]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - lib/CodeGen/CGObjCGNU.cpp
Vendor import of stripped clang trunk r375505, the last commit before
[FreeBSD/FreeBSD.git] / lib / CodeGen / CGObjCGNU.cpp
1 //===------- CGObjCGNU.cpp - Emit LLVM Code from ASTs for a Module --------===//
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 provides Objective-C code generation targeting the GNU runtime.  The
10 // class in this file generates structures used by the GNU Objective-C runtime
11 // library.  These structures are defined in objc/objc.h and objc/objc-api.h in
12 // the GNU runtime distribution.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #include "CGObjCRuntime.h"
17 #include "CGCleanup.h"
18 #include "CodeGenFunction.h"
19 #include "CodeGenModule.h"
20 #include "CGCXXABI.h"
21 #include "clang/CodeGen/ConstantInitBuilder.h"
22 #include "clang/AST/ASTContext.h"
23 #include "clang/AST/Decl.h"
24 #include "clang/AST/DeclObjC.h"
25 #include "clang/AST/RecordLayout.h"
26 #include "clang/AST/StmtObjC.h"
27 #include "clang/Basic/FileManager.h"
28 #include "clang/Basic/SourceManager.h"
29 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
30 #include "llvm/ADT/StringMap.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 "llvm/Support/ConvertUTF.h"
37 #include <cctype>
38
39 using namespace clang;
40 using namespace CodeGen;
41
42 namespace {
43
44 std::string SymbolNameForMethod( StringRef ClassName,
45      StringRef CategoryName, const Selector MethodName,
46     bool isClassMethod) {
47   std::string MethodNameColonStripped = MethodName.getAsString();
48   std::replace(MethodNameColonStripped.begin(), MethodNameColonStripped.end(),
49       ':', '_');
50   return (Twine(isClassMethod ? "_c_" : "_i_") + ClassName + "_" +
51     CategoryName + "_" + MethodNameColonStripped).str();
52 }
53
54 /// Class that lazily initialises the runtime function.  Avoids inserting the
55 /// types and the function declaration into a module if they're not used, and
56 /// avoids constructing the type more than once if it's used more than once.
57 class LazyRuntimeFunction {
58   CodeGenModule *CGM;
59   llvm::FunctionType *FTy;
60   const char *FunctionName;
61   llvm::FunctionCallee Function;
62
63 public:
64   /// Constructor leaves this class uninitialized, because it is intended to
65   /// be used as a field in another class and not all of the types that are
66   /// used as arguments will necessarily be available at construction time.
67   LazyRuntimeFunction()
68       : CGM(nullptr), FunctionName(nullptr), Function(nullptr) {}
69
70   /// Initialises the lazy function with the name, return type, and the types
71   /// of the arguments.
72   template <typename... Tys>
73   void init(CodeGenModule *Mod, const char *name, llvm::Type *RetTy,
74             Tys *... Types) {
75     CGM = Mod;
76     FunctionName = name;
77     Function = nullptr;
78     if(sizeof...(Tys)) {
79       SmallVector<llvm::Type *, 8> ArgTys({Types...});
80       FTy = llvm::FunctionType::get(RetTy, ArgTys, false);
81     }
82     else {
83       FTy = llvm::FunctionType::get(RetTy, None, false);
84     }
85   }
86
87   llvm::FunctionType *getType() { return FTy; }
88
89   /// Overloaded cast operator, allows the class to be implicitly cast to an
90   /// LLVM constant.
91   operator llvm::FunctionCallee() {
92     if (!Function) {
93       if (!FunctionName)
94         return nullptr;
95       Function = CGM->CreateRuntimeFunction(FTy, FunctionName);
96     }
97     return Function;
98   }
99 };
100
101
102 /// GNU Objective-C runtime code generation.  This class implements the parts of
103 /// Objective-C support that are specific to the GNU family of runtimes (GCC,
104 /// GNUstep and ObjFW).
105 class CGObjCGNU : public CGObjCRuntime {
106 protected:
107   /// The LLVM module into which output is inserted
108   llvm::Module &TheModule;
109   /// strut objc_super.  Used for sending messages to super.  This structure
110   /// contains the receiver (object) and the expected class.
111   llvm::StructType *ObjCSuperTy;
112   /// struct objc_super*.  The type of the argument to the superclass message
113   /// lookup functions.
114   llvm::PointerType *PtrToObjCSuperTy;
115   /// LLVM type for selectors.  Opaque pointer (i8*) unless a header declaring
116   /// SEL is included in a header somewhere, in which case it will be whatever
117   /// type is declared in that header, most likely {i8*, i8*}.
118   llvm::PointerType *SelectorTy;
119   /// LLVM i8 type.  Cached here to avoid repeatedly getting it in all of the
120   /// places where it's used
121   llvm::IntegerType *Int8Ty;
122   /// Pointer to i8 - LLVM type of char*, for all of the places where the
123   /// runtime needs to deal with C strings.
124   llvm::PointerType *PtrToInt8Ty;
125   /// struct objc_protocol type
126   llvm::StructType *ProtocolTy;
127   /// Protocol * type.
128   llvm::PointerType *ProtocolPtrTy;
129   /// Instance Method Pointer type.  This is a pointer to a function that takes,
130   /// at a minimum, an object and a selector, and is the generic type for
131   /// Objective-C methods.  Due to differences between variadic / non-variadic
132   /// calling conventions, it must always be cast to the correct type before
133   /// actually being used.
134   llvm::PointerType *IMPTy;
135   /// Type of an untyped Objective-C object.  Clang treats id as a built-in type
136   /// when compiling Objective-C code, so this may be an opaque pointer (i8*),
137   /// but if the runtime header declaring it is included then it may be a
138   /// pointer to a structure.
139   llvm::PointerType *IdTy;
140   /// Pointer to a pointer to an Objective-C object.  Used in the new ABI
141   /// message lookup function and some GC-related functions.
142   llvm::PointerType *PtrToIdTy;
143   /// The clang type of id.  Used when using the clang CGCall infrastructure to
144   /// call Objective-C methods.
145   CanQualType ASTIdTy;
146   /// LLVM type for C int type.
147   llvm::IntegerType *IntTy;
148   /// LLVM type for an opaque pointer.  This is identical to PtrToInt8Ty, but is
149   /// used in the code to document the difference between i8* meaning a pointer
150   /// to a C string and i8* meaning a pointer to some opaque type.
151   llvm::PointerType *PtrTy;
152   /// LLVM type for C long type.  The runtime uses this in a lot of places where
153   /// it should be using intptr_t, but we can't fix this without breaking
154   /// compatibility with GCC...
155   llvm::IntegerType *LongTy;
156   /// LLVM type for C size_t.  Used in various runtime data structures.
157   llvm::IntegerType *SizeTy;
158   /// LLVM type for C intptr_t.
159   llvm::IntegerType *IntPtrTy;
160   /// LLVM type for C ptrdiff_t.  Mainly used in property accessor functions.
161   llvm::IntegerType *PtrDiffTy;
162   /// LLVM type for C int*.  Used for GCC-ABI-compatible non-fragile instance
163   /// variables.
164   llvm::PointerType *PtrToIntTy;
165   /// LLVM type for Objective-C BOOL type.
166   llvm::Type *BoolTy;
167   /// 32-bit integer type, to save us needing to look it up every time it's used.
168   llvm::IntegerType *Int32Ty;
169   /// 64-bit integer type, to save us needing to look it up every time it's used.
170   llvm::IntegerType *Int64Ty;
171   /// The type of struct objc_property.
172   llvm::StructType *PropertyMetadataTy;
173   /// Metadata kind used to tie method lookups to message sends.  The GNUstep
174   /// runtime provides some LLVM passes that can use this to do things like
175   /// automatic IMP caching and speculative inlining.
176   unsigned msgSendMDKind;
177   /// Does the current target use SEH-based exceptions? False implies
178   /// Itanium-style DWARF unwinding.
179   bool usesSEHExceptions;
180
181   /// Helper to check if we are targeting a specific runtime version or later.
182   bool isRuntime(ObjCRuntime::Kind kind, unsigned major, unsigned minor=0) {
183     const ObjCRuntime &R = CGM.getLangOpts().ObjCRuntime;
184     return (R.getKind() == kind) &&
185       (R.getVersion() >= VersionTuple(major, minor));
186   }
187
188   std::string ManglePublicSymbol(StringRef Name) {
189     return (StringRef(CGM.getTriple().isOSBinFormatCOFF() ? "$_" : "._") + Name).str();
190   }
191
192   std::string SymbolForProtocol(Twine Name) {
193     return (ManglePublicSymbol("OBJC_PROTOCOL_") + Name).str();
194   }
195
196   std::string SymbolForProtocolRef(StringRef Name) {
197     return (ManglePublicSymbol("OBJC_REF_PROTOCOL_") + Name).str();
198   }
199
200
201   /// Helper function that generates a constant string and returns a pointer to
202   /// the start of the string.  The result of this function can be used anywhere
203   /// where the C code specifies const char*.
204   llvm::Constant *MakeConstantString(StringRef Str, const char *Name = "") {
205     ConstantAddress Array = CGM.GetAddrOfConstantCString(Str, Name);
206     return llvm::ConstantExpr::getGetElementPtr(Array.getElementType(),
207                                                 Array.getPointer(), Zeros);
208   }
209
210   /// Emits a linkonce_odr string, whose name is the prefix followed by the
211   /// string value.  This allows the linker to combine the strings between
212   /// different modules.  Used for EH typeinfo names, selector strings, and a
213   /// few other things.
214   llvm::Constant *ExportUniqueString(const std::string &Str,
215                                      const std::string &prefix,
216                                      bool Private=false) {
217     std::string name = prefix + Str;
218     auto *ConstStr = TheModule.getGlobalVariable(name);
219     if (!ConstStr) {
220       llvm::Constant *value = llvm::ConstantDataArray::getString(VMContext,Str);
221       auto *GV = new llvm::GlobalVariable(TheModule, value->getType(), true,
222               llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage, value, name);
223       GV->setComdat(TheModule.getOrInsertComdat(name));
224       if (Private)
225         GV->setVisibility(llvm::GlobalValue::HiddenVisibility);
226       ConstStr = GV;
227     }
228     return llvm::ConstantExpr::getGetElementPtr(ConstStr->getValueType(),
229                                                 ConstStr, Zeros);
230   }
231
232   /// Returns a property name and encoding string.
233   llvm::Constant *MakePropertyEncodingString(const ObjCPropertyDecl *PD,
234                                              const Decl *Container) {
235     assert(!isRuntime(ObjCRuntime::GNUstep, 2));
236     if (isRuntime(ObjCRuntime::GNUstep, 1, 6)) {
237       std::string NameAndAttributes;
238       std::string TypeStr =
239         CGM.getContext().getObjCEncodingForPropertyDecl(PD, Container);
240       NameAndAttributes += '\0';
241       NameAndAttributes += TypeStr.length() + 3;
242       NameAndAttributes += TypeStr;
243       NameAndAttributes += '\0';
244       NameAndAttributes += PD->getNameAsString();
245       return MakeConstantString(NameAndAttributes);
246     }
247     return MakeConstantString(PD->getNameAsString());
248   }
249
250   /// Push the property attributes into two structure fields.
251   void PushPropertyAttributes(ConstantStructBuilder &Fields,
252       const ObjCPropertyDecl *property, bool isSynthesized=true, bool
253       isDynamic=true) {
254     int attrs = property->getPropertyAttributes();
255     // For read-only properties, clear the copy and retain flags
256     if (attrs & ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_readonly) {
257       attrs &= ~ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_copy;
258       attrs &= ~ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_retain;
259       attrs &= ~ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_weak;
260       attrs &= ~ObjCPropertyDecl::OBJC_PR_strong;
261     }
262     // The first flags field has the same attribute values as clang uses internally
263     Fields.addInt(Int8Ty, attrs & 0xff);
264     attrs >>= 8;
265     attrs <<= 2;
266     // For protocol properties, synthesized and dynamic have no meaning, so we
267     // reuse these flags to indicate that this is a protocol property (both set
268     // has no meaning, as a property can't be both synthesized and dynamic)
269     attrs |= isSynthesized ? (1<<0) : 0;
270     attrs |= isDynamic ? (1<<1) : 0;
271     // The second field is the next four fields left shifted by two, with the
272     // low bit set to indicate whether the field is synthesized or dynamic.
273     Fields.addInt(Int8Ty, attrs & 0xff);
274     // Two padding fields
275     Fields.addInt(Int8Ty, 0);
276     Fields.addInt(Int8Ty, 0);
277   }
278
279   virtual llvm::Constant *GenerateCategoryProtocolList(const
280       ObjCCategoryDecl *OCD);
281   virtual ConstantArrayBuilder PushPropertyListHeader(ConstantStructBuilder &Fields,
282       int count) {
283       // int count;
284       Fields.addInt(IntTy, count);
285       // int size; (only in GNUstep v2 ABI.
286       if (isRuntime(ObjCRuntime::GNUstep, 2)) {
287         llvm::DataLayout td(&TheModule);
288         Fields.addInt(IntTy, td.getTypeSizeInBits(PropertyMetadataTy) /
289             CGM.getContext().getCharWidth());
290       }
291       // struct objc_property_list *next;
292       Fields.add(NULLPtr);
293       // struct objc_property properties[]
294       return Fields.beginArray(PropertyMetadataTy);
295   }
296   virtual void PushProperty(ConstantArrayBuilder &PropertiesArray,
297             const ObjCPropertyDecl *property,
298             const Decl *OCD,
299             bool isSynthesized=true, bool
300             isDynamic=true) {
301     auto Fields = PropertiesArray.beginStruct(PropertyMetadataTy);
302     ASTContext &Context = CGM.getContext();
303     Fields.add(MakePropertyEncodingString(property, OCD));
304     PushPropertyAttributes(Fields, property, isSynthesized, isDynamic);
305     auto addPropertyMethod = [&](const ObjCMethodDecl *accessor) {
306       if (accessor) {
307         std::string TypeStr = Context.getObjCEncodingForMethodDecl(accessor);
308         llvm::Constant *TypeEncoding = MakeConstantString(TypeStr);
309         Fields.add(MakeConstantString(accessor->getSelector().getAsString()));
310         Fields.add(TypeEncoding);
311       } else {
312         Fields.add(NULLPtr);
313         Fields.add(NULLPtr);
314       }
315     };
316     addPropertyMethod(property->getGetterMethodDecl());
317     addPropertyMethod(property->getSetterMethodDecl());
318     Fields.finishAndAddTo(PropertiesArray);
319   }
320
321   /// Ensures that the value has the required type, by inserting a bitcast if
322   /// required.  This function lets us avoid inserting bitcasts that are
323   /// redundant.
324   llvm::Value* EnforceType(CGBuilderTy &B, llvm::Value *V, llvm::Type *Ty) {
325     if (V->getType() == Ty) return V;
326     return B.CreateBitCast(V, Ty);
327   }
328   Address EnforceType(CGBuilderTy &B, Address V, llvm::Type *Ty) {
329     if (V.getType() == Ty) return V;
330     return B.CreateBitCast(V, Ty);
331   }
332
333   // Some zeros used for GEPs in lots of places.
334   llvm::Constant *Zeros[2];
335   /// Null pointer value.  Mainly used as a terminator in various arrays.
336   llvm::Constant *NULLPtr;
337   /// LLVM context.
338   llvm::LLVMContext &VMContext;
339
340 protected:
341
342   /// Placeholder for the class.  Lots of things refer to the class before we've
343   /// actually emitted it.  We use this alias as a placeholder, and then replace
344   /// it with a pointer to the class structure before finally emitting the
345   /// module.
346   llvm::GlobalAlias *ClassPtrAlias;
347   /// Placeholder for the metaclass.  Lots of things refer to the class before
348   /// we've / actually emitted it.  We use this alias as a placeholder, and then
349   /// replace / it with a pointer to the metaclass structure before finally
350   /// emitting the / module.
351   llvm::GlobalAlias *MetaClassPtrAlias;
352   /// All of the classes that have been generated for this compilation units.
353   std::vector<llvm::Constant*> Classes;
354   /// All of the categories that have been generated for this compilation units.
355   std::vector<llvm::Constant*> Categories;
356   /// All of the Objective-C constant strings that have been generated for this
357   /// compilation units.
358   std::vector<llvm::Constant*> ConstantStrings;
359   /// Map from string values to Objective-C constant strings in the output.
360   /// Used to prevent emitting Objective-C strings more than once.  This should
361   /// not be required at all - CodeGenModule should manage this list.
362   llvm::StringMap<llvm::Constant*> ObjCStrings;
363   /// All of the protocols that have been declared.
364   llvm::StringMap<llvm::Constant*> ExistingProtocols;
365   /// For each variant of a selector, we store the type encoding and a
366   /// placeholder value.  For an untyped selector, the type will be the empty
367   /// string.  Selector references are all done via the module's selector table,
368   /// so we create an alias as a placeholder and then replace it with the real
369   /// value later.
370   typedef std::pair<std::string, llvm::GlobalAlias*> TypedSelector;
371   /// Type of the selector map.  This is roughly equivalent to the structure
372   /// used in the GNUstep runtime, which maintains a list of all of the valid
373   /// types for a selector in a table.
374   typedef llvm::DenseMap<Selector, SmallVector<TypedSelector, 2> >
375     SelectorMap;
376   /// A map from selectors to selector types.  This allows us to emit all
377   /// selectors of the same name and type together.
378   SelectorMap SelectorTable;
379
380   /// Selectors related to memory management.  When compiling in GC mode, we
381   /// omit these.
382   Selector RetainSel, ReleaseSel, AutoreleaseSel;
383   /// Runtime functions used for memory management in GC mode.  Note that clang
384   /// supports code generation for calling these functions, but neither GNU
385   /// runtime actually supports this API properly yet.
386   LazyRuntimeFunction IvarAssignFn, StrongCastAssignFn, MemMoveFn, WeakReadFn,
387     WeakAssignFn, GlobalAssignFn;
388
389   typedef std::pair<std::string, std::string> ClassAliasPair;
390   /// All classes that have aliases set for them.
391   std::vector<ClassAliasPair> ClassAliases;
392
393 protected:
394   /// Function used for throwing Objective-C exceptions.
395   LazyRuntimeFunction ExceptionThrowFn;
396   /// Function used for rethrowing exceptions, used at the end of \@finally or
397   /// \@synchronize blocks.
398   LazyRuntimeFunction ExceptionReThrowFn;
399   /// Function called when entering a catch function.  This is required for
400   /// differentiating Objective-C exceptions and foreign exceptions.
401   LazyRuntimeFunction EnterCatchFn;
402   /// Function called when exiting from a catch block.  Used to do exception
403   /// cleanup.
404   LazyRuntimeFunction ExitCatchFn;
405   /// Function called when entering an \@synchronize block.  Acquires the lock.
406   LazyRuntimeFunction SyncEnterFn;
407   /// Function called when exiting an \@synchronize block.  Releases the lock.
408   LazyRuntimeFunction SyncExitFn;
409
410 private:
411   /// Function called if fast enumeration detects that the collection is
412   /// modified during the update.
413   LazyRuntimeFunction EnumerationMutationFn;
414   /// Function for implementing synthesized property getters that return an
415   /// object.
416   LazyRuntimeFunction GetPropertyFn;
417   /// Function for implementing synthesized property setters that return an
418   /// object.
419   LazyRuntimeFunction SetPropertyFn;
420   /// Function used for non-object declared property getters.
421   LazyRuntimeFunction GetStructPropertyFn;
422   /// Function used for non-object declared property setters.
423   LazyRuntimeFunction SetStructPropertyFn;
424
425 protected:
426   /// The version of the runtime that this class targets.  Must match the
427   /// version in the runtime.
428   int RuntimeVersion;
429   /// The version of the protocol class.  Used to differentiate between ObjC1
430   /// and ObjC2 protocols.  Objective-C 1 protocols can not contain optional
431   /// components and can not contain declared properties.  We always emit
432   /// Objective-C 2 property structures, but we have to pretend that they're
433   /// Objective-C 1 property structures when targeting the GCC runtime or it
434   /// will abort.
435   const int ProtocolVersion;
436   /// The version of the class ABI.  This value is used in the class structure
437   /// and indicates how various fields should be interpreted.
438   const int ClassABIVersion;
439   /// Generates an instance variable list structure.  This is a structure
440   /// containing a size and an array of structures containing instance variable
441   /// metadata.  This is used purely for introspection in the fragile ABI.  In
442   /// the non-fragile ABI, it's used for instance variable fixup.
443   virtual llvm::Constant *GenerateIvarList(ArrayRef<llvm::Constant *> IvarNames,
444                              ArrayRef<llvm::Constant *> IvarTypes,
445                              ArrayRef<llvm::Constant *> IvarOffsets,
446                              ArrayRef<llvm::Constant *> IvarAlign,
447                              ArrayRef<Qualifiers::ObjCLifetime> IvarOwnership);
448
449   /// Generates a method list structure.  This is a structure containing a size
450   /// and an array of structures containing method metadata.
451   ///
452   /// This structure is used by both classes and categories, and contains a next
453   /// pointer allowing them to be chained together in a linked list.
454   llvm::Constant *GenerateMethodList(StringRef ClassName,
455       StringRef CategoryName,
456       ArrayRef<const ObjCMethodDecl*> Methods,
457       bool isClassMethodList);
458
459   /// Emits an empty protocol.  This is used for \@protocol() where no protocol
460   /// is found.  The runtime will (hopefully) fix up the pointer to refer to the
461   /// real protocol.
462   virtual llvm::Constant *GenerateEmptyProtocol(StringRef ProtocolName);
463
464   /// Generates a list of property metadata structures.  This follows the same
465   /// pattern as method and instance variable metadata lists.
466   llvm::Constant *GeneratePropertyList(const Decl *Container,
467       const ObjCContainerDecl *OCD,
468       bool isClassProperty=false,
469       bool protocolOptionalProperties=false);
470
471   /// Generates a list of referenced protocols.  Classes, categories, and
472   /// protocols all use this structure.
473   llvm::Constant *GenerateProtocolList(ArrayRef<std::string> Protocols);
474
475   /// To ensure that all protocols are seen by the runtime, we add a category on
476   /// a class defined in the runtime, declaring no methods, but adopting the
477   /// protocols.  This is a horribly ugly hack, but it allows us to collect all
478   /// of the protocols without changing the ABI.
479   void GenerateProtocolHolderCategory();
480
481   /// Generates a class structure.
482   llvm::Constant *GenerateClassStructure(
483       llvm::Constant *MetaClass,
484       llvm::Constant *SuperClass,
485       unsigned info,
486       const char *Name,
487       llvm::Constant *Version,
488       llvm::Constant *InstanceSize,
489       llvm::Constant *IVars,
490       llvm::Constant *Methods,
491       llvm::Constant *Protocols,
492       llvm::Constant *IvarOffsets,
493       llvm::Constant *Properties,
494       llvm::Constant *StrongIvarBitmap,
495       llvm::Constant *WeakIvarBitmap,
496       bool isMeta=false);
497
498   /// Generates a method list.  This is used by protocols to define the required
499   /// and optional methods.
500   virtual llvm::Constant *GenerateProtocolMethodList(
501       ArrayRef<const ObjCMethodDecl*> Methods);
502   /// Emits optional and required method lists.
503   template<class T>
504   void EmitProtocolMethodList(T &&Methods, llvm::Constant *&Required,
505       llvm::Constant *&Optional) {
506     SmallVector<const ObjCMethodDecl*, 16> RequiredMethods;
507     SmallVector<const ObjCMethodDecl*, 16> OptionalMethods;
508     for (const auto *I : Methods)
509       if (I->isOptional())
510         OptionalMethods.push_back(I);
511       else
512         RequiredMethods.push_back(I);
513     Required = GenerateProtocolMethodList(RequiredMethods);
514     Optional = GenerateProtocolMethodList(OptionalMethods);
515   }
516
517   /// Returns a selector with the specified type encoding.  An empty string is
518   /// used to return an untyped selector (with the types field set to NULL).
519   virtual llvm::Value *GetTypedSelector(CodeGenFunction &CGF, Selector Sel,
520                                         const std::string &TypeEncoding);
521
522   /// Returns the name of ivar offset variables.  In the GNUstep v1 ABI, this
523   /// contains the class and ivar names, in the v2 ABI this contains the type
524   /// encoding as well.
525   virtual std::string GetIVarOffsetVariableName(const ObjCInterfaceDecl *ID,
526                                                 const ObjCIvarDecl *Ivar) {
527     const std::string Name = "__objc_ivar_offset_" + ID->getNameAsString()
528       + '.' + Ivar->getNameAsString();
529     return Name;
530   }
531   /// Returns the variable used to store the offset of an instance variable.
532   llvm::GlobalVariable *ObjCIvarOffsetVariable(const ObjCInterfaceDecl *ID,
533       const ObjCIvarDecl *Ivar);
534   /// Emits a reference to a class.  This allows the linker to object if there
535   /// is no class of the matching name.
536   void EmitClassRef(const std::string &className);
537
538   /// Emits a pointer to the named class
539   virtual llvm::Value *GetClassNamed(CodeGenFunction &CGF,
540                                      const std::string &Name, bool isWeak);
541
542   /// Looks up the method for sending a message to the specified object.  This
543   /// mechanism differs between the GCC and GNU runtimes, so this method must be
544   /// overridden in subclasses.
545   virtual llvm::Value *LookupIMP(CodeGenFunction &CGF,
546                                  llvm::Value *&Receiver,
547                                  llvm::Value *cmd,
548                                  llvm::MDNode *node,
549                                  MessageSendInfo &MSI) = 0;
550
551   /// Looks up the method for sending a message to a superclass.  This
552   /// mechanism differs between the GCC and GNU runtimes, so this method must
553   /// be overridden in subclasses.
