llvm::ConstantExpr::getBitCast(iter->getValue(),
1944             PtrTy);
1945     ProtocolElements.push_back(Ptr);
1946   }
1947   llvm::Constant * ProtocolArray = llvm::ConstantArray::get(ProtocolArrayTy,
1948       ProtocolElements);
1949   ProtocolElements.clear();
1950   ProtocolElements.push_back(NULLPtr);
1951   ProtocolElements.push_back(llvm::ConstantInt::get(LongTy,
1952               ExistingProtocols.size()));
1953   ProtocolElements.push_back(ProtocolArray);
1954   Elements.push_back(llvm::ConstantExpr::getBitCast(MakeGlobal(ProtocolListTy,
1955                   ProtocolElements, ".objc_protocol_list"), PtrTy));
1956   Categories.push_back(llvm::ConstantExpr::getBitCast(
1957         MakeGlobal(llvm::StructType::get(PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty,
1958             PtrTy, PtrTy, PtrTy, nullptr), Elements), PtrTy));
1959 }
1960
1961 /// Libobjc2 uses a bitfield representation where small(ish) bitfields are
1962 /// stored in a 64-bit value with the low bit set to 1 and the remaining 63
1963 /// bits set to their values, LSB first, while larger ones are stored in a
1964 /// structure of this / form:
1965 ///
1966 /// struct { int32_t length; int32_t values[length]; };
1967 ///
1968 /// The values in the array are stored in host-endian format, with the least
1969 /// significant bit being assumed to come first in the bitfield.  Therefore, a
1970 /// bitfield with the 64th bit set will be (int64_t)&{ 2, [0, 1<<31] }, while a
1971 /// bitfield / with the 63rd bit set will be 1<<64.
1972 llvm::Constant *CGObjCGNU::MakeBitField(ArrayRef<bool> bits) {
1973   int bitCount = bits.size();
1974   int ptrBits = CGM.getDataLayout().getPointerSizeInBits();
1975   if (bitCount < ptrBits) {
1976     uint64_t val = 1;
1977     for (int i=0 ; i<bitCount ; ++i) {
1978       if (bits[i]) val |= 1ULL<<(i+1);
1979     }
1980     return llvm::ConstantInt::get(IntPtrTy, val);
1981   }
1982   SmallVector<llvm::Constant *, 8> values;
1983   int v=0;
1984   while (v < bitCount) {
1985     int32_t word = 0;
1986     for (int i=0 ; (i<32) && (v<bitCount)  ; ++i) {
1987       if (bits[v]) word |= 1<<i;
1988       v++;
1989     }
1990     values.push_back(llvm::ConstantInt::get(Int32Ty, word));
1991   }
1992   llvm::ArrayType *arrayTy = llvm::ArrayType::get(Int32Ty, values.size());
1993   llvm::Constant *array = llvm::ConstantArray::get(arrayTy, values);
1994   llvm::Constant *fields[2] = {
1995       llvm::ConstantInt::get(Int32Ty, values.size()),
1996       array };
1997   llvm::Constant *GS = MakeGlobal(llvm::StructType::get(Int32Ty, arrayTy,
1998         nullptr), fields);
1999   llvm::Constant *ptr = llvm::ConstantExpr::getPtrToInt(GS, IntPtrTy);
2000   return ptr;
2001 }
2002
2003 void CGObjCGNU::GenerateCategory(const ObjCCategoryImplDecl *OCD) {
2004   std::string ClassName = OCD->getClassInterface()->getNameAsString();
2005   std::string CategoryName = OCD->getNameAsString();
2006   // Collect information about instance methods
2007   SmallVector<Selector, 16> InstanceMethodSels;
2008   SmallVector<llvm::Constant*, 16> InstanceMethodTypes;
2009   for (const auto *I : OCD->instance_methods()) {
2010     InstanceMethodSels.push_back(I->getSelector());
2011     std::string TypeStr;
2012     CGM.getContext().getObjCEncodingForMethodDecl(I,TypeStr);
2013     InstanceMethodTypes.push_back(MakeConstantString(TypeStr));
2014   }
2015
2016   // Collect information about class methods
2017   SmallVector<Selector, 16> ClassMethodSels;
2018   SmallVector<llvm::Constant*, 16> ClassMethodTypes;
2019   for (const auto *I : OCD->class_methods()) {
2020     ClassMethodSels.push_back(I->getSelector());
2021     std::string TypeStr;
2022     CGM.getContext().getObjCEncodingForMethodDecl(I,TypeStr);
2023     ClassMethodTypes.push_back(MakeConstantString(TypeStr));
2024   }
2025
2026   // Collect the names of referenced protocols
2027   SmallVector<std::string, 16> Protocols;
2028   const ObjCCategoryDecl *CatDecl = OCD->getCategoryDecl();
2029   const ObjCList<ObjCProtocolDecl> &Protos = CatDecl->getReferencedProtocols();
2030   for (ObjCList<ObjCProtocolDecl>::iterator I = Protos.begin(),
2031        E = Protos.end(); I != E; ++I)
2032     Protocols.push_back((*I)->getNameAsString());
2033
2034   std::vector<llvm::Constant*> Elements;
2035   Elements.push_back(MakeConstantString(CategoryName));
2036   Elements.push_back(MakeConstantString(ClassName));
2037   // Instance method list
2038   Elements.push_back(llvm::ConstantExpr::getBitCast(GenerateMethodList(
2039           ClassName, CategoryName, InstanceMethodSels, InstanceMethodTypes,
2040           false), PtrTy));
2041   // Class method list
2042   Elements.push_back(llvm::ConstantExpr::getBitCast(GenerateMethodList(
2043           ClassName, CategoryName, ClassMethodSels, ClassMethodTypes, true),
2044         PtrTy));
2045   // Protocol list
2046   Elements.push_back(llvm::ConstantExpr::getBitCast(
2047         GenerateProtocolList(Protocols), PtrTy));
2048   Categories.push_back(llvm::ConstantExpr::getBitCast(
2049         MakeGlobal(llvm::StructType::get(PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty,
2050             PtrTy, PtrTy, PtrTy, nullptr), Elements), PtrTy));
2051 }
2052
2053 llvm::Constant *CGObjCGNU::GeneratePropertyList(const ObjCImplementationDecl *OID,
2054         SmallVectorImpl<Selector> &InstanceMethodSels,
2055         SmallVectorImpl<llvm::Constant*> &InstanceMethodTypes) {
2056   ASTContext &Context = CGM.getContext();
2057   // Property metadata: name, attributes, attributes2, padding1, padding2,
2058   // setter name, setter types, getter name, getter types.
2059   llvm::StructType *PropertyMetadataTy = llvm::StructType::get(
2060           PtrToInt8Ty, Int8Ty, Int8Ty, Int8Ty, Int8Ty, PtrToInt8Ty,
2061           PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty, nullptr);
2062   std::vector<llvm::Constant*> Properties;
2063
2064   // Add all of the property methods need adding to the method list and to the
2065   // property metadata list.
2066   for (auto *propertyImpl : OID->property_impls()) {
2067     std::vector<llvm::Constant*> Fields;
2068     ObjCPropertyDecl *property = propertyImpl->getPropertyDecl();
2069     bool isSynthesized = (propertyImpl->getPropertyImplementation() ==
2070         ObjCPropertyImplDecl::Synthesize);
2071     bool isDynamic = (propertyImpl->getPropertyImplementation() ==
2072         ObjCPropertyImplDecl::Dynamic);
2073
2074     Fields.push_back(MakePropertyEncodingString(property, OID));
2075     PushPropertyAttributes(Fields, property, isSynthesized, isDynamic);
2076     if (ObjCMethodDecl *getter = property->getGetterMethodDecl()) {
2077       std::string TypeStr;
2078       Context.getObjCEncodingForMethodDecl(getter,TypeStr);
2079       llvm::Constant *TypeEncoding = MakeConstantString(TypeStr);
2080       if (isSynthesized) {
2081         InstanceMethodTypes.push_back(TypeEncoding);
2082         InstanceMethodSels.push_back(getter->getSelector());
2083       }
2084       Fields.push_back(MakeConstantString(getter->getSelector().getAsString()));
2085       Fields.push_back(TypeEncoding);
2086     } else {
2087       Fields.push_back(NULLPtr);
2088       Fields.push_back(NULLPtr);
2089     }
2090     if (ObjCMethodDecl *setter = property->getSetterMethodDecl()) {
2091       std::string TypeStr;
2092       Context.getObjCEncodingForMethodDecl(setter,TypeStr);
2093       llvm::Constant *TypeEncoding = MakeConstantString(TypeStr);
2094       if (isSynthesized) {
2095         InstanceMethodTypes.push_back(TypeEncoding);
2096         InstanceMethodSels.push_back(setter->getSelector());
2097       }
2098       Fields.push_back(MakeConstantString(setter->getSelector().getAsString()));
2099       Fields.push_back(TypeEncoding);
2100     } else {
2101       Fields.push_back(NULLPtr);
2102       Fields.push_back(NULLPtr);
2103     }
2104     Properties.push_back(llvm::ConstantStruct::get(PropertyMetadataTy, Fields));
2105   }
2106   llvm::ArrayType *PropertyArrayTy =
2107       llvm::ArrayType::get(PropertyMetadataTy, Properties.size());
2108   llvm::Constant *PropertyArray = llvm::ConstantArray::get(PropertyArrayTy,
2109           Properties);
2110   llvm::Constant* PropertyListInitFields[] =
2111     {llvm::ConstantInt::get(IntTy, Properties.size()), NULLPtr, PropertyArray};
2112
2113   llvm::Constant *PropertyListInit =
2114       llvm::ConstantStruct::getAnon(PropertyListInitFields);
2115   return new llvm::GlobalVariable(TheModule, PropertyListInit->getType(), false,
2116           llvm::GlobalValue::InternalLinkage, PropertyListInit,
2117           ".objc_property_list");
2118 }
2119
2120 void CGObjCGNU::RegisterAlias(const ObjCCompatibleAliasDecl *OAD) {
2121   // Get the class declaration for which the alias is specified.
2122   ObjCInterfaceDecl *ClassDecl =
2123     const_cast<ObjCInterfaceDecl *>(OAD->getClassInterface());
2124   std::string ClassName = ClassDecl->getNameAsString();
2125   std::string AliasName = OAD->getNameAsString();
2126   ClassAliases.push_back(ClassAliasPair(ClassName,AliasName));
2127 }
2128
2129 void CGObjCGNU::GenerateClass(const ObjCImplementationDecl *OID) {
2130   ASTContext &Context = CGM.getContext();
2131
2132   // Get the superclass name.
2133   const ObjCInterfaceDecl * SuperClassDecl =
2134     OID->getClassInterface()->getSuperClass();
2135   std::string SuperClassName;
2136   if (SuperClassDecl) {
2137     SuperClassName = SuperClassDecl->getNameAsString();
2138     EmitClassRef(SuperClassName);
2139   }
2140
2141   // Get the class name
2142   ObjCInterfaceDecl *ClassDecl =
2143     const_cast<ObjCInterfaceDecl *>(OID->getClassInterface());
2144   std::string ClassName = ClassDecl->getNameAsString();
2145   // Emit the symbol that is used to generate linker errors if this class is
2146   // referenced in other modules but not declared.
2147   std::string classSymbolName = "__objc_class_name_" + ClassName;
2148   if (llvm::GlobalVariable *symbol =
2149       TheModule.getGlobalVariable(classSymbolName)) {
2150     symbol->setInitializer(llvm::ConstantInt::get(LongTy, 0));
2151   } else {
2152     new llvm::GlobalVariable(TheModule, LongTy, false,
2153     llvm::GlobalValue::ExternalLinkage, llvm::ConstantInt::get(LongTy, 0),
2154     classSymbolName);
2155   }
2156
2157   // Get the size of instances.
2158   int instanceSize =
2159     Context.getASTObjCImplementationLayout(OID).getSize().getQuantity();
2160
2161   // Collect information about instance variables.
