lib/Target/IA64/IA64AsmPrinter.cpp

   1 //===-- IA64AsmPrinter.cpp - Print out IA64 LLVM as assembly --------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by Duraid Madina and is distributed under the
   6 // University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains a printer that converts from our internal representation
  11 // of machine-dependent LLVM code to assembly accepted by the GNU binutils 'gas'
  12 // assembler. The Intel 'ias' and HP-UX 'as' assemblers *may* choke on this
  13 // output, but if so that's a bug I'd like to hear about: please file a bug
  14 // report in bugzilla. FYI, the not too bad 'ias' assembler is bundled with
  15 // the Intel C/C++ compiler for Itanium Linux.
  16 //
  17 //===----------------------------------------------------------------------===//
  18
  19 #include "IA64.h"
  20 #include "IA64TargetMachine.h"
  21 #include "llvm/Module.h"
  22 #include "llvm/Type.h"
  23 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/AsmPrinter.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  27 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  28 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  29 #include <iostream>
  30 using namespace llvm;
  31
  32 namespace {
  33   Statistic<> EmittedInsts("asm-printer", "Number of machine instrs printed");
  34
  35   struct IA64AsmPrinter : public AsmPrinter {
  36     std::set<std::string> ExternalFunctionNames, ExternalObjectNames;
  37
  38     IA64AsmPrinter(std::ostream &O, TargetMachine &TM) : AsmPrinter(O, TM) {
  39       CommentString = "//";
  40       Data8bitsDirective = "\tdata1\t";     // FIXME: check that we are
  41       Data16bitsDirective = "\tdata2.ua\t"; // disabling auto-alignment
  42       Data32bitsDirective = "\tdata4.ua\t"; // properly
  43       Data64bitsDirective = "\tdata8.ua\t";
  44       ZeroDirective = "\t.skip\t";
  45       AsciiDirective = "\tstring\t";
  46
  47       GlobalVarAddrPrefix="";
  48       GlobalVarAddrSuffix="";
  49       FunctionAddrPrefix="@fptr(";
  50       FunctionAddrSuffix=")";
  51
  52       // FIXME: would be nice to have rodata (no 'w') when appropriate?
  53       ConstantPoolSection = "\n\t.section .data, \"aw\", \"progbits\"\n";
  54     }
  55
  56     virtual const char *getPassName() const {
  57       return "IA64 Assembly Printer";
  58     }
  59
  60     /// printInstruction - This method is automatically generated by tablegen
  61     /// from the instruction set description.  This method returns true if the
  62     /// machine instruction was sufficiently described to print it, otherwise it
  63     /// returns false.
  64     bool printInstruction(const MachineInstr *MI);
  65
  66     // This method is used by the tablegen'erated instruction printer.
  67     void printOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo){
  68       const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNo);
  69       if (MO.getType() == MachineOperand::MO_Register) {
  70         assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg())&&"Not physref??");
  71         //XXX Bug Workaround: See note in Printer::doInitialization about %.
  72         O << TM.getRegisterInfo()->get(MO.getReg()).Name;
  73       } else {
  74         printOp(MO);
  75       }
  76     }
  77
  78     void printS8ImmOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo) {
  79       int val=(unsigned int)MI->getOperand(OpNo).getImmedValue();
  80       if(val>=128) val=val-256; // if negative, flip sign
  81       O << val;
  82     }
  83     void printS14ImmOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo) {
  84       int val=(unsigned int)MI->getOperand(OpNo).getImmedValue();
  85       if(val>=8192) val=val-16384; // if negative, flip sign
  86       O << val;
  87     }
  88     void printS22ImmOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo) {
  89       int val=(unsigned int)MI->getOperand(OpNo).getImmedValue();
  90       if(val>=2097152) val=val-4194304; // if negative, flip sign
  91       O << val;
  92     }
  93     void printU64ImmOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo) {
  94       O << (uint64_t)MI->getOperand(OpNo).getImmedValue();
  95     }
  96     void printS64ImmOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo) {
  97 // XXX : nasty hack to avoid GPREL22 "relocation truncated to fit" linker
  98 // errors - instead of add rX = @gprel(CPI<whatever>), r1;; we now
  99 // emit movl rX = @gprel(CPI<whatever);;
 100 //      add  rX = rX, r1;
 101 // this gives us 64 bits instead of 22 (for the add long imm) to play
 102 // with, which shuts up the linker. The problem is that the constant
 103 // pool entries aren't immediates at this stage, so we check here.
 104 // If it's an immediate, print it the old fashioned way. If it's
 105 // not, we print it as a constant pool index.
 106       if(MI->getOperand(OpNo).isImmediate()) {
 107         O << (int64_t)MI->getOperand(OpNo).getImmedValue();
 108       } else { // this is a constant pool reference: FIXME: assert this
 109         printOp(MI->getOperand(OpNo));
 110       }
 111     }
 112
 113     void printGlobalOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo) {
 114       printOp(MI->getOperand(OpNo), false); // this is NOT a br.call instruction
 115     }
 116
 117     void printCallOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo) {
 118       printOp(MI->getOperand(OpNo), true); // this is a br.call instruction
 119     }
 120
 121     void printMachineInstruction(const MachineInstr *MI);
 122     void printOp(const MachineOperand &MO, bool isBRCALLinsn= false);
 123     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &F);
 124     bool doInitialization(Module &M);
 125     bool doFinalization(Module &M);
 126   };
 127 } // end of anonymous namespace
 128
 129
 130 // Include the auto-generated portion of the assembly writer.
