contrib/llvm-project/clang/lib/Sema/SemaStmtAsm.cpp

   1 //===--- SemaStmtAsm.cpp - Semantic Analysis for Asm Statements -----------===//
   2 //
   3 // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
   4 // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
   5 // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
   6 //
   7 //===----------------------------------------------------------------------===//
   8 //
   9 //  This file implements semantic analysis for inline asm statements.
  10 //
  11 //===----------------------------------------------------------------------===//
  12
  13 #include "clang/AST/ExprCXX.h"
  14 #include "clang/AST/GlobalDecl.h"
  15 #include "clang/AST/RecordLayout.h"
  16 #include "clang/AST/TypeLoc.h"
  17 #include "clang/Basic/TargetInfo.h"
  18 #include "clang/Lex/Preprocessor.h"
  19 #include "clang/Sema/Initialization.h"
  20 #include "clang/Sema/Lookup.h"
  21 #include "clang/Sema/Scope.h"
  22 #include "clang/Sema/ScopeInfo.h"
  23 #include "clang/Sema/SemaInternal.h"
  24 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
  25 #include "llvm/ADT/StringSet.h"
  26 #include "llvm/MC/MCParser/MCAsmParser.h"
  27 using namespace clang;
  28 using namespace sema;
  29
  30 /// Remove the upper-level LValueToRValue cast from an expression.
  31 static void removeLValueToRValueCast(Expr *E) {
  32   Expr *Parent = E;
  33   Expr *ExprUnderCast = nullptr;
  34   SmallVector<Expr *, 8> ParentsToUpdate;
  35
  36   while (true) {
  37     ParentsToUpdate.push_back(Parent);
  38     if (auto *ParenE = dyn_cast<ParenExpr>(Parent)) {
  39       Parent = ParenE->getSubExpr();
  40       continue;
  41     }
  42
  43     Expr *Child = nullptr;
  44     CastExpr *ParentCast = dyn_cast<CastExpr>(Parent);
  45     if (ParentCast)
  46       Child = ParentCast->getSubExpr();
  47     else
  48       return;
  49
  50     if (auto *CastE = dyn_cast<CastExpr>(Child))
  51       if (CastE->getCastKind() == CK_LValueToRValue) {
  52         ExprUnderCast = CastE->getSubExpr();
  53         // LValueToRValue cast inside GCCAsmStmt requires an explicit cast.
  54         ParentCast->setSubExpr(ExprUnderCast);
  55         break;
  56       }
  57     Parent = Child;
  58   }
  59
  60   // Update parent expressions to have same ValueType as the underlying.
  61   assert(ExprUnderCast &&
  62          "Should be reachable only if LValueToRValue cast was found!");
  63   auto ValueKind = ExprUnderCast->getValueKind();
  64   for (Expr *E : ParentsToUpdate)
  65     E->setValueKind(ValueKind);
  66 }
  67
  68 /// Emit a warning about usage of "noop"-like casts for lvalues (GNU extension)
  69 /// and fix the argument with removing LValueToRValue cast from the expression.
  70 static void emitAndFixInvalidAsmCastLValue(const Expr *LVal, Expr *BadArgument,
  71                                            Sema &S) {
  72   if (!S.getLangOpts().HeinousExtensions) {
  73     S.Diag(LVal->getBeginLoc(), diag::err_invalid_asm_cast_lvalue)
  74         << BadArgument->getSourceRange();
  75   } else {
  76     S.Diag(LVal->getBeginLoc(), diag::warn_invalid_asm_cast_lvalue)
  77         << BadArgument->getSourceRange();
  78   }
  79   removeLValueToRValueCast(BadArgument);
  80 }
  81
  82 /// CheckAsmLValue - GNU C has an extremely ugly extension whereby they silently
  83 /// ignore "noop" casts in places where an lvalue is required by an inline asm.
  84 /// We emulate this behavior when -fheinous-gnu-extensions is specified, but
  85 /// provide a strong guidance to not use it.
  86 ///
  87 /// This method checks to see if the argument is an acceptable l-value and
  88 /// returns false if it is a case we can handle.
  89 static bool CheckAsmLValue(Expr *E, Sema &S) {
  90   // Type dependent expressions will be checked during instantiation.
  91   if (E->isTypeDependent())
  92     return false;
  93
  94   if (E->isLValue())
  95     return false;  // Cool, this is an lvalue.
  96
  97   // Okay, this is not an lvalue, but perhaps it is the result of a cast that we
  98   // are supposed to allow.
  99   const Expr *E2 = E->IgnoreParenNoopCasts(S.Context);
 100   if (E != E2 && E2->isLValue()) {
 101     emitAndFixInvalidAsmCastLValue(E2, E, S);
 102     // Accept, even if we emitted an error diagnostic.
 103     return false;
 104   }
 105
 106   // None of the above, just randomly invalid non-lvalue.
 107   return true;
 108 }
 109
 110 /// isOperandMentioned - Return true if the specified operand # is mentioned
 111 /// anywhere in the decomposed asm string.
 112 static bool
 113 isOperandMentioned(unsigned OpNo,
 114                    ArrayRef<GCCAsmStmt::AsmStringPiece> AsmStrPieces) {
 115   for (unsigned p = 0, e = AsmStrPieces.size(); p != e; ++p) {
 116     const GCCAsmStmt::AsmStringPiece &Piece = AsmStrPieces[p];
 117     if (!Piece.isOperand())
 118       continue;
 119
 120     // If this is a reference to the input and if the input was the smaller
 121     // one, then we have to reject this asm.
