Properly handle GR32_NOSP in X86RegisterInfo::getMatchingSuperRegClass.
[oota-llvm.git] / lib / MC / MCAssembler.cpp
index e62296f35d10bf4646c1661ea9725686fd62853c..9cd0a12c12639a833cdbf5086b43e6d9e41d36d2 100644 (file)
 #include "llvm/MC/MCCodeEmitter.h"
 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
+#include "llvm/MC/MCSection.h"
 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
 #include "llvm/MC/MCValue.h"
+#include "llvm/MC/MCDwarf.h"
 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
@@ -47,7 +49,9 @@ STATISTIC(SectionLayouts, "Number of section layouts");
 
 /* *** */
 
-MCAsmLayout::MCAsmLayout(MCAssembler &Asm) : Assembler(Asm) {
+MCAsmLayout::MCAsmLayout(MCAssembler &Asm)
+  : Assembler(Asm), LastValidFragment(0)
+ {
   // Compute the section layout order. Virtual sections must go last.
   for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end(); it != ie; ++it)
     if (!Asm.getBackend().isVirtualSection(it->getSection()))
@@ -57,20 +61,64 @@ MCAsmLayout::MCAsmLayout(MCAssembler &Asm) : Assembler(Asm) {
       SectionOrder.push_back(&*it);
 }
 
+bool MCAsmLayout::isSectionUpToDate(const MCSectionData *SD) const {
+  // The first section is always up-to-date.
+  unsigned Index = SD->getLayoutOrder();
+  if (!Index)
+    return true;
+
+  // Otherwise, sections are always implicitly computed when the preceeding
+  // fragment is layed out.
+  const MCSectionData *Prev = getSectionOrder()[Index - 1];
+  return isFragmentUpToDate(&(Prev->getFragmentList().back()));
+}
+
+bool MCAsmLayout::isFragmentUpToDate(const MCFragment *F) const {
+  return (LastValidFragment &&
+          F->getLayoutOrder() <= LastValidFragment->getLayoutOrder());
+}
+
 void MCAsmLayout::UpdateForSlide(MCFragment *F, int SlideAmount) {
-  // We shouldn't have to do anything special to support negative slides, and it
-  // is a perfectly valid thing to do as long as other parts of the system can
-  // guarantee convergence.
-  assert(SlideAmount >= 0 && "Negative slides not yet supported");
+  // If this fragment wasn't already up-to-date, we don't need to do anything.
+  if (!isFragmentUpToDate(F))
+    return;
 
-  // Update the layout by simply recomputing the layout for the entire
-  // file. This is trivially correct, but very slow.
-  //
-  // FIXME-PERF: This is O(N^2), but will be eliminated once we get smarter.
+  // Otherwise, reset the last valid fragment to the predecessor of the
+  // invalidated fragment.
+  LastValidFragment = F->getPrevNode();
+  if (!LastValidFragment) {
+    unsigned Index = F->getParent()->getLayoutOrder();
+    if (Index != 0) {
+      MCSectionData *Prev = getSectionOrder()[Index - 1];
+      LastValidFragment = &(Prev->getFragmentList().back());
+    }
+  }
+}
 
-  // Layout the sections in order.
-  for (unsigned i = 0, e = getSectionOrder().size(); i != e; ++i)
-    getAssembler().LayoutSection(*this, i);
+void MCAsmLayout::EnsureValid(const MCFragment *F) const {
+  // Advance the layout position until the fragment is up-to-date.
+  while (!isFragmentUpToDate(F)) {
+    // Advance to the next fragment.
+    MCFragment *Cur = LastValidFragment;
+    if (Cur)
+      Cur = Cur->getNextNode();
+    if (!Cur) {
+      unsigned NextIndex = 0;
+      if (LastValidFragment)
+        NextIndex = LastValidFragment->getParent()->getLayoutOrder() + 1;
+      Cur = SectionOrder[NextIndex]->begin();
+    }
+
+    const_cast<MCAsmLayout*>(this)->LayoutFragment(Cur);
+  }
+}
+
+void MCAsmLayout::FragmentReplaced(MCFragment *Src, MCFragment *Dst) {
+  if (LastValidFragment == Src)
+    LastValidFragment = Dst;
+
+  Dst->Offset = Src->Offset;
+  Dst->EffectiveSize = Src->EffectiveSize;
 }
 
 uint64_t MCAsmLayout::getFragmentAddress(const MCFragment *F) const {
@@ -79,43 +127,30 @@ uint64_t MCAsmLayout::getFragmentAddress(const MCFragment *F) const {
 }
 
 uint64_t MCAsmLayout::getFragmentEffectiveSize(const MCFragment *F) const {
+  EnsureValid(F);
   assert(F->EffectiveSize != ~UINT64_C(0) && "Address not set!");
   return F->EffectiveSize;
 }
 
-void MCAsmLayout::setFragmentEffectiveSize(MCFragment *F, uint64_t Value) {
-  F->EffectiveSize = Value;
-}
-
 uint64_t MCAsmLayout::getFragmentOffset(const MCFragment *F) const {
+  EnsureValid(F);
   assert(F->Offset != ~UINT64_C(0) && "Address not set!");
   return F->Offset;
 }
 
-void MCAsmLayout::setFragmentOffset(MCFragment *F, uint64_t Value) {
-  F->Offset = Value;
-}
-
 uint64_t MCAsmLayout::getSymbolAddress(const MCSymbolData *SD) const {
   assert(SD->getFragment() && "Invalid getAddress() on undefined symbol!");
   return getFragmentAddress(SD->getFragment()) + SD->getOffset();
 }
 
 uint64_t MCAsmLayout::getSectionAddress(const MCSectionData *SD) const {
+  EnsureValid(SD->begin());
   assert(SD->Address != ~UINT64_C(0) && "Address not set!");
   return SD->Address;
 }
 