2162   SmallVector<llvm::Constant*, 16> IvarNames;
2163   SmallVector<llvm::Constant*, 16> IvarTypes;
2164   SmallVector<llvm::Constant*, 16> IvarOffsets;
2165
2166   std::vector<llvm::Constant*> IvarOffsetValues;
2167   SmallVector<bool, 16> WeakIvars;
2168   SmallVector<bool, 16> StrongIvars;
2169
2170   int superInstanceSize = !SuperClassDecl ? 0 :
2171     Context.getASTObjCInterfaceLayout(SuperClassDecl).getSize().getQuantity();
2172   // For non-fragile ivars, set the instance size to 0 - {the size of just this
2173   // class}.  The runtime will then set this to the correct value on load.
2174   if (CGM.getLangOpts().ObjCRuntime.isNonFragile()) {
2175     instanceSize = 0 - (instanceSize - superInstanceSize);
2176   }
2177
2178   for (const ObjCIvarDecl *IVD = ClassDecl->all_declared_ivar_begin(); IVD;
2179        IVD = IVD->getNextIvar()) {
2180       // Store the name
2181       IvarNames.push_back(MakeConstantString(IVD->getNameAsString()));
2182       // Get the type encoding for this ivar
2183       std::string TypeStr;
2184       Context.getObjCEncodingForType(IVD->getType(), TypeStr);
2185       IvarTypes.push_back(MakeConstantString(TypeStr));
2186       // Get the offset
2187       uint64_t BaseOffset = ComputeIvarBaseOffset(CGM, OID, IVD);
2188       uint64_t Offset = BaseOffset;
2189       if (CGM.getLangOpts().ObjCRuntime.isNonFragile()) {
2190         Offset = BaseOffset - superInstanceSize;
2191       }
2192       llvm::Constant *OffsetValue = llvm::ConstantInt::get(IntTy, Offset);
2193       // Create the direct offset value
2194       std::string OffsetName = "__objc_ivar_offset_value_" + ClassName +"." +
2195           IVD->getNameAsString();
2196       llvm::GlobalVariable *OffsetVar = TheModule.getGlobalVariable(OffsetName);
2197       if (OffsetVar) {
2198         OffsetVar->setInitializer(OffsetValue);
2199         // If this is the real definition, change its linkage type so that
2200         // different modules will use this one, rather than their private
2201         // copy.
2202         OffsetVar->setLinkage(llvm::GlobalValue::ExternalLinkage);
2203       } else
2204         OffsetVar = new llvm::GlobalVariable(TheModule, IntTy,
2205           false, llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
2206           OffsetValue,
2207           "__objc_ivar_offset_value_" + ClassName +"." +
2208           IVD->getNameAsString());
2209       IvarOffsets.push_back(OffsetValue);
2210       IvarOffsetValues.push_back(OffsetVar);
2211       Qualifiers::ObjCLifetime lt = IVD->getType().getQualifiers().getObjCLifetime();
2212       switch (lt) {
2213         case Qualifiers::OCL_Strong:
2214           StrongIvars.push_back(true);
2215           WeakIvars.push_back(false);
2216           break;
2217         case Qualifiers::OCL_Weak:
2218           StrongIvars.push_back(false);
2219           WeakIvars.push_back(true);
2220           break;
2221         default:
2222           StrongIvars.push_back(false);
2223           WeakIvars.push_back(false);
2224       }
2225   }
2226   llvm::Constant *StrongIvarBitmap = MakeBitField(StrongIvars);
2227   llvm::Constant *WeakIvarBitmap = MakeBitField(WeakIvars);
2228   llvm::GlobalVariable *IvarOffsetArray =
2229     MakeGlobalArray(PtrToIntTy, IvarOffsetValues, ".ivar.offsets");
2230
2231
2232   // Collect information about instance methods
2233   SmallVector<Selector, 16> InstanceMethodSels;
2234   SmallVector<llvm::Constant*, 16> InstanceMethodTypes;
2235   for (const auto *I : OID->instance_methods()) {
2236     InstanceMethodSels.push_back(I->getSelector());
2237     std::string TypeStr;
2238     Context.getObjCEncodingForMethodDecl(I,TypeStr);
2239     InstanceMethodTypes.push_back(MakeConstantString(TypeStr));
2240   }
2241
2242   llvm::Constant *Properties = GeneratePropertyList(OID, InstanceMethodSels,
2243           InstanceMethodTypes);
2244
2245
2246   // Collect information about class methods
2247   SmallVector<Selector, 16> ClassMethodSels;
2248   SmallVector<llvm::Constant*, 16> ClassMethodTypes;
2249   for (const auto *I : OID->class_methods()) {
2250     ClassMethodSels.push_back(I->getSelector());
2251     std::string TypeStr;
2252     Context.getObjCEncodingForMethodDecl(I,TypeStr);
2253     ClassMethodTypes.push_back(MakeConstantString(TypeStr));
2254   }
2255   // Collect the names of referenced protocols
2256   SmallVector<std::string, 16> Protocols;
2257   for (const auto *I : ClassDecl->protocols())
2258     Protocols.push_back(I->getNameAsString());
2259
2260   // Get the superclass pointer.
2261   llvm::Constant *SuperClass;
2262   if (!SuperClassName.empty()) {
2263     SuperClass = MakeConstantString(SuperClassName, ".super_class_name");
2264   } else {
2265     SuperClass = llvm::ConstantPointerNull::get(PtrToInt8Ty);
2266   }
2267   // Empty vector used to construct empty method lists
2268   SmallVector<llvm::Constant*, 1>  empty;
2269   // Generate the method and instance variable lists
2270   llvm::Constant *MethodList = GenerateMethodList(ClassName, "",
2271       InstanceMethodSels, InstanceMethodTypes, false);
2272   llvm::Constant *ClassMethodList = GenerateMethodList(ClassName, "",
2273       ClassMethodSels, ClassMethodTypes, true);
2274   llvm::Constant *IvarList = GenerateIvarList(IvarNames, IvarTypes,
2275       IvarOffsets);
2276   // Irrespective of whether we are compiling for a fragile or non-fragile ABI,
2277   // we emit a symbol containing the offset for each ivar in the class.  This
2278   // allows code compiled for the non-Fragile ABI to inherit from code compiled
2279   // for the legacy ABI, without causing problems.  The converse is also
2280   // possible, but causes all ivar accesses to be fragile.
