include/llvm/MC/MCAssembler.h

   1 //===- MCAssembler.h - Object File Generation -------------------*- 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_MCASSEMBLER_H
  11 #define LLVM_MC_MCASSEMBLER_H
  12
  13 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  14 #include "llvm/ADT/ilist.h"
  15 #include "llvm/ADT/ilist_node.h"
  16 #include "llvm/ADT/iterator.h"
  17 #include "llvm/MC/MCDirectives.h"
  18 #include "llvm/MC/MCDwarf.h"
  19 #include "llvm/MC/MCFixup.h"
  20 #include "llvm/MC/MCInst.h"
  21 #include "llvm/MC/MCLinkerOptimizationHint.h"
  22 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
  23
  24 namespace llvm {
  25 class raw_ostream;
  26 class MCAsmLayout;
  27 class MCAssembler;
  28 class MCContext;
  29 class MCCodeEmitter;
  30 class MCExpr;
  31 class MCFragment;
  32 class MCObjectWriter;
  33 class MCSection;
  34 class MCSubtargetInfo;
  35 class MCValue;
  36 class MCAsmBackend;
  37
  38 class MCFragment : public ilist_node_with_parent<MCFragment, MCSection> {
  39   friend class MCAsmLayout;
  40
  41   MCFragment(const MCFragment &) = delete;
  42   void operator=(const MCFragment &) = delete;
  43
  44 public:
  45   enum FragmentType : uint8_t {
  46     FT_Align,
  47     FT_Data,
  48     FT_CompactEncodedInst,
  49     FT_Fill,
  50     FT_Relaxable,
  51     FT_Org,
  52     FT_Dwarf,
  53     FT_DwarfFrame,
  54     FT_LEB,
  55     FT_SafeSEH,
  56     FT_Dummy
  57   };
  58
  59 private:
  60   FragmentType Kind;
  61
  62 protected:
  63   bool HasInstructions;
  64
  65 private:
  66   /// \brief Should this fragment be aligned to the end of a bundle?
  67   bool AlignToBundleEnd;
  68
  69   uint8_t BundlePadding;
  70
  71   /// LayoutOrder - The layout order of this fragment.
  72   unsigned LayoutOrder;
  73
  74   /// The data for the section this fragment is in.
  75   MCSection *Parent;
  76
  77   /// Atom - The atom this fragment is in, as represented by it's defining
  78   /// symbol.
  79   const MCSymbol *Atom;
  80
  81   /// \name Assembler Backend Data
  82   /// @{
  83   //
  84   // FIXME: This could all be kept private to the assembler implementation.
  85
  86   /// Offset - The offset of this fragment in its section. This is ~0 until
  87   /// initialized.
  88   uint64_t Offset;
  89
  90   /// @}
  91
  92 protected:
  93   MCFragment(FragmentType Kind, bool HasInstructions,
  94              uint8_t BundlePadding, MCSection *Parent = nullptr);
  95
  96   ~MCFragment();
  97 private:
  98
  99   // This is a friend so that the sentinal can be created.
 100   friend struct ilist_sentinel_traits<MCFragment>;
 101   MCFragment();
 102
 103 public:
 104   /// Destroys the current fragment.
 105   ///
 106   /// This must be used instead of delete as MCFragment is non-virtual.
 107   /// This method will dispatch to the appropriate subclass.
 108   void destroy();
 109
 110   FragmentType getKind() const { return Kind; }
 111
 112   MCSection *getParent() const { return Parent; }
 113   void setParent(MCSection *Value) { Parent = Value; }
 114
 115   const MCSymbol *getAtom() const { return Atom; }
 116   void setAtom(const MCSymbol *Value) { Atom = Value; }
 117
 118   unsigned getLayoutOrder() const { return LayoutOrder; }
 119   void setLayoutOrder(unsigned Value) { LayoutOrder = Value; }
 120
 121   /// \brief Does this fragment have instructions emitted into it? By default
 122   /// this is false, but specific fragment types may set it to true.
 123   bool hasInstructions() const { return HasInstructions; }
 124
 125   /// \brief Should this fragment be placed at the end of an aligned bundle?
 126   bool alignToBundleEnd() const { return AlignToBundleEnd; }
 127   void setAlignToBundleEnd(bool V) { AlignToBundleEnd = V; }
 128
 129   /// \brief Get the padding size that must be inserted before this fragment.
 130   /// Used for bundling. By default, no padding is inserted.