-void MCAsmLayout::setSectionAddress(MCSectionData *SD, uint64_t Value) {
-  SD->Address = Value;
-}
-
 uint64_t MCAsmLayout::getSectionAddressSize(const MCSectionData *SD) const {
-  // Empty sections have no size.
-  if (SD->getFragmentList().empty())
-    return 0;
-
-  // Otherwise, the size is the last fragment's end offset.
+  // The size is the last fragment's end offset.
   const MCFragment &F = SD->getFragmentList().back();
   return getFragmentOffset(&F) + getFragmentEffectiveSize(&F);
 }
@@ -130,10 +165,6 @@ uint64_t MCAsmLayout::getSectionFileSize(const MCSectionData *SD) const {
 }
 
 uint64_t MCAsmLayout::getSectionSize(const MCSectionData *SD) const {
-  // Empty sections have no size.
-  if (SD->getFragmentList().empty())
-    return 0;
-
   // The logical size is the address space size minus any tail padding.
   uint64_t Size = getSectionAddressSize(SD);
   const MCAlignFragment *AF =
@@ -149,16 +180,17 @@ uint64_t MCAsmLayout::getSectionSize(const MCSectionData *SD) const {
 MCFragment::MCFragment() : Kind(FragmentType(~0)) {
 }
 
+MCFragment::~MCFragment() {
+}
+
 MCFragment::MCFragment(FragmentType _Kind, MCSectionData *_Parent)
-  : Kind(_Kind), Parent(_Parent), Atom(0), EffectiveSize(~UINT64_C(0))
+  : Kind(_Kind), Parent(_Parent), Atom(0), Offset(~UINT64_C(0)),
+    EffectiveSize(~UINT64_C(0))
 {
   if (Parent)
     Parent->getFragmentList().push_back(this);
 }
 
-MCFragment::~MCFragment() {
-}
-
 /* *** */
 
 MCSectionData::MCSectionData() : Section(0) {}
@@ -181,7 +213,8 @@ MCSymbolData::MCSymbolData(const MCSymbol &_Symbol, MCFragment *_Fragment,
                            uint64_t _Offset, MCAssembler *A)
   : Symbol(&_Symbol), Fragment(_Fragment), Offset(_Offset),
     IsExternal(false), IsPrivateExtern(false),
-    CommonSize(0), CommonAlign(0), Flags(0), Index(0)
+    CommonSize(0), SymbolSize(0), CommonAlign(0),
+    Flags(0), Index(0)
 {
   if (A)
     A->getSymbolList().push_back(this);
@@ -190,116 +223,33 @@ MCSymbolData::MCSymbolData(const MCSymbol &_Symbol, MCFragment *_Fragment,
 /* *** */
 
 MCAssembler::MCAssembler(MCContext &_Context, TargetAsmBackend &_Backend,
-                         MCCodeEmitter &_Emitter, raw_ostream &_OS)
+                         MCCodeEmitter &_Emitter, bool _PadSectionToAlignment,
+                         raw_ostream &_OS)
   : Context(_Context), Backend(_Backend), Emitter(_Emitter),
-    OS(_OS), RelaxAll(false), SubsectionsViaSymbols(false)
+    OS(_OS), RelaxAll(false), SubsectionsViaSymbols(false),
+    PadSectionToAlignment(_PadSectionToAlignment)
 {
 }
 
 MCAssembler::~MCAssembler() {
 }
 
-static bool isScatteredFixupFullyResolvedSimple(const MCAssembler &Asm,
-                                                const MCAsmFixup &Fixup,
-                                                const MCValue Target,
-                                                const MCSection *BaseSection) {
-  // The effective fixup address is
-  //     addr(atom(A)) + offset(A)
-  //   - addr(atom(B)) - offset(B)
-  //   - addr(<base symbol>) + <fixup offset from base symbol>
-  // and the offsets are not relocatable, so the fixup is fully resolved when
-  //  addr(atom(A)) - addr(atom(B)) - addr(<base symbol>)) == 0.
-  //
-  // The simple (Darwin, except on x86_64) way of dealing with this was to
-  // assume that any reference to a temporary symbol *must* be a temporary
-  // symbol in the same atom, unless the sections differ. Therefore, any PCrel
-  // relocation to a temporary symbol (in the same section) is fully
-  // resolved. This also works in conjunction with absolutized .set, which
-  // requires the compiler to use .set to absolutize the differences between
-  // symbols which the compiler knows to be assembly time constants, so we don't
-  // need to worry about considering symbol differences fully resolved.
-
-  // Non-relative fixups are only resolved if constant.
-  if (!BaseSection)
-    return Target.isAbsolute();
-
-  // Otherwise, relative fixups are only resolved if not a difference and the
-  // target is a temporary in the same section.
-  if (Target.isAbsolute() || Target.getSymB())
-    return false;
-
-  const MCSymbol *A = &Target.getSymA()->getSymbol();
-  if (!A->isTemporary() || !A->isInSection() ||
-      &A->getSection() != BaseSection)
-    return false;
-
-  return true;
-}
-
-static bool isScatteredFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
-                                          const MCAsmLayout &Layout,
-                                          const MCAsmFixup &Fixup,
-                                          const MCValue Target,
-                                          const MCSymbolData *BaseSymbol) {
-  // The effective fixup address is
-  //     addr(atom(A)) + offset(A)
-  //   - addr(atom(B)) - offset(B)
-  //   - addr(BaseSymbol) + <fixup offset from base symbol>
-  // and the offsets are not relocatable, so the fixup is fully resolved when
-  //  addr(atom(A)) - addr(atom(B)) - addr(BaseSymbol) == 0.
-  //
-  // Note that "false" is almost always conservatively correct (it means we emit
-  // a relocation which is unnecessary), except when it would force us to emit a
-  // relocation which the target cannot encode.
-
-  const MCSymbolData *A_Base = 0, *B_Base = 0;
-  if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
-    // Modified symbol references cannot be resolved.
-    if (A->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None)
-      return false;
-
-    A_Base = Asm.getAtom(Layout, &Asm.getSymbolData(A->getSymbol()));
-    if (!A_Base)
-      return false;
-  }
-
-  if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
-    // Modified symbol references cannot be resolved.
-    if (B->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None)
-      return false;
-
-    B_Base = Asm.getAtom(Layout, &Asm.getSymbolData(B->getSymbol()));
-    if (!B_Base)
-      return false;
-  }
-
-  // If there is no base, A and B have to be the same atom for this fixup to be
-  // fully resolved.
-  if (!BaseSymbol)
-    return A_Base == B_Base;
-
-  // Otherwise, B must be missing and A must be the base.
-  return !B_Base && BaseSymbol == A_Base;
-}
-
-bool MCAssembler::isSymbolLinkerVisible(const MCSymbolData *SD) const {
+bool MCAssembler::isSymbolLinkerVisible(const MCSymbol &Symbol) const {
   // Non-temporary labels should always be visible to the linker.
-  if (!SD->getSymbol().isTemporary())
+  if (!Symbol.isTemporary())
     return true;
 
