include/llvm/MC/MCStreamer.h

   1 //===- MCStreamer.h - High-level Streaming Machine Code Output --*- 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 declares the MCStreamer class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef LLVM_MC_MCSTREAMER_H
  15 #define LLVM_MC_MCSTREAMER_H
  16
  17 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
  18
  19 namespace llvm {
  20   class MCContext;
  21   class MCValue;
  22   class MCInst;
  23   class MCSection;
  24   class MCSymbol;
  25   class raw_ostream;
  26
  27   /// MCStreamer - Streaming machine code generation interface.  This interface
  28   /// is intended to provide a programatic interface that is very similar to the
  29   /// level that an assembler .s file provides.  It has callbacks to emit bytes,
  30   /// "emit directives", etc.  The implementation of this interface retains
  31   /// state to know what the current section is etc.
  32   ///
  33   /// There are multiple implementations of this interface: one for writing out
  34   /// a .s file, and implementations that write out .o files of various formats.
  35   ///
  36   class MCStreamer {
  37   public:
  38     enum SymbolAttr {
  39       Global,         /// .globl
  40       Hidden,         /// .hidden (ELF)
  41       IndirectSymbol, /// .indirect_symbol (Apple)
  42       Internal,       /// .internal (ELF)
  43       LazyReference,  /// .lazy_reference (Apple)
  44       NoDeadStrip,    /// .no_dead_strip (Apple)
  45       PrivateExtern,  /// .private_extern (Apple)
  46       Protected,      /// .protected (ELF)
  47       Reference,      /// .reference (Apple)
  48       Weak,           /// .weak
  49       WeakDefinition, /// .weak_definition (Apple)
  50       WeakReference,  /// .weak_reference (Apple)
  51
  52       SymbolAttrFirst = Global,
  53       SymbolAttrLast = WeakReference
  54     };
  55
  56     enum AssemblerFlag {
  57       SubsectionsViaSymbols  /// .subsections_via_symbols (Apple)
  58     };
  59
  60   private:
  61     MCContext &Context;
  62
  63     MCStreamer(const MCStreamer&); // DO NOT IMPLEMENT
  64     MCStreamer &operator=(const MCStreamer&); // DO NOT IMPLEMENT
  65
  66   protected:
  67     MCStreamer(MCContext &Ctx);
  68
  69   public:
  70     virtual ~MCStreamer();
  71
  72     MCContext &getContext() const { return Context; }
  73
  74     /// @name Symbol & Section Management
  75     /// @{
  76
  77     /// SwitchSection - Set the current section where code is being emitted to
  78     /// @param Section.
  79     ///
  80     /// This corresponds to assembler directives like .section, .text, etc.
  81     virtual void SwitchSection(MCSection *Section) = 0;
  82
  83     /// EmitLabel - Emit a label for @param Symbol into the current section.
  84     ///
  85     /// This corresponds to an assembler statement such as:
  86     ///   foo:
  87     ///
  88     /// @param Symbol - The symbol to emit. A given symbol should only be
  89     /// emitted as a label once, and symbols emitted as a label should never be
  90     /// used in an assignment.
  91     //
  92     // FIXME: What to do about the current section? Should we get rid of the
  93     // symbol section in the constructor and initialize it here?
  94     virtual void EmitLabel(MCSymbol *Symbol) = 0;
  95
  96     /// EmitAssemblerFlag - Note in the output the specified @param Flag
  97     virtual void EmitAssemblerFlag(AssemblerFlag Flag) = 0;
  98
  99     /// EmitAssignment - Emit an assignment of @param Value to @param Symbol.
 100     ///
 101     /// This corresponds to an assembler statement such as:
 102     ///  symbol = value
 103     ///
 104     /// The assignment generates no code, but has the side effect of binding the
 105     /// value in the current context. For the assembly streamer, this prints the
 106     /// binding into the .s file.
 107     ///
 108     /// @param Symbol - The symbol being assigned to.
 109     /// @param Value - The value for the symbol.
 110     /// @param MakeAbsolute - If true, then the symbol should be given the
 111     /// absolute value of @param Value, even if @param Value would be
 112     /// relocatable expression. This corresponds to the ".set" directive.
 113     virtual void EmitAssignment(MCSymbol *Symbol, const MCValue &Value,
 114                                 bool MakeAbsolute = false) = 0;
 115
 116     /// EmitSymbolAttribute - Add the given @param Attribute to @param Symbol.
 117     //
 118     // FIXME: This doesn't make much sense, could we just have attