contrib/llvm/tools/clang/lib/Sema/SemaCUDA.cpp

   1 //===--- SemaCUDA.cpp - Semantic Analysis for CUDA constructs -------------===//
   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 /// \file
  10 /// \brief This file implements semantic analysis for CUDA constructs.
  11 ///
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "clang/Sema/Sema.h"
  15 #include "clang/AST/ASTContext.h"
  16 #include "clang/AST/Decl.h"
  17 #include "clang/Lex/Preprocessor.h"
  18 #include "clang/Sema/SemaDiagnostic.h"
  19 #include "llvm/ADT/Optional.h"
  20 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  21 using namespace clang;
  22
  23 ExprResult Sema::ActOnCUDAExecConfigExpr(Scope *S, SourceLocation LLLLoc,
  24                                          MultiExprArg ExecConfig,
  25                                          SourceLocation GGGLoc) {
  26   FunctionDecl *ConfigDecl = Context.getcudaConfigureCallDecl();
  27   if (!ConfigDecl)
  28     return ExprError(Diag(LLLLoc, diag::err_undeclared_var_use)
  29                      << "cudaConfigureCall");
  30   QualType ConfigQTy = ConfigDecl->getType();
  31
  32   DeclRefExpr *ConfigDR = new (Context)
  33       DeclRefExpr(ConfigDecl, false, ConfigQTy, VK_LValue, LLLLoc);
  34   MarkFunctionReferenced(LLLLoc, ConfigDecl);
  35
  36   return ActOnCallExpr(S, ConfigDR, LLLLoc, ExecConfig, GGGLoc, nullptr,
  37                        /*IsExecConfig=*/true);
  38 }
  39
  40 /// IdentifyCUDATarget - Determine the CUDA compilation target for this function
  41 Sema::CUDAFunctionTarget Sema::IdentifyCUDATarget(const FunctionDecl *D) {
  42   if (D->hasAttr<CUDAInvalidTargetAttr>())
  43     return CFT_InvalidTarget;
  44
  45   if (D->hasAttr<CUDAGlobalAttr>())
  46     return CFT_Global;
  47
  48   if (D->hasAttr<CUDADeviceAttr>()) {
  49     if (D->hasAttr<CUDAHostAttr>())
  50       return CFT_HostDevice;
  51     return CFT_Device;
  52   } else if (D->hasAttr<CUDAHostAttr>()) {
  53     return CFT_Host;
  54   } else if (D->isImplicit()) {
  55     // Some implicit declarations (like intrinsic functions) are not marked.
  56     // Set the most lenient target on them for maximal flexibility.
  57     return CFT_HostDevice;
  58   }
  59
  60   return CFT_Host;
  61 }
  62
  63 bool Sema::CheckCUDATarget(const FunctionDecl *Caller,
  64                            const FunctionDecl *Callee) {
  65   CUDAFunctionTarget CallerTarget = IdentifyCUDATarget(Caller),
  66                      CalleeTarget = IdentifyCUDATarget(Callee);
  67
  68   // If one of the targets is invalid, the check always fails, no matter what
  69   // the other target is.
  70   if (CallerTarget == CFT_InvalidTarget || CalleeTarget == CFT_InvalidTarget)
  71     return true;
  72
  73   // CUDA B.1.1 "The __device__ qualifier declares a function that is [...]
  74   // Callable from the device only."
  75   if (CallerTarget == CFT_Host && CalleeTarget == CFT_Device)
  76     return true;
  77
  78   // CUDA B.1.2 "The __global__ qualifier declares a function that is [...]
  79   // Callable from the host only."
  80   // CUDA B.1.3 "The __host__ qualifier declares a function that is [...]
  81   // Callable from the host only."
  82   if ((CallerTarget == CFT_Device || CallerTarget == CFT_Global) &&
  83       (CalleeTarget == CFT_Host || CalleeTarget == CFT_Global))
  84     return true;
  85
  86   // CUDA B.1.3 "The __device__ and __host__ qualifiers can be used together
  87   // however, in which case the function is compiled for both the host and the
  88   // device. The __CUDA_ARCH__ macro [...] can be used to differentiate code
  89   // paths between host and device."