554   virtual llvm::Value *LookupIMPSuper(CodeGenFunction &CGF,
555                                       Address ObjCSuper,
556                                       llvm::Value *cmd,
557                                       MessageSendInfo &MSI) = 0;
558
559   /// Libobjc2 uses a bitfield representation where small(ish) bitfields are
560   /// stored in a 64-bit value with the low bit set to 1 and the remaining 63
561   /// bits set to their values, LSB first, while larger ones are stored in a
562   /// structure of this / form:
563   ///
564   /// struct { int32_t length; int32_t values[length]; };
565   ///
566   /// The values in the array are stored in host-endian format, with the least
567   /// significant bit being assumed to come first in the bitfield.  Therefore,
568   /// a bitfield with the 64th bit set will be (int64_t)&{ 2, [0, 1<<31] },
569   /// while a bitfield / with the 63rd bit set will be 1<<64.
570   llvm::Constant *MakeBitField(ArrayRef<bool> bits);
571
572 public:
573   CGObjCGNU(CodeGenModule &cgm, unsigned runtimeABIVersion,
574       unsigned protocolClassVersion, unsigned classABI=1);
575
576   ConstantAddress GenerateConstantString(const StringLiteral *) override;
577
578   RValue
579   GenerateMessageSend(CodeGenFunction &CGF, ReturnValueSlot Return,
580                       QualType ResultType, Selector Sel,
581                       llvm::Value *Receiver, const CallArgList &CallArgs,
582                       const ObjCInterfaceDecl *Class,
583                       const ObjCMethodDecl *Method) override;
584   RValue
585   GenerateMessageSendSuper(CodeGenFunction &CGF, ReturnValueSlot Return,
586                            QualType ResultType, Selector Sel,
587                            const ObjCInterfaceDecl *Class,
588                            bool isCategoryImpl, llvm::Value *Receiver,
589                            bool IsClassMessage, const CallArgList &CallArgs,
590                            const ObjCMethodDecl *Method) override;
591   llvm::Value *GetClass(CodeGenFunction &CGF,
592                         const ObjCInterfaceDecl *OID) override;
593   llvm::Value *GetSelector(CodeGenFunction &CGF, Selector Sel) override;
594   Address GetAddrOfSelector(CodeGenFunction &CGF, Selector Sel) override;
595   llvm::Value *GetSelector(CodeGenFunction &CGF,
596                            const ObjCMethodDecl *Method) override;
597   virtual llvm::Constant *GetConstantSelector(Selector Sel,
598                                               const std::string &TypeEncoding) {
599     llvm_unreachable("Runtime unable to generate constant selector");
600   }
601   llvm::Constant *GetConstantSelector(const ObjCMethodDecl *M) {
602     return GetConstantSelector(M->getSelector(),
603         CGM.getContext().getObjCEncodingForMethodDecl(M));
604   }
605   llvm::Constant *GetEHType(QualType T) override;
606
607   llvm::Function *GenerateMethod(const ObjCMethodDecl *OMD,
608                                  const ObjCContainerDecl *CD) override;
609   void GenerateCategory(const ObjCCategoryImplDecl *CMD) override;
610   void GenerateClass(const ObjCImplementationDecl *ClassDecl) override;
611   void RegisterAlias(const ObjCCompatibleAliasDecl *OAD) override;
612   llvm::Value *GenerateProtocolRef(CodeGenFunction &CGF,
613                                    const ObjCProtocolDecl *PD) override;
614   void GenerateProtocol(const ObjCProtocolDecl *PD) override;
615   llvm::Function *ModuleInitFunction() override;
616   llvm::FunctionCallee GetPropertyGetFunction() override;
617   llvm::FunctionCallee GetPropertySetFunction() override;
618   llvm::FunctionCallee GetOptimizedPropertySetFunction(bool atomic,
619                                                        bool copy) override;
620   llvm::FunctionCallee GetSetStructFunction() override;
621   llvm::FunctionCallee GetGetStructFunction() override;
622   llvm::FunctionCallee GetCppAtomicObjectGetFunction() override;
623   llvm::FunctionCallee GetCppAtomicObjectSetFunction() override;
624   llvm::FunctionCallee EnumerationMutationFunction() override;
625
626   void EmitTryStmt(CodeGenFunction &CGF,
627                    const ObjCAtTryStmt &S) override;
628   void EmitSynchronizedStmt(CodeGenFunction &CGF,
629                             const ObjCAtSynchronizedStmt &S) override;
630   void EmitThrowStmt(CodeGenFunction &CGF,
631                      const ObjCAtThrowStmt &S,
632                      bool ClearInsertionPoint=true) override;
633   llvm::Value * EmitObjCWeakRead(CodeGenFunction &CGF,
634                                  Address AddrWeakObj) override;
635   void EmitObjCWeakAssign(CodeGenFunction &CGF,
636                           llvm::Value *src, Address dst) override;
637   void EmitObjCGlobalAssign(CodeGenFunction &CGF,
638                             llvm::Value *src, Address dest,
639                             bool threadlocal=false) override;
640   void EmitObjCIvarAssign(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *src,
641                           Address dest, llvm::Value *ivarOffset) override;
642   void EmitObjCStrongCastAssign(CodeGenFunction &CGF,
643                                 llvm::Value *src, Address dest) override;
644   void EmitGCMemmoveCollectable(CodeGenFunction &CGF, Address DestPtr,
645                                 Address SrcPtr,
646                                 llvm::Value *Size) override;
647   LValue EmitObjCValueForIvar(CodeGenFunction &CGF, QualType ObjectTy,
648                               llvm::Value *BaseValue, const ObjCIvarDecl *Ivar,
649                               unsigned CVRQualifiers) override;
650   llvm::Value *EmitIvarOffset(CodeGenFunction &CGF,
651                               const ObjCInterfaceDecl *Interface,
652                               const ObjCIvarDecl *Ivar) override;
653   llvm::Value *EmitNSAutoreleasePoolClassRef(CodeGenFunction &CGF) override;
654   llvm::Constant *BuildGCBlockLayout(CodeGenModule &CGM,
655                                      const CGBlockInfo &blockInfo) override {
656     return NULLPtr;
657   }
658   llvm::Constant *BuildRCBlockLayout(CodeGenModule &CGM,
659                                      const CGBlockInfo &blockInfo) override {
660     return NULLPtr;
661   }
662
663   llvm::Constant *BuildByrefLayout(CodeGenModule &CGM, QualType T) override {
664     return NULLPtr;
665   }
666 };
667
668 /// Class representing the legacy GCC Objective-C ABI.  This is the default when
669 /// -fobjc-nonfragile-abi is not specified.
670 ///
671 /// The GCC ABI target actually generates code that is approximately compatible
672 /// with the new GNUstep runtime ABI, but refrains from using any features that
673 /// would not work with the GCC runtime.  For example, clang always generates
674 /// the extended form of the class structure, and the extra fields are simply
675 /// ignored by GCC libobjc.
676 class CGObjCGCC : public CGObjCGNU {
677   /// The GCC ABI message lookup function.  Returns an IMP pointing to the
678   /// method implementation for this message.
679   LazyRuntimeFunction MsgLookupFn;
680   /// The GCC ABI superclass message lookup function.  Takes a pointer to a
681   /// structure describing the receiver and the class, and a selector as
682   /// arguments.  Returns the IMP for the corresponding method.
683   LazyRuntimeFunction MsgLookupSuperFn;
684
685 protected:
686   llvm::Value *LookupIMP(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *&Receiver,
687                          llvm::Value *cmd, llvm::MDNode *node,
688                          MessageSendInfo &MSI) override {
689     CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
690     llvm::Value *args[] = {
691             EnforceType(Builder, Receiver, IdTy),
692             EnforceType(Builder, cmd, SelectorTy) };
693     llvm::CallBase *imp = CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(MsgLookupFn, args);
694     imp->setMetadata(msgSendMDKind, node);
695     return imp;
696   }
697
698   llvm::Value *LookupIMPSuper(CodeGenFunction &CGF, Address ObjCSuper,
699                               llvm::Value *cmd, MessageSendInfo &MSI) override {
700     CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
701     llvm::Value *lookupArgs[] = {EnforceType(Builder, ObjCSuper,
702         PtrToObjCSuperTy).getPointer(), cmd};
703     return CGF.EmitNounwindRuntimeCall(MsgLookupSuperFn, lookupArgs);
704   }
705
706 public:
707   CGObjCGCC(CodeGenModule &Mod) : CGObjCGNU(Mod, 8, 2) {
708     // IMP objc_msg_lookup(id, SEL);
709     MsgLookupFn.init(&CGM, "objc_msg_lookup", IMPTy, IdTy, SelectorTy);
710     // IMP objc_msg_lookup_super(struct objc_super*, SEL);
711     MsgLookupSuperFn.init(&CGM, "objc_msg_lookup_super", IMPTy,
712                           PtrToObjCSuperTy, SelectorTy);
713   }
714 };
715
716 /// Class used when targeting the new GNUstep runtime ABI.
717 class CGObjCGNUstep : public CGObjCGNU {
718     /// The slot lookup function.  Returns a pointer to a cacheable structure
719     /// that contains (among other things) the IMP.
720     LazyRuntimeFunction SlotLookupFn;
721     /// The GNUstep ABI superclass message lookup function.  Takes a pointer to
722     /// a structure describing the receiver and the class, and a selector as
723     /// arguments.  Returns the slot for the corresponding method.  Superclass
724     /// message lookup rarely changes, so this is a good caching opportunity.
725     LazyRuntimeFunction SlotLookupSuperFn;
726     /// Specialised function for setting atomic retain properties
727     LazyRuntimeFunction SetPropertyAtomic;
728     /// Specialised function for setting atomic copy properties
729     LazyRuntimeFunction SetPropertyAtomicCopy;
730     /// Specialised function for setting nonatomic retain properties
731     LazyRuntimeFunction SetPropertyNonAtomic;
732     /// Specialised function for setting nonatomic copy properties
733     LazyRuntimeFunction SetPropertyNonAtomicCopy;
734     /// Function to perform atomic copies of C++ objects with nontrivial copy
735     /// constructors from Objective-C ivars.
736     LazyRuntimeFunction CxxAtomicObjectGetFn;
737     /// Function to perform atomic copies of C++ objects with nontrivial copy
738     /// constructors to Objective-C ivars.
739     LazyRuntimeFunction CxxAtomicObjectSetFn;
740     /// Type of an slot structure pointer.  This is returned by the various
741     /// lookup functions.
742     llvm::Type *SlotTy;
743
744   public:
745     llvm::Constant *GetEHType(QualType T) override;
746
747   protected:
748     llvm::Value *LookupIMP(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *&Receiver,
749                            llvm::Value *cmd, llvm::MDNode *node,
750                            MessageSendInfo &MSI) override {
751       CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
752       llvm::FunctionCallee LookupFn = SlotLookupFn;
753
754       // Store the receiver on the stack so that we can reload it later
755       Address ReceiverPtr =
756         CGF.CreateTempAlloca(Receiver->getType(), CGF.getPointerAlign());
757       Builder.CreateStore(Receiver, ReceiverPtr);
758
759       llvm::Value *self;
760
761       if (isa<ObjCMethodDecl>(CGF.CurCodeDecl)) {
762         self = CGF.LoadObjCSelf();
763       } else {
764         self = llvm::ConstantPointerNull::get(IdTy);
765       }
766
767       // The lookup function is guaranteed not to capture the receiver pointer.
768       if (auto *LookupFn2 = dyn_cast<llvm::Function>(LookupFn.getCallee()))
769         LookupFn2->addParamAttr(0, llvm::Attribute::NoCapture);
770
771       llvm::Value *args[] = {
772               EnforceType(Builder, ReceiverPtr.getPointer(), PtrToIdTy),
773               EnforceType(Builder, cmd, SelectorTy),
774               EnforceType(Builder, self, IdTy) };
775       llvm::CallBase *slot = CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(LookupFn, args);
776       slot->setOnlyReadsMemory();
777       slot->setMetadata(msgSendMDKind, node);
778
779       // Load the imp from the slot
780       llvm::Value *imp = Builder.CreateAlignedLoad(
781           Builder.CreateStructGEP(nullptr, slot, 4), CGF.getPointerAlign());
782
783       // The lookup function may have changed the receiver, so make sure we use
784       // the new one.
785       Receiver = Builder.CreateLoad(ReceiverPtr, true);
786       return imp;
787     }
788
789     llvm::Value *LookupIMPSuper(CodeGenFunction &CGF, Address ObjCSuper,
790                                 llvm::Value *cmd,
791                                 MessageSendInfo &MSI) override {
792       CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
793       llvm::Value *lookupArgs[] = {ObjCSuper.getPointer(), cmd};
794
795       llvm::CallInst *slot =
796         CGF.EmitNounwindRuntimeCall(SlotLookupSuperFn, lookupArgs);
797       slot->setOnlyReadsMemory();
798
799       return Builder.CreateAlignedLoad(Builder.CreateStructGEP(nullptr, slot, 4),
800                                        CGF.getPointerAlign());
801     }
802
803   public:
804     CGObjCGNUstep(CodeGenModule &Mod) : CGObjCGNUstep(Mod, 9, 3, 1) {}
805     CGObjCGNUstep(CodeGenModule &Mod, unsigned ABI, unsigned ProtocolABI,
806         unsigned ClassABI) :
807       CGObjCGNU(Mod, ABI, ProtocolABI, ClassABI) {
808       const ObjCRuntime &R = CGM.getLangOpts().ObjCRuntime;
809
810       llvm::StructType *SlotStructTy =
811           llvm::StructType::get(PtrTy, PtrTy, PtrTy, IntTy, IMPTy);
812       SlotTy = llvm::PointerType::getUnqual(SlotStructTy);
813       // Slot_t objc_msg_lookup_sender(id *receiver, SEL selector, id sender);
814       SlotLookupFn.init(&CGM, "objc_msg_lookup_sender", SlotTy, PtrToIdTy,
815                         SelectorTy, IdTy);
816       // Slot_t objc_slot_lookup_super(struct objc_super*, SEL);
817       SlotLookupSuperFn.init(&CGM, "objc_slot_lookup_super", SlotTy,
818                              PtrToObjCSuperTy, SelectorTy);
819       // If we're in ObjC++ mode, then we want to make 
820       if (usesSEHExceptions) {
821           llvm::Type *VoidTy = llvm::Type::getVoidTy(VMContext);
822           // void objc_exception_rethrow(void)
823           ExceptionReThrowFn.init(&CGM, "objc_exception_rethrow", VoidTy);
824       } else if (CGM.getLangOpts().CPlusPlus) {
825         llvm::Type *VoidTy = llvm::Type::getVoidTy(VMContext);
826         // void *__cxa_begin_catch(void *e)
827         EnterCatchFn.init(&CGM, "__cxa_begin_catch", PtrTy, PtrTy);
828         // void __cxa_end_catch(void)
829         ExitCatchFn.init(&CGM, "__cxa_end_catch", VoidTy);
830         // void _Unwind_Resume_or_Rethrow(void*)
831         ExceptionReThrowFn.init(&CGM, "_Unwind_Resume_or_Rethrow", VoidTy,
832                                 PtrTy);
833       } else if (R.getVersion() >= VersionTuple(1, 7)) {
834         llvm::Type *VoidTy = llvm::Type::getVoidTy(VMContext);
835         // id objc_begin_catch(void *e)
836         EnterCatchFn.init(&CGM, "objc_begin_catch", IdTy, PtrTy);
837         // void objc_end_catch(void)
838         ExitCatchFn.init(&CGM, "objc_end_catch", VoidTy);
839         // void _Unwind_Resume_or_Rethrow(void*)
840         ExceptionReThrowFn.init(&CGM, "objc_exception_rethrow", VoidTy, PtrTy);
841       }
842       llvm::Type *VoidTy = llvm::Type::getVoidTy(VMContext);
843       SetPropertyAtomic.init(&CGM, "objc_setProperty_atomic", VoidTy, IdTy,
844                              SelectorTy, IdTy, PtrDiffTy);
845       SetPropertyAtomicCopy.init(&CGM, "objc_setProperty_atomic_copy", VoidTy,
846                                  IdTy, SelectorTy, IdTy, PtrDiffTy);
847       SetPropertyNonAtomic.init(&CGM, "objc_setProperty_nonatomic", VoidTy,
848                                 IdTy, SelectorTy, IdTy, PtrDiffTy);
849       SetPropertyNonAtomicCopy.init(&CGM, "objc_setProperty_nonatomic_copy",
850                                     VoidTy, IdTy, SelectorTy, IdTy, PtrDiffTy);
851       // void objc_setCppObjectAtomic(void *dest, const void *src, void
852       // *helper);
853       CxxAtomicObjectSetFn.init(&CGM, "objc_setCppObjectAtomic", VoidTy, PtrTy,
854                                 PtrTy, PtrTy);
855       // void objc_getCppObjectAtomic(void *dest, const void *src, void
856       // *helper);
857       CxxAtomicObjectGetFn.init(&CGM, "objc_getCppObjectAtomic", VoidTy, PtrTy,
858                                 PtrTy, PtrTy);
859     }
860
861     llvm::FunctionCallee GetCppAtomicObjectGetFunction() override {
862       // The optimised functions were added in version 1.7 of the GNUstep
863       // runtime.
864       assert (CGM.getLangOpts().ObjCRuntime.getVersion() >=
865           VersionTuple(1, 7));
866       return CxxAtomicObjectGetFn;
867     }
868
869     llvm::FunctionCallee GetCppAtomicObjectSetFunction() override {
870       // The optimised functions were added in version 1.7 of the GNUstep
871       // runtime.
872       assert (CGM.getLangOpts().ObjCRuntime.getVersion() >=
873           VersionTuple(1, 7));
874       return CxxAtomicObjectSetFn;
875     }
876
877     llvm::FunctionCallee GetOptimizedPropertySetFunction(bool atomic,
878                                                          bool copy) override {
879       // The optimised property functions omit the GC check, and so are not
880       // safe to use in GC mode.  The standard functions are fast in GC mode,
881       // so there is less advantage in using them.
882       assert ((CGM.getLangOpts().getGC() == LangOptions::NonGC));
883       // The optimised functions were added in version 1.7 of the GNUstep
884       // runtime.
885       assert (CGM.getLangOpts().ObjCRuntime.getVersion() >=
886           VersionTuple(1, 7));
887
888       if (atomic) {
889         if (copy) return SetPropertyAtomicCopy;
890         return SetPropertyAtomic;
891       }
892
893       return copy ? SetPropertyNonAtomicCopy : SetPropertyNonAtomic;
894     }
895 };
896
897 /// GNUstep Objective-C ABI version 2 implementation.
898 /// This is the ABI that provides a clean break with the legacy GCC ABI and
899 /// cleans up a number of things that were added to work around 1980s linkers.
900 class CGObjCGNUstep2 : public CGObjCGNUstep {
901   enum SectionKind
902   {
903     SelectorSection = 0,
904     ClassSection,
905     ClassReferenceSection,
906     CategorySection,
907     ProtocolSection,
908     ProtocolReferenceSection,
909     ClassAliasSection,
910     ConstantStringSection
911   };
912   static const char *const SectionsBaseNames[8];
913   static const char *const PECOFFSectionsBaseNames[8];
914   template<SectionKind K>
915   std::string sectionName() {
916     if (CGM.getTriple().isOSBinFormatCOFF()) {
917       std::string name(PECOFFSectionsBaseNames[K]);
918       name += "$m";
919       return name;
920     }
921     return SectionsBaseNames[K];
922   }
923   /// The GCC ABI superclass message lookup function.  Takes a pointer to a
924   /// structure describing the receiver and the class, and a selector as
925   /// arguments.  Returns the IMP for the corresponding method.
926   LazyRuntimeFunction MsgLookupSuperFn;
927   /// A flag indicating if we've emitted at least one protocol.
928   /// If we haven't, then we need to emit an empty protocol, to ensure that the
929   /// __start__objc_protocols and __stop__objc_protocols sections exist.
930   bool EmittedProtocol = false;
931   /// A flag indicating if we've emitted at least one protocol reference.
932   /// If we haven't, then we need to emit an empty protocol, to ensure that the
933   /// __start__objc_protocol_refs and __stop__objc_protocol_refs sections
934   /// exist.
935   bool EmittedProtocolRef = false;
936   /// A flag indicating if we've emitted at least one class.
937   /// If we haven't, then we need to emit an empty protocol, to ensure that the
938   /// __start__objc_classes and __stop__objc_classes sections / exist.
939   bool EmittedClass = false;
940   /// Generate the name of a symbol for a reference to a class.  Accesses to
941   /// classes should be indirected via this.
942
943   typedef std::pair<std::string, std::pair<llvm::Constant*, int>> EarlyInitPair;
944   std::vector<EarlyInitPair> EarlyInitList;
945
946   std::string SymbolForClassRef(StringRef Name, bool isWeak) {
947     if (isWeak)
948       return (ManglePublicSymbol("OBJC_WEAK_REF_CLASS_") + Name).str();
949     else
950       return (ManglePublicSymbol("OBJC_REF_CLASS_") + Name).str();
951   }
952   /// Generate the name of a class symbol.
953   std::string SymbolForClass(StringRef Name) {
954     return (ManglePublicSymbol("OBJC_CLASS_") + Name).str();
955   }
956   void CallRuntimeFunction(CGBuilderTy &B, StringRef FunctionName,
957       ArrayRef<llvm::Value*> Args) {
958     SmallVector<llvm::Type *,8> Types;
959     for (auto *Arg : Args)
960       Types.push_back(Arg->getType());
961     llvm::FunctionType *FT = llvm::FunctionType::get(B.getVoidTy(), Types,
962         false);
963     llvm::FunctionCallee Fn = CGM.CreateRuntimeFunction(FT, FunctionName);
964     B.CreateCall(Fn, Args);
965   }
966
967   ConstantAddress GenerateConstantString(const StringLiteral *SL) override {
968
969     auto Str = SL->getString();
970     CharUnits Align = CGM.getPointerAlign();
971
972     // Look for an existing one
973     llvm::StringMap<llvm::Constant*>::iterator old = ObjCStrings.find(Str);
974     if (old != ObjCStrings.end())
975       return ConstantAddress(old->getValue(), Align);
976
977     bool isNonASCII = SL->containsNonAscii();
978
979     auto LiteralLength = SL->getLength();
980
981     if ((CGM.getTarget().getPointerWidth(0) == 64) &&
982         (LiteralLength < 9) && !isNonASCII) {
983       // Tiny strings are only used on 64-bit platforms.  They store 8 7-bit
984       // ASCII characters in the high 56 bits, followed by a 4-bit length and a
985       // 3-bit tag (which is always 4).
986       uint64_t str = 0;
987       // Fill in the characters
988       for (unsigned i=0 ; i<LiteralLength ; i++)
989         str |= ((uint64_t)SL->getCodeUnit(i)) << ((64 - 4 - 3) - (i*7));
990       // Fill in the length
991       str |= LiteralLength << 3;
992       // Set the tag
993       str |= 4;
994       auto *ObjCStr = llvm::ConstantExpr::getIntToPtr(
995           llvm::ConstantInt::get(Int64Ty, str), IdTy);
996       ObjCStrings[Str] = ObjCStr;
997       return ConstantAddress(ObjCStr, Align);
998     }
999
1000     StringRef StringClass = CGM.getLangOpts().ObjCConstantStringClass;
1001
1002     if (StringClass.empty()) StringClass = "NSConstantString";
1003
1004     std::string Sym = SymbolForClass(StringClass);
1005
1006     llvm::Constant *isa = TheModule.getNamedGlobal(Sym);
1007
1008     if (!isa) {
1009       isa = new llvm::GlobalVariable(TheModule, IdTy, /* isConstant */false,
1010               llvm::GlobalValue::ExternalLinkage, nullptr, Sym);
1011       if (CGM.getTriple().isOSBinFormatCOFF()) {
1012         cast<llvm::GlobalValue>(isa)->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DLLImportStorageClass);
1013       }
1014     } else if (isa->getType() != PtrToIdTy)
1015       isa = llvm::ConstantExpr::getBitCast(isa, PtrToIdTy);
1016
1017     //  struct
1018     //  {
1019     //    Class isa;
1020     //    uint32_t flags;
1021     //    uint32_t length; // Number of codepoints
1022     //    uint32_t size; // Number of bytes
1023     //    uint32_t hash;
1024     //    const char *data;
1025     //  };
1026
1027     ConstantInitBuilder Builder(CGM);
1028     auto Fields = Builder.beginStruct();
1029     if (!CGM.getTriple().isOSBinFormatCOFF()) {
1030       Fields.add(isa);
1031     } else {
1032       Fields.addNullPointer(PtrTy);
1033     }
1034     // For now, all non-ASCII strings are represented as UTF-16.  As such, the
1035     // number of bytes is simply double the number of UTF-16 codepoints.  In
1036     // ASCII strings, the number of bytes is equal to the number of non-ASCII
1037     // codepoints.
1038     if (isNonASCII) {
1039       unsigned NumU8CodeUnits = Str.size();
1040       // A UTF-16 representation of a unicode string contains at most the same
1041       // number of code units as a UTF-8 representation.  Allocate that much
1042       // space, plus one for the final null character.