   // Absolute temporary labels are never visible.
-  if (!SD->getFragment())
+  if (!Symbol.isInSection())
     return false;
 
   // Otherwise, check if the section requires symbols even for temporary labels.
-  return getBackend().doesSectionRequireSymbols(
-    SD->getFragment()->getParent()->getSection());
+  return getBackend().doesSectionRequireSymbols(Symbol.getSection());
 }
 
-const MCSymbolData *MCAssembler::getAtom(const MCAsmLayout &Layout,
-                                         const MCSymbolData *SD) const {
+const MCSymbolData *MCAssembler::getAtom(const MCSymbolData *SD) const {
   // Linker visible symbols define atoms.
-  if (isSymbolLinkerVisible(SD))
+  if (isSymbolLinkerVisible(SD->getSymbol()))
     return SD;
 
   // Absolute and undefined symbols have no defining atom.
@@ -316,12 +266,13 @@ const MCSymbolData *MCAssembler::getAtom(const MCAsmLayout &Layout,
   return SD->getFragment()->getAtom();
 }
 
-bool MCAssembler::EvaluateFixup(const MCAsmLayout &Layout,
-                                const MCAsmFixup &Fixup, const MCFragment *DF,
+bool MCAssembler::EvaluateFixup(const MCObjectWriter &Writer,
+                                const MCAsmLayout &Layout,
+                                const MCFixup &Fixup, const MCFragment *DF,
                                 MCValue &Target, uint64_t &Value) const {
   ++stats::EvaluateFixup;
 
-  if (!Fixup.Value->EvaluateAsRelocatable(Target, &Layout))
+  if (!Fixup.getValue()->EvaluateAsRelocatable(Target, &Layout))
     report_fatal_error("expected relocatable expression");
 
   // FIXME: How do non-scattered symbols work in ELF? I presume the linker
@@ -330,8 +281,8 @@ bool MCAssembler::EvaluateFixup(const MCAsmLayout &Layout,
 
   Value = Target.getConstant();
 
-  bool IsPCRel =
-    Emitter.getFixupKindInfo(Fixup.Kind).Flags & MCFixupKindInfo::FKF_IsPCRel;
+  bool IsPCRel = Emitter.getFixupKindInfo(
+    Fixup.getKind()).Flags & MCFixupKindInfo::FKF_IsPCRel;
   bool IsResolved = true;
   if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
     if (A->getSymbol().isDefined())
@@ -346,124 +297,141 @@ bool MCAssembler::EvaluateFixup(const MCAsmLayout &Layout,
       IsResolved = false;
   }
 
-  // If we are using scattered symbols, determine whether this value is actually
-  // resolved; scattering may cause atoms to move.
-  if (IsResolved && getBackend().hasScatteredSymbols()) {
-    if (getBackend().hasReliableSymbolDifference()) {
-      // If this is a PCrel relocation, find the base atom (identified by its
-      // symbol) that the fixup value is relative to.
-      const MCSymbolData *BaseSymbol = 0;
-      if (IsPCRel) {
-        BaseSymbol = DF->getAtom();
-        if (!BaseSymbol)
-          IsResolved = false;
-      }
-
-      if (IsResolved)
-        IsResolved = isScatteredFixupFullyResolved(*this, Layout, Fixup, Target,
-                                                   BaseSymbol);
-    } else {
-      const MCSection *BaseSection = 0;
-      if (IsPCRel)
-        BaseSection = &DF->getParent()->getSection();
-
-      IsResolved = isScatteredFixupFullyResolvedSimple(*this, Fixup, Target,
-                                                       BaseSection);
-    }
-  }
+  if (IsResolved)
+    IsResolved = Writer.IsFixupFullyResolved(*this, Target, IsPCRel, DF);
 
   if (IsPCRel)
-    Value -= Layout.getFragmentAddress(DF) + Fixup.Offset;
+    Value -= Layout.getFragmentAddress(DF) + Fixup.getOffset();
 