2281
2282   // Offset pointer for getting at the correct field in the ivar list when
2283   // setting up the alias.  These are: The base address for the global, the
2284   // ivar array (second field), the ivar in this list (set for each ivar), and
2285   // the offset (third field in ivar structure)
2286   llvm::Type *IndexTy = Int32Ty;
2287   llvm::Constant *offsetPointerIndexes[] = {Zeros[0],
2288       llvm::ConstantInt::get(IndexTy, 1), nullptr,
2289       llvm::ConstantInt::get(IndexTy, 2) };
2290
2291   unsigned ivarIndex = 0;
2292   for (const ObjCIvarDecl *IVD = ClassDecl->all_declared_ivar_begin(); IVD;
2293        IVD = IVD->getNextIvar()) {
2294       const std::string Name = "__objc_ivar_offset_" + ClassName + '.'
2295           + IVD->getNameAsString();
2296       offsetPointerIndexes[2] = llvm::ConstantInt::get(IndexTy, ivarIndex);
2297       // Get the correct ivar field
2298       llvm::Constant *offsetValue = llvm::ConstantExpr::getGetElementPtr(
2299           cast<llvm::GlobalVariable>(IvarList)->getValueType(), IvarList,
2300           offsetPointerIndexes);
2301       // Get the existing variable, if one exists.
2302       llvm::GlobalVariable *offset = TheModule.getNamedGlobal(Name);
2303       if (offset) {
2304         offset->setInitializer(offsetValue);
2305         // If this is the real definition, change its linkage type so that
2306         // different modules will use this one, rather than their private
2307         // copy.
2308         offset->setLinkage(llvm::GlobalValue::ExternalLinkage);
2309       } else {
2310         // Add a new alias if there isn't one already.
2311         offset = new llvm::GlobalVariable(TheModule, offsetValue->getType(),
2312                 false, llvm::GlobalValue::ExternalLinkage, offsetValue, Name);
2313         (void) offset; // Silence dead store warning.
2314       }
2315       ++ivarIndex;
2316   }
2317   llvm::Constant *ZeroPtr = llvm::ConstantInt::get(IntPtrTy, 0);
2318   //Generate metaclass for class methods
2319   llvm::Constant *MetaClassStruct = GenerateClassStructure(NULLPtr,
2320       NULLPtr, 0x12L, ClassName.c_str(), nullptr, Zeros[0], GenerateIvarList(
2321         empty, empty, empty), ClassMethodList, NULLPtr,
2322       NULLPtr, NULLPtr, ZeroPtr, ZeroPtr, true);
2323
2324   // Generate the class structure
2325   llvm::Constant *ClassStruct =
2326     GenerateClassStructure(MetaClassStruct, SuperClass, 0x11L,
2327                            ClassName.c_str(), nullptr,
2328       llvm::ConstantInt::get(LongTy, instanceSize), IvarList,
2329       MethodList, GenerateProtocolList(Protocols), IvarOffsetArray,
2330       Properties, StrongIvarBitmap, WeakIvarBitmap);
2331
2332   // Resolve the class aliases, if they exist.
2333   if (ClassPtrAlias) {
2334     ClassPtrAlias->replaceAllUsesWith(
2335         llvm::ConstantExpr::getBitCast(ClassStruct, IdTy));
2336     ClassPtrAlias->eraseFromParent();
2337     ClassPtrAlias = nullptr;
2338   }
2339   if (MetaClassPtrAlias) {
2340     MetaClassPtrAlias->replaceAllUsesWith(
2341         llvm::ConstantExpr::getBitCast(MetaClassStruct, IdTy));
2342     MetaClassPtrAlias->eraseFromParent();
2343     MetaClassPtrAlias = nullptr;
2344   }
2345
2346   // Add class structure to list to be added to the symtab later
2347   ClassStruct = llvm::ConstantExpr::getBitCast(ClassStruct, PtrToInt8Ty);
2348   Classes.push_back(ClassStruct);
2349 }
2350
2351
2352 llvm::Function *CGObjCGNU::ModuleInitFunction() {
2353   // Only emit an ObjC load function if no Objective-C stuff has been called
2354   if (Classes.empty() && Categories.empty() && ConstantStrings.empty() &&
2355       ExistingProtocols.empty() && SelectorTable.empty())
2356     return nullptr;
2357
2358   // Add all referenced protocols to a category.
2359   GenerateProtocolHolderCategory();
2360
2361   llvm::StructType *SelStructTy = dyn_cast<llvm::StructType>(
2362           SelectorTy->getElementType());
2363   llvm::Type *SelStructPtrTy = SelectorTy;
2364   if (!SelStructTy) {
2365     SelStructTy = llvm::StructType::get(PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty, nullptr);
2366     SelStructPtrTy = llvm::PointerType::getUnqual(SelStructTy);
2367   }
2368
2369   std::vector<llvm::Constant*> Elements;
2370   llvm::Constant *Statics = NULLPtr;
2371   // Generate statics list:
2372   if (!ConstantStrings.empty()) {
2373     llvm::ArrayType *StaticsArrayTy = llvm::ArrayType::get(PtrToInt8Ty,
2374         ConstantStrings.size() + 1);
2375     ConstantStrings.push_back(NULLPtr);
2376
2377     StringRef StringClass = CGM.getLangOpts().ObjCConstantStringClass;
2378
2379     if (StringClass.empty()) StringClass = "NXConstantString";
2380
2381     Elements.push_back(MakeConstantString(StringClass,
2382                 ".objc_static_class_name"));
2383     Elements.push_back(llvm::ConstantArray::get(StaticsArrayTy,
2384        ConstantStrings));
2385     llvm::StructType *StaticsListTy =
2386       llvm::StructType::get(PtrToInt8Ty, StaticsArrayTy, nullptr);
2387     llvm::Type *StaticsListPtrTy =
2388       llvm::PointerType::getUnqual(StaticsListTy);
2389     Statics = MakeGlobal(StaticsListTy, Elements, ".objc_statics");
2390     llvm::ArrayType *StaticsListArrayTy =
2391       llvm::ArrayType::get(StaticsListPtrTy, 2);
2392     Elements.clear();
2393     Elements.push_back(Statics);
2394     Elements.push_back(llvm::Constant::getNullValue(StaticsListPtrTy));
2395     Statics = MakeGlobal(StaticsListArrayTy, Elements, ".objc_statics_ptr");
2396     Statics = llvm::ConstantExpr::getBitCast(Statics, PtrTy);
2397   }
2398   // Array of classes, categories, and constant objects
2399   llvm::ArrayType *ClassListTy = llvm::ArrayType::get(PtrToInt8Ty,
2400       Classes.size() + Categories.size()  + 2);
2401   llvm::StructType *SymTabTy = llvm::StructType::get(LongTy, SelStructPtrTy,
2402                                                      llvm::Type::getInt16Ty(VMContext),
2403                                                      llvm::Type::getInt16Ty(VMContext),
2404                                                      ClassListTy, nullptr);
2405
2406   Elements.clear();
2407   // Pointer to an array of selectors used in this module.
