]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm-project/llvm/lib/CodeGen/AsmPrinter/CodeViewDebug.cpp
Move all sources from the llvm project into contrib/llvm-project.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm-project / llvm / lib / CodeGen / AsmPrinter / CodeViewDebug.cpp
1 //===- llvm/lib/CodeGen/AsmPrinter/CodeViewDebug.cpp ----------------------===//
2 //
3 // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
4 // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
5 // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
6 //
7 //===----------------------------------------------------------------------===//
8 //
9 // This file contains support for writing Microsoft CodeView debug info.
10 //
11 //===----------------------------------------------------------------------===//
12
13 #include "CodeViewDebug.h"
14 #include "DwarfExpression.h"
15 #include "llvm/ADT/APSInt.h"
16 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
17 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
18 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
19 #include "llvm/ADT/MapVector.h"
20 #include "llvm/ADT/None.h"
21 #include "llvm/ADT/Optional.h"
22 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
23 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
24 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
25 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
26 #include "llvm/ADT/TinyPtrVector.h"
27 #include "llvm/ADT/Triple.h"
28 #include "llvm/ADT/Twine.h"
29 #include "llvm/BinaryFormat/COFF.h"
30 #include "llvm/BinaryFormat/Dwarf.h"
31 #include "llvm/CodeGen/AsmPrinter.h"
32 #include "llvm/CodeGen/LexicalScopes.h"
33 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
34 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
35 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
36 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
37 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
38 #include "llvm/CodeGen/TargetFrameLowering.h"
39 #include "llvm/CodeGen/TargetRegisterInfo.h"
40 #include "llvm/CodeGen/TargetSubtargetInfo.h"
41 #include "llvm/Config/llvm-config.h"
42 #include "llvm/DebugInfo/CodeView/CVTypeVisitor.h"
43 #include "llvm/DebugInfo/CodeView/CodeView.h"
44 #include "llvm/DebugInfo/CodeView/CodeViewRecordIO.h"
45 #include "llvm/DebugInfo/CodeView/ContinuationRecordBuilder.h"
46 #include "llvm/DebugInfo/CodeView/DebugInlineeLinesSubsection.h"
47 #include "llvm/DebugInfo/CodeView/EnumTables.h"
48 #include "llvm/DebugInfo/CodeView/Line.h"
49 #include "llvm/DebugInfo/CodeView/SymbolRecord.h"
50 #include "llvm/DebugInfo/CodeView/TypeDumpVisitor.h"
51 #include "llvm/DebugInfo/CodeView/TypeIndex.h"
52 #include "llvm/DebugInfo/CodeView/TypeRecord.h"
53 #include "llvm/DebugInfo/CodeView/TypeTableCollection.h"
54 #include "llvm/DebugInfo/CodeView/TypeVisitorCallbackPipeline.h"
55 #include "llvm/IR/Constants.h"
56 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
57 #include "llvm/IR/DebugInfoMetadata.h"
58 #include "llvm/IR/DebugLoc.h"
59 #include "llvm/IR/Function.h"
60 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
61 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
62 #include "llvm/IR/Metadata.h"
63 #include "llvm/IR/Module.h"
64 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
65 #include "llvm/MC/MCContext.h"
66 #include "llvm/MC/MCSectionCOFF.h"
67 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
68 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
69 #include "llvm/Support/BinaryByteStream.h"
70 #include "llvm/Support/BinaryStreamReader.h"
71 #include "llvm/Support/BinaryStreamWriter.h"
72 #include "llvm/Support/Casting.h"
73 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
74 #include "llvm/Support/Compiler.h"
75 #include "llvm/Support/Endian.h"
76 #include "llvm/Support/Error.h"
77 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
78 #include "llvm/Support/FormatVariadic.h"
79 #include "llvm/Support/Path.h"
80 #include "llvm/Support/SMLoc.h"
81 #include "llvm/Support/ScopedPrinter.h"
82 #include "llvm/Target/TargetLoweringObjectFile.h"
83 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
84 #include <algorithm>
85 #include <cassert>
86 #include <cctype>
87 #include <cstddef>
88 #include <cstdint>
89 #include <iterator>
90 #include <limits>
91 #include <string>
92 #include <utility>
93 #include <vector>
94
95 using namespace llvm;
96 using namespace llvm::codeview;
97
98 namespace {
99 class CVMCAdapter : public CodeViewRecordStreamer {
100 public:
101   CVMCAdapter(MCStreamer &OS) : OS(&OS) {}
102
103   void EmitBytes(StringRef Data) { OS->EmitBytes(Data); }
104
105   void EmitIntValue(uint64_t Value, unsigned Size) {
106     OS->EmitIntValueInHex(Value, Size);
107   }
108
109   void EmitBinaryData(StringRef Data) { OS->EmitBinaryData(Data); }
110
111   void AddComment(const Twine &T) { OS->AddComment(T); }
112
113 private:
114   MCStreamer *OS = nullptr;
115 };
116 } // namespace
117
118 static CPUType mapArchToCVCPUType(Triple::ArchType Type) {
119   switch (Type) {
120   case Triple::ArchType::x86:
121     return CPUType::Pentium3;
122   case Triple::ArchType::x86_64:
123     return CPUType::X64;
124   case Triple::ArchType::thumb:
125     return CPUType::Thumb;
126   case Triple::ArchType::aarch64:
127     return CPUType::ARM64;
128   default:
129     report_fatal_error("target architecture doesn't map to a CodeView CPUType");
130   }
131 }
132
133 CodeViewDebug::CodeViewDebug(AsmPrinter *AP)
134     : DebugHandlerBase(AP), OS(*Asm->OutStreamer), TypeTable(Allocator) {
135   // If module doesn't have named metadata anchors or COFF debug section
136   // is not available, skip any debug info related stuff.
137   if (!MMI->getModule()->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu") ||
138       !AP->getObjFileLowering().getCOFFDebugSymbolsSection()) {
139     Asm = nullptr;
140     MMI->setDebugInfoAvailability(false);
141     return;
142   }
143   // Tell MMI that we have debug info.
144   MMI->setDebugInfoAvailability(true);
145
146   TheCPU =
147       mapArchToCVCPUType(Triple(MMI->getModule()->getTargetTriple()).getArch());
148
149   collectGlobalVariableInfo();
150
151   // Check if we should emit type record hashes.
152   ConstantInt *GH = mdconst::extract_or_null<ConstantInt>(
153       MMI->getModule()->getModuleFlag("CodeViewGHash"));
154   EmitDebugGlobalHashes = GH && !GH->isZero();
155 }
156
157 StringRef CodeViewDebug::getFullFilepath(const DIFile *File) {
158   std::string &Filepath = FileToFilepathMap[File];
159   if (!Filepath.empty())
160     return Filepath;
161
162   StringRef Dir = File->getDirectory(), Filename = File->getFilename();
163
164   // If this is a Unix-style path, just use it as is. Don't try to canonicalize
165   // it textually because one of the path components could be a symlink.
166   if (Dir.startswith("/") || Filename.startswith("/")) {
167     if (llvm::sys::path::is_absolute(Filename, llvm::sys::path::Style::posix))
168       return Filename;
169     Filepath = Dir;
170     if (Dir.back() != '/')
171       Filepath += '/';
172     Filepath += Filename;
173     return Filepath;
174   }
175
176   // Clang emits directory and relative filename info into the IR, but CodeView
177   // operates on full paths.  We could change Clang to emit full paths too, but
178   // that would increase the IR size and probably not needed for other users.
179   // For now, just concatenate and canonicalize the path here.
180   if (Filename.find(':') == 1)
181     Filepath = Filename;
182   else
183     Filepath = (Dir + "\\" + Filename).str();
184
185   // Canonicalize the path.  We have to do it textually because we may no longer
186   // have access the file in the filesystem.
187   // First, replace all slashes with backslashes.
188   std::replace(Filepath.begin(), Filepath.end(), '/', '\\');
189
190   // Remove all "\.\" with "\".
191   size_t Cursor = 0;
192   while ((Cursor = Filepath.find("\\.\\", Cursor)) != std::string::npos)
193     Filepath.erase(Cursor, 2);
194
195   // Replace all "\XXX\..\" with "\".  Don't try too hard though as the original
196   // path should be well-formatted, e.g. start with a drive letter, etc.
197   Cursor = 0;
198   while ((Cursor = Filepath.find("\\..\\", Cursor)) != std::string::npos) {
199     // Something's wrong if the path starts with "\..\", abort.
200     if (Cursor == 0)
201       break;
202
203     size_t PrevSlash = Filepath.rfind('\\', Cursor - 1);
204     if (PrevSlash == std::string::npos)
205       // Something's wrong, abort.
206       break;
207
208     Filepath.erase(PrevSlash, Cursor + 3 - PrevSlash);
209     // The next ".." might be following the one we've just erased.
210     Cursor = PrevSlash;
211   }
212
213   // Remove all duplicate backslashes.
214   Cursor = 0;
215   while ((Cursor = Filepath.find("\\\\", Cursor)) != std::string::npos)
216     Filepath.erase(Cursor, 1);
217
218   return Filepath;
219 }
220
221 unsigned CodeViewDebug::maybeRecordFile(const DIFile *F) {
222   StringRef FullPath = getFullFilepath(F);
223   unsigned NextId = FileIdMap.size() + 1;
224   auto Insertion = FileIdMap.insert(std::make_pair(FullPath, NextId));
225   if (Insertion.second) {
226     // We have to compute the full filepath and emit a .cv_file directive.
227     ArrayRef<uint8_t> ChecksumAsBytes;
228     FileChecksumKind CSKind = FileChecksumKind::None;
229     if (F->getChecksum()) {
230       std::string Checksum = fromHex(F->getChecksum()->Value);
231       void *CKMem = OS.getContext().allocate(Checksum.size(), 1);
232       memcpy(CKMem, Checksum.data(), Checksum.size());
233       ChecksumAsBytes = ArrayRef<uint8_t>(
234           reinterpret_cast<const uint8_t *>(CKMem), Checksum.size());
235       switch (F->getChecksum()->Kind) {
236       case DIFile::CSK_MD5:  CSKind = FileChecksumKind::MD5; break;
237       case DIFile::CSK_SHA1: CSKind = FileChecksumKind::SHA1; break;
238       }
239     }
240     bool Success = OS.EmitCVFileDirective(NextId, FullPath, ChecksumAsBytes,
241                                           static_cast<unsigned>(CSKind));
242     (void)Success;
243     assert(Success && ".cv_file directive failed");
244   }
245   return Insertion.first->second;
246 }
247
248 CodeViewDebug::InlineSite &
249 CodeViewDebug::getInlineSite(const DILocation *InlinedAt,
250                              const DISubprogram *Inlinee) {
251   auto SiteInsertion = CurFn->InlineSites.insert({InlinedAt, InlineSite()});
252   InlineSite *Site = &SiteInsertion.first->second;
253   if (SiteInsertion.second) {
254     unsigned ParentFuncId = CurFn->FuncId;
255     if (const DILocation *OuterIA = InlinedAt->getInlinedAt())
256       ParentFuncId =
257           getInlineSite(OuterIA, InlinedAt->getScope()->getSubprogram())
258               .SiteFuncId;
259
260     Site->SiteFuncId = NextFuncId++;
261     OS.EmitCVInlineSiteIdDirective(
262         Site->SiteFuncId, ParentFuncId, maybeRecordFile(InlinedAt->getFile()),
263         InlinedAt->getLine(), InlinedAt->getColumn(), SMLoc());
264     Site->Inlinee = Inlinee;
265     InlinedSubprograms.insert(Inlinee);
266     getFuncIdForSubprogram(Inlinee);
267   }
268   return *Site;
269 }
270
271 static StringRef getPrettyScopeName(const DIScope *Scope) {
272   StringRef ScopeName = Scope->getName();
273   if (!ScopeName.empty())
274     return ScopeName;
275
276   switch (Scope->getTag()) {
277   case dwarf::DW_TAG_enumeration_type:
278   case dwarf::DW_TAG_class_type:
279   case dwarf::DW_TAG_structure_type:
280   case dwarf::DW_TAG_union_type:
281     return "<unnamed-tag>";
282   case dwarf::DW_TAG_namespace:
283     return "`anonymous namespace'";
284   }
285
286   return StringRef();
287 }
288
289 static const DISubprogram *getQualifiedNameComponents(
290     const DIScope *Scope, SmallVectorImpl<StringRef> &QualifiedNameComponents) {
291   const DISubprogram *ClosestSubprogram = nullptr;
292   while (Scope != nullptr) {
293     if (ClosestSubprogram == nullptr)
294       ClosestSubprogram = dyn_cast<DISubprogram>(Scope);
295     StringRef ScopeName = getPrettyScopeName(Scope);
296     if (!ScopeName.empty())
297       QualifiedNameComponents.push_back(ScopeName);
298     Scope = Scope->getScope();
299   }
300   return ClosestSubprogram;
301 }
302
303 static std::string getQualifiedName(ArrayRef<StringRef> QualifiedNameComponents,
304                                     StringRef TypeName) {
305   std::string FullyQualifiedName;
306   for (StringRef QualifiedNameComponent :
307        llvm::reverse(QualifiedNameComponents)) {
308     FullyQualifiedName.append(QualifiedNameComponent);
309     FullyQualifiedName.append("::");
310   }
311   FullyQualifiedName.append(TypeName);
312   return FullyQualifiedName;
313 }
314
315 static std::string getFullyQualifiedName(const DIScope *Scope, StringRef Name) {
316   SmallVector<StringRef, 5> QualifiedNameComponents;
317   getQualifiedNameComponents(Scope, QualifiedNameComponents);
318   return getQualifiedName(QualifiedNameComponents, Name);
319 }
320
321 struct CodeViewDebug::TypeLoweringScope {
322   TypeLoweringScope(CodeViewDebug &CVD) : CVD(CVD) { ++CVD.TypeEmissionLevel; }
323   ~TypeLoweringScope() {
324     // Don't decrement TypeEmissionLevel until after emitting deferred types, so
325     // inner TypeLoweringScopes don't attempt to emit deferred types.
326     if (CVD.TypeEmissionLevel == 1)
327       CVD.emitDeferredCompleteTypes();
328     --CVD.TypeEmissionLevel;
329   }
330   CodeViewDebug &CVD;
331 };
332
333 static std::string getFullyQualifiedName(const DIScope *Ty) {
334   const DIScope *Scope = Ty->getScope();
335   return getFullyQualifiedName(Scope, getPrettyScopeName(Ty));
336 }
337
338 TypeIndex CodeViewDebug::getScopeIndex(const DIScope *Scope) {
339   // No scope means global scope and that uses the zero index.
340   if (!Scope || isa<DIFile>(Scope))
341     return TypeIndex();
342
343   assert(!isa<DIType>(Scope) && "shouldn't make a namespace scope for a type");
344
345   // Check if we've already translated this scope.
346   auto I = TypeIndices.find({Scope, nullptr});
347   if (I != TypeIndices.end())
348     return I->second;
349
350   // Build the fully qualified name of the scope.
351   std::string ScopeName = getFullyQualifiedName(Scope);
352   StringIdRecord SID(TypeIndex(), ScopeName);
353   auto TI = TypeTable.writeLeafType(SID);
354   return recordTypeIndexForDINode(Scope, TI);
355 }
356
357 TypeIndex CodeViewDebug::getFuncIdForSubprogram(const DISubprogram *SP) {
358   assert(SP);
359
360   // Check if we've already translated this subprogram.
361   auto I = TypeIndices.find({SP, nullptr});
362   if (I != TypeIndices.end())
363     return I->second;
364
365   // The display name includes function template arguments. Drop them to match
366   // MSVC.
367   StringRef DisplayName = SP->getName().split('<').first;
368
369   const DIScope *Scope = SP->getScope();
370   TypeIndex TI;
371   if (const auto *Class = dyn_cast_or_null<DICompositeType>(Scope)) {
372     // If the scope is a DICompositeType, then this must be a method. Member
373     // function types take some special handling, and require access to the
374     // subprogram.
375     TypeIndex ClassType = getTypeIndex(Class);
376     MemberFuncIdRecord MFuncId(ClassType, getMemberFunctionType(SP, Class),
377                                DisplayName);
378     TI = TypeTable.writeLeafType(MFuncId);
379   } else {
380     // Otherwise, this must be a free function.
381     TypeIndex ParentScope = getScopeIndex(Scope);
382     FuncIdRecord FuncId(ParentScope, getTypeIndex(SP->getType()), DisplayName);
383     TI = TypeTable.writeLeafType(FuncId);
384   }
385
386   return recordTypeIndexForDINode(SP, TI);
387 }
388
389 static bool isNonTrivial(const DICompositeType *DCTy) {
390   return ((DCTy->getFlags() & DINode::FlagNonTrivial) == DINode::FlagNonTrivial);
391 }
392
393 static FunctionOptions
394 getFunctionOptions(const DISubroutineType *Ty,
395                    const DICompositeType *ClassTy = nullptr,
396                    StringRef SPName = StringRef("")) {
397   FunctionOptions FO = FunctionOptions::None;
398   const DIType *ReturnTy = nullptr;
399   if (auto TypeArray = Ty->getTypeArray()) {
400     if (TypeArray.size())
401       ReturnTy = TypeArray[0];
402   }
403
404   if (auto *ReturnDCTy = dyn_cast_or_null<DICompositeType>(ReturnTy)) {
405     if (isNonTrivial(ReturnDCTy))
406       FO |= FunctionOptions::CxxReturnUdt;
407   }
408
409   // DISubroutineType is unnamed. Use DISubprogram's i.e. SPName in comparison.
410   if (ClassTy && isNonTrivial(ClassTy) && SPName == ClassTy->getName()) {
411     FO |= FunctionOptions::Constructor;
412
413   // TODO: put the FunctionOptions::ConstructorWithVirtualBases flag.
414
415   }
416   return FO;
417 }
418
419 TypeIndex CodeViewDebug::getMemberFunctionType(const DISubprogram *SP,
420                                                const DICompositeType *Class) {
421   // Always use the method declaration as the key for the function type. The
422   // method declaration contains the this adjustment.
423   if (SP->getDeclaration())
424     SP = SP->getDeclaration();
425   assert(!SP->getDeclaration() && "should use declaration as key");
426
427   // Key the MemberFunctionRecord into the map as {SP, Class}. It won't collide
428   // with the MemberFuncIdRecord, which is keyed in as {SP, nullptr}.