   return IsResolved;
 }
 
-void MCAssembler::LayoutFragment(MCAsmLayout &Layout, MCFragment &F) {
-  uint64_t StartAddress = Layout.getSectionAddress(F.getParent());
-
-  // Get the fragment start address.
-  uint64_t Address = StartAddress;
-  MCSectionData::iterator it = &F;
-  if (MCFragment *Prev = F.getPrevNode())
-    Address = (StartAddress + Layout.getFragmentOffset(Prev) +
-               Layout.getFragmentEffectiveSize(Prev));
-
-  ++stats::FragmentLayouts;
-
-  uint64_t FragmentOffset = Address - StartAddress;
-  Layout.setFragmentOffset(&F, FragmentOffset);
-
-  // Evaluate fragment size.
-  uint64_t EffectiveSize = 0;
+uint64_t MCAssembler::ComputeFragmentSize(MCAsmLayout &Layout,
+                                          const MCFragment &F,
+                                          uint64_t SectionAddress,
+                                          uint64_t FragmentOffset) const {
   switch (F.getKind()) {
+  case MCFragment::FT_Data:
+    return cast<MCDataFragment>(F).getContents().size();
+  case MCFragment::FT_Fill:
+    return cast<MCFillFragment>(F).getSize();
+  case MCFragment::FT_Inst:
+    return cast<MCInstFragment>(F).getInstSize();
+
   case MCFragment::FT_Align: {
-    MCAlignFragment &AF = cast<MCAlignFragment>(F);
+    const MCAlignFragment &AF = cast<MCAlignFragment>(F);
 
     assert((!AF.hasOnlyAlignAddress() || !AF.getNextNode()) &&
            "Invalid OnlyAlignAddress bit, not the last fragment!");
 
-    EffectiveSize = OffsetToAlignment(Address, AF.getAlignment());
-    if (EffectiveSize > AF.getMaxBytesToEmit())
-      EffectiveSize = 0;
-    break;
-  }
+    uint64_t Size = OffsetToAlignment(SectionAddress + FragmentOffset,
+                                      AF.getAlignment());
 
-  case MCFragment::FT_Data:
-    EffectiveSize = cast<MCDataFragment>(F).getContents().size();
-    break;
+    // Honor MaxBytesToEmit.
+    if (Size > AF.getMaxBytesToEmit())
+      return 0;
 
-  case MCFragment::FT_Fill: {
-    EffectiveSize = cast<MCFillFragment>(F).getSize();
-    break;
+    return Size;
   }
 
-  case MCFragment::FT_Inst:
-    EffectiveSize = cast<MCInstFragment>(F).getInstSize();
-    break;
-
   case MCFragment::FT_Org: {
-    MCOrgFragment &OF = cast<MCOrgFragment>(F);
+    const MCOrgFragment &OF = cast<MCOrgFragment>(F);
 
+    // FIXME: We should compute this sooner, we don't want to recurse here, and
+    // we would like to be more functional.
     int64_t TargetLocation;
     if (!OF.getOffset().EvaluateAsAbsolute(TargetLocation, &Layout))
       report_fatal_error("expected assembly-time absolute expression");
 
     // FIXME: We need a way to communicate this error.
     int64_t Offset = TargetLocation - FragmentOffset;
-    if (Offset < 0)
+    if (Offset < 0 || Offset >= 0x40000000)
       report_fatal_error("invalid .org offset '" + Twine(TargetLocation) +
-                         "' (at offset '" + Twine(FragmentOffset) + "'");
+                         "' (at offset '" + Twine(FragmentOffset) + "')");
 
-    EffectiveSize = Offset;
-    break;
+    return Offset;
+  }
+
+  case MCFragment::FT_Dwarf: {
+    const MCDwarfLineAddrFragment &OF = cast<MCDwarfLineAddrFragment>(F);
+
+    // The AddrDelta is really unsigned and it can only increase.
+    int64_t AddrDelta;
+
+    OF.getAddrDelta().EvaluateAsAbsolute(AddrDelta, &Layout);
+
+    int64_t LineDelta;
+    LineDelta = OF.getLineDelta();
+
+    return MCDwarfLineAddr::ComputeSize(LineDelta, AddrDelta);
   }
   }
 
-  Layout.setFragmentEffectiveSize(&F, EffectiveSize);
+  assert(0 && "invalid fragment kind");
+  return 0;
+}
+
+void MCAsmLayout::LayoutFile() {
+  // Initialize the first section and set the valid fragment layout point. All
+  // actual layout computations are done lazily.
+  LastValidFragment = 0;
+  if (!getSectionOrder().empty())
+    getSectionOrder().front()->Address = 0;
+}
+
+void MCAsmLayout::LayoutFragment(MCFragment *F) {
+  MCFragment *Prev = F->getPrevNode();
+
+  // We should never try to recompute something which is up-to-date.
+  assert(!isFragmentUpToDate(F) && "Attempt to recompute up-to-date fragment!");
+  // We should never try to compute the fragment layout if the section isn't
+  // up-to-date.
+  assert(isSectionUpToDate(F->getParent()) &&
+         "Attempt to compute fragment before it's section!");
+  // We should never try to compute the fragment layout if it's predecessor
+  // isn't up-to-date.
+  assert((!Prev || isFragmentUpToDate(Prev)) &&
+         "Attempt to compute fragment before it's predecessor!");
+
+  ++stats::FragmentLayouts;
+
+  // Compute the fragment start address.
+  uint64_t StartAddress = F->getParent()->Address;
+  uint64_t Address = StartAddress;
+  if (Prev)
+    Address += Prev->Offset + Prev->EffectiveSize;
+
+  // Compute fragment offset and size.
+  F->Offset = Address - StartAddress;
+  F->EffectiveSize = getAssembler().ComputeFragmentSize(*this, *F, StartAddress,
+                                                        F->Offset);
+  LastValidFragment = F;
+
+  // If this is the last fragment in a section, update the next section address.
+  if (!F->getNextNode()) {
+    unsigned NextIndex = F->getParent()->getLayoutOrder() + 1;
+    if (NextIndex != getSectionOrder().size())
+      LayoutSection(getSectionOrder()[NextIndex]);
+  }
 }
 