 131   /// Note that padding size is restricted to 8 bits. This is an optimization
 132   /// to reduce the amount of space used for each fragment. In practice, larger
 133   /// padding should never be required.
 134   uint8_t getBundlePadding() const { return BundlePadding; }
 135
 136   /// \brief Set the padding size for this fragment. By default it's a no-op,
 137   /// and only some fragments have a meaningful implementation.
 138   void setBundlePadding(uint8_t N) { BundlePadding = N; }
 139
 140   /// \brief Return true if given frgment has FT_Dummy type.
 141   bool isDummy() const { return Kind == FT_Dummy; }
 142
 143   void dump();
 144 };
 145
 146 class MCDummyFragment : public MCFragment {
 147 public:
 148   explicit MCDummyFragment(MCSection *Sec)
 149       : MCFragment(FT_Dummy, false, 0, Sec){};
 150   static bool classof(const MCFragment *F) { return F->getKind() == FT_Dummy; }
 151 };
 152
 153 /// Interface implemented by fragments that contain encoded instructions and/or
 154 /// data.
 155 ///
 156 class MCEncodedFragment : public MCFragment {
 157 protected:
 158   MCEncodedFragment(MCFragment::FragmentType FType, bool HasInstructions,
 159                     MCSection *Sec)
 160       : MCFragment(FType, HasInstructions, 0, Sec) {}
 161
 162 public:
 163   static bool classof(const MCFragment *F) {
 164     MCFragment::FragmentType Kind = F->getKind();
 165     switch (Kind) {
 166     default:
 167       return false;
 168     case MCFragment::FT_Relaxable:
 169     case MCFragment::FT_CompactEncodedInst:
 170     case MCFragment::FT_Data:
 171       return true;
 172     }
 173   }
 174 };
 175
 176 /// Interface implemented by fragments that contain encoded instructions and/or
 177 /// data.
 178 ///
 179 template<unsigned ContentsSize>
 180 class MCEncodedFragmentWithContents : public MCEncodedFragment {
 181   SmallVector<char, ContentsSize> Contents;
 182
 183 protected:
 184   MCEncodedFragmentWithContents(MCFragment::FragmentType FType,
 185                                 bool HasInstructions,
 186                                 MCSection *Sec)
 187       : MCEncodedFragment(FType, HasInstructions, Sec) {}
 188
 189 public:
 190   SmallVectorImpl<char> &getContents() { return Contents; }
 191   const SmallVectorImpl<char> &getContents() const { return Contents; }
 192 };
 193
 194 /// Interface implemented by fragments that contain encoded instructions and/or
 195 /// data and also have fixups registered.
 196 ///
 197 template<unsigned ContentsSize, unsigned FixupsSize>
 198 class MCEncodedFragmentWithFixups :
 199   public MCEncodedFragmentWithContents<ContentsSize> {
 200
 201   /// Fixups - The list of fixups in this fragment.
 202   SmallVector<MCFixup, FixupsSize> Fixups;
 203
 204 protected:
 205   MCEncodedFragmentWithFixups(MCFragment::FragmentType FType,
 206                               bool HasInstructions,
 207                               MCSection *Sec)
 208       : MCEncodedFragmentWithContents<ContentsSize>(FType, HasInstructions,
 209                                                     Sec) {}
 210
 211 public:
 212   typedef SmallVectorImpl<MCFixup>::const_iterator const_fixup_iterator;
 213   typedef SmallVectorImpl<MCFixup>::iterator fixup_iterator;
 214
 215   SmallVectorImpl<MCFixup> &getFixups() { return Fixups; }
 216   const SmallVectorImpl<MCFixup> &getFixups() const { return Fixups; }
 217
 218   fixup_iterator fixup_begin() { return Fixups.begin(); }
 219   const_fixup_iterator fixup_begin() const { return Fixups.begin(); }
 220
 221   fixup_iterator fixup_end() { return Fixups.end(); }
 222   const_fixup_iterator fixup_end() const { return Fixups.end(); }
 223
 224   static bool classof(const MCFragment *F) {
 225     MCFragment::FragmentType Kind = F->getKind();
 226     return Kind == MCFragment::FT_Relaxable || Kind == MCFragment::FT_Data;
 227   }
 228 };
 229
 230 /// Fragment for data and encoded instructions.
 231 ///
 232 class MCDataFragment : public MCEncodedFragmentWithFixups<32, 4> {
 233 public:
 234   MCDataFragment(MCSection *Sec = nullptr)
 235       : MCEncodedFragmentWithFixups<32, 4>(FT_Data, false, Sec) {}
 236
 237   void setHasInstructions(bool V) { HasInstructions = V; }
 238
 239   static bool classof(const MCFragment *F) {
 240     return F->getKind() == MCFragment::FT_Data;
 241   }
 242 };
 243
 244 /// This is a compact (memory-size-wise) fragment for holding an encoded
 245 /// instruction (non-relaxable) that has no fixups registered. When applicable,
 246 /// it can be used instead of MCDataFragment and lead to lower memory
 247 /// consumption.
 248 ///
 249 class MCCompactEncodedInstFragment : public MCEncodedFragmentWithContents<4> {
 250 public:
 251   MCCompactEncodedInstFragment(MCSection *Sec = nullptr)
 252       : MCEncodedFragmentWithContents(FT_CompactEncodedInst, true, Sec) {
 253   }
 254
 255   static bool classof(const MCFragment *F) {
 256     return F->getKind() == MCFragment::FT_CompactEncodedInst;
 257   }
 258 };
 259
 260 /// A relaxable fragment holds on to its MCInst, since it may need to be
 261 /// relaxed during the assembler layout and relaxation stage.
 262 ///
 263 class MCRelaxableFragment : public MCEncodedFragmentWithFixups<8, 1> {
 264
 265   /// Inst - The instruction this is a fragment for.
 266   MCInst Inst;
 267
 268   /// STI - The MCSubtargetInfo in effect when the instruction was encoded.
 269   const MCSubtargetInfo &STI;
 270
 271 public:
 272   MCRelaxableFragment(const MCInst &Inst, const MCSubtargetInfo &STI,
 273                       MCSection *Sec = nullptr)
 274       : MCEncodedFragmentWithFixups(FT_Relaxable, true, Sec),
 275         Inst(Inst), STI(STI) {}
 276
 277   const MCInst &getInst() const { return Inst; }
 278   void setInst(const MCInst &Value) { Inst = Value; }
 279
 280   const MCSubtargetInfo &getSubtargetInfo() { return STI; }
 281
 282   static bool classof(const MCFragment *F) {
 283     return F->getKind() == MCFragment::FT_Relaxable;
 284   }
 285 };
 286
 287 class MCAlignFragment : public MCFragment {
 288
 289   /// Alignment - The alignment to ensure, in bytes.
 290   unsigned Alignment;
 291
 292   /// EmitNops - Flag to indicate that (optimal) NOPs should be emitted instead
 293   /// of using the provided value. The exact interpretation of this flag is
 294   /// target dependent.
 295   bool EmitNops : 1;
 296
 297   /// Value - Value to use for filling padding bytes.
 298   int64_t Value;
 299
 300   /// ValueSize - The size of the integer (in bytes) of \p Value.
 301   unsigned ValueSize;
 302
 303   /// MaxBytesToEmit - The maximum number of bytes to emit; if the alignment
 304   /// cannot be satisfied in this width then this fragment is ignored.
 305   unsigned MaxBytesToEmit;
 306
 307 public:
 308   MCAlignFragment(unsigned Alignment, int64_t Value, unsigned ValueSize,
 309                   unsigned MaxBytesToEmit, MCSection *Sec = nullptr)
 310       : MCFragment(FT_Align, false, 0, Sec), Alignment(Alignment),
 311         EmitNops(false), Value(Value),
 312         ValueSize(ValueSize), MaxBytesToEmit(MaxBytesToEmit) {}
 313
 314   /// \name Accessors
 315   /// @{
 316
 317   unsigned getAlignment() const { return Alignment; }
 318
 319   int64_t getValue() const { return Value; }
 320
 321   unsigned getValueSize() const { return ValueSize; }
 322
 323   unsigned getMaxBytesToEmit() const { return MaxBytesToEmit; }
 324
 325   bool hasEmitNops() const { return EmitNops; }
 326   void setEmitNops(bool Value) { EmitNops = Value; }
 327
 328   /// @}
 329
 330   static bool classof(const MCFragment *F) {
 331     return F->getKind() == MCFragment::FT_Align;
 332   }
 333 };
 334
 335 class MCFillFragment : public MCFragment {
 336
 337   /// Value - Value to use for filling bytes.
