OSDN Git Service

ada:
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / scos.ads
1 ------------------------------------------------------------------------------
2 --                                                                          --
3 --                         GNAT COMPILER COMPONENTS                         --
4 --                                                                          --
5 --                                 S C O S                                  --
6 --                                                                          --
7 --                                 S p e c                                  --
8 --                                                                          --
9 --          Copyright (C) 2009-2011, Free Software Foundation, Inc.         --
10 --                                                                          --
11 -- GNAT is free software;  you can  redistribute it  and/or modify it under --
12 -- terms of the  GNU General Public License as published  by the Free Soft- --
13 -- ware  Foundation;  either version 3,  or (at your option) any later ver- --
14 -- sion.  GNAT is distributed in the hope that it will be useful, but WITH- --
15 -- OUT ANY WARRANTY;  without even the  implied warranty of MERCHANTABILITY --
16 -- or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License --
17 -- for  more details.  You should have  received  a copy of the GNU General --
18 -- Public License  distributed with GNAT; see file COPYING3.  If not, go to --
19 -- http://www.gnu.org/licenses for a complete copy of the license.          --
20 --                                                                          --
21 -- GNAT was originally developed  by the GNAT team at  New York University. --
22 -- Extensive contributions were provided by Ada Core Technologies Inc.      --
23 --                                                                          --
24 ------------------------------------------------------------------------------
25
26 --  This package defines tables used to store Source Coverage Obligations. It
27 --  is used by Par_SCO to build the SCO information before writing it out to
28 --  the ALI file, and by Get_SCO/Put_SCO to read and write the text form that
29 --  is used in the ALI file.
30
31 with Snames; use Snames;
32 --  Note: used for Pragma_Id only, no other feature from Snames should be used,
33 --  as a simplified version is maintained in Xcov.
34
35 with Types;  use Types;
36
37 with GNAT.Table;
38
39 package SCOs is
40
41    --  SCO information can exist in one of two forms. In the ALI file, it is
42    --  represented using a text format that is described in this specification.
43    --  Internally it is stored using two tables SCO_Table and SCO_Unit_Table,
44    --  which are also defined in this unit.
45
46    --  Par_SCO is part of the compiler. It scans the parsed source tree and
47    --  populates the internal tables.
48
49    --  Get_SCO reads the text lines in ALI format and populates the internal
50    --  tables with corresponding information.
51
52    --  Put_SCO reads the internal tables and generates text lines in the ALI
53    --  format.
54
55    --------------------
56    -- SCO ALI Format --
57    --------------------
58
59    --  Source coverage obligations are generated on a unit-by-unit basis in the
60    --  ALI file, using lines that start with the identifying character C. These
61    --  lines are generated if the -gnateS switch is set.
62
63    --  Sloc Ranges
64
65    --    In several places in the SCO lines, Sloc ranges appear. These are used
66    --    to indicate the first and last Sloc of some construct in the tree and
67    --    they have the form:
68
69    --      line:col-line:col
70
71    --    Note that SCO's are generated only for generic templates, not for
72    --    generic instances (since only the first are part of the source). So
73    --    we don't need generic instantiation stuff in these line:col items.
74
75    --  SCO File headers
76
77    --    The SCO information follows the cross-reference information, so it
78    --    need not be read by tools like gnatbind, gnatmake etc. The SCO output
79    --    is divided into sections, one section for each unit for which SCO's
80    --    are generated. A SCO section has a header of the form:
81
82    --      C dependency-number filename
83
84    --        This header precedes SCO information for the unit identified by
85    --        dependency number and file name. The dependency number is the
86    --        index into the generated D lines and is ones origin (i.e. 2 =
87    --        reference to second generated D line).
88
89    --        Note that the filename here will reflect the original name if
90    --        a Source_Reference pragma was encountered (since all line number
91    --        references will be with respect to the original file).
