include/llvm/CodeGen/AsmPrinter.h

   1 //===-- llvm/CodeGen/AsmPrinter.h - AsmPrinter Framework --------*- 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 // This file contains a class to be used as the base class for target specific
  11 // asm writers.  This class primarily handles common functionality used by
  12 // all asm writers.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #ifndef LLVM_CODEGEN_ASMPRINTER_H
  17 #define LLVM_CODEGEN_ASMPRINTER_H
  18
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  20 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
  21 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
  22 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  23
  24 namespace llvm {
  25   class BlockAddress;
  26   class GCStrategy;
  27   class Constant;
  28   class ConstantArray;
  29   class GCMetadataPrinter;
  30   class GlobalValue;
  31   class GlobalVariable;
  32   class MachineBasicBlock;
  33   class MachineFunction;
  34   class MachineInstr;
  35   class MachineLocation;
  36   class MachineLoopInfo;
  37   class MachineLoop;
  38   class MachineConstantPoolValue;
  39   class MachineJumpTableInfo;
  40   class MachineModuleInfo;
  41   class MCAsmInfo;
  42   class MCCFIInstruction;
  43   class MCContext;
  44   class MCInstrInfo;
  45   class MCSection;
  46   class MCStreamer;
  47   class MCSymbol;
  48   class MDNode;
  49   class DwarfDebug;
  50   class DwarfException;
  51   class Mangler;
  52   class TargetLoweringObjectFile;
  53   class DataLayout;
  54   class TargetMachine;
  55
  56   /// AsmPrinter - This class is intended to be used as a driving class for all
  57   /// asm writers.
  58   class AsmPrinter : public MachineFunctionPass {
  59   public:
  60     /// Target machine description.
  61     ///
  62     TargetMachine &TM;
  63
  64     /// Target Asm Printer information.
  65     ///
  66     const MCAsmInfo *MAI;
  67
  68     const MCInstrInfo *MII;
  69     /// OutContext - This is the context for the output file that we are
  70     /// streaming.  This owns all of the global MC-related objects for the
  71     /// generated translation unit.
  72     MCContext &OutContext;
  73
  74     /// OutStreamer - This is the MCStreamer object for the file we are
  75     /// generating.  This contains the transient state for the current
  76     /// translation unit that we are generating (such as the current section
  77     /// etc).
  78     MCStreamer &OutStreamer;
  79
  80     /// The current machine function.
  81     const MachineFunction *MF;
  82
  83     /// MMI - This is a pointer to the current MachineModuleInfo.
  84     MachineModuleInfo *MMI;
  85
  86     /// Name-mangler for global names.
  87     ///
  88     Mangler *Mang;
  89
  90     /// The symbol for the current function. This is recalculated at the
  91     /// beginning of each call to runOnMachineFunction().
  92     ///
  93     MCSymbol *CurrentFnSym;
  94
  95     /// The symbol used to represent the start of the current function for the
  96     /// purpose of calculating its size (e.g. using the .size directive). By
  97     /// default, this is equal to CurrentFnSym.
  98     MCSymbol *CurrentFnSymForSize;
  99
 100   private:
 101     // GCMetadataPrinters - The garbage collection metadata printer table.
 102     void *GCMetadataPrinters;  // Really a DenseMap.
 103
 104     /// VerboseAsm - Emit comments in assembly output if this is true.
 105     ///
 106     bool VerboseAsm;
 107     static char ID;
 108
 109     /// If VerboseAsm is set, a pointer to the loop info for this
 110     /// function.
 111     MachineLoopInfo *LI;
 112
 113     /// DD - If the target supports dwarf debug info, this pointer is non-null.
 114     DwarfDebug *DD;
 115
 116     /// DE - If the target supports dwarf exception info, this pointer is
 117     /// non-null.
 118     DwarfException *DE;
 119
 120   protected:
 121     explicit AsmPrinter(TargetMachine &TM, MCStreamer &Streamer);
 122
 123   public:
 124     virtual ~AsmPrinter();
 125
 126     const DwarfDebug *getDwarfDebug() const { return DD; }
 127
 128     /// isVerbose - Return true if assembly output should contain comments.
 129     ///
 130     bool isVerbose() const { return VerboseAsm; }
 131
 132     /// getFunctionNumber - Return a unique ID for the current function.