-void MCAssembler::LayoutSection(MCAsmLayout &Layout,
-                                unsigned SectionOrderIndex) {
-  MCSectionData &SD = *Layout.getSectionOrder()[SectionOrderIndex];
+void MCAsmLayout::LayoutSection(MCSectionData *SD) {
+  unsigned SectionOrderIndex = SD->getLayoutOrder();
 
   ++stats::SectionLayouts;
 
   // Compute the section start address.
   uint64_t StartAddress = 0;
   if (SectionOrderIndex) {
-    MCSectionData *Prev = Layout.getSectionOrder()[SectionOrderIndex - 1];
-    StartAddress = (Layout.getSectionAddress(Prev) +
-                    Layout.getSectionAddressSize(Prev));
+    MCSectionData *Prev = getSectionOrder()[SectionOrderIndex - 1];
+    StartAddress = getSectionAddress(Prev) + getSectionAddressSize(Prev);
   }
 
   // Honor the section alignment requirements.
-  StartAddress = RoundUpToAlignment(StartAddress, SD.getAlignment());
+  StartAddress = RoundUpToAlignment(StartAddress, SD->getAlignment());
 
   // Set the section address.
-  Layout.setSectionAddress(&SD, StartAddress);
-
-  for (MCSectionData::iterator it = SD.begin(), ie = SD.end(); it != ie; ++it)
-    LayoutFragment(Layout, *it);
+  SD->Address = StartAddress;
 }
 
 /// WriteFragmentData - Write the \arg F data to the output file.
@@ -554,6 +522,20 @@ static void WriteFragmentData(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 
     break;
   }
+
+  case MCFragment::FT_Dwarf: {
+    const MCDwarfLineAddrFragment &OF = cast<MCDwarfLineAddrFragment>(F);
+
+    // The AddrDelta is really unsigned and it can only increase.
+    int64_t AddrDelta;
+    OF.getAddrDelta().EvaluateAsAbsolute(AddrDelta, &Layout);
+
+    int64_t LineDelta;
+    LineDelta = OF.getLineDelta();
+
+    MCDwarfLineAddr::Write(OW, LineDelta, (uint64_t)AddrDelta);
+    break;
+  }
   }
 
   assert(OW->getStream().tell() - Start == FragmentSize);
@@ -572,8 +554,23 @@ void MCAssembler::WriteSectionData(const MCSectionData *SD,
       switch (it->getKind()) {
       default:
         assert(0 && "Invalid fragment in virtual section!");
+      case MCFragment::FT_Data: {
+        // Check that we aren't trying to write a non-zero contents (or fixups)
+        // into a virtual section. This is to support clients which use standard
+        // directives to fill the contents of virtual sections.
+        MCDataFragment &DF = cast<MCDataFragment>(*it);
+        assert(DF.fixup_begin() == DF.fixup_end() &&
+               "Cannot have fixups in virtual section!");
+        for (unsigned i = 0, e = DF.getContents().size(); i != e; ++i)
+          assert(DF.getContents()[i] == 0 &&
+                 "Invalid data value for virtual section!");
+        break;
+      }
       case MCFragment::FT_Align:
-        assert(!cast<MCAlignFragment>(it)->getValueSize() &&
+        // Check that we aren't trying to write a non-zero value into a virtual
+        // section.
+        assert((!cast<MCAlignFragment>(it)->getValueSize() ||
+                !cast<MCAlignFragment>(it)->getValue()) &&
                "Invalid align in virtual section!");
         break;
       case MCFragment::FT_Fill:
@@ -596,22 +593,45 @@ void MCAssembler::WriteSectionData(const MCSectionData *SD,
   assert(OW->getStream().tell() - Start == Layout.getSectionFileSize(SD));
 }
 
-void MCAssembler::Finish() {
-  DEBUG_WITH_TYPE("mc-dump", {
-      llvm::errs() << "assembler backend - pre-layout\n--\n";
-      dump(); });
-
-  // Assign section and fragment ordinals, all subsequent backend code is
-  // responsible for updating these in place.
+void MCAssembler::AddSectionToTheEnd(const MCObjectWriter &Writer,
+                                     MCSectionData &SD, MCAsmLayout &Layout) {
+  // Create dummy fragments and assign section ordinals.
   unsigned SectionIndex = 0;
+  for (MCAssembler::iterator it = begin(), ie = end(); it != ie; ++it)
+    SectionIndex++;
+
+  SD.setOrdinal(SectionIndex);
+
+  // Assign layout order indices to sections and fragments.
   unsigned FragmentIndex = 0;
-  for (MCAssembler::iterator it = begin(), ie = end(); it != ie; ++it) {
-    it->setOrdinal(SectionIndex++);
+  unsigned i = 0;
+  for (unsigned e = Layout.getSectionOrder().size(); i != e; ++i) {
+    MCSectionData *SD = Layout.getSectionOrder()[i];
 
-    for (MCSectionData::iterator it2 = it->begin(),
-           ie2 = it->end(); it2 != ie2; ++it2)
-      it2->setOrdinal(FragmentIndex++);
+    for (MCSectionData::iterator it2 = SD->begin(),
+           ie2 = SD->end(); it2 != ie2; ++it2)
+      FragmentIndex++;
+  }
+
+  SD.setLayoutOrder(i);
+  for (MCSectionData::iterator it2 = SD.begin(),
+         ie2 = SD.end(); it2 != ie2; ++it2) {
+    it2->setLayoutOrder(FragmentIndex++);
   }
+  Layout.getSectionOrder().push_back(&SD);
+
+  Layout.LayoutSection(&SD);
+
+  // Layout until everything fits.
+  while (LayoutOnce(Writer, Layout))
+    continue;
+
+}
+
+void MCAssembler::Finish(MCObjectWriter *Writer) {
+  DEBUG_WITH_TYPE("mc-dump", {
+      llvm::errs() << "assembler backend - pre-layout\n--\n";
+      dump(); });
 
