include/llvm/MC/MCContext.h

   1 //===- MCContext.h - Machine Code Context -----------------------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9
  10 #ifndef LLVM_MC_MCCONTEXT_H
  11 #define LLVM_MC_MCCONTEXT_H
  12
  13 #include "llvm/MC/SectionKind.h"
  14 #include "llvm/MC/MCDwarf.h"
  15 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  16 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
  17 #include "llvm/Support/Allocator.h"
  18 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  19 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  20 #include <vector> // FIXME: Shouldn't be needed.
  21
  22 namespace llvm {
  23   class MCAsmInfo;
  24   class MCExpr;
  25   class MCSection;
  26   class MCSymbol;
  27   class MCLabel;
  28   class MCDwarfFile;
  29   class MCDwarfLoc;
  30   class MCObjectFileInfo;
  31   class MCRegisterInfo;
  32   class MCLineSection;
  33   class SMLoc;
  34   class StringRef;
  35   class Twine;
  36   class MCSectionMachO;
  37   class MCSectionELF;
  38
  39   /// MCContext - Context object for machine code objects.  This class owns all
  40   /// of the sections that it creates.
  41   ///
  42   class MCContext {
  43     MCContext(const MCContext&); // DO NOT IMPLEMENT
  44     MCContext &operator=(const MCContext&); // DO NOT IMPLEMENT
  45   public:
  46     typedef StringMap<MCSymbol*, BumpPtrAllocator&> SymbolTable;
  47   private:
  48     /// The SourceMgr for this object, if any.
  49     const SourceMgr *SrcMgr;
  50
  51     /// The MCAsmInfo for this target.
  52     const MCAsmInfo &MAI;
  53
  54     /// The MCRegisterInfo for this target.
  55     const MCRegisterInfo &MRI;
  56
  57     /// The MCObjectFileInfo for this target.
  58     const MCObjectFileInfo *MOFI;
  59
  60     /// Allocator - Allocator object used for creating machine code objects.
  61     ///
  62     /// We use a bump pointer allocator to avoid the need to track all allocated
  63     /// objects.
  64     BumpPtrAllocator Allocator;
  65
  66     /// Symbols - Bindings of names to symbols.
  67     SymbolTable Symbols;
  68
  69     /// UsedNames - Keeps tracks of names that were used both for used declared
  70     /// and artificial symbols.
  71     StringMap<bool, BumpPtrAllocator&> UsedNames;
  72
  73     /// NextUniqueID - The next ID to dole out to an unnamed assembler temporary
  74     /// symbol.
  75     unsigned NextUniqueID;
  76
  77     /// Instances of directional local labels.
  78     DenseMap<unsigned, MCLabel *> Instances;
  79     /// NextInstance() creates the next instance of the directional local label
  80     /// for the LocalLabelVal and adds it to the map if needed.
  81     unsigned NextInstance(int64_t LocalLabelVal);
  82     /// GetInstance() gets the current instance of the directional local label
  83     /// for the LocalLabelVal and adds it to the map if needed.
  84     unsigned GetInstance(int64_t LocalLabelVal);
  85
  86     /// The file name of the log file from the environment variable
  87     /// AS_SECURE_LOG_FILE.  Which must be set before the .secure_log_unique
  88     /// directive is used or it is an error.
  89     char *SecureLogFile;
  90     /// The stream that gets written to for the .secure_log_unique directive.
  91     raw_ostream *SecureLog;
  92     /// Boolean toggled when .secure_log_unique / .secure_log_reset is seen to
  93     /// catch errors if .secure_log_unique appears twice without
  94     /// .secure_log_reset appearing between them.
  95     bool SecureLogUsed;
  96
  97     /// The dwarf file and directory tables from the dwarf .file directive.
  98     std::vector<MCDwarfFile *> MCDwarfFiles;
  99     std::vector<StringRef> MCDwarfDirs;
 100
 101     /// The current dwarf line information from the last dwarf .loc directive.
 102     MCDwarfLoc CurrentDwarfLoc;
 103     bool DwarfLocSeen;
 104
 105     /// Generate dwarf debugging info for assembly source files.
 106     bool GenDwarfForAssembly;
 107
 108     /// The current dwarf file number when generate dwarf debugging info for
 109     /// assembly source files.
 110     unsigned GenDwarfFileNumber;
 111
 112     /// The default initial text section that we generate dwarf debugging line
 113     /// info for when generating dwarf assembly source files.
 114     const MCSection *GenDwarfSection;
 115     /// Symbols created for the start and end of this section.
 116     MCSymbol *GenDwarfSectionStartSym, *GenDwarfSectionEndSym;
 117
 118     /// The information gathered from labels that will have dwarf label
 119     /// entries when generating dwarf assembly source files.
