include/llvm/MC/MCObjectWriter.h

   1 //===-- llvm/MC/MCObjectWriter.h - Object File Writer Interface -*- 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_MCOBJECTWRITER_H
  11 #define LLVM_MC_MCOBJECTWRITER_H
  12
  13 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  14 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  15 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
  16 #include "llvm/Support/EndianStream.h"
  17 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  18 #include <cassert>
  19
  20 namespace llvm {
  21 class MCAsmLayout;
  22 class MCAssembler;
  23 class MCFixup;
  24 class MCFragment;
  25 class MCSymbolRefExpr;
  26 class MCValue;
  27
  28 /// Defines the object file and target independent interfaces used by the
  29 /// assembler backend to write native file format object files.
  30 ///
  31 /// The object writer contains a few callbacks used by the assembler to allow
  32 /// the object writer to modify the assembler data structures at appropriate
  33 /// points. Once assembly is complete, the object writer is given the
  34 /// MCAssembler instance, which contains all the symbol and section data which
  35 /// should be emitted as part of writeObject().
  36 ///
  37 /// The object writer also contains a number of helper methods for writing
  38 /// binary data to the output stream.
  39 class MCObjectWriter {
  40   MCObjectWriter(const MCObjectWriter &) = delete;
  41   void operator=(const MCObjectWriter &) = delete;
  42
  43   raw_pwrite_stream *OS;
  44
  45 protected:
  46   unsigned IsLittleEndian : 1;
  47
  48 protected: // Can only create subclasses.
  49   MCObjectWriter(raw_pwrite_stream &OS, bool IsLittleEndian)
  50       : OS(&OS), IsLittleEndian(IsLittleEndian) {}
  51
  52   unsigned getInitialOffset() {
  53     return OS->tell();
  54   }
  55
  56 public:
  57   virtual ~MCObjectWriter();
  58
  59   /// lifetime management
  60   virtual void reset() {}
  61
  62   bool isLittleEndian() const { return IsLittleEndian; }
  63
  64   raw_pwrite_stream &getStream() { return *OS; }
  65   void setStream(raw_pwrite_stream &NewOS) { OS = &NewOS; }
  66
  67   /// \name High-Level API
  68   /// @{
  69
  70   /// Perform any late binding of symbols (for example, to assign symbol
  71   /// indices for use when generating relocations).
  72   ///
  73   /// This routine is called by the assembler after layout and relaxation is
  74   /// complete.
  75   virtual void executePostLayoutBinding(MCAssembler &Asm,
  76                                         const MCAsmLayout &Layout) = 0;
  77
  78   /// Record a relocation entry.
  79   ///
  80   /// This routine is called by the assembler after layout and relaxation, and
  81   /// post layout binding. The implementation is responsible for storing
  82   /// information about the relocation so that it can be emitted during
  83   /// writeObject().
  84   virtual void recordRelocation(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
  85                                 const MCFragment *Fragment,
  86                                 const MCFixup &Fixup, MCValue Target,
  87                                 bool &IsPCRel, uint64_t &FixedValue) = 0;
  88
  89   /// Check whether the difference (A - B) between two symbol references is
  90   /// fully resolved.
  91   ///
  92   /// Clients are not required to answer precisely and may conservatively return
  93   /// false, even when a difference is fully resolved.
  94   bool isSymbolRefDifferenceFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
  95                                           const MCSymbolRefExpr *A,
  96                                           const MCSymbolRefExpr *B,
  97                                           bool InSet) const;
  98
  99   virtual bool isSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
 100                                                       const MCSymbol &A,
 101                                                       const MCSymbol &B,
 102                                                       bool InSet) const;
 103
 104   virtual bool isSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(const MCAssembler &Asm,
 105                                                       const MCSymbol &SymA,
 106                                                       const MCFragment &FB,
 107                                                       bool InSet,
 108                                                       bool IsPCRel) const;
 109
 110   /// True if this symbol (which is a variable) is weak. This is not
 111   /// just STB_WEAK, but more generally whether or not we can evaluate
 112   /// past it.
 113   virtual bool isWeak(const MCSymbol &Sym) const;
 114
 115   /// Write the object file.
 116   ///
 117   /// This routine is called by the assembler after layout and relaxation is
 118   /// complete, fixups have been evaluated and applied, and relocations
 119   /// generated.
 120   virtual void writeObject(MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout) = 0;
 121
 122   /// @}
 123   /// \name Binary Output
 124   /// @{
 125
 126   void write8(uint8_t Value) { *OS << char(Value); }
 127
 128   void writeLE16(uint16_t Value) {
 129     support::endian::Writer<support::little>(*OS).write(Value);
 130   }
 131
 132   void writeLE32(uint32_t Value) {
 133     support::endian::Writer<support::little>(*OS).write(Value);
 134   }
 135
 136   void writeLE64(uint64_t Value) {
 137     support::endian::Writer<support::little>(*OS).write(Value);
 138   }
 139
 140   void writeBE16(uint16_t Value) {
 141     support::endian::Writer<support::big>(*OS).write(Value);
 142   }
 143
 144   void writeBE32(uint32_t Value) {
 145     support::endian::Writer<support::big>(*OS).write(Value);
 146   }
 147
 148   void writeBE64(uint64_t Value) {
 149     support::endian::Writer<support::big>(*OS).write(Value);
 150   }
 151
 152   void write16(uint16_t Value) {
 153     if (IsLittleEndian)
 154       writeLE16(Value);
 155     else
 156       writeBE16(Value);
 157   }
 158
 159   void write32(uint32_t Value) {
 160     if (IsLittleEndian)
 161       writeLE32(Value);
 162     else
 163       writeBE32(Value);
 164   }
 165
 166   void write64(uint64_t Value) {
 167     if (IsLittleEndian)
 168       writeLE64(Value);
 169     else
 170       writeBE64(Value);
 171   }
 172
 173   void WriteZeros(unsigned N) {
 174     const char Zeros[16] = {0};
 175
 176     for (unsigned i = 0, e = N / 16; i != e; ++i)
 177       *OS << StringRef(Zeros, 16);
 178
 179     *OS << StringRef(Zeros, N % 16);
 180   }
 181
 182   void writeBytes(const SmallVectorImpl<char> &ByteVec,
 183                   unsigned ZeroFillSize = 0) {
 184     writeBytes(StringRef(ByteVec.data(), ByteVec.size()), ZeroFillSize);
 185   }
 186
 187   void writeBytes(StringRef Str, unsigned ZeroFillSize = 0) {
 188     // TODO: this version may need to go away once all fragment contents are
 189     // converted to SmallVector<char, N>
 190     assert(
 191         (ZeroFillSize == 0 || Str.size() <= ZeroFillSize) &&
 192         "data size greater than fill size, unexpected large write will occur");
 193     *OS << Str;
 194     if (ZeroFillSize)
 195       WriteZeros(ZeroFillSize - Str.size());
 196   }
 197
 198   /// @}
 199 };
 200
 201 } // End llvm namespace
 202
 203 #endif