92
93    --        Note: the filename is redundant in that it could be deduced from
94    --        the corresponding D line, but it is convenient at least for human
95    --        reading of the SCO information, and means that the SCO information
96    --        can stand on its own without needing other parts of the ALI file.
97
98    --  Statements
99
100    --    For the purpose of SCO generation, the notion of statement includes
101    --    simple statements and also the following declaration types:
102
103    --      type_declaration
104    --      subtype_declaration
105    --      object_declaration
106    --      renaming_declaration
107    --      generic_instantiation
108
109    --    and the following regions of the syntax tree:
110
111    --      the part of a case_statement from CASE up to the expression
112    --      the part of a FOR loop iteration scheme from FOR up to the
113    --        loop_parameter_specification
114    --      the part of a WHILE loop up to the condition
115    --      the part of an extended_return_statement from RETURN up to the
116    --        expression (if present) or to the return_subtype_indication (if
117    --        no expression)
118
119    --    and any pragma that occurs at a place where a statement or declaration
120    --    is allowed.
121
122    --  Statement lines
123
124    --    These lines correspond to one or more successive statements (in the
125    --    sense of the above list) which are always executed in sequence (in the
126    --    absence of exceptions or other external interruptions).
127
128    --    Entry points to such sequences are:
129
130    --      the first declaration of any declarative_part
131    --      the first statement of any sequence_of_statements that is not in a
132    --        body or block statement that has a non-empty declarative part
133    --      the first statement after a compound statement
134    --      the first statement after an EXIT, RAISE or GOTO statement
135    --      any statement with a label (the label itself is not part of the
136    --       entry point that is recorded).
137
138    --    Each entry point must appear as the first entry on a CS line.
139    --    The idea is that if any simple statement on a CS line is known to have
140    --    been executed, then all statements that appear before it on the same
141    --    CS line are certain to also have been executed.
142
143    --    The form of a statement line in the ALI file is:
144
145    --      CS *sloc-range [*sloc-range...]
146
147    --    where each sloc-range corresponds to a single statement, and * is
148    --    one of:
149
150    --      t        type declaration
151    --      s        subtype declaration
152    --      o        object declaration
153    --      r        renaming declaration
154    --      i        generic instantiation
155    --      C        CASE statement (from CASE through end of expression)
156    --      E        EXIT statement
157    --      F        FOR loop (from FOR through end of iteration scheme)
158    --      I        IF statement (from IF through end of condition)
159    --      P[name:] PRAGMA with the indicated name
160    --      R        extended RETURN statement
161    --      W        WHILE loop statement (from WHILE through end of condition)
162
163    --      Note: for I and W, condition above is in the RM syntax sense (this
164    --      condition is a decision in SCO terminology).
165
166    --    and is omitted for all other cases
167
168    --    Note: up to 6 entries can appear on a single CS line. If more than 6
169    --    entries appear in one logical statement sequence, continuation lines
170    --    are marked by Cs and appear immediately after the CS line.
171
172    --    Implementation permission: a SCO generator is permitted to emit a
173    --    narrower SLOC range for a statement if the corresponding code
174    --    generation circuitry ensures that all debug information for the code
175    --    implementing the statement will be labeled with SLOCs that fall within
176    --    that narrower range.
177
178    --  Decisions
179
180    --    Note: in the following description, logical operator includes only the
181    --    short-circuited forms and NOT (so can be only NOT, AND THEN, OR ELSE).
182    --    The reason that we can exclude AND/OR/XOR is that we expect SCO's to
183    --    be generated using the restriction No_Direct_Boolean_Operators if we
184    --    are interested in decision coverage, which does not permit the use of
185    --    AND/OR/XOR on boolean operands. These are permitted on modular integer
186    --    types, but such operations do not count as decisions in any case. If
187    --    we are generating SCO's only for simple coverage, then we are not
188    --    interested in decisions in any case.
189
190    --    Note: the reason we include NOT is for informational purposes. The
191    --    presence of NOT does not generate additional coverage obligations,
192    --    but if we know where the NOT's are, the coverage tool can generate
193    --    more accurate diagnostics on uncovered tests.
194
195    --    A top level boolean expression is a boolean expression that is not an
196    --    operand of a logical operator.
197
198    --    Decisions are either simple or complex. A simple decision is a top
199    --    level boolean expression that has only one condition and that occurs
200    --    in the context of a control structure in the source program, including
201    --    WHILE, IF, EXIT WHEN, or immediately within an Assert, Check,
202    --    Pre_Condition or Post_Condition pragma, or as the first argument of a
203    --    dyadic pragma Debug. Note that a top level boolean expression with
204    --    only one condition that occurs in any other context, for example as
205    --    right hand side of an assignment, is not considered to be a (simple)
206    --    decision.
207
208    --    A complex decision is a top level boolean expression that has more
209    --    than one condition. A complex decision may occur in any boolean
210    --    expression context.
211
212    --    So for example, if we have
213
214    --        A, B, C, D : Boolean;
215    --        function F (Arg : Boolean) return Boolean);
216    --        ...
217    --        A and then (B or else F (C and then D))
218
219    --    There are two (complex) decisions here:
220
221    --        1. X and then (Y or else Z)
222
223    --           where X = A, Y = B, and Z = F (C and then D)
224
225    --        2. C and then D
226
227    --    For each decision, a decision line is generated with the form:
228
229    --      C* sloc expression [chaining]
230
231    --    Here * is one of the following characters:
232
233    --      E  decision in EXIT WHEN statement
234    --      G  decision in entry guard
235    --      I  decision in IF statement or conditional expression
236    --      P  decision in pragma Assert/Check/Pre_Condition/Post_Condition
237    --      W  decision in WHILE iteration scheme
238    --      X  decision appearing in some other expression context
239
240    --    For E, G, I, P, W, sloc is the source location of the EXIT, ENTRY, IF,
241    --    PRAGMA or WHILE token, respectively
242
243    --    For X, sloc is omitted
244
245    --    The expression is a prefix polish form indicating the structure of
246    --    the decision, including logical operators and short-circuit forms.
247    --    The following is a grammar showing the structure of expression:
248
249    --      expression ::= term             (if expr is not logical operator)
250    --      expression ::= &sloc term term  (if expr is AND or AND THEN)
251    --      expression ::= |sloc term term  (if expr is OR or OR ELSE)
252    --      expression ::= !sloc term       (if expr is NOT)
253
254    --      In the last three cases, sloc is the source location of the AND, OR,
255    --      or NOT token, respectively.
256
257    --      term ::= element
258    --      term ::= expression
259
260    --      element ::= *sloc-range
261
262    --    where * is one of the following letters:
263
264    --      c  condition
265    --      t  true condition
266    --      f  false condition
267
268    --      t/f are used to mark a condition that has been recognized by the
269    --      compiler as always being true or false. c is the normal case of
270    --      conditions whose value is not known at compile time.
271
272    --    & indicates AND THEN connecting two conditions
273
274    --    | indicates OR ELSE connecting two conditions
275
276    --    ! indicates NOT applied to the expression
277
278    --    Note that complex decisions do NOT include non-short-circuited logical
279    --    operators (AND/XOR/OR). In the context of existing coverage tools the
280    --    No_Direct_Boolean_Operators restriction is assumed, so these operators
281    --    cannot appear in the source in any case.
282
283    --    The SCO line for a decision always occurs after the CS line for the
284    --    enclosing statement. The SCO line for a nested decision always occurs
285    --    after the line for the enclosing decision.
286
287    --    Note that membership tests are considered to be a single simple
288    --    condition, and that is true even if the Ada 2005 set membership
289    --    form is used, e.g. A in (2,7,11.15).
290
291    --    The expression can be followed by chaining indicators of the form
292    --    Tsloc-range or Fsloc-range, where the sloc-range is that of some
293    --    entry on a CS line.