1043       SmallVector<llvm::UTF16, 128> ToBuf(NumU8CodeUnits + 1);
1044       const llvm::UTF8 *FromPtr = (const llvm::UTF8 *)Str.data();
1045       llvm::UTF16 *ToPtr = &ToBuf[0];
1046       (void)llvm::ConvertUTF8toUTF16(&FromPtr, FromPtr + NumU8CodeUnits,
1047           &ToPtr, ToPtr + NumU8CodeUnits, llvm::strictConversion);
1048       uint32_t StringLength = ToPtr - &ToBuf[0];
1049       // Add null terminator
1050       *ToPtr = 0;
1051       // Flags: 2 indicates UTF-16 encoding
1052       Fields.addInt(Int32Ty, 2);
1053       // Number of UTF-16 codepoints
1054       Fields.addInt(Int32Ty, StringLength);
1055       // Number of bytes
1056       Fields.addInt(Int32Ty, StringLength * 2);
1057       // Hash.  Not currently initialised by the compiler.
1058       Fields.addInt(Int32Ty, 0);
1059       // pointer to the data string.
1060       auto Arr = llvm::makeArrayRef(&ToBuf[0], ToPtr+1);
1061       auto *C = llvm::ConstantDataArray::get(VMContext, Arr);
1062       auto *Buffer = new llvm::GlobalVariable(TheModule, C->getType(),
1063           /*isConstant=*/true, llvm::GlobalValue::PrivateLinkage, C, ".str");
1064       Buffer->setUnnamedAddr(llvm::GlobalValue::UnnamedAddr::Global);
1065       Fields.add(Buffer);
1066     } else {
1067       // Flags: 0 indicates ASCII encoding
1068       Fields.addInt(Int32Ty, 0);
1069       // Number of UTF-16 codepoints, each ASCII byte is a UTF-16 codepoint
1070       Fields.addInt(Int32Ty, Str.size());
1071       // Number of bytes
1072       Fields.addInt(Int32Ty, Str.size());
1073       // Hash.  Not currently initialised by the compiler.
1074       Fields.addInt(Int32Ty, 0);
1075       // Data pointer
1076       Fields.add(MakeConstantString(Str));
1077     }
1078     std::string StringName;
1079     bool isNamed = !isNonASCII;
1080     if (isNamed) {
1081       StringName = ".objc_str_";
1082       for (int i=0,e=Str.size() ; i<e ; ++i) {
1083         unsigned char c = Str[i];
1084         if (isalnum(c))
1085           StringName += c;
1086         else if (c == ' ')
1087           StringName += '_';
1088         else {
1089           isNamed = false;
1090           break;
1091         }
1092       }
1093     }
1094     auto *ObjCStrGV =
1095       Fields.finishAndCreateGlobal(
1096           isNamed ? StringRef(StringName) : ".objc_string",
1097           Align, false, isNamed ? llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage
1098                                 : llvm::GlobalValue::PrivateLinkage);
1099     ObjCStrGV->setSection(sectionName<ConstantStringSection>());
1100     if (isNamed) {
1101       ObjCStrGV->setComdat(TheModule.getOrInsertComdat(StringName));
1102       ObjCStrGV->setVisibility(llvm::GlobalValue::HiddenVisibility);
1103     }
1104     if (CGM.getTriple().isOSBinFormatCOFF()) {
1105       std::pair<llvm::Constant*, int> v{ObjCStrGV, 0};
1106       EarlyInitList.emplace_back(Sym, v);
1107     }
1108     llvm::Constant *ObjCStr = llvm::ConstantExpr::getBitCast(ObjCStrGV, IdTy);
1109     ObjCStrings[Str] = ObjCStr;
1110     ConstantStrings.push_back(ObjCStr);
1111     return ConstantAddress(ObjCStr, Align);
1112   }
1113
1114   void PushProperty(ConstantArrayBuilder &PropertiesArray,
1115             const ObjCPropertyDecl *property,
1116             const Decl *OCD,
1117             bool isSynthesized=true, bool
1118             isDynamic=true) override {
1119     // struct objc_property
1120     // {
1121     //   const char *name;
1122     //   const char *attributes;
1123     //   const char *type;
1124     //   SEL getter;
1125     //   SEL setter;
1126     // };
1127     auto Fields = PropertiesArray.beginStruct(PropertyMetadataTy);
1128     ASTContext &Context = CGM.getContext();
1129     Fields.add(MakeConstantString(property->getNameAsString()));
1130     std::string TypeStr =
1131       CGM.getContext().getObjCEncodingForPropertyDecl(property, OCD);
1132     Fields.add(MakeConstantString(TypeStr));
1133     std::string typeStr;
1134     Context.getObjCEncodingForType(property->getType(), typeStr);
1135     Fields.add(MakeConstantString(typeStr));
1136     auto addPropertyMethod = [&](const ObjCMethodDecl *accessor) {
1137       if (accessor) {
1138         std::string TypeStr = Context.getObjCEncodingForMethodDecl(accessor);
1139         Fields.add(GetConstantSelector(accessor->getSelector(), TypeStr));
1140       } else {
1141         Fields.add(NULLPtr);
1142       }
1143     };
1144     addPropertyMethod(property->getGetterMethodDecl());
1145     addPropertyMethod(property->getSetterMethodDecl());
1146     Fields.finishAndAddTo(PropertiesArray);
1147   }
1148
1149   llvm::Constant *
1150   GenerateProtocolMethodList(ArrayRef<const ObjCMethodDecl*> Methods) override {
1151     // struct objc_protocol_method_description
1152     // {
1153     //   SEL selector;
1154     //   const char *types;
1155     // };
1156     llvm::StructType *ObjCMethodDescTy =
1157       llvm::StructType::get(CGM.getLLVMContext(),
1158           { PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty });
1159     ASTContext &Context = CGM.getContext();
1160     ConstantInitBuilder Builder(CGM);
1161     // struct objc_protocol_method_description_list
1162     // {
1163     //   int count;
1164     //   int size;
1165     //   struct objc_protocol_method_description methods[];
1166     // };
1167     auto MethodList = Builder.beginStruct();
1168     // int count;
1169     MethodList.addInt(IntTy, Methods.size());
1170     // int size; // sizeof(struct objc_method_description)
1171     llvm::DataLayout td(&TheModule);
1172     MethodList.addInt(IntTy, td.getTypeSizeInBits(ObjCMethodDescTy) /
1173         CGM.getContext().getCharWidth());
1174     // struct objc_method_description[]
1175     auto MethodArray = MethodList.beginArray(ObjCMethodDescTy);
1176     for (auto *M : Methods) {
1177       auto Method = MethodArray.beginStruct(ObjCMethodDescTy);
1178       Method.add(CGObjCGNU::GetConstantSelector(M));
1179       Method.add(GetTypeString(Context.getObjCEncodingForMethodDecl(M, true)));
1180       Method.finishAndAddTo(MethodArray);
1181     }
1182     MethodArray.finishAndAddTo(MethodList);
1183     return MethodList.finishAndCreateGlobal(".objc_protocol_method_list",
1184                                             CGM.getPointerAlign());
1185   }
1186   llvm::Constant *GenerateCategoryProtocolList(const ObjCCategoryDecl *OCD)
1187     override {
1188     SmallVector<llvm::Constant*, 16> Protocols;
1189     for (const auto *PI : OCD->getReferencedProtocols())
1190       Protocols.push_back(
1191           llvm::ConstantExpr::getBitCast(GenerateProtocolRef(PI),
1192             ProtocolPtrTy));
1193     return GenerateProtocolList(Protocols);
1194   }
1195
1196   llvm::Value *LookupIMPSuper(CodeGenFunction &CGF, Address ObjCSuper,
1197                               llvm::Value *cmd, MessageSendInfo &MSI) override {
1198     // Don't access the slot unless we're trying to cache the result.
1199     CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
1200     llvm::Value *lookupArgs[] = {CGObjCGNU::EnforceType(Builder, ObjCSuper,
1201         PtrToObjCSuperTy).getPointer(), cmd};
1202     return CGF.EmitNounwindRuntimeCall(MsgLookupSuperFn, lookupArgs);
1203   }
1204
1205   llvm::GlobalVariable *GetClassVar(StringRef Name, bool isWeak=false) {
1206     std::string SymbolName = SymbolForClassRef(Name, isWeak);
1207     auto *ClassSymbol = TheModule.getNamedGlobal(SymbolName);
1208     if (ClassSymbol)
1209       return ClassSymbol;
1210     ClassSymbol = new llvm::GlobalVariable(TheModule,
1211         IdTy, false, llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
1212         nullptr, SymbolName);
1213     // If this is a weak symbol, then we are creating a valid definition for
1214     // the symbol, pointing to a weak definition of the real class pointer.  If
1215     // this is not a weak reference, then we are expecting another compilation
1216     // unit to provide the real indirection symbol.
1217     if (isWeak)
1218       ClassSymbol->setInitializer(new llvm::GlobalVariable(TheModule,
1219           Int8Ty, false, llvm::GlobalValue::ExternalWeakLinkage,
1220           nullptr, SymbolForClass(Name)));
1221     else {
1222       if (CGM.getTriple().isOSBinFormatCOFF()) {
1223         IdentifierInfo &II = CGM.getContext().Idents.get(Name);
1224         TranslationUnitDecl *TUDecl = CGM.getContext().getTranslationUnitDecl();
1225         DeclContext *DC = TranslationUnitDecl::castToDeclContext(TUDecl);
1226
1227         const ObjCInterfaceDecl *OID = nullptr;
1228         for (const auto &Result : DC->lookup(&II))
1229           if ((OID = dyn_cast<ObjCInterfaceDecl>(Result)))
1230             break;
1231
1232         // The first Interface we find may be a @class,
1233         // which should only be treated as the source of
1234         // truth in the absence of a true declaration.
1235         const ObjCInterfaceDecl *OIDDef = OID->getDefinition();
1236         if (OIDDef != nullptr)
1237           OID = OIDDef;
1238
1239         auto Storage = llvm::GlobalValue::DefaultStorageClass;
1240         if (OID->hasAttr<DLLImportAttr>())
1241           Storage = llvm::GlobalValue::DLLImportStorageClass;
1242         else if (OID->hasAttr<DLLExportAttr>())
1243           Storage = llvm::GlobalValue::DLLExportStorageClass;
1244
1245         cast<llvm::GlobalValue>(ClassSymbol)->setDLLStorageClass(Storage);
1246       }
1247     }
1248     assert(ClassSymbol->getName() == SymbolName);
1249     return ClassSymbol;
1250   }
1251   llvm::Value *GetClassNamed(CodeGenFunction &CGF,
1252                              const std::string &Name,
1253                              bool isWeak) override {
1254     return CGF.Builder.CreateLoad(Address(GetClassVar(Name, isWeak),
1255           CGM.getPointerAlign()));
1256   }
1257   int32_t FlagsForOwnership(Qualifiers::ObjCLifetime Ownership) {
1258     // typedef enum {
1259     //   ownership_invalid = 0,
1260     //   ownership_strong  = 1,
1261     //   ownership_weak    = 2,
1262     //   ownership_unsafe  = 3
1263     // } ivar_ownership;
1264     int Flag;
1265     switch (Ownership) {
1266       case Qualifiers::OCL_Strong:
1267           Flag = 1;
1268           break;
1269       case Qualifiers::OCL_Weak:
1270           Flag = 2;
1271           break;
1272       case Qualifiers::OCL_ExplicitNone:
1273           Flag = 3;
1274           break;
1275       case Qualifiers::OCL_None:
1276       case Qualifiers::OCL_Autoreleasing:
1277         assert(Ownership != Qualifiers::OCL_Autoreleasing);
1278         Flag = 0;
1279     }
1280     return Flag;
1281   }
1282   llvm::Constant *GenerateIvarList(ArrayRef<llvm::Constant *> IvarNames,
1283                    ArrayRef<llvm::Constant *> IvarTypes,
1284                    ArrayRef<llvm::Constant *> IvarOffsets,
1285                    ArrayRef<llvm::Constant *> IvarAlign,
1286                    ArrayRef<Qualifiers::ObjCLifetime> IvarOwnership) override {
1287     llvm_unreachable("Method should not be called!");
1288   }
1289
1290   llvm::Constant *GenerateEmptyProtocol(StringRef ProtocolName) override {
1291     std::string Name = SymbolForProtocol(ProtocolName);
1292     auto *GV = TheModule.getGlobalVariable(Name);
1293     if (!GV) {
1294       // Emit a placeholder symbol.
1295       GV = new llvm::GlobalVariable(TheModule, ProtocolTy, false,
1296           llvm::GlobalValue::ExternalLinkage, nullptr, Name);
1297       GV->setAlignment(CGM.getPointerAlign().getAsAlign());
1298     }
1299     return llvm::ConstantExpr::getBitCast(GV, ProtocolPtrTy);
1300   }
1301
1302   /// Existing protocol references.
1303   llvm::StringMap<llvm::Constant*> ExistingProtocolRefs;
1304
1305   llvm::Value *GenerateProtocolRef(CodeGenFunction &CGF,
1306                                    const ObjCProtocolDecl *PD) override {
1307     auto Name = PD->getNameAsString();
1308     auto *&Ref = ExistingProtocolRefs[Name];
1309     if (!Ref) {
1310       auto *&Protocol = ExistingProtocols[Name];
1311       if (!Protocol)
1312         Protocol = GenerateProtocolRef(PD);
1313       std::string RefName = SymbolForProtocolRef(Name);
1314       assert(!TheModule.getGlobalVariable(RefName));
1315       // Emit a reference symbol.
1316       auto GV = new llvm::GlobalVariable(TheModule, ProtocolPtrTy,
1317           false, llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage,
1318           llvm::ConstantExpr::getBitCast(Protocol, ProtocolPtrTy), RefName);
1319       GV->setComdat(TheModule.getOrInsertComdat(RefName));
1320       GV->setSection(sectionName<ProtocolReferenceSection>());
1321       GV->setAlignment(CGM.getPointerAlign().getAsAlign());
1322       Ref = GV;
1323     }
1324     EmittedProtocolRef = true;
1325     return CGF.Builder.CreateAlignedLoad(Ref, CGM.getPointerAlign());
1326   }
1327
1328   llvm::Constant *GenerateProtocolList(ArrayRef<llvm::Constant*> Protocols) {
1329     llvm::ArrayType *ProtocolArrayTy = llvm::ArrayType::get(ProtocolPtrTy,
1330         Protocols.size());
1331     llvm::Constant * ProtocolArray = llvm::ConstantArray::get(ProtocolArrayTy,
1332         Protocols);
1333     ConstantInitBuilder builder(CGM);
1334     auto ProtocolBuilder = builder.beginStruct();
1335     ProtocolBuilder.addNullPointer(PtrTy);
1336     ProtocolBuilder.addInt(SizeTy, Protocols.size());
1337     ProtocolBuilder.add(ProtocolArray);
1338     return ProtocolBuilder.finishAndCreateGlobal(".objc_protocol_list",
1339         CGM.getPointerAlign(), false, llvm::GlobalValue::InternalLinkage);
1340   }
1341
1342   void GenerateProtocol(const ObjCProtocolDecl *PD) override {
1343     // Do nothing - we only emit referenced protocols.
1344   }
1345   llvm::Constant *GenerateProtocolRef(const ObjCProtocolDecl *PD) {
1346     std::string ProtocolName = PD->getNameAsString();
1347     auto *&Protocol = ExistingProtocols[ProtocolName];
1348     if (Protocol)
1349       return Protocol;
1350
1351     EmittedProtocol = true;
1352
1353     auto SymName = SymbolForProtocol(ProtocolName);
1354     auto *OldGV = TheModule.getGlobalVariable(SymName);
1355
1356     // Use the protocol definition, if there is one.
1357     if (const ObjCProtocolDecl *Def = PD->getDefinition())
1358       PD = Def;
1359     else {
1360       // If there is no definition, then create an external linkage symbol and
1361       // hope that someone else fills it in for us (and fail to link if they
1362       // don't).
1363       assert(!OldGV);
1364       Protocol = new llvm::GlobalVariable(TheModule, ProtocolTy,
1365         /*isConstant*/false,
1366         llvm::GlobalValue::ExternalLinkage, nullptr, SymName);
1367       return Protocol;
1368     }
1369
1370     SmallVector<llvm::Constant*, 16> Protocols;
1371     for (const auto *PI : PD->protocols())
1372       Protocols.push_back(
1373           llvm::ConstantExpr::getBitCast(GenerateProtocolRef(PI),
1374             ProtocolPtrTy));
1375     llvm::Constant *ProtocolList = GenerateProtocolList(Protocols);
1376
1377     // Collect information about methods
1378     llvm::Constant *InstanceMethodList, *OptionalInstanceMethodList;
1379     llvm::Constant *ClassMethodList, *OptionalClassMethodList;
1380     EmitProtocolMethodList(PD->instance_methods(), InstanceMethodList,
1381         OptionalInstanceMethodList);
1382     EmitProtocolMethodList(PD->class_methods(), ClassMethodList,
1383         OptionalClassMethodList);
1384
1385     // The isa pointer must be set to a magic number so the runtime knows it's
1386     // the correct layout.
1387     ConstantInitBuilder builder(CGM);
1388     auto ProtocolBuilder = builder.beginStruct();
1389     ProtocolBuilder.add(llvm::ConstantExpr::getIntToPtr(
1390           llvm::ConstantInt::get(Int32Ty, ProtocolVersion), IdTy));
1391     ProtocolBuilder.add(MakeConstantString(ProtocolName));
1392     ProtocolBuilder.add(ProtocolList);
1393     ProtocolBuilder.add(InstanceMethodList);
1394     ProtocolBuilder.add(ClassMethodList);
1395     ProtocolBuilder.add(OptionalInstanceMethodList);
1396     ProtocolBuilder.add(OptionalClassMethodList);
1397     // Required instance properties
1398     ProtocolBuilder.add(GeneratePropertyList(nullptr, PD, false, false));
1399     // Optional instance properties
1400     ProtocolBuilder.add(GeneratePropertyList(nullptr, PD, false, true));
1401     // Required class properties
1402     ProtocolBuilder.add(GeneratePropertyList(nullptr, PD, true, false));
1403     // Optional class properties
1404     ProtocolBuilder.add(GeneratePropertyList(nullptr, PD, true, true));
1405
1406     auto *GV = ProtocolBuilder.finishAndCreateGlobal(SymName,
1407         CGM.getPointerAlign(), false, llvm::GlobalValue::ExternalLinkage);
1408     GV->setSection(sectionName<ProtocolSection>());
1409     GV->setComdat(TheModule.getOrInsertComdat(SymName));
1410     if (OldGV) {
1411       OldGV->replaceAllUsesWith(llvm::ConstantExpr::getBitCast(GV,
1412             OldGV->getType()));
1413       OldGV->removeFromParent();
1414       GV->setName(SymName);
1415     }
1416     Protocol = GV;
1417     return GV;
1418   }
1419   llvm::Constant *EnforceType(llvm::Constant *Val, llvm::Type *Ty) {
1420     if (Val->getType() == Ty)
1421       return Val;
1422     return llvm::ConstantExpr::getBitCast(Val, Ty);
1423   }
1424   llvm::Value *GetTypedSelector(CodeGenFunction &CGF, Selector Sel,
1425                                 const std::string &TypeEncoding) override {
1426     return GetConstantSelector(Sel, TypeEncoding);
1427   }
1428   llvm::Constant  *GetTypeString(llvm::StringRef TypeEncoding) {
1429     if (TypeEncoding.empty())
1430       return NULLPtr;
1431     std::string MangledTypes = TypeEncoding;
1432     std::replace(MangledTypes.begin(), MangledTypes.end(),
1433       '@', '\1');
1434     std::string TypesVarName = ".objc_sel_types_" + MangledTypes;
1435     auto *TypesGlobal = TheModule.getGlobalVariable(TypesVarName);
1436     if (!TypesGlobal) {
1437       llvm::Constant *Init = llvm::ConstantDataArray::getString(VMContext,
1438           TypeEncoding);
1439       auto *GV = new llvm::GlobalVariable(TheModule, Init->getType(),
1440           true, llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage, Init, TypesVarName);
1441       GV->setComdat(TheModule.getOrInsertComdat(TypesVarName));
1442       GV->setVisibility(llvm::GlobalValue::HiddenVisibility);
1443       TypesGlobal = GV;
1444     }
1445     return llvm::ConstantExpr::getGetElementPtr(TypesGlobal->getValueType(),
1446         TypesGlobal, Zeros);
1447   }
1448   llvm::Constant *GetConstantSelector(Selector Sel,
1449                                       const std::string &TypeEncoding) override {
1450     // @ is used as a special character in symbol names (used for symbol
1451     // versioning), so mangle the name to not include it.  Replace it with a
1452     // character that is not a valid type encoding character (and, being
1453     // non-printable, never will be!)
1454     std::string MangledTypes = TypeEncoding;
1455     std::replace(MangledTypes.begin(), MangledTypes.end(),
1456       '@', '\1');
1457     auto SelVarName = (StringRef(".objc_selector_") + Sel.getAsString() + "_" +
1458       MangledTypes).str();
1459     if (auto *GV = TheModule.getNamedGlobal(SelVarName))
1460       return EnforceType(GV, SelectorTy);
1461     ConstantInitBuilder builder(CGM);
1462     auto SelBuilder = builder.beginStruct();
1463     SelBuilder.add(ExportUniqueString(Sel.getAsString(), ".objc_sel_name_",
1464           true));
1465     SelBuilder.add(GetTypeString(TypeEncoding));
1466     auto *GV = SelBuilder.finishAndCreateGlobal(SelVarName,
1467         CGM.getPointerAlign(), false, llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage);
1468     GV->setComdat(TheModule.getOrInsertComdat(SelVarName));
1469     GV->setVisibility(llvm::GlobalValue::HiddenVisibility);
1470     GV->setSection(sectionName<SelectorSection>());
1471     auto *SelVal = EnforceType(GV, SelectorTy);
1472     return SelVal;
1473   }
1474   llvm::StructType *emptyStruct = nullptr;
1475
1476   /// Return pointers to the start and end of a section.  On ELF platforms, we
1477   /// use the __start_ and __stop_ symbols that GNU-compatible linkers will set
1478   /// to the start and end of section names, as long as those section names are
1479   /// valid identifiers and the symbols are referenced but not defined.  On
1480   /// Windows, we use the fact that MSVC-compatible linkers will lexically sort
1481   /// by subsections and place everything that we want to reference in a middle
1482   /// subsection and then insert zero-sized symbols in subsections a and z.
1483   std::pair<llvm::Constant*,llvm::Constant*>
1484   GetSectionBounds(StringRef Section) {
1485     if (CGM.getTriple().isOSBinFormatCOFF()) {
1486       if (emptyStruct == nullptr) {
1487         emptyStruct = llvm::StructType::create(VMContext, ".objc_section_sentinel");
1488         emptyStruct->setBody({}, /*isPacked*/true);
1489       }
1490       auto ZeroInit = llvm::Constant::getNullValue(emptyStruct);
1491       auto Sym = [&](StringRef Prefix, StringRef SecSuffix) {
1492         auto *Sym = new llvm::GlobalVariable(TheModule, emptyStruct,
1493             /*isConstant*/false,
1494             llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage, ZeroInit, Prefix +
1495             Section);
1496         Sym->setVisibility(llvm::GlobalValue::HiddenVisibility);
1497         Sym->setSection((Section + SecSuffix).str());
1498         Sym->setComdat(TheModule.getOrInsertComdat((Prefix +
1499             Section).str()));
1500         Sym->setAlignment(CGM.getPointerAlign().getAsAlign());
1501         return Sym;
1502       };
1503       return { Sym("__start_", "$a"), Sym("__stop", "$z") };
1504     }
1505     auto *Start = new llvm::GlobalVariable(TheModule, PtrTy,
1506         /*isConstant*/false,
1507         llvm::GlobalValue::ExternalLinkage, nullptr, StringRef("__start_") +
1508         Section);
1509     Start->setVisibility(llvm::GlobalValue::HiddenVisibility);
1510     auto *Stop = new llvm::GlobalVariable(TheModule, PtrTy,
1511         /*isConstant*/false,
1512         llvm::GlobalValue::ExternalLinkage, nullptr, StringRef("__stop_") +
1513         Section);
1514     Stop->setVisibility(llvm::GlobalValue::HiddenVisibility);
1515     return { Start, Stop };
1516   }
1517   CatchTypeInfo getCatchAllTypeInfo() override {
1518     return CGM.getCXXABI().getCatchAllTypeInfo();
1519   }
1520   llvm::Function *ModuleInitFunction() override {
1521     llvm::Function *LoadFunction = llvm::Function::Create(
1522       llvm::FunctionType::get(llvm::Type::getVoidTy(VMContext), false),
1523       llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage, ".objcv2_load_function",
1524       &TheModule);
1525     LoadFunction->setVisibility(llvm::GlobalValue::HiddenVisibility);
1526     LoadFunction->setComdat(TheModule.getOrInsertComdat(".objcv2_load_function"));
1527
1528     llvm::BasicBlock *EntryBB =
1529         llvm::BasicBlock::Create(VMContext, "entry", LoadFunction);
1530     CGBuilderTy B(CGM, VMContext);
1531     B.SetInsertPoint(EntryBB);
1532     ConstantInitBuilder builder(CGM);
1533     auto InitStructBuilder = builder.beginStruct();
1534     InitStructBuilder.addInt(Int64Ty, 0);
1535     auto &sectionVec = CGM.getTriple().isOSBinFormatCOFF() ? PECOFFSectionsBaseNames : SectionsBaseNames;
1536     for (auto *s : sectionVec) {
1537       auto bounds = GetSectionBounds(s);
1538       InitStructBuilder.add(bounds.first);
1539       InitStructBuilder.add(bounds.second);
1540     }
1541     auto *InitStruct = InitStructBuilder.finishAndCreateGlobal(".objc_init",
1542         CGM.getPointerAlign(), false, llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage);
1543     InitStruct->setVisibility(llvm::GlobalValue::HiddenVisibility);
1544     InitStruct->setComdat(TheModule.getOrInsertComdat(".objc_init"));
1545
1546     CallRuntimeFunction(B, "__objc_load", {InitStruct});;
1547     B.CreateRetVoid();
1548     // Make sure that the optimisers don't delete this function.
1549     CGM.addCompilerUsedGlobal(LoadFunction);
1550     // FIXME: Currently ELF only!
1551     // We have to do this by hand, rather than with @llvm.ctors, so that the
1552     // linker can remove the duplicate invocations.
1553     auto *InitVar = new llvm::GlobalVariable(TheModule, LoadFunction->getType(),
1554         /*isConstant*/true, llvm::GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage,
1555         LoadFunction, ".objc_ctor");
1556     // Check that this hasn't been renamed.  This shouldn't happen, because
1557     // this function should be called precisely once.
1558     assert(InitVar->getName() == ".objc_ctor");
1559     // In Windows, initialisers are sorted by the suffix.  XCL is for library
1560     // initialisers, which run before user initialisers.  We are running
1561     // Objective-C loads at the end of library load.  This means +load methods
1562     // will run before any other static constructors, but that static
1563     // constructors can see a fully initialised Objective-C state.
1564     if (CGM.getTriple().isOSBinFormatCOFF())
1565         InitVar->setSection(".CRT$XCLz");
1566     else
1567     {
1568       if (CGM.getCodeGenOpts().UseInitArray)
1569         InitVar->setSection(".init_array");
1570       else
1571         InitVar->setSection(".ctors");
1572     }
1573     InitVar->setVisibility(llvm::GlobalValue::HiddenVisibility);
1574     InitVar->setComdat(TheModule.getOrInsertComdat(".objc_ctor"));
1575     CGM.addUsedGlobal(InitVar);
1576     for (auto *C : Categories) {
1577       auto *Cat = cast<llvm::GlobalVariable>(C->stripPointerCasts());
1578       Cat->setSection(sectionName<CategorySection>());
1579       CGM.addUsedGlobal(Cat);
1580     }
1581     auto createNullGlobal = [&](StringRef Name, ArrayRef<llvm::Constant*> Init,
1582         StringRef Section) {
1583       auto nullBuilder = builder.beginStruct();
1584       for (auto *F : Init)
1585         nullBuilder.add(F);
1586       auto GV = nullBuilder.finishAndCreateGlobal(Name, CGM.getPointerAlign(),
1587           false, llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage);
1588       GV->setSection(Section);
1589       GV->setComdat(TheModule.getOrInsertComdat(Name));
1590       GV->setVisibility(llvm::GlobalValue::HiddenVisibility);
1591       CGM.addUsedGlobal(GV);
1592       return GV;
1593     };
1594     for (auto clsAlias : ClassAliases)
1595       createNullGlobal(std::string(".objc_class_alias") +
1596           clsAlias.second, { MakeConstantString(clsAlias.second),
1597           GetClassVar(clsAlias.first) }, sectionName<ClassAliasSection>());
1598     // On ELF platforms, add a null value for each special section so that we
1599     // can always guarantee that the _start and _stop symbols will exist and be
1600     // meaningful.  This is not required on COFF platforms, where our start and
1601     // stop symbols will create the section.
1602     if (!CGM.getTriple().isOSBinFormatCOFF()) {
1603       createNullGlobal(".objc_null_selector", {NULLPtr, NULLPtr},
1604           sectionName<SelectorSection>());
1605       if (Categories.empty())
1606         createNullGlobal(".objc_null_category", {NULLPtr, NULLPtr,
1607                       NULLPtr, NULLPtr, NULLPtr, NULLPtr, NULLPtr},
1608             sectionName<CategorySection>());
1609       if (!EmittedClass) {
1610         createNullGlobal(".objc_null_cls_init_ref", NULLPtr,
1611             sectionName<ClassSection>());
1612         createNullGlobal(".objc_null_class_ref", { NULLPtr, NULLPtr },
1613             sectionName<ClassReferenceSection>());
1614       }
1615       if (!EmittedProtocol)
1616         createNullGlobal(".objc_null_protocol", {NULLPtr, NULLPtr, NULLPtr,
1617             NULLPtr, NULLPtr, NULLPtr, NULLPtr, NULLPtr, NULLPtr, NULLPtr,
1618             NULLPtr}, sectionName<ProtocolSection>());
1619       if (!EmittedProtocolRef)
1620         createNullGlobal(".objc_null_protocol_ref", {NULLPtr},
1621             sectionName<ProtocolReferenceSection>());
1622       if (ClassAliases.empty())
1623         createNullGlobal(".objc_null_class_alias", { NULLPtr, NULLPtr },
1624             sectionName<ClassAliasSection>());
1625       if (ConstantStrings.empty()) {
1626         auto i32Zero = llvm::ConstantInt::get(Int32Ty, 0);
1627         createNullGlobal(".objc_null_constant_string", { NULLPtr, i32Zero,
1628             i32Zero, i32Zero, i32Zero, NULLPtr },
1629             sectionName<ConstantStringSection>());
1630       }
1631     }
1632     ConstantStrings.clear();
1633     Categories.clear();
1634     Classes.clear();
1635
1636     if (EarlyInitList.size() > 0) {
1637       auto *Init = llvm::Function::Create(llvm::FunctionType::get(CGM.VoidTy,
1638             {}), llvm::GlobalValue::InternalLinkage, ".objc_early_init",
1639           &CGM.getModule());
1640       llvm::IRBuilder<> b(llvm::BasicBlock::Create(CGM.getLLVMContext(), "entry",
1641             Init));
1642       for (const auto &lateInit : EarlyInitList) {
1643         auto *global = TheModule.getGlobalVariable(lateInit.first);
1644         if (global) {
1645           b.CreateAlignedStore(global,
1646               b.CreateStructGEP(lateInit.second.first, lateInit.second.second), CGM.getPointerAlign().getQuantity());
1647         }
1648       }
1649       b.CreateRetVoid();
1650       // We can't use the normal LLVM global initialisation array, because we
1651       // need to specify that this runs early in library initialisation.
1652       auto *InitVar = new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), Init->getType(), 
1653           /*isConstant*/true, llvm::GlobalValue::InternalLinkage,
1654           Init, ".objc_early_init_ptr");
1655       InitVar->setSection(".CRT$XCLb");
1656       CGM.addUsedGlobal(InitVar);
1657     }
1658     return nullptr;
1659   }
1660   /// In the v2 ABI, ivar offset variables use the type encoding in their name
1661   /// to trigger linker failures if the types don't match.
1662   std::string GetIVarOffsetVariableName(const ObjCInterfaceDecl *ID,
1663                                         const ObjCIvarDecl *Ivar) override {
1664     std::string TypeEncoding;
1665     CGM.getContext().getObjCEncodingForType(Ivar->getType(), TypeEncoding);
1666     // Prevent the @ from being interpreted as a symbol version.
1667     std::replace(TypeEncoding.begin(), TypeEncoding.end(),
1668       '@', '\1');
1669     const std::string Name = "__objc_ivar_offset_" + ID->getNameAsString()
1670       + '.' + Ivar->getNameAsString() + '.' + TypeEncoding;
1671     return Name;
1672   }
1673   llvm::Value *EmitIvarOffset(CodeGenFunction &CGF,
1674                               const ObjCInterfaceDecl *Interface,
1675                               const ObjCIvarDecl *Ivar) override {
1676     const std::string Name = GetIVarOffsetVariableName(Ivar->getContainingInterface(), Ivar);
1677     llvm::GlobalVariable *IvarOffsetPointer = TheModule.getNamedGlobal(Name);
1678     if (!IvarOffsetPointer)
1679       IvarOffsetPointer = new llvm::GlobalVariable(TheModule, IntTy, false,
1680               llvm::GlobalValue::ExternalLinkage, nullptr, Name);
1681     CharUnits Align = CGM.getIntAlign();
1682     llvm::Value *Offset = CGF.Builder.CreateAlignedLoad(IvarOffsetPointer, Align);
1683     if (Offset->getType() != PtrDiffTy)
1684       Offset = CGF.Builder.CreateZExtOrBitCast(Offset, PtrDiffTy);
1685     return Offset;
1686   }
1687   void GenerateClass(const ObjCImplementationDecl *OID) override {
1688     ASTContext &Context = CGM.getContext();
1689     bool IsCOFF = CGM.getTriple().isOSBinFormatCOFF();
1690
1691     // Get the class name
1692     ObjCInterfaceDecl *classDecl =
1693         const_cast<ObjCInterfaceDecl *>(OID->getClassInterface());
1694     std::string className = classDecl->getNameAsString();
1695     auto *classNameConstant = MakeConstantString(className);
1696
1697     ConstantInitBuilder builder(CGM);
1698     auto metaclassFields = builder.beginStruct();
1699     // struct objc_class *isa;
1700     metaclassFields.addNullPointer(PtrTy);
1701     // struct objc_class *super_class;
1702     metaclassFields.addNullPointer(PtrTy);
1703     // const char *name;
1704     metaclassFields.add(classNameConstant);
1705     // long version;
1706     metaclassFields.addInt(LongTy, 0);
1707     // unsigned long info;
1708     // objc_class_flag_meta
1709     metaclassFields.addInt(LongTy, 1);
1710     // long instance_size;
1711     // Setting this to zero is consistent with the older ABI, but it might be
1712     // more sensible to set this to sizeof(struct objc_class)
1713     metaclassFields.addInt(LongTy, 0);
1714     // struct objc_ivar_list *ivars;
1715     metaclassFields.addNullPointer(PtrTy);
1716     // struct objc_method_list *methods
1717     // FIXME: Almost identical code is copied and pasted below for the
1718     // class, but refactoring it cleanly requires C++14 generic lambdas.
1719     if (OID->classmeth_begin() == OID->classmeth_end())
1720       metaclassFields.addNullPointer(PtrTy);
1721     else {
1722       SmallVector<ObjCMethodDecl*, 16> ClassMethods;
1723       ClassMethods.insert(ClassMethods.begin(), OID->classmeth_begin(),
1724           OID->classmeth_end());
1725       metaclassFields.addBitCast(
1726               GenerateMethodList(className, "", ClassMethods, true),
1727               PtrTy);
1728     }
1729     // void *dtable;
1730     metaclassFields.addNullPointer(PtrTy);
1731     // IMP cxx_construct;
1732     metaclassFields.addNullPointer(PtrTy);
1733     // IMP cxx_destruct;
1734     metaclassFields.addNullPointer(PtrTy);
1735     // struct objc_class *subclass_list
1736     metaclassFields.addNullPointer(PtrTy);
1737     // struct objc_class *sibling_class
1738     metaclassFields.addNullPointer(PtrTy);
1739     // struct objc_protocol_list *protocols;
1740     metaclassFields.addNullPointer(PtrTy);
1741     // struct reference_list *extra_data;
1742     metaclassFields.addNullPointer(PtrTy);
1743     // long abi_version;
1744     metaclassFields.addInt(LongTy, 0);
1745     // struct objc_property_list *properties
1746     metaclassFields.add(GeneratePropertyList(OID, classDecl, /*isClassProperty*/true));
1747
1748     auto *metaclass = metaclassFields.finishAndCreateGlobal(
1749         ManglePublicSymbol("OBJC_METACLASS_") + className,
1750         CGM.getPointerAlign());
1751
1752     auto classFields = builder.beginStruct();
1753     // struct objc_class *isa;
1754     classFields.add(metaclass);
1755     // struct objc_class *super_class;
1756     // Get the superclass name.
1757     const ObjCInterfaceDecl * SuperClassDecl =
1758       OID->getClassInterface()->getSuperClass();
1759     llvm::Constant *SuperClass = nullptr;
1760     if (SuperClassDecl) {
1761       auto SuperClassName = SymbolForClass(SuperClassDecl->getNameAsString());
1762       SuperClass = TheModule.getNamedGlobal(SuperClassName);
1763       if (!SuperClass)
1764       {
1765         SuperClass = new llvm::GlobalVariable(TheModule, PtrTy, false,
1766             llvm::GlobalValue::ExternalLinkage, nullptr, SuperClassName);
1767         if (IsCOFF) {
1768           auto Storage = llvm::GlobalValue::DefaultStorageClass;
1769           if (SuperClassDecl->hasAttr<DLLImportAttr>())
1770             Storage = llvm::GlobalValue::DLLImportStorageClass;
1771           else if (SuperClassDecl->hasAttr<DLLExportAttr>())
1772             Storage = llvm::GlobalValue::DLLExportStorageClass;
1773
1774           cast<llvm::GlobalValue>(SuperClass)->setDLLStorageClass(Storage);
1775         }
1776       }
1777       if (!IsCOFF)
1778         classFields.add(llvm::ConstantExpr::getBitCast(SuperClass, PtrTy));
1779       else
1780         classFields.addNullPointer(PtrTy);
1781     } else
1782       classFields.addNullPointer(PtrTy);
1783     // const char *name;
1784     classFields.add(classNameConstant);
1785     // long version;
1786     classFields.addInt(LongTy, 0);
1787     // unsigned long info;
1788     // !objc_class_flag_meta
1789     classFields.addInt(LongTy, 0);
1790     // long instance_size;
1791     int superInstanceSize = !SuperClassDecl ? 0 :
1792       Context.getASTObjCInterfaceLayout(SuperClassDecl).getSize().getQuantity();
1793     // Instance size is negative for classes that have not yet had their ivar
1794     // layout calculated.
1795     classFields.addInt(LongTy,
1796       0 - (Context.getASTObjCImplementationLayout(OID).getSize().getQuantity() -
1797       superInstanceSize));
1798
1799     if (classDecl->all_declared_ivar_begin() == nullptr)
1800       classFields.addNullPointer(PtrTy);
1801     else {
1802       int ivar_count = 0;
1803       for (const ObjCIvarDecl *IVD = classDecl->all_declared_ivar_begin(); IVD;
1804            IVD = IVD->getNextIvar()) ivar_count++;
1805       llvm::DataLayout td(&TheModule);
1806       // struct objc_ivar_list *ivars;
1807       ConstantInitBuilder b(CGM);
1808       auto ivarListBuilder = b.beginStruct();
1809       // int count;
1810       ivarListBuilder.addInt(IntTy, ivar_count);
1811       // size_t size;
1812       llvm::StructType *ObjCIvarTy = llvm::StructType::get(
1813         PtrToInt8Ty,
1814         PtrToInt8Ty,
1815         PtrToInt8Ty,
1816         Int32Ty,
1817         Int32Ty);
1818       ivarListBuilder.addInt(SizeTy, td.getTypeSizeInBits(ObjCIvarTy) /
1819           CGM.getContext().getCharWidth());
1820       // struct objc_ivar ivars[]
1821       auto ivarArrayBuilder = ivarListBuilder.beginArray();
1822       for (const ObjCIvarDecl *IVD = classDecl->all_declared_ivar_begin(); IVD;
1823            IVD = IVD->getNextIvar()) {
1824         auto ivarTy = IVD->getType();
1825         auto ivarBuilder = ivarArrayBuilder.beginStruct();
1826         // const char *name;
1827         ivarBuilder.add(MakeConstantString(IVD->getNameAsString()));
1828         // const char *type;
1829         std::string TypeStr;
1830         //Context.getObjCEncodingForType(ivarTy, TypeStr, IVD, true);
1831         Context.getObjCEncodingForMethodParameter(Decl::OBJC_TQ_None, ivarTy, TypeStr, true);
1832         ivarBuilder.add(MakeConstantString(TypeStr));
1833         // int *offset;
1834         uint64_t BaseOffset = ComputeIvarBaseOffset(CGM, OID, IVD);
1835         uint64_t Offset = BaseOffset - superInstanceSize;
1836         llvm::Constant *OffsetValue = llvm::ConstantInt::get(IntTy, Offset);
1837         std::string OffsetName = GetIVarOffsetVariableName(classDecl, IVD);
1838         llvm::GlobalVariable *OffsetVar = TheModule.getGlobalVariable(OffsetName);
1839         if (OffsetVar)
1840           OffsetVar->setInitializer(OffsetValue);
1841         else
1842           OffsetVar = new llvm::GlobalVariable(TheModule, IntTy,
1843             false, llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
1844             OffsetValue, OffsetName);
1845         auto ivarVisibility =
1846             (IVD->getAccessControl() == ObjCIvarDecl::Private ||
1847              IVD->getAccessControl() == ObjCIvarDecl::Package ||
1848              classDecl->getVisibility() == HiddenVisibility) ?
1849                     llvm::GlobalValue::HiddenVisibility :
1850                     llvm::GlobalValue::DefaultVisibility;
1851         OffsetVar->setVisibility(ivarVisibility);
1852         ivarBuilder.add(OffsetVar);
1853         // Ivar size
1854         ivarBuilder.addInt(Int32Ty,
1855             CGM.getContext().getTypeSizeInChars(ivarTy).getQuantity());
1856         // Alignment will be stored as a base-2 log of the alignment.
1857         unsigned align =
1858             llvm::Log2_32(Context.getTypeAlignInChars(ivarTy).getQuantity());
1859         // Objects that require more than 2^64-byte alignment should be impossible!
1860         assert(align < 64);
1861         // uint32_t flags;
1862         // Bits 0-1 are ownership.
1863         // Bit 2 indicates an extended type encoding
1864         // Bits 3-8 contain log2(aligment)
1865         ivarBuilder.addInt(Int32Ty,
1866             (align << 3) | (1<<2) |
1867             FlagsForOwnership(ivarTy.getQualifiers().getObjCLifetime()));
1868         ivarBuilder.finishAndAddTo(ivarArrayBuilder);
1869       }
1870       ivarArrayBuilder.finishAndAddTo(ivarListBuilder);
1871       auto ivarList = ivarListBuilder.finishAndCreateGlobal(".objc_ivar_list",
1872           CGM.getPointerAlign(), /*constant*/ false,
1873           llvm::GlobalValue::PrivateLinkage);
1874       classFields.add(ivarList);
1875     }
1876     // struct objc_method_list *methods
1877     SmallVector<const ObjCMethodDecl*, 16> InstanceMethods;
1878     InstanceMethods.insert(InstanceMethods.begin(), OID->instmeth_begin(),
1879         OID->instmeth_end());
1880     for (auto *propImpl : OID->property_impls())
1881       if (propImpl->getPropertyImplementation() ==
1882           ObjCPropertyImplDecl::Synthesize) {
1883         ObjCPropertyDecl *prop = propImpl->getPropertyDecl();
1884         auto addIfExists = [&](const ObjCMethodDecl* OMD) {
1885           if (OMD)
1886             InstanceMethods.push_back(OMD);
1887         };
1888         addIfExists(prop->getGetterMethodDecl());
1889         addIfExists(prop->getSetterMethodDecl());
1890       }
1891
1892     if (InstanceMethods.size() == 0)
1893       classFields.addNullPointer(PtrTy);
1894     else
1895       classFields.addBitCast(
1896               GenerateMethodList(className, "", InstanceMethods, false),
1897               PtrTy);
1898     // void *dtable;
1899     classFields.addNullPointer(PtrTy);
1900     // IMP cxx_construct;
1901     classFields.addNullPointer(PtrTy);
1902     // IMP cxx_destruct;
1903     classFields.addNullPointer(PtrTy);
1904     // struct objc_class *subclass_list
1905     classFields.addNullPointer(PtrTy);
1906     // struct objc_class *sibling_class
1907     classFields.addNullPointer(PtrTy);
1908     // struct objc_protocol_list *protocols;
1909     SmallVector<llvm::Constant*, 16> Protocols;
1910     for (const auto *I : classDecl->protocols())
1911       Protocols.push_back(
1912           llvm::ConstantExpr::getBitCast(GenerateProtocolRef(I),
1913             ProtocolPtrTy));
1914     if (Protocols.empty())
1915       classFields.addNullPointer(PtrTy);
1916     else
1917       classFields.add(GenerateProtocolList(Protocols));
1918     // struct reference_list *extra_data;
1919     classFields.addNullPointer(PtrTy);
1920     // long abi_version;
1921     classFields.addInt(LongTy, 0);
1922     // struct objc_property_list *properties
1923     classFields.add(GeneratePropertyList(OID, classDecl));
1924
1925     auto *classStruct =
1926       classFields.finishAndCreateGlobal(SymbolForClass(className),
1927         CGM.getPointerAlign(), false, llvm::GlobalValue::ExternalLinkage);
1928
1929     auto *classRefSymbol = GetClassVar(className);
1930     classRefSymbol->setSection(sectionName<ClassReferenceSection>());
1931     classRefSymbol->setInitializer(llvm::ConstantExpr::getBitCast(classStruct, IdTy));
1932
1933     if (IsCOFF) {
1934       // we can't import a class struct.
1935       if (OID->getClassInterface()->hasAttr<DLLExportAttr>()) {
1936         cast<llvm::GlobalValue>(classStruct)->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DLLExportStorageClass);
1937         cast<llvm::GlobalValue>(classRefSymbol)->setDLLStorageClass(llvm::GlobalValue::DLLExportStorageClass);
1938       }
1939
1940       if (SuperClass) {
1941         std::pair<llvm::Constant*, int> v{classStruct, 1};
1942         EarlyInitList.emplace_back(SuperClass->getName(), std::move(v));
1943       }
1944
1945     }
1946
1947
1948     // Resolve the class aliases, if they exist.
1949     // FIXME: Class pointer aliases shouldn't exist!
1950     if (ClassPtrAlias) {
1951       ClassPtrAlias->replaceAllUsesWith(
1952           llvm::ConstantExpr::getBitCast(classStruct, IdTy));
1953       ClassPtrAlias->eraseFromParent();
1954       ClassPtrAlias = nullptr;
1955     }
1956     if (auto Placeholder =
1957         TheModule.getNamedGlobal(SymbolForClass(className)))
1958       if (Placeholder != classStruct) {
1959         Placeholder->replaceAllUsesWith(
1960             llvm::ConstantExpr::getBitCast(classStruct, Placeholder->getType()));
1961         Placeholder->eraseFromParent();
1962         classStruct->setName(SymbolForClass(className));
1963       }
1964     if (MetaClassPtrAlias) {
1965       MetaClassPtrAlias->replaceAllUsesWith(
1966           llvm::ConstantExpr::getBitCast(metaclass, IdTy));
1967       MetaClassPtrAlias->eraseFromParent();
1968       MetaClassPtrAlias = nullptr;
1969     }
1970     assert(classStruct->getName() == SymbolForClass(className));
1971
1972     auto classInitRef = new llvm::GlobalVariable(TheModule,
1973         classStruct->getType(), false, llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
1974         classStruct, ManglePublicSymbol("OBJC_INIT_CLASS_") + className);
1975     classInitRef->setSection(sectionName<ClassSection>());
1976     CGM.addUsedGlobal(classInitRef);
1977
1978     EmittedClass = true;
1979   }
1980   public:
1981     CGObjCGNUstep2(CodeGenModule &Mod) : CGObjCGNUstep(Mod, 10, 4, 2) {
1982       MsgLookupSuperFn.init(&CGM, "objc_msg_lookup_super", IMPTy,
1983                             PtrToObjCSuperTy, SelectorTy);
1984       // struct objc_property
1985       // {
1986       //   const char *name;
1987       //   const char *attributes;
1988       //   const char *type;
1989       //   SEL getter;
1990       //   SEL setter;
1991       // }
1992       PropertyMetadataTy =
1993         llvm::StructType::get(CGM.getLLVMContext(),
1994             { PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty });
1995     }
1996
1997 };
1998
1999 const char *const CGObjCGNUstep2::SectionsBaseNames[8] =
2000 {
2001 "__objc_selectors",
2002 "__objc_classes",
2003 "__objc_class_refs",
2004 "__objc_cats",
2005 "__objc_protocols",
2006 "__objc_protocol_refs",
2007 "__objc_class_aliases",
2008 "__objc_constant_string"
2009 };
2010
2011 const char *const CGObjCGNUstep2::PECOFFSectionsBaseNames[8] =
2012 {
2013 ".objcrt$SEL",
2014 ".objcrt$CLS",
2015 ".objcrt$CLR",
2016 ".objcrt$CAT",
2017 ".objcrt$PCL",
2018 ".objcrt$PCR",
2019 ".objcrt$CAL",
2020 ".objcrt$STR"
2021 };
2022
2023 /// Support for the ObjFW runtime.
2024 class CGObjCObjFW: public CGObjCGNU {
2025 protected:
2026   /// The GCC ABI message lookup function.  Returns an IMP pointing to the
2027   /// method implementation for this message.
2028   LazyRuntimeFunction MsgLookupFn;
2029   /// stret lookup function.  While this does not seem to make sense at the
2030   /// first look, this is required to call the correct forwarding function.
2031   LazyRuntimeFunction MsgLookupFnSRet;
2032   /// The GCC ABI superclass message lookup function.  Takes a pointer to a
2033   /// structure describing the receiver and the class, and a selector as
2034   /// arguments.  Returns the IMP for the corresponding method.