 131 #include "IA64GenAsmWriter.inc"
 132
 133
 134 /// runOnMachineFunction - This uses the printMachineInstruction()
 135 /// method to print assembly for each instruction.
 136 ///
 137 bool IA64AsmPrinter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 138   SetupMachineFunction(MF);
 139   O << "\n\n";
 140
 141   // Print out constants referenced by the function
 142   EmitConstantPool(MF.getConstantPool());
 143
 144   // Print out labels for the function.
 145   SwitchToTextSection("\n\t.section .text, \"ax\", \"progbits\"\n",
 146                       MF.getFunction());
 147   // ^^  means "Allocated instruXions in mem, initialized"
 148   EmitAlignment(5);
 149   O << "\t.global\t" << CurrentFnName << "\n";
 150   O << "\t.type\t" << CurrentFnName << ", @function\n";
 151   O << CurrentFnName << ":\n";
 152
 153   // Print out code for the function.
 154   for (MachineFunction::const_iterator I = MF.begin(), E = MF.end();
 155        I != E; ++I) {
 156     // Print a label for the basic block if there are any predecessors.
 157     if (I->pred_begin() != I->pred_end()) {
 158       printBasicBlockLabel(I, true);
 159       O << '\n';
 160     }
 161     for (MachineBasicBlock::const_iterator II = I->begin(), E = I->end();
 162          II != E; ++II) {
 163       // Print the assembly for the instruction.
 164       O << "\t";
 165       printMachineInstruction(II);
 166     }
 167   }
 168
 169   // We didn't modify anything.
 170   return false;
 171 }
 172
 173 void IA64AsmPrinter::printOp(const MachineOperand &MO,
 174                              bool isBRCALLinsn /* = false */) {
 175   const MRegisterInfo &RI = *TM.getRegisterInfo();
 176   switch (MO.getType()) {
 177   case MachineOperand::MO_Register:
 178     O << RI.get(MO.getReg()).Name;
 179     return;
 180
 181   case MachineOperand::MO_Immediate:
 182     O << MO.getImmedValue();
 183     return;
 184   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 185     printBasicBlockLabel(MO.getMachineBasicBlock());
 186     return;
 187   case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex: {
 188     O << "@gprel(" << PrivateGlobalPrefix << "CPI" << getFunctionNumber() << "_"
 189       << MO.getConstantPoolIndex() << ")";
 190     return;
 191   }
 192
 193   case MachineOperand::MO_GlobalAddress: {
 194
 195     // functions need @ltoff(@fptr(fn_name)) form
 196     GlobalValue *GV = MO.getGlobal();
 197     Function *F = dyn_cast<Function>(GV);
 198
 199     bool Needfptr=false; // if we're computing an address @ltoff(X), do
 200                          // we need to decorate it so it becomes
 201                          // @ltoff(@fptr(X)) ?
 202     if (F && !isBRCALLinsn /*&& F->isExternal()*/)
 203       Needfptr=true;
 204
 205     // if this is the target of a call instruction, we should define
 206     // the function somewhere (GNU gas has no problem without this, but
 207     // Intel ias rightly complains of an 'undefined symbol')
 208
 209     if (F /*&& isBRCALLinsn*/ && F->isExternal())
 210       ExternalFunctionNames.insert(Mang->getValueName(MO.getGlobal()));
 211     else
 212       if (GV->isExternal()) // e.g. stuff like 'stdin'
 213         ExternalObjectNames.insert(Mang->getValueName(MO.getGlobal()));
 214
 215     if (!isBRCALLinsn)
 216       O << "@ltoff(";
 217     if (Needfptr)
 218       O << "@fptr(";
 219     O << Mang->getValueName(MO.getGlobal());
 220
 221     if (Needfptr && !isBRCALLinsn)
 222       O << "#))"; // close both fptr( and ltoff(
 223     else {
 224       if (Needfptr)
 225         O << "#)"; // close only fptr(
 226       if (!isBRCALLinsn)
 227         O << "#)"; // close only ltoff(
 228     }
 229
 230     int Offset = MO.getOffset();
 231     if (Offset > 0)
 232       O << " + " << Offset;
 233     else if (Offset < 0)
 234       O << " - " << -Offset;
 235     return;
 236   }
 237   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 238     O << MO.getSymbolName();
 239     ExternalFunctionNames.insert(MO.getSymbolName());
 240     return;
 241   default:
 242     O << "<AsmPrinter: unknown operand type: " << MO.getType() << " >"; return;
 243   }
 244 }
 245
 246 /// printMachineInstruction -- Print out a single IA64 LLVM instruction
 247 /// MI to the current output stream.