294
295    --    T* is present when the statement with the given sloc range is executed
296    --    if, and only if, the decision evaluates to TRUE.
297
298    --    F* is present when the statement with the given sloc range is executed
299    --    if, and only if, the decision evaluates to FALSE.
300
301    --    For an IF statement or ELSIF part, a T chaining indicator is always
302    --    present, with the sloc range of the first statement in the
303    --    corresponding sequence.
304
305    --    For an ELSE part, the last decision in the IF statement (that of the
306    --    last ELSIF part, if any, or that of the IF statement if there is no
307    --    ELSIF part) has an F chaining indicator with the sloc range of the
308    --    first statement in the sequence of the ELSE part.
309
310    --    For a WHILE loop, a T chaining indicator is always present, with the
311    --    sloc range of the first statement in the loop, but no F chaining
312    --    indicator is ever present.
313
314    --    For an EXIT WHEN statement, an F chaining indicator is present if
315    --    there is an immediately following sequence in the same sequence of
316    --    statements.
317
318    --    In all other cases, chaining indicators are omitted
319
320    --    Implementation permission: a SCO generator is permitted to emit a
321    --    narrower SLOC range for a condition if the corresponding code
322    --    generation circuitry ensures that all debug information for the code
323    --    evaluating the condition will be labeled with SLOCs that fall within
324    --    that narrower range.
325
326    --  Case Expressions
327
328    --    For case statements, we rely on statement coverage to make sure that
329    --    all branches of a case statement are covered, but that does not work
330    --    for case expressions, since the entire expression is contained in a
331    --    single statement. However, for complete coverage we really should be
332    --    able to check that every branch of the case statement is covered, so
333    --    we generate a SCO of the form:
334
335    --      CC sloc-range sloc-range ...
336
337    --    where sloc-range covers the range of the case expression
338
339    --    Note: up to 6 entries can appear on a single CC line. If more than 6
340    --    entries appear in one logical statement sequence, continuation lines
341    --    are marked by Cc and appear immediately after the CC line.
342
343    --  Disabled pragmas
344
345    --    No SCO is generated for disabled pragmas
346
347    ---------------------------------------------------------------------
348    -- Internal table used to store Source Coverage Obligations (SCOs) --
349    ---------------------------------------------------------------------
350
351    type Source_Location is record
352       Line : Logical_Line_Number;
353       Col  : Column_Number;
354    end record;
355
356    No_Source_Location : Source_Location := (No_Line_Number, No_Column_Number);
357
358    type SCO_Table_Entry is record
359       From : Source_Location := No_Source_Location;
360       To   : Source_Location := No_Source_Location;
361       C1   : Character       := ' ';
362       C2   : Character       := ' ';
363       Last : Boolean         := False;
364
365       Pragma_Sloc : Source_Ptr := No_Location;
366       --  For the statement SCO for a pragma, or for any expression SCO nested
367       --  in a pragma Debug/Assert/PPC, location of PRAGMA token (used for
368       --  control of SCO output, value not recorded in ALI file).
369
370       Pragma_Name : Pragma_Id := Unknown_Pragma;
371       --  For the statement SCO for a pragma, gives the pragma name
372    end record;
373
374    package SCO_Table is new GNAT.Table (
375      Table_Component_Type => SCO_Table_Entry,
376      Table_Index_Type     => Nat,
377      Table_Low_Bound      => 1,
378      Table_Initial        => 500,
379      Table_Increment      => 300);
380
381    --  The SCO_Table_Entry values appear as follows:
382
383    --    Statements
384    --      C1   = 'S' for entry point, 's' otherwise
385    --      C2   = statement type code to appear on CS line (or ' ' if none)
386    --      From = starting source location
387    --      To   = ending source location
388    --      Last = False for all but the last entry, True for last entry
389
390    --    Note: successive statements (possibly interspersed with entries of
391    --    other kinds, that are ignored for this purpose), starting with one
392    --    labeled with C1 = 'S', up to and including the first one labeled with
393    --    Last = True, indicate the sequence to be output for a sequence of
394    --    statements on a single CS line (possibly followed by Cs continuation
395    --    lines).