2408   std::vector<llvm::Constant*> Selectors;
2409   std::vector<llvm::GlobalAlias*> SelectorAliases;
2410   for (SelectorMap::iterator iter = SelectorTable.begin(),
2411       iterEnd = SelectorTable.end(); iter != iterEnd ; ++iter) {
2412
2413     std::string SelNameStr = iter->first.getAsString();
2414     llvm::Constant *SelName = ExportUniqueString(SelNameStr, ".objc_sel_name");
2415
2416     SmallVectorImpl<TypedSelector> &Types = iter->second;
2417     for (SmallVectorImpl<TypedSelector>::iterator i = Types.begin(),
2418         e = Types.end() ; i!=e ; i++) {
2419
2420       llvm::Constant *SelectorTypeEncoding = NULLPtr;
2421       if (!i->first.empty())
2422         SelectorTypeEncoding = MakeConstantString(i->first, ".objc_sel_types");
2423
2424       Elements.push_back(SelName);
2425       Elements.push_back(SelectorTypeEncoding);
2426       Selectors.push_back(llvm::ConstantStruct::get(SelStructTy, Elements));
2427       Elements.clear();
2428
2429       // Store the selector alias for later replacement
2430       SelectorAliases.push_back(i->second);
2431     }
2432   }
2433   unsigned SelectorCount = Selectors.size();
2434   // NULL-terminate the selector list.  This should not actually be required,
2435   // because the selector list has a length field.  Unfortunately, the GCC
2436   // runtime decides to ignore the length field and expects a NULL terminator,
2437   // and GCC cooperates with this by always setting the length to 0.
2438   Elements.push_back(NULLPtr);
2439   Elements.push_back(NULLPtr);
2440   Selectors.push_back(llvm::ConstantStruct::get(SelStructTy, Elements));
2441   Elements.clear();
2442
2443   // Number of static selectors
2444   Elements.push_back(llvm::ConstantInt::get(LongTy, SelectorCount));
2445   llvm::GlobalVariable *SelectorList =
2446       MakeGlobalArray(SelStructTy, Selectors, ".objc_selector_list");
2447   Elements.push_back(llvm::ConstantExpr::getBitCast(SelectorList,
2448     SelStructPtrTy));
2449
2450   // Now that all of the static selectors exist, create pointers to them.
2451   for (unsigned int i=0 ; i<SelectorCount ; i++) {
2452
2453     llvm::Constant *Idxs[] = {Zeros[0],
2454       llvm::ConstantInt::get(Int32Ty, i), Zeros[0]};
2455     // FIXME: We're generating redundant loads and stores here!
2456     llvm::Constant *SelPtr = llvm::ConstantExpr::getGetElementPtr(
2457         SelectorList->getValueType(), SelectorList, makeArrayRef(Idxs, 2));
2458     // If selectors are defined as an opaque type, cast the pointer to this
2459     // type.
2460     SelPtr = llvm::ConstantExpr::getBitCast(SelPtr, SelectorTy);
2461     SelectorAliases[i]->replaceAllUsesWith(SelPtr);
2462     SelectorAliases[i]->eraseFromParent();
2463   }
2464
2465   // Number of classes defined.
2466   Elements.push_back(llvm::ConstantInt::get(llvm::Type::getInt16Ty(VMContext),
2467         Classes.size()));
2468   // Number of categories defined
2469   Elements.push_back(llvm::ConstantInt::get(llvm::Type::getInt16Ty(VMContext),
2470         Categories.size()));
2471   // Create an array of classes, then categories, then static object instances
2472   Classes.insert(Classes.end(), Categories.begin(), Categories.end());
2473   //  NULL-terminated list of static object instances (mainly constant strings)
2474   Classes.push_back(Statics);
2475   Classes.push_back(NULLPtr);
2476   llvm::Constant *ClassList = llvm::ConstantArray::get(ClassListTy, Classes);
2477   Elements.push_back(ClassList);
2478   // Construct the symbol table
2479   llvm::Constant *SymTab= MakeGlobal(SymTabTy, Elements);
2480
2481   // The symbol table is contained in a module which has some version-checking
2482   // constants
2483   llvm::StructType * ModuleTy = llvm::StructType::get(LongTy, LongTy,
2484       PtrToInt8Ty, llvm::PointerType::getUnqual(SymTabTy),
2485       (RuntimeVersion >= 10) ? IntTy : nullptr, nullptr);
2486   Elements.clear();
2487   // Runtime version, used for ABI compatibility checking.