  90   if (CallerTarget == CFT_HostDevice && CalleeTarget != CFT_HostDevice) {
  91     // If the caller is implicit then the check always passes.
  92     if (Caller->isImplicit()) return false;
  93
  94     bool InDeviceMode = getLangOpts().CUDAIsDevice;
  95     if ((InDeviceMode && CalleeTarget != CFT_Device) ||
  96         (!InDeviceMode && CalleeTarget != CFT_Host))
  97       return true;
  98   }
  99
 100   return false;
 101 }
 102
 103 /// When an implicitly-declared special member has to invoke more than one
 104 /// base/field special member, conflicts may occur in the targets of these
 105 /// members. For example, if one base's member __host__ and another's is
 106 /// __device__, it's a conflict.
 107 /// This function figures out if the given targets \param Target1 and
 108 /// \param Target2 conflict, and if they do not it fills in
 109 /// \param ResolvedTarget with a target that resolves for both calls.
 110 /// \return true if there's a conflict, false otherwise.
 111 static bool
 112 resolveCalleeCUDATargetConflict(Sema::CUDAFunctionTarget Target1,
 113                                 Sema::CUDAFunctionTarget Target2,
 114                                 Sema::CUDAFunctionTarget *ResolvedTarget) {
 115   if (Target1 == Sema::CFT_Global && Target2 == Sema::CFT_Global) {
 116     // TODO: this shouldn't happen, really. Methods cannot be marked __global__.
 117     // Clang should detect this earlier and produce an error. Then this
 118     // condition can be changed to an assertion.
 119     return true;
 120   }
 121
 122   if (Target1 == Sema::CFT_HostDevice) {
 123     *ResolvedTarget = Target2;
 124   } else if (Target2 == Sema::CFT_HostDevice) {
 125     *ResolvedTarget = Target1;
 126   } else if (Target1 != Target2) {
 127     return true;
 128   } else {
 129     *ResolvedTarget = Target1;
 130   }
 131
 132   return false;
 133 }
 134
 135 bool Sema::inferCUDATargetForImplicitSpecialMember(CXXRecordDecl *ClassDecl,
 136                                                    CXXSpecialMember CSM,
 137                                                    CXXMethodDecl *MemberDecl,
 138                                                    bool ConstRHS,
 139                                                    bool Diagnose) {
 140   llvm::Optional<CUDAFunctionTarget> InferredTarget;
 141
 142   // We're going to invoke special member lookup; mark that these special
 143   // members are called from this one, and not from its caller.
 144   ContextRAII MethodContext(*this, MemberDecl);
 145
 146   // Look for special members in base classes that should be invoked from here.
 147   // Infer the target of this member base on the ones it should call.
 148   // Skip direct and indirect virtual bases for abstract classes.