396
397    --    Note: for a pragma that may be disabled (Debug, Assert, PPC, Check),
398    --    the entry is initially created with C2 = 'p', to mark it as disabled.
399    --    Later on during semantic analysis, if the pragma is enabled,
400    --    Set_SCO_Pragma_Enabled changes C2 to 'P' to cause the entry to be
401    --    emitted in Put_SCOs.
402
403    --    Decision (EXIT/entry guard/IF/WHILE)
404    --      C1   = 'E'/'G'/'I'/'W' (for EXIT/entry Guard/IF/WHILE)
405    --      C2   = ' '
406    --      From = EXIT/ENTRY/IF/WHILE token
407    --      To   = No_Source_Location
408    --      Last = unused
409
410    --    Decision (PRAGMA)
411    --      C1   = 'P'
412    --      C2   = ' '
413    --      From = PRAGMA token
414    --      To   = No_Source_Location
415    --      Last = unused
416
417    --    Note: when the parse tree is first scanned, we unconditionally build a
418    --    pragma decision entry for any decision in a pragma (here as always in
419    --    SCO contexts, the only pragmas with decisions are Assert, Check,
420    --    dyadic Debug, Precondition and Postcondition). These entries will
421    --    be omitted in output if the pragma is disabled (see comments for
422    --    statement entries).
423
424    --    Decision (Expression)
425    --      C1   = 'X'
426    --      C2   = ' '
427    --      From = No_Source_Location
428    --      To   = No_Source_Location
429    --      Last = unused
430
431    --    Operator
432    --      C1   = '!', '&', '|'
433    --      C2   = ' '
434    --      From = location of NOT/AND/OR token
435    --      To   = No_Source_Location
436    --      Last = False
437
438    --    Element (condition)
439    --      C1   = ' '
440    --      C2   = 'c', 't', or 'f' (condition/true/false)
441    --      From = starting source location
442    --      To   = ending source location
443    --      Last = False for all but the last entry, True for last entry
444
445    --    Element (chaining indicator)
446    --      C1   = 'H' (cHain)
447    --      C2   = 'T' or 'F' (chaining on decision true/false)
448    --      From = starting source location of chained statement
449    --      To   = ending source location of chained statement
450
451    --    Note: the sequence starting with a decision, and continuing with
452    --    operators and elements up to and including the first one labeled with
453    --    Last = True, indicate the sequence to be output on one decision line.
454
455    ----------------
456    -- Unit Table --
457    ----------------
458
459    --  This table keeps track of the units and the corresponding starting and
460    --  ending indexes (From, To) in the SCO table. Note that entry zero is
461    --  present but unused, it is for convenience in calling the sort routine.
462    --  Thus the lower bound for real entries is 1.
463
464    type SCO_Unit_Index is new Int;
465    --  Used to index values in this table. Values start at 1 and are assigned
466    --  sequentially as entries are constructed.
467
468    type SCO_Unit_Table_Entry is record
469       File_Name : String_Ptr;
470       --  Pointer to file name in ALI file
471
472       Dep_Num : Nat;
473       --  Dependency number in ALI file
474
475       From : Nat;
476       --  Starting index in SCO_Table of SCO information for this unit
477
478       To : Nat;
479       --  Ending index in SCO_Table of SCO information for this unit
480    end record;
481
482    package SCO_Unit_Table is new GNAT.Table (
483      Table_Component_Type => SCO_Unit_Table_Entry,
484      Table_Index_Type     => SCO_Unit_Index,
485      Table_Low_Bound      => 0, -- see note above on sorting
486      Table_Initial        => 20,
487      Table_Increment      => 200);
488
489    -----------------
490    -- Subprograms --
491    -----------------
492
493    procedure Initialize;
494    --  Reset tables for a new compilation
495
496 end SCOs;