 122     if (Piece.getOperandNo() == OpNo)
 123       return true;
 124   }
 125   return false;
 126 }
 127
 128 static bool CheckNakedParmReference(Expr *E, Sema &S) {
 129   FunctionDecl *Func = dyn_cast<FunctionDecl>(S.CurContext);
 130   if (!Func)
 131     return false;
 132   if (!Func->hasAttr<NakedAttr>())
 133     return false;
 134
 135   SmallVector<Expr*, 4> WorkList;
 136   WorkList.push_back(E);
 137   while (WorkList.size()) {
 138     Expr *E = WorkList.pop_back_val();
 139     if (isa<CXXThisExpr>(E)) {
 140       S.Diag(E->getBeginLoc(), diag::err_asm_naked_this_ref);
 141       S.Diag(Func->getAttr<NakedAttr>()->getLocation(), diag::note_attribute);
 142       return true;
 143     }
 144     if (DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<DeclRefExpr>(E)) {
 145       if (isa<ParmVarDecl>(DRE->getDecl())) {
 146         S.Diag(DRE->getBeginLoc(), diag::err_asm_naked_parm_ref);
 147         S.Diag(Func->getAttr<NakedAttr>()->getLocation(), diag::note_attribute);
 148         return true;
 149       }
 150     }
 151     for (Stmt *Child : E->children()) {
 152       if (Expr *E = dyn_cast_or_null<Expr>(Child))
 153         WorkList.push_back(E);
 154     }
 155   }
 156   return false;
 157 }
 158
 159 /// Returns true if given expression is not compatible with inline
 160 /// assembly's memory constraint; false otherwise.
 161 static bool checkExprMemoryConstraintCompat(Sema &S, Expr *E,
 162                                             TargetInfo::ConstraintInfo &Info,
 163                                             bool is_input_expr) {
 164   enum {
 165     ExprBitfield = 0,
 166     ExprVectorElt,
 167     ExprGlobalRegVar,
 168     ExprSafeType
 169   } EType = ExprSafeType;
 170
 171   // Bitfields, vector elements and global register variables are not
 172   // compatible.
 173   if (E->refersToBitField())
 174     EType = ExprBitfield;
 175   else if (E->refersToVectorElement())
 176     EType = ExprVectorElt;
 177   else if (E->refersToGlobalRegisterVar())
 178     EType = ExprGlobalRegVar;
 179
 180   if (EType != ExprSafeType) {
 181     S.Diag(E->getBeginLoc(), diag::err_asm_non_addr_value_in_memory_constraint)
 182         << EType << is_input_expr << Info.getConstraintStr()
 183         << E->getSourceRange();
 184     return true;
 185   }
 186
 187   return false;
 188 }
 189
 190 // Extracting the register name from the Expression value,
 191 // if there is no register name to extract, returns ""
 192 static StringRef extractRegisterName(const Expr *Expression,
 193                                      const TargetInfo &Target) {
 194   Expression = Expression->IgnoreImpCasts();
 195   if (const DeclRefExpr *AsmDeclRef = dyn_cast<DeclRefExpr>(Expression)) {
 196     // Handle cases where the expression is a variable
 197     const VarDecl *Variable = dyn_cast<VarDecl>(AsmDeclRef->getDecl());
 198     if (Variable && Variable->getStorageClass() == SC_Register) {
 199       if (AsmLabelAttr *Attr = Variable->getAttr<AsmLabelAttr>())
 200         if (Target.isValidGCCRegisterName(Attr->getLabel()))
 201           return Target.getNormalizedGCCRegisterName(Attr->getLabel(), true);
 202     }
 203   }
 204   return "";
 205 }
 206
 207 // Checks if there is a conflict between the input and output lists with the
 208 // clobbers list. If there's a conflict, returns the location of the
 209 // conflicted clobber, else returns nullptr
 210 static SourceLocation
 211 getClobberConflictLocation(MultiExprArg Exprs, StringLiteral **Constraints,
 212                            StringLiteral **Clobbers, int NumClobbers,
 213                            unsigned NumLabels,
 214                            const TargetInfo &Target, ASTContext &Cont) {
 215   llvm::StringSet<> InOutVars;
 216   // Collect all the input and output registers from the extended asm
 217   // statement in order to check for conflicts with the clobber list
 218   for (unsigned int i = 0; i < Exprs.size() - NumLabels; ++i) {
 219     StringRef Constraint = Constraints[i]->getString();
 220     StringRef InOutReg = Target.getConstraintRegister(
 221         Constraint, extractRegisterName(Exprs[i], Target));
 222     if (InOutReg != "")
 223       InOutVars.insert(InOutReg);
 224   }
 225   // Check for each item in the clobber list if it conflicts with the input
 226   // or output
 227   for (int i = 0; i < NumClobbers; ++i) {
 228     StringRef Clobber = Clobbers[i]->getString();
 229     // We only check registers, therefore we don't check cc and memory
 230     // clobbers
 231     if (Clobber == "cc" || Clobber == "memory")
 232       continue;
 233     Clobber = Target.getNormalizedGCCRegisterName(Clobber, true);
 234     // Go over the output's registers we collected
 235     if (InOutVars.count(Clobber))
 236       return Clobbers[i]->getBeginLoc();
 237   }
 238   return SourceLocation();
 239 }
 240
 241 StmtResult Sema::ActOnGCCAsmStmt(SourceLocation AsmLoc, bool IsSimple,
 242                                  bool IsVolatile, unsigned NumOutputs,
 243                                  unsigned NumInputs, IdentifierInfo **Names,
 244                                  MultiExprArg constraints, MultiExprArg Exprs,
 245                                  Expr *asmString, MultiExprArg clobbers,
 246                                  unsigned NumLabels,
 247                                  SourceLocation RParenLoc) {
 248   unsigned NumClobbers = clobbers.size();
 249   StringLiteral **Constraints =
 250     reinterpret_cast<StringLiteral**>(constraints.data());
 251   StringLiteral *AsmString = cast<StringLiteral>(asmString);
 252   StringLiteral **Clobbers = reinterpret_cast<StringLiteral**>(clobbers.data());
 253
 254   SmallVector<TargetInfo::ConstraintInfo, 4> OutputConstraintInfos;
 255
 256   // The parser verifies that there is a string literal here.