   // Create the layout object.
   MCAsmLayout Layout(*this);
@@ -619,29 +639,60 @@ void MCAssembler::Finish() {
   // Insert additional align fragments for concrete sections to explicitly pad
   // the previous section to match their alignment requirements. This is for
   // 'gas' compatibility, it shouldn't strictly be necessary.
-  //
-  // FIXME: This may be Mach-O specific.
-  for (unsigned i = 1, e = Layout.getSectionOrder().size(); i < e; ++i) {
-    MCSectionData *SD = Layout.getSectionOrder()[i];
+  if (PadSectionToAlignment) {
+    for (unsigned i = 1, e = Layout.getSectionOrder().size(); i < e; ++i) {
+      MCSectionData *SD = Layout.getSectionOrder()[i];
+
+      // Ignore sections without alignment requirements.
+      unsigned Align = SD->getAlignment();
+      if (Align <= 1)
+        continue;
+
+      // Ignore virtual sections, they don't cause file size modifications.
+      if (getBackend().isVirtualSection(SD->getSection()))
+        continue;
+
+      // Otherwise, create a new align fragment at the end of the previous
+      // section.
+      MCAlignFragment *AF = new MCAlignFragment(Align, 0, 1, Align,
+                                                Layout.getSectionOrder()[i - 1]);
+      AF->setOnlyAlignAddress(true);
+    }
+  }
+
+  // Create dummy fragments and assign section ordinals.
+  unsigned SectionIndex = 0;
+  for (MCAssembler::iterator it = begin(), ie = end(); it != ie; ++it) {
+    // Create dummy fragments to eliminate any empty sections, this simplifies
+    // layout.
+    if (it->getFragmentList().empty())
+      new MCDataFragment(it);
+
+    it->setOrdinal(SectionIndex++);
+  }
 
-    // Ignore sections without alignment requirements.
-    unsigned Align = SD->getAlignment();
-    if (Align <= 1)
-      continue;
+  // Assign layout order indices to sections and fragments.
+  unsigned FragmentIndex = 0;
+  for (unsigned i = 0, e = Layout.getSectionOrder().size(); i != e; ++i) {
+    MCSectionData *SD = Layout.getSectionOrder()[i];
+    SD->setLayoutOrder(i);
 
-    // Ignore virtual sections, they don't cause file size modifications.
-    if (getBackend().isVirtualSection(SD->getSection()))
-      continue;
+    for (MCSectionData::iterator it2 = SD->begin(),
+           ie2 = SD->end(); it2 != ie2; ++it2)
+      it2->setLayoutOrder(FragmentIndex++);
+  }
 
-    // Otherwise, create a new align fragment at the end of the previous
-    // section.
-    MCAlignFragment *AF = new MCAlignFragment(Align, 0, 1, Align,
-                                              Layout.getSectionOrder()[i - 1]);
-    AF->setOnlyAlignAddress(true);
+  llvm::OwningPtr<MCObjectWriter> OwnWriter(0);
+  if (Writer == 0) {
+    //no custom Writer_ : create the default one life-managed by OwningPtr
+    OwnWriter.reset(getBackend().createObjectWriter(OS));
+    Writer = OwnWriter.get();
+    if (!Writer)
+      report_fatal_error("unable to create object writer!");
   }
 
   // Layout until everything fits.
-  while (LayoutOnce(Layout))
+  while (LayoutOnce(*Writer, Layout))
     continue;
 
   DEBUG_WITH_TYPE("mc-dump", {
@@ -656,9 +707,6 @@ void MCAssembler::Finish() {
       dump(); });
 
   uint64_t StartOffset = OS.tell();
-  llvm::OwningPtr<MCObjectWriter> Writer(getBackend().createObjectWriter(OS));
-  if (!Writer)
-    report_fatal_error("unable to create object writer!");
 
   // Allow the object writer a chance to perform post-layout binding (for
   // example, to set the index fields in the symbol data).
@@ -674,12 +722,12 @@ void MCAssembler::Finish() {
 
       for (MCDataFragment::fixup_iterator it3 = DF->fixup_begin(),
              ie3 = DF->fixup_end(); it3 != ie3; ++it3) {
-        MCAsmFixup &Fixup = *it3;
+        MCFixup &Fixup = *it3;
 
         // Evaluate the fixup.
         MCValue Target;
         uint64_t FixedValue;
-        if (!EvaluateFixup(Layout, Fixup, DF, Target, FixedValue)) {
+        if (!EvaluateFixup(*Writer, Layout, Fixup, DF, Target, FixedValue)) {
           // The fixup was unresolved, we need a relocation. Inform the object
           // writer of the relocation, and give it an opportunity to adjust the
           // fixup value if need be.
@@ -693,12 +741,12 @@ void MCAssembler::Finish() {
 
   // Write the object file.
   Writer->WriteObject(*this, Layout);
-  OS.flush();
 
   stats::ObjectBytes += OS.tell() - StartOffset;
 }
 
-bool MCAssembler::FixupNeedsRelaxation(const MCAsmFixup &Fixup,
+bool MCAssembler::FixupNeedsRelaxation(const MCObjectWriter &Writer,
+                                       const MCFixup &Fixup,
                                        const MCFragment *DF,
                                        const MCAsmLayout &Layout) const {
   if (getRelaxAll())
@@ -707,7 +755,7 @@ bool MCAssembler::FixupNeedsRelaxation(const MCAsmFixup &Fixup,
   // If we cannot resolve the fixup value, it requires relaxation.
   MCValue Target;
   uint64_t Value;
-  if (!EvaluateFixup(Layout, Fixup, DF, Target, Value))
+  if (!EvaluateFixup(Writer, Layout, Fixup, DF, Target, Value))
     return true;
 