429   auto I = TypeIndices.find({SP, Class});
430   if (I != TypeIndices.end())
431     return I->second;
432
433   // Make sure complete type info for the class is emitted *after* the member
434   // function type, as the complete class type is likely to reference this
435   // member function type.
436   TypeLoweringScope S(*this);
437   const bool IsStaticMethod = (SP->getFlags() & DINode::FlagStaticMember) != 0;
438
439   FunctionOptions FO = getFunctionOptions(SP->getType(), Class, SP->getName());
440   TypeIndex TI = lowerTypeMemberFunction(
441       SP->getType(), Class, SP->getThisAdjustment(), IsStaticMethod, FO);
442   return recordTypeIndexForDINode(SP, TI, Class);
443 }
444
445 TypeIndex CodeViewDebug::recordTypeIndexForDINode(const DINode *Node,
446                                                   TypeIndex TI,
447                                                   const DIType *ClassTy) {
448   auto InsertResult = TypeIndices.insert({{Node, ClassTy}, TI});
449   (void)InsertResult;
450   assert(InsertResult.second && "DINode was already assigned a type index");
451   return TI;
452 }
453
454 unsigned CodeViewDebug::getPointerSizeInBytes() {
455   return MMI->getModule()->getDataLayout().getPointerSizeInBits() / 8;
456 }
457
458 void CodeViewDebug::recordLocalVariable(LocalVariable &&Var,
459                                         const LexicalScope *LS) {
460   if (const DILocation *InlinedAt = LS->getInlinedAt()) {
461     // This variable was inlined. Associate it with the InlineSite.
462     const DISubprogram *Inlinee = Var.DIVar->getScope()->getSubprogram();
463     InlineSite &Site = getInlineSite(InlinedAt, Inlinee);
464     Site.InlinedLocals.emplace_back(Var);
465   } else {
466     // This variable goes into the corresponding lexical scope.
467     ScopeVariables[LS].emplace_back(Var);
468   }
469 }
470
471 static void addLocIfNotPresent(SmallVectorImpl<const DILocation *> &Locs,
472                                const DILocation *Loc) {
473   auto B = Locs.begin(), E = Locs.end();
474   if (std::find(B, E, Loc) == E)
475     Locs.push_back(Loc);
476 }
477
478 void CodeViewDebug::maybeRecordLocation(const DebugLoc &DL,
479                                         const MachineFunction *MF) {
480   // Skip this instruction if it has the same location as the previous one.
481   if (!DL || DL == PrevInstLoc)
482     return;
483
484   const DIScope *Scope = DL.get()->getScope();
485   if (!Scope)
486     return;
487
488   // Skip this line if it is longer than the maximum we can record.
489   LineInfo LI(DL.getLine(), DL.getLine(), /*IsStatement=*/true);
490   if (LI.getStartLine() != DL.getLine() || LI.isAlwaysStepInto() ||
491       LI.isNeverStepInto())
492     return;
493
494   ColumnInfo CI(DL.getCol(), /*EndColumn=*/0);
495   if (CI.getStartColumn() != DL.getCol())
496     return;
497
498   if (!CurFn->HaveLineInfo)
499     CurFn->HaveLineInfo = true;
500   unsigned FileId = 0;
501   if (PrevInstLoc.get() && PrevInstLoc->getFile() == DL->getFile())
502     FileId = CurFn->LastFileId;
503   else
504     FileId = CurFn->LastFileId = maybeRecordFile(DL->getFile());
505   PrevInstLoc = DL;
506
507   unsigned FuncId = CurFn->FuncId;
508   if (const DILocation *SiteLoc = DL->getInlinedAt()) {
509     const DILocation *Loc = DL.get();
510
511     // If this location was actually inlined from somewhere else, give it the ID
512     // of the inline call site.
513     FuncId =
514         getInlineSite(SiteLoc, Loc->getScope()->getSubprogram()).SiteFuncId;
515
516     // Ensure we have links in the tree of inline call sites.
517     bool FirstLoc = true;
518     while ((SiteLoc = Loc->getInlinedAt())) {
519       InlineSite &Site =
520           getInlineSite(SiteLoc, Loc->getScope()->getSubprogram());
521       if (!FirstLoc)
522         addLocIfNotPresent(Site.ChildSites, Loc);
523       FirstLoc = false;
524       Loc = SiteLoc;
525     }
526     addLocIfNotPresent(CurFn->ChildSites, Loc);
527   }
528
529   OS.EmitCVLocDirective(FuncId, FileId, DL.getLine(), DL.getCol(),
530                         /*PrologueEnd=*/false, /*IsStmt=*/false,
531                         DL->getFilename(), SMLoc());
532 }
533
534 void CodeViewDebug::emitCodeViewMagicVersion() {
535   OS.EmitValueToAlignment(4);
536   OS.AddComment("Debug section magic");
537   OS.EmitIntValue(COFF::DEBUG_SECTION_MAGIC, 4);
538 }
539
540 void CodeViewDebug::endModule() {
541   if (!Asm || !MMI->hasDebugInfo())
542     return;
543
544   assert(Asm != nullptr);
545
546   // The COFF .debug$S section consists of several subsections, each starting
547   // with a 4-byte control code (e.g. 0xF1, 0xF2, etc) and then a 4-byte length
548   // of the payload followed by the payload itself.  The subsections are 4-byte
549   // aligned.
550
551   // Use the generic .debug$S section, and make a subsection for all the inlined
552   // subprograms.
553   switchToDebugSectionForSymbol(nullptr);
554
555   MCSymbol *CompilerInfo = beginCVSubsection(DebugSubsectionKind::Symbols);
556   emitCompilerInformation();
557   endCVSubsection(CompilerInfo);
558
559   emitInlineeLinesSubsection();
560
561   // Emit per-function debug information.
562   for (auto &P : FnDebugInfo)
563     if (!P.first->isDeclarationForLinker())
564       emitDebugInfoForFunction(P.first, *P.second);
565
566   // Emit global variable debug information.
567   setCurrentSubprogram(nullptr);
568   emitDebugInfoForGlobals();
569
570   // Emit retained types.
571   emitDebugInfoForRetainedTypes();
572
573   // Switch back to the generic .debug$S section after potentially processing
574   // comdat symbol sections.
575   switchToDebugSectionForSymbol(nullptr);
576
577   // Emit UDT records for any types used by global variables.
578   if (!GlobalUDTs.empty()) {
579     MCSymbol *SymbolsEnd = beginCVSubsection(DebugSubsectionKind::Symbols);
580     emitDebugInfoForUDTs(GlobalUDTs);
581     endCVSubsection(SymbolsEnd);
582   }
583
584   // This subsection holds a file index to offset in string table table.
585   OS.AddComment("File index to string table offset subsection");
586   OS.EmitCVFileChecksumsDirective();
587
588   // This subsection holds the string table.
589   OS.AddComment("String table");
590   OS.EmitCVStringTableDirective();
591
592   // Emit S_BUILDINFO, which points to LF_BUILDINFO. Put this in its own symbol
593   // subsection in the generic .debug$S section at the end. There is no
594   // particular reason for this ordering other than to match MSVC.
595   emitBuildInfo();
596
597   // Emit type information and hashes last, so that any types we translate while
598   // emitting function info are included.
599   emitTypeInformation();
600
601   if (EmitDebugGlobalHashes)
602     emitTypeGlobalHashes();
603
604   clear();
605 }
606
607 static void
608 emitNullTerminatedSymbolName(MCStreamer &OS, StringRef S,
609                              unsigned MaxFixedRecordLength = 0xF00) {
610   // The maximum CV record length is 0xFF00. Most of the strings we emit appear
611   // after a fixed length portion of the record. The fixed length portion should
612   // always be less than 0xF00 (3840) bytes, so truncate the string so that the
613   // overall record size is less than the maximum allowed.
614   SmallString<32> NullTerminatedString(
615       S.take_front(MaxRecordLength - MaxFixedRecordLength - 1));
616   NullTerminatedString.push_back('\0');
617   OS.EmitBytes(NullTerminatedString);
618 }
619
620 static StringRef getTypeLeafName(TypeLeafKind TypeKind) {
621   for (const EnumEntry<TypeLeafKind> &EE : getTypeLeafNames())
622     if (EE.Value == TypeKind)
623       return EE.Name;
624   return "";
625 }
626
627 void CodeViewDebug::emitTypeInformation() {
628   if (TypeTable.empty())
629     return;
630
631   // Start the .debug$T or .debug$P section with 0x4.
632   OS.SwitchSection(Asm->getObjFileLowering().getCOFFDebugTypesSection());
633   emitCodeViewMagicVersion();
634
635   SmallString<8> CommentPrefix;
636   if (OS.isVerboseAsm()) {
637     CommentPrefix += '\t';
638     CommentPrefix += Asm->MAI->getCommentString();
639     CommentPrefix += ' ';
640   }
641
642   TypeTableCollection Table(TypeTable.records());
643   SmallString<512> CommentBlock;
644   raw_svector_ostream CommentOS(CommentBlock);
645   std::unique_ptr<ScopedPrinter> SP;
646   std::unique_ptr<TypeDumpVisitor> TDV;
647   TypeVisitorCallbackPipeline Pipeline;
648
649   if (OS.isVerboseAsm()) {
650     // To construct block comment describing the type record for readability.
651     SP = llvm::make_unique<ScopedPrinter>(CommentOS);
652     SP->setPrefix(CommentPrefix);
653     TDV = llvm::make_unique<TypeDumpVisitor>(Table, SP.get(), false);
654     Pipeline.addCallbackToPipeline(*TDV);
655   }
656
657   // To emit type record using Codeview MCStreamer adapter
658   CVMCAdapter CVMCOS(OS);
659   TypeRecordMapping typeMapping(CVMCOS);
660   Pipeline.addCallbackToPipeline(typeMapping);
661
662   Optional<TypeIndex> B = Table.getFirst();
663   while (B) {
664     // This will fail if the record data is invalid.
665     CVType Record = Table.getType(*B);
666
667     CommentBlock.clear();
668
669     auto RecordLen = Record.length();
670     auto RecordKind = Record.kind();
671     if (OS.isVerboseAsm())
672       CVMCOS.AddComment("Record length");
673     CVMCOS.EmitIntValue(RecordLen - 2, 2);
674     if (OS.isVerboseAsm())
675       CVMCOS.AddComment("Record kind: " + getTypeLeafName(RecordKind));
676     CVMCOS.EmitIntValue(RecordKind, sizeof(RecordKind));
677
678     Error E = codeview::visitTypeRecord(Record, *B, Pipeline);
679
680     if (E) {
681       logAllUnhandledErrors(std::move(E), errs(), "error: ");
682       llvm_unreachable("produced malformed type record");
683     }
684
685     if (OS.isVerboseAsm()) {
686       // emitRawComment will insert its own tab and comment string before
687       // the first line, so strip off our first one. It also prints its own
688       // newline.
689       OS.emitRawComment(
690           CommentOS.str().drop_front(CommentPrefix.size() - 1).rtrim());
691     }
692     B = Table.getNext(*B);
693   }
694 }
695
696 void CodeViewDebug::emitTypeGlobalHashes() {
697   if (TypeTable.empty())
698     return;
699
700   // Start the .debug$H section with the version and hash algorithm, currently
701   // hardcoded to version 0, SHA1.
702   OS.SwitchSection(Asm->getObjFileLowering().getCOFFGlobalTypeHashesSection());
703
704   OS.EmitValueToAlignment(4);
705   OS.AddComment("Magic");
706   OS.EmitIntValue(COFF::DEBUG_HASHES_SECTION_MAGIC, 4);
707   OS.AddComment("Section Version");
708   OS.EmitIntValue(0, 2);
709   OS.AddComment("Hash Algorithm");
710   OS.EmitIntValue(uint16_t(GlobalTypeHashAlg::SHA1_8), 2);
711
712   TypeIndex TI(TypeIndex::FirstNonSimpleIndex);
713   for (const auto &GHR : TypeTable.hashes()) {
714     if (OS.isVerboseAsm()) {
715       // Emit an EOL-comment describing which TypeIndex this hash corresponds
716       // to, as well as the stringified SHA1 hash.
717       SmallString<32> Comment;
718       raw_svector_ostream CommentOS(Comment);
719       CommentOS << formatv("{0:X+} [{1}]", TI.getIndex(), GHR);
720       OS.AddComment(Comment);
721       ++TI;
722     }
723     assert(GHR.Hash.size() == 8);
724     StringRef S(reinterpret_cast<const char *>(GHR.Hash.data()),
725                 GHR.Hash.size());
726     OS.EmitBinaryData(S);
727   }
728 }
729
730 static SourceLanguage MapDWLangToCVLang(unsigned DWLang) {
731   switch (DWLang) {
732   case dwarf::DW_LANG_C:
733   case dwarf::DW_LANG_C89:
734   case dwarf::DW_LANG_C99:
735   case dwarf::DW_LANG_C11:
736   case dwarf::DW_LANG_ObjC:
737     return SourceLanguage::C;
738   case dwarf::DW_LANG_C_plus_plus:
739   case dwarf::DW_LANG_C_plus_plus_03:
740   case dwarf::DW_LANG_C_plus_plus_11:
741   case dwarf::DW_LANG_C_plus_plus_14:
742     return SourceLanguage::Cpp;
743   case dwarf::DW_LANG_Fortran77:
744   case dwarf::DW_LANG_Fortran90:
745   case dwarf::DW_LANG_Fortran03:
746   case dwarf::DW_LANG_Fortran08:
747     return SourceLanguage::Fortran;
748   case dwarf::DW_LANG_Pascal83:
749     return SourceLanguage::Pascal;
750   case dwarf::DW_LANG_Cobol74:
751   case dwarf::DW_LANG_Cobol85:
752     return SourceLanguage::Cobol;
753   case dwarf::DW_LANG_Java:
754     return SourceLanguage::Java;
755   case dwarf::DW_LANG_D:
756     return SourceLanguage::D;
757   case dwarf::DW_LANG_Swift:
758     return SourceLanguage::Swift;
759   default:
760     // There's no CodeView representation for this language, and CV doesn't
761     // have an "unknown" option for the language field, so we'll use MASM,
762     // as it's very low level.
763     return SourceLanguage::Masm;
764   }
765 }
766
767 namespace {
768 struct Version {
769   int Part[4];
770 };
771 } // end anonymous namespace
772
773 // Takes a StringRef like "clang 4.0.0.0 (other nonsense 123)" and parses out
774 // the version number.
775 static Version parseVersion(StringRef Name) {
776   Version V = {{0}};
777   int N = 0;
778   for (const char C : Name) {
779     if (isdigit(C)) {
780       V.Part[N] *= 10;
781       V.Part[N] += C - '0';
782     } else if (C == '.') {
783       ++N;
784       if (N >= 4)
785         return V;
786     } else if (N > 0)
787       return V;
788   }
789   return V;
790 }
791
792 void CodeViewDebug::emitCompilerInformation() {
793   MCSymbol *CompilerEnd = beginSymbolRecord(SymbolKind::S_COMPILE3);
794   uint32_t Flags = 0;
795
796   NamedMDNode *CUs = MMI->getModule()->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
797   const MDNode *Node = *CUs->operands().begin();
798   const auto *CU = cast<DICompileUnit>(Node);
799
800   // The low byte of the flags indicates the source language.
801   Flags = MapDWLangToCVLang(CU->getSourceLanguage());
802   // TODO:  Figure out which other flags need to be set.
803
804   OS.AddComment("Flags and language");
805   OS.EmitIntValue(Flags, 4);
806
807   OS.AddComment("CPUType");
808   OS.EmitIntValue(static_cast<uint64_t>(TheCPU), 2);
809
810   StringRef CompilerVersion = CU->getProducer();
811   Version FrontVer = parseVersion(CompilerVersion);
812   OS.AddComment("Frontend version");
813   for (int N = 0; N < 4; ++N)
814     OS.EmitIntValue(FrontVer.Part[N], 2);
815
816   // Some Microsoft tools, like Binscope, expect a backend version number of at
817   // least 8.something, so we'll coerce the LLVM version into a form that
818   // guarantees it'll be big enough without really lying about the version.
819   int Major = 1000 * LLVM_VERSION_MAJOR +
820               10 * LLVM_VERSION_MINOR +
821               LLVM_VERSION_PATCH;
822   // Clamp it for builds that use unusually large version numbers.
823   Major = std::min<int>(Major, std::numeric_limits<uint16_t>::max());
824   Version BackVer = {{ Major, 0, 0, 0 }};
825   OS.AddComment("Backend version");
826   for (int N = 0; N < 4; ++N)
827     OS.EmitIntValue(BackVer.Part[N], 2);
828
829   OS.AddComment("Null-terminated compiler version string");
830   emitNullTerminatedSymbolName(OS, CompilerVersion);
831
832   endSymbolRecord(CompilerEnd);
833 }
834
835 static TypeIndex getStringIdTypeIdx(GlobalTypeTableBuilder &TypeTable,
836                                     StringRef S) {
837   StringIdRecord SIR(TypeIndex(0x0), S);
838   return TypeTable.writeLeafType(SIR);
839 }
840
841 void CodeViewDebug::emitBuildInfo() {
842   // First, make LF_BUILDINFO. It's a sequence of strings with various bits of
843   // build info. The known prefix is:
844   // - Absolute path of current directory
845   // - Compiler path
846   // - Main source file path, relative to CWD or absolute
847   // - Type server PDB file
848   // - Canonical compiler command line
849   // If frontend and backend compilation are separated (think llc or LTO), it's
850   // not clear if the compiler path should refer to the executable for the
851   // frontend or the backend. Leave it blank for now.
852   TypeIndex BuildInfoArgs[BuildInfoRecord::MaxArgs] = {};
853   NamedMDNode *CUs = MMI->getModule()->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
854   const MDNode *Node = *CUs->operands().begin(); // FIXME: Multiple CUs.
855   const auto *CU = cast<DICompileUnit>(Node);
856   const DIFile *MainSourceFile = CU->getFile();
857   BuildInfoArgs[BuildInfoRecord::CurrentDirectory] =
858       getStringIdTypeIdx(TypeTable, MainSourceFile->getDirectory());
859   BuildInfoArgs[BuildInfoRecord::SourceFile] =
860       getStringIdTypeIdx(TypeTable, MainSourceFile->getFilename());
861   // FIXME: Path to compiler and command line. PDB is intentionally blank unless
862   // we implement /Zi type servers.
863   BuildInfoRecord BIR(BuildInfoArgs);
864   TypeIndex BuildInfoIndex = TypeTable.writeLeafType(BIR);
865
866   // Make a new .debug$S subsection for the S_BUILDINFO record, which points
867   // from the module symbols into the type stream.