 257   assert(AsmString->isAscii());
 258
 259   FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(getCurLexicalContext());
 260   llvm::StringMap<bool> FeatureMap;
 261   Context.getFunctionFeatureMap(FeatureMap, FD);
 262
 263   for (unsigned i = 0; i != NumOutputs; i++) {
 264     StringLiteral *Literal = Constraints[i];
 265     assert(Literal->isAscii());
 266
 267     StringRef OutputName;
 268     if (Names[i])
 269       OutputName = Names[i]->getName();
 270
 271     TargetInfo::ConstraintInfo Info(Literal->getString(), OutputName);
 272     if (!Context.getTargetInfo().validateOutputConstraint(Info)) {
 273       targetDiag(Literal->getBeginLoc(),
 274                  diag::err_asm_invalid_output_constraint)
 275           << Info.getConstraintStr();
 276       return new (Context)
 277           GCCAsmStmt(Context, AsmLoc, IsSimple, IsVolatile, NumOutputs,
 278                      NumInputs, Names, Constraints, Exprs.data(), AsmString,
 279                      NumClobbers, Clobbers, NumLabels, RParenLoc);
 280     }
 281
 282     ExprResult ER = CheckPlaceholderExpr(Exprs[i]);
 283     if (ER.isInvalid())
 284       return StmtError();
 285     Exprs[i] = ER.get();
 286
 287     // Check that the output exprs are valid lvalues.
 288     Expr *OutputExpr = Exprs[i];
 289
 290     // Referring to parameters is not allowed in naked functions.
 291     if (CheckNakedParmReference(OutputExpr, *this))
 292       return StmtError();
 293
 294     // Check that the output expression is compatible with memory constraint.
 295     if (Info.allowsMemory() &&
 296         checkExprMemoryConstraintCompat(*this, OutputExpr, Info, false))
 297       return StmtError();
 298
 299     OutputConstraintInfos.push_back(Info);
 300
 301     // If this is dependent, just continue.
 302     if (OutputExpr->isTypeDependent())
 303       continue;
 304
 305     Expr::isModifiableLvalueResult IsLV =
 306         OutputExpr->isModifiableLvalue(Context, /*Loc=*/nullptr);
 307     switch (IsLV) {
 308     case Expr::MLV_Valid:
 309       // Cool, this is an lvalue.
 310       break;
 311     case Expr::MLV_ArrayType:
 312       // This is OK too.
 313       break;
 314     case Expr::MLV_LValueCast: {
 315       const Expr *LVal = OutputExpr->IgnoreParenNoopCasts(Context);
 316       emitAndFixInvalidAsmCastLValue(LVal, OutputExpr, *this);
 317       // Accept, even if we emitted an error diagnostic.
 318       break;
 319     }
 320     case Expr::MLV_IncompleteType:
 321     case Expr::MLV_IncompleteVoidType:
 322       if (RequireCompleteType(OutputExpr->getBeginLoc(), Exprs[i]->getType(),
 323                               diag::err_dereference_incomplete_type))
 324         return StmtError();
 325       LLVM_FALLTHROUGH;
 326     default:
 327       return StmtError(Diag(OutputExpr->getBeginLoc(),
 328                             diag::err_asm_invalid_lvalue_in_output)
 329                        << OutputExpr->getSourceRange());
 330     }
 331
 332     unsigned Size = Context.getTypeSize(OutputExpr->getType());
 333     if (!Context.getTargetInfo().validateOutputSize(
 334             FeatureMap, Literal->getString(), Size)) {
 335       targetDiag(OutputExpr->getBeginLoc(), diag::err_asm_invalid_output_size)
 336           << Info.getConstraintStr();
 337       return new (Context)
 338           GCCAsmStmt(Context, AsmLoc, IsSimple, IsVolatile, NumOutputs,
 339                      NumInputs, Names, Constraints, Exprs.data(), AsmString,
 340                      NumClobbers, Clobbers, NumLabels, RParenLoc);
 341     }
 342   }
 343
 344   SmallVector<TargetInfo::ConstraintInfo, 4> InputConstraintInfos;
 345
 346   for (unsigned i = NumOutputs, e = NumOutputs + NumInputs; i != e; i++) {
 347     StringLiteral *Literal = Constraints[i];
 348     assert(Literal->isAscii());
 349
 350     StringRef InputName;
 351     if (Names[i])
 352       InputName = Names[i]->getName();
 353
 354     TargetInfo::ConstraintInfo Info(Literal->getString(), InputName);
 355     if (!Context.getTargetInfo().validateInputConstraint(OutputConstraintInfos,
 356                                                          Info)) {
 357       targetDiag(Literal->getBeginLoc(), diag::err_asm_invalid_input_constraint)
 358           << Info.getConstraintStr();
 359       return new (Context)
 360           GCCAsmStmt(Context, AsmLoc, IsSimple, IsVolatile, NumOutputs,
 361                      NumInputs, Names, Constraints, Exprs.data(), AsmString,
 362                      NumClobbers, Clobbers, NumLabels, RParenLoc);
 363     }
 364
 365     ExprResult ER = CheckPlaceholderExpr(Exprs[i]);
 366     if (ER.isInvalid())
 367       return StmtError();
 368     Exprs[i] = ER.get();
 369
 370     Expr *InputExpr = Exprs[i];
 371
 372     // Referring to parameters is not allowed in naked functions.