 120     std::vector<const MCGenDwarfLabelEntry *> MCGenDwarfLabelEntries;
 121
 122     /// The string to embed in the debug information for the compile unit, if
 123     /// non-empty.
 124     StringRef DwarfDebugFlags;
 125
 126     /// Honor temporary labels, this is useful for debugging semantic
 127     /// differences between temporary and non-temporary labels (primarily on
 128     /// Darwin).
 129     bool AllowTemporaryLabels;
 130
 131     /// The dwarf line information from the .loc directives for the sections
 132     /// with assembled machine instructions have after seeing .loc directives.
 133     DenseMap<const MCSection *, MCLineSection *> MCLineSections;
 134     /// We need a deterministic iteration order, so we remember the order
 135     /// the elements were added.
 136     std::vector<const MCSection *> MCLineSectionOrder;
 137
 138     void *MachOUniquingMap, *ELFUniquingMap, *COFFUniquingMap;
 139
 140     MCSymbol *CreateSymbol(StringRef Name);
 141
 142   public:
 143     explicit MCContext(const MCAsmInfo &MAI, const MCRegisterInfo &MRI,
 144                        const MCObjectFileInfo *MOFI, const SourceMgr *Mgr = 0);
 145     ~MCContext();
 146
 147     const SourceMgr *getSourceManager() const { return SrcMgr; }
 148
 149     const MCAsmInfo &getAsmInfo() const { return MAI; }
 150
 151     const MCRegisterInfo &getRegisterInfo() const { return MRI; }
 152
 153     const MCObjectFileInfo *getObjectFileInfo() const { return MOFI; }
 154
 155     void setAllowTemporaryLabels(bool Value) { AllowTemporaryLabels = Value; }
 156
 157     /// @name Symbol Management
 158     /// @{
 159
 160     /// CreateTempSymbol - Create and return a new assembler temporary symbol
 161     /// with a unique but unspecified name.
 162     MCSymbol *CreateTempSymbol();
 163
 164     /// getUniqueSymbolID() - Return a unique identifier for use in constructing
 165     /// symbol names.
 166     unsigned getUniqueSymbolID() { return NextUniqueID++; }
 167
 168     /// CreateDirectionalLocalSymbol - Create the definition of a directional
 169     /// local symbol for numbered label (used for "1:" definitions).
 170     MCSymbol *CreateDirectionalLocalSymbol(int64_t LocalLabelVal);
 171
 172     /// GetDirectionalLocalSymbol - Create and return a directional local
 173     /// symbol for numbered label (used for "1b" or 1f" references).
 174     MCSymbol *GetDirectionalLocalSymbol(int64_t LocalLabelVal, int bORf);
 175
 176     /// GetOrCreateSymbol - Lookup the symbol inside with the specified
 177     /// @p Name.  If it exists, return it.  If not, create a forward
 178     /// reference and return it.
 179     ///
 180     /// @param Name - The symbol name, which must be unique across all symbols.
 181     MCSymbol *GetOrCreateSymbol(StringRef Name);
 182     MCSymbol *GetOrCreateSymbol(const Twine &Name);
 183
 184     /// LookupSymbol - Get the symbol for \p Name, or null.
 185     MCSymbol *LookupSymbol(StringRef Name) const;
 186
 187     /// getSymbols - Get a reference for the symbol table for clients that
 188     /// want to, for example, iterate over all symbols. 'const' because we
 189     /// still want any modifications to the table itself to use the MCContext
 190     /// APIs.
 191     const SymbolTable &getSymbols() const {
 192       return Symbols;
 193     }
 194
 195     /// @}
 196
 197     /// @name Section Management
 198     /// @{
 199
 200     /// getMachOSection - Return the MCSection for the specified mach-o section.
 201     /// This requires the operands to be valid.
 202     const MCSectionMachO *getMachOSection(StringRef Segment,
 203                                           StringRef Section,
 204                                           unsigned TypeAndAttributes,
 205                                           unsigned Reserved2,
 206                                           SectionKind K);
 207     const MCSectionMachO *getMachOSection(StringRef Segment,
 208                                           StringRef Section,
 209                                           unsigned TypeAndAttributes,
 210                                           SectionKind K) {
 211       return getMachOSection(Segment, Section, TypeAndAttributes, 0, K);
 212     }
 213
 214     const MCSectionELF *getELFSection(StringRef Section, unsigned Type,
 215                                       unsigned Flags, SectionKind Kind);
 216
 217     const MCSectionELF *getELFSection(StringRef Section, unsigned Type,
 218                                       unsigned Flags, SectionKind Kind,
 219                                       unsigned EntrySize, StringRef Group);
 220
 221     const MCSectionELF *CreateELFGroupSection();
 222
 223     const MCSection *getCOFFSection(StringRef Section, unsigned Characteristics,
 224                                     int Selection, SectionKind Kind);
 225
 226     const MCSection *getCOFFSection(StringRef Section, unsigned Characteristics,
 227                                     SectionKind Kind) {
 228       return getCOFFSection (Section, Characteristics, 0, Kind);
 229     }
 230
 231
 232     /// @}
 233
 234     /// @name Dwarf Management
 235     /// @{
 236
 237     /// GetDwarfFile - creates an entry in the dwarf file and directory tables.