 133     ///
 134     unsigned getFunctionNumber() const;
 135
 136     /// getObjFileLowering - Return information about object file lowering.
 137     const TargetLoweringObjectFile &getObjFileLowering() const;
 138
 139     /// getDataLayout - Return information about data layout.
 140     const DataLayout &getDataLayout() const;
 141
 142     /// getTargetTriple - Return the target triple string.
 143     StringRef getTargetTriple() const;
 144
 145     /// getCurrentSection() - Return the current section we are emitting to.
 146     const MCSection *getCurrentSection() const;
 147
 148     MCSymbol *getSymbol(const GlobalValue *GV) const;
 149
 150     //===------------------------------------------------------------------===//
 151     // MachineFunctionPass Implementation.
 152     //===------------------------------------------------------------------===//
 153
 154     /// getAnalysisUsage - Record analysis usage.
 155     ///
 156     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const;
 157
 158     /// doInitialization - Set up the AsmPrinter when we are working on a new
 159     /// module.  If your pass overrides this, it must make sure to explicitly
 160     /// call this implementation.
 161     bool doInitialization(Module &M);
 162
 163     /// doFinalization - Shut down the asmprinter.  If you override this in your
 164     /// pass, you must make sure to call it explicitly.
 165     bool doFinalization(Module &M);
 166
 167     /// runOnMachineFunction - Emit the specified function out to the
 168     /// OutStreamer.
 169     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 170       SetupMachineFunction(MF);
 171       EmitFunctionHeader();
 172       EmitFunctionBody();
 173       return false;
 174     }
 175
 176     //===------------------------------------------------------------------===//
 177     // Coarse grained IR lowering routines.
 178     //===------------------------------------------------------------------===//
 179
 180     /// SetupMachineFunction - This should be called when a new MachineFunction
 181     /// is being processed from runOnMachineFunction.
 182     void SetupMachineFunction(MachineFunction &MF);
 183
 184     /// EmitFunctionHeader - This method emits the header for the current
 185     /// function.
 186     void EmitFunctionHeader();
 187
 188     /// EmitFunctionBody - This method emits the body and trailer for a
 189     /// function.
 190     void EmitFunctionBody();
 191
 192     void emitPrologLabel(const MachineInstr &MI);
 193
 194     enum CFIMoveType {
 195       CFI_M_None,
 196       CFI_M_EH,
 197       CFI_M_Debug
 198     };
 199     CFIMoveType needsCFIMoves();
 200
 201     bool needsSEHMoves();
 202
 203     /// needsRelocationsForDwarfStringPool - Specifies whether the object format
 204     /// expects to use relocations to refer to debug entries. Alternatively we
 205     /// emit section offsets in bytes from the start of the string pool.
 206     bool needsRelocationsForDwarfStringPool() const;
 207
 208     /// EmitConstantPool - Print to the current output stream assembly
 209     /// representations of the constants in the constant pool MCP. This is
 210     /// used to print out constants which have been "spilled to memory" by
 211     /// the code generator.
 212     ///
 213     virtual void EmitConstantPool();
 214
 215     /// EmitJumpTableInfo - Print assembly representations of the jump tables
 216     /// used by the current function to the current output stream.
 217     ///
 218     void EmitJumpTableInfo();
 219
 220     /// EmitGlobalVariable - Emit the specified global variable to the .s file.
 221     virtual void EmitGlobalVariable(const GlobalVariable *GV);
 222
 223     /// EmitSpecialLLVMGlobal - Check to see if the specified global is a
 224     /// special global used by LLVM.  If so, emit it and return true, otherwise
 225     /// do nothing and return false.
 226     bool EmitSpecialLLVMGlobal(const GlobalVariable *GV);
 227
 228     /// EmitAlignment - Emit an alignment directive to the specified power of
 229     /// two boundary.  For example, if you pass in 3 here, you will get an 8
 230     /// byte alignment.  If a global value is specified, and if that global has
 231     /// an explicit alignment requested, it will override the alignment request
 232     /// if required for correctness.
 233     ///
 234     void EmitAlignment(unsigned NumBits, const GlobalValue *GV = 0) const;
 235
 236     /// EmitBasicBlockStart - This method prints the label for the specified
 237     /// MachineBasicBlock, an alignment (if present) and a comment describing
 238     /// it if appropriate.