 338   int64_t Value;
 339
 340   /// ValueSize - The size (in bytes) of \p Value to use when filling, or 0 if
 341   /// this is a virtual fill fragment.
 342   unsigned ValueSize;
 343
 344   /// Size - The number of bytes to insert.
 345   uint64_t Size;
 346
 347 public:
 348   MCFillFragment(int64_t Value, unsigned ValueSize, uint64_t Size,
 349                  MCSection *Sec = nullptr)
 350       : MCFragment(FT_Fill, false, 0, Sec), Value(Value), ValueSize(ValueSize),
 351         Size(Size) {
 352     assert((!ValueSize || (Size % ValueSize) == 0) &&
 353            "Fill size must be a multiple of the value size!");
 354   }
 355
 356   /// \name Accessors
 357   /// @{
 358
 359   int64_t getValue() const { return Value; }
 360
 361   unsigned getValueSize() const { return ValueSize; }
 362
 363   uint64_t getSize() const { return Size; }
 364
 365   /// @}
 366
 367   static bool classof(const MCFragment *F) {
 368     return F->getKind() == MCFragment::FT_Fill;
 369   }
 370 };
 371
 372 class MCOrgFragment : public MCFragment {
 373
 374   /// Offset - The offset this fragment should start at.
 375   const MCExpr *Offset;
 376
 377   /// Value - Value to use for filling bytes.
 378   int8_t Value;
 379
 380 public:
 381   MCOrgFragment(const MCExpr &Offset, int8_t Value, MCSection *Sec = nullptr)
 382       : MCFragment(FT_Org, false, 0, Sec), Offset(&Offset), Value(Value) {}
 383
 384   /// \name Accessors
 385   /// @{
 386
 387   const MCExpr &getOffset() const { return *Offset; }
 388
 389   uint8_t getValue() const { return Value; }
 390
 391   /// @}
 392
 393   static bool classof(const MCFragment *F) {
 394     return F->getKind() == MCFragment::FT_Org;
 395   }
 396 };
 397
 398 class MCLEBFragment : public MCFragment {
 399
 400   /// Value - The value this fragment should contain.
 401   const MCExpr *Value;
 402
 403   /// IsSigned - True if this is a sleb128, false if uleb128.
 404   bool IsSigned;
 405
 406   SmallString<8> Contents;
 407
 408 public:
 409   MCLEBFragment(const MCExpr &Value_, bool IsSigned_, MCSection *Sec = nullptr)
 410       : MCFragment(FT_LEB, false, 0, Sec), Value(&Value_), IsSigned(IsSigned_) {
 411     Contents.push_back(0);
 412   }
 413
 414   /// \name Accessors
 415   /// @{
 416
 417   const MCExpr &getValue() const { return *Value; }
 418
 419   bool isSigned() const { return IsSigned; }
 420
 421   SmallString<8> &getContents() { return Contents; }
 422   const SmallString<8> &getContents() const { return Contents; }
 423
 424   /// @}
 425
 426   static bool classof(const MCFragment *F) {
 427     return F->getKind() == MCFragment::FT_LEB;
 428   }
 429 };
 430
 431 class MCDwarfLineAddrFragment : public MCFragment {
 432
 433   /// LineDelta - the value of the difference between the two line numbers
 434   /// between two .loc dwarf directives.
 435   int64_t LineDelta;
 436
 437   /// AddrDelta - The expression for the difference of the two symbols that
 438   /// make up the address delta between two .loc dwarf directives.
 439   const MCExpr *AddrDelta;
 440
 441   SmallString<8> Contents;
 442
 443 public:
 444   MCDwarfLineAddrFragment(int64_t LineDelta, const MCExpr &AddrDelta,
 445                           MCSection *Sec = nullptr)
 446       : MCFragment(FT_Dwarf, false, 0, Sec), LineDelta(LineDelta),
 447         AddrDelta(&AddrDelta) {
 448     Contents.push_back(0);
 449   }
 450
 451   /// \name Accessors
 452   /// @{
 453
 454   int64_t getLineDelta() const { return LineDelta; }
 455
 456   const MCExpr &getAddrDelta() const { return *AddrDelta; }
 457
 458   SmallString<8> &getContents() { return Contents; }
 459   const SmallString<8> &getContents() const { return Contents; }
 460
 461   /// @}
 462
 463   static bool classof(const MCFragment *F) {
 464     return F->getKind() == MCFragment::FT_Dwarf;
 465   }
 466 };
 467
 468 class MCDwarfCallFrameFragment : public MCFragment {
 469
 470   /// AddrDelta - The expression for the difference of the two symbols that
 471   /// make up the address delta between two .cfi_* dwarf directives.