 238     unsigned GetDwarfFile(StringRef Directory, StringRef FileName,
 239                           unsigned FileNumber);
 240
 241     bool isValidDwarfFileNumber(unsigned FileNumber);
 242
 243     bool hasDwarfFiles() const {
 244       return !MCDwarfFiles.empty();
 245     }
 246
 247     const std::vector<MCDwarfFile *> &getMCDwarfFiles() {
 248       return MCDwarfFiles;
 249     }
 250     const std::vector<StringRef> &getMCDwarfDirs() {
 251       return MCDwarfDirs;
 252     }
 253
 254     const DenseMap<const MCSection *, MCLineSection *>
 255     &getMCLineSections() const {
 256       return MCLineSections;
 257     }
 258     const std::vector<const MCSection *> &getMCLineSectionOrder() const {
 259       return MCLineSectionOrder;
 260     }
 261     void addMCLineSection(const MCSection *Sec, MCLineSection *Line) {
 262       MCLineSections[Sec] = Line;
 263       MCLineSectionOrder.push_back(Sec);
 264     }
 265
 266     /// setCurrentDwarfLoc - saves the information from the currently parsed
 267     /// dwarf .loc directive and sets DwarfLocSeen.  When the next instruction
 268     /// is assembled an entry in the line number table with this information and
 269     /// the address of the instruction will be created.
 270     void setCurrentDwarfLoc(unsigned FileNum, unsigned Line, unsigned Column,
 271                             unsigned Flags, unsigned Isa,
 272                             unsigned Discriminator) {
 273       CurrentDwarfLoc.setFileNum(FileNum);
 274       CurrentDwarfLoc.setLine(Line);
 275       CurrentDwarfLoc.setColumn(Column);
 276       CurrentDwarfLoc.setFlags(Flags);
 277       CurrentDwarfLoc.setIsa(Isa);
 278       CurrentDwarfLoc.setDiscriminator(Discriminator);
 279       DwarfLocSeen = true;
 280     }
 281     void ClearDwarfLocSeen() { DwarfLocSeen = false; }
 282
 283     bool getDwarfLocSeen() { return DwarfLocSeen; }
 284     const MCDwarfLoc &getCurrentDwarfLoc() { return CurrentDwarfLoc; }
 285
 286     bool getGenDwarfForAssembly() { return GenDwarfForAssembly; }
 287     void setGenDwarfForAssembly(bool Value) { GenDwarfForAssembly = Value; }
 288     unsigned getGenDwarfFileNumber() { return GenDwarfFileNumber; }
 289     unsigned nextGenDwarfFileNumber() { return ++GenDwarfFileNumber; }
 290     const MCSection *getGenDwarfSection() { return GenDwarfSection; }
 291     void setGenDwarfSection(const MCSection *Sec) { GenDwarfSection = Sec; }
 292     MCSymbol *getGenDwarfSectionStartSym() { return GenDwarfSectionStartSym; }
 293     void setGenDwarfSectionStartSym(MCSymbol *Sym) {
 294       GenDwarfSectionStartSym = Sym;
 295     }
 296     MCSymbol *getGenDwarfSectionEndSym() { return GenDwarfSectionEndSym; }
 297     void setGenDwarfSectionEndSym(MCSymbol *Sym) {
 298       GenDwarfSectionEndSym = Sym;
 299     }
 300     const std::vector<const MCGenDwarfLabelEntry *>
 301       &getMCGenDwarfLabelEntries() const {
 302       return MCGenDwarfLabelEntries;
 303     }
 304     void addMCGenDwarfLabelEntry(const MCGenDwarfLabelEntry *E) {
 305       MCGenDwarfLabelEntries.push_back(E);
 306     }
 307
 308     void setDwarfDebugFlags(StringRef S) { DwarfDebugFlags = S; }
 309     StringRef getDwarfDebugFlags() { return DwarfDebugFlags; }
 310
 311     /// @}
 312
 313     char *getSecureLogFile() { return SecureLogFile; }
 314     raw_ostream *getSecureLog() { return SecureLog; }
 315     bool getSecureLogUsed() { return SecureLogUsed; }
 316     void setSecureLog(raw_ostream *Value) {
 317       SecureLog = Value;
 318     }
 319     void setSecureLogUsed(bool Value) {
 320       SecureLogUsed = Value;
 321     }
 322
 323     void *Allocate(unsigned Size, unsigned Align = 8) {
 324       return Allocator.Allocate(Size, Align);
 325     }
 326     void Deallocate(void *Ptr) {
 327     }
 328
 329     // Unrecoverable error has occured. Display the best diagnostic we can
 330     // and bail via exit(1). For now, most MC backend errors are unrecoverable.
