include/llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h

   1 //===-- llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h - Code emission -------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines an abstract interface that is used by the machine code
  11 // emission framework to output the code.  This allows machine code emission to
  12 // be separated from concerns such as resolution of call targets, and where the
  13 // machine code will be written (memory or disk, f.e.).
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #ifndef LLVM_CODEGEN_MACHINECODEEMITTER_H
  18 #define LLVM_CODEGEN_MACHINECODEEMITTER_H
  19
  20 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
  21 #include <vector>
  22
  23 namespace llvm {
  24
  25 class MachineBasicBlock;
  26 class MachineConstantPool;
  27 class MachineJumpTableInfo;
  28 class MachineFunction;
  29 class MachineRelocation;
  30 class Value;
  31 class GlobalValue;
  32 class Function;
  33
  34 /// MachineCodeEmitter - This class defines two sorts of methods: those for
  35 /// emitting the actual bytes of machine code, and those for emitting auxillary
  36 /// structures, such as jump tables, relocations, etc.
  37 ///
  38 /// Emission of machine code is complicated by the fact that we don't (in
  39 /// general) know the size of the machine code that we're about to emit before
  40 /// we emit it.  As such, we preallocate a certain amount of memory, and set the
  41 /// BufferBegin/BufferEnd pointers to the start and end of the buffer.  As we
  42 /// emit machine instructions, we advance the CurBufferPtr to indicate the
  43 /// location of the next byte to emit.  In the case of a buffer overflow (we
  44 /// need to emit more machine code than we have allocated space for), the
  45 /// CurBufferPtr will saturate to BufferEnd and ignore stores.  Once the entire
  46 /// function has been emitted, the overflow condition is checked, and if it has
  47 /// occurred, more memory is allocated, and we reemit the code into it.
  48 ///
  49 class MachineCodeEmitter {
  50 protected:
  51   /// BufferBegin/BufferEnd - Pointers to the start and end of the memory
  52   /// allocated for this code buffer.
  53   unsigned char *BufferBegin, *BufferEnd;
  54
  55   /// CurBufferPtr - Pointer to the next byte of memory to fill when emitting
  56   /// code.  This is guranteed to be in the range [BufferBegin,BufferEnd].  If
  57   /// this pointer is at BufferEnd, it will never move due to code emission, and
  58   /// all code emission requests will be ignored (this is the buffer overflow
  59   /// condition).
  60   unsigned char *CurBufferPtr;
  61 public:
  62   virtual ~MachineCodeEmitter() {}
  63
  64   /// startFunction - This callback is invoked when the specified function is
  65   /// about to be code generated.  This initializes the BufferBegin/End/Ptr
  66   /// fields.
  67   ///
  68   virtual void startFunction(MachineFunction &F) = 0;
  69
  70   /// finishFunction - This callback is invoked when the specified function has
  71   /// finished code generation.  If a buffer overflow has occurred, this method
  72   /// returns true (the callee is required to try again), otherwise it returns
  73   /// false.
  74   ///
  75   virtual bool finishFunction(MachineFunction &F) = 0;
  76
  77   /// startFunctionStub - This callback is invoked when the JIT needs the
  78   /// address of a function that has not been code generated yet.  The StubSize
  79   /// specifies the total size required by the stub.  Stubs are not allowed to
  80   /// have constant pools, the can only use the other emitByte*/emitWord*
  81   /// methods.
  82   ///
  83   virtual void startFunctionStub(unsigned StubSize, unsigned Alignment = 1) = 0;
  84
  85   /// finishFunctionStub - This callback is invoked to terminate a function
  86   /// stub.
  87   ///
  88   virtual void *finishFunctionStub(const Function *F) = 0;
  89
  90   /// emitByte - This callback is invoked when a byte needs to be written to the
  91   /// output stream.
  92   ///
  93   void emitByte(unsigned char B) {
  94     if (CurBufferPtr != BufferEnd)
  95       *CurBufferPtr++ = B;
  96   }
  97
  98   /// emitWordLE - This callback is invoked when a 32-bit word needs to be
  99   /// written to the output stream in little-endian format.
