lib/MC/MCExpr.cpp

   1 //===- MCExpr.cpp - Assembly Level Expression Implementation --------------===//
   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 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  11 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  12 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  13 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  14 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  15 using namespace llvm;
  16
  17 void MCExpr::print(raw_ostream &OS, const MCAsmInfo *MAI) const {
  18   switch (getKind()) {
  19   case MCExpr::Constant:
  20     OS << cast<MCConstantExpr>(*this).getValue();
  21     return;
  22
  23   case MCExpr::SymbolRef:
  24     cast<MCSymbolRefExpr>(*this).getSymbol().print(OS, MAI);
  25     return;
  26
  27   case MCExpr::Unary: {
  28     const MCUnaryExpr &UE = cast<MCUnaryExpr>(*this);
  29     switch (UE.getOpcode()) {
  30     default: assert(0 && "Invalid opcode!");
  31     case MCUnaryExpr::LNot:  OS << '!'; break;
  32     case MCUnaryExpr::Minus: OS << '-'; break;
  33     case MCUnaryExpr::Not:   OS << '~'; break;
  34     case MCUnaryExpr::Plus:  OS << '+'; break;
  35     }
  36     UE.getSubExpr()->print(OS, MAI);
  37     return;
  38   }
  39
  40   case MCExpr::Binary: {
  41     const MCBinaryExpr &BE = cast<MCBinaryExpr>(*this);
  42
  43     // Only print parens around the LHS if it is non-trivial.
  44     if (isa<MCConstantExpr>(BE.getLHS()) || isa<MCSymbolRefExpr>(BE.getLHS())) {
  45       BE.getLHS()->print(OS, MAI);
  46     } else {
  47       OS << '(';
  48       BE.getLHS()->print(OS, MAI);
  49       OS << ')';
  50     }
  51
  52     switch (BE.getOpcode()) {
  53     default: assert(0 && "Invalid opcode!");
  54     case MCBinaryExpr::Add:
  55       // Print "X-42" instead of "X+-42".
  56       if (const MCConstantExpr *RHSC = dyn_cast<MCConstantExpr>(BE.getRHS())) {
  57         if (RHSC->getValue() < 0) {
  58           OS << RHSC->getValue();
  59           return;
  60         }
  61       }
  62
  63       OS <<  '+';
  64       break;
  65     case MCBinaryExpr::And:  OS <<  '&'; break;
  66     case MCBinaryExpr::Div:  OS <<  '/'; break;
  67     case MCBinaryExpr::EQ:   OS << "=="; break;
  68     case MCBinaryExpr::GT:   OS <<  '>'; break;
  69     case MCBinaryExpr::GTE:  OS << ">="; break;
  70     case MCBinaryExpr::LAnd: OS << "&&"; break;
  71     case MCBinaryExpr::LOr:  OS << "||"; break;
  72     case MCBinaryExpr::LT:   OS <<  '<'; break;
  73     case MCBinaryExpr::LTE:  OS << "<="; break;
  74     case MCBinaryExpr::Mod:  OS <<  '%'; break;
  75     case MCBinaryExpr::Mul:  OS <<  '*'; break;
  76     case MCBinaryExpr::NE:   OS << "!="; break;
  77     case MCBinaryExpr::Or:   OS <<  '|'; break;
  78     case MCBinaryExpr::Shl:  OS << "<<"; break;
  79     case MCBinaryExpr::Shr:  OS << ">>"; break;
  80     case MCBinaryExpr::Sub:  OS <<  '-'; break;
  81     case MCBinaryExpr::Xor:  OS <<  '^'; break;
  82     }
  83
  84     // Only print parens around the LHS if it is non-trivial.