 331     // FIXME: We should really do something about that.
 332     LLVM_ATTRIBUTE_NORETURN void FatalError(SMLoc L, const Twine &Msg);
 333   };
 334
 335 } // end namespace llvm
 336
 337 // operator new and delete aren't allowed inside namespaces.
 338 // The throw specifications are mandated by the standard.
 339 /// @brief Placement new for using the MCContext's allocator.
 340 ///
 341 /// This placement form of operator new uses the MCContext's allocator for
 342 /// obtaining memory. It is a non-throwing new, which means that it returns
 343 /// null on error. (If that is what the allocator does. The current does, so if
 344 /// this ever changes, this operator will have to be changed, too.)
 345 /// Usage looks like this (assuming there's an MCContext 'Context' in scope):
 346 /// @code
 347 /// // Default alignment (16)
 348 /// IntegerLiteral *Ex = new (Context) IntegerLiteral(arguments);
 349 /// // Specific alignment
 350 /// IntegerLiteral *Ex2 = new (Context, 8) IntegerLiteral(arguments);
 351 /// @endcode
 352 /// Please note that you cannot use delete on the pointer; it must be
 353 /// deallocated using an explicit destructor call followed by
 354 /// @c Context.Deallocate(Ptr).
 355 ///
 356 /// @param Bytes The number of bytes to allocate. Calculated by the compiler.
 357 /// @param C The MCContext that provides the allocator.
 358 /// @param Alignment The alignment of the allocated memory (if the underlying
 359 ///                  allocator supports it).
 360 /// @return The allocated memory. Could be NULL.
 361 inline void *operator new(size_t Bytes, llvm::MCContext &C,
 362                           size_t Alignment = 16) throw () {
 363   return C.Allocate(Bytes, Alignment);
 364 }
 365 /// @brief Placement delete companion to the new above.
 366 ///
 367 /// This operator is just a companion to the new above. There is no way of
 368 /// invoking it directly; see the new operator for more details. This operator
 369 /// is called implicitly by the compiler if a placement new expression using
 370 /// the MCContext throws in the object constructor.
 371 inline void operator delete(void *Ptr, llvm::MCContext &C, size_t)
 372               throw () {
 373   C.Deallocate(Ptr);
 374 }
 375
 376 /// This placement form of operator new[] uses the MCContext's allocator for
 377 /// obtaining memory. It is a non-throwing new[], which means that it returns
 378 /// null on error.
 379 /// Usage looks like this (assuming there's an MCContext 'Context' in scope):
 380 /// @code
 381 /// // Default alignment (16)
 382 /// char *data = new (Context) char[10];
 383 /// // Specific alignment
 384 /// char *data = new (Context, 8) char[10];
 385 /// @endcode
 386 /// Please note that you cannot use delete on the pointer; it must be
 387 /// deallocated using an explicit destructor call followed by
 388 /// @c Context.Deallocate(Ptr).
 389 ///
 390 /// @param Bytes The number of bytes to allocate. Calculated by the compiler.
 391 /// @param C The MCContext that provides the allocator.
 392 /// @param Alignment The alignment of the allocated memory (if the underlying
 393 ///                  allocator supports it).
 394 /// @return The allocated memory. Could be NULL.
 395 inline void *operator new[](size_t Bytes, llvm::MCContext& C,
 396                             size_t Alignment = 16) throw () {
 397   return C.Allocate(Bytes, Alignment);
 398 }
 399
 400 /// @brief Placement delete[] companion to the new[] above.
 401 ///
 402 /// This operator is just a companion to the new[] above. There is no way of
 403 /// invoking it directly; see the new[] operator for more details. This operator
 404 /// is called implicitly by the compiler if a placement new[] expression using
 405 /// the MCContext throws in the object constructor.
 406 inline void operator delete[](void *Ptr, llvm::MCContext &C) throw () {
 407   C.Deallocate(Ptr);
 408 }
 409
 410 #endif