2488   Elements.push_back(llvm::ConstantInt::get(LongTy, RuntimeVersion));
2489   // sizeof(ModuleTy)
2490   llvm::DataLayout td(&TheModule);
2491   Elements.push_back(
2492     llvm::ConstantInt::get(LongTy,
2493                            td.getTypeSizeInBits(ModuleTy) /
2494                              CGM.getContext().getCharWidth()));
2495
2496   // The path to the source file where this module was declared
2497   SourceManager &SM = CGM.getContext().getSourceManager();
2498   const FileEntry *mainFile = SM.getFileEntryForID(SM.getMainFileID());
2499   std::string path =
2500     std::string(mainFile->getDir()->getName()) + '/' + mainFile->getName();
2501   Elements.push_back(MakeConstantString(path, ".objc_source_file_name"));
2502   Elements.push_back(SymTab);
2503
2504   if (RuntimeVersion >= 10)
2505     switch (CGM.getLangOpts().getGC()) {
2506       case LangOptions::GCOnly:
2507         Elements.push_back(llvm::ConstantInt::get(IntTy, 2));
2508         break;
2509       case LangOptions::NonGC:
2510         if (CGM.getLangOpts().ObjCAutoRefCount)
2511           Elements.push_back(llvm::ConstantInt::get(IntTy, 1));
2512         else
2513           Elements.push_back(llvm::ConstantInt::get(IntTy, 0));
2514         break;
2515       case LangOptions::HybridGC:
2516           Elements.push_back(llvm::ConstantInt::get(IntTy, 1));
2517         break;
2518     }
2519
2520   llvm::Value *Module = MakeGlobal(ModuleTy, Elements);
2521
2522   // Create the load function calling the runtime entry point with the module
2523   // structure
2524   llvm::Function * LoadFunction = llvm::Function::Create(
2525       llvm::FunctionType::get(llvm::Type::getVoidTy(VMContext), false),
2526       llvm::GlobalValue::InternalLinkage, ".objc_load_function",
2527       &TheModule);
2528   llvm::BasicBlock *EntryBB =
2529       llvm::BasicBlock::Create(VMContext, "entry", LoadFunction);
2530   CGBuilderTy Builder(VMContext);
2531   Builder.SetInsertPoint(EntryBB);
2532
2533   llvm::FunctionType *FT =
2534     llvm::FunctionType::get(Builder.getVoidTy(),
2535                             llvm::PointerType::getUnqual(ModuleTy), true);
2536   llvm::Value *Register = CGM.CreateRuntimeFunction(FT, "__objc_exec_class");
2537   Builder.CreateCall(Register, Module);
2538
2539   if (!ClassAliases.empty()) {
2540     llvm::Type *ArgTypes[2] = {PtrTy, PtrToInt8Ty};
2541     llvm::FunctionType *RegisterAliasTy =
2542       llvm::FunctionType::get(Builder.getVoidTy(),
2543                               ArgTypes, false);
2544     llvm::Function *RegisterAlias = llvm::Function::Create(
2545       RegisterAliasTy,
2546       llvm::GlobalValue::ExternalWeakLinkage, "class_registerAlias_np",
2547       &TheModule);
2548     llvm::BasicBlock *AliasBB =
2549       llvm::BasicBlock::Create(VMContext, "alias", LoadFunction);
2550     llvm::BasicBlock *NoAliasBB =
2551       llvm::BasicBlock::Create(VMContext, "no_alias", LoadFunction);
2552
2553     // Branch based on whether the runtime provided class_registerAlias_np()
2554     llvm::Value *HasRegisterAlias = Builder.CreateICmpNE(RegisterAlias,
2555             llvm::Constant::getNullValue(RegisterAlias->getType()));
2556     Builder.CreateCondBr(HasRegisterAlias, AliasBB, NoAliasBB);
2557
2558     // The true branch (has alias registration function):
2559     Builder.SetInsertPoint(AliasBB);
2560     // Emit alias registration calls:
2561     for (std::vector<ClassAliasPair>::iterator iter = ClassAliases.begin();
2562        iter != ClassAliases.end(); ++iter) {
2563        llvm::Constant *TheClass =
2564          TheModule.getGlobalVariable(("_OBJC_CLASS_" + iter->first).c_str(),
2565             true);
2566        if (TheClass) {
2567          TheClass = llvm::ConstantExpr::getBitCast(TheClass, PtrTy);
2568          Builder.CreateCall(RegisterAlias,
2569                             {TheClass, MakeConstantString(iter->second)});
2570        }
2571     }
2572     // Jump to end:
2573     Builder.CreateBr(NoAliasBB);
2574
2575     // Missing alias registration function, just return from the function:
2576     Builder.SetInsertPoint(NoAliasBB);
2577   }
2578   Builder.CreateRetVoid();
2579
2580   return LoadFunction;
2581 }
2582
2583 llvm::Function *CGObjCGNU::GenerateMethod(const ObjCMethodDecl *OMD,
2584                                           const ObjCContainerDecl *CD) {
2585   const ObjCCategoryImplDecl *OCD =
2586     dyn_cast<ObjCCategoryImplDecl>(OMD->getDeclContext());
2587   StringRef CategoryName = OCD ? OCD->getName() : "";
2588   StringRef ClassName = CD->getName();
2589   Selector MethodName = OMD->getSelector();
2590   bool isClassMethod = !OMD->isInstanceMethod();
2591
2592   CodeGenTypes &Types = CGM.getTypes();
2593   llvm::FunctionType *MethodTy =
2594     Types.GetFunctionType(Types.arrangeObjCMethodDeclaration(OMD));
2595   std::string FunctionName = SymbolNameForMethod(ClassName, CategoryName,
2596       MethodName, isClassMethod);
2597
2598   llvm::Function *Method
2599     = llvm::Function::Create(MethodTy,
2600                              llvm::GlobalValue::InternalLinkage,
2601                              FunctionName,
2602                              &TheModule);
2603   return Method;
2604 }
2605
2606 llvm::Constant *CGObjCGNU::GetPropertyGetFunction() {
2607   return GetPropertyFn;
2608 }
2609
2610 llvm::Constant *CGObjCGNU::GetPropertySetFunction() {
2611   return SetPropertyFn;
2612 }
2613
2614 llvm::Constant *CGObjCGNU::GetOptimizedPropertySetFunction(bool atomic,
2615                                                            bool copy) {
2616   return nullptr;
2617 }
2618
2619 llvm::Constant *CGObjCGNU::GetGetStructFunction() {
2620   return GetStructPropertyFn;
2621 }
2622 llvm::Constant *CGObjCGNU::GetSetStructFunction() {
2623   return SetStructPropertyFn;
2624 }
2625 llvm::Constant *CGObjCGNU::GetCppAtomicObjectGetFunction() {
2626   return nullptr;
2627 }
2628 llvm::Constant *CGObjCGNU::GetCppAtomicObjectSetFunction() {
2629   return nullptr;
2630 }
2631
2632 llvm::Constant *CGObjCGNU::EnumerationMutationFunction() {
2633   return EnumerationMutationFn;
2634 }
2635
2636 void CGObjCGNU::EmitSynchronizedStmt(CodeGenFunction &CGF,
2637                                      const ObjCAtSynchronizedStmt &S) {
2638   EmitAtSynchronizedStmt(CGF, S, SyncEnterFn, SyncExitFn);
2639 }
2640
2641
2642 void CGObjCGNU::EmitTryStmt(CodeGenFunction &CGF,
2643                             const ObjCAtTryStmt &S) {
2644   // Unlike the Apple non-fragile runtimes, which also uses
2645   // unwind-based zero cost exceptions, the GNU Objective C runtime's
2646   // EH support isn't a veneer over C++ EH.  Instead, exception
2647   // objects are created by objc_exception_throw and destroyed by
2648   // the personality function; this avoids the need for bracketing
2649   // catch handlers with calls to __blah_begin_catch/__blah_end_catch
2650   // (or even _Unwind_DeleteException), but probably doesn't
2651   // interoperate very well with foreign exceptions.