868   MCSymbol *BISubsecEnd = beginCVSubsection(DebugSubsectionKind::Symbols);
869   MCSymbol *BIEnd = beginSymbolRecord(SymbolKind::S_BUILDINFO);
870   OS.AddComment("LF_BUILDINFO index");
871   OS.EmitIntValue(BuildInfoIndex.getIndex(), 4);
872   endSymbolRecord(BIEnd);
873   endCVSubsection(BISubsecEnd);
874 }
875
876 void CodeViewDebug::emitInlineeLinesSubsection() {
877   if (InlinedSubprograms.empty())
878     return;
879
880   OS.AddComment("Inlinee lines subsection");
881   MCSymbol *InlineEnd = beginCVSubsection(DebugSubsectionKind::InlineeLines);
882
883   // We emit the checksum info for files.  This is used by debuggers to
884   // determine if a pdb matches the source before loading it.  Visual Studio,
885   // for instance, will display a warning that the breakpoints are not valid if
886   // the pdb does not match the source.
887   OS.AddComment("Inlinee lines signature");
888   OS.EmitIntValue(unsigned(InlineeLinesSignature::Normal), 4);
889
890   for (const DISubprogram *SP : InlinedSubprograms) {
891     assert(TypeIndices.count({SP, nullptr}));
892     TypeIndex InlineeIdx = TypeIndices[{SP, nullptr}];
893
894     OS.AddBlankLine();
895     unsigned FileId = maybeRecordFile(SP->getFile());
896     OS.AddComment("Inlined function " + SP->getName() + " starts at " +
897                   SP->getFilename() + Twine(':') + Twine(SP->getLine()));
898     OS.AddBlankLine();
899     OS.AddComment("Type index of inlined function");
900     OS.EmitIntValue(InlineeIdx.getIndex(), 4);
901     OS.AddComment("Offset into filechecksum table");
902     OS.EmitCVFileChecksumOffsetDirective(FileId);
903     OS.AddComment("Starting line number");
904     OS.EmitIntValue(SP->getLine(), 4);
905   }
906
907   endCVSubsection(InlineEnd);
908 }
909
910 void CodeViewDebug::emitInlinedCallSite(const FunctionInfo &FI,
911                                         const DILocation *InlinedAt,
912                                         const InlineSite &Site) {
913   assert(TypeIndices.count({Site.Inlinee, nullptr}));
914   TypeIndex InlineeIdx = TypeIndices[{Site.Inlinee, nullptr}];
915
916   // SymbolRecord
917   MCSymbol *InlineEnd = beginSymbolRecord(SymbolKind::S_INLINESITE);
918
919   OS.AddComment("PtrParent");
920   OS.EmitIntValue(0, 4);
921   OS.AddComment("PtrEnd");
922   OS.EmitIntValue(0, 4);
923   OS.AddComment("Inlinee type index");
924   OS.EmitIntValue(InlineeIdx.getIndex(), 4);
925
926   unsigned FileId = maybeRecordFile(Site.Inlinee->getFile());
927   unsigned StartLineNum = Site.Inlinee->getLine();
928
929   OS.EmitCVInlineLinetableDirective(Site.SiteFuncId, FileId, StartLineNum,
930                                     FI.Begin, FI.End);
931
932   endSymbolRecord(InlineEnd);
933
934   emitLocalVariableList(FI, Site.InlinedLocals);
935
936   // Recurse on child inlined call sites before closing the scope.
937   for (const DILocation *ChildSite : Site.ChildSites) {
938     auto I = FI.InlineSites.find(ChildSite);
939     assert(I != FI.InlineSites.end() &&
940            "child site not in function inline site map");
941     emitInlinedCallSite(FI, ChildSite, I->second);
942   }
943
944   // Close the scope.
945   emitEndSymbolRecord(SymbolKind::S_INLINESITE_END);
946 }
947
948 void CodeViewDebug::switchToDebugSectionForSymbol(const MCSymbol *GVSym) {
949   // If we have a symbol, it may be in a section that is COMDAT. If so, find the
950   // comdat key. A section may be comdat because of -ffunction-sections or
951   // because it is comdat in the IR.
952   MCSectionCOFF *GVSec =
953       GVSym ? dyn_cast<MCSectionCOFF>(&GVSym->getSection()) : nullptr;
954   const MCSymbol *KeySym = GVSec ? GVSec->getCOMDATSymbol() : nullptr;
955
956   MCSectionCOFF *DebugSec = cast<MCSectionCOFF>(
957       Asm->getObjFileLowering().getCOFFDebugSymbolsSection());
958   DebugSec = OS.getContext().getAssociativeCOFFSection(DebugSec, KeySym);
959
960   OS.SwitchSection(DebugSec);
961
962   // Emit the magic version number if this is the first time we've switched to
963   // this section.
964   if (ComdatDebugSections.insert(DebugSec).second)
965     emitCodeViewMagicVersion();
966 }
967
968 // Emit an S_THUNK32/S_END symbol pair for a thunk routine.
969 // The only supported thunk ordinal is currently the standard type.
970 void CodeViewDebug::emitDebugInfoForThunk(const Function *GV,
971                                           FunctionInfo &FI,
972                                           const MCSymbol *Fn) {
973   std::string FuncName = GlobalValue::dropLLVMManglingEscape(GV->getName());
974   const ThunkOrdinal ordinal = ThunkOrdinal::Standard; // Only supported kind.
975
976   OS.AddComment("Symbol subsection for " + Twine(FuncName));
977   MCSymbol *SymbolsEnd = beginCVSubsection(DebugSubsectionKind::Symbols);
978
979   // Emit S_THUNK32
980   MCSymbol *ThunkRecordEnd = beginSymbolRecord(SymbolKind::S_THUNK32);
981   OS.AddComment("PtrParent");
982   OS.EmitIntValue(0, 4);
983   OS.AddComment("PtrEnd");
984   OS.EmitIntValue(0, 4);
985   OS.AddComment("PtrNext");
986   OS.EmitIntValue(0, 4);
987   OS.AddComment("Thunk section relative address");
988   OS.EmitCOFFSecRel32(Fn, /*Offset=*/0);
989   OS.AddComment("Thunk section index");
990   OS.EmitCOFFSectionIndex(Fn);
991   OS.AddComment("Code size");
992   OS.emitAbsoluteSymbolDiff(FI.End, Fn, 2);
993   OS.AddComment("Ordinal");
994   OS.EmitIntValue(unsigned(ordinal), 1);
995   OS.AddComment("Function name");
996   emitNullTerminatedSymbolName(OS, FuncName);
997   // Additional fields specific to the thunk ordinal would go here.
998   endSymbolRecord(ThunkRecordEnd);
999
1000   // Local variables/inlined routines are purposely omitted here.  The point of
1001   // marking this as a thunk is so Visual Studio will NOT stop in this routine.
1002
1003   // Emit S_PROC_ID_END
1004   emitEndSymbolRecord(SymbolKind::S_PROC_ID_END);
1005
1006   endCVSubsection(SymbolsEnd);
1007 }
1008
1009 void CodeViewDebug::emitDebugInfoForFunction(const Function *GV,
1010                                              FunctionInfo &FI) {
1011   // For each function there is a separate subsection which holds the PC to
1012   // file:line table.
1013   const MCSymbol *Fn = Asm->getSymbol(GV);
1014   assert(Fn);
1015
1016   // Switch to the to a comdat section, if appropriate.
1017   switchToDebugSectionForSymbol(Fn);
1018
1019   std::string FuncName;
1020   auto *SP = GV->getSubprogram();
1021   assert(SP);
1022   setCurrentSubprogram(SP);
1023
1024   if (SP->isThunk()) {
1025     emitDebugInfoForThunk(GV, FI, Fn);
1026     return;
1027   }
1028
1029   // If we have a display name, build the fully qualified name by walking the
1030   // chain of scopes.
1031   if (!SP->getName().empty())
1032     FuncName = getFullyQualifiedName(SP->getScope(), SP->getName());
1033
1034   // If our DISubprogram name is empty, use the mangled name.
1035   if (FuncName.empty())
1036     FuncName = GlobalValue::dropLLVMManglingEscape(GV->getName());
1037
1038   // Emit FPO data, but only on 32-bit x86. No other platforms use it.
1039   if (Triple(MMI->getModule()->getTargetTriple()).getArch() == Triple::x86)
1040     OS.EmitCVFPOData(Fn);
1041
1042   // Emit a symbol subsection, required by VS2012+ to find function boundaries.
1043   OS.AddComment("Symbol subsection for " + Twine(FuncName));
1044   MCSymbol *SymbolsEnd = beginCVSubsection(DebugSubsectionKind::Symbols);
1045   {
1046     SymbolKind ProcKind = GV->hasLocalLinkage() ? SymbolKind::S_LPROC32_ID
1047                                                 : SymbolKind::S_GPROC32_ID;
1048     MCSymbol *ProcRecordEnd = beginSymbolRecord(ProcKind);
1049
1050     // These fields are filled in by tools like CVPACK which run after the fact.
1051     OS.AddComment("PtrParent");
1052     OS.EmitIntValue(0, 4);
1053     OS.AddComment("PtrEnd");
1054     OS.EmitIntValue(0, 4);
1055     OS.AddComment("PtrNext");
1056     OS.EmitIntValue(0, 4);
1057     // This is the important bit that tells the debugger where the function
1058     // code is located and what's its size:
1059     OS.AddComment("Code size");
1060     OS.emitAbsoluteSymbolDiff(FI.End, Fn, 4);
1061     OS.AddComment("Offset after prologue");
1062     OS.EmitIntValue(0, 4);
1063     OS.AddComment("Offset before epilogue");
1064     OS.EmitIntValue(0, 4);
1065     OS.AddComment("Function type index");
1066     OS.EmitIntValue(getFuncIdForSubprogram(GV->getSubprogram()).getIndex(), 4);
1067     OS.AddComment("Function section relative address");
1068     OS.EmitCOFFSecRel32(Fn, /*Offset=*/0);
1069     OS.AddComment("Function section index");
1070     OS.EmitCOFFSectionIndex(Fn);
1071     OS.AddComment("Flags");
1072     OS.EmitIntValue(0, 1);
1073     // Emit the function display name as a null-terminated string.
1074     OS.AddComment("Function name");
1075     // Truncate the name so we won't overflow the record length field.
1076     emitNullTerminatedSymbolName(OS, FuncName);
1077     endSymbolRecord(ProcRecordEnd);
1078
1079     MCSymbol *FrameProcEnd = beginSymbolRecord(SymbolKind::S_FRAMEPROC);
1080     // Subtract out the CSR size since MSVC excludes that and we include it.
1081     OS.AddComment("FrameSize");
1082     OS.EmitIntValue(FI.FrameSize - FI.CSRSize, 4);
1083     OS.AddComment("Padding");
1084     OS.EmitIntValue(0, 4);
1085     OS.AddComment("Offset of padding");
1086     OS.EmitIntValue(0, 4);
1087     OS.AddComment("Bytes of callee saved registers");
1088     OS.EmitIntValue(FI.CSRSize, 4);
1089     OS.AddComment("Exception handler offset");
1090     OS.EmitIntValue(0, 4);
1091     OS.AddComment("Exception handler section");
1092     OS.EmitIntValue(0, 2);
1093     OS.AddComment("Flags (defines frame register)");
1094     OS.EmitIntValue(uint32_t(FI.FrameProcOpts), 4);
1095     endSymbolRecord(FrameProcEnd);
1096
1097     emitLocalVariableList(FI, FI.Locals);
1098     emitGlobalVariableList(FI.Globals);
1099     emitLexicalBlockList(FI.ChildBlocks, FI);
1100
1101     // Emit inlined call site information. Only emit functions inlined directly
1102     // into the parent function. We'll emit the other sites recursively as part
1103     // of their parent inline site.
1104     for (const DILocation *InlinedAt : FI.ChildSites) {
1105       auto I = FI.InlineSites.find(InlinedAt);
1106       assert(I != FI.InlineSites.end() &&
1107              "child site not in function inline site map");
1108       emitInlinedCallSite(FI, InlinedAt, I->second);
1109     }
1110
1111     for (auto Annot : FI.Annotations) {
1112       MCSymbol *Label = Annot.first;
1113       MDTuple *Strs = cast<MDTuple>(Annot.second);
1114       MCSymbol *AnnotEnd = beginSymbolRecord(SymbolKind::S_ANNOTATION);
1115       OS.EmitCOFFSecRel32(Label, /*Offset=*/0);
1116       // FIXME: Make sure we don't overflow the max record size.
1117       OS.EmitCOFFSectionIndex(Label);
1118       OS.EmitIntValue(Strs->getNumOperands(), 2);
1119       for (Metadata *MD : Strs->operands()) {
1120         // MDStrings are null terminated, so we can do EmitBytes and get the
1121         // nice .asciz directive.
1122         StringRef Str = cast<MDString>(MD)->getString();
1123         assert(Str.data()[Str.size()] == '\0' && "non-nullterminated MDString");
1124         OS.EmitBytes(StringRef(Str.data(), Str.size() + 1));
1125       }
1126       endSymbolRecord(AnnotEnd);
1127     }
1128
1129     for (auto HeapAllocSite : FI.HeapAllocSites) {
1130       MCSymbol *BeginLabel = std::get<0>(HeapAllocSite);
1131       MCSymbol *EndLabel = std::get<1>(HeapAllocSite);
1132
1133       // The labels might not be defined if the instruction was replaced
1134       // somewhere in the codegen pipeline.
1135       if (!BeginLabel->isDefined() || !EndLabel->isDefined())
1136         continue;
1137
1138       DIType *DITy = std::get<2>(HeapAllocSite);
1139       MCSymbol *HeapAllocEnd = beginSymbolRecord(SymbolKind::S_HEAPALLOCSITE);
1140       OS.AddComment("Call site offset");
1141       OS.EmitCOFFSecRel32(BeginLabel, /*Offset=*/0);
1142       OS.AddComment("Call site section index");
1143       OS.EmitCOFFSectionIndex(BeginLabel);
1144       OS.AddComment("Call instruction length");
1145       OS.emitAbsoluteSymbolDiff(EndLabel, BeginLabel, 2);
1146       OS.AddComment("Type index");
1147       OS.EmitIntValue(getCompleteTypeIndex(DITy).getIndex(), 4);
1148       endSymbolRecord(HeapAllocEnd);
1149     }
1150
1151     if (SP != nullptr)
1152       emitDebugInfoForUDTs(LocalUDTs);
1153
1154     // We're done with this function.
1155     emitEndSymbolRecord(SymbolKind::S_PROC_ID_END);
1156   }
1157   endCVSubsection(SymbolsEnd);
1158
1159   // We have an assembler directive that takes care of the whole line table.
1160   OS.EmitCVLinetableDirective(FI.FuncId, Fn, FI.End);
1161 }
1162
1163 CodeViewDebug::LocalVarDefRange
1164 CodeViewDebug::createDefRangeMem(uint16_t CVRegister, int Offset) {
1165   LocalVarDefRange DR;
1166   DR.InMemory = -1;
1167   DR.DataOffset = Offset;
1168   assert(DR.DataOffset == Offset && "truncation");
1169   DR.IsSubfield = 0;
1170   DR.StructOffset = 0;
1171   DR.CVRegister = CVRegister;
1172   return DR;
1173 }
1174
1175 void CodeViewDebug::collectVariableInfoFromMFTable(
1176     DenseSet<InlinedEntity> &Processed) {
1177   const MachineFunction &MF = *Asm->MF;
1178   const TargetSubtargetInfo &TSI = MF.getSubtarget();
1179   const TargetFrameLowering *TFI = TSI.getFrameLowering();
1180   const TargetRegisterInfo *TRI = TSI.getRegisterInfo();
1181
1182   for (const MachineFunction::VariableDbgInfo &VI : MF.getVariableDbgInfo()) {
1183     if (!VI.Var)
1184       continue;
1185     assert(VI.Var->isValidLocationForIntrinsic(VI.Loc) &&
1186            "Expected inlined-at fields to agree");
1187
1188     Processed.insert(InlinedEntity(VI.Var, VI.Loc->getInlinedAt()));
1189     LexicalScope *Scope = LScopes.findLexicalScope(VI.Loc);
1190
1191     // If variable scope is not found then skip this variable.
1192     if (!Scope)
1193       continue;
1194
1195     // If the variable has an attached offset expression, extract it.
1196     // FIXME: Try to handle DW_OP_deref as well.
1197     int64_t ExprOffset = 0;
1198     bool Deref = false;
1199     if (VI.Expr) {
1200       // If there is one DW_OP_deref element, use offset of 0 and keep going.
1201       if (VI.Expr->getNumElements() == 1 &&
1202           VI.Expr->getElement(0) == llvm::dwarf::DW_OP_deref)
1203         Deref = true;
1204       else if (!VI.Expr->extractIfOffset(ExprOffset))
1205         continue;
1206     }
1207
1208     // Get the frame register used and the offset.
1209     unsigned FrameReg = 0;
1210     int FrameOffset = TFI->getFrameIndexReference(*Asm->MF, VI.Slot, FrameReg);
1211     uint16_t CVReg = TRI->getCodeViewRegNum(FrameReg);
1212
1213     // Calculate the label ranges.
1214     LocalVarDefRange DefRange =
1215         createDefRangeMem(CVReg, FrameOffset + ExprOffset);
1216
1217     for (const InsnRange &Range : Scope->getRanges()) {
1218       const MCSymbol *Begin = getLabelBeforeInsn(Range.first);
1219       const MCSymbol *End = getLabelAfterInsn(Range.second);
1220       End = End ? End : Asm->getFunctionEnd();
1221       DefRange.Ranges.emplace_back(Begin, End);
1222     }
1223
1224     LocalVariable Var;
1225     Var.DIVar = VI.Var;
1226     Var.DefRanges.emplace_back(std::move(DefRange));
1227     if (Deref)
1228       Var.UseReferenceType = true;
1229
1230     recordLocalVariable(std::move(Var), Scope);
1231   }
1232 }
1233
1234 static bool canUseReferenceType(const DbgVariableLocation &Loc) {
1235   return !Loc.LoadChain.empty() && Loc.LoadChain.back() == 0;
1236 }
1237
1238 static bool needsReferenceType(const DbgVariableLocation &Loc) {
1239   return Loc.LoadChain.size() == 2 && Loc.LoadChain.back() == 0;
1240 }
1241
1242 void CodeViewDebug::calculateRanges(
1243     LocalVariable &Var, const DbgValueHistoryMap::Entries &Entries) {
1244   const TargetRegisterInfo *TRI = Asm->MF->getSubtarget().getRegisterInfo();
1245
1246   // Calculate the definition ranges.
1247   for (auto I = Entries.begin(), E = Entries.end(); I != E; ++I) {
1248     const auto &Entry = *I;
1249     if (!Entry.isDbgValue())
1250       continue;
1251     const MachineInstr *DVInst = Entry.getInstr();
1252     assert(DVInst->isDebugValue() && "Invalid History entry");
1253     // FIXME: Find a way to represent constant variables, since they are
1254     // relatively common.
1255     Optional<DbgVariableLocation> Location =
1256         DbgVariableLocation::extractFromMachineInstruction(*DVInst);
1257     if (!Location)
1258       continue;
1259
1260     // CodeView can only express variables in register and variables in memory
1261     // at a constant offset from a register. However, for variables passed
1262     // indirectly by pointer, it is common for that pointer to be spilled to a
1263     // stack location. For the special case of one offseted load followed by a
1264     // zero offset load (a pointer spilled to the stack), we change the type of
1265     // the local variable from a value type to a reference type. This tricks the
1266     // debugger into doing the load for us.
1267     if (Var.UseReferenceType) {
1268       // We're using a reference type. Drop the last zero offset load.
1269       if (canUseReferenceType(*Location))
1270         Location->LoadChain.pop_back();
1271       else
1272         continue;
1273     } else if (needsReferenceType(*Location)) {
1274       // This location can't be expressed without switching to a reference type.
1275       // Start over using that.
1276       Var.UseReferenceType = true;
1277       Var.DefRanges.clear();
1278       calculateRanges(Var, Entries);
1279       return;
1280     }
1281
1282     // We can only handle a register or an offseted load of a register.
1283     if (Location->Register == 0 || Location->LoadChain.size() > 1)
1284       continue;
1285     {
1286       LocalVarDefRange DR;
1287       DR.CVRegister = TRI->getCodeViewRegNum(Location->Register);
1288       DR.InMemory = !Location->LoadChain.empty();
1289       DR.DataOffset =
1290           !Location->LoadChain.empty() ? Location->LoadChain.back() : 0;
1291       if (Location->FragmentInfo) {
1292         DR.IsSubfield = true;
1293         DR.StructOffset = Location->FragmentInfo->OffsetInBits / 8;
1294       } else {
1295         DR.IsSubfield = false;
1296         DR.StructOffset = 0;
1297       }
1298
1299       if (Var.DefRanges.empty() ||
1300           Var.DefRanges.back().isDifferentLocation(DR)) {
1301         Var.DefRanges.emplace_back(std::move(DR));
1302       }
1303     }
1304
1305     // Compute the label range.
1306     const MCSymbol *Begin = getLabelBeforeInsn(Entry.getInstr());
1307     const MCSymbol *End;
1308     if (Entry.getEndIndex() != DbgValueHistoryMap::NoEntry) {
1309       auto &EndingEntry = Entries[Entry.getEndIndex()];
1310       End = EndingEntry.isDbgValue()
1311                 ? getLabelBeforeInsn(EndingEntry.getInstr())
1312                 : getLabelAfterInsn(EndingEntry.getInstr());
1313     } else
1314       End = Asm->getFunctionEnd();
1315
1316     // If the last range end is our begin, just extend the last range.
1317     // Otherwise make a new range.
1318     SmallVectorImpl<std::pair<const MCSymbol *, const MCSymbol *>> &R =
1319         Var.DefRanges.back().Ranges;
1320     if (!R.empty() && R.back().second == Begin)
1321       R.back().second = End;
1322     else
1323       R.emplace_back(Begin, End);
1324
1325     // FIXME: Do more range combining.
1326   }
1327 }
1328
1329 void CodeViewDebug::collectVariableInfo(const DISubprogram *SP) {
1330   DenseSet<InlinedEntity> Processed;
1331   // Grab the variable info that was squirreled away in the MMI side-table.
1332   collectVariableInfoFromMFTable(Processed);
1333
1334   for (const auto &I : DbgValues) {
1335     InlinedEntity IV = I.first;
1336     if (Processed.count(IV))
1337       continue;
1338     const DILocalVariable *DIVar = cast<DILocalVariable>(IV.first);
1339     const DILocation *InlinedAt = IV.second;
1340
1341     // Instruction ranges, specifying where IV is accessible.
1342     const auto &Entries = I.second;
1343
1344     LexicalScope *Scope = nullptr;
1345     if (InlinedAt)
1346       Scope = LScopes.findInlinedScope(DIVar->getScope(), InlinedAt);
1347     else
1348       Scope = LScopes.findLexicalScope(DIVar->getScope());
1349     // If variable scope is not found then skip this variable.
1350     if (!Scope)
1351       continue;
1352
1353     LocalVariable Var;
1354     Var.DIVar = DIVar;
1355
1356     calculateRanges(Var, Entries);
1357     recordLocalVariable(std::move(Var), Scope);
1358   }
1359 }
1360
1361 void CodeViewDebug::beginFunctionImpl(const MachineFunction *MF) {
1362   const TargetSubtargetInfo &TSI = MF->getSubtarget();
1363   const TargetRegisterInfo *TRI = TSI.getRegisterInfo();
1364   const MachineFrameInfo &MFI = MF->getFrameInfo();
1365   const Function &GV = MF->getFunction();
1366   auto Insertion = FnDebugInfo.insert({&GV, llvm::make_unique<FunctionInfo>()});
1367   assert(Insertion.second && "function already has info");
1368   CurFn = Insertion.first->second.get();
1369   CurFn->FuncId = NextFuncId++;
1370   CurFn->Begin = Asm->getFunctionBegin();
1371
1372   // The S_FRAMEPROC record reports the stack size, and how many bytes of
1373   // callee-saved registers were used. For targets that don't use a PUSH
1374   // instruction (AArch64), this will be zero.
1375   CurFn->CSRSize = MFI.getCVBytesOfCalleeSavedRegisters();
1376   CurFn->FrameSize = MFI.getStackSize();
1377   CurFn->OffsetAdjustment = MFI.getOffsetAdjustment();
1378   CurFn->HasStackRealignment = TRI->needsStackRealignment(*MF);
1379
1380   // For this function S_FRAMEPROC record, figure out which codeview register
1381   // will be the frame pointer.
1382   CurFn->EncodedParamFramePtrReg = EncodedFramePtrReg::None; // None.
1383   CurFn->EncodedLocalFramePtrReg = EncodedFramePtrReg::None; // None.
1384   if (CurFn->FrameSize > 0) {
1385     if (!TSI.getFrameLowering()->hasFP(*MF)) {
1386       CurFn->EncodedLocalFramePtrReg = EncodedFramePtrReg::StackPtr;
1387       CurFn->EncodedParamFramePtrReg = EncodedFramePtrReg::StackPtr;
1388     } else {
1389       // If there is an FP, parameters are always relative to it.
1390       CurFn->EncodedParamFramePtrReg = EncodedFramePtrReg::FramePtr;
1391       if (CurFn->HasStackRealignment) {
1392         // If the stack needs realignment, locals are relative to SP or VFRAME.
1393         CurFn->EncodedLocalFramePtrReg = EncodedFramePtrReg::StackPtr;
1394       } else {
1395         // Otherwise, locals are relative to EBP, and we probably have VLAs or
1396         // other stack adjustments.
1397         CurFn->EncodedLocalFramePtrReg = EncodedFramePtrReg::FramePtr;
1398       }
1399     }
1400   }
1401
1402   // Compute other frame procedure options.
1403   FrameProcedureOptions FPO = FrameProcedureOptions::None;
1404   if (MFI.hasVarSizedObjects())
1405     FPO |= FrameProcedureOptions::HasAlloca;
1406   if (MF->exposesReturnsTwice())
1407     FPO |= FrameProcedureOptions::HasSetJmp;
1408   // FIXME: Set HasLongJmp if we ever track that info.
1409   if (MF->hasInlineAsm())
1410     FPO |= FrameProcedureOptions::HasInlineAssembly;
1411   if (GV.hasPersonalityFn()) {
1412     if (isAsynchronousEHPersonality(
1413             classifyEHPersonality(GV.getPersonalityFn())))
1414       FPO |= FrameProcedureOptions::HasStructuredExceptionHandling;
1415     else
1416       FPO |= FrameProcedureOptions::HasExceptionHandling;
1417   }
1418   if (GV.hasFnAttribute(Attribute::InlineHint))
1419     FPO |= FrameProcedureOptions::MarkedInline;
1420   if (GV.hasFnAttribute(Attribute::Naked))
1421     FPO |= FrameProcedureOptions::Naked;
1422   if (MFI.hasStackProtectorIndex())
1423     FPO |= FrameProcedureOptions::SecurityChecks;
1424   FPO |= FrameProcedureOptions(uint32_t(CurFn->EncodedLocalFramePtrReg) << 14U);
1425   FPO |= FrameProcedureOptions(uint32_t(CurFn->EncodedParamFramePtrReg) << 16U);
1426   if (Asm->TM.getOptLevel() != CodeGenOpt::None &&
1427       !GV.hasOptSize() && !GV.hasOptNone())
1428     FPO |= FrameProcedureOptions::OptimizedForSpeed;
1429   // FIXME: Set GuardCfg when it is implemented.
1430   CurFn->FrameProcOpts = FPO;
1431
1432   OS.EmitCVFuncIdDirective(CurFn->FuncId);
1433
1434   // Find the end of the function prolog.  First known non-DBG_VALUE and
1435   // non-frame setup location marks the beginning of the function body.
1436   // FIXME: is there a simpler a way to do this? Can we just search
1437   // for the first instruction of the function, not the last of the prolog?
1438   DebugLoc PrologEndLoc;
1439   bool EmptyPrologue = true;
1440   for (const auto &MBB : *MF) {
1441     for (const auto &MI : MBB) {
1442       if (!MI.isMetaInstruction() && !MI.getFlag(MachineInstr::FrameSetup) &&
1443           MI.getDebugLoc()) {
1444         PrologEndLoc = MI.getDebugLoc();
1445         break;
1446       } else if (!MI.isMetaInstruction()) {
1447         EmptyPrologue = false;
1448       }
1449     }
1450   }
1451
1452   // Record beginning of function if we have a non-empty prologue.
1453   if (PrologEndLoc && !EmptyPrologue) {
1454     DebugLoc FnStartDL = PrologEndLoc.getFnDebugLoc();
1455     maybeRecordLocation(FnStartDL, MF);
1456   }
1457 }
1458
1459 static bool shouldEmitUdt(const DIType *T) {
1460   if (!T)
1461     return false;
1462
1463   // MSVC does not emit UDTs for typedefs that are scoped to classes.
1464   if (T->getTag() == dwarf::DW_TAG_typedef) {
1465     if (DIScope *Scope = T->getScope()) {
1466       switch (Scope->getTag()) {
1467       case dwarf::DW_TAG_structure_type:
1468       case dwarf::DW_TAG_class_type:
1469       case dwarf::DW_TAG_union_type:
1470         return false;
1471       }
1472     }
1473   }
1474
1475   while (true) {
1476     if (!T || T->isForwardDecl())
1477       return false;
1478
1479     const DIDerivedType *DT = dyn_cast<DIDerivedType>(T);
1480     if (!DT)
1481       return true;
1482     T = DT->getBaseType();
1483   }
1484   return true;
1485 }
1486
1487 void CodeViewDebug::addToUDTs(const DIType *Ty) {
1488   // Don't record empty UDTs.
1489   if (Ty->getName().empty())
1490     return;
1491   if (!shouldEmitUdt(Ty))
1492     return;
1493
1494   SmallVector<StringRef, 5> QualifiedNameComponents;
1495   const DISubprogram *ClosestSubprogram =
1496       getQualifiedNameComponents(Ty->getScope(), QualifiedNameComponents);
1497
1498   std::string FullyQualifiedName =
1499       getQualifiedName(QualifiedNameComponents, getPrettyScopeName(Ty));
1500
1501   if (ClosestSubprogram == nullptr) {
1502     GlobalUDTs.emplace_back(std::move(FullyQualifiedName), Ty);
1503   } else if (ClosestSubprogram == CurrentSubprogram) {
1504     LocalUDTs.emplace_back(std::move(FullyQualifiedName), Ty);
1505   }
1506
1507   // TODO: What if the ClosestSubprogram is neither null or the current
1508   // subprogram?  Currently, the UDT just gets dropped on the floor.
1509   //
1510   // The current behavior is not desirable.  To get maximal fidelity, we would
1511   // need to perform all type translation before beginning emission of .debug$S
1512   // and then make LocalUDTs a member of FunctionInfo
1513 }
1514
1515 TypeIndex CodeViewDebug::lowerType(const DIType *Ty, const DIType *ClassTy) {
1516   // Generic dispatch for lowering an unknown type.
1517   switch (Ty->getTag()) {
1518   case dwarf::DW_TAG_array_type:
1519     return lowerTypeArray(cast<DICompositeType>(Ty));
1520   case dwarf::DW_TAG_typedef:
1521     return lowerTypeAlias(cast<DIDerivedType>(Ty));
1522   case dwarf::DW_TAG_base_type:
1523     return lowerTypeBasic(cast<DIBasicType>(Ty));
1524   case dwarf::DW_TAG_pointer_type:
1525     if (cast<DIDerivedType>(Ty)->getName() == "__vtbl_ptr_type")
1526       return lowerTypeVFTableShape(cast<DIDerivedType>(Ty));
1527     LLVM_FALLTHROUGH;
1528   case dwarf::DW_TAG_reference_type:
1529   case dwarf::DW_TAG_rvalue_reference_type:
1530     return lowerTypePointer(cast<DIDerivedType>(Ty));
1531   case dwarf::DW_TAG_ptr_to_member_type:
1532     return lowerTypeMemberPointer(cast<DIDerivedType>(Ty));
1533   case dwarf::DW_TAG_restrict_type:
1534   case dwarf::DW_TAG_const_type:
1535   case dwarf::DW_TAG_volatile_type:
1536   // TODO: add support for DW_TAG_atomic_type here
1537     return lowerTypeModifier(cast<DIDerivedType>(Ty));
1538   case dwarf::DW_TAG_subroutine_type:
1539     if (ClassTy) {
1540       // The member function type of a member function pointer has no
1541       // ThisAdjustment.
1542       return lowerTypeMemberFunction(cast<DISubroutineType>(Ty), ClassTy,
1543                                      /*ThisAdjustment=*/0,
1544                                      /*IsStaticMethod=*/false);
1545     }
1546     return lowerTypeFunction(cast<DISubroutineType>(Ty));
1547   case dwarf::DW_TAG_enumeration_type:
1548     return lowerTypeEnum(cast<DICompositeType>(Ty));
1549   case dwarf::DW_TAG_class_type:
1550   case dwarf::DW_TAG_structure_type:
1551     return lowerTypeClass(cast<DICompositeType>(Ty));
1552   case dwarf::DW_TAG_union_type:
1553     return lowerTypeUnion(cast<DICompositeType>(Ty));
1554   case dwarf::DW_TAG_unspecified_type:
1555     if (Ty->getName() == "decltype(nullptr)")
1556       return TypeIndex::NullptrT();
1557     return TypeIndex::None();
1558   default:
1559     // Use the null type index.
1560     return TypeIndex();
1561   }
1562 }
1563
1564 TypeIndex CodeViewDebug::lowerTypeAlias(const DIDerivedType *Ty) {
1565   TypeIndex UnderlyingTypeIndex = getTypeIndex(Ty->getBaseType());
1566   StringRef TypeName = Ty->getName();
1567
1568   addToUDTs(Ty);
1569
1570   if (UnderlyingTypeIndex == TypeIndex(SimpleTypeKind::Int32Long) &&
1571       TypeName == "HRESULT")
1572     return TypeIndex(SimpleTypeKind::HResult);
1573   if (UnderlyingTypeIndex == TypeIndex(SimpleTypeKind::UInt16Short) &&
1574       TypeName == "wchar_t")
1575     return TypeIndex(SimpleTypeKind::WideCharacter);
1576
1577   return UnderlyingTypeIndex;
1578 }
1579
1580 TypeIndex CodeViewDebug::lowerTypeArray(const DICompositeType *Ty) {
1581   const DIType *ElementType = Ty->getBaseType();
1582   TypeIndex ElementTypeIndex = getTypeIndex(ElementType);
1583   // IndexType is size_t, which depends on the bitness of the target.
1584   TypeIndex IndexType = getPointerSizeInBytes() == 8
1585                             ? TypeIndex(SimpleTypeKind::UInt64Quad)
1586                             : TypeIndex(SimpleTypeKind::UInt32Long);
1587
1588   uint64_t ElementSize = getBaseTypeSize(ElementType) / 8;
1589
1590   // Add subranges to array type.
1591   DINodeArray Elements = Ty->getElements();
1592   for (int i = Elements.size() - 1; i >= 0; --i) {
1593     const DINode *Element = Elements[i];
1594     assert(Element->getTag() == dwarf::DW_TAG_subrange_type);
1595
1596     const DISubrange *Subrange = cast<DISubrange>(Element);
1597     assert(Subrange->getLowerBound() == 0 &&
1598            "codeview doesn't support subranges with lower bounds");
1599     int64_t Count = -1;
1600     if (auto *CI = Subrange->getCount().dyn_cast<ConstantInt*>())
1601       Count = CI->getSExtValue();
1602
1603     // Forward declarations of arrays without a size and VLAs use a count of -1.
1604     // Emit a count of zero in these cases to match what MSVC does for arrays
1605     // without a size. MSVC doesn't support VLAs, so it's not clear what we
1606     // should do for them even if we could distinguish them.
1607     if (Count == -1)
1608       Count = 0;
1609
1610     // Update the element size and element type index for subsequent subranges.
1611     ElementSize *= Count;
1612
1613     // If this is the outermost array, use the size from the array. It will be
1614     // more accurate if we had a VLA or an incomplete element type size.
1615     uint64_t ArraySize =
1616         (i == 0 && ElementSize == 0) ? Ty->getSizeInBits() / 8 : ElementSize;
1617
1618     StringRef Name = (i == 0) ? Ty->getName() : "";
1619     ArrayRecord AR(ElementTypeIndex, IndexType, ArraySize, Name);
1620     ElementTypeIndex = TypeTable.writeLeafType(AR);
1621   }
1622
1623   return ElementTypeIndex;
1624 }
1625
1626 TypeIndex CodeViewDebug::lowerTypeBasic(const DIBasicType *Ty) {
1627   TypeIndex Index;
1628   dwarf::TypeKind Kind;
1629   uint32_t ByteSize;
1630
1631   Kind = static_cast<dwarf::TypeKind>(Ty->getEncoding());
1632   ByteSize = Ty->getSizeInBits() / 8;
1633
1634   SimpleTypeKind STK = SimpleTypeKind::None;
1635   switch (Kind) {
1636   case dwarf::DW_ATE_address:
1637     // FIXME: Translate
1638     break;
1639   case dwarf::DW_ATE_boolean:
1640     switch (ByteSize) {
1641     case 1:  STK = SimpleTypeKind::Boolean8;   break;
1642     case 2:  STK = SimpleTypeKind::Boolean16;  break;
1643     case 4:  STK = SimpleTypeKind::Boolean32;  break;
1644     case 8:  STK = SimpleTypeKind::Boolean64;  break;
1645     case 16: STK = SimpleTypeKind::Boolean128; break;
1646     }
1647     break;
1648   case dwarf::DW_ATE_complex_float:
1649     switch (ByteSize) {
1650     case 2:  STK = SimpleTypeKind::Complex16;  break;
1651     case 4:  STK = SimpleTypeKind::Complex32;  break;
1652     case 8:  STK = SimpleTypeKind::Complex64;  break;
1653     case 10: STK = SimpleTypeKind::Complex80;  break;
1654     case 16: STK = SimpleTypeKind::Complex128; break;
1655     }
1656     break;
1657   case dwarf::DW_ATE_float:
1658     switch (ByteSize) {
1659     case 2:  STK = SimpleTypeKind::Float16;  break;
1660     case 4:  STK = SimpleTypeKind::Float32;  break;
1661     case 6:  STK = SimpleTypeKind::Float48;  break;
1662     case 8:  STK = SimpleTypeKind::Float64;  break;
1663     case 10: STK = SimpleTypeKind::Float80;  break;
1664     case 16: STK = SimpleTypeKind::Float128; break;
1665     }
1666     break;
1667   case dwarf::DW_ATE_signed:
1668     switch (ByteSize) {
1669     case 1:  STK = SimpleTypeKind::SignedCharacter; break;
1670     case 2:  STK = SimpleTypeKind::Int16Short;      break;
1671     case 4:  STK = SimpleTypeKind::Int32;           break;
1672     case 8:  STK = SimpleTypeKind::Int64Quad;       break;
1673     case 16: STK = SimpleTypeKind::Int128Oct;       break;
1674     }
1675     break;
1676   case dwarf::DW_ATE_unsigned:
1677     switch (ByteSize) {
1678     case 1:  STK = SimpleTypeKind::UnsignedCharacter; break;
1679     case 2:  STK = SimpleTypeKind::UInt16Short;       break;
1680     case 4:  STK = SimpleTypeKind::UInt32;            break;
1681     case 8:  STK = SimpleTypeKind::UInt64Quad;        break;
1682     case 16: STK = SimpleTypeKind::UInt128Oct;        break;
1683     }
1684     break;
1685   case dwarf::DW_ATE_UTF:
1686     switch (ByteSize) {
1687     case 2: STK = SimpleTypeKind::Character16; break;
1688     case 4: STK = SimpleTypeKind::Character32; break;
1689     }
1690     break;
1691   case dwarf::DW_ATE_signed_char:
1692     if (ByteSize == 1)
1693       STK = SimpleTypeKind::SignedCharacter;
1694     break;
1695   case dwarf::DW_ATE_unsigned_char:
1696     if (ByteSize == 1)
1697       STK = SimpleTypeKind::UnsignedCharacter;
1698     break;
1699   default:
1700     break;
1701   }
1702
1703   // Apply some fixups based on the source-level type name.
1704   if (STK == SimpleTypeKind::Int32 && Ty->getName() == "long int")
1705     STK = SimpleTypeKind::Int32Long;
1706   if (STK == SimpleTypeKind::UInt32 && Ty->getName() == "long unsigned int")
1707     STK = SimpleTypeKind::UInt32Long;
1708   if (STK == SimpleTypeKind::UInt16Short &&
1709       (Ty->getName() == "wchar_t" || Ty->getName() == "__wchar_t"))
1710     STK = SimpleTypeKind::WideCharacter;
1711   if ((STK == SimpleTypeKind::SignedCharacter ||
1712        STK == SimpleTypeKind::UnsignedCharacter) &&
1713       Ty->getName() == "char")
1714     STK = SimpleTypeKind::NarrowCharacter;
1715
1716   return TypeIndex(STK);
1717 }
1718
1719 TypeIndex CodeViewDebug::lowerTypePointer(const DIDerivedType *Ty,
1720                                           PointerOptions PO) {
1721   TypeIndex PointeeTI = getTypeIndex(Ty->getBaseType());
1722
1723   // Pointers to simple types without any options can use SimpleTypeMode, rather
1724   // than having a dedicated pointer type record.
1725   if (PointeeTI.isSimple() && PO == PointerOptions::None &&
1726       PointeeTI.getSimpleMode() == SimpleTypeMode::Direct &&
1727       Ty->getTag() == dwarf::DW_TAG_pointer_type) {
1728     SimpleTypeMode Mode = Ty->getSizeInBits() == 64
1729                               ? SimpleTypeMode::NearPointer64
1730                               : SimpleTypeMode::NearPointer32;
1731     return TypeIndex(PointeeTI.getSimpleKind(), Mode);
1732   }
1733
1734   PointerKind PK =
1735       Ty->getSizeInBits() == 64 ? PointerKind::Near64 : PointerKind::Near32;
1736   PointerMode PM = PointerMode::Pointer;
1737   switch (Ty->getTag()) {
1738   default: llvm_unreachable("not a pointer tag type");
1739   case dwarf::DW_TAG_pointer_type:
1740     PM = PointerMode::Pointer;
1741     break;
1742   case dwarf::DW_TAG_reference_type:
1743     PM = PointerMode::LValueReference;
1744     break;
1745   case dwarf::DW_TAG_rvalue_reference_type:
1746     PM = PointerMode::RValueReference;
1747     break;
1748   }
1749
1750   if (Ty->isObjectPointer())
1751     PO |= PointerOptions::Const;
1752
1753   PointerRecord PR(PointeeTI, PK, PM, PO, Ty->getSizeInBits() / 8);
1754   return TypeTable.writeLeafType(PR);
1755 }
1756
1757 static PointerToMemberRepresentation
1758 translatePtrToMemberRep(unsigned SizeInBytes, bool IsPMF, unsigned Flags) {
1759   // SizeInBytes being zero generally implies that the member pointer type was
1760   // incomplete, which can happen if it is part of a function prototype. In this
1761   // case, use the unknown model instead of the general model.
1762   if (IsPMF) {
1763     switch (Flags & DINode::FlagPtrToMemberRep) {
1764     case 0:
1765       return SizeInBytes == 0 ? PointerToMemberRepresentation::Unknown
1766                               : PointerToMemberRepresentation::GeneralFunction;
1767     case DINode::FlagSingleInheritance:
1768       return PointerToMemberRepresentation::SingleInheritanceFunction;
1769     case DINode::FlagMultipleInheritance:
1770       return PointerToMemberRepresentation::MultipleInheritanceFunction;
1771     case DINode::FlagVirtualInheritance:
1772       return PointerToMemberRepresentation::VirtualInheritanceFunction;
1773     }
1774   } else {
1775     switch (Flags & DINode::FlagPtrToMemberRep) {
1776     case 0:
1777       return SizeInBytes == 0 ? PointerToMemberRepresentation::Unknown
1778                               : PointerToMemberRepresentation::GeneralData;
1779     case DINode::FlagSingleInheritance:
1780       return PointerToMemberRepresentation::SingleInheritanceData;
1781     case DINode::FlagMultipleInheritance:
1782       return PointerToMemberRepresentation::MultipleInheritanceData;
1783     case DINode::FlagVirtualInheritance:
1784       return PointerToMemberRepresentation::VirtualInheritanceData;
1785     }
1786   }
1787   llvm_unreachable("invalid ptr to member representation");
1788 }
1789
1790 TypeIndex CodeViewDebug::lowerTypeMemberPointer(const DIDerivedType *Ty,
1791                                                 PointerOptions PO) {
1792   assert(Ty->getTag() == dwarf::DW_TAG_ptr_to_member_type);
1793   TypeIndex ClassTI = getTypeIndex(Ty->getClassType());
1794   TypeIndex PointeeTI = getTypeIndex(Ty->getBaseType(), Ty->getClassType());
1795   PointerKind PK = getPointerSizeInBytes() == 8 ? PointerKind::Near64
1796                                                 : PointerKind::Near32;
1797   bool IsPMF = isa<DISubroutineType>(Ty->getBaseType());
1798   PointerMode PM = IsPMF ? PointerMode::PointerToMemberFunction
1799                          : PointerMode::PointerToDataMember;
1800
1801   assert(Ty->getSizeInBits() / 8 <= 0xff && "pointer size too big");
1802   uint8_t SizeInBytes = Ty->getSizeInBits() / 8;
1803   MemberPointerInfo MPI(
1804       ClassTI, translatePtrToMemberRep(SizeInBytes, IsPMF, Ty->getFlags()));
1805   PointerRecord PR(PointeeTI, PK, PM, PO, SizeInBytes, MPI);
1806   return TypeTable.writeLeafType(PR);
1807 }
1808
1809 /// Given a DWARF calling convention, get the CodeView equivalent. If we don't
1810 /// have a translation, use the NearC convention.
1811 static CallingConvention dwarfCCToCodeView(unsigned DwarfCC) {
1812   switch (DwarfCC) {
1813   case dwarf::DW_CC_normal:             return CallingConvention::NearC;
1814   case dwarf::DW_CC_BORLAND_msfastcall: return CallingConvention::NearFast;
1815   case dwarf::DW_CC_BORLAND_thiscall:   return CallingConvention::ThisCall;
1816   case dwarf::DW_CC_BORLAND_stdcall:    return CallingConvention::NearStdCall;
1817   case dwarf::DW_CC_BORLAND_pascal:     return CallingConvention::NearPascal;
1818   case dwarf::DW_CC_LLVM_vectorcall:    return CallingConvention::NearVector;
1819   }
1820   return CallingConvention::NearC;
1821 }
1822
1823 TypeIndex CodeViewDebug::lowerTypeModifier(const DIDerivedType *Ty) {
1824   ModifierOptions Mods = ModifierOptions::None;
1825   PointerOptions PO = PointerOptions::None;
1826   bool IsModifier = true;
1827   const DIType *BaseTy = Ty;
1828   while (IsModifier && BaseTy) {
1829     // FIXME: Need to add DWARF tags for __unaligned and _Atomic
1830     switch (BaseTy->getTag()) {
1831     case dwarf::DW_TAG_const_type:
1832       Mods |= ModifierOptions::Const;
1833       PO |= PointerOptions::Const;
1834       break;
1835     case dwarf::DW_TAG_volatile_type:
1836       Mods |= ModifierOptions::Volatile;
1837       PO |= PointerOptions::Volatile;
1838       break;
1839     case dwarf::DW_TAG_restrict_type:
1840       // Only pointer types be marked with __restrict. There is no known flag
1841       // for __restrict in LF_MODIFIER records.
1842       PO |= PointerOptions::Restrict;
1843       break;
1844     default:
1845       IsModifier = false;
1846       break;
1847     }
1848     if (IsModifier)
1849       BaseTy = cast<DIDerivedType>(BaseTy)->getBaseType();
1850   }
1851
1852   // Check if the inner type will use an LF_POINTER record. If so, the
1853   // qualifiers will go in the LF_POINTER record. This comes up for types like
1854   // 'int *const' and 'int *__restrict', not the more common cases like 'const
1855   // char *'.
1856   if (BaseTy) {
1857     switch (BaseTy->getTag()) {
1858     case dwarf::DW_TAG_pointer_type:
1859     case dwarf::DW_TAG_reference_type:
1860     case dwarf::DW_TAG_rvalue_reference_type:
1861       return lowerTypePointer(cast<DIDerivedType>(BaseTy), PO);
1862     case dwarf::DW_TAG_ptr_to_member_type:
1863       return lowerTypeMemberPointer(cast<DIDerivedType>(BaseTy), PO);
1864     default:
1865       break;
1866     }
1867   }
1868
1869   TypeIndex ModifiedTI = getTypeIndex(BaseTy);
1870
1871   // Return the base type index if there aren't any modifiers. For example, the
1872   // metadata could contain restrict wrappers around non-pointer types.
1873   if (Mods == ModifierOptions::None)
1874     return ModifiedTI;
1875
1876   ModifierRecord MR(ModifiedTI, Mods);
1877   return TypeTable.writeLeafType(MR);
1878 }
1879
1880 TypeIndex CodeViewDebug::lowerTypeFunction(const DISubroutineType *Ty) {
1881   SmallVector<TypeIndex, 8> ReturnAndArgTypeIndices;
1882   for (const DIType *ArgType : Ty->getTypeArray())
1883     ReturnAndArgTypeIndices.push_back(getTypeIndex(ArgType));
1884
1885   // MSVC uses type none for variadic argument.
1886   if (ReturnAndArgTypeIndices.size() > 1 &&
1887       ReturnAndArgTypeIndices.back() == TypeIndex::Void()) {
1888     ReturnAndArgTypeIndices.back() = TypeIndex::None();
1889   }
1890   TypeIndex ReturnTypeIndex = TypeIndex::Void();
1891   ArrayRef<TypeIndex> ArgTypeIndices = None;
1892   if (!ReturnAndArgTypeIndices.empty()) {
1893     auto ReturnAndArgTypesRef = makeArrayRef(ReturnAndArgTypeIndices);
1894     ReturnTypeIndex = ReturnAndArgTypesRef.front();
1895     ArgTypeIndices = ReturnAndArgTypesRef.drop_front();
1896   }
1897
1898   ArgListRecord ArgListRec(TypeRecordKind::ArgList, ArgTypeIndices);
1899   TypeIndex ArgListIndex = TypeTable.writeLeafType(ArgListRec);
1900
1901   CallingConvention CC = dwarfCCToCodeView(Ty->getCC());
1902
1903   FunctionOptions FO = getFunctionOptions(Ty);
1904   ProcedureRecord Procedure(ReturnTypeIndex, CC, FO, ArgTypeIndices.size(),
1905                             ArgListIndex);
1906   return TypeTable.writeLeafType(Procedure);
1907 }
1908
1909 TypeIndex CodeViewDebug::lowerTypeMemberFunction(const DISubroutineType *Ty,
1910                                                  const DIType *ClassTy,
1911                                                  int ThisAdjustment,
1912                                                  bool IsStaticMethod,
1913                                                  FunctionOptions FO) {
1914   // Lower the containing class type.
1915   TypeIndex ClassType = getTypeIndex(ClassTy);
1916
1917   DITypeRefArray ReturnAndArgs = Ty->getTypeArray();
1918
1919   unsigned Index = 0;
1920   SmallVector<TypeIndex, 8> ArgTypeIndices;
1921   TypeIndex ReturnTypeIndex = TypeIndex::Void();
1922   if (ReturnAndArgs.size() > Index) {
1923     ReturnTypeIndex = getTypeIndex(ReturnAndArgs[Index++]);
1924   }
1925
1926   // If the first argument is a pointer type and this isn't a static method,
1927   // treat it as the special 'this' parameter, which is encoded separately from
1928   // the arguments.
1929   TypeIndex ThisTypeIndex;
1930   if (!IsStaticMethod && ReturnAndArgs.size() > Index) {
1931     if (const DIDerivedType *PtrTy =
1932             dyn_cast_or_null<DIDerivedType>(ReturnAndArgs[Index])) {
1933       if (PtrTy->getTag() == dwarf::DW_TAG_pointer_type) {
1934         ThisTypeIndex = getTypeIndexForThisPtr(PtrTy, Ty);
1935         Index++;
1936       }
1937     }
1938   }
1939
1940   while (Index < ReturnAndArgs.size())
1941     ArgTypeIndices.push_back(getTypeIndex(ReturnAndArgs[Index++]));
1942
1943   // MSVC uses type none for variadic argument.
1944   if (!ArgTypeIndices.empty() && ArgTypeIndices.back() == TypeIndex::Void())
1945     ArgTypeIndices.back() = TypeIndex::None();
1946
1947   ArgListRecord ArgListRec(TypeRecordKind::ArgList, ArgTypeIndices);
1948   TypeIndex ArgListIndex = TypeTable.writeLeafType(ArgListRec);
1949
1950   CallingConvention CC = dwarfCCToCodeView(Ty->getCC());
1951
1952   MemberFunctionRecord MFR(ReturnTypeIndex, ClassType, ThisTypeIndex, CC, FO,
1953                            ArgTypeIndices.size(), ArgListIndex, ThisAdjustment);
1954   return TypeTable.writeLeafType(MFR);
1955 }
1956
1957 TypeIndex CodeViewDebug::lowerTypeVFTableShape(const DIDerivedType *Ty) {
1958   unsigned VSlotCount =
1959       Ty->getSizeInBits() / (8 * Asm->MAI->getCodePointerSize());
1960   SmallVector<VFTableSlotKind, 4> Slots(VSlotCount, VFTableSlotKind::Near);
1961
1962   VFTableShapeRecord VFTSR(Slots);
1963   return TypeTable.writeLeafType(VFTSR);
1964 }
1965
1966 static MemberAccess translateAccessFlags(unsigned RecordTag, unsigned Flags) {
1967   switch (Flags & DINode::FlagAccessibility) {
1968   case DINode::FlagPrivate:   return MemberAccess::Private;
1969   case DINode::FlagPublic:    return MemberAccess::Public;
1970   case DINode::FlagProtected: return MemberAccess::Protected;
1971   case 0:
1972     // If there was no explicit access control, provide the default for the tag.
1973     return RecordTag == dwarf::DW_TAG_class_type ? MemberAccess::Private
1974                                                  : MemberAccess::Public;
1975   }
1976   llvm_unreachable("access flags are exclusive");
1977 }
1978
1979 static MethodOptions translateMethodOptionFlags(const DISubprogram *SP) {
1980   if (SP->isArtificial())
1981     return MethodOptions::CompilerGenerated;
1982
1983   // FIXME: Handle other MethodOptions.
1984
1985   return MethodOptions::None;
1986 }
1987
1988 static MethodKind translateMethodKindFlags(const DISubprogram *SP,
1989                                            bool Introduced) {
1990   if (SP->getFlags() & DINode::FlagStaticMember)
1991     return MethodKind::Static;
1992
1993   switch (SP->getVirtuality()) {
1994   case dwarf::DW_VIRTUALITY_none:
1995     break;
1996   case dwarf::DW_VIRTUALITY_virtual:
1997     return Introduced ? MethodKind::IntroducingVirtual : MethodKind::Virtual;
1998   case dwarf::DW_VIRTUALITY_pure_virtual:
1999     return Introduced ? MethodKind::PureIntroducingVirtual
2000                       : MethodKind::PureVirtual;
2001   default:
2002     llvm_unreachable("unhandled virtuality case");
2003   }
2004
2005   return MethodKind::Vanilla;
2006 }
2007
2008 static TypeRecordKind getRecordKind(const DICompositeType *Ty) {
2009   switch (Ty->getTag()) {
2010   case dwarf::DW_TAG_class_type:     return TypeRecordKind::Class;
2011   case dwarf::DW_TAG_structure_type: return TypeRecordKind::Struct;
2012   }
2013   llvm_unreachable("unexpected tag");
2014 }
2015
2016 /// Return ClassOptions that should be present on both the forward declaration
2017 /// and the defintion of a tag type.
2018 static ClassOptions getCommonClassOptions(const DICompositeType *Ty) {
2019   ClassOptions CO = ClassOptions::None;
2020
2021   // MSVC always sets this flag, even for local types. Clang doesn't always
2022   // appear to give every type a linkage name, which may be problematic for us.
2023   // FIXME: Investigate the consequences of not following them here.
2024   if (!Ty->getIdentifier().empty())
2025     CO |= ClassOptions::HasUniqueName;
2026
2027   // Put the Nested flag on a type if it appears immediately inside a tag type.
2028   // Do not walk the scope chain. Do not attempt to compute ContainsNestedClass
2029   // here. That flag is only set on definitions, and not forward declarations.
2030   const DIScope *ImmediateScope = Ty->getScope();
2031   if (ImmediateScope && isa<DICompositeType>(ImmediateScope))
2032     CO |= ClassOptions::Nested;
2033
2034   // Put the Scoped flag on function-local types. MSVC puts this flag for enum
2035   // type only when it has an immediate function scope. Clang never puts enums
2036   // inside DILexicalBlock scopes. Enum types, as generated by clang, are
2037   // always in function, class, or file scopes.
2038   if (Ty->getTag() == dwarf::DW_TAG_enumeration_type) {
2039     if (ImmediateScope && isa<DISubprogram>(ImmediateScope))
2040       CO |= ClassOptions::Scoped;
2041   } else {
2042     for (const DIScope *Scope = ImmediateScope; Scope != nullptr;
2043          Scope = Scope->getScope()) {
2044       if (isa<DISubprogram>(Scope)) {
2045         CO |= ClassOptions::Scoped;
2046         break;
2047       }
2048     }
2049   }
2050
2051   return CO;
2052 }
2053
2054 void CodeViewDebug::addUDTSrcLine(const DIType *Ty, TypeIndex TI) {
2055   switch (Ty->getTag()) {
2056   case dwarf::DW_TAG_class_type:
2057   case dwarf::DW_TAG_structure_type:
2058   case dwarf::DW_TAG_union_type:
2059   case dwarf::DW_TAG_enumeration_type:
2060     break;
2061   default:
2062     return;
2063   }
2064
2065   if (const auto *File = Ty->getFile()) {
2066     StringIdRecord SIDR(TypeIndex(0x0), getFullFilepath(File));
2067     TypeIndex SIDI = TypeTable.writeLeafType(SIDR);
2068
2069     UdtSourceLineRecord USLR(TI, SIDI, Ty->getLine());
2070     TypeTable.writeLeafType(USLR);
2071   }
2072 }
2073
2074 TypeIndex CodeViewDebug::lowerTypeEnum(const DICompositeType *Ty) {
2075   ClassOptions CO = getCommonClassOptions(Ty);
2076   TypeIndex FTI;
2077   unsigned EnumeratorCount = 0;
2078
2079   if (Ty->isForwardDecl()) {
2080     CO |= ClassOptions::ForwardReference;
2081   } else {
2082     ContinuationRecordBuilder ContinuationBuilder;
2083     ContinuationBuilder.begin(ContinuationRecordKind::FieldList);
2084     for (const DINode *Element : Ty->getElements()) {
2085       // We assume that the frontend provides all members in source declaration
2086       // order, which is what MSVC does.
2087       if (auto *Enumerator = dyn_cast_or_null<DIEnumerator>(Element)) {
2088         EnumeratorRecord ER(MemberAccess::Public,
2089                             APSInt::getUnsigned(Enumerator->getValue()),
2090                             Enumerator->getName());
2091         ContinuationBuilder.writeMemberType(ER);
2092         EnumeratorCount++;
2093       }
2094     }
2095     FTI = TypeTable.insertRecord(ContinuationBuilder);
2096   }
2097
2098   std::string FullName = getFullyQualifiedName(Ty);
2099
2100   EnumRecord ER(EnumeratorCount, CO, FTI, FullName, Ty->getIdentifier(),
2101                 getTypeIndex(Ty->getBaseType()));
2102   TypeIndex EnumTI = TypeTable.writeLeafType(ER);
2103
2104   addUDTSrcLine(Ty, EnumTI);
2105
2106   return EnumTI;
2107 }
2108
2109 //===----------------------------------------------------------------------===//
2110 // ClassInfo
2111 //===----------------------------------------------------------------------===//
2112
2113 struct llvm::ClassInfo {
2114   struct MemberInfo {
2115     const DIDerivedType *MemberTypeNode;
2116     uint64_t BaseOffset;
2117   };
2118   // [MemberInfo]
2119   using MemberList = std::vector<MemberInfo>;
2120
2121   using MethodsList = TinyPtrVector<const DISubprogram *>;
2122   // MethodName -> MethodsList
2123   using MethodsMap = MapVector<MDString *, MethodsList>;
2124
2125   /// Base classes.
2126   std::vector<const DIDerivedType *> Inheritance;
2127
2128   /// Direct members.
2129   MemberList Members;
2130   // Direct overloaded methods gathered by name.
2131   MethodsMap Methods;
2132
2133   TypeIndex VShapeTI;
2134
2135   std::vector<const DIType *> NestedTypes;
2136 };
2137
2138 void CodeViewDebug::clear() {
2139   assert(CurFn == nullptr);
2140   FileIdMap.clear();
2141   FnDebugInfo.clear();
2142   FileToFilepathMap.clear();
2143   LocalUDTs.clear();
2144   GlobalUDTs.clear();
2145   TypeIndices.clear();
2146   CompleteTypeIndices.clear();
2147   ScopeGlobals.clear();
2148 }
2149
2150 void CodeViewDebug::collectMemberInfo(ClassInfo &Info,
2151                                       const DIDerivedType *DDTy) {
2152   if (!DDTy->getName().empty()) {
2153     Info.Members.push_back({DDTy, 0});
2154     return;
2155   }
2156
2157   // An unnamed member may represent a nested struct or union. Attempt to
2158   // interpret the unnamed member as a DICompositeType possibly wrapped in
2159   // qualifier types. Add all the indirect fields to the current record if that
2160   // succeeds, and drop the member if that fails.
2161   assert((DDTy->getOffsetInBits() % 8) == 0 && "Unnamed bitfield member!");
2162   uint64_t Offset = DDTy->getOffsetInBits();
2163   const DIType *Ty = DDTy->getBaseType();
2164   bool FullyResolved = false;
2165   while (!FullyResolved) {
2166     switch (Ty->getTag()) {
2167     case dwarf::DW_TAG_const_type:
2168     case dwarf::DW_TAG_volatile_type:
2169       // FIXME: we should apply the qualifier types to the indirect fields
2170       // rather than dropping them.
2171       Ty = cast<DIDerivedType>(Ty)->getBaseType();
2172       break;
2173     default:
2174       FullyResolved = true;
2175       break;
2176     }
2177   }
2178
2179   const DICompositeType *DCTy = dyn_cast<DICompositeType>(Ty);
2180   if (!DCTy)
2181     return;
2182
2183   ClassInfo NestedInfo = collectClassInfo(DCTy);
2184   for (const ClassInfo::MemberInfo &IndirectField : NestedInfo.Members)
2185     Info.Members.push_back(
2186         {IndirectField.MemberTypeNode, IndirectField.BaseOffset + Offset});
2187 }
2188
2189 ClassInfo CodeViewDebug::collectClassInfo(const DICompositeType *Ty) {
2190   ClassInfo Info;
2191   // Add elements to structure type.
2192   DINodeArray Elements = Ty->getElements();
2193   for (auto *Element : Elements) {
2194     // We assume that the frontend provides all members in source declaration
2195     // order, which is what MSVC does.
2196     if (!Element)
2197       continue;
2198     if (auto *SP = dyn_cast<DISubprogram>(Element)) {
2199       Info.Methods[SP->getRawName()].push_back(SP);
2200     } else if (auto *DDTy = dyn_cast<DIDerivedType>(Element)) {
2201       if (DDTy->getTag() == dwarf::DW_TAG_member) {
2202         collectMemberInfo(Info, DDTy);
2203       } else if (DDTy->getTag() == dwarf::DW_TAG_inheritance) {
2204         Info.Inheritance.push_back(DDTy);
2205       } else if (DDTy->getTag() == dwarf::DW_TAG_pointer_type &&
2206                  DDTy->getName() == "__vtbl_ptr_type") {
2207         Info.VShapeTI = getTypeIndex(DDTy);
2208       } else if (DDTy->getTag() == dwarf::DW_TAG_typedef) {
2209         Info.NestedTypes.push_back(DDTy);
2210       } else if (DDTy->getTag() == dwarf::DW_TAG_friend) {
2211         // Ignore friend members. It appears that MSVC emitted info about
2212         // friends in the past, but modern versions do not.
2213       }
2214     } else if (auto *Composite = dyn_cast<DICompositeType>(Element)) {
2215       Info.NestedTypes.push_back(Composite);
2216     }
2217     // Skip other unrecognized kinds of elements.
2218   }
2219   return Info;
2220 }
2221
2222 static bool shouldAlwaysEmitCompleteClassType(const DICompositeType *Ty) {
2223   // This routine is used by lowerTypeClass and lowerTypeUnion to determine
2224   // if a complete type should be emitted instead of a forward reference.
2225   return Ty->getName().empty() && Ty->getIdentifier().empty() &&
2226       !Ty->isForwardDecl();
2227 }
2228
2229 TypeIndex CodeViewDebug::lowerTypeClass(const DICompositeType *Ty) {
2230   // Emit the complete type for unnamed structs.  C++ classes with methods
2231   // which have a circular reference back to the class type are expected to
2232   // be named by the front-end and should not be "unnamed".  C unnamed
2233   // structs should not have circular references.
2234   if (shouldAlwaysEmitCompleteClassType(Ty)) {
2235     // If this unnamed complete type is already in the process of being defined
2236     // then the description of the type is malformed and cannot be emitted
2237     // into CodeView correctly so report a fatal error.
2238     auto I = CompleteTypeIndices.find(Ty);
2239     if (I != CompleteTypeIndices.end() && I->second == TypeIndex())
2240       report_fatal_error("cannot debug circular reference to unnamed type");
2241     return getCompleteTypeIndex(Ty);
2242   }
2243
2244   // First, construct the forward decl.  Don't look into Ty to compute the
2245   // forward decl options, since it might not be available in all TUs.
2246   TypeRecordKind Kind = getRecordKind(Ty);
2247   ClassOptions CO =
2248       ClassOptions::ForwardReference | getCommonClassOptions(Ty);
2249   std::string FullName = getFullyQualifiedName(Ty);
2250   ClassRecord CR(Kind, 0, CO, TypeIndex(), TypeIndex(), TypeIndex(), 0,
2251                  FullName, Ty->getIdentifier());
2252   TypeIndex FwdDeclTI = TypeTable.writeLeafType(CR);
2253   if (!Ty->isForwardDecl())
2254     DeferredCompleteTypes.push_back(Ty);
2255   return FwdDeclTI;
2256 }
2257
2258 TypeIndex CodeViewDebug::lowerCompleteTypeClass(const DICompositeType *Ty) {
2259   // Construct the field list and complete type record.
2260   TypeRecordKind Kind = getRecordKind(Ty);
2261   ClassOptions CO = getCommonClassOptions(Ty);
2262   TypeIndex FieldTI;
2263   TypeIndex VShapeTI;
2264   unsigned FieldCount;
2265   bool ContainsNestedClass;
2266   std::tie(FieldTI, VShapeTI, FieldCount, ContainsNestedClass) =
2267       lowerRecordFieldList(Ty);
2268
2269   if (ContainsNestedClass)
2270     CO |= ClassOptions::ContainsNestedClass;
2271
2272   // MSVC appears to set this flag by searching any destructor or method with
2273   // FunctionOptions::Constructor among the emitted members. Clang AST has all
2274   // the members, however special member functions are not yet emitted into 
2275   // debug information. For now checking a class's non-triviality seems enough.
2276   // FIXME: not true for a nested unnamed struct.
2277   if (isNonTrivial(Ty))
2278     CO |= ClassOptions::HasConstructorOrDestructor;
2279
2280   std::string FullName = getFullyQualifiedName(Ty);
2281
2282   uint64_t SizeInBytes = Ty->getSizeInBits() / 8;
2283
2284   ClassRecord CR(Kind, FieldCount, CO, FieldTI, TypeIndex(), VShapeTI,
2285                  SizeInBytes, FullName, Ty->getIdentifier());
2286   TypeIndex ClassTI = TypeTable.writeLeafType(CR);
2287
2288   addUDTSrcLine(Ty, ClassTI);
2289
2290   addToUDTs(Ty);
2291
2292   return ClassTI;
2293 }
2294
2295 TypeIndex CodeViewDebug::lowerTypeUnion(const DICompositeType *Ty) {
2296   // Emit the complete type for unnamed unions.
2297   if (shouldAlwaysEmitCompleteClassType(Ty))
2298     return getCompleteTypeIndex(Ty);
2299
2300   ClassOptions CO =
2301       ClassOptions::ForwardReference | getCommonClassOptions(Ty);
2302   std::string FullName = getFullyQualifiedName(Ty);
2303   UnionRecord UR(0, CO, TypeIndex(), 0, FullName, Ty->getIdentifier());
2304   TypeIndex FwdDeclTI = TypeTable.writeLeafType(UR);
2305   if (!Ty->isForwardDecl())
2306     DeferredCompleteTypes.push_back(Ty);
2307   return FwdDeclTI;
2308 }
2309
2310 TypeIndex CodeViewDebug::lowerCompleteTypeUnion(const DICompositeType *Ty) {
2311   ClassOptions CO = ClassOptions::Sealed | getCommonClassOptions(Ty);
2312   TypeIndex FieldTI;
2313   unsigned FieldCount;
2314   bool ContainsNestedClass;
2315   std::tie(FieldTI, std::ignore, FieldCount, ContainsNestedClass) =
2316       lowerRecordFieldList(Ty);
2317
2318   if (ContainsNestedClass)
2319     CO |= ClassOptions::ContainsNestedClass;
2320
2321   uint64_t SizeInBytes = Ty->getSizeInBits() / 8;
2322   std::string FullName = getFullyQualifiedName(Ty);
2323
2324   UnionRecord UR(FieldCount, CO, FieldTI, SizeInBytes, FullName,
2325                  Ty->getIdentifier());
2326   TypeIndex UnionTI = TypeTable.writeLeafType(UR);
2327
2328   addUDTSrcLine(Ty, UnionTI);
2329
2330   addToUDTs(Ty);
2331
2332   return UnionTI;
2333 }
2334
2335 std::tuple<TypeIndex, TypeIndex, unsigned, bool>
2336 CodeViewDebug::lowerRecordFieldList(const DICompositeType *Ty) {
2337   // Manually count members. MSVC appears to count everything that generates a
2338   // field list record. Each individual overload in a method overload group
2339   // contributes to this count, even though the overload group is a single field
2340   // list record.
2341   unsigned MemberCount = 0;
2342   ClassInfo Info = collectClassInfo(Ty);
2343   ContinuationRecordBuilder ContinuationBuilder;
2344   ContinuationBuilder.begin(ContinuationRecordKind::FieldList);
2345
2346   // Create base classes.
2347   for (const DIDerivedType *I : Info.Inheritance) {
2348     if (I->getFlags() & DINode::FlagVirtual) {
2349       // Virtual base.
2350       unsigned VBPtrOffset = I->getVBPtrOffset();
2351       // FIXME: Despite the accessor name, the offset is really in bytes.
2352       unsigned VBTableIndex = I->getOffsetInBits() / 4;
2353       auto RecordKind = (I->getFlags() & DINode::FlagIndirectVirtualBase) == DINode::FlagIndirectVirtualBase
2354                             ? TypeRecordKind::IndirectVirtualBaseClass
2355                             : TypeRecordKind::VirtualBaseClass;
2356       VirtualBaseClassRecord VBCR(
2357           RecordKind, translateAccessFlags(Ty->getTag(), I->getFlags()),
2358           getTypeIndex(I->getBaseType()), getVBPTypeIndex(), VBPtrOffset,
2359           VBTableIndex);
2360
2361       ContinuationBuilder.writeMemberType(VBCR);
2362       MemberCount++;
2363     } else {
2364       assert(I->getOffsetInBits() % 8 == 0 &&
2365              "bases must be on byte boundaries");
2366       BaseClassRecord BCR(translateAccessFlags(Ty->getTag(), I->getFlags()),
2367                           getTypeIndex(I->getBaseType()),
2368                           I->getOffsetInBits() / 8);
2369       ContinuationBuilder.writeMemberType(BCR);
2370       MemberCount++;
2371     }
2372   }
2373
2374   // Create members.
2375   for (ClassInfo::MemberInfo &MemberInfo : Info.Members) {
2376     const DIDerivedType *Member = MemberInfo.MemberTypeNode;
2377     TypeIndex MemberBaseType = getTypeIndex(Member->getBaseType());
2378     StringRef MemberName = Member->getName();
2379     MemberAccess Access =
2380         translateAccessFlags(Ty->getTag(), Member->getFlags());
2381
2382     if (Member->isStaticMember()) {
2383       StaticDataMemberRecord SDMR(Access, MemberBaseType, MemberName);
2384       ContinuationBuilder.writeMemberType(SDMR);
2385       MemberCount++;
2386       continue;
2387     }
2388
2389     // Virtual function pointer member.