2035   LazyRuntimeFunction MsgLookupSuperFn, MsgLookupSuperFnSRet;
2036
2037   llvm::Value *LookupIMP(CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *&Receiver,
2038                          llvm::Value *cmd, llvm::MDNode *node,
2039                          MessageSendInfo &MSI) override {
2040     CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2041     llvm::Value *args[] = {
2042             EnforceType(Builder, Receiver, IdTy),
2043             EnforceType(Builder, cmd, SelectorTy) };
2044
2045     llvm::CallBase *imp;
2046     if (CGM.ReturnTypeUsesSRet(MSI.CallInfo))
2047       imp = CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(MsgLookupFnSRet, args);
2048     else
2049       imp = CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(MsgLookupFn, args);
2050
2051     imp->setMetadata(msgSendMDKind, node);
2052     return imp;
2053   }
2054
2055   llvm::Value *LookupIMPSuper(CodeGenFunction &CGF, Address ObjCSuper,
2056                               llvm::Value *cmd, MessageSendInfo &MSI) override {
2057     CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2058     llvm::Value *lookupArgs[] = {
2059         EnforceType(Builder, ObjCSuper.getPointer(), PtrToObjCSuperTy), cmd,
2060     };
2061
2062     if (CGM.ReturnTypeUsesSRet(MSI.CallInfo))
2063       return CGF.EmitNounwindRuntimeCall(MsgLookupSuperFnSRet, lookupArgs);
2064     else
2065       return CGF.EmitNounwindRuntimeCall(MsgLookupSuperFn, lookupArgs);
2066   }
2067
2068   llvm::Value *GetClassNamed(CodeGenFunction &CGF, const std::string &Name,
2069                              bool isWeak) override {
2070     if (isWeak)
2071       return CGObjCGNU::GetClassNamed(CGF, Name, isWeak);
2072
2073     EmitClassRef(Name);
2074     std::string SymbolName = "_OBJC_CLASS_" + Name;
2075     llvm::GlobalVariable *ClassSymbol = TheModule.getGlobalVariable(SymbolName);
2076     if (!ClassSymbol)
2077       ClassSymbol = new llvm::GlobalVariable(TheModule, LongTy, false,
2078                                              llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
2079                                              nullptr, SymbolName);
2080     return ClassSymbol;
2081   }
2082
2083 public:
2084   CGObjCObjFW(CodeGenModule &Mod): CGObjCGNU(Mod, 9, 3) {
2085     // IMP objc_msg_lookup(id, SEL);
2086     MsgLookupFn.init(&CGM, "objc_msg_lookup", IMPTy, IdTy, SelectorTy);
2087     MsgLookupFnSRet.init(&CGM, "objc_msg_lookup_stret", IMPTy, IdTy,
2088                          SelectorTy);
2089     // IMP objc_msg_lookup_super(struct objc_super*, SEL);
2090     MsgLookupSuperFn.init(&CGM, "objc_msg_lookup_super", IMPTy,
2091                           PtrToObjCSuperTy, SelectorTy);
2092     MsgLookupSuperFnSRet.init(&CGM, "objc_msg_lookup_super_stret", IMPTy,
2093                               PtrToObjCSuperTy, SelectorTy);
2094   }
2095 };
2096 } // end anonymous namespace
2097
2098 /// Emits a reference to a dummy variable which is emitted with each class.
2099 /// This ensures that a linker error will be generated when trying to link
2100 /// together modules where a referenced class is not defined.
2101 void CGObjCGNU::EmitClassRef(const std::string &className) {
2102   std::string symbolRef = "__objc_class_ref_" + className;
2103   // Don't emit two copies of the same symbol
2104   if (TheModule.getGlobalVariable(symbolRef))
2105     return;
2106   std::string symbolName = "__objc_class_name_" + className;
2107   llvm::GlobalVariable *ClassSymbol = TheModule.getGlobalVariable(symbolName);
2108   if (!ClassSymbol) {
2109     ClassSymbol = new llvm::GlobalVariable(TheModule, LongTy, false,
2110                                            llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
2111                                            nullptr, symbolName);
2112   }
2113   new llvm::GlobalVariable(TheModule, ClassSymbol->getType(), true,
2114     llvm::GlobalValue::WeakAnyLinkage, ClassSymbol, symbolRef);
2115 }
2116
2117 CGObjCGNU::CGObjCGNU(CodeGenModule &cgm, unsigned runtimeABIVersion,
2118                      unsigned protocolClassVersion, unsigned classABI)
2119   : CGObjCRuntime(cgm), TheModule(CGM.getModule()),
2120     VMContext(cgm.getLLVMContext()), ClassPtrAlias(nullptr),
2121     MetaClassPtrAlias(nullptr), RuntimeVersion(runtimeABIVersion),
2122     ProtocolVersion(protocolClassVersion), ClassABIVersion(classABI) {
2123
2124   msgSendMDKind = VMContext.getMDKindID("GNUObjCMessageSend");
2125   usesSEHExceptions =
2126       cgm.getContext().getTargetInfo().getTriple().isWindowsMSVCEnvironment();
2127
2128   CodeGenTypes &Types = CGM.getTypes();
2129   IntTy = cast<llvm::IntegerType>(
2130       Types.ConvertType(CGM.getContext().IntTy));
2131   LongTy = cast<llvm::IntegerType>(
2132       Types.ConvertType(CGM.getContext().LongTy));
2133   SizeTy = cast<llvm::IntegerType>(
2134       Types.ConvertType(CGM.getContext().getSizeType()));
2135   PtrDiffTy = cast<llvm::IntegerType>(
2136       Types.ConvertType(CGM.getContext().getPointerDiffType()));
2137   BoolTy = CGM.getTypes().ConvertType(CGM.getContext().BoolTy);
2138
2139   Int8Ty = llvm::Type::getInt8Ty(VMContext);
2140   // C string type.  Used in lots of places.
2141   PtrToInt8Ty = llvm::PointerType::getUnqual(Int8Ty);
2142   ProtocolPtrTy = llvm::PointerType::getUnqual(
2143       Types.ConvertType(CGM.getContext().getObjCProtoType()));
2144
2145   Zeros[0] = llvm::ConstantInt::get(LongTy, 0);
2146   Zeros[1] = Zeros[0];
2147   NULLPtr = llvm::ConstantPointerNull::get(PtrToInt8Ty);
2148   // Get the selector Type.
2149   QualType selTy = CGM.getContext().getObjCSelType();
2150   if (QualType() == selTy) {
2151     SelectorTy = PtrToInt8Ty;
2152   } else {
2153     SelectorTy = cast<llvm::PointerType>(CGM.getTypes().ConvertType(selTy));
2154   }
2155
2156   PtrToIntTy = llvm::PointerType::getUnqual(IntTy);
2157   PtrTy = PtrToInt8Ty;
2158
2159   Int32Ty = llvm::Type::getInt32Ty(VMContext);
2160   Int64Ty = llvm::Type::getInt64Ty(VMContext);
2161
2162   IntPtrTy =
2163       CGM.getDataLayout().getPointerSizeInBits() == 32 ? Int32Ty : Int64Ty;
2164
2165   // Object type
2166   QualType UnqualIdTy = CGM.getContext().getObjCIdType();
2167   ASTIdTy = CanQualType();
2168   if (UnqualIdTy != QualType()) {
2169     ASTIdTy = CGM.getContext().getCanonicalType(UnqualIdTy);
2170     IdTy = cast<llvm::PointerType>(CGM.getTypes().ConvertType(ASTIdTy));
2171   } else {
2172     IdTy = PtrToInt8Ty;
2173   }
2174   PtrToIdTy = llvm::PointerType::getUnqual(IdTy);
2175   ProtocolTy = llvm::StructType::get(IdTy,
2176       PtrToInt8Ty, // name
2177       PtrToInt8Ty, // protocols
2178       PtrToInt8Ty, // instance methods
2179       PtrToInt8Ty, // class methods
2180       PtrToInt8Ty, // optional instance methods
2181       PtrToInt8Ty, // optional class methods
2182       PtrToInt8Ty, // properties
2183       PtrToInt8Ty);// optional properties
2184
2185   // struct objc_property_gsv1
2186   // {
2187   //   const char *name;
2188   //   char attributes;
2189   //   char attributes2;
2190   //   char unused1;
2191   //   char unused2;
2192   //   const char *getter_name;
2193   //   const char *getter_types;
2194   //   const char *setter_name;
2195   //   const char *setter_types;
2196   // }
2197   PropertyMetadataTy = llvm::StructType::get(CGM.getLLVMContext(), {
2198       PtrToInt8Ty, Int8Ty, Int8Ty, Int8Ty, Int8Ty, PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty,
2199       PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty });
2200
2201   ObjCSuperTy = llvm::StructType::get(IdTy, IdTy);
2202   PtrToObjCSuperTy = llvm::PointerType::getUnqual(ObjCSuperTy);
2203
2204   llvm::Type *VoidTy = llvm::Type::getVoidTy(VMContext);
2205
2206   // void objc_exception_throw(id);
2207   ExceptionThrowFn.init(&CGM, "objc_exception_throw", VoidTy, IdTy);
2208   ExceptionReThrowFn.init(&CGM, "objc_exception_throw", VoidTy, IdTy);
2209   // int objc_sync_enter(id);
2210   SyncEnterFn.init(&CGM, "objc_sync_enter", IntTy, IdTy);
2211   // int objc_sync_exit(id);
2212   SyncExitFn.init(&CGM, "objc_sync_exit", IntTy, IdTy);
2213
2214   // void objc_enumerationMutation (id)
2215   EnumerationMutationFn.init(&CGM, "objc_enumerationMutation", VoidTy, IdTy);
2216
2217   // id objc_getProperty(id, SEL, ptrdiff_t, BOOL)
2218   GetPropertyFn.init(&CGM, "objc_getProperty", IdTy, IdTy, SelectorTy,
2219                      PtrDiffTy, BoolTy);
2220   // void objc_setProperty(id, SEL, ptrdiff_t, id, BOOL, BOOL)
2221   SetPropertyFn.init(&CGM, "objc_setProperty", VoidTy, IdTy, SelectorTy,
2222                      PtrDiffTy, IdTy, BoolTy, BoolTy);
2223   // void objc_setPropertyStruct(void*, void*, ptrdiff_t, BOOL, BOOL)
2224   GetStructPropertyFn.init(&CGM, "objc_getPropertyStruct", VoidTy, PtrTy, PtrTy,
2225                            PtrDiffTy, BoolTy, BoolTy);
2226   // void objc_setPropertyStruct(void*, void*, ptrdiff_t, BOOL, BOOL)
2227   SetStructPropertyFn.init(&CGM, "objc_setPropertyStruct", VoidTy, PtrTy, PtrTy,
2228                            PtrDiffTy, BoolTy, BoolTy);
2229
2230   // IMP type
2231   llvm::Type *IMPArgs[] = { IdTy, SelectorTy };
2232   IMPTy = llvm::PointerType::getUnqual(llvm::FunctionType::get(IdTy, IMPArgs,
2233               true));
2234
2235   const LangOptions &Opts = CGM.getLangOpts();
2236   if ((Opts.getGC() != LangOptions::NonGC) || Opts.ObjCAutoRefCount)
2237     RuntimeVersion = 10;
2238
2239   // Don't bother initialising the GC stuff unless we're compiling in GC mode
2240   if (Opts.getGC() != LangOptions::NonGC) {
2241     // This is a bit of an hack.  We should sort this out by having a proper
2242     // CGObjCGNUstep subclass for GC, but we may want to really support the old
2243     // ABI and GC added in ObjectiveC2.framework, so we fudge it a bit for now
2244     // Get selectors needed in GC mode
2245     RetainSel = GetNullarySelector("retain", CGM.getContext());
2246     ReleaseSel = GetNullarySelector("release", CGM.getContext());
2247     AutoreleaseSel = GetNullarySelector("autorelease", CGM.getContext());
2248
2249     // Get functions needed in GC mode
2250
2251     // id objc_assign_ivar(id, id, ptrdiff_t);
2252     IvarAssignFn.init(&CGM, "objc_assign_ivar", IdTy, IdTy, IdTy, PtrDiffTy);
2253     // id objc_assign_strongCast (id, id*)
2254     StrongCastAssignFn.init(&CGM, "objc_assign_strongCast", IdTy, IdTy,
2255                             PtrToIdTy);
2256     // id objc_assign_global(id, id*);
2257     GlobalAssignFn.init(&CGM, "objc_assign_global", IdTy, IdTy, PtrToIdTy);
2258     // id objc_assign_weak(id, id*);
2259     WeakAssignFn.init(&CGM, "objc_assign_weak", IdTy, IdTy, PtrToIdTy);
2260     // id objc_read_weak(id*);
2261     WeakReadFn.init(&CGM, "objc_read_weak", IdTy, PtrToIdTy);
2262     // void *objc_memmove_collectable(void*, void *, size_t);
2263     MemMoveFn.init(&CGM, "objc_memmove_collectable", PtrTy, PtrTy, PtrTy,
2264                    SizeTy);
2265   }
2266 }
2267
2268 llvm::Value *CGObjCGNU::GetClassNamed(CodeGenFunction &CGF,
2269                                       const std::string &Name, bool isWeak) {
2270   llvm::Constant *ClassName = MakeConstantString(Name);
2271   // With the incompatible ABI, this will need to be replaced with a direct
2272   // reference to the class symbol.  For the compatible nonfragile ABI we are
2273   // still performing this lookup at run time but emitting the symbol for the
2274   // class externally so that we can make the switch later.
2275   //
2276   // Libobjc2 contains an LLVM pass that replaces calls to objc_lookup_class
2277   // with memoized versions or with static references if it's safe to do so.
2278   if (!isWeak)
2279     EmitClassRef(Name);
2280
2281   llvm::FunctionCallee ClassLookupFn = CGM.CreateRuntimeFunction(
2282       llvm::FunctionType::get(IdTy, PtrToInt8Ty, true), "objc_lookup_class");
2283   return CGF.EmitNounwindRuntimeCall(ClassLookupFn, ClassName);
2284 }
2285
2286 // This has to perform the lookup every time, since posing and related
2287 // techniques can modify the name -> class mapping.
2288 llvm::Value *CGObjCGNU::GetClass(CodeGenFunction &CGF,
2289                                  const ObjCInterfaceDecl *OID) {
2290   auto *Value =
2291       GetClassNamed(CGF, OID->getNameAsString(), OID->isWeakImported());
2292   if (auto *ClassSymbol = dyn_cast<llvm::GlobalVariable>(Value))
2293     CGM.setGVProperties(ClassSymbol, OID);
2294   return Value;
2295 }
2296
2297 llvm::Value *CGObjCGNU::EmitNSAutoreleasePoolClassRef(CodeGenFunction &CGF) {
2298   auto *Value  = GetClassNamed(CGF, "NSAutoreleasePool", false);
2299   if (CGM.getTriple().isOSBinFormatCOFF()) {
2300     if (auto *ClassSymbol = dyn_cast<llvm::GlobalVariable>(Value)) {
2301       IdentifierInfo &II = CGF.CGM.getContext().Idents.get("NSAutoreleasePool");
2302       TranslationUnitDecl *TUDecl = CGM.getContext().getTranslationUnitDecl();
2303       DeclContext *DC = TranslationUnitDecl::castToDeclContext(TUDecl);
2304
2305       const VarDecl *VD = nullptr;
2306       for (const auto &Result : DC->lookup(&II))
2307         if ((VD = dyn_cast<VarDecl>(Result)))
2308           break;
2309
2310       CGM.setGVProperties(ClassSymbol, VD);
2311     }
2312   }
2313   return Value;
2314 }
2315
2316 llvm::Value *CGObjCGNU::GetTypedSelector(CodeGenFunction &CGF, Selector Sel,
2317                                          const std::string &TypeEncoding) {
2318   SmallVectorImpl<TypedSelector> &Types = SelectorTable[Sel];
2319   llvm::GlobalAlias *SelValue = nullptr;
2320
2321   for (SmallVectorImpl<TypedSelector>::iterator i = Types.begin(),
2322       e = Types.end() ; i!=e ; i++) {
2323     if (i->first == TypeEncoding) {
2324       SelValue = i->second;
2325       break;
2326     }
2327   }
2328   if (!SelValue) {
2329     SelValue = llvm::GlobalAlias::create(
2330         SelectorTy->getElementType(), 0, llvm::GlobalValue::PrivateLinkage,
2331         ".objc_selector_" + Sel.getAsString(), &TheModule);
2332     Types.emplace_back(TypeEncoding, SelValue);
2333   }
2334
2335   return SelValue;
2336 }
2337
2338 Address CGObjCGNU::GetAddrOfSelector(CodeGenFunction &CGF, Selector Sel) {
2339   llvm::Value *SelValue = GetSelector(CGF, Sel);
2340
2341   // Store it to a temporary.  Does this satisfy the semantics of
2342   // GetAddrOfSelector?  Hopefully.
2343   Address tmp = CGF.CreateTempAlloca(SelValue->getType(),
2344                                      CGF.getPointerAlign());
2345   CGF.Builder.CreateStore(SelValue, tmp);
2346   return tmp;
2347 }
2348
2349 llvm::Value *CGObjCGNU::GetSelector(CodeGenFunction &CGF, Selector Sel) {
2350   return GetTypedSelector(CGF, Sel, std::string());
2351 }
2352
2353 llvm::Value *CGObjCGNU::GetSelector(CodeGenFunction &CGF,
2354                                     const ObjCMethodDecl *Method) {
2355   std::string SelTypes = CGM.getContext().getObjCEncodingForMethodDecl(Method);
2356   return GetTypedSelector(CGF, Method->getSelector(), SelTypes);
2357 }
2358
2359 llvm::Constant *CGObjCGNU::GetEHType(QualType T) {
2360   if (T->isObjCIdType() || T->isObjCQualifiedIdType()) {
2361     // With the old ABI, there was only one kind of catchall, which broke
2362     // foreign exceptions.  With the new ABI, we use __objc_id_typeinfo as
2363     // a pointer indicating object catchalls, and NULL to indicate real
2364     // catchalls
2365     if (CGM.getLangOpts().ObjCRuntime.isNonFragile()) {
2366       return MakeConstantString("@id");
2367     } else {
2368       return nullptr;
2369     }
2370   }
2371
2372   // All other types should be Objective-C interface pointer types.
2373   const ObjCObjectPointerType *OPT = T->getAs<ObjCObjectPointerType>();
2374   assert(OPT && "Invalid @catch type.");
2375   const ObjCInterfaceDecl *IDecl = OPT->getObjectType()->getInterface();
2376   assert(IDecl && "Invalid @catch type.");
2377   return MakeConstantString(IDecl->getIdentifier()->getName());
2378 }
2379
2380 llvm::Constant *CGObjCGNUstep::GetEHType(QualType T) {
2381   if (usesSEHExceptions)
2382     return CGM.getCXXABI().getAddrOfRTTIDescriptor(T);
2383
2384   if (!CGM.getLangOpts().CPlusPlus)
2385     return CGObjCGNU::GetEHType(T);
2386
2387   // For Objective-C++, we want to provide the ability to catch both C++ and
2388   // Objective-C objects in the same function.
2389
2390   // There's a particular fixed type info for 'id'.
2391   if (T->isObjCIdType() ||
2392       T->isObjCQualifiedIdType()) {
2393     llvm::Constant *IDEHType =
2394       CGM.getModule().getGlobalVariable("__objc_id_type_info");
2395     if (!IDEHType)
2396       IDEHType =
2397         new llvm::GlobalVariable(CGM.getModule(), PtrToInt8Ty,
2398                                  false,
2399                                  llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
2400                                  nullptr, "__objc_id_type_info");
2401     return llvm::ConstantExpr::getBitCast(IDEHType, PtrToInt8Ty);
2402   }
2403
2404   const ObjCObjectPointerType *PT =
2405     T->getAs<ObjCObjectPointerType>();
2406   assert(PT && "Invalid @catch type.");
2407   const ObjCInterfaceType *IT = PT->getInterfaceType();
2408   assert(IT && "Invalid @catch type.");
2409   std::string className = IT->getDecl()->getIdentifier()->getName();
2410
2411   std::string typeinfoName = "__objc_eh_typeinfo_" + className;
2412
2413   // Return the existing typeinfo if it exists
2414   llvm::Constant *typeinfo = TheModule.getGlobalVariable(typeinfoName);
2415   if (typeinfo)
2416     return llvm::ConstantExpr::getBitCast(typeinfo, PtrToInt8Ty);
2417
2418   // Otherwise create it.
2419
2420   // vtable for gnustep::libobjc::__objc_class_type_info
2421   // It's quite ugly hard-coding this.  Ideally we'd generate it using the host
2422   // platform's name mangling.
2423   const char *vtableName = "_ZTVN7gnustep7libobjc22__objc_class_type_infoE";
2424   auto *Vtable = TheModule.getGlobalVariable(vtableName);
2425   if (!Vtable) {
2426     Vtable = new llvm::GlobalVariable(TheModule, PtrToInt8Ty, true,
2427                                       llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
2428                                       nullptr, vtableName);
2429   }
2430   llvm::Constant *Two = llvm::ConstantInt::get(IntTy, 2);
2431   auto *BVtable = llvm::ConstantExpr::getBitCast(
2432       llvm::ConstantExpr::getGetElementPtr(Vtable->getValueType(), Vtable, Two),
2433       PtrToInt8Ty);
2434
2435   llvm::Constant *typeName =
2436     ExportUniqueString(className, "__objc_eh_typename_");
2437
2438   ConstantInitBuilder builder(CGM);
2439   auto fields = builder.beginStruct();
2440   fields.add(BVtable);
2441   fields.add(typeName);
2442   llvm::Constant *TI =
2443     fields.finishAndCreateGlobal("__objc_eh_typeinfo_" + className,
2444                                  CGM.getPointerAlign(),
2445                                  /*constant*/ false,
2446                                  llvm::GlobalValue::LinkOnceODRLinkage);
2447   return llvm::ConstantExpr::getBitCast(TI, PtrToInt8Ty);
2448 }
2449
2450 /// Generate an NSConstantString object.
2451 ConstantAddress CGObjCGNU::GenerateConstantString(const StringLiteral *SL) {
2452
2453   std::string Str = SL->getString().str();
2454   CharUnits Align = CGM.getPointerAlign();
2455
2456   // Look for an existing one
2457   llvm::StringMap<llvm::Constant*>::iterator old = ObjCStrings.find(Str);
2458   if (old != ObjCStrings.end())
2459     return ConstantAddress(old->getValue(), Align);
2460
2461   StringRef StringClass = CGM.getLangOpts().ObjCConstantStringClass;
2462
2463   if (StringClass.empty()) StringClass = "NSConstantString";
2464
2465   std::string Sym = "_OBJC_CLASS_";
2466   Sym += StringClass;
2467
2468   llvm::Constant *isa = TheModule.getNamedGlobal(Sym);
2469
2470   if (!isa)
2471     isa = new llvm::GlobalVariable(TheModule, IdTy, /* isConstant */false,
2472             llvm::GlobalValue::ExternalWeakLinkage, nullptr, Sym);
2473   else if (isa->getType() != PtrToIdTy)
2474     isa = llvm::ConstantExpr::getBitCast(isa, PtrToIdTy);
2475
2476   ConstantInitBuilder Builder(CGM);
2477   auto Fields = Builder.beginStruct();
2478   Fields.add(isa);
2479   Fields.add(MakeConstantString(Str));
2480   Fields.addInt(IntTy, Str.size());
2481   llvm::Constant *ObjCStr =
2482     Fields.finishAndCreateGlobal(".objc_str", Align);
2483   ObjCStr = llvm::ConstantExpr::getBitCast(ObjCStr, PtrToInt8Ty);
2484   ObjCStrings[Str] = ObjCStr;
2485   ConstantStrings.push_back(ObjCStr);
2486   return ConstantAddress(ObjCStr, Align);
2487 }
2488
2489 ///Generates a message send where the super is the receiver.  This is a message
2490 ///send to self with special delivery semantics indicating which class's method
2491 ///should be called.
2492 RValue
2493 CGObjCGNU::GenerateMessageSendSuper(CodeGenFunction &CGF,
2494                                     ReturnValueSlot Return,
2495                                     QualType ResultType,
2496                                     Selector Sel,
2497                                     const ObjCInterfaceDecl *Class,
2498                                     bool isCategoryImpl,
2499                                     llvm::Value *Receiver,
2500                                     bool IsClassMessage,
2501                                     const CallArgList &CallArgs,
2502                                     const ObjCMethodDecl *Method) {
2503   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2504   if (CGM.getLangOpts().getGC() == LangOptions::GCOnly) {
2505     if (Sel == RetainSel || Sel == AutoreleaseSel) {
2506       return RValue::get(EnforceType(Builder, Receiver,
2507                   CGM.getTypes().ConvertType(ResultType)));
2508     }
2509     if (Sel == ReleaseSel) {
2510       return RValue::get(nullptr);
2511     }
2512   }
2513
2514   llvm::Value *cmd = GetSelector(CGF, Sel);
2515   CallArgList ActualArgs;
2516
2517   ActualArgs.add(RValue::get(EnforceType(Builder, Receiver, IdTy)), ASTIdTy);
2518   ActualArgs.add(RValue::get(cmd), CGF.getContext().getObjCSelType());
2519   ActualArgs.addFrom(CallArgs);
2520
2521   MessageSendInfo MSI = getMessageSendInfo(Method, ResultType, ActualArgs);
2522
2523   llvm::Value *ReceiverClass = nullptr;
2524   bool isV2ABI = isRuntime(ObjCRuntime::GNUstep, 2);
2525   if (isV2ABI) {
2526     ReceiverClass = GetClassNamed(CGF,
2527         Class->getSuperClass()->getNameAsString(), /*isWeak*/false);
2528     if (IsClassMessage)  {
2529       // Load the isa pointer of the superclass is this is a class method.
2530       ReceiverClass = Builder.CreateBitCast(ReceiverClass,
2531                                             llvm::PointerType::getUnqual(IdTy));
2532       ReceiverClass =
2533         Builder.CreateAlignedLoad(ReceiverClass, CGF.getPointerAlign());
2534     }
2535     ReceiverClass = EnforceType(Builder, ReceiverClass, IdTy);
2536   } else {
2537     if (isCategoryImpl) {
2538       llvm::FunctionCallee classLookupFunction = nullptr;
2539       if (IsClassMessage)  {
2540         classLookupFunction = CGM.CreateRuntimeFunction(llvm::FunctionType::get(
2541               IdTy, PtrTy, true), "objc_get_meta_class");
2542       } else {
2543         classLookupFunction = CGM.CreateRuntimeFunction(llvm::FunctionType::get(
2544               IdTy, PtrTy, true), "objc_get_class");
2545       }
2546       ReceiverClass = Builder.CreateCall(classLookupFunction,
2547           MakeConstantString(Class->getNameAsString()));
2548     } else {
2549       // Set up global aliases for the metaclass or class pointer if they do not
2550       // already exist.  These will are forward-references which will be set to
2551       // pointers to the class and metaclass structure created for the runtime
2552       // load function.  To send a message to super, we look up the value of the
2553       // super_class pointer from either the class or metaclass structure.