 373     if (CheckNakedParmReference(InputExpr, *this))
 374       return StmtError();
 375
 376     // Check that the input expression is compatible with memory constraint.
 377     if (Info.allowsMemory() &&
 378         checkExprMemoryConstraintCompat(*this, InputExpr, Info, true))
 379       return StmtError();
 380
 381     // Only allow void types for memory constraints.
 382     if (Info.allowsMemory() && !Info.allowsRegister()) {
 383       if (CheckAsmLValue(InputExpr, *this))
 384         return StmtError(Diag(InputExpr->getBeginLoc(),
 385                               diag::err_asm_invalid_lvalue_in_input)
 386                          << Info.getConstraintStr()
 387                          << InputExpr->getSourceRange());
 388     } else if (Info.requiresImmediateConstant() && !Info.allowsRegister()) {
 389       if (!InputExpr->isValueDependent()) {
 390         Expr::EvalResult EVResult;
 391         if (InputExpr->EvaluateAsRValue(EVResult, Context, true)) {
 392           // For compatibility with GCC, we also allow pointers that would be
 393           // integral constant expressions if they were cast to int.
 394           llvm::APSInt IntResult;
 395           if (EVResult.Val.toIntegralConstant(IntResult, InputExpr->getType(),
 396                                                Context))
 397             if (!Info.isValidAsmImmediate(IntResult))
 398               return StmtError(Diag(InputExpr->getBeginLoc(),
 399                                     diag::err_invalid_asm_value_for_constraint)
 400                                << IntResult.toString(10)
 401                                << Info.getConstraintStr()
 402                                << InputExpr->getSourceRange());
 403         }
 404       }
 405
 406     } else {
 407       ExprResult Result = DefaultFunctionArrayLvalueConversion(Exprs[i]);
 408       if (Result.isInvalid())
 409         return StmtError();
 410
 411       Exprs[i] = Result.get();
 412     }
 413
 414     if (Info.allowsRegister()) {
 415       if (InputExpr->getType()->isVoidType()) {
 416         return StmtError(
 417             Diag(InputExpr->getBeginLoc(), diag::err_asm_invalid_type_in_input)
 418             << InputExpr->getType() << Info.getConstraintStr()
 419             << InputExpr->getSourceRange());
 420       }
 421     }
 422
 423     InputConstraintInfos.push_back(Info);
 424
 425     const Type *Ty = Exprs[i]->getType().getTypePtr();
 426     if (Ty->isDependentType())
 427       continue;
 428
 429     if (!Ty->isVoidType() || !Info.allowsMemory())
 430       if (RequireCompleteType(InputExpr->getBeginLoc(), Exprs[i]->getType(),
 431                               diag::err_dereference_incomplete_type))
 432         return StmtError();
 433
 434     unsigned Size = Context.getTypeSize(Ty);
 435     if (!Context.getTargetInfo().validateInputSize(FeatureMap,
 436                                                    Literal->getString(), Size))
 437       return StmtResult(
 438           targetDiag(InputExpr->getBeginLoc(), diag::err_asm_invalid_input_size)
 439           << Info.getConstraintStr());
 440   }
 441
 442   // Check that the clobbers are valid.
 443   for (unsigned i = 0; i != NumClobbers; i++) {
 444     StringLiteral *Literal = Clobbers[i];
 445     assert(Literal->isAscii());
 446
 447     StringRef Clobber = Literal->getString();
 448
 449     if (!Context.getTargetInfo().isValidClobber(Clobber)) {
 450       targetDiag(Literal->getBeginLoc(), diag::err_asm_unknown_register_name)
 451           << Clobber;
 452       return new (Context)
 453           GCCAsmStmt(Context, AsmLoc, IsSimple, IsVolatile, NumOutputs,
 454                      NumInputs, Names, Constraints, Exprs.data(), AsmString,
 455                      NumClobbers, Clobbers, NumLabels, RParenLoc);
 456     }
 457   }
 458
 459   GCCAsmStmt *NS =
 460     new (Context) GCCAsmStmt(Context, AsmLoc, IsSimple, IsVolatile, NumOutputs,
 461                              NumInputs, Names, Constraints, Exprs.data(),
 462                              AsmString, NumClobbers, Clobbers, NumLabels,
 463                              RParenLoc);
 464   // Validate the asm string, ensuring it makes sense given the operands we
 465   // have.
 466   SmallVector<GCCAsmStmt::AsmStringPiece, 8> Pieces;
 467   unsigned DiagOffs;
 468   if (unsigned DiagID = NS->AnalyzeAsmString(Pieces, Context, DiagOffs)) {
 469     targetDiag(getLocationOfStringLiteralByte(AsmString, DiagOffs), DiagID)
 470         << AsmString->getSourceRange();
 471     return NS;
 472   }
 473
 474   // Validate constraints and modifiers.