 239     void EmitBasicBlockStart(const MachineBasicBlock *MBB) const;
 240
 241     /// \brief Print a general LLVM constant to the .s file.
 242     void EmitGlobalConstant(const Constant *CV);
 243
 244
 245     //===------------------------------------------------------------------===//
 246     // Overridable Hooks
 247     //===------------------------------------------------------------------===//
 248
 249     // Targets can, or in the case of EmitInstruction, must implement these to
 250     // customize output.
 251
 252     /// EmitStartOfAsmFile - This virtual method can be overridden by targets
 253     /// that want to emit something at the start of their file.
 254     virtual void EmitStartOfAsmFile(Module &) {}
 255
 256     /// EmitEndOfAsmFile - This virtual method can be overridden by targets that
 257     /// want to emit something at the end of their file.
 258     virtual void EmitEndOfAsmFile(Module &) {}
 259
 260     /// EmitFunctionBodyStart - Targets can override this to emit stuff before
 261     /// the first basic block in the function.
 262     virtual void EmitFunctionBodyStart() {}
 263
 264     /// EmitFunctionBodyEnd - Targets can override this to emit stuff after
 265     /// the last basic block in the function.
 266     virtual void EmitFunctionBodyEnd() {}
 267
 268     /// EmitInstruction - Targets should implement this to emit instructions.
 269     virtual void EmitInstruction(const MachineInstr *) {
 270       llvm_unreachable("EmitInstruction not implemented");
 271     }
 272
 273     virtual void EmitFunctionEntryLabel();
 274
 275     virtual void EmitMachineConstantPoolValue(MachineConstantPoolValue *MCPV);
 276
 277     /// EmitXXStructor - Targets can override this to change how global
 278     /// constants that are part of a C++ static/global constructor list are
 279     /// emitted.
 280     virtual void EmitXXStructor(const Constant *CV) {
 281       EmitGlobalConstant(CV);
 282     }
 283
 284     /// isBlockOnlyReachableByFallthough - Return true if the basic block has
 285     /// exactly one predecessor and the control transfer mechanism between
 286     /// the predecessor and this block is a fall-through.
 287     virtual bool
 288     isBlockOnlyReachableByFallthrough(const MachineBasicBlock *MBB) const;
 289
 290     /// emitImplicitDef - Targets can override this to customize the output of
 291     /// IMPLICIT_DEF instructions in verbose mode.
 292     virtual void emitImplicitDef(const MachineInstr *MI) const;
 293
 294     //===------------------------------------------------------------------===//
 295     // Symbol Lowering Routines.
 296     //===------------------------------------------------------------------===//
 297   public:
 298
 299     /// GetTempSymbol - Return the MCSymbol corresponding to the assembler
 300     /// temporary label with the specified stem and unique ID.
 301     MCSymbol *GetTempSymbol(StringRef Name, unsigned ID) const;
 302
 303     /// GetTempSymbol - Return an assembler temporary label with the specified
 304     /// stem.
 305     MCSymbol *GetTempSymbol(StringRef Name) const;
 306
 307
 308     /// GetSymbolWithGlobalValueBase - Return the MCSymbol for a symbol with
 309     /// global value name as its base, with the specified suffix, and where the
 310     /// symbol is forced to have private linkage if ForcePrivate is true.
 311     MCSymbol *GetSymbolWithGlobalValueBase(const GlobalValue *GV,
 312                                            StringRef Suffix,
 313                                            bool ForcePrivate = true) const;
 314
 315     /// GetExternalSymbolSymbol - Return the MCSymbol for the specified
 316     /// ExternalSymbol.
 317     MCSymbol *GetExternalSymbolSymbol(StringRef Sym) const;
 318
 319     /// GetCPISymbol - Return the symbol for the specified constant pool entry.
 320     MCSymbol *GetCPISymbol(unsigned CPID) const;
 321
 322     /// GetJTISymbol - Return the symbol for the specified jump table entry.
 323     MCSymbol *GetJTISymbol(unsigned JTID, bool isLinkerPrivate = false) const;
 324
 325     /// GetJTSetSymbol - Return the symbol for the specified jump table .set
 326     /// FIXME: privatize to AsmPrinter.
 327     MCSymbol *GetJTSetSymbol(unsigned UID, unsigned MBBID) const;
 328
 329     /// GetBlockAddressSymbol - Return the MCSymbol used to satisfy BlockAddress
 330     /// uses of the specified basic block.