 472   const MCExpr *AddrDelta;
 473
 474   SmallString<8> Contents;
 475
 476 public:
 477   MCDwarfCallFrameFragment(const MCExpr &AddrDelta, MCSection *Sec = nullptr)
 478       : MCFragment(FT_DwarfFrame, false, 0, Sec), AddrDelta(&AddrDelta) {
 479     Contents.push_back(0);
 480   }
 481
 482   /// \name Accessors
 483   /// @{
 484
 485   const MCExpr &getAddrDelta() const { return *AddrDelta; }
 486
 487   SmallString<8> &getContents() { return Contents; }
 488   const SmallString<8> &getContents() const { return Contents; }
 489
 490   /// @}
 491
 492   static bool classof(const MCFragment *F) {
 493     return F->getKind() == MCFragment::FT_DwarfFrame;
 494   }
 495 };
 496
 497 class MCSafeSEHFragment : public MCFragment {
 498   const MCSymbol *Sym;
 499
 500 public:
 501   MCSafeSEHFragment(const MCSymbol *Sym, MCSection *Sec = nullptr)
 502       : MCFragment(FT_SafeSEH, false, 0, Sec), Sym(Sym) {}
 503
 504   /// \name Accessors
 505   /// @{
 506
 507   const MCSymbol *getSymbol() { return Sym; }
 508   const MCSymbol *getSymbol() const { return Sym; }
 509
 510   /// @}
 511
 512   static bool classof(const MCFragment *F) {
 513     return F->getKind() == MCFragment::FT_SafeSEH;
 514   }
 515 };
 516
 517 // FIXME: This really doesn't belong here. See comments below.
 518 struct IndirectSymbolData {
 519   MCSymbol *Symbol;
 520   MCSection *Section;
 521 };
 522
 523 // FIXME: Ditto this. Purely so the Streamer and the ObjectWriter can talk
 524 // to one another.
 525 struct DataRegionData {
 526   // This enum should be kept in sync w/ the mach-o definition in
 527   // llvm/Object/MachOFormat.h.
 528   enum KindTy { Data = 1, JumpTable8, JumpTable16, JumpTable32 } Kind;
 529   MCSymbol *Start;
 530   MCSymbol *End;
 531 };
 532
 533 class MCAssembler {
 534   friend class MCAsmLayout;
 535
 536 public:
 537   typedef std::vector<MCSection *> SectionListType;
 538   typedef std::vector<const MCSymbol *> SymbolDataListType;
 539
 540   typedef pointee_iterator<SectionListType::const_iterator> const_iterator;
 541   typedef pointee_iterator<SectionListType::iterator> iterator;
 542
 543   typedef pointee_iterator<SymbolDataListType::const_iterator>
 544   const_symbol_iterator;
 545   typedef pointee_iterator<SymbolDataListType::iterator> symbol_iterator;
 546
 547   typedef iterator_range<symbol_iterator> symbol_range;
 548   typedef iterator_range<const_symbol_iterator> const_symbol_range;
 549
 550   typedef std::vector<IndirectSymbolData>::const_iterator
 551       const_indirect_symbol_iterator;
 552   typedef std::vector<IndirectSymbolData>::iterator indirect_symbol_iterator;
 553
 554   typedef std::vector<DataRegionData>::const_iterator
 555       const_data_region_iterator;
 556   typedef std::vector<DataRegionData>::iterator data_region_iterator;
 557
 558   /// MachO specific deployment target version info.
 559   // A Major version of 0 indicates that no version information was supplied
 560   // and so the corresponding load command should not be emitted.
 561   typedef struct {
 562     MCVersionMinType Kind;
 563     unsigned Major;
 564     unsigned Minor;
 565     unsigned Update;
 566   } VersionMinInfoType;
 567
 568 private:
 569   MCAssembler(const MCAssembler &) = delete;
 570   void operator=(const MCAssembler &) = delete;
 571
 572   MCContext &Context;
 573
 574   MCAsmBackend &Backend;
 575
 576   MCCodeEmitter &Emitter;
 577
 578   MCObjectWriter &Writer;
 579
 580   SectionListType Sections;
 581
 582   SymbolDataListType Symbols;
 583
 584   std::vector<IndirectSymbolData> IndirectSymbols;
 585
 586   std::vector<DataRegionData> DataRegions;
 587
 588   /// The list of linker options to propagate into the object file.