2652   //
2653   // In Objective-C++ mode, we actually emit something equivalent to the C++
2654   // exception handler.
2655   EmitTryCatchStmt(CGF, S, EnterCatchFn, ExitCatchFn, ExceptionReThrowFn);
2656   return ;
2657 }
2658
2659 void CGObjCGNU::EmitThrowStmt(CodeGenFunction &CGF,
2660                               const ObjCAtThrowStmt &S,
2661                               bool ClearInsertionPoint) {
2662   llvm::Value *ExceptionAsObject;
2663
2664   if (const Expr *ThrowExpr = S.getThrowExpr()) {
2665     llvm::Value *Exception = CGF.EmitObjCThrowOperand(ThrowExpr);
2666     ExceptionAsObject = Exception;
2667   } else {
2668     assert((!CGF.ObjCEHValueStack.empty() && CGF.ObjCEHValueStack.back()) &&
2669            "Unexpected rethrow outside @catch block.");
2670     ExceptionAsObject = CGF.ObjCEHValueStack.back();
2671   }
2672   ExceptionAsObject = CGF.Builder.CreateBitCast(ExceptionAsObject, IdTy);
2673   llvm::CallSite Throw =
2674       CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(ExceptionThrowFn, ExceptionAsObject);
2675   Throw.setDoesNotReturn();
2676   CGF.Builder.CreateUnreachable();
2677   if (ClearInsertionPoint)
2678     CGF.Builder.ClearInsertionPoint();
2679 }
2680
2681 llvm::Value * CGObjCGNU::EmitObjCWeakRead(CodeGenFunction &CGF,
2682                                           llvm::Value *AddrWeakObj) {
2683   CGBuilderTy &B = CGF.Builder;
2684   AddrWeakObj = EnforceType(B, AddrWeakObj, PtrToIdTy);
2685   return B.CreateCall(WeakReadFn.getType(), WeakReadFn, AddrWeakObj);
2686 }
2687
2688 void CGObjCGNU::EmitObjCWeakAssign(CodeGenFunction &CGF,
2689                                    llvm::Value *src, llvm::Value *dst) {
2690   CGBuilderTy &B = CGF.Builder;
2691   src = EnforceType(B, src, IdTy);
2692   dst = EnforceType(B, dst, PtrToIdTy);
2693   B.CreateCall(WeakAssignFn.getType(), WeakAssignFn, {src, dst});
2694 }
2695
2696 void CGObjCGNU::EmitObjCGlobalAssign(CodeGenFunction &CGF,
2697                                      llvm::Value *src, llvm::Value *dst,
2698                                      bool threadlocal) {
2699   CGBuilderTy &B = CGF.Builder;
2700   src = EnforceType(B, src, IdTy);
2701   dst = EnforceType(B, dst, PtrToIdTy);
2702   // FIXME. Add threadloca assign API
2703   assert(!threadlocal && "EmitObjCGlobalAssign - Threal Local API NYI");
2704   B.CreateCall(GlobalAssignFn.getType(), GlobalAssignFn, {src, dst});
2705 }
2706
2707 void CGObjCGNU::EmitObjCIvarAssign(CodeGenFunction &CGF,
2708                                    llvm::Value *src, llvm::Value *dst,
2709                                    llvm::Value *ivarOffset) {
2710   CGBuilderTy &B = CGF.Builder;
2711   src = EnforceType(B, src, IdTy);
2712   dst = EnforceType(B, dst, IdTy);
2713   B.CreateCall(IvarAssignFn.getType(), IvarAssignFn, {src, dst, ivarOffset});
2714 }
2715
2716 void CGObjCGNU::EmitObjCStrongCastAssign(CodeGenFunction &CGF,
2717                                          llvm::Value *src, llvm::Value *dst) {
2718   CGBuilderTy &B = CGF.Builder;
2719   src = EnforceType(B, src, IdTy);
2720   dst = EnforceType(B, dst, PtrToIdTy);
2721   B.CreateCall(StrongCastAssignFn.getType(), StrongCastAssignFn, {src, dst});
2722 }
2723
2724 void CGObjCGNU::EmitGCMemmoveCollectable(CodeGenFunction &CGF,
2725                                          llvm::Value *DestPtr,
2726                                          llvm::Value *SrcPtr,
2727                                          llvm::Value *Size) {
2728   CGBuilderTy &B = CGF.Builder;
2729   DestPtr = EnforceType(B, DestPtr, PtrTy);
2730   SrcPtr = EnforceType(B, SrcPtr, PtrTy);
2731
2732   B.CreateCall(MemMoveFn.getType(), MemMoveFn, {DestPtr, SrcPtr, Size});
2733 }
2734
2735 llvm::GlobalVariable *CGObjCGNU::ObjCIvarOffsetVariable(
2736                               const ObjCInterfaceDecl *ID,
2737                               const ObjCIvarDecl *Ivar) {
2738   const std::string Name = "__objc_ivar_offset_" + ID->getNameAsString()
2739     + '.' + Ivar->getNameAsString();
2740   // Emit the variable and initialize it with what we think the correct value
2741   // is.  This allows code compiled with non-fragile ivars to work correctly
2742   // when linked against code which isn't (most of the time).