 100   ///
 101   void emitWordLE(unsigned W) {
 102     if (CurBufferPtr+4 <= BufferEnd) {
 103       *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >>  0);
 104       *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >>  8);
 105       *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >> 16);
 106       *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >> 24);
 107     } else {
 108       CurBufferPtr = BufferEnd;
 109     }
 110   }
 111
 112   /// emitWordBE - This callback is invoked when a 32-bit word needs to be
 113   /// written to the output stream in big-endian format.
 114   ///
 115   void emitWordBE(unsigned W) {
 116     if (CurBufferPtr+4 <= BufferEnd) {
 117       *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >> 24);
 118       *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >> 16);
 119       *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >>  8);
 120       *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >>  0);
 121     } else {
 122       CurBufferPtr = BufferEnd;
 123     }
 124   }
 125
 126   /// emitAlignment - Move the CurBufferPtr pointer up the the specified
 127   /// alignment (saturated to BufferEnd of course).
 128   void emitAlignment(unsigned Alignment) {
 129     if (Alignment == 0) Alignment = 1;
 130     // Move the current buffer ptr up to the specified alignment.
 131     CurBufferPtr =
 132       (unsigned char*)(((intptr_t)CurBufferPtr+Alignment-1) &
 133                        ~(intptr_t)(Alignment-1));
 134     if (CurBufferPtr > BufferEnd)
 135       CurBufferPtr = BufferEnd;
 136   }
 137
 138   /// allocateSpace - Allocate a block of space in the current output buffer,
 139   /// returning null (and setting conditions to indicate buffer overflow) on
 140   /// failure.  Alignment is the alignment in bytes of the buffer desired.
 141   void *allocateSpace(intptr_t Size, unsigned Alignment) {
 142     emitAlignment(Alignment);
 143     void *Result = CurBufferPtr;
 144
 145     // Allocate the space.
 146     CurBufferPtr += Size;
 147
 148     // Check for buffer overflow.
 149     if (CurBufferPtr >= BufferEnd) {
 150       CurBufferPtr = BufferEnd;
 151       Result = 0;
 152     }
 153     return Result;
 154   }
 155
 156   /// StartMachineBasicBlock - This should be called by the target when a new
 157   /// basic block is about to be emitted.  This way the MCE knows where the
 158   /// start of the block is, and can implement getMachineBasicBlockAddress.
 159   virtual void StartMachineBasicBlock(MachineBasicBlock *MBB) = 0;
 160
 161   /// getCurrentPCValue - This returns the address that the next emitted byte
 162   /// will be output to.
 163   ///
 164   virtual intptr_t getCurrentPCValue() const {
 165     return (intptr_t)CurBufferPtr;
 166   }
 167
 168   /// getCurrentPCOffset - Return the offset from the start of the emitted
 169   /// buffer that we are currently writing to.
 170   intptr_t getCurrentPCOffset() const {
 171     return CurBufferPtr-BufferBegin;
 172   }
 173
 174   /// addRelocation - Whenever a relocatable address is needed, it should be
 175   /// noted with this interface.
 176   virtual void addRelocation(const MachineRelocation &MR) = 0;
 177
 178
 179   /// FIXME: These should all be handled with relocations!
 180
 181   /// getConstantPoolEntryAddress - Return the address of the 'Index' entry in
 182   /// the constant pool that was last emitted with the emitConstantPool method.
 183   ///
 184   virtual intptr_t getConstantPoolEntryAddress(unsigned Index) const = 0;
 185
 186   /// getJumpTableEntryAddress - Return the address of the jump table with index
 187   /// 'Index' in the function that last called initJumpTableInfo.
 188   ///
 189   virtual intptr_t getJumpTableEntryAddress(unsigned Index) const = 0;
 190
 191   /// getMachineBasicBlockAddress - Return the address of the specified
 192   /// MachineBasicBlock, only usable after the label for the MBB has been
 193   /// emitted.
 194   ///
 195   virtual intptr_t getMachineBasicBlockAddress(MachineBasicBlock *MBB) const= 0;
 196 };
 197
 198 } // End llvm namespace
 199
 200 #endif