 475   for (unsigned i = 0, e = Pieces.size(); i != e; ++i) {
 476     GCCAsmStmt::AsmStringPiece &Piece = Pieces[i];
 477     if (!Piece.isOperand()) continue;
 478
 479     // Look for the correct constraint index.
 480     unsigned ConstraintIdx = Piece.getOperandNo();
 481     // Labels are the last in the Exprs list.
 482     if (NS->isAsmGoto() && ConstraintIdx >= NS->getNumInputs())
 483       continue;
 484     unsigned NumOperands = NS->getNumOutputs() + NS->getNumInputs();
 485     // Look for the (ConstraintIdx - NumOperands + 1)th constraint with
 486     // modifier '+'.
 487     if (ConstraintIdx >= NumOperands) {
 488       unsigned I = 0, E = NS->getNumOutputs();
 489
 490       for (unsigned Cnt = ConstraintIdx - NumOperands; I != E; ++I)
 491         if (OutputConstraintInfos[I].isReadWrite() && Cnt-- == 0) {
 492           ConstraintIdx = I;
 493           break;
 494         }
 495
 496       assert(I != E && "Invalid operand number should have been caught in "
 497                        " AnalyzeAsmString");
 498     }
 499
 500     // Now that we have the right indexes go ahead and check.
 501     StringLiteral *Literal = Constraints[ConstraintIdx];
 502     const Type *Ty = Exprs[ConstraintIdx]->getType().getTypePtr();
 503     if (Ty->isDependentType() || Ty->isIncompleteType())
 504       continue;
 505
 506     unsigned Size = Context.getTypeSize(Ty);
 507     std::string SuggestedModifier;
 508     if (!Context.getTargetInfo().validateConstraintModifier(
 509             Literal->getString(), Piece.getModifier(), Size,
 510             SuggestedModifier)) {
 511       targetDiag(Exprs[ConstraintIdx]->getBeginLoc(),
 512                  diag::warn_asm_mismatched_size_modifier);
 513
 514       if (!SuggestedModifier.empty()) {
 515         auto B = targetDiag(Piece.getRange().getBegin(),
 516                             diag::note_asm_missing_constraint_modifier)
 517                  << SuggestedModifier;
 518         SuggestedModifier = "%" + SuggestedModifier + Piece.getString();
 519         B << FixItHint::CreateReplacement(Piece.getRange(), SuggestedModifier);
 520       }
 521     }
 522   }
 523
 524   // Validate tied input operands for type mismatches.
 525   unsigned NumAlternatives = ~0U;
 526   for (unsigned i = 0, e = OutputConstraintInfos.size(); i != e; ++i) {
 527     TargetInfo::ConstraintInfo &Info = OutputConstraintInfos[i];
 528     StringRef ConstraintStr = Info.getConstraintStr();
 529     unsigned AltCount = ConstraintStr.count(',') + 1;
 530     if (NumAlternatives == ~0U) {
 531       NumAlternatives = AltCount;
 532     } else if (NumAlternatives != AltCount) {
 533       targetDiag(NS->getOutputExpr(i)->getBeginLoc(),
 534                  diag::err_asm_unexpected_constraint_alternatives)
 535           << NumAlternatives << AltCount;
 536       return NS;
 537     }
 538   }
 539   SmallVector<size_t, 4> InputMatchedToOutput(OutputConstraintInfos.size(),
 540                                               ~0U);
 541   for (unsigned i = 0, e = InputConstraintInfos.size(); i != e; ++i) {
 542     TargetInfo::ConstraintInfo &Info = InputConstraintInfos[i];
 543     StringRef ConstraintStr = Info.getConstraintStr();
 544     unsigned AltCount = ConstraintStr.count(',') + 1;
 545     if (NumAlternatives == ~0U) {
 546       NumAlternatives = AltCount;
 547     } else if (NumAlternatives != AltCount) {
 548       targetDiag(NS->getInputExpr(i)->getBeginLoc(),
 549                  diag::err_asm_unexpected_constraint_alternatives)
 550           << NumAlternatives << AltCount;
 551       return NS;
 552     }
 553
 554     // If this is a tied constraint, verify that the output and input have
 555     // either exactly the same type, or that they are int/ptr operands with the
 556     // same size (int/long, int*/long, are ok etc).
 557     if (!Info.hasTiedOperand()) continue;
 558
 559     unsigned TiedTo = Info.getTiedOperand();
 560     unsigned InputOpNo = i+NumOutputs;
 561     Expr *OutputExpr = Exprs[TiedTo];
 562     Expr *InputExpr = Exprs[InputOpNo];
 563
 564     // Make sure no more than one input constraint matches each output.
 565     assert(TiedTo < InputMatchedToOutput.size() && "TiedTo value out of range");
 566     if (InputMatchedToOutput[TiedTo] != ~0U) {
 567       targetDiag(NS->getInputExpr(i)->getBeginLoc(),
 568                  diag::err_asm_input_duplicate_match)
 569           << TiedTo;
 570       targetDiag(NS->getInputExpr(InputMatchedToOutput[TiedTo])->getBeginLoc(),
 571                  diag::note_asm_input_duplicate_first)
 572           << TiedTo;
 573       return NS;
 574     }
 575     InputMatchedToOutput[TiedTo] = i;
 576
 577     if (OutputExpr->isTypeDependent() || InputExpr->isTypeDependent())
 578       continue;
 579
 580     QualType InTy = InputExpr->getType();
 581     QualType OutTy = OutputExpr->getType();
 582     if (Context.hasSameType(InTy, OutTy))
 583       continue;  // All types can be tied to themselves.