2554       if (IsClassMessage)  {
2555         if (!MetaClassPtrAlias) {
2556           MetaClassPtrAlias = llvm::GlobalAlias::create(
2557               IdTy->getElementType(), 0, llvm::GlobalValue::InternalLinkage,
2558               ".objc_metaclass_ref" + Class->getNameAsString(), &TheModule);
2559         }
2560         ReceiverClass = MetaClassPtrAlias;
2561       } else {
2562         if (!ClassPtrAlias) {
2563           ClassPtrAlias = llvm::GlobalAlias::create(
2564               IdTy->getElementType(), 0, llvm::GlobalValue::InternalLinkage,
2565               ".objc_class_ref" + Class->getNameAsString(), &TheModule);
2566         }
2567         ReceiverClass = ClassPtrAlias;
2568       }
2569     }
2570     // Cast the pointer to a simplified version of the class structure
2571     llvm::Type *CastTy = llvm::StructType::get(IdTy, IdTy);
2572     ReceiverClass = Builder.CreateBitCast(ReceiverClass,
2573                                           llvm::PointerType::getUnqual(CastTy));
2574     // Get the superclass pointer
2575     ReceiverClass = Builder.CreateStructGEP(CastTy, ReceiverClass, 1);
2576     // Load the superclass pointer
2577     ReceiverClass =
2578       Builder.CreateAlignedLoad(ReceiverClass, CGF.getPointerAlign());
2579   }
2580   // Construct the structure used to look up the IMP
2581   llvm::StructType *ObjCSuperTy =
2582       llvm::StructType::get(Receiver->getType(), IdTy);
2583
2584   Address ObjCSuper = CGF.CreateTempAlloca(ObjCSuperTy,
2585                               CGF.getPointerAlign());
2586
2587   Builder.CreateStore(Receiver, Builder.CreateStructGEP(ObjCSuper, 0));
2588   Builder.CreateStore(ReceiverClass, Builder.CreateStructGEP(ObjCSuper, 1));
2589
2590   ObjCSuper = EnforceType(Builder, ObjCSuper, PtrToObjCSuperTy);
2591
2592   // Get the IMP
2593   llvm::Value *imp = LookupIMPSuper(CGF, ObjCSuper, cmd, MSI);
2594   imp = EnforceType(Builder, imp, MSI.MessengerType);
2595
2596   llvm::Metadata *impMD[] = {
2597       llvm::MDString::get(VMContext, Sel.getAsString()),
2598       llvm::MDString::get(VMContext, Class->getSuperClass()->getNameAsString()),
2599       llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::ConstantInt::get(
2600           llvm::Type::getInt1Ty(VMContext), IsClassMessage))};
2601   llvm::MDNode *node = llvm::MDNode::get(VMContext, impMD);
2602
2603   CGCallee callee(CGCalleeInfo(), imp);
2604
2605   llvm::CallBase *call;
2606   RValue msgRet = CGF.EmitCall(MSI.CallInfo, callee, Return, ActualArgs, &call);
2607   call->setMetadata(msgSendMDKind, node);
2608   return msgRet;
2609 }
2610
2611 /// Generate code for a message send expression.
2612 RValue
2613 CGObjCGNU::GenerateMessageSend(CodeGenFunction &CGF,
2614                                ReturnValueSlot Return,
2615                                QualType ResultType,
2616                                Selector Sel,
2617                                llvm::Value *Receiver,
2618                                const CallArgList &CallArgs,
2619                                const ObjCInterfaceDecl *Class,
2620                                const ObjCMethodDecl *Method) {
2621   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2622
2623   // Strip out message sends to retain / release in GC mode
2624   if (CGM.getLangOpts().getGC() == LangOptions::GCOnly) {
2625     if (Sel == RetainSel || Sel == AutoreleaseSel) {
2626       return RValue::get(EnforceType(Builder, Receiver,
2627                   CGM.getTypes().ConvertType(ResultType)));
2628     }
2629     if (Sel == ReleaseSel) {
2630       return RValue::get(nullptr);
2631     }
2632   }
2633
2634   // If the return type is something that goes in an integer register, the
2635   // runtime will handle 0 returns.  For other cases, we fill in the 0 value
2636   // ourselves.
2637   //
2638   // The language spec says the result of this kind of message send is
2639   // undefined, but lots of people seem to have forgotten to read that
2640   // paragraph and insist on sending messages to nil that have structure
2641   // returns.  With GCC, this generates a random return value (whatever happens
2642   // to be on the stack / in those registers at the time) on most platforms,
2643   // and generates an illegal instruction trap on SPARC.  With LLVM it corrupts
2644   // the stack.
2645   bool isPointerSizedReturn = (ResultType->isAnyPointerType() ||
2646       ResultType->isIntegralOrEnumerationType() || ResultType->isVoidType());
2647
2648   llvm::BasicBlock *startBB = nullptr;
2649   llvm::BasicBlock *messageBB = nullptr;
2650   llvm::BasicBlock *continueBB = nullptr;
2651
2652   if (!isPointerSizedReturn) {
2653     startBB = Builder.GetInsertBlock();
2654     messageBB = CGF.createBasicBlock("msgSend");
2655     continueBB = CGF.createBasicBlock("continue");
2656
2657     llvm::Value *isNil = Builder.CreateICmpEQ(Receiver,
2658             llvm::Constant::getNullValue(Receiver->getType()));
2659     Builder.CreateCondBr(isNil, continueBB, messageBB);
2660     CGF.EmitBlock(messageBB);
2661   }
2662
2663   IdTy = cast<llvm::PointerType>(CGM.getTypes().ConvertType(ASTIdTy));
2664   llvm::Value *cmd;
2665   if (Method)
2666     cmd = GetSelector(CGF, Method);
2667   else
2668     cmd = GetSelector(CGF, Sel);
2669   cmd = EnforceType(Builder, cmd, SelectorTy);
2670   Receiver = EnforceType(Builder, Receiver, IdTy);
2671
2672   llvm::Metadata *impMD[] = {
2673       llvm::MDString::get(VMContext, Sel.getAsString()),
2674       llvm::MDString::get(VMContext, Class ? Class->getNameAsString() : ""),
2675       llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::ConstantInt::get(
2676           llvm::Type::getInt1Ty(VMContext), Class != nullptr))};
2677   llvm::MDNode *node = llvm::MDNode::get(VMContext, impMD);
2678
2679   CallArgList ActualArgs;
2680   ActualArgs.add(RValue::get(Receiver), ASTIdTy);
2681   ActualArgs.add(RValue::get(cmd), CGF.getContext().getObjCSelType());
2682   ActualArgs.addFrom(CallArgs);
2683
2684   MessageSendInfo MSI = getMessageSendInfo(Method, ResultType, ActualArgs);
2685
2686   // Get the IMP to call
2687   llvm::Value *imp;
2688
2689   // If we have non-legacy dispatch specified, we try using the objc_msgSend()
2690   // functions.  These are not supported on all platforms (or all runtimes on a
2691   // given platform), so we
2692   switch (CGM.getCodeGenOpts().getObjCDispatchMethod()) {
2693     case CodeGenOptions::Legacy:
2694       imp = LookupIMP(CGF, Receiver, cmd, node, MSI);
2695       break;
2696     case CodeGenOptions::Mixed:
2697     case CodeGenOptions::NonLegacy:
2698       if (CGM.ReturnTypeUsesFPRet(ResultType)) {
2699         imp =
2700             CGM.CreateRuntimeFunction(llvm::FunctionType::get(IdTy, IdTy, true),
2701                                       "objc_msgSend_fpret")
2702                 .getCallee();
2703       } else if (CGM.ReturnTypeUsesSRet(MSI.CallInfo)) {
2704         // The actual types here don't matter - we're going to bitcast the
2705         // function anyway
2706         imp =
2707             CGM.CreateRuntimeFunction(llvm::FunctionType::get(IdTy, IdTy, true),
2708                                       "objc_msgSend_stret")
2709                 .getCallee();
2710       } else {
2711         imp = CGM.CreateRuntimeFunction(
2712                      llvm::FunctionType::get(IdTy, IdTy, true), "objc_msgSend")
2713                   .getCallee();
2714       }
2715   }
2716
2717   // Reset the receiver in case the lookup modified it
2718   ActualArgs[0] = CallArg(RValue::get(Receiver), ASTIdTy);
2719
2720   imp = EnforceType(Builder, imp, MSI.MessengerType);
2721
2722   llvm::CallBase *call;
2723   CGCallee callee(CGCalleeInfo(), imp);
2724   RValue msgRet = CGF.EmitCall(MSI.CallInfo, callee, Return, ActualArgs, &call);
2725   call->setMetadata(msgSendMDKind, node);
2726
2727
2728   if (!isPointerSizedReturn) {
2729     messageBB = CGF.Builder.GetInsertBlock();
2730     CGF.Builder.CreateBr(continueBB);
2731     CGF.EmitBlock(continueBB);
2732     if (msgRet.isScalar()) {
2733       llvm::Value *v = msgRet.getScalarVal();
2734       llvm::PHINode *phi = Builder.CreatePHI(v->getType(), 2);
2735       phi->addIncoming(v, messageBB);
2736       phi->addIncoming(llvm::Constant::getNullValue(v->getType()), startBB);
2737       msgRet = RValue::get(phi);
2738     } else if (msgRet.isAggregate()) {
2739       Address v = msgRet.getAggregateAddress();
2740       llvm::PHINode *phi = Builder.CreatePHI(v.getType(), 2);
2741       llvm::Type *RetTy = v.getElementType();
2742       Address NullVal = CGF.CreateTempAlloca(RetTy, v.getAlignment(), "null");
2743       CGF.InitTempAlloca(NullVal, llvm::Constant::getNullValue(RetTy));
2744       phi->addIncoming(v.getPointer(), messageBB);
2745       phi->addIncoming(NullVal.getPointer(), startBB);
2746       msgRet = RValue::getAggregate(Address(phi, v.getAlignment()));
2747     } else /* isComplex() */ {
2748       std::pair<llvm::Value*,llvm::Value*> v = msgRet.getComplexVal();
2749       llvm::PHINode *phi = Builder.CreatePHI(v.first->getType(), 2);
2750       phi->addIncoming(v.first, messageBB);
2751       phi->addIncoming(llvm::Constant::getNullValue(v.first->getType()),
2752           startBB);
2753       llvm::PHINode *phi2 = Builder.CreatePHI(v.second->getType(), 2);
2754       phi2->addIncoming(v.second, messageBB);
2755       phi2->addIncoming(llvm::Constant::getNullValue(v.second->getType()),
2756           startBB);
2757       msgRet = RValue::getComplex(phi, phi2);
2758     }
2759   }
2760   return msgRet;
2761 }
2762
2763 /// Generates a MethodList.  Used in construction of a objc_class and
2764 /// objc_category structures.
2765 llvm::Constant *CGObjCGNU::
2766 GenerateMethodList(StringRef ClassName,
2767                    StringRef CategoryName,
2768                    ArrayRef<const ObjCMethodDecl*> Methods,
2769                    bool isClassMethodList) {
2770   if (Methods.empty())
2771     return NULLPtr;
2772
2773   ConstantInitBuilder Builder(CGM);
2774
2775   auto MethodList = Builder.beginStruct();
2776   MethodList.addNullPointer(CGM.Int8PtrTy);
2777   MethodList.addInt(Int32Ty, Methods.size());
2778
2779   // Get the method structure type.
2780   llvm::StructType *ObjCMethodTy =
2781     llvm::StructType::get(CGM.getLLVMContext(), {
2782       PtrToInt8Ty, // Really a selector, but the runtime creates it us.
2783       PtrToInt8Ty, // Method types
2784       IMPTy        // Method pointer
2785     });
2786   bool isV2ABI = isRuntime(ObjCRuntime::GNUstep, 2);
2787   if (isV2ABI) {
2788     // size_t size;
2789     llvm::DataLayout td(&TheModule);
2790     MethodList.addInt(SizeTy, td.getTypeSizeInBits(ObjCMethodTy) /
2791         CGM.getContext().getCharWidth());
2792     ObjCMethodTy =
2793       llvm::StructType::get(CGM.getLLVMContext(), {
2794         IMPTy,       // Method pointer
2795         PtrToInt8Ty, // Selector
2796         PtrToInt8Ty  // Extended type encoding
2797       });
2798   } else {
2799     ObjCMethodTy =
2800       llvm::StructType::get(CGM.getLLVMContext(), {
2801         PtrToInt8Ty, // Really a selector, but the runtime creates it us.
2802         PtrToInt8Ty, // Method types
2803         IMPTy        // Method pointer
2804       });
2805   }
2806   auto MethodArray = MethodList.beginArray();
2807   ASTContext &Context = CGM.getContext();
2808   for (const auto *OMD : Methods) {
2809     llvm::Constant *FnPtr =
2810       TheModule.getFunction(SymbolNameForMethod(ClassName, CategoryName,
2811                                                 OMD->getSelector(),
2812                                                 isClassMethodList));
2813     assert(FnPtr && "Can't generate metadata for method that doesn't exist");
2814     auto Method = MethodArray.beginStruct(ObjCMethodTy);
2815     if (isV2ABI) {
2816       Method.addBitCast(FnPtr, IMPTy);
2817       Method.add(GetConstantSelector(OMD->getSelector(),
2818           Context.getObjCEncodingForMethodDecl(OMD)));
2819       Method.add(MakeConstantString(Context.getObjCEncodingForMethodDecl(OMD, true)));
2820     } else {
2821       Method.add(MakeConstantString(OMD->getSelector().getAsString()));
2822       Method.add(MakeConstantString(Context.getObjCEncodingForMethodDecl(OMD)));
2823       Method.addBitCast(FnPtr, IMPTy);
2824     }
2825     Method.finishAndAddTo(MethodArray);
2826   }
2827   MethodArray.finishAndAddTo(MethodList);
2828
2829   // Create an instance of the structure
2830   return MethodList.finishAndCreateGlobal(".objc_method_list",
2831                                           CGM.getPointerAlign());
2832 }
2833
2834 /// Generates an IvarList.  Used in construction of a objc_class.
2835 llvm::Constant *CGObjCGNU::
2836 GenerateIvarList(ArrayRef<llvm::Constant *> IvarNames,
2837                  ArrayRef<llvm::Constant *> IvarTypes,
2838                  ArrayRef<llvm::Constant *> IvarOffsets,
2839                  ArrayRef<llvm::Constant *> IvarAlign,
2840                  ArrayRef<Qualifiers::ObjCLifetime> IvarOwnership) {
2841   if (IvarNames.empty())
2842     return NULLPtr;
2843
2844   ConstantInitBuilder Builder(CGM);
2845
2846   // Structure containing array count followed by array.
2847   auto IvarList = Builder.beginStruct();
2848   IvarList.addInt(IntTy, (int)IvarNames.size());
2849
2850   // Get the ivar structure type.
2851   llvm::StructType *ObjCIvarTy =
2852       llvm::StructType::get(PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty, IntTy);
2853
2854   // Array of ivar structures.
2855   auto Ivars = IvarList.beginArray(ObjCIvarTy);
2856   for (unsigned int i = 0, e = IvarNames.size() ; i < e ; i++) {
2857     auto Ivar = Ivars.beginStruct(ObjCIvarTy);
2858     Ivar.add(IvarNames[i]);
2859     Ivar.add(IvarTypes[i]);
2860     Ivar.add(IvarOffsets[i]);
2861     Ivar.finishAndAddTo(Ivars);
2862   }
2863   Ivars.finishAndAddTo(IvarList);
2864
2865   // Create an instance of the structure
2866   return IvarList.finishAndCreateGlobal(".objc_ivar_list",
2867                                         CGM.getPointerAlign());
2868 }
2869
2870 /// Generate a class structure
2871 llvm::Constant *CGObjCGNU::GenerateClassStructure(
2872     llvm::Constant *MetaClass,
2873     llvm::Constant *SuperClass,
2874     unsigned info,
2875     const char *Name,
2876     llvm::Constant *Version,
2877     llvm::Constant *InstanceSize,
2878     llvm::Constant *IVars,
2879     llvm::Constant *Methods,
2880     llvm::Constant *Protocols,
2881     llvm::Constant *IvarOffsets,
2882     llvm::Constant *Properties,
2883     llvm::Constant *StrongIvarBitmap,
2884     llvm::Constant *WeakIvarBitmap,
2885     bool isMeta) {
2886   // Set up the class structure
2887   // Note:  Several of these are char*s when they should be ids.  This is
2888   // because the runtime performs this translation on load.
2889   //
2890   // Fields marked New ABI are part of the GNUstep runtime.  We emit them
2891   // anyway; the classes will still work with the GNU runtime, they will just
2892   // be ignored.
2893   llvm::StructType *ClassTy = llvm::StructType::get(
2894       PtrToInt8Ty,        // isa
2895       PtrToInt8Ty,        // super_class
2896       PtrToInt8Ty,        // name
2897       LongTy,             // version
2898       LongTy,             // info
2899       LongTy,             // instance_size
2900       IVars->getType(),   // ivars
2901       Methods->getType(), // methods
2902       // These are all filled in by the runtime, so we pretend
2903       PtrTy, // dtable
2904       PtrTy, // subclass_list
2905       PtrTy, // sibling_class
2906       PtrTy, // protocols
2907       PtrTy, // gc_object_type
2908       // New ABI:
2909       LongTy,                 // abi_version
2910       IvarOffsets->getType(), // ivar_offsets
2911       Properties->getType(),  // properties
2912       IntPtrTy,               // strong_pointers
2913       IntPtrTy                // weak_pointers
2914       );
2915
2916   ConstantInitBuilder Builder(CGM);
2917   auto Elements = Builder.beginStruct(ClassTy);
2918
2919   // Fill in the structure
2920
2921   // isa
2922   Elements.addBitCast(MetaClass, PtrToInt8Ty);
2923   // super_class
2924   Elements.add(SuperClass);
2925   // name
2926   Elements.add(MakeConstantString(Name, ".class_name"));
2927   // version
2928   Elements.addInt(LongTy, 0);
2929   // info
2930   Elements.addInt(LongTy, info);
2931   // instance_size
2932   if (isMeta) {
2933     llvm::DataLayout td(&TheModule);
2934     Elements.addInt(LongTy,
2935                     td.getTypeSizeInBits(ClassTy) /
2936                       CGM.getContext().getCharWidth());
2937   } else
2938     Elements.add(InstanceSize);
2939   // ivars
2940   Elements.add(IVars);
2941   // methods
2942   Elements.add(Methods);
2943   // These are all filled in by the runtime, so we pretend
2944   // dtable
2945   Elements.add(NULLPtr);
2946   // subclass_list
2947   Elements.add(NULLPtr);
2948   // sibling_class
2949   Elements.add(NULLPtr);
2950   // protocols
2951   Elements.addBitCast(Protocols, PtrTy);
2952   // gc_object_type
2953   Elements.add(NULLPtr);
2954   // abi_version
2955   Elements.addInt(LongTy, ClassABIVersion);
2956   // ivar_offsets
2957   Elements.add(IvarOffsets);
2958   // properties
2959   Elements.add(Properties);
2960   // strong_pointers
2961   Elements.add(StrongIvarBitmap);
2962   // weak_pointers
2963   Elements.add(WeakIvarBitmap);
2964   // Create an instance of the structure
2965   // This is now an externally visible symbol, so that we can speed up class
2966   // messages in the next ABI.  We may already have some weak references to
2967   // this, so check and fix them properly.
2968   std::string ClassSym((isMeta ? "_OBJC_METACLASS_": "_OBJC_CLASS_") +
2969           std::string(Name));
2970   llvm::GlobalVariable *ClassRef = TheModule.getNamedGlobal(ClassSym);
2971   llvm::Constant *Class =
2972     Elements.finishAndCreateGlobal(ClassSym, CGM.getPointerAlign(), false,
2973                                    llvm::GlobalValue::ExternalLinkage);
2974   if (ClassRef) {
2975     ClassRef->replaceAllUsesWith(llvm::ConstantExpr::getBitCast(Class,
2976                   ClassRef->getType()));
2977     ClassRef->removeFromParent();
2978     Class->setName(ClassSym);
2979   }
2980   return Class;
2981 }
2982
2983 llvm::Constant *CGObjCGNU::
2984 GenerateProtocolMethodList(ArrayRef<const ObjCMethodDecl*> Methods) {
2985   // Get the method structure type.
2986   llvm::StructType *ObjCMethodDescTy =
2987     llvm::StructType::get(CGM.getLLVMContext(), { PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty });
2988   ASTContext &Context = CGM.getContext();
2989   ConstantInitBuilder Builder(CGM);
2990   auto MethodList = Builder.beginStruct();
2991   MethodList.addInt(IntTy, Methods.size());
2992   auto MethodArray = MethodList.beginArray(ObjCMethodDescTy);
2993   for (auto *M : Methods) {
2994     auto Method = MethodArray.beginStruct(ObjCMethodDescTy);
2995     Method.add(MakeConstantString(M->getSelector().getAsString()));
2996     Method.add(MakeConstantString(Context.getObjCEncodingForMethodDecl(M)));
2997     Method.finishAndAddTo(MethodArray);
2998   }
2999   MethodArray.finishAndAddTo(MethodList);
3000   return MethodList.finishAndCreateGlobal(".objc_method_list",
3001                                           CGM.getPointerAlign());
3002 }
3003
3004 // Create the protocol list structure used in classes, categories and so on
3005 llvm::Constant *
3006 CGObjCGNU::GenerateProtocolList(ArrayRef<std::string> Protocols) {
3007
3008   ConstantInitBuilder Builder(CGM);
3009   auto ProtocolList = Builder.beginStruct();
3010   ProtocolList.add(NULLPtr);
3011   ProtocolList.addInt(LongTy, Protocols.size());
3012
3013   auto Elements = ProtocolList.beginArray(PtrToInt8Ty);
3014   for (const std::string *iter = Protocols.begin(), *endIter = Protocols.end();
3015       iter != endIter ; iter++) {
3016     llvm::Constant *protocol = nullptr;
3017     llvm::StringMap<llvm::Constant*>::iterator value =
3018       ExistingProtocols.find(*iter);
3019     if (value == ExistingProtocols.end()) {
3020       protocol = GenerateEmptyProtocol(*iter);
3021     } else {
3022       protocol = value->getValue();
3023     }
3024     Elements.addBitCast(protocol, PtrToInt8Ty);
3025   }
3026   Elements.finishAndAddTo(ProtocolList);
3027   return ProtocolList.finishAndCreateGlobal(".objc_protocol_list",
3028                                             CGM.getPointerAlign());
3029 }
3030
3031 llvm::Value *CGObjCGNU::GenerateProtocolRef(CodeGenFunction &CGF,
3032                                             const ObjCProtocolDecl *PD) {
3033   llvm::Constant *&protocol = ExistingProtocols[PD->getNameAsString()];
3034   if (!protocol)
3035     GenerateProtocol(PD);
3036   llvm::Type *T =
3037     CGM.getTypes().ConvertType(CGM.getContext().getObjCProtoType());
3038   return CGF.Builder.CreateBitCast(protocol, llvm::PointerType::getUnqual(T));
3039 }
3040
3041 llvm::Constant *
3042 CGObjCGNU::GenerateEmptyProtocol(StringRef ProtocolName) {
3043   llvm::Constant *ProtocolList = GenerateProtocolList({});
3044   llvm::Constant *MethodList = GenerateProtocolMethodList({});
3045   MethodList = llvm::ConstantExpr::getBitCast(MethodList, PtrToInt8Ty);
3046   // Protocols are objects containing lists of the methods implemented and
3047   // protocols adopted.
3048   ConstantInitBuilder Builder(CGM);
3049   auto Elements = Builder.beginStruct();
3050
3051   // The isa pointer must be set to a magic number so the runtime knows it's
3052   // the correct layout.
3053   Elements.add(llvm::ConstantExpr::getIntToPtr(
3054           llvm::ConstantInt::get(Int32Ty, ProtocolVersion), IdTy));
3055
3056   Elements.add(MakeConstantString(ProtocolName, ".objc_protocol_name"));
3057   Elements.add(ProtocolList); /* .protocol_list */
3058   Elements.add(MethodList);   /* .instance_methods */
3059   Elements.add(MethodList);   /* .class_methods */
3060   Elements.add(MethodList);   /* .optional_instance_methods */
3061   Elements.add(MethodList);   /* .optional_class_methods */
3062   Elements.add(NULLPtr);      /* .properties */
3063   Elements.add(NULLPtr);      /* .optional_properties */
3064   return Elements.finishAndCreateGlobal(SymbolForProtocol(ProtocolName),
3065                                         CGM.getPointerAlign());
3066 }
3067
3068 void CGObjCGNU::GenerateProtocol(const ObjCProtocolDecl *PD) {
3069   std::string ProtocolName = PD->getNameAsString();
3070
3071   // Use the protocol definition, if there is one.