   // Otherwise, relax if the value is too big for a (signed) i8.
@@ -716,28 +764,29 @@ bool MCAssembler::FixupNeedsRelaxation(const MCAsmFixup &Fixup,
   return int64_t(Value) != int64_t(int8_t(Value));
 }
 
-bool MCAssembler::FragmentNeedsRelaxation(const MCInstFragment *IF,
+bool MCAssembler::FragmentNeedsRelaxation(const MCObjectWriter &Writer,
+                                          const MCInstFragment *IF,
                                           const MCAsmLayout &Layout) const {
   // If this inst doesn't ever need relaxation, ignore it. This occurs when we
   // are intentionally pushing out inst fragments, or because we relaxed a
   // previous instruction to one that doesn't need relaxation.
-  if (!getBackend().MayNeedRelaxation(IF->getInst(), IF->getFixups()))
+  if (!getBackend().MayNeedRelaxation(IF->getInst()))
     return false;
 
   for (MCInstFragment::const_fixup_iterator it = IF->fixup_begin(),
          ie = IF->fixup_end(); it != ie; ++it)
-    if (FixupNeedsRelaxation(*it, IF, Layout))
+    if (FixupNeedsRelaxation(Writer, *it, IF, Layout))
       return true;
 
   return false;
 }
 
-bool MCAssembler::LayoutOnce(MCAsmLayout &Layout) {
+bool MCAssembler::LayoutOnce(const MCObjectWriter &Writer,
+                             MCAsmLayout &Layout) {
   ++stats::RelaxationSteps;
 
   // Layout the sections in order.
-  for (unsigned i = 0, e = Layout.getSectionOrder().size(); i != e; ++i)
-    LayoutSection(Layout, i);
+  Layout.LayoutFile();
 
   // Scan for fragments that need relaxation.
   bool WasRelaxed = false;
@@ -748,7 +797,7 @@ bool MCAssembler::LayoutOnce(MCAsmLayout &Layout) {
            ie2 = SD.end(); it2 != ie2; ++it2) {
       // Check if this is an instruction fragment that needs relaxation.
       MCInstFragment *IF = dyn_cast<MCInstFragment>(it2);
-      if (!IF || !FragmentNeedsRelaxation(IF, Layout))
+      if (!IF || !FragmentNeedsRelaxation(Writer, IF, Layout))
         continue;
 
       ++stats::RelaxedInstructions;
@@ -759,7 +808,7 @@ bool MCAssembler::LayoutOnce(MCAsmLayout &Layout) {
       // Relax the fragment.
 
       MCInst Relaxed;
-      getBackend().RelaxInstruction(IF, Relaxed);
+      getBackend().RelaxInstruction(IF->getInst(), Relaxed);
 
       // Encode the new instruction.
       //
@@ -776,17 +825,12 @@ bool MCAssembler::LayoutOnce(MCAsmLayout &Layout) {
       IF->setInst(Relaxed);
       IF->getCode() = Code;
       IF->getFixups().clear();
-      for (unsigned i = 0, e = Fixups.size(); i != e; ++i) {
-        MCFixup &F = Fixups[i];
-        IF->getFixups().push_back(MCAsmFixup(F.getOffset(), *F.getValue(),
-                                             F.getKind()));
-      }
+      // FIXME: Eliminate copy.
+      for (unsigned i = 0, e = Fixups.size(); i != e; ++i)
+        IF->getFixups().push_back(Fixups[i]);
 
-      // Update the layout, and remember that we relaxed. If we are relaxing
-      // everything, we can skip this step since nothing will depend on updating
-      // the values.
-      if (!getRelaxAll())
-        Layout.UpdateForSlide(IF, SlideAmount);
+      // Update the layout, and remember that we relaxed.
+      Layout.UpdateForSlide(IF, SlideAmount);
       WasRelaxed = true;
     }
   }
@@ -818,13 +862,10 @@ void MCAssembler::FinishLayout(MCAsmLayout &Layout) {
       SD.getFragmentList().insert(it2, DF);
 
       // Update the data fragments layout data.
-      //
-      // FIXME: Add MCAsmLayout utility for this.
       DF->setParent(IF->getParent());
       DF->setAtom(IF->getAtom());
-      DF->setOrdinal(IF->getOrdinal());
-      Layout.setFragmentOffset(DF, Layout.getFragmentOffset(IF));
-      Layout.setFragmentEffectiveSize(DF, Layout.getFragmentEffectiveSize(IF));
+      DF->setLayoutOrder(IF->getLayoutOrder());
+      Layout.FragmentReplaced(IF, DF);
 
       // Copy in the data and the fixups.
       DF->getContents().append(IF->getCode().begin(), IF->getCode().end());
@@ -842,9 +883,10 @@ void MCAssembler::FinishLayout(MCAsmLayout &Layout) {
 
 namespace llvm {
 
-raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const MCAsmFixup &AF) {
-  OS << "<MCAsmFixup" << " Offset:" << AF.Offset << " Value:" << *AF.Value
-     << " Kind:" << AF.Kind << ">";
+raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const MCFixup &AF) {
+  OS << "<MCFixup" << " Offset:" << AF.getOffset()
+     << " Value:" << *AF.getValue()
+     << " Kind:" << AF.getKind() << ">";
   return OS;
 }
 
@@ -853,81 +895,85 @@ raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const MCAsmFixup &AF) {
 void MCFragment::dump() {
   raw_ostream &OS = llvm::errs();
 