 331     MCSymbol *GetBlockAddressSymbol(const BlockAddress *BA) const;
 332     MCSymbol *GetBlockAddressSymbol(const BasicBlock *BB) const;
 333
 334     //===------------------------------------------------------------------===//
 335     // Emission Helper Routines.
 336     //===------------------------------------------------------------------===//
 337   public:
 338     /// printOffset - This is just convenient handler for printing offsets.
 339     void printOffset(int64_t Offset, raw_ostream &OS) const;
 340
 341     /// EmitInt8 - Emit a byte directive and value.
 342     ///
 343     void EmitInt8(int Value) const;
 344
 345     /// EmitInt16 - Emit a short directive and value.
 346     ///
 347     void EmitInt16(int Value) const;
 348
 349     /// EmitInt32 - Emit a long directive and value.
 350     ///
 351     void EmitInt32(int Value) const;
 352
 353     /// EmitLabelDifference - Emit something like ".long Hi-Lo" where the size
 354     /// in bytes of the directive is specified by Size and Hi/Lo specify the
 355     /// labels.  This implicitly uses .set if it is available.
 356     void EmitLabelDifference(const MCSymbol *Hi, const MCSymbol *Lo,
 357                              unsigned Size) const;
 358
 359     /// EmitLabelOffsetDifference - Emit something like ".long Hi+Offset-Lo"
 360     /// where the size in bytes of the directive is specified by Size and Hi/Lo
 361     /// specify the labels.  This implicitly uses .set if it is available.
 362     void EmitLabelOffsetDifference(const MCSymbol *Hi, uint64_t Offset,
 363                                    const MCSymbol *Lo, unsigned Size) const;
 364
 365     /// EmitLabelPlusOffset - Emit something like ".long Label+Offset"
 366     /// where the size in bytes of the directive is specified by Size and Label
 367     /// specifies the label.  This implicitly uses .set if it is available.
 368     void EmitLabelPlusOffset(const MCSymbol *Label, uint64_t Offset,
 369                              unsigned Size,
 370                              bool IsSectionRelative = false) const;
 371
 372     /// EmitLabelReference - Emit something like ".long Label"
 373     /// where the size in bytes of the directive is specified by Size and Label
 374     /// specifies the label.
 375     void EmitLabelReference(const MCSymbol *Label, unsigned Size,
 376                             bool IsSectionRelative = false) const {
 377       EmitLabelPlusOffset(Label, 0, Size, IsSectionRelative);
 378     }
 379
 380     //===------------------------------------------------------------------===//
 381     // Dwarf Emission Helper Routines
 382     //===------------------------------------------------------------------===//
 383
 384     /// EmitSLEB128 - emit the specified signed leb128 value.
 385     void EmitSLEB128(int64_t Value, const char *Desc = 0) const;
 386
 387     /// EmitULEB128 - emit the specified unsigned leb128 value.
 388     void EmitULEB128(uint64_t Value, const char *Desc = 0,
 389                      unsigned PadTo = 0) const;
 390
 391     /// EmitCFAByte - Emit a .byte 42 directive for a DW_CFA_xxx value.
 392     void EmitCFAByte(unsigned Val) const;
 393
 394     /// EmitEncodingByte - Emit a .byte 42 directive that corresponds to an
 395     /// encoding.  If verbose assembly output is enabled, we output comments
 396     /// describing the encoding.  Desc is a string saying what the encoding is
 397     /// specifying (e.g. "LSDA").
 398     void EmitEncodingByte(unsigned Val, const char *Desc = 0) const;
 399
 400     /// GetSizeOfEncodedValue - Return the size of the encoding in bytes.
 401     unsigned GetSizeOfEncodedValue(unsigned Encoding) const;
 402
 403     /// EmitReference - Emit reference to a ttype global with a specified encoding.
 404     void EmitTTypeReference(const GlobalValue *GV, unsigned Encoding) const;
 405
 406     /// EmitSectionOffset - Emit the 4-byte offset of Label from the start of
 407     /// its section.  This can be done with a special directive if the target
 408     /// supports it (e.g. cygwin) or by emitting it as an offset from a label at
 409     /// the start of the section.
 410     ///
 411     /// SectionLabel is a temporary label emitted at the start of the section
 412     /// that Label lives in.