  85     if (isa<MCConstantExpr>(BE.getRHS()) || isa<MCSymbolRefExpr>(BE.getRHS())) {
  86       BE.getRHS()->print(OS, MAI);
  87     } else {
  88       OS << '(';
  89       BE.getRHS()->print(OS, MAI);
  90       OS << ')';
  91     }
  92     return;
  93   }
  94   }
  95
  96   assert(0 && "Invalid expression kind!");
  97 }
  98
  99 void MCExpr::dump() const {
 100   print(errs(), 0);
 101   errs() << '\n';
 102 }
 103
 104 /* *** */
 105
 106 const MCBinaryExpr *MCBinaryExpr::Create(Opcode Opc, const MCExpr *LHS,
 107                                          const MCExpr *RHS, MCContext &Ctx) {
 108   return new (Ctx) MCBinaryExpr(Opc, LHS, RHS);
 109 }
 110
 111 const MCUnaryExpr *MCUnaryExpr::Create(Opcode Opc, const MCExpr *Expr,
 112                                        MCContext &Ctx) {
 113   return new (Ctx) MCUnaryExpr(Opc, Expr);
 114 }
 115
 116 const MCConstantExpr *MCConstantExpr::Create(int64_t Value, MCContext &Ctx) {
 117   return new (Ctx) MCConstantExpr(Value);
 118 }
 119
 120 const MCSymbolRefExpr *MCSymbolRefExpr::Create(const MCSymbol *Sym,
 121                                                MCContext &Ctx) {
 122   return new (Ctx) MCSymbolRefExpr(Sym);
 123 }
 124
 125 /* *** */
 126
 127 bool MCExpr::EvaluateAsAbsolute(MCContext &Ctx, int64_t &Res) const {
 128   MCValue Value;
 129
 130   if (!EvaluateAsRelocatable(Ctx, Value) || !Value.isAbsolute())
 131     return false;
 132
 133   Res = Value.getConstant();
 134   return true;
 135 }
 136
 137 static bool EvaluateSymbolicAdd(const MCValue &LHS, const MCSymbol *RHS_A,
 138                                 const MCSymbol *RHS_B, int64_t RHS_Cst,
 139                                 MCValue &Res) {
 140   // We can't add or subtract two symbols.
 141   if ((LHS.getSymA() && RHS_A) ||
 142       (LHS.getSymB() && RHS_B))
 143     return false;
 144
 145   const MCSymbol *A = LHS.getSymA() ? LHS.getSymA() : RHS_A;
 146   const MCSymbol *B = LHS.getSymB() ? LHS.getSymB() : RHS_B;
 147   if (B) {
 148     // If we have a negated symbol, then we must have also have a non-negated
 149     // symbol in order to encode the expression. We can do this check later to
 150     // permit expressions which eventually fold to a representable form -- such
 151     // as (a + (0 - b)) -- if necessary.
 152     if (!A)
 153       return false;
 154   }
 155   Res = MCValue::get(A, B, LHS.getConstant() + RHS_Cst);
 156   return true;
 157 }
 158
 159 bool MCExpr::EvaluateAsRelocatable(MCContext &Ctx, MCValue &Res) const {
 160   switch (getKind()) {
 161   case Constant:
 162     Res = MCValue::get(cast<MCConstantExpr>(this)->getValue());
 163     return true;
 164
 165   case SymbolRef: {
 166     const MCSymbol &Sym = cast<MCSymbolRefExpr>(this)->getSymbol();
 167     if (const MCValue *Value = Ctx.GetSymbolValue(&Sym))
 168       Res = *Value;
 169     else
 170       Res = MCValue::get(&Sym, 0, 0);
 171     return true;
 172   }
 173
 174   case Unary: {
 175     const MCUnaryExpr *AUE = cast<MCUnaryExpr>(this);
 176     MCValue Value;
 177
 178     if (!AUE->getSubExpr()->EvaluateAsRelocatable(Ctx, Value))
 179       return false;
 180
 181     switch (AUE->getOpcode()) {
 182     case MCUnaryExpr::LNot:
 183       if (!Value.isAbsolute())
 184         return false;
 185       Res = MCValue::get(!Value.getConstant());
 186       break;
 187     case MCUnaryExpr::Minus:
 188       /// -(a - b + const) ==> (b - a - const)
 189       if (Value.getSymA() && !Value.getSymB())
 190         return false;
 191       Res = MCValue::get(Value.getSymB(), Value.getSymA(),
 192                          -Value.getConstant());
 193       break;
 194     case MCUnaryExpr::Not:
 195       if (!Value.isAbsolute())
 196         return false;
 197       Res = MCValue::get(~Value.getConstant());
 198       break;
 199     case MCUnaryExpr::Plus:
 200       Res = Value;
 201       break;
 202     }
 203
 204     return true;
 205   }
 206
 207   case Binary: {
 208     const MCBinaryExpr *ABE = cast<MCBinaryExpr>(this);
 209     MCValue LHSValue, RHSValue;
 210
 211     if (!ABE->getLHS()->EvaluateAsRelocatable(Ctx, LHSValue) ||
 212         !ABE->getRHS()->EvaluateAsRelocatable(Ctx, RHSValue))
 213       return false;
 214
 215     // We only support a few operations on non-constant expressions, handle
 216     // those first.