 589   std::vector<std::vector<std::string>> LinkerOptions;
 590
 591   /// List of declared file names
 592   std::vector<std::string> FileNames;
 593
 594   MCDwarfLineTableParams LTParams;
 595
 596   /// The set of function symbols for which a .thumb_func directive has
 597   /// been seen.
 598   //
 599   // FIXME: We really would like this in target specific code rather than
 600   // here. Maybe when the relocation stuff moves to target specific,
 601   // this can go with it? The streamer would need some target specific
 602   // refactoring too.
 603   mutable SmallPtrSet<const MCSymbol *, 64> ThumbFuncs;
 604
 605   /// \brief The bundle alignment size currently set in the assembler.
 606   ///
 607   /// By default it's 0, which means bundling is disabled.
 608   unsigned BundleAlignSize;
 609
 610   unsigned RelaxAll : 1;
 611   unsigned SubsectionsViaSymbols : 1;
 612
 613   /// ELF specific e_header flags
 614   // It would be good if there were an MCELFAssembler class to hold this.
 615   // ELF header flags are used both by the integrated and standalone assemblers.
 616   // Access to the flags is necessary in cases where assembler directives affect
 617   // which flags to be set.
 618   unsigned ELFHeaderEFlags;
 619
 620   /// Used to communicate Linker Optimization Hint information between
 621   /// the Streamer and the .o writer
 622   MCLOHContainer LOHContainer;
 623
 624   VersionMinInfoType VersionMinInfo;
 625
 626 private:
 627   /// Evaluate a fixup to a relocatable expression and the value which should be
 628   /// placed into the fixup.
 629   ///
 630   /// \param Layout The layout to use for evaluation.
 631   /// \param Fixup The fixup to evaluate.
 632   /// \param DF The fragment the fixup is inside.
 633   /// \param Target [out] On return, the relocatable expression the fixup
 634   /// evaluates to.
 635   /// \param Value [out] On return, the value of the fixup as currently laid
 636   /// out.
 637   /// \return Whether the fixup value was fully resolved. This is true if the
 638   /// \p Value result is fixed, otherwise the value may change due to
 639   /// relocation.
 640   bool evaluateFixup(const MCAsmLayout &Layout, const MCFixup &Fixup,
 641                      const MCFragment *DF, MCValue &Target,
 642                      uint64_t &Value) const;
 643
 644   /// Check whether a fixup can be satisfied, or whether it needs to be relaxed
 645   /// (increased in size, in order to hold its value correctly).
 646   bool fixupNeedsRelaxation(const MCFixup &Fixup, const MCRelaxableFragment *DF,
 647                             const MCAsmLayout &Layout) const;
 648
 649   /// Check whether the given fragment needs relaxation.
 650   bool fragmentNeedsRelaxation(const MCRelaxableFragment *IF,
 651                                const MCAsmLayout &Layout) const;
 652
 653   /// \brief Perform one layout iteration and return true if any offsets
 654   /// were adjusted.
 655   bool layoutOnce(MCAsmLayout &Layout);
 656
 657   /// \brief Perform one layout iteration of the given section and return true
 658   /// if any offsets were adjusted.
 659   bool layoutSectionOnce(MCAsmLayout &Layout, MCSection &Sec);
 660
 661   bool relaxInstruction(MCAsmLayout &Layout, MCRelaxableFragment &IF);
 662
 663   bool relaxLEB(MCAsmLayout &Layout, MCLEBFragment &IF);
 664
 665   bool relaxDwarfLineAddr(MCAsmLayout &Layout, MCDwarfLineAddrFragment &DF);
 666   bool relaxDwarfCallFrameFragment(MCAsmLayout &Layout,
 667                                    MCDwarfCallFrameFragment &DF);
 668
 669   /// finishLayout - Finalize a layout, including fragment lowering.
 670   void finishLayout(MCAsmLayout &Layout);
 671
 672   std::pair<uint64_t, bool> handleFixup(const MCAsmLayout &Layout,
 673                                         MCFragment &F, const MCFixup &Fixup);
 674
 675 public:
 676   /// Compute the effective fragment size assuming it is laid out at the given
 677   /// \p SectionAddress and \p FragmentOffset.