2743   llvm::GlobalVariable *IvarOffsetPointer = TheModule.getNamedGlobal(Name);
2744   if (!IvarOffsetPointer) {
2745     // This will cause a run-time crash if we accidentally use it.  A value of
2746     // 0 would seem more sensible, but will silently overwrite the isa pointer
2747     // causing a great deal of confusion.
2748     uint64_t Offset = -1;
2749     // We can't call ComputeIvarBaseOffset() here if we have the
2750     // implementation, because it will create an invalid ASTRecordLayout object
2751     // that we are then stuck with forever, so we only initialize the ivar
2752     // offset variable with a guess if we only have the interface.  The
2753     // initializer will be reset later anyway, when we are generating the class
2754     // description.
2755     if (!CGM.getContext().getObjCImplementation(
2756               const_cast<ObjCInterfaceDecl *>(ID)))
2757       Offset = ComputeIvarBaseOffset(CGM, ID, Ivar);
2758
2759     llvm::ConstantInt *OffsetGuess = llvm::ConstantInt::get(Int32Ty, Offset,
2760                              /*isSigned*/true);
2761     // Don't emit the guess in non-PIC code because the linker will not be able
2762     // to replace it with the real version for a library.  In non-PIC code you
2763     // must compile with the fragile ABI if you want to use ivars from a
2764     // GCC-compiled class.
2765     if (CGM.getLangOpts().PICLevel || CGM.getLangOpts().PIELevel) {
2766       llvm::GlobalVariable *IvarOffsetGV = new llvm::GlobalVariable(TheModule,
2767             Int32Ty, false,
2768             llvm::GlobalValue::PrivateLinkage, OffsetGuess, Name+".guess");
2769       IvarOffsetPointer = new llvm::GlobalVariable(TheModule,
2770             IvarOffsetGV->getType(), false, llvm::GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage,
2771             IvarOffsetGV, Name);
2772     } else {
2773       IvarOffsetPointer = new llvm::GlobalVariable(TheModule,
2774               llvm::Type::getInt32PtrTy(VMContext), false,
2775               llvm::GlobalValue::ExternalLinkage, nullptr, Name);
2776     }
2777   }
2778   return IvarOffsetPointer;
2779 }
2780
2781 LValue CGObjCGNU::EmitObjCValueForIvar(CodeGenFunction &CGF,
2782                                        QualType ObjectTy,
2783                                        llvm::Value *BaseValue,
2784                                        const ObjCIvarDecl *Ivar,
2785                                        unsigned CVRQualifiers) {
2786   const ObjCInterfaceDecl *ID =
2787     ObjectTy->getAs<ObjCObjectType>()->getInterface();
2788   return EmitValueForIvarAtOffset(CGF, ID, BaseValue, Ivar, CVRQualifiers,
2789                                   EmitIvarOffset(CGF, ID, Ivar));
2790 }
2791
2792 static const ObjCInterfaceDecl *FindIvarInterface(ASTContext &Context,
2793                                                   const ObjCInterfaceDecl *OID,
2794                                                   const ObjCIvarDecl *OIVD) {
2795   for (const ObjCIvarDecl *next = OID->all_declared_ivar_begin(); next;
2796        next = next->getNextIvar()) {
2797     if (OIVD == next)
2798       return OID;
2799   }
2800
2801   // Otherwise check in the super class.
2802   if (const ObjCInterfaceDecl *Super = OID->getSuperClass())
2803     return FindIvarInterface(Context, Super, OIVD);
2804
2805   return nullptr;
2806 }
2807
2808 llvm::Value *CGObjCGNU::EmitIvarOffset(CodeGenFunction &CGF,
2809                          const ObjCInterfaceDecl *Interface,
2810                          const ObjCIvarDecl *Ivar) {
2811   if (CGM.getLangOpts().ObjCRuntime.isNonFragile()) {
2812     Interface = FindIvarInterface(CGM.getContext(), Interface, Ivar);
2813     if (RuntimeVersion < 10)
2814       return CGF.Builder.CreateZExtOrBitCast(
2815           CGF.Builder.CreateLoad(CGF.Builder.CreateLoad(
2816                   ObjCIvarOffsetVariable(Interface, Ivar), false, "ivar")),
2817           PtrDiffTy);
2818     std::string name = "__objc_ivar_offset_value_" +
2819       Interface->getNameAsString() +"." + Ivar->getNameAsString();
2820     llvm::Value *Offset = TheModule.getGlobalVariable(name);
2821     if (!Offset)
2822       Offset = new llvm::GlobalVariable(TheModule, IntTy,
2823           false, llvm::GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage,
2824           llvm::Constant::getNullValue(IntTy), name);
2825     Offset = CGF.Builder.CreateLoad(Offset);
2826     if (Offset->getType() != PtrDiffTy)
2827       Offset = CGF.Builder.CreateZExtOrBitCast(Offset, PtrDiffTy);
2828     return Offset;
2829   }
2830   uint64_t Offset = ComputeIvarBaseOffset(CGF.CGM, Interface, Ivar);
2831   return llvm::ConstantInt::get(PtrDiffTy, Offset, /*isSigned*/true);
2832 }
2833
2834 CGObjCRuntime *
2835 clang::CodeGen::CreateGNUObjCRuntime(CodeGenModule &CGM) {
2836   switch (CGM.getLangOpts().ObjCRuntime.getKind()) {
2837   case ObjCRuntime::GNUstep:
2838     return new CGObjCGNUstep(CGM);
2839
2840   case ObjCRuntime::GCC:
2841     return new CGObjCGCC(CGM);
2842
2843   case ObjCRuntime::ObjFW:
2844     return new CGObjCObjFW(CGM);
2845
2846   case ObjCRuntime::FragileMacOSX:
2847   case ObjCRuntime::MacOSX:
2848   case ObjCRuntime::iOS:
2849     llvm_unreachable("these runtimes are not GNU runtimes");
2850   }
2851   llvm_unreachable("bad runtime");
2852 }