 584
 585     // Decide if the input and output are in the same domain (integer/ptr or
 586     // floating point.
 587     enum AsmDomain {
 588       AD_Int, AD_FP, AD_Other
 589     } InputDomain, OutputDomain;
 590
 591     if (InTy->isIntegerType() || InTy->isPointerType())
 592       InputDomain = AD_Int;
 593     else if (InTy->isRealFloatingType())
 594       InputDomain = AD_FP;
 595     else
 596       InputDomain = AD_Other;
 597
 598     if (OutTy->isIntegerType() || OutTy->isPointerType())
 599       OutputDomain = AD_Int;
 600     else if (OutTy->isRealFloatingType())
 601       OutputDomain = AD_FP;
 602     else
 603       OutputDomain = AD_Other;
 604
 605     // They are ok if they are the same size and in the same domain.  This
 606     // allows tying things like:
 607     //   void* to int*
 608     //   void* to int            if they are the same size.
 609     //   double to long double   if they are the same size.
 610     //
 611     uint64_t OutSize = Context.getTypeSize(OutTy);
 612     uint64_t InSize = Context.getTypeSize(InTy);
 613     if (OutSize == InSize && InputDomain == OutputDomain &&
 614         InputDomain != AD_Other)
 615       continue;
 616
 617     // If the smaller input/output operand is not mentioned in the asm string,
 618     // then we can promote the smaller one to a larger input and the asm string
 619     // won't notice.
 620     bool SmallerValueMentioned = false;
 621
 622     // If this is a reference to the input and if the input was the smaller
 623     // one, then we have to reject this asm.
 624     if (isOperandMentioned(InputOpNo, Pieces)) {
 625       // This is a use in the asm string of the smaller operand.  Since we
 626       // codegen this by promoting to a wider value, the asm will get printed
 627       // "wrong".
 628       SmallerValueMentioned |= InSize < OutSize;
 629     }
 630     if (isOperandMentioned(TiedTo, Pieces)) {
 631       // If this is a reference to the output, and if the output is the larger
 632       // value, then it's ok because we'll promote the input to the larger type.
 633       SmallerValueMentioned |= OutSize < InSize;
 634     }
 635
 636     // If the smaller value wasn't mentioned in the asm string, and if the
 637     // output was a register, just extend the shorter one to the size of the
 638     // larger one.
 639     if (!SmallerValueMentioned && InputDomain != AD_Other &&
 640         OutputConstraintInfos[TiedTo].allowsRegister())
 641       continue;
 642
 643     // Either both of the operands were mentioned or the smaller one was
 644     // mentioned.  One more special case that we'll allow: if the tied input is
 645     // integer, unmentioned, and is a constant, then we'll allow truncating it
 646     // down to the size of the destination.
 647     if (InputDomain == AD_Int && OutputDomain == AD_Int &&
 648         !isOperandMentioned(InputOpNo, Pieces) &&
 649         InputExpr->isEvaluatable(Context)) {
 650       CastKind castKind =
 651         (OutTy->isBooleanType() ? CK_IntegralToBoolean : CK_IntegralCast);
 652       InputExpr = ImpCastExprToType(InputExpr, OutTy, castKind).get();
 653       Exprs[InputOpNo] = InputExpr;
 654       NS->setInputExpr(i, InputExpr);
 655       continue;
 656     }
 657
 658     targetDiag(InputExpr->getBeginLoc(), diag::err_asm_tying_incompatible_types)
 659         << InTy << OutTy << OutputExpr->getSourceRange()
 660         << InputExpr->getSourceRange();
 661     return NS;
 662   }
 663
 664   // Check for conflicts between clobber list and input or output lists
 665   SourceLocation ConstraintLoc =
 666       getClobberConflictLocation(Exprs, Constraints, Clobbers, NumClobbers,
 667                                  NumLabels,
 668                                  Context.getTargetInfo(), Context);
 669   if (ConstraintLoc.isValid())
 670     targetDiag(ConstraintLoc, diag::error_inoutput_conflict_with_clobber);
 671
 672   // Check for duplicate asm operand name between input, output and label lists.
 673   typedef std::pair<StringRef , Expr *> NamedOperand;
 674   SmallVector<NamedOperand, 4> NamedOperandList;
 675   for (unsigned i = 0, e = NumOutputs + NumInputs + NumLabels; i != e; ++i)
 676     if (Names[i])
 677       NamedOperandList.emplace_back(
 678           std::make_pair(Names[i]->getName(), Exprs[i]));
 679   // Sort NamedOperandList.
 680   std::stable_sort(NamedOperandList.begin(), NamedOperandList.end(),
 681               [](const NamedOperand &LHS, const NamedOperand &RHS) {
 682                 return LHS.first < RHS.first;
 683               });
 684   // Find adjacent duplicate operand.