 149   llvm::SmallVector<const CXXBaseSpecifier *, 16> Bases;
 150   for (const auto &B : ClassDecl->bases()) {
 151     if (!B.isVirtual()) {
 152       Bases.push_back(&B);
 153     }
 154   }
 155
 156   if (!ClassDecl->isAbstract()) {
 157     for (const auto &VB : ClassDecl->vbases()) {
 158       Bases.push_back(&VB);
 159     }
 160   }
 161
 162   for (const auto *B : Bases) {
 163     const RecordType *BaseType = B->getType()->getAs<RecordType>();
 164     if (!BaseType) {
 165       continue;
 166     }
 167
 168     CXXRecordDecl *BaseClassDecl = cast<CXXRecordDecl>(BaseType->getDecl());
 169     Sema::SpecialMemberOverloadResult *SMOR =
 170         LookupSpecialMember(BaseClassDecl, CSM,
 171                             /* ConstArg */ ConstRHS,
 172                             /* VolatileArg */ false,
 173                             /* RValueThis */ false,
 174                             /* ConstThis */ false,
 175                             /* VolatileThis */ false);
 176
 177     if (!SMOR || !SMOR->getMethod()) {
 178       continue;
 179     }
 180
 181     CUDAFunctionTarget BaseMethodTarget = IdentifyCUDATarget(SMOR->getMethod());
 182     if (!InferredTarget.hasValue()) {
 183       InferredTarget = BaseMethodTarget;
 184     } else {
 185       bool ResolutionError = resolveCalleeCUDATargetConflict(
 186           InferredTarget.getValue(), BaseMethodTarget,
 187           InferredTarget.getPointer());
 188       if (ResolutionError) {
 189         if (Diagnose) {
 190           Diag(ClassDecl->getLocation(),
 191                diag::note_implicit_member_target_infer_collision)
 192               << (unsigned)CSM << InferredTarget.getValue() << BaseMethodTarget;
 193         }
 194         MemberDecl->addAttr(CUDAInvalidTargetAttr::CreateImplicit(Context));
 195         return true;
 196       }
 197     }
 198   }
 199
 200   // Same as for bases, but now for special members of fields.
 201   for (const auto *F : ClassDecl->fields()) {
 202     if (F->isInvalidDecl()) {
 203       continue;
 204     }
 205
 206     const RecordType *FieldType =
 207         Context.getBaseElementType(F->getType())->getAs<RecordType>();
 208     if (!FieldType) {
 209       continue;
 210     }
 211
 212     CXXRecordDecl *FieldRecDecl = cast<CXXRecordDecl>(FieldType->getDecl());
 213     Sema::SpecialMemberOverloadResult *SMOR =
 214         LookupSpecialMember(FieldRecDecl, CSM,
 215                             /* ConstArg */ ConstRHS && !F->isMutable(),
 216                             /* VolatileArg */ false,
 217                             /* RValueThis */ false,
 218                             /* ConstThis */ false,
 219                             /* VolatileThis */ false);
 220
 221     if (!SMOR || !SMOR->getMethod()) {
 222       continue;
 223     }
 224
 225     CUDAFunctionTarget FieldMethodTarget =
 226         IdentifyCUDATarget(SMOR->getMethod());
 227     if (!InferredTarget.hasValue()) {
 228       InferredTarget = FieldMethodTarget;
 229     } else {
 230       bool ResolutionError = resolveCalleeCUDATargetConflict(
 231           InferredTarget.getValue(), FieldMethodTarget,
 232           InferredTarget.getPointer());
 233       if (ResolutionError) {
 234         if (Diagnose) {
 235           Diag(ClassDecl->getLocation(),
 236                diag::note_implicit_member_target_infer_collision)
 237               << (unsigned)CSM << InferredTarget.getValue()
 238               << FieldMethodTarget;
 239         }
 240         MemberDecl->addAttr(CUDAInvalidTargetAttr::CreateImplicit(Context));
 241         return true;
 242       }
 243     }
 244   }
 245
 246   if (InferredTarget.hasValue()) {
 247     if (InferredTarget.getValue() == CFT_Device) {
 248       MemberDecl->addAttr(CUDADeviceAttr::CreateImplicit(Context));
 249     } else if (InferredTarget.getValue() == CFT_Host) {
 250       MemberDecl->addAttr(CUDAHostAttr::CreateImplicit(Context));
 251     } else {
 252       MemberDecl->addAttr(CUDADeviceAttr::CreateImplicit(Context));
 253       MemberDecl->addAttr(CUDAHostAttr::CreateImplicit(Context));
 254     }
 255   } else {
 256     // If no target was inferred, mark this member as __host__ __device__;
 257     // it's the least restrictive option that can be invoked from any target.
 258     MemberDecl->addAttr(CUDADeviceAttr::CreateImplicit(Context));
 259     MemberDecl->addAttr(CUDAHostAttr::CreateImplicit(Context));
 260   }
 261
 262   return false;
 263 }