 217     if (!LHSValue.isAbsolute() || !RHSValue.isAbsolute()) {
 218       switch (ABE->getOpcode()) {
 219       default:
 220         return false;
 221       case MCBinaryExpr::Sub:
 222         // Negate RHS and add.
 223         return EvaluateSymbolicAdd(LHSValue,
 224                                    RHSValue.getSymB(), RHSValue.getSymA(),
 225                                    -RHSValue.getConstant(),
 226                                    Res);
 227
 228       case MCBinaryExpr::Add:
 229         return EvaluateSymbolicAdd(LHSValue,
 230                                    RHSValue.getSymA(), RHSValue.getSymB(),
 231                                    RHSValue.getConstant(),
 232                                    Res);
 233       }
 234     }
 235
 236     // FIXME: We need target hooks for the evaluation. It may be limited in
 237     // width, and gas defines the result of comparisons differently from Apple
 238     // as (the result is sign extended).
 239     int64_t LHS = LHSValue.getConstant(), RHS = RHSValue.getConstant();
 240     int64_t Result = 0;
 241     switch (ABE->getOpcode()) {
 242     case MCBinaryExpr::Add:  Result = LHS + RHS; break;
 243     case MCBinaryExpr::And:  Result = LHS & RHS; break;
 244     case MCBinaryExpr::Div:  Result = LHS / RHS; break;
 245     case MCBinaryExpr::EQ:   Result = LHS == RHS; break;
 246     case MCBinaryExpr::GT:   Result = LHS > RHS; break;
 247     case MCBinaryExpr::GTE:  Result = LHS >= RHS; break;
 248     case MCBinaryExpr::LAnd: Result = LHS && RHS; break;
 249     case MCBinaryExpr::LOr:  Result = LHS || RHS; break;
 250     case MCBinaryExpr::LT:   Result = LHS < RHS; break;
 251     case MCBinaryExpr::LTE:  Result = LHS <= RHS; break;
 252     case MCBinaryExpr::Mod:  Result = LHS % RHS; break;
 253     case MCBinaryExpr::Mul:  Result = LHS * RHS; break;
 254     case MCBinaryExpr::NE:   Result = LHS != RHS; break;
 255     case MCBinaryExpr::Or:   Result = LHS | RHS; break;
 256     case MCBinaryExpr::Shl:  Result = LHS << RHS; break;
 257     case MCBinaryExpr::Shr:  Result = LHS >> RHS; break;
 258     case MCBinaryExpr::Sub:  Result = LHS - RHS; break;
 259     case MCBinaryExpr::Xor:  Result = LHS ^ RHS; break;
 260     }
 261
 262     Res = MCValue::get(Result);
 263     return true;
 264   }
 265   }
 266
 267   assert(0 && "Invalid assembly expression kind!");
 268   return false;
 269 }