2390     if ((Member->getFlags() & DINode::FlagArtificial) &&
2391         Member->getName().startswith("_vptr$")) {
2392       VFPtrRecord VFPR(getTypeIndex(Member->getBaseType()));
2393       ContinuationBuilder.writeMemberType(VFPR);
2394       MemberCount++;
2395       continue;
2396     }
2397
2398     // Data member.
2399     uint64_t MemberOffsetInBits =
2400         Member->getOffsetInBits() + MemberInfo.BaseOffset;
2401     if (Member->isBitField()) {
2402       uint64_t StartBitOffset = MemberOffsetInBits;
2403       if (const auto *CI =
2404               dyn_cast_or_null<ConstantInt>(Member->getStorageOffsetInBits())) {
2405         MemberOffsetInBits = CI->getZExtValue() + MemberInfo.BaseOffset;
2406       }
2407       StartBitOffset -= MemberOffsetInBits;
2408       BitFieldRecord BFR(MemberBaseType, Member->getSizeInBits(),
2409                          StartBitOffset);
2410       MemberBaseType = TypeTable.writeLeafType(BFR);
2411     }
2412     uint64_t MemberOffsetInBytes = MemberOffsetInBits / 8;
2413     DataMemberRecord DMR(Access, MemberBaseType, MemberOffsetInBytes,
2414                          MemberName);
2415     ContinuationBuilder.writeMemberType(DMR);
2416     MemberCount++;
2417   }
2418
2419   // Create methods
2420   for (auto &MethodItr : Info.Methods) {
2421     StringRef Name = MethodItr.first->getString();
2422
2423     std::vector<OneMethodRecord> Methods;
2424     for (const DISubprogram *SP : MethodItr.second) {
2425       TypeIndex MethodType = getMemberFunctionType(SP, Ty);
2426       bool Introduced = SP->getFlags() & DINode::FlagIntroducedVirtual;
2427
2428       unsigned VFTableOffset = -1;
2429       if (Introduced)
2430         VFTableOffset = SP->getVirtualIndex() * getPointerSizeInBytes();
2431
2432       Methods.push_back(OneMethodRecord(
2433           MethodType, translateAccessFlags(Ty->getTag(), SP->getFlags()),
2434           translateMethodKindFlags(SP, Introduced),
2435           translateMethodOptionFlags(SP), VFTableOffset, Name));
2436       MemberCount++;
2437     }
2438     assert(!Methods.empty() && "Empty methods map entry");
2439     if (Methods.size() == 1)
2440       ContinuationBuilder.writeMemberType(Methods[0]);
2441     else {
2442       // FIXME: Make this use its own ContinuationBuilder so that
2443       // MethodOverloadList can be split correctly.
2444       MethodOverloadListRecord MOLR(Methods);
2445       TypeIndex MethodList = TypeTable.writeLeafType(MOLR);
2446
2447       OverloadedMethodRecord OMR(Methods.size(), MethodList, Name);
2448       ContinuationBuilder.writeMemberType(OMR);
2449     }
2450   }
2451
2452   // Create nested classes.
2453   for (const DIType *Nested : Info.NestedTypes) {
2454     NestedTypeRecord R(getTypeIndex(Nested), Nested->getName());
2455     ContinuationBuilder.writeMemberType(R);
2456     MemberCount++;
2457   }
2458
2459   TypeIndex FieldTI = TypeTable.insertRecord(ContinuationBuilder);
2460   return std::make_tuple(FieldTI, Info.VShapeTI, MemberCount,
2461                          !Info.NestedTypes.empty());
2462 }
2463
2464 TypeIndex CodeViewDebug::getVBPTypeIndex() {
2465   if (!VBPType.getIndex()) {
2466     // Make a 'const int *' type.
2467     ModifierRecord MR(TypeIndex::Int32(), ModifierOptions::Const);
2468     TypeIndex ModifiedTI = TypeTable.writeLeafType(MR);
2469
2470     PointerKind PK = getPointerSizeInBytes() == 8 ? PointerKind::Near64
2471                                                   : PointerKind::Near32;
2472     PointerMode PM = PointerMode::Pointer;
2473     PointerOptions PO = PointerOptions::None;
2474     PointerRecord PR(ModifiedTI, PK, PM, PO, getPointerSizeInBytes());
2475     VBPType = TypeTable.writeLeafType(PR);
2476   }
2477
2478   return VBPType;
2479 }
2480
2481 TypeIndex CodeViewDebug::getTypeIndex(const DIType *Ty, const DIType *ClassTy) {
2482   // The null DIType is the void type. Don't try to hash it.
2483   if (!Ty)
2484     return TypeIndex::Void();
2485
2486   // Check if we've already translated this type. Don't try to do a
2487   // get-or-create style insertion that caches the hash lookup across the
2488   // lowerType call. It will update the TypeIndices map.
2489   auto I = TypeIndices.find({Ty, ClassTy});
2490   if (I != TypeIndices.end())
2491     return I->second;
2492
2493   TypeLoweringScope S(*this);
2494   TypeIndex TI = lowerType(Ty, ClassTy);
2495   return recordTypeIndexForDINode(Ty, TI, ClassTy);
2496 }
2497
2498 codeview::TypeIndex
2499 CodeViewDebug::getTypeIndexForThisPtr(const DIDerivedType *PtrTy,
2500                                       const DISubroutineType *SubroutineTy) {
2501   assert(PtrTy->getTag() == dwarf::DW_TAG_pointer_type &&
2502          "this type must be a pointer type");
2503
2504   PointerOptions Options = PointerOptions::None;
2505   if (SubroutineTy->getFlags() & DINode::DIFlags::FlagLValueReference)
2506     Options = PointerOptions::LValueRefThisPointer;
2507   else if (SubroutineTy->getFlags() & DINode::DIFlags::FlagRValueReference)
2508     Options = PointerOptions::RValueRefThisPointer;
2509
2510   // Check if we've already translated this type.  If there is no ref qualifier
2511   // on the function then we look up this pointer type with no associated class
2512   // so that the TypeIndex for the this pointer can be shared with the type
2513   // index for other pointers to this class type.  If there is a ref qualifier
2514   // then we lookup the pointer using the subroutine as the parent type.
2515   auto I = TypeIndices.find({PtrTy, SubroutineTy});
2516   if (I != TypeIndices.end())
2517     return I->second;
2518
2519   TypeLoweringScope S(*this);
2520   TypeIndex TI = lowerTypePointer(PtrTy, Options);
2521   return recordTypeIndexForDINode(PtrTy, TI, SubroutineTy);
2522 }
2523
2524 TypeIndex CodeViewDebug::getTypeIndexForReferenceTo(const DIType *Ty) {
2525   PointerRecord PR(getTypeIndex(Ty),
2526                    getPointerSizeInBytes() == 8 ? PointerKind::Near64
2527                                                 : PointerKind::Near32,
2528                    PointerMode::LValueReference, PointerOptions::None,
2529                    Ty->getSizeInBits() / 8);
2530   return TypeTable.writeLeafType(PR);
2531 }
2532
2533 TypeIndex CodeViewDebug::getCompleteTypeIndex(const DIType *Ty) {
2534   // The null DIType is the void type. Don't try to hash it.
2535   if (!Ty)
2536     return TypeIndex::Void();
2537
2538   // Look through typedefs when getting the complete type index. Call
2539   // getTypeIndex on the typdef to ensure that any UDTs are accumulated and are
2540   // emitted only once.
2541   if (Ty->getTag() == dwarf::DW_TAG_typedef)
2542     (void)getTypeIndex(Ty);
2543   while (Ty->getTag() == dwarf::DW_TAG_typedef)
2544     Ty = cast<DIDerivedType>(Ty)->getBaseType();
2545
2546   // If this is a non-record type, the complete type index is the same as the
2547   // normal type index. Just call getTypeIndex.
2548   switch (Ty->getTag()) {
2549   case dwarf::DW_TAG_class_type:
2550   case dwarf::DW_TAG_structure_type:
2551   case dwarf::DW_TAG_union_type:
2552     break;
2553   default:
2554     return getTypeIndex(Ty);
2555   }
2556
2557   const auto *CTy = cast<DICompositeType>(Ty);
2558
2559   TypeLoweringScope S(*this);
2560
2561   // Make sure the forward declaration is emitted first. It's unclear if this
2562   // is necessary, but MSVC does it, and we should follow suit until we can show
2563   // otherwise.
2564   // We only emit a forward declaration for named types.
2565   if (!CTy->getName().empty() || !CTy->getIdentifier().empty()) {
2566     TypeIndex FwdDeclTI = getTypeIndex(CTy);
2567
2568     // Just use the forward decl if we don't have complete type info. This
2569     // might happen if the frontend is using modules and expects the complete
2570     // definition to be emitted elsewhere.
2571     if (CTy->isForwardDecl())
2572       return FwdDeclTI;
2573   }
2574
2575   // Check if we've already translated the complete record type.
2576   // Insert the type with a null TypeIndex to signify that the type is currently
2577   // being lowered.
2578   auto InsertResult = CompleteTypeIndices.insert({CTy, TypeIndex()});
2579   if (!InsertResult.second)
2580     return InsertResult.first->second;
2581
2582   TypeIndex TI;
2583   switch (CTy->getTag()) {
2584   case dwarf::DW_TAG_class_type:
2585   case dwarf::DW_TAG_structure_type:
2586     TI = lowerCompleteTypeClass(CTy);
2587     break;
2588   case dwarf::DW_TAG_union_type:
2589     TI = lowerCompleteTypeUnion(CTy);
2590     break;
2591   default:
2592     llvm_unreachable("not a record");
2593   }
2594
2595   // Update the type index associated with this CompositeType.  This cannot
2596   // use the 'InsertResult' iterator above because it is potentially
2597   // invalidated by map insertions which can occur while lowering the class
2598   // type above.
2599   CompleteTypeIndices[CTy] = TI;
2600   return TI;
2601 }
2602
2603 /// Emit all the deferred complete record types. Try to do this in FIFO order,
2604 /// and do this until fixpoint, as each complete record type typically
2605 /// references
2606 /// many other record types.
2607 void CodeViewDebug::emitDeferredCompleteTypes() {
2608   SmallVector<const DICompositeType *, 4> TypesToEmit;
2609   while (!DeferredCompleteTypes.empty()) {
2610     std::swap(DeferredCompleteTypes, TypesToEmit);
2611     for (const DICompositeType *RecordTy : TypesToEmit)
2612       getCompleteTypeIndex(RecordTy);
2613     TypesToEmit.clear();
2614   }
2615 }
2616
2617 void CodeViewDebug::emitLocalVariableList(const FunctionInfo &FI,
2618                                           ArrayRef<LocalVariable> Locals) {
2619   // Get the sorted list of parameters and emit them first.
2620   SmallVector<const LocalVariable *, 6> Params;
2621   for (const LocalVariable &L : Locals)
2622     if (L.DIVar->isParameter())
2623       Params.push_back(&L);
2624   llvm::sort(Params, [](const LocalVariable *L, const LocalVariable *R) {
2625     return L->DIVar->getArg() < R->DIVar->getArg();
2626   });
2627   for (const LocalVariable *L : Params)
2628     emitLocalVariable(FI, *L);
2629
2630   // Next emit all non-parameters in the order that we found them.
2631   for (const LocalVariable &L : Locals)
2632     if (!L.DIVar->isParameter())
2633       emitLocalVariable(FI, L);
2634 }
2635
2636 /// Only call this on endian-specific types like ulittle16_t and little32_t, or
2637 /// structs composed of them.
2638 template <typename T>
2639 static void copyBytesForDefRange(SmallString<20> &BytePrefix,
2640                                  SymbolKind SymKind, const T &DefRangeHeader) {
2641   BytePrefix.resize(2 + sizeof(T));
2642   ulittle16_t SymKindLE = ulittle16_t(SymKind);
2643   memcpy(&BytePrefix[0], &SymKindLE, 2);
2644   memcpy(&BytePrefix[2], &DefRangeHeader, sizeof(T));
2645 }
2646
2647 void CodeViewDebug::emitLocalVariable(const FunctionInfo &FI,
2648                                       const LocalVariable &Var) {
2649   // LocalSym record, see SymbolRecord.h for more info.
2650   MCSymbol *LocalEnd = beginSymbolRecord(SymbolKind::S_LOCAL);
2651
2652   LocalSymFlags Flags = LocalSymFlags::None;
2653   if (Var.DIVar->isParameter())
2654     Flags |= LocalSymFlags::IsParameter;
2655   if (Var.DefRanges.empty())
2656     Flags |= LocalSymFlags::IsOptimizedOut;
2657
2658   OS.AddComment("TypeIndex");
2659   TypeIndex TI = Var.UseReferenceType
2660                      ? getTypeIndexForReferenceTo(Var.DIVar->getType())
2661                      : getCompleteTypeIndex(Var.DIVar->getType());
2662   OS.EmitIntValue(TI.getIndex(), 4);
2663   OS.AddComment("Flags");
2664   OS.EmitIntValue(static_cast<uint16_t>(Flags), 2);
2665   // Truncate the name so we won't overflow the record length field.
2666   emitNullTerminatedSymbolName(OS, Var.DIVar->getName());
2667   endSymbolRecord(LocalEnd);
2668
2669   // Calculate the on disk prefix of the appropriate def range record. The
2670   // records and on disk formats are described in SymbolRecords.h. BytePrefix
2671   // should be big enough to hold all forms without memory allocation.
2672   SmallString<20> BytePrefix;
2673   for (const LocalVarDefRange &DefRange : Var.DefRanges) {
2674     BytePrefix.clear();
2675     if (DefRange.InMemory) {
2676       int Offset = DefRange.DataOffset;
2677       unsigned Reg = DefRange.CVRegister;
2678
2679       // 32-bit x86 call sequences often use PUSH instructions, which disrupt
2680       // ESP-relative offsets. Use the virtual frame pointer, VFRAME or $T0,
2681       // instead. In frames without stack realignment, $T0 will be the CFA.
2682       if (RegisterId(Reg) == RegisterId::ESP) {
2683         Reg = unsigned(RegisterId::VFRAME);
2684         Offset += FI.OffsetAdjustment;
2685       }
2686
2687       // If we can use the chosen frame pointer for the frame and this isn't a
2688       // sliced aggregate, use the smaller S_DEFRANGE_FRAMEPOINTER_REL record.
2689       // Otherwise, use S_DEFRANGE_REGISTER_REL.
2690       EncodedFramePtrReg EncFP = encodeFramePtrReg(RegisterId(Reg), TheCPU);
2691       if (!DefRange.IsSubfield && EncFP != EncodedFramePtrReg::None &&
2692           (bool(Flags & LocalSymFlags::IsParameter)
2693                ? (EncFP == FI.EncodedParamFramePtrReg)
2694                : (EncFP == FI.EncodedLocalFramePtrReg))) {
2695         little32_t FPOffset = little32_t(Offset);
2696         copyBytesForDefRange(BytePrefix, S_DEFRANGE_FRAMEPOINTER_REL, FPOffset);
2697       } else {
2698         uint16_t RegRelFlags = 0;
2699         if (DefRange.IsSubfield) {
2700           RegRelFlags = DefRangeRegisterRelSym::IsSubfieldFlag |
2701                         (DefRange.StructOffset
2702                          << DefRangeRegisterRelSym::OffsetInParentShift);
2703         }
2704         DefRangeRegisterRelSym::Header DRHdr;
2705         DRHdr.Register = Reg;
2706         DRHdr.Flags = RegRelFlags;
2707         DRHdr.BasePointerOffset = Offset;
2708         copyBytesForDefRange(BytePrefix, S_DEFRANGE_REGISTER_REL, DRHdr);
2709       }
2710     } else {
2711       assert(DefRange.DataOffset == 0 && "unexpected offset into register");
2712       if (DefRange.IsSubfield) {
2713         DefRangeSubfieldRegisterSym::Header DRHdr;
2714         DRHdr.Register = DefRange.CVRegister;
2715         DRHdr.MayHaveNoName = 0;
2716         DRHdr.OffsetInParent = DefRange.StructOffset;
2717         copyBytesForDefRange(BytePrefix, S_DEFRANGE_SUBFIELD_REGISTER, DRHdr);
2718       } else {
2719         DefRangeRegisterSym::Header DRHdr;
2720         DRHdr.Register = DefRange.CVRegister;
2721         DRHdr.MayHaveNoName = 0;
2722         copyBytesForDefRange(BytePrefix, S_DEFRANGE_REGISTER, DRHdr);
2723       }
2724     }
2725     OS.EmitCVDefRangeDirective(DefRange.Ranges, BytePrefix);
2726   }
2727 }
2728
2729 void CodeViewDebug::emitLexicalBlockList(ArrayRef<LexicalBlock *> Blocks,
2730                                          const FunctionInfo& FI) {
2731   for (LexicalBlock *Block : Blocks)
2732     emitLexicalBlock(*Block, FI);
2733 }
2734
2735 /// Emit an S_BLOCK32 and S_END record pair delimiting the contents of a
2736 /// lexical block scope.
2737 void CodeViewDebug::emitLexicalBlock(const LexicalBlock &Block,
2738                                      const FunctionInfo& FI) {
2739   MCSymbol *RecordEnd = beginSymbolRecord(SymbolKind::S_BLOCK32);
2740   OS.AddComment("PtrParent");
2741   OS.EmitIntValue(0, 4);                                  // PtrParent
2742   OS.AddComment("PtrEnd");
2743   OS.EmitIntValue(0, 4);                                  // PtrEnd
2744   OS.AddComment("Code size");
2745   OS.emitAbsoluteSymbolDiff(Block.End, Block.Begin, 4);   // Code Size
2746   OS.AddComment("Function section relative address");
2747   OS.EmitCOFFSecRel32(Block.Begin, /*Offset=*/0);         // Func Offset
2748   OS.AddComment("Function section index");
2749   OS.EmitCOFFSectionIndex(FI.Begin);                      // Func Symbol
2750   OS.AddComment("Lexical block name");
2751   emitNullTerminatedSymbolName(OS, Block.Name);           // Name
2752   endSymbolRecord(RecordEnd);
2753
2754   // Emit variables local to this lexical block.
2755   emitLocalVariableList(FI, Block.Locals);
2756   emitGlobalVariableList(Block.Globals);
2757
2758   // Emit lexical blocks contained within this block.
2759   emitLexicalBlockList(Block.Children, FI);
2760
2761   // Close the lexical block scope.