 413     void EmitSectionOffset(const MCSymbol *Label,
 414                            const MCSymbol *SectionLabel) const;
 415
 416     /// getISAEncoding - Get the value for DW_AT_APPLE_isa. Zero if no isa
 417     /// encoding specified.
 418     virtual unsigned getISAEncoding() { return 0; }
 419
 420     /// EmitDwarfRegOp - Emit dwarf register operation.
 421     virtual void EmitDwarfRegOp(const MachineLocation &MLoc,
 422                                 bool Indirect) const;
 423
 424     //===------------------------------------------------------------------===//
 425     // Dwarf Lowering Routines
 426     //===------------------------------------------------------------------===//
 427
 428     /// \brief Emit frame instruction to describe the layout of the frame.
 429     void emitCFIInstruction(const MCCFIInstruction &Inst) const;
 430
 431     //===------------------------------------------------------------------===//
 432     // Inline Asm Support
 433     //===------------------------------------------------------------------===//
 434   public:
 435     // These are hooks that targets can override to implement inline asm
 436     // support.  These should probably be moved out of AsmPrinter someday.
 437
 438     /// PrintSpecial - Print information related to the specified machine instr
 439     /// that is independent of the operand, and may be independent of the instr
 440     /// itself.  This can be useful for portably encoding the comment character
 441     /// or other bits of target-specific knowledge into the asmstrings.  The
 442     /// syntax used is ${:comment}.  Targets can override this to add support
 443     /// for their own strange codes.
 444     virtual void PrintSpecial(const MachineInstr *MI, raw_ostream &OS,
 445                               const char *Code) const;
 446
 447     /// PrintAsmOperand - Print the specified operand of MI, an INLINEASM
 448     /// instruction, using the specified assembler variant.  Targets should
 449     /// override this to format as appropriate.  This method can return true if
 450     /// the operand is erroneous.
 451     virtual bool PrintAsmOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
 452                                  unsigned AsmVariant, const char *ExtraCode,
 453                                  raw_ostream &OS);
 454
 455     /// PrintAsmMemoryOperand - Print the specified operand of MI, an INLINEASM
 456     /// instruction, using the specified assembler variant as an address.
 457     /// Targets should override this to format as appropriate.  This method can
 458     /// return true if the operand is erroneous.
 459     virtual bool PrintAsmMemoryOperand(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
 460                                        unsigned AsmVariant,
 461                                        const char *ExtraCode, raw_ostream &OS);
 462
 463   private:
 464     /// Private state for PrintSpecial()
 465     // Assign a unique ID to this machine instruction.
 466     mutable const MachineInstr *LastMI;
 467     mutable unsigned LastFn;
 468     mutable unsigned Counter;
 469     mutable unsigned SetCounter;
 470
 471     /// EmitInlineAsm - Emit a blob of inline asm to the output streamer.
 472     void EmitInlineAsm(StringRef Str, const MDNode *LocMDNode = 0,
 473                        InlineAsm::AsmDialect AsmDialect =
 474                            InlineAsm::AD_ATT) const;
 475
 476     /// EmitInlineAsm - This method formats and emits the specified machine
 477     /// instruction that is an inline asm.
 478     void EmitInlineAsm(const MachineInstr *MI) const;
 479
 480     //===------------------------------------------------------------------===//
 481     // Internal Implementation Details
 482     //===------------------------------------------------------------------===//
 483
 484     /// EmitVisibility - This emits visibility information about symbol, if
 485     /// this is suported by the target.
 486     void EmitVisibility(MCSymbol *Sym, unsigned Visibility,
 487                         bool IsDefinition = true) const;
 488
 489     void EmitLinkage(const GlobalValue *GV, MCSymbol *GVSym) const;
 490
 491     void EmitJumpTableEntry(const MachineJumpTableInfo *MJTI,
 492                             const MachineBasicBlock *MBB, unsigned uid) const;
 493     void EmitLLVMUsedList(const ConstantArray *InitList);
 494     /// Emit llvm.ident metadata in an '.ident' directive.
 495     void EmitModuleIdents(Module &M);
 496     void EmitXXStructorList(const Constant *List, bool isCtor);
 497     GCMetadataPrinter *GetOrCreateGCPrinter(GCStrategy *C);
 498   };
 499 }
 500
 501 #endif