 678   uint64_t computeFragmentSize(const MCAsmLayout &Layout,
 679                                const MCFragment &F) const;
 680
 681   /// Find the symbol which defines the atom containing the given symbol, or
 682   /// null if there is no such symbol.
 683   const MCSymbol *getAtom(const MCSymbol &S) const;
 684
 685   /// Check whether a particular symbol is visible to the linker and is required
 686   /// in the symbol table, or whether it can be discarded by the assembler. This
 687   /// also effects whether the assembler treats the label as potentially
 688   /// defining a separate atom.
 689   bool isSymbolLinkerVisible(const MCSymbol &SD) const;
 690
 691   /// Emit the section contents using the given object writer.
 692   void writeSectionData(const MCSection *Section,
 693                         const MCAsmLayout &Layout) const;
 694
 695   /// Check whether a given symbol has been flagged with .thumb_func.
 696   bool isThumbFunc(const MCSymbol *Func) const;
 697
 698   /// Flag a function symbol as the target of a .thumb_func directive.
 699   void setIsThumbFunc(const MCSymbol *Func) { ThumbFuncs.insert(Func); }
 700
 701   /// ELF e_header flags
 702   unsigned getELFHeaderEFlags() const { return ELFHeaderEFlags; }
 703   void setELFHeaderEFlags(unsigned Flags) { ELFHeaderEFlags = Flags; }
 704
 705   /// MachO deployment target version information.
 706   const VersionMinInfoType &getVersionMinInfo() const { return VersionMinInfo; }
 707   void setVersionMinInfo(MCVersionMinType Kind, unsigned Major, unsigned Minor,
 708                          unsigned Update) {
 709     VersionMinInfo.Kind = Kind;
 710     VersionMinInfo.Major = Major;
 711     VersionMinInfo.Minor = Minor;
 712     VersionMinInfo.Update = Update;
 713   }
 714
 715 public:
 716   /// Construct a new assembler instance.
 717   //
 718   // FIXME: How are we going to parameterize this? Two obvious options are stay
 719   // concrete and require clients to pass in a target like object. The other
 720   // option is to make this abstract, and have targets provide concrete
 721   // implementations as we do with AsmParser.
 722   MCAssembler(MCContext &Context_, MCAsmBackend &Backend_,
 723               MCCodeEmitter &Emitter_, MCObjectWriter &Writer_);
 724   ~MCAssembler();
 725
 726   /// Reuse an assembler instance
 727   ///
 728   void reset();
 729
 730   MCContext &getContext() const { return Context; }
 731
 732   MCAsmBackend &getBackend() const { return Backend; }
 733
 734   MCCodeEmitter &getEmitter() const { return Emitter; }
 735
 736   MCObjectWriter &getWriter() const { return Writer; }
 737
 738   MCDwarfLineTableParams getDWARFLinetableParams() const { return LTParams; }
 739   void setDWARFLinetableParams(MCDwarfLineTableParams P) { LTParams = P; }
 740
 741   /// Finish - Do final processing and write the object to the output stream.
 742   /// \p Writer is used for custom object writer (as the MCJIT does),
 743   /// if not specified it is automatically created from backend.
 744   void Finish();
 745
 746   // Layout all section and prepare them for emission.
 747   void layout(MCAsmLayout &Layout);
 748
 749   // FIXME: This does not belong here.
 750   bool getSubsectionsViaSymbols() const { return SubsectionsViaSymbols; }
 751   void setSubsectionsViaSymbols(bool Value) { SubsectionsViaSymbols = Value; }
 752
 753   bool getRelaxAll() const { return RelaxAll; }
 754   void setRelaxAll(bool Value) { RelaxAll = Value; }
 755
 756   bool isBundlingEnabled() const { return BundleAlignSize != 0; }
 757
 758   unsigned getBundleAlignSize() const { return BundleAlignSize; }
 759
 760   void setBundleAlignSize(unsigned Size) {
 761     assert((Size == 0 || !(Size & (Size - 1))) &&
 762            "Expect a power-of-two bundle align size");
 763     BundleAlignSize = Size;
 764   }
 765
 766   /// \name Section List Access
 767   /// @{
 768
 769   iterator begin() { return Sections.begin(); }
 770   const_iterator begin() const { return Sections.begin(); }
 771
 772   iterator end() { return Sections.end(); }
 773   const_iterator end() const { return Sections.end(); }
 774
 775   size_t size() const { return Sections.size(); }
 776
 777   /// @}
 778   /// \name Symbol List Access
 779   /// @{
 780   symbol_iterator symbol_begin() { return Symbols.begin(); }
 781   const_symbol_iterator symbol_begin() const { return Symbols.begin(); }
 782
 783   symbol_iterator symbol_end() { return Symbols.end(); }
 784   const_symbol_iterator symbol_end() const { return Symbols.end(); }
 785
 786   symbol_range symbols() { return make_range(symbol_begin(), symbol_end()); }
 787   const_symbol_range symbols() const {
 788     return make_range(symbol_begin(), symbol_end());
 789   }
 790
 791   size_t symbol_size() const { return Symbols.size(); }
 792
 793   /// @}
 794   /// \name Indirect Symbol List Access
 795   /// @{
 796
 797   // FIXME: This is a total hack, this should not be here. Once things are
 798   // factored so that the streamer has direct access to the .o writer, it can
 799   // disappear.