-  OS << "<MCFragment " << (void*) this << " Offset:" << Offset
-     << " EffectiveSize:" << EffectiveSize << ">";
-}
-
-void MCAlignFragment::dump() {
-  raw_ostream &OS = llvm::errs();
-
-  OS << "<MCAlignFragment ";
-  this->MCFragment::dump();
-  if (hasEmitNops())
-    OS << " (emit nops)";
-  if (hasOnlyAlignAddress())
-    OS << " (only align section)";
-  OS << "\n       ";
-  OS << " Alignment:" << getAlignment()
-     << " Value:" << getValue() << " ValueSize:" << getValueSize()
-     << " MaxBytesToEmit:" << getMaxBytesToEmit() << ">";
-}
+  OS << "<";
+  switch (getKind()) {
+  case MCFragment::FT_Align: OS << "MCAlignFragment"; break;
+  case MCFragment::FT_Data:  OS << "MCDataFragment"; break;
+  case MCFragment::FT_Fill:  OS << "MCFillFragment"; break;
+  case MCFragment::FT_Inst:  OS << "MCInstFragment"; break;
+  case MCFragment::FT_Org:   OS << "MCOrgFragment"; break;
+  case MCFragment::FT_Dwarf: OS << "MCDwarfFragment"; break;
+  }
 
-void MCDataFragment::dump() {
-  raw_ostream &OS = llvm::errs();
+  OS << "<MCFragment " << (void*) this << " LayoutOrder:" << LayoutOrder
+     << " Offset:" << Offset << " EffectiveSize:" << EffectiveSize << ">";
 
-  OS << "<MCDataFragment ";
-  this->MCFragment::dump();
-  OS << "\n       ";
-  OS << " Contents:[";
-  for (unsigned i = 0, e = getContents().size(); i != e; ++i) {
-    if (i) OS << ",";
-    OS << hexdigit((Contents[i] >> 4) & 0xF) << hexdigit(Contents[i] & 0xF);
-  }
-  OS << "] (" << getContents().size() << " bytes)";
-
-  if (!getFixups().empty()) {
-    OS << ",\n       ";
-    OS << " Fixups:[";
-    for (fixup_iterator it = fixup_begin(), ie = fixup_end(); it != ie; ++it) {
-      if (it != fixup_begin()) OS << ",\n                ";
-      OS << *it;
+  switch (getKind()) {
+  case MCFragment::FT_Align: {
+    const MCAlignFragment *AF = cast<MCAlignFragment>(this);
+    if (AF->hasEmitNops())
+      OS << " (emit nops)";
+    if (AF->hasOnlyAlignAddress())
+      OS << " (only align section)";
+    OS << "\n       ";
+    OS << " Alignment:" << AF->getAlignment()
+       << " Value:" << AF->getValue() << " ValueSize:" << AF->getValueSize()
+       << " MaxBytesToEmit:" << AF->getMaxBytesToEmit() << ">";
+    break;
+  }
+  case MCFragment::FT_Data:  {
+    const MCDataFragment *DF = cast<MCDataFragment>(this);
+    OS << "\n       ";
+    OS << " Contents:[";
+    const SmallVectorImpl<char> &Contents = DF->getContents();
+    for (unsigned i = 0, e = Contents.size(); i != e; ++i) {
+      if (i) OS << ",";
+      OS << hexdigit((Contents[i] >> 4) & 0xF) << hexdigit(Contents[i] & 0xF);
     }
-    OS << "]";
+    OS << "] (" << Contents.size() << " bytes)";
+
+    if (!DF->getFixups().empty()) {
+      OS << ",\n       ";
+      OS << " Fixups:[";
+      for (MCDataFragment::const_fixup_iterator it = DF->fixup_begin(),
+             ie = DF->fixup_end(); it != ie; ++it) {
+        if (it != DF->fixup_begin()) OS << ",\n                ";
+        OS << *it;
+      }
+      OS << "]";
+    }
+    break;
+  }
+  case MCFragment::FT_Fill:  {
+    const MCFillFragment *FF = cast<MCFillFragment>(this);
+    OS << " Value:" << FF->getValue() << " ValueSize:" << FF->getValueSize()
+       << " Size:" << FF->getSize();
+    break;
+  }
+  case MCFragment::FT_Inst:  {
+    const MCInstFragment *IF = cast<MCInstFragment>(this);
+    OS << "\n       ";
+    OS << " Inst:";
+    IF->getInst().dump_pretty(OS);
+    break;
+  }
+  case MCFragment::FT_Org:  {
+    const MCOrgFragment *OF = cast<MCOrgFragment>(this);
+    OS << "\n       ";
+    OS << " Offset:" << OF->getOffset() << " Value:" << OF->getValue();
+    break;
+  }
+  case MCFragment::FT_Dwarf:  {
+    const MCDwarfLineAddrFragment *OF = cast<MCDwarfLineAddrFragment>(this);
+    OS << "\n       ";
+    OS << " AddrDelta:" << OF->getAddrDelta()
+       << " LineDelta:" << OF->getLineDelta();
+    break;
+  }
   }
-
-  OS << ">";
-}
-
-void MCFillFragment::dump() {
-  raw_ostream &OS = llvm::errs();
-
-  OS << "<MCFillFragment ";
-  this->MCFragment::dump();
-  OS << "\n       ";
-  OS << " Value:" << getValue() << " ValueSize:" << getValueSize()
-     << " Size:" << getSize() << ">";
-}
-
-void MCInstFragment::dump() {
-  raw_ostream &OS = llvm::errs();
-
-  OS << "<MCInstFragment ";
-  this->MCFragment::dump();
-  OS << "\n       ";
-  OS << " Inst:";
-  getInst().dump_pretty(OS);
   OS << ">";
 }
 
-void MCOrgFragment::dump() {
-  raw_ostream &OS = llvm::errs();
-
-  OS << "<MCOrgFragment ";
-  this->MCFragment::dump();
-  OS << "\n       ";
-  OS << " Offset:" << getOffset() << " Value:" << getValue() << ">";
-}
-
 void MCSectionData::dump() {
   raw_ostream &OS = llvm::errs();