3072   if (const ObjCProtocolDecl *Def = PD->getDefinition())
3073     PD = Def;
3074
3075   SmallVector<std::string, 16> Protocols;
3076   for (const auto *PI : PD->protocols())
3077     Protocols.push_back(PI->getNameAsString());
3078   SmallVector<const ObjCMethodDecl*, 16> InstanceMethods;
3079   SmallVector<const ObjCMethodDecl*, 16> OptionalInstanceMethods;
3080   for (const auto *I : PD->instance_methods())
3081     if (I->isOptional())
3082       OptionalInstanceMethods.push_back(I);
3083     else
3084       InstanceMethods.push_back(I);
3085   // Collect information about class methods:
3086   SmallVector<const ObjCMethodDecl*, 16> ClassMethods;
3087   SmallVector<const ObjCMethodDecl*, 16> OptionalClassMethods;
3088   for (const auto *I : PD->class_methods())
3089     if (I->isOptional())
3090       OptionalClassMethods.push_back(I);
3091     else
3092       ClassMethods.push_back(I);
3093
3094   llvm::Constant *ProtocolList = GenerateProtocolList(Protocols);
3095   llvm::Constant *InstanceMethodList =
3096     GenerateProtocolMethodList(InstanceMethods);
3097   llvm::Constant *ClassMethodList =
3098     GenerateProtocolMethodList(ClassMethods);
3099   llvm::Constant *OptionalInstanceMethodList =
3100     GenerateProtocolMethodList(OptionalInstanceMethods);
3101   llvm::Constant *OptionalClassMethodList =
3102     GenerateProtocolMethodList(OptionalClassMethods);
3103
3104   // Property metadata: name, attributes, isSynthesized, setter name, setter
3105   // types, getter name, getter types.
3106   // The isSynthesized value is always set to 0 in a protocol.  It exists to
3107   // simplify the runtime library by allowing it to use the same data
3108   // structures for protocol metadata everywhere.
3109
3110   llvm::Constant *PropertyList =
3111     GeneratePropertyList(nullptr, PD, false, false);
3112   llvm::Constant *OptionalPropertyList =
3113     GeneratePropertyList(nullptr, PD, false, true);
3114
3115   // Protocols are objects containing lists of the methods implemented and
3116   // protocols adopted.
3117   // The isa pointer must be set to a magic number so the runtime knows it's
3118   // the correct layout.
3119   ConstantInitBuilder Builder(CGM);
3120   auto Elements = Builder.beginStruct();
3121   Elements.add(
3122       llvm::ConstantExpr::getIntToPtr(
3123           llvm::ConstantInt::get(Int32Ty, ProtocolVersion), IdTy));
3124   Elements.add(MakeConstantString(ProtocolName));
3125   Elements.add(ProtocolList);
3126   Elements.add(InstanceMethodList);
3127   Elements.add(ClassMethodList);
3128   Elements.add(OptionalInstanceMethodList);
3129   Elements.add(OptionalClassMethodList);
3130   Elements.add(PropertyList);
3131   Elements.add(OptionalPropertyList);
3132   ExistingProtocols[ProtocolName] =
3133     llvm::ConstantExpr::getBitCast(
3134       Elements.finishAndCreateGlobal(".objc_protocol", CGM.getPointerAlign()),
3135       IdTy);
3136 }
3137 void CGObjCGNU::GenerateProtocolHolderCategory() {
3138   // Collect information about instance methods
3139
3140   ConstantInitBuilder Builder(CGM);
3141   auto Elements = Builder.beginStruct();
3142
3143   const std::string ClassName = "__ObjC_Protocol_Holder_Ugly_Hack";
3144   const std::string CategoryName = "AnotherHack";
3145   Elements.add(MakeConstantString(CategoryName));
3146   Elements.add(MakeConstantString(ClassName));
3147   // Instance method list
3148   Elements.addBitCast(GenerateMethodList(
3149           ClassName, CategoryName, {}, false), PtrTy);
3150   // Class method list
3151   Elements.addBitCast(GenerateMethodList(
3152           ClassName, CategoryName, {}, true), PtrTy);
3153
3154   // Protocol list
3155   ConstantInitBuilder ProtocolListBuilder(CGM);
3156   auto ProtocolList = ProtocolListBuilder.beginStruct();
3157   ProtocolList.add(NULLPtr);
3158   ProtocolList.addInt(LongTy, ExistingProtocols.size());
3159   auto ProtocolElements = ProtocolList.beginArray(PtrTy);
3160   for (auto iter = ExistingProtocols.begin(), endIter = ExistingProtocols.end();
3161        iter != endIter ; iter++) {
3162     ProtocolElements.addBitCast(iter->getValue(), PtrTy);
3163   }
3164   ProtocolElements.finishAndAddTo(ProtocolList);
3165   Elements.addBitCast(
3166                    ProtocolList.finishAndCreateGlobal(".objc_protocol_list",
3167                                                       CGM.getPointerAlign()),
3168                    PtrTy);
3169   Categories.push_back(llvm::ConstantExpr::getBitCast(
3170         Elements.finishAndCreateGlobal("", CGM.getPointerAlign()),
3171         PtrTy));
3172 }
3173
3174 /// Libobjc2 uses a bitfield representation where small(ish) bitfields are
3175 /// stored in a 64-bit value with the low bit set to 1 and the remaining 63
3176 /// bits set to their values, LSB first, while larger ones are stored in a
3177 /// structure of this / form:
3178 ///
3179 /// struct { int32_t length; int32_t values[length]; };
3180 ///
3181 /// The values in the array are stored in host-endian format, with the least
3182 /// significant bit being assumed to come first in the bitfield.  Therefore, a
3183 /// bitfield with the 64th bit set will be (int64_t)&{ 2, [0, 1<<31] }, while a
3184 /// bitfield / with the 63rd bit set will be 1<<64.
3185 llvm::Constant *CGObjCGNU::MakeBitField(ArrayRef<bool> bits) {
3186   int bitCount = bits.size();
3187   int ptrBits = CGM.getDataLayout().getPointerSizeInBits();
3188   if (bitCount < ptrBits) {
3189     uint64_t val = 1;
3190     for (int i=0 ; i<bitCount ; ++i) {
3191       if (bits[i]) val |= 1ULL<<(i+1);
3192     }
3193     return llvm::ConstantInt::get(IntPtrTy, val);
3194   }
3195   SmallVector<llvm::Constant *, 8> values;
3196   int v=0;
3197   while (v < bitCount) {
3198     int32_t word = 0;
3199     for (int i=0 ; (i<32) && (v<bitCount)  ; ++i) {
3200       if (bits[v]) word |= 1<<i;
3201       v++;
3202     }
3203     values.push_back(llvm::ConstantInt::get(Int32Ty, word));
3204   }
3205
3206   ConstantInitBuilder builder(CGM);
3207   auto fields = builder.beginStruct();
3208   fields.addInt(Int32Ty, values.size());
3209   auto array = fields.beginArray();
3210   for (auto v : values) array.add(v);
3211   array.finishAndAddTo(fields);
3212
3213   llvm::Constant *GS =
3214     fields.finishAndCreateGlobal("", CharUnits::fromQuantity(4));
3215   llvm::Constant *ptr = llvm::ConstantExpr::getPtrToInt(GS, IntPtrTy);
3216   return ptr;
3217 }
3218
3219 llvm::Constant *CGObjCGNU::GenerateCategoryProtocolList(const
3220     ObjCCategoryDecl *OCD) {
3221   SmallVector<std::string, 16> Protocols;
3222   for (const auto *PD : OCD->getReferencedProtocols())
3223     Protocols.push_back(PD->getNameAsString());
3224   return GenerateProtocolList(Protocols);
3225 }
3226
3227 void CGObjCGNU::GenerateCategory(const ObjCCategoryImplDecl *OCD) {
3228   const ObjCInterfaceDecl *Class = OCD->getClassInterface();
3229   std::string ClassName = Class->getNameAsString();
3230   std::string CategoryName = OCD->getNameAsString();
3231
3232   // Collect the names of referenced protocols
3233   const ObjCCategoryDecl *CatDecl = OCD->getCategoryDecl();
3234
3235   ConstantInitBuilder Builder(CGM);
3236   auto Elements = Builder.beginStruct();
3237   Elements.add(MakeConstantString(CategoryName));
3238   Elements.add(MakeConstantString(ClassName));
3239   // Instance method list
3240   SmallVector<ObjCMethodDecl*, 16> InstanceMethods;
3241   InstanceMethods.insert(InstanceMethods.begin(), OCD->instmeth_begin(),
3242       OCD->instmeth_end());
3243   Elements.addBitCast(
3244           GenerateMethodList(ClassName, CategoryName, InstanceMethods, false),
3245           PtrTy);
3246   // Class method list
3247
3248   SmallVector<ObjCMethodDecl*, 16> ClassMethods;
3249   ClassMethods.insert(ClassMethods.begin(), OCD->classmeth_begin(),
3250       OCD->classmeth_end());
3251   Elements.addBitCast(
3252           GenerateMethodList(ClassName, CategoryName, ClassMethods, true),
3253           PtrTy);
3254   // Protocol list
3255   Elements.addBitCast(GenerateCategoryProtocolList(CatDecl), PtrTy);
3256   if (isRuntime(ObjCRuntime::GNUstep, 2)) {
3257     const ObjCCategoryDecl *Category =
3258       Class->FindCategoryDeclaration(OCD->getIdentifier());
3259     if (Category) {
3260       // Instance properties
3261       Elements.addBitCast(GeneratePropertyList(OCD, Category, false), PtrTy);
3262       // Class properties
3263       Elements.addBitCast(GeneratePropertyList(OCD, Category, true), PtrTy);
3264     } else {
3265       Elements.addNullPointer(PtrTy);
3266       Elements.addNullPointer(PtrTy);
3267     }
3268   }
3269
3270   Categories.push_back(llvm::ConstantExpr::getBitCast(
3271         Elements.finishAndCreateGlobal(
3272           std::string(".objc_category_")+ClassName+CategoryName,
3273           CGM.getPointerAlign()),
3274         PtrTy));
3275 }
3276
3277 llvm::Constant *CGObjCGNU::GeneratePropertyList(const Decl *Container,
3278     const ObjCContainerDecl *OCD,
3279     bool isClassProperty,
3280     bool protocolOptionalProperties) {
3281
3282   SmallVector<const ObjCPropertyDecl *, 16> Properties;
3283   llvm::SmallPtrSet<const IdentifierInfo*, 16> PropertySet;
3284   bool isProtocol = isa<ObjCProtocolDecl>(OCD);
3285   ASTContext &Context = CGM.getContext();
3286
3287   std::function<void(const ObjCProtocolDecl *Proto)> collectProtocolProperties
3288     = [&](const ObjCProtocolDecl *Proto) {
3289       for (const auto *P : Proto->protocols())
3290         collectProtocolProperties(P);
3291       for (const auto *PD : Proto->properties()) {
3292         if (isClassProperty != PD->isClassProperty())
3293           continue;
3294         // Skip any properties that are declared in protocols that this class
3295         // conforms to but are not actually implemented by this class.
3296         if (!isProtocol && !Context.getObjCPropertyImplDeclForPropertyDecl(PD, Container))
3297           continue;
3298         if (!PropertySet.insert(PD->getIdentifier()).second)
3299           continue;
3300         Properties.push_back(PD);
3301       }
3302     };
3303
3304   if (const ObjCInterfaceDecl *OID = dyn_cast<ObjCInterfaceDecl>(OCD))
3305     for (const ObjCCategoryDecl *ClassExt : OID->known_extensions())
3306       for (auto *PD : ClassExt->properties()) {
3307         if (isClassProperty != PD->isClassProperty())
3308           continue;
3309         PropertySet.insert(PD->getIdentifier());
3310         Properties.push_back(PD);
3311       }
3312
3313   for (const auto *PD : OCD->properties()) {
3314     if (isClassProperty != PD->isClassProperty())
3315       continue;
3316     // If we're generating a list for a protocol, skip optional / required ones
3317     // when generating the other list.
3318     if (isProtocol && (protocolOptionalProperties != PD->isOptional()))
3319       continue;
3320     // Don't emit duplicate metadata for properties that were already in a
3321     // class extension.
3322     if (!PropertySet.insert(PD->getIdentifier()).second)
3323       continue;
3324
3325     Properties.push_back(PD);
3326   }
3327
3328   if (const ObjCInterfaceDecl *OID = dyn_cast<ObjCInterfaceDecl>(OCD))
3329     for (const auto *P : OID->all_referenced_protocols())
3330       collectProtocolProperties(P);
3331   else if (const ObjCCategoryDecl *CD = dyn_cast<ObjCCategoryDecl>(OCD))
3332     for (const auto *P : CD->protocols())
3333       collectProtocolProperties(P);
3334
3335   auto numProperties = Properties.size();
3336
3337   if (numProperties == 0)
3338     return NULLPtr;
3339
3340   ConstantInitBuilder builder(CGM);
3341   auto propertyList = builder.beginStruct();
3342   auto properties = PushPropertyListHeader(propertyList, numProperties);
3343
3344   // Add all of the property methods need adding to the method list and to the
3345   // property metadata list.
3346   for (auto *property : Properties) {
3347     bool isSynthesized = false;
3348     bool isDynamic = false;
3349     if (!isProtocol) {
3350       auto *propertyImpl = Context.getObjCPropertyImplDeclForPropertyDecl(property, Container);
3351       if (propertyImpl) {
3352         isSynthesized = (propertyImpl->getPropertyImplementation() ==
3353             ObjCPropertyImplDecl::Synthesize);
3354         isDynamic = (propertyImpl->getPropertyImplementation() ==
3355             ObjCPropertyImplDecl::Dynamic);
3356       }
3357     }
3358     PushProperty(properties, property, Container, isSynthesized, isDynamic);
3359   }
3360   properties.finishAndAddTo(propertyList);
3361
3362   return propertyList.finishAndCreateGlobal(".objc_property_list",
3363                                             CGM.getPointerAlign());
3364 }
3365
3366 void CGObjCGNU::RegisterAlias(const ObjCCompatibleAliasDecl *OAD) {
3367   // Get the class declaration for which the alias is specified.
3368   ObjCInterfaceDecl *ClassDecl =
3369     const_cast<ObjCInterfaceDecl *>(OAD->getClassInterface());
3370   ClassAliases.emplace_back(ClassDecl->getNameAsString(),
3371                             OAD->getNameAsString());
3372 }
3373
3374 void CGObjCGNU::GenerateClass(const ObjCImplementationDecl *OID) {
3375   ASTContext &Context = CGM.getContext();
3376
3377   // Get the superclass name.
3378   const ObjCInterfaceDecl * SuperClassDecl =
3379     OID->getClassInterface()->getSuperClass();
3380   std::string SuperClassName;
3381   if (SuperClassDecl) {
3382     SuperClassName = SuperClassDecl->getNameAsString();
3383     EmitClassRef(SuperClassName);
3384   }
3385
3386   // Get the class name
3387   ObjCInterfaceDecl *ClassDecl =
3388       const_cast<ObjCInterfaceDecl *>(OID->getClassInterface());
3389   std::string ClassName = ClassDecl->getNameAsString();
3390
3391   // Emit the symbol that is used to generate linker errors if this class is
3392   // referenced in other modules but not declared.
3393   std::string classSymbolName = "__objc_class_name_" + ClassName;
3394   if (auto *symbol = TheModule.getGlobalVariable(classSymbolName)) {
3395     symbol->setInitializer(llvm::ConstantInt::get(LongTy, 0));
3396   } else {
3397     new llvm::GlobalVariable(TheModule, LongTy, false,
3398                              llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
3399                              llvm::ConstantInt::get(LongTy, 0),
3400                              classSymbolName);
3401   }
3402
3403   // Get the size of instances.
3404   int instanceSize =
3405     Context.getASTObjCImplementationLayout(OID).getSize().getQuantity();
3406
3407   // Collect information about instance variables.
3408   SmallVector<llvm::Constant*, 16> IvarNames;
3409   SmallVector<llvm::Constant*, 16> IvarTypes;
3410   SmallVector<llvm::Constant*, 16> IvarOffsets;
3411   SmallVector<llvm::Constant*, 16> IvarAligns;
3412   SmallVector<Qualifiers::ObjCLifetime, 16> IvarOwnership;
3413
3414   ConstantInitBuilder IvarOffsetBuilder(CGM);
3415   auto IvarOffsetValues = IvarOffsetBuilder.beginArray(PtrToIntTy);
3416   SmallVector<bool, 16> WeakIvars;
3417   SmallVector<bool, 16> StrongIvars;
3418
3419   int superInstanceSize = !SuperClassDecl ? 0 :
3420     Context.getASTObjCInterfaceLayout(SuperClassDecl).getSize().getQuantity();
3421   // For non-fragile ivars, set the instance size to 0 - {the size of just this
3422   // class}.  The runtime will then set this to the correct value on load.
3423   if (CGM.getLangOpts().ObjCRuntime.isNonFragile()) {
3424     instanceSize = 0 - (instanceSize - superInstanceSize);
3425   }
3426
3427   for (const ObjCIvarDecl *IVD = ClassDecl->all_declared_ivar_begin(); IVD;
3428        IVD = IVD->getNextIvar()) {
3429       // Store the name
3430       IvarNames.push_back(MakeConstantString(IVD->getNameAsString()));
3431       // Get the type encoding for this ivar
3432       std::string TypeStr;
3433       Context.getObjCEncodingForType(IVD->getType(), TypeStr, IVD);
3434       IvarTypes.push_back(MakeConstantString(TypeStr));
3435       IvarAligns.push_back(llvm::ConstantInt::get(IntTy,
3436             Context.getTypeSize(IVD->getType())));
3437       // Get the offset
3438       uint64_t BaseOffset = ComputeIvarBaseOffset(CGM, OID, IVD);
3439       uint64_t Offset = BaseOffset;
3440       if (CGM.getLangOpts().ObjCRuntime.isNonFragile()) {
3441         Offset = BaseOffset - superInstanceSize;
3442       }
3443       llvm::Constant *OffsetValue = llvm::ConstantInt::get(IntTy, Offset);
3444       // Create the direct offset value
3445       std::string OffsetName = "__objc_ivar_offset_value_" + ClassName +"." +
3446           IVD->getNameAsString();
3447
3448       llvm::GlobalVariable *OffsetVar = TheModule.getGlobalVariable(OffsetName);
3449       if (OffsetVar) {
3450         OffsetVar->setInitializer(OffsetValue);
3451         // If this is the real definition, change its linkage type so that
3452         // different modules will use this one, rather than their private
3453         // copy.
3454         OffsetVar->setLinkage(llvm::GlobalValue::ExternalLinkage);
3455       } else
3456         OffsetVar = new llvm::GlobalVariable(TheModule, Int32Ty,
3457           false, llvm::GlobalValue::ExternalLinkage,
3458           OffsetValue, OffsetName);
3459       IvarOffsets.push_back(OffsetValue);
3460       IvarOffsetValues.add(OffsetVar);
3461       Qualifiers::ObjCLifetime lt = IVD->getType().getQualifiers().getObjCLifetime();
3462       IvarOwnership.push_back(lt);
3463       switch (lt) {
3464         case Qualifiers::OCL_Strong:
3465           StrongIvars.push_back(true);
3466           WeakIvars.push_back(false);
3467           break;
3468         case Qualifiers::OCL_Weak:
3469           StrongIvars.push_back(false);
3470           WeakIvars.push_back(true);
3471           break;
3472         default:
3473           StrongIvars.push_back(false);
3474           WeakIvars.push_back(false);
3475       }
3476   }
3477   llvm::Constant *StrongIvarBitmap = MakeBitField(StrongIvars);
3478   llvm::Constant *WeakIvarBitmap = MakeBitField(WeakIvars);
3479   llvm::GlobalVariable *IvarOffsetArray =
3480     IvarOffsetValues.finishAndCreateGlobal(".ivar.offsets",
3481                                            CGM.getPointerAlign());
3482
3483   // Collect information about instance methods
3484   SmallVector<const ObjCMethodDecl*, 16> InstanceMethods;
3485   InstanceMethods.insert(InstanceMethods.begin(), OID->instmeth_begin(),
3486       OID->instmeth_end());
3487
3488   SmallVector<const ObjCMethodDecl*, 16> ClassMethods;
3489   ClassMethods.insert(ClassMethods.begin(), OID->classmeth_begin(),
3490       OID->classmeth_end());
3491
3492   // Collect the same information about synthesized properties, which don't
3493   // show up in the instance method lists.
3494   for (auto *propertyImpl : OID->property_impls())
3495     if (propertyImpl->getPropertyImplementation() ==
3496         ObjCPropertyImplDecl::Synthesize) {
3497       ObjCPropertyDecl *property = propertyImpl->getPropertyDecl();
3498       auto addPropertyMethod = [&](const ObjCMethodDecl *accessor) {
3499         if (accessor)
3500           InstanceMethods.push_back(accessor);
3501       };
3502       addPropertyMethod(property->getGetterMethodDecl());
3503       addPropertyMethod(property->getSetterMethodDecl());
3504     }
3505
3506   llvm::Constant *Properties = GeneratePropertyList(OID, ClassDecl);
3507
3508   // Collect the names of referenced protocols
3509   SmallVector<std::string, 16> Protocols;
3510   for (const auto *I : ClassDecl->protocols())
3511     Protocols.push_back(I->getNameAsString());
3512
3513   // Get the superclass pointer.
3514   llvm::Constant *SuperClass;
3515   if (!SuperClassName.empty()) {
3516     SuperClass = MakeConstantString(SuperClassName, ".super_class_name");
3517   } else {
3518     SuperClass = llvm::ConstantPointerNull::get(PtrToInt8Ty);
3519   }
3520   // Empty vector used to construct empty method lists
3521   SmallVector<llvm::Constant*, 1>  empty;
3522   // Generate the method and instance variable lists
3523   llvm::Constant *MethodList = GenerateMethodList(ClassName, "",
3524       InstanceMethods, false);
3525   llvm::Constant *ClassMethodList = GenerateMethodList(ClassName, "",
3526       ClassMethods, true);
3527   llvm::Constant *IvarList = GenerateIvarList(IvarNames, IvarTypes,
3528       IvarOffsets, IvarAligns, IvarOwnership);
3529   // Irrespective of whether we are compiling for a fragile or non-fragile ABI,
3530   // we emit a symbol containing the offset for each ivar in the class.  This
3531   // allows code compiled for the non-Fragile ABI to inherit from code compiled
3532   // for the legacy ABI, without causing problems.  The converse is also
3533   // possible, but causes all ivar accesses to be fragile.
3534
3535   // Offset pointer for getting at the correct field in the ivar list when
3536   // setting up the alias.  These are: The base address for the global, the
3537   // ivar array (second field), the ivar in this list (set for each ivar), and
3538   // the offset (third field in ivar structure)
3539   llvm::Type *IndexTy = Int32Ty;
3540   llvm::Constant *offsetPointerIndexes[] = {Zeros[0],
3541       llvm::ConstantInt::get(IndexTy, ClassABIVersion > 1 ? 2 : 1), nullptr,
3542       llvm::ConstantInt::get(IndexTy, ClassABIVersion > 1 ? 3 : 2) };
3543
3544   unsigned ivarIndex = 0;
3545   for (const ObjCIvarDecl *IVD = ClassDecl->all_declared_ivar_begin(); IVD;
3546        IVD = IVD->getNextIvar()) {
3547       const std::string Name = GetIVarOffsetVariableName(ClassDecl, IVD);
3548       offsetPointerIndexes[2] = llvm::ConstantInt::get(IndexTy, ivarIndex);
3549       // Get the correct ivar field
3550       llvm::Constant *offsetValue = llvm::ConstantExpr::getGetElementPtr(
3551           cast<llvm::GlobalVariable>(IvarList)->getValueType(), IvarList,
3552           offsetPointerIndexes);
3553       // Get the existing variable, if one exists.
3554       llvm::GlobalVariable *offset = TheModule.getNamedGlobal(Name);
3555       if (offset) {
3556         offset->setInitializer(offsetValue);
3557         // If this is the real definition, change its linkage type so that
3558         // different modules will use this one, rather than their private
3559         // copy.
3560         offset->setLinkage(llvm::GlobalValue::ExternalLinkage);
3561       } else
3562         // Add a new alias if there isn't one already.
3563         new llvm::GlobalVariable(TheModule, offsetValue->getType(),
3564                 false, llvm::GlobalValue::ExternalLinkage, offsetValue, Name);
3565       ++ivarIndex;
3566   }
3567   llvm::Constant *ZeroPtr = llvm::ConstantInt::get(IntPtrTy, 0);
3568
3569   //Generate metaclass for class methods
3570   llvm::Constant *MetaClassStruct = GenerateClassStructure(
3571       NULLPtr, NULLPtr, 0x12L, ClassName.c_str(), nullptr, Zeros[0],
3572       NULLPtr, ClassMethodList, NULLPtr, NULLPtr,
3573       GeneratePropertyList(OID, ClassDecl, true), ZeroPtr, ZeroPtr, true);
3574   CGM.setGVProperties(cast<llvm::GlobalValue>(MetaClassStruct),
3575                       OID->getClassInterface());
3576
3577   // Generate the class structure
3578   llvm::Constant *ClassStruct = GenerateClassStructure(
3579       MetaClassStruct, SuperClass, 0x11L, ClassName.c_str(), nullptr,
3580       llvm::ConstantInt::get(LongTy, instanceSize), IvarList, MethodList,
3581       GenerateProtocolList(Protocols), IvarOffsetArray, Properties,
3582       StrongIvarBitmap, WeakIvarBitmap);
3583   CGM.setGVProperties(cast<llvm::GlobalValue>(ClassStruct),
3584                       OID->getClassInterface());
3585
3586   // Resolve the class aliases, if they exist.