 685   SmallVector<NamedOperand, 4>::iterator Found =
 686       std::adjacent_find(begin(NamedOperandList), end(NamedOperandList),
 687                          [](const NamedOperand &LHS, const NamedOperand &RHS) {
 688                            return LHS.first == RHS.first;
 689                          });
 690   if (Found != NamedOperandList.end()) {
 691     Diag((Found + 1)->second->getBeginLoc(),
 692          diag::error_duplicate_asm_operand_name)
 693         << (Found + 1)->first;
 694     Diag(Found->second->getBeginLoc(), diag::note_duplicate_asm_operand_name)
 695         << Found->first;
 696     return StmtError();
 697   }
 698   if (NS->isAsmGoto())
 699     setFunctionHasBranchIntoScope();
 700   return NS;
 701 }
 702
 703 void Sema::FillInlineAsmIdentifierInfo(Expr *Res,
 704                                        llvm::InlineAsmIdentifierInfo &Info) {
 705   QualType T = Res->getType();
 706   Expr::EvalResult Eval;
 707   if (T->isFunctionType() || T->isDependentType())
 708     return Info.setLabel(Res);
 709   if (Res->isRValue()) {
 710     bool IsEnum = isa<clang::EnumType>(T);
 711     if (DeclRefExpr *DRE = dyn_cast<clang::DeclRefExpr>(Res))
 712       if (DRE->getDecl()->getKind() == Decl::EnumConstant)
 713         IsEnum = true;
 714     if (IsEnum && Res->EvaluateAsRValue(Eval, Context))
 715       return Info.setEnum(Eval.Val.getInt().getSExtValue());
 716
 717     return Info.setLabel(Res);
 718   }
 719   unsigned Size = Context.getTypeSizeInChars(T).getQuantity();
 720   unsigned Type = Size;
 721   if (const auto *ATy = Context.getAsArrayType(T))
 722     Type = Context.getTypeSizeInChars(ATy->getElementType()).getQuantity();
 723   bool IsGlobalLV = false;
 724   if (Res->EvaluateAsLValue(Eval, Context))
 725     IsGlobalLV = Eval.isGlobalLValue();
 726   Info.setVar(Res, IsGlobalLV, Size, Type);
 727 }
 728
 729 ExprResult Sema::LookupInlineAsmIdentifier(CXXScopeSpec &SS,
 730                                            SourceLocation TemplateKWLoc,
 731                                            UnqualifiedId &Id,
 732                                            bool IsUnevaluatedContext) {
 733
 734   if (IsUnevaluatedContext)
 735     PushExpressionEvaluationContext(
 736         ExpressionEvaluationContext::UnevaluatedAbstract,
 737         ReuseLambdaContextDecl);
 738
 739   ExprResult Result = ActOnIdExpression(getCurScope(), SS, TemplateKWLoc, Id,
 740                                         /*trailing lparen*/ false,
 741                                         /*is & operand*/ false,
 742                                         /*CorrectionCandidateCallback=*/nullptr,
 743                                         /*IsInlineAsmIdentifier=*/ true);
 744
 745   if (IsUnevaluatedContext)
 746     PopExpressionEvaluationContext();
 747
 748   if (!Result.isUsable()) return Result;
 749
 750   Result = CheckPlaceholderExpr(Result.get());
 751   if (!Result.isUsable()) return Result;
 752
 753   // Referring to parameters is not allowed in naked functions.
 754   if (CheckNakedParmReference(Result.get(), *this))
 755     return ExprError();
 756
 757   QualType T = Result.get()->getType();
 758
 759   if (T->isDependentType()) {
 760     return Result;
 761   }
 762
 763   // Any sort of function type is fine.
 764   if (T->isFunctionType()) {
 765     return Result;
 766   }
 767
 768   // Otherwise, it needs to be a complete type.
 769   if (RequireCompleteExprType(Result.get(), diag::err_asm_incomplete_type)) {
 770     return ExprError();
 771   }
 772
 773   return Result;
 774 }
 775
 776 bool Sema::LookupInlineAsmField(StringRef Base, StringRef Member,
 777                                 unsigned &Offset, SourceLocation AsmLoc) {
 778   Offset = 0;
 779   SmallVector<StringRef, 2> Members;
 780   Member.split(Members, ".");
 781
 782   NamedDecl *FoundDecl = nullptr;
 783
 784   // MS InlineAsm uses 'this' as a base
 785   if (getLangOpts().CPlusPlus && Base.equals("this")) {
 786     if (const Type *PT = getCurrentThisType().getTypePtrOrNull())
 787       FoundDecl = PT->getPointeeType()->getAsTagDecl();
 788   } else {
 789     LookupResult BaseResult(*this, &Context.Idents.get(Base), SourceLocation(),
 790                             LookupOrdinaryName);
 791     if (LookupName(BaseResult, getCurScope()) && BaseResult.isSingleResult())
 792       FoundDecl = BaseResult.getFoundDecl();
 793   }
 794
 795   if (!FoundDecl)
 796     return true;
 797
 798   for (StringRef NextMember : Members) {
 799     const RecordType *RT = nullptr;
 800     if (VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(FoundDecl))
 801       RT = VD->getType()->getAs<RecordType>();
 802     else if (TypedefNameDecl *TD = dyn_cast<TypedefNameDecl>(FoundDecl)) {
 803       MarkAnyDeclReferenced(TD->getLocation(), TD, /*OdrUse=*/false);
 804       // MS InlineAsm often uses struct pointer aliases as a base
 805       QualType QT = TD->getUnderlyingType();
 806       if (const auto *PT = QT->getAs<PointerType>())
 807         QT = PT->getPointeeType();
 808       RT = QT->getAs<RecordType>();
 809     } else if (TypeDecl *TD = dyn_cast<TypeDecl>(FoundDecl))
 810       RT = TD->getTypeForDecl()->getAs<RecordType>();
 811     else if (FieldDecl *TD = dyn_cast<FieldDecl>(FoundDecl))
 812       RT = TD->getType()->getAs<RecordType>();
 813     if (!RT)
 814       return true;
 815
 816     if (RequireCompleteType(AsmLoc, QualType(RT, 0),
 817                             diag::err_asm_incomplete_type))
 818       return true;
 819
 820     LookupResult FieldResult(*this, &Context.Idents.get(NextMember),
 821                              SourceLocation(), LookupMemberName);
 822
 823     if (!LookupQualifiedName(FieldResult, RT->getDecl()))
 824       return true;
 825
 826     if (!FieldResult.isSingleResult())
 827       return true;
 828     FoundDecl = FieldResult.getFoundDecl();
 829
 830     // FIXME: Handle IndirectFieldDecl?