 800   std::vector<IndirectSymbolData> &getIndirectSymbols() {
 801     return IndirectSymbols;
 802   }
 803
 804   indirect_symbol_iterator indirect_symbol_begin() {
 805     return IndirectSymbols.begin();
 806   }
 807   const_indirect_symbol_iterator indirect_symbol_begin() const {
 808     return IndirectSymbols.begin();
 809   }
 810
 811   indirect_symbol_iterator indirect_symbol_end() {
 812     return IndirectSymbols.end();
 813   }
 814   const_indirect_symbol_iterator indirect_symbol_end() const {
 815     return IndirectSymbols.end();
 816   }
 817
 818   size_t indirect_symbol_size() const { return IndirectSymbols.size(); }
 819
 820   /// @}
 821   /// \name Linker Option List Access
 822   /// @{
 823
 824   std::vector<std::vector<std::string>> &getLinkerOptions() {
 825     return LinkerOptions;
 826   }
 827
 828   /// @}
 829   /// \name Data Region List Access
 830   /// @{
 831
 832   // FIXME: This is a total hack, this should not be here. Once things are
 833   // factored so that the streamer has direct access to the .o writer, it can
 834   // disappear.
 835   std::vector<DataRegionData> &getDataRegions() { return DataRegions; }
 836
 837   data_region_iterator data_region_begin() { return DataRegions.begin(); }
 838   const_data_region_iterator data_region_begin() const {
 839     return DataRegions.begin();
 840   }
 841
 842   data_region_iterator data_region_end() { return DataRegions.end(); }
 843   const_data_region_iterator data_region_end() const {
 844     return DataRegions.end();
 845   }
 846
 847   size_t data_region_size() const { return DataRegions.size(); }
 848
 849   /// @}
 850   /// \name Data Region List Access
 851   /// @{
 852
 853   // FIXME: This is a total hack, this should not be here. Once things are
 854   // factored so that the streamer has direct access to the .o writer, it can
 855   // disappear.
 856   MCLOHContainer &getLOHContainer() { return LOHContainer; }
 857   const MCLOHContainer &getLOHContainer() const {
 858     return const_cast<MCAssembler *>(this)->getLOHContainer();
 859   }
 860   /// @}
 861   /// \name Backend Data Access
 862   /// @{
 863
 864   bool registerSection(MCSection &Section);
 865
 866   void registerSymbol(const MCSymbol &Symbol, bool *Created = nullptr);
 867
 868   ArrayRef<std::string> getFileNames() { return FileNames; }
 869
 870   void addFileName(StringRef FileName) {
 871     if (std::find(FileNames.begin(), FileNames.end(), FileName) ==
 872         FileNames.end())
 873       FileNames.push_back(FileName);
 874   }
 875
 876   /// \brief Write the necessary bundle padding to the given object writer.
 877   /// Expects a fragment \p F containing instructions and its size \p FSize.
 878   void writeFragmentPadding(const MCFragment &F, uint64_t FSize,
 879                             MCObjectWriter *OW) const;
 880
 881   /// @}
 882
 883   void dump();
 884 };
 885
 886 /// \brief Compute the amount of padding required before the fragment \p F to
 887 /// obey bundling restrictions, where \p FOffset is the fragment's offset in
 888 /// its section and \p FSize is the fragment's size.
 889 uint64_t computeBundlePadding(const MCAssembler &Assembler, const MCFragment *F,
 890                               uint64_t FOffset, uint64_t FSize);
 891
 892 } // end namespace llvm
 893
 894 #endif