3587   if (ClassPtrAlias) {
3588     ClassPtrAlias->replaceAllUsesWith(
3589         llvm::ConstantExpr::getBitCast(ClassStruct, IdTy));
3590     ClassPtrAlias->eraseFromParent();
3591     ClassPtrAlias = nullptr;
3592   }
3593   if (MetaClassPtrAlias) {
3594     MetaClassPtrAlias->replaceAllUsesWith(
3595         llvm::ConstantExpr::getBitCast(MetaClassStruct, IdTy));
3596     MetaClassPtrAlias->eraseFromParent();
3597     MetaClassPtrAlias = nullptr;
3598   }
3599
3600   // Add class structure to list to be added to the symtab later
3601   ClassStruct = llvm::ConstantExpr::getBitCast(ClassStruct, PtrToInt8Ty);
3602   Classes.push_back(ClassStruct);
3603 }
3604
3605 llvm::Function *CGObjCGNU::ModuleInitFunction() {
3606   // Only emit an ObjC load function if no Objective-C stuff has been called
3607   if (Classes.empty() && Categories.empty() && ConstantStrings.empty() &&
3608       ExistingProtocols.empty() && SelectorTable.empty())
3609     return nullptr;
3610
3611   // Add all referenced protocols to a category.
3612   GenerateProtocolHolderCategory();
3613
3614   llvm::StructType *selStructTy =
3615     dyn_cast<llvm::StructType>(SelectorTy->getElementType());
3616   llvm::Type *selStructPtrTy = SelectorTy;
3617   if (!selStructTy) {
3618     selStructTy = llvm::StructType::get(CGM.getLLVMContext(),
3619                                         { PtrToInt8Ty, PtrToInt8Ty });
3620     selStructPtrTy = llvm::PointerType::getUnqual(selStructTy);
3621   }
3622
3623   // Generate statics list:
3624   llvm::Constant *statics = NULLPtr;
3625   if (!ConstantStrings.empty()) {
3626     llvm::GlobalVariable *fileStatics = [&] {
3627       ConstantInitBuilder builder(CGM);
3628       auto staticsStruct = builder.beginStruct();
3629
3630       StringRef stringClass = CGM.getLangOpts().ObjCConstantStringClass;
3631       if (stringClass.empty()) stringClass = "NXConstantString";
3632       staticsStruct.add(MakeConstantString(stringClass,
3633                                            ".objc_static_class_name"));
3634
3635       auto array = staticsStruct.beginArray();
3636       array.addAll(ConstantStrings);
3637       array.add(NULLPtr);
3638       array.finishAndAddTo(staticsStruct);
3639
3640       return staticsStruct.finishAndCreateGlobal(".objc_statics",
3641                                                  CGM.getPointerAlign());
3642     }();
3643
3644     ConstantInitBuilder builder(CGM);
3645     auto allStaticsArray = builder.beginArray(fileStatics->getType());
3646     allStaticsArray.add(fileStatics);
3647     allStaticsArray.addNullPointer(fileStatics->getType());
3648
3649     statics = allStaticsArray.finishAndCreateGlobal(".objc_statics_ptr",
3650                                                     CGM.getPointerAlign());
3651     statics = llvm::ConstantExpr::getBitCast(statics, PtrTy);
3652   }
3653
3654   // Array of classes, categories, and constant objects.
3655
3656   SmallVector<llvm::GlobalAlias*, 16> selectorAliases;
3657   unsigned selectorCount;
3658
3659   // Pointer to an array of selectors used in this module.
3660   llvm::GlobalVariable *selectorList = [&] {
3661     ConstantInitBuilder builder(CGM);
3662     auto selectors = builder.beginArray(selStructTy);
3663     auto &table = SelectorTable; // MSVC workaround
3664     std::vector<Selector> allSelectors;
3665     for (auto &entry : table)
3666       allSelectors.push_back(entry.first);
3667     llvm::sort(allSelectors);
3668
3669     for (auto &untypedSel : allSelectors) {
3670       std::string selNameStr = untypedSel.getAsString();
3671       llvm::Constant *selName = ExportUniqueString(selNameStr, ".objc_sel_name");
3672
3673       for (TypedSelector &sel : table[untypedSel]) {
3674         llvm::Constant *selectorTypeEncoding = NULLPtr;
3675         if (!sel.first.empty())
3676           selectorTypeEncoding =
3677             MakeConstantString(sel.first, ".objc_sel_types");
3678
3679         auto selStruct = selectors.beginStruct(selStructTy);
3680         selStruct.add(selName);
3681         selStruct.add(selectorTypeEncoding);
3682         selStruct.finishAndAddTo(selectors);
3683
3684         // Store the selector alias for later replacement
3685         selectorAliases.push_back(sel.second);
3686       }
3687     }
3688
3689     // Remember the number of entries in the selector table.
3690     selectorCount = selectors.size();
3691
3692     // NULL-terminate the selector list.  This should not actually be required,
3693     // because the selector list has a length field.  Unfortunately, the GCC
3694     // runtime decides to ignore the length field and expects a NULL terminator,
3695     // and GCC cooperates with this by always setting the length to 0.
3696     auto selStruct = selectors.beginStruct(selStructTy);
3697     selStruct.add(NULLPtr);
3698     selStruct.add(NULLPtr);
3699     selStruct.finishAndAddTo(selectors);
3700
3701     return selectors.finishAndCreateGlobal(".objc_selector_list",
3702                                            CGM.getPointerAlign());
3703   }();
3704
3705   // Now that all of the static selectors exist, create pointers to them.
3706   for (unsigned i = 0; i < selectorCount; ++i) {
3707     llvm::Constant *idxs[] = {
3708       Zeros[0],
3709       llvm::ConstantInt::get(Int32Ty, i)
3710     };
3711     // FIXME: We're generating redundant loads and stores here!
3712     llvm::Constant *selPtr = llvm::ConstantExpr::getGetElementPtr(
3713         selectorList->getValueType(), selectorList, idxs);
3714     // If selectors are defined as an opaque type, cast the pointer to this
3715     // type.
3716     selPtr = llvm::ConstantExpr::getBitCast(selPtr, SelectorTy);
3717     selectorAliases[i]->replaceAllUsesWith(selPtr);
3718     selectorAliases[i]->eraseFromParent();
3719   }
3720
3721   llvm::GlobalVariable *symtab = [&] {
3722     ConstantInitBuilder builder(CGM);
3723     auto symtab = builder.beginStruct();
3724
3725     // Number of static selectors
3726     symtab.addInt(LongTy, selectorCount);
3727
3728     symtab.addBitCast(selectorList, selStructPtrTy);
3729
3730     // Number of classes defined.
3731     symtab.addInt(CGM.Int16Ty, Classes.size());
3732     // Number of categories defined
3733     symtab.addInt(CGM.Int16Ty, Categories.size());
3734
3735     // Create an array of classes, then categories, then static object instances
3736     auto classList = symtab.beginArray(PtrToInt8Ty);
3737     classList.addAll(Classes);
3738     classList.addAll(Categories);
3739     //  NULL-terminated list of static object instances (mainly constant strings)
3740     classList.add(statics);
3741     classList.add(NULLPtr);
3742     classList.finishAndAddTo(symtab);
3743
3744     // Construct the symbol table.
3745     return symtab.finishAndCreateGlobal("", CGM.getPointerAlign());
3746   }();
3747
3748   // The symbol table is contained in a module which has some version-checking
3749   // constants
3750   llvm::Constant *module = [&] {
3751     llvm::Type *moduleEltTys[] = {
3752       LongTy, LongTy, PtrToInt8Ty, symtab->getType(), IntTy
3753     };
3754     llvm::StructType *moduleTy =
3755       llvm::StructType::get(CGM.getLLVMContext(),
3756          makeArrayRef(moduleEltTys).drop_back(unsigned(RuntimeVersion < 10)));
3757
3758     ConstantInitBuilder builder(CGM);
3759     auto module = builder.beginStruct(moduleTy);
3760     // Runtime version, used for ABI compatibility checking.
3761     module.addInt(LongTy, RuntimeVersion);
3762     // sizeof(ModuleTy)
3763     module.addInt(LongTy, CGM.getDataLayout().getTypeStoreSize(moduleTy));
3764
3765     // The path to the source file where this module was declared
3766     SourceManager &SM = CGM.getContext().getSourceManager();
3767     const FileEntry *mainFile = SM.getFileEntryForID(SM.getMainFileID());
3768     std::string path =
3769       (Twine(mainFile->getDir()->getName()) + "/" + mainFile->getName()).str();
3770     module.add(MakeConstantString(path, ".objc_source_file_name"));
3771     module.add(symtab);
3772
3773     if (RuntimeVersion >= 10) {
3774       switch (CGM.getLangOpts().getGC()) {
3775       case LangOptions::GCOnly:
3776         module.addInt(IntTy, 2);
3777         break;
3778       case LangOptions::NonGC:
3779         if (CGM.getLangOpts().ObjCAutoRefCount)
3780           module.addInt(IntTy, 1);
3781         else
3782           module.addInt(IntTy, 0);
3783         break;
3784       case LangOptions::HybridGC:
3785         module.addInt(IntTy, 1);
3786         break;
3787       }
3788     }
3789
3790     return module.finishAndCreateGlobal("", CGM.getPointerAlign());
3791   }();
3792
3793   // Create the load function calling the runtime entry point with the module
3794   // structure
3795   llvm::Function * LoadFunction = llvm::Function::Create(
3796       llvm::FunctionType::get(llvm::Type::getVoidTy(VMContext), false),
3797       llvm::GlobalValue::InternalLinkage, ".objc_load_function",
3798       &TheModule);
3799   llvm::BasicBlock *EntryBB =
3800       llvm::BasicBlock::Create(VMContext, "entry", LoadFunction);
3801   CGBuilderTy Builder(CGM, VMContext);
3802   Builder.SetInsertPoint(EntryBB);
3803
3804   llvm::FunctionType *FT =
3805     llvm::FunctionType::get(Builder.getVoidTy(), module->getType(), true);
3806   llvm::FunctionCallee Register =
3807       CGM.CreateRuntimeFunction(FT, "__objc_exec_class");
3808   Builder.CreateCall(Register, module);
3809
3810   if (!ClassAliases.empty()) {
3811     llvm::Type *ArgTypes[2] = {PtrTy, PtrToInt8Ty};
3812     llvm::FunctionType *RegisterAliasTy =
3813       llvm::FunctionType::get(Builder.getVoidTy(),
3814                               ArgTypes, false);
3815     llvm::Function *RegisterAlias = llvm::Function::Create(
3816       RegisterAliasTy,
3817       llvm::GlobalValue::ExternalWeakLinkage, "class_registerAlias_np",
3818       &TheModule);
3819     llvm::BasicBlock *AliasBB =
3820       llvm::BasicBlock::Create(VMContext, "alias", LoadFunction);
3821     llvm::BasicBlock *NoAliasBB =
3822       llvm::BasicBlock::Create(VMContext, "no_alias", LoadFunction);
3823
3824     // Branch based on whether the runtime provided class_registerAlias_np()
3825     llvm::Value *HasRegisterAlias = Builder.CreateICmpNE(RegisterAlias,
3826             llvm::Constant::getNullValue(RegisterAlias->getType()));
3827     Builder.CreateCondBr(HasRegisterAlias, AliasBB, NoAliasBB);
3828
3829     // The true branch (has alias registration function):
3830     Builder.SetInsertPoint(AliasBB);
3831     // Emit alias registration calls:
3832     for (std::vector<ClassAliasPair>::iterator iter = ClassAliases.begin();
3833        iter != ClassAliases.end(); ++iter) {
3834        llvm::Constant *TheClass =
3835           TheModule.getGlobalVariable("_OBJC_CLASS_" + iter->first, true);
3836        if (TheClass) {
3837          TheClass = llvm::ConstantExpr::getBitCast(TheClass, PtrTy);
3838          Builder.CreateCall(RegisterAlias,
3839                             {TheClass, MakeConstantString(iter->second)});
3840        }
3841     }
3842     // Jump to end:
3843     Builder.CreateBr(NoAliasBB);
3844
3845     // Missing alias registration function, just return from the function:
3846     Builder.SetInsertPoint(NoAliasBB);
3847   }
3848   Builder.CreateRetVoid();
3849
3850   return LoadFunction;
3851 }
3852
3853 llvm::Function *CGObjCGNU::GenerateMethod(const ObjCMethodDecl *OMD,
3854                                           const ObjCContainerDecl *CD) {
3855   const ObjCCategoryImplDecl *OCD =
3856     dyn_cast<ObjCCategoryImplDecl>(OMD->getDeclContext());
3857   StringRef CategoryName = OCD ? OCD->getName() : "";
3858   StringRef ClassName = CD->getName();
3859   Selector MethodName = OMD->getSelector();
3860   bool isClassMethod = !OMD->isInstanceMethod();
3861
3862   CodeGenTypes &Types = CGM.getTypes();
3863   llvm::FunctionType *MethodTy =
3864     Types.GetFunctionType(Types.arrangeObjCMethodDeclaration(OMD));
3865   std::string FunctionName = SymbolNameForMethod(ClassName, CategoryName,
3866       MethodName, isClassMethod);
3867
3868   llvm::Function *Method
3869     = llvm::Function::Create(MethodTy,
3870                              llvm::GlobalValue::InternalLinkage,
3871                              FunctionName,
3872                              &TheModule);
3873   return Method;
3874 }
3875
3876 llvm::FunctionCallee CGObjCGNU::GetPropertyGetFunction() {
3877   return GetPropertyFn;
3878 }
3879
3880 llvm::FunctionCallee CGObjCGNU::GetPropertySetFunction() {
3881   return SetPropertyFn;
3882 }
3883
3884 llvm::FunctionCallee CGObjCGNU::GetOptimizedPropertySetFunction(bool atomic,
3885                                                                 bool copy) {
3886   return nullptr;
3887 }
3888
3889 llvm::FunctionCallee CGObjCGNU::GetGetStructFunction() {
3890   return GetStructPropertyFn;
3891 }
3892
3893 llvm::FunctionCallee CGObjCGNU::GetSetStructFunction() {
3894   return SetStructPropertyFn;
3895 }
3896
3897 llvm::FunctionCallee CGObjCGNU::GetCppAtomicObjectGetFunction() {
3898   return nullptr;
3899 }
3900
3901 llvm::FunctionCallee CGObjCGNU::GetCppAtomicObjectSetFunction() {
3902   return nullptr;
3903 }
3904
3905 llvm::FunctionCallee CGObjCGNU::EnumerationMutationFunction() {
3906   return EnumerationMutationFn;
3907 }
3908
3909 void CGObjCGNU::EmitSynchronizedStmt(CodeGenFunction &CGF,
3910                                      const ObjCAtSynchronizedStmt &S) {
3911   EmitAtSynchronizedStmt(CGF, S, SyncEnterFn, SyncExitFn);
3912 }
3913
3914
3915 void CGObjCGNU::EmitTryStmt(CodeGenFunction &CGF,
3916                             const ObjCAtTryStmt &S) {
3917   // Unlike the Apple non-fragile runtimes, which also uses
3918   // unwind-based zero cost exceptions, the GNU Objective C runtime's
3919   // EH support isn't a veneer over C++ EH.  Instead, exception
3920   // objects are created by objc_exception_throw and destroyed by
3921   // the personality function; this avoids the need for bracketing
3922   // catch handlers with calls to __blah_begin_catch/__blah_end_catch
3923   // (or even _Unwind_DeleteException), but probably doesn't
3924   // interoperate very well with foreign exceptions.
3925   //
3926   // In Objective-C++ mode, we actually emit something equivalent to the C++
3927   // exception handler.
3928   EmitTryCatchStmt(CGF, S, EnterCatchFn, ExitCatchFn, ExceptionReThrowFn);
3929 }
3930
3931 void CGObjCGNU::EmitThrowStmt(CodeGenFunction &CGF,
3932                               const ObjCAtThrowStmt &S,
3933                               bool ClearInsertionPoint) {
3934   llvm::Value *ExceptionAsObject;
3935   bool isRethrow = false;
3936
3937   if (const Expr *ThrowExpr = S.getThrowExpr()) {
3938     llvm::Value *Exception = CGF.EmitObjCThrowOperand(ThrowExpr);
3939     ExceptionAsObject = Exception;
3940   } else {
3941     assert((!CGF.ObjCEHValueStack.empty() && CGF.ObjCEHValueStack.back()) &&
3942            "Unexpected rethrow outside @catch block.");
3943     ExceptionAsObject = CGF.ObjCEHValueStack.back();
3944     isRethrow = true;
3945   }
3946   if (isRethrow && usesSEHExceptions) {
3947     // For SEH, ExceptionAsObject may be undef, because the catch handler is
3948     // not passed it for catchalls and so it is not visible to the catch
3949     // funclet.  The real thrown object will still be live on the stack at this
3950     // point and will be rethrown.  If we are explicitly rethrowing the object
3951     // that was passed into the `@catch` block, then this code path is not
3952     // reached and we will instead call `objc_exception_throw` with an explicit
3953     // argument.
3954     llvm::CallBase *Throw = CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(ExceptionReThrowFn);
3955     Throw->setDoesNotReturn();
3956   }
3957   else {
3958     ExceptionAsObject = CGF.Builder.CreateBitCast(ExceptionAsObject, IdTy);
3959     llvm::CallBase *Throw =
3960         CGF.EmitRuntimeCallOrInvoke(ExceptionThrowFn, ExceptionAsObject);
3961     Throw->setDoesNotReturn();
3962   }
3963   CGF.Builder.CreateUnreachable();
3964   if (ClearInsertionPoint)
3965     CGF.Builder.ClearInsertionPoint();
3966 }
3967
3968 llvm::Value * CGObjCGNU::EmitObjCWeakRead(CodeGenFunction &CGF,
3969                                           Address AddrWeakObj) {
3970   CGBuilderTy &B = CGF.Builder;
3971   AddrWeakObj = EnforceType(B, AddrWeakObj, PtrToIdTy);
3972   return B.CreateCall(WeakReadFn, AddrWeakObj.getPointer());
3973 }
3974
3975 void CGObjCGNU::EmitObjCWeakAssign(CodeGenFunction &CGF,
3976                                    llvm::Value *src, Address dst) {
3977   CGBuilderTy &B = CGF.Builder;
3978   src = EnforceType(B, src, IdTy);
3979   dst = EnforceType(B, dst, PtrToIdTy);
3980   B.CreateCall(WeakAssignFn, {src, dst.getPointer()});
3981 }
3982
3983 void CGObjCGNU::EmitObjCGlobalAssign(CodeGenFunction &CGF,
3984                                      llvm::Value *src, Address dst,
3985                                      bool threadlocal) {
3986   CGBuilderTy &B = CGF.Builder;
3987   src = EnforceType(B, src, IdTy);
3988   dst = EnforceType(B, dst, PtrToIdTy);
3989   // FIXME. Add threadloca assign API
3990   assert(!threadlocal && "EmitObjCGlobalAssign - Threal Local API NYI");
3991   B.CreateCall(GlobalAssignFn, {src, dst.getPointer()});
3992 }
3993
3994 void CGObjCGNU::EmitObjCIvarAssign(CodeGenFunction &CGF,
3995                                    llvm::Value *src, Address dst,
3996                                    llvm::Value *ivarOffset) {
3997   CGBuilderTy &B = CGF.Builder;
3998   src = EnforceType(B, src, IdTy);
3999   dst = EnforceType(B, dst, IdTy);
4000   B.CreateCall(IvarAssignFn, {src, dst.getPointer(), ivarOffset});
4001 }
4002
4003 void CGObjCGNU::EmitObjCStrongCastAssign(CodeGenFunction &CGF,
4004                                          llvm::Value *src, Address dst) {
4005   CGBuilderTy &B = CGF.Builder;
4006   src = EnforceType(B, src, IdTy);
4007   dst = EnforceType(B, dst, PtrToIdTy);
4008   B.CreateCall(StrongCastAssignFn, {src, dst.getPointer()});
4009 }
4010
4011 void CGObjCGNU::EmitGCMemmoveCollectable(CodeGenFunction &CGF,
4012                                          Address DestPtr,
4013                                          Address SrcPtr,
4014                                          llvm::Value *Size) {
4015   CGBuilderTy &B = CGF.Builder;
4016   DestPtr = EnforceType(B, DestPtr, PtrTy);
4017   SrcPtr = EnforceType(B, SrcPtr, PtrTy);
4018
4019   B.CreateCall(MemMoveFn, {DestPtr.getPointer(), SrcPtr.getPointer(), Size});
4020 }
4021
4022 llvm::GlobalVariable *CGObjCGNU::ObjCIvarOffsetVariable(
4023                               const ObjCInterfaceDecl *ID,
4024                               const ObjCIvarDecl *Ivar) {
4025   const std::string Name = GetIVarOffsetVariableName(ID, Ivar);
4026   // Emit the variable and initialize it with what we think the correct value
4027   // is.  This allows code compiled with non-fragile ivars to work correctly
4028   // when linked against code which isn't (most of the time).
4029   llvm::GlobalVariable *IvarOffsetPointer = TheModule.getNamedGlobal(Name);
4030   if (!IvarOffsetPointer)
4031     IvarOffsetPointer = new llvm::GlobalVariable(TheModule,
4032             llvm::Type::getInt32PtrTy(VMContext), false,
4033             llvm::GlobalValue::ExternalLinkage, nullptr, Name);
4034   return IvarOffsetPointer;
4035 }
4036
4037 LValue CGObjCGNU::EmitObjCValueForIvar(CodeGenFunction &CGF,
4038                                        QualType ObjectTy,
4039                                        llvm::Value *BaseValue,
4040                                        const ObjCIvarDecl *Ivar,
4041                                        unsigned CVRQualifiers) {
4042   const ObjCInterfaceDecl *ID =
4043     ObjectTy->castAs<ObjCObjectType>()->getInterface();
4044   return EmitValueForIvarAtOffset(CGF, ID, BaseValue, Ivar, CVRQualifiers,
4045                                   EmitIvarOffset(CGF, ID, Ivar));
4046 }
4047
4048 static const ObjCInterfaceDecl *FindIvarInterface(ASTContext &Context,
4049                                                   const ObjCInterfaceDecl *OID,
4050                                                   const ObjCIvarDecl *OIVD) {
4051   for (const ObjCIvarDecl *next = OID->all_declared_ivar_begin(); next;
4052        next = next->getNextIvar()) {
4053     if (OIVD == next)
4054       return OID;
4055   }
4056
4057   // Otherwise check in the super class.
4058   if (const ObjCInterfaceDecl *Super = OID->getSuperClass())
4059     return FindIvarInterface(Context, Super, OIVD);
4060
4061   return nullptr;
4062 }
4063
4064 llvm::Value *CGObjCGNU::EmitIvarOffset(CodeGenFunction &CGF,
4065                          const ObjCInterfaceDecl *Interface,
4066                          const ObjCIvarDecl *Ivar) {
4067   if (CGM.getLangOpts().ObjCRuntime.isNonFragile()) {
4068     Interface = FindIvarInterface(CGM.getContext(), Interface, Ivar);
4069
4070     // The MSVC linker cannot have a single global defined as LinkOnceAnyLinkage
4071     // and ExternalLinkage, so create a reference to the ivar global and rely on
4072     // the definition being created as part of GenerateClass.
4073     if (RuntimeVersion < 10 ||
4074         CGF.CGM.getTarget().getTriple().isKnownWindowsMSVCEnvironment())
4075       return CGF.Builder.CreateZExtOrBitCast(
4076           CGF.Builder.CreateAlignedLoad(
4077               Int32Ty, CGF.Builder.CreateAlignedLoad(
4078                            ObjCIvarOffsetVariable(Interface, Ivar),
4079                            CGF.getPointerAlign(), "ivar"),
4080               CharUnits::fromQuantity(4)),
4081           PtrDiffTy);
4082     std::string name = "__objc_ivar_offset_value_" +
4083       Interface->getNameAsString() +"." + Ivar->getNameAsString();
4084     CharUnits Align = CGM.getIntAlign();
4085     llvm::Value *Offset = TheModule.getGlobalVariable(name);
4086     if (!Offset) {
4087       auto GV = new llvm::GlobalVariable(TheModule, IntTy,
4088           false, llvm::GlobalValue::LinkOnceAnyLinkage,
4089           llvm::Constant::getNullValue(IntTy), name);
4090       GV->setAlignment(Align.getAsAlign());
4091       Offset = GV;
4092     }
4093     Offset = CGF.Builder.CreateAlignedLoad(Offset, Align);
4094     if (Offset->getType() != PtrDiffTy)
4095       Offset = CGF.Builder.CreateZExtOrBitCast(Offset, PtrDiffTy);
4096     return Offset;
4097   }
4098   uint64_t Offset = ComputeIvarBaseOffset(CGF.CGM, Interface, Ivar);
4099   return llvm::ConstantInt::get(PtrDiffTy, Offset, /*isSigned*/true);
4100 }
4101
4102 CGObjCRuntime *
4103 clang::CodeGen::CreateGNUObjCRuntime(CodeGenModule &CGM) {
4104   auto Runtime = CGM.getLangOpts().ObjCRuntime;
4105   switch (Runtime.getKind()) {
4106   case ObjCRuntime::GNUstep:
4107     if (Runtime.getVersion() >= VersionTuple(2, 0))
4108       return new CGObjCGNUstep2(CGM);
4109     return new CGObjCGNUstep(CGM);
4110
4111   case ObjCRuntime::GCC:
4112     return new CGObjCGCC(CGM);
4113
4114   case ObjCRuntime::ObjFW:
4115     return new CGObjCObjFW(CGM);
4116
4117   case ObjCRuntime::FragileMacOSX:
4118   case ObjCRuntime::MacOSX:
4119   case ObjCRuntime::iOS:
4120   case ObjCRuntime::WatchOS:
4121     llvm_unreachable("these runtimes are not GNU runtimes");
4122   }
4123   llvm_unreachable("bad runtime");
4124 }