 248 ///
 249 void IA64AsmPrinter::printMachineInstruction(const MachineInstr *MI) {
 250   ++EmittedInsts;
 251
 252   // Call the autogenerated instruction printer routines.
 253   printInstruction(MI);
 254 }
 255
 256 bool IA64AsmPrinter::doInitialization(Module &M) {
 257   AsmPrinter::doInitialization(M);
 258
 259   O << "\n.ident \"LLVM-ia64\"\n\n"
 260     << "\t.psr    lsb\n"  // should be "msb" on HP-UX, for starters
 261     << "\t.radix  C\n"
 262     << "\t.psr    abi64\n"; // we only support 64 bits for now
 263   return false;
 264 }
 265
 266 bool IA64AsmPrinter::doFinalization(Module &M) {
 267   const TargetData *TD = TM.getTargetData();
 268
 269   // Print out module-level global variables here.
 270   for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 271        I != E; ++I)
 272     if (I->hasInitializer()) {   // External global require no code
 273       // Check to see if this is a special global used by LLVM, if so, emit it.
 274       if (EmitSpecialLLVMGlobal(I))
 275         continue;
 276
 277       O << "\n\n";
 278       std::string name = Mang->getValueName(I);
 279       Constant *C = I->getInitializer();
 280       unsigned Size = TD->getTypeSize(C->getType());
 281       unsigned Align = TD->getTypeAlignmentShift(C->getType());
 282
 283       if (C->isNullValue() &&
 284           (I->hasLinkOnceLinkage() || I->hasInternalLinkage() ||
 285            I->hasWeakLinkage() /* FIXME: Verify correct */)) {
 286         SwitchToDataSection(".data", I);
 287         if (I->hasInternalLinkage()) {
 288           O << "\t.lcomm " << name << "#," << TD->getTypeSize(C->getType())
 289           << "," << (1 << Align);
 290           O << "\t\t// ";
 291         } else {
 292           O << "\t.common " << name << "#," << TD->getTypeSize(C->getType())
 293           << "," << (1 << Align);
 294           O << "\t\t// ";
 295         }
 296         WriteAsOperand(O, I, true, true, &M);
 297         O << "\n";
 298       } else {
 299         switch (I->getLinkage()) {
 300           case GlobalValue::LinkOnceLinkage:
 301           case GlobalValue::WeakLinkage:   // FIXME: Verify correct for weak.
 302                                            // Nonnull linkonce -> weak
 303             O << "\t.weak " << name << "\n";
 304             O << "\t.section\t.llvm.linkonce.d." << name
 305               << ", \"aw\", \"progbits\"\n";
 306             SwitchToDataSection("", I);
 307             break;
 308           case GlobalValue::AppendingLinkage:
 309             // FIXME: appending linkage variables should go into a section of
 310             // their name or something.  For now, just emit them as external.
 311           case GlobalValue::ExternalLinkage:
 312             // If external or appending, declare as a global symbol
 313             O << "\t.global " << name << "\n";
 314             // FALL THROUGH
 315           case GlobalValue::InternalLinkage:
 316             SwitchToDataSection(C->isNullValue() ? ".bss" : ".data", I);
 317             break;
 318           case GlobalValue::GhostLinkage:
 319             std::cerr << "GhostLinkage cannot appear in IA64AsmPrinter!\n";
 320             abort();
 321         }
 322
 323         EmitAlignment(Align);
 324         O << "\t.type " << name << ",@object\n";
 325         O << "\t.size " << name << "," << Size << "\n";
 326         O << name << ":\t\t\t\t// ";
 327         WriteAsOperand(O, I, true, true, &M);
 328         O << " = ";
 329         WriteAsOperand(O, C, false, false, &M);
 330         O << "\n";
 331         EmitGlobalConstant(C);
 332       }
 333     }
 334
 335       // we print out ".global X \n .type X, @function" for each external function
 336       O << "\n\n// br.call targets referenced (and not defined) above: \n";
 337   for (std::set<std::string>::iterator i = ExternalFunctionNames.begin(),
 338        e = ExternalFunctionNames.end(); i!=e; ++i) {
 339     O << "\t.global " << *i << "\n\t.type " << *i << ", @function\n";
 340   }
 341   O << "\n\n";
 342
 343   // we print out ".global X \n .type X, @object" for each external object
 344   O << "\n\n// (external) symbols referenced (and not defined) above: \n";
 345   for (std::set<std::string>::iterator i = ExternalObjectNames.begin(),
 346        e = ExternalObjectNames.end(); i!=e; ++i) {
 347     O << "\t.global " << *i << "\n\t.type " << *i << ", @object\n";
 348   }
 349   O << "\n\n";
 350
 351   AsmPrinter::doFinalization(M);
 352   return false; // success
 353 }
 354
 355 /// createIA64CodePrinterPass - Returns a pass that prints the IA64
 356 /// assembly code for a MachineFunction to the given output stream, using
 357 /// the given target machine description.
 358 ///
 359 FunctionPass *llvm::createIA64CodePrinterPass(std::ostream &o,
 360                                               IA64TargetMachine &tm) {
 361   return new IA64AsmPrinter(o, tm);
 362 }
 363
 364