2762   emitEndSymbolRecord(SymbolKind::S_END);
2763 }
2764
2765 /// Convenience routine for collecting lexical block information for a list
2766 /// of lexical scopes.
2767 void CodeViewDebug::collectLexicalBlockInfo(
2768         SmallVectorImpl<LexicalScope *> &Scopes,
2769         SmallVectorImpl<LexicalBlock *> &Blocks,
2770         SmallVectorImpl<LocalVariable> &Locals,
2771         SmallVectorImpl<CVGlobalVariable> &Globals) {
2772   for (LexicalScope *Scope : Scopes)
2773     collectLexicalBlockInfo(*Scope, Blocks, Locals, Globals);
2774 }
2775
2776 /// Populate the lexical blocks and local variable lists of the parent with
2777 /// information about the specified lexical scope.
2778 void CodeViewDebug::collectLexicalBlockInfo(
2779     LexicalScope &Scope,
2780     SmallVectorImpl<LexicalBlock *> &ParentBlocks,
2781     SmallVectorImpl<LocalVariable> &ParentLocals,
2782     SmallVectorImpl<CVGlobalVariable> &ParentGlobals) {
2783   if (Scope.isAbstractScope())
2784     return;
2785
2786   // Gather information about the lexical scope including local variables,
2787   // global variables, and address ranges.
2788   bool IgnoreScope = false;
2789   auto LI = ScopeVariables.find(&Scope);
2790   SmallVectorImpl<LocalVariable> *Locals =
2791       LI != ScopeVariables.end() ? &LI->second : nullptr;
2792   auto GI = ScopeGlobals.find(Scope.getScopeNode());
2793   SmallVectorImpl<CVGlobalVariable> *Globals =
2794       GI != ScopeGlobals.end() ? GI->second.get() : nullptr;
2795   const DILexicalBlock *DILB = dyn_cast<DILexicalBlock>(Scope.getScopeNode());
2796   const SmallVectorImpl<InsnRange> &Ranges = Scope.getRanges();
2797
2798   // Ignore lexical scopes which do not contain variables.
2799   if (!Locals && !Globals)
2800     IgnoreScope = true;
2801
2802   // Ignore lexical scopes which are not lexical blocks.
2803   if (!DILB)
2804     IgnoreScope = true;
2805
2806   // Ignore scopes which have too many address ranges to represent in the
2807   // current CodeView format or do not have a valid address range.
2808   //
2809   // For lexical scopes with multiple address ranges you may be tempted to
2810   // construct a single range covering every instruction where the block is
2811   // live and everything in between.  Unfortunately, Visual Studio only
2812   // displays variables from the first matching lexical block scope.  If the
2813   // first lexical block contains exception handling code or cold code which
2814   // is moved to the bottom of the routine creating a single range covering
2815   // nearly the entire routine, then it will hide all other lexical blocks
2816   // and the variables they contain.
2817   if (Ranges.size() != 1 || !getLabelAfterInsn(Ranges.front().second))
2818     IgnoreScope = true;
2819
2820   if (IgnoreScope) {
2821     // This scope can be safely ignored and eliminating it will reduce the
2822     // size of the debug information. Be sure to collect any variable and scope
2823     // information from the this scope or any of its children and collapse them
2824     // into the parent scope.
2825     if (Locals)
2826       ParentLocals.append(Locals->begin(), Locals->end());
2827     if (Globals)
2828       ParentGlobals.append(Globals->begin(), Globals->end());
2829     collectLexicalBlockInfo(Scope.getChildren(),
2830                             ParentBlocks,
2831                             ParentLocals,
2832                             ParentGlobals);
2833     return;
2834   }
2835
2836   // Create a new CodeView lexical block for this lexical scope.  If we've
2837   // seen this DILexicalBlock before then the scope tree is malformed and
2838   // we can handle this gracefully by not processing it a second time.
2839   auto BlockInsertion = CurFn->LexicalBlocks.insert({DILB, LexicalBlock()});
2840   if (!BlockInsertion.second)
2841     return;
2842
2843   // Create a lexical block containing the variables and collect the the
2844   // lexical block information for the children.
2845   const InsnRange &Range = Ranges.front();
2846   assert(Range.first && Range.second);
2847   LexicalBlock &Block = BlockInsertion.first->second;
2848   Block.Begin = getLabelBeforeInsn(Range.first);
2849   Block.End = getLabelAfterInsn(Range.second);
2850   assert(Block.Begin && "missing label for scope begin");
2851   assert(Block.End && "missing label for scope end");
2852   Block.Name = DILB->getName();
2853   if (Locals)
2854     Block.Locals = std::move(*Locals);
2855   if (Globals)
2856     Block.Globals = std::move(*Globals);
2857   ParentBlocks.push_back(&Block);
2858   collectLexicalBlockInfo(Scope.getChildren(),
2859                           Block.Children,
2860                           Block.Locals,
2861                           Block.Globals);
2862 }
2863
2864 void CodeViewDebug::endFunctionImpl(const MachineFunction *MF) {
2865   const Function &GV = MF->getFunction();
2866   assert(FnDebugInfo.count(&GV));
2867   assert(CurFn == FnDebugInfo[&GV].get());
2868
2869   collectVariableInfo(GV.getSubprogram());
2870
2871   // Build the lexical block structure to emit for this routine.
2872   if (LexicalScope *CFS = LScopes.getCurrentFunctionScope())
2873     collectLexicalBlockInfo(*CFS,
2874                             CurFn->ChildBlocks,
2875                             CurFn->Locals,
2876                             CurFn->Globals);
2877
2878   // Clear the scope and variable information from the map which will not be
2879   // valid after we have finished processing this routine.  This also prepares
2880   // the map for the subsequent routine.
2881   ScopeVariables.clear();
2882
2883   // Don't emit anything if we don't have any line tables.
2884   // Thunks are compiler-generated and probably won't have source correlation.
2885   if (!CurFn->HaveLineInfo && !GV.getSubprogram()->isThunk()) {
2886     FnDebugInfo.erase(&GV);
2887     CurFn = nullptr;
2888     return;
2889   }
2890
2891   CurFn->Annotations = MF->getCodeViewAnnotations();
2892   CurFn->HeapAllocSites = MF->getCodeViewHeapAllocSites();
2893
2894   CurFn->End = Asm->getFunctionEnd();
2895
2896   CurFn = nullptr;
2897 }
2898
2899 void CodeViewDebug::beginInstruction(const MachineInstr *MI) {
2900   DebugHandlerBase::beginInstruction(MI);
2901
2902   // Ignore DBG_VALUE and DBG_LABEL locations and function prologue.
2903   if (!Asm || !CurFn || MI->isDebugInstr() ||
2904       MI->getFlag(MachineInstr::FrameSetup))
2905     return;
2906
2907   // If the first instruction of a new MBB has no location, find the first
2908   // instruction with a location and use that.
2909   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2910   if (!DL && MI->getParent() != PrevInstBB) {
2911     for (const auto &NextMI : *MI->getParent()) {
2912       if (NextMI.isDebugInstr())
2913         continue;
2914       DL = NextMI.getDebugLoc();
2915       if (DL)
2916         break;
2917     }
2918   }
2919   PrevInstBB = MI->getParent();
2920
2921   // If we still don't have a debug location, don't record a location.
2922   if (!DL)
2923     return;
2924
2925   maybeRecordLocation(DL, Asm->MF);
2926 }
2927
2928 MCSymbol *CodeViewDebug::beginCVSubsection(DebugSubsectionKind Kind) {
2929   MCSymbol *BeginLabel = MMI->getContext().createTempSymbol(),
2930            *EndLabel = MMI->getContext().createTempSymbol();
2931   OS.EmitIntValue(unsigned(Kind), 4);
2932   OS.AddComment("Subsection size");
2933   OS.emitAbsoluteSymbolDiff(EndLabel, BeginLabel, 4);
2934   OS.EmitLabel(BeginLabel);
2935   return EndLabel;
2936 }
2937
2938 void CodeViewDebug::endCVSubsection(MCSymbol *EndLabel) {
2939   OS.EmitLabel(EndLabel);
2940   // Every subsection must be aligned to a 4-byte boundary.
2941   OS.EmitValueToAlignment(4);
2942 }
2943
2944 static StringRef getSymbolName(SymbolKind SymKind) {
2945   for (const EnumEntry<SymbolKind> &EE : getSymbolTypeNames())
2946     if (EE.Value == SymKind)
2947       return EE.Name;
2948   return "";
2949 }
2950
2951 MCSymbol *CodeViewDebug::beginSymbolRecord(SymbolKind SymKind) {
2952   MCSymbol *BeginLabel = MMI->getContext().createTempSymbol(),
2953            *EndLabel = MMI->getContext().createTempSymbol();
2954   OS.AddComment("Record length");
2955   OS.emitAbsoluteSymbolDiff(EndLabel, BeginLabel, 2);
2956   OS.EmitLabel(BeginLabel);
2957   if (OS.isVerboseAsm())
2958     OS.AddComment("Record kind: " + getSymbolName(SymKind));
2959   OS.EmitIntValue(unsigned(SymKind), 2);
2960   return EndLabel;
2961 }
2962
2963 void CodeViewDebug::endSymbolRecord(MCSymbol *SymEnd) {
2964   // MSVC does not pad out symbol records to four bytes, but LLVM does to avoid
2965   // an extra copy of every symbol record in LLD. This increases object file
2966   // size by less than 1% in the clang build, and is compatible with the Visual
2967   // C++ linker.
2968   OS.EmitValueToAlignment(4);
2969   OS.EmitLabel(SymEnd);
2970 }
2971
2972 void CodeViewDebug::emitEndSymbolRecord(SymbolKind EndKind) {
2973   OS.AddComment("Record length");
2974   OS.EmitIntValue(2, 2);
2975   if (OS.isVerboseAsm())
2976     OS.AddComment("Record kind: " + getSymbolName(EndKind));
2977   OS.EmitIntValue(unsigned(EndKind), 2); // Record Kind
2978 }
2979
2980 void CodeViewDebug::emitDebugInfoForUDTs(
2981     ArrayRef<std::pair<std::string, const DIType *>> UDTs) {
2982   for (const auto &UDT : UDTs) {
2983     const DIType *T = UDT.second;
2984     assert(shouldEmitUdt(T));
2985
2986     MCSymbol *UDTRecordEnd = beginSymbolRecord(SymbolKind::S_UDT);
2987     OS.AddComment("Type");
2988     OS.EmitIntValue(getCompleteTypeIndex(T).getIndex(), 4);
2989     emitNullTerminatedSymbolName(OS, UDT.first);
2990     endSymbolRecord(UDTRecordEnd);
2991   }
2992 }
2993
2994 void CodeViewDebug::collectGlobalVariableInfo() {
2995   DenseMap<const DIGlobalVariableExpression *, const GlobalVariable *>
2996       GlobalMap;
2997   for (const GlobalVariable &GV : MMI->getModule()->globals()) {
2998     SmallVector<DIGlobalVariableExpression *, 1> GVEs;
2999     GV.getDebugInfo(GVEs);
3000     for (const auto *GVE : GVEs)
3001       GlobalMap[GVE] = &GV;
3002   }
3003
3004   NamedMDNode *CUs = MMI->getModule()->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
3005   for (const MDNode *Node : CUs->operands()) {
3006     const auto *CU = cast<DICompileUnit>(Node);
3007     for (const auto *GVE : CU->getGlobalVariables()) {
3008       const DIGlobalVariable *DIGV = GVE->getVariable();
3009       const DIExpression *DIE = GVE->getExpression();
3010
3011       // Emit constant global variables in a global symbol section.
3012       if (GlobalMap.count(GVE) == 0 && DIE->isConstant()) {
3013         CVGlobalVariable CVGV = {DIGV, DIE};
3014         GlobalVariables.emplace_back(std::move(CVGV));
3015       }
3016
3017       const auto *GV = GlobalMap.lookup(GVE);
3018       if (!GV || GV->isDeclarationForLinker())
3019         continue;
3020
3021       DIScope *Scope = DIGV->getScope();
3022       SmallVector<CVGlobalVariable, 1> *VariableList;
3023       if (Scope && isa<DILocalScope>(Scope)) {
3024         // Locate a global variable list for this scope, creating one if
3025         // necessary.
3026         auto Insertion = ScopeGlobals.insert(
3027             {Scope, std::unique_ptr<GlobalVariableList>()});
3028         if (Insertion.second)
3029           Insertion.first->second = llvm::make_unique<GlobalVariableList>();
3030         VariableList = Insertion.first->second.get();
3031       } else if (GV->hasComdat())
3032         // Emit this global variable into a COMDAT section.
3033         VariableList = &ComdatVariables;
3034       else
3035         // Emit this global variable in a single global symbol section.
3036         VariableList = &GlobalVariables;
3037       CVGlobalVariable CVGV = {DIGV, GV};
3038       VariableList->emplace_back(std::move(CVGV));
3039     }
3040   }
3041 }
3042
3043 void CodeViewDebug::emitDebugInfoForGlobals() {
3044   // First, emit all globals that are not in a comdat in a single symbol
3045   // substream. MSVC doesn't like it if the substream is empty, so only open
3046   // it if we have at least one global to emit.
3047   switchToDebugSectionForSymbol(nullptr);
3048   if (!GlobalVariables.empty()) {
3049     OS.AddComment("Symbol subsection for globals");
3050     MCSymbol *EndLabel = beginCVSubsection(DebugSubsectionKind::Symbols);
3051     emitGlobalVariableList(GlobalVariables);
3052     endCVSubsection(EndLabel);
3053   }
3054
3055   // Second, emit each global that is in a comdat into its own .debug$S
3056   // section along with its own symbol substream.
3057   for (const CVGlobalVariable &CVGV : ComdatVariables) {
3058     const GlobalVariable *GV = CVGV.GVInfo.get<const GlobalVariable *>();
3059     MCSymbol *GVSym = Asm->getSymbol(GV);
3060     OS.AddComment("Symbol subsection for " +
3061                   Twine(GlobalValue::dropLLVMManglingEscape(GV->getName())));
3062     switchToDebugSectionForSymbol(GVSym);
3063     MCSymbol *EndLabel = beginCVSubsection(DebugSubsectionKind::Symbols);
3064     // FIXME: emitDebugInfoForGlobal() doesn't handle DIExpressions.
3065     emitDebugInfoForGlobal(CVGV);
3066     endCVSubsection(EndLabel);
3067   }
3068 }
3069
3070 void CodeViewDebug::emitDebugInfoForRetainedTypes() {
3071   NamedMDNode *CUs = MMI->getModule()->getNamedMetadata("llvm.dbg.cu");
3072   for (const MDNode *Node : CUs->operands()) {
3073     for (auto *Ty : cast<DICompileUnit>(Node)->getRetainedTypes()) {
3074       if (DIType *RT = dyn_cast<DIType>(Ty)) {
3075         getTypeIndex(RT);
3076         // FIXME: Add to global/local DTU list.
3077       }
3078     }
3079   }
3080 }
3081
3082 // Emit each global variable in the specified array.
3083 void CodeViewDebug::emitGlobalVariableList(ArrayRef<CVGlobalVariable> Globals) {
3084   for (const CVGlobalVariable &CVGV : Globals) {
3085     // FIXME: emitDebugInfoForGlobal() doesn't handle DIExpressions.
3086     emitDebugInfoForGlobal(CVGV);
3087   }
3088 }
3089
3090 void CodeViewDebug::emitDebugInfoForGlobal(const CVGlobalVariable &CVGV) {
3091   const DIGlobalVariable *DIGV = CVGV.DIGV;
3092   if (const GlobalVariable *GV =
3093           CVGV.GVInfo.dyn_cast<const GlobalVariable *>()) {
3094     // DataSym record, see SymbolRecord.h for more info. Thread local data
3095     // happens to have the same format as global data.
3096     MCSymbol *GVSym = Asm->getSymbol(GV);
3097     SymbolKind DataSym = GV->isThreadLocal()
3098                              ? (DIGV->isLocalToUnit() ? SymbolKind::S_LTHREAD32
3099                                                       : SymbolKind::S_GTHREAD32)
3100                              : (DIGV->isLocalToUnit() ? SymbolKind::S_LDATA32
3101                                                       : SymbolKind::S_GDATA32);
3102     MCSymbol *DataEnd = beginSymbolRecord(DataSym);
3103     OS.AddComment("Type");
3104     OS.EmitIntValue(getCompleteTypeIndex(DIGV->getType()).getIndex(), 4);
3105     OS.AddComment("DataOffset");
3106     OS.EmitCOFFSecRel32(GVSym, /*Offset=*/0);
3107     OS.AddComment("Segment");
3108     OS.EmitCOFFSectionIndex(GVSym);
3109     OS.AddComment("Name");
3110     const unsigned LengthOfDataRecord = 12;
3111     emitNullTerminatedSymbolName(OS, DIGV->getName(), LengthOfDataRecord);
3112     endSymbolRecord(DataEnd);
3113   } else {
3114     // FIXME: Currently this only emits the global variables in the IR metadata.
3115     // This should also emit enums and static data members.
3116     const DIExpression *DIE = CVGV.GVInfo.get<const DIExpression *>();
3117     assert(DIE->isConstant() &&
3118            "Global constant variables must contain a constant expression.");
3119     uint64_t Val = DIE->getElement(1);
3120
3121     MCSymbol *SConstantEnd = beginSymbolRecord(SymbolKind::S_CONSTANT);
3122     OS.AddComment("Type");
3123     OS.EmitIntValue(getTypeIndex(DIGV->getType()).getIndex(), 4);
3124     OS.AddComment("Value");
3125
3126     // Encoded integers shouldn't need more than 10 bytes.
3127     uint8_t data[10];
3128     BinaryStreamWriter Writer(data, llvm::support::endianness::little);
3129     CodeViewRecordIO IO(Writer);
3130     cantFail(IO.mapEncodedInteger(Val));
3131     StringRef SRef((char *)data, Writer.getOffset());
3132     OS.EmitBinaryData(SRef);
3133
3134     OS.AddComment("Name");
3135     const DIScope *Scope = DIGV->getScope();
3136     // For static data members, get the scope from the declaration.
3137     if (const auto *MemberDecl = dyn_cast_or_null<DIDerivedType>(
3138             DIGV->getRawStaticDataMemberDeclaration()))
3139       Scope = MemberDecl->getScope();
3140     emitNullTerminatedSymbolName(OS,
3141                                  getFullyQualifiedName(Scope, DIGV->getName()));
3142     endSymbolRecord(SConstantEnd);
3143   }
3144 }