 831     FieldDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(FoundDecl);
 832     if (!FD)
 833       return true;
 834
 835     const ASTRecordLayout &RL = Context.getASTRecordLayout(RT->getDecl());
 836     unsigned i = FD->getFieldIndex();
 837     CharUnits Result = Context.toCharUnitsFromBits(RL.getFieldOffset(i));
 838     Offset += (unsigned)Result.getQuantity();
 839   }
 840
 841   return false;
 842 }
 843
 844 ExprResult
 845 Sema::LookupInlineAsmVarDeclField(Expr *E, StringRef Member,
 846                                   SourceLocation AsmLoc) {
 847
 848   QualType T = E->getType();
 849   if (T->isDependentType()) {
 850     DeclarationNameInfo NameInfo;
 851     NameInfo.setLoc(AsmLoc);
 852     NameInfo.setName(&Context.Idents.get(Member));
 853     return CXXDependentScopeMemberExpr::Create(
 854         Context, E, T, /*IsArrow=*/false, AsmLoc, NestedNameSpecifierLoc(),
 855         SourceLocation(),
 856         /*FirstQualifierFoundInScope=*/nullptr, NameInfo, /*TemplateArgs=*/nullptr);
 857   }
 858
 859   const RecordType *RT = T->getAs<RecordType>();
 860   // FIXME: Diagnose this as field access into a scalar type.
 861   if (!RT)
 862     return ExprResult();
 863
 864   LookupResult FieldResult(*this, &Context.Idents.get(Member), AsmLoc,
 865                            LookupMemberName);
 866
 867   if (!LookupQualifiedName(FieldResult, RT->getDecl()))
 868     return ExprResult();
 869
 870   // Only normal and indirect field results will work.
 871   ValueDecl *FD = dyn_cast<FieldDecl>(FieldResult.getFoundDecl());
 872   if (!FD)
 873     FD = dyn_cast<IndirectFieldDecl>(FieldResult.getFoundDecl());
 874   if (!FD)
 875     return ExprResult();
 876
 877   // Make an Expr to thread through OpDecl.
 878   ExprResult Result = BuildMemberReferenceExpr(
 879       E, E->getType(), AsmLoc, /*IsArrow=*/false, CXXScopeSpec(),
 880       SourceLocation(), nullptr, FieldResult, nullptr, nullptr);
 881
 882   return Result;
 883 }
 884
 885 StmtResult Sema::ActOnMSAsmStmt(SourceLocation AsmLoc, SourceLocation LBraceLoc,
 886                                 ArrayRef<Token> AsmToks,
 887                                 StringRef AsmString,
 888                                 unsigned NumOutputs, unsigned NumInputs,
 889                                 ArrayRef<StringRef> Constraints,
 890                                 ArrayRef<StringRef> Clobbers,
 891                                 ArrayRef<Expr*> Exprs,
 892                                 SourceLocation EndLoc) {
 893   bool IsSimple = (NumOutputs != 0 || NumInputs != 0);
 894   setFunctionHasBranchProtectedScope();
 895   MSAsmStmt *NS =
 896     new (Context) MSAsmStmt(Context, AsmLoc, LBraceLoc, IsSimple,
 897                             /*IsVolatile*/ true, AsmToks, NumOutputs, NumInputs,
 898                             Constraints, Exprs, AsmString,
 899                             Clobbers, EndLoc);
 900   return NS;
 901 }
 902
 903 LabelDecl *Sema::GetOrCreateMSAsmLabel(StringRef ExternalLabelName,
 904                                        SourceLocation Location,
 905                                        bool AlwaysCreate) {
 906   LabelDecl* Label = LookupOrCreateLabel(PP.getIdentifierInfo(ExternalLabelName),
 907                                          Location);
 908
 909   if (Label->isMSAsmLabel()) {
 910     // If we have previously created this label implicitly, mark it as used.
 911     Label->markUsed(Context);
 912   } else {
 913     // Otherwise, insert it, but only resolve it if we have seen the label itself.
 914     std::string InternalName;
 915     llvm::raw_string_ostream OS(InternalName);
 916     // Create an internal name for the label.  The name should not be a valid
 917     // mangled name, and should be unique.  We use a dot to make the name an
 918     // invalid mangled name. We use LLVM's inline asm ${:uid} escape so that a
 919     // unique label is generated each time this blob is emitted, even after
 920     // inlining or LTO.
 921     OS << "__MSASMLABEL_.${:uid}__";
 922     for (char C : ExternalLabelName) {
 923       OS << C;
 924       // We escape '$' in asm strings by replacing it with "$$"
 925       if (C == '$')
 926         OS << '$';
 927     }
 928     Label->setMSAsmLabel(OS.str());
 929   }
 930   if (AlwaysCreate) {
 931     // The label might have been created implicitly from a previously encountered
 932     // goto statement.  So, for both newly created and looked up labels, we mark
 933     // them as resolved.
 934     Label->setMSAsmLabelResolved();
 935   }
 936   // Adjust their location for being able to generate accurate diagnostics.
 937   Label->setLocation(Location);
 938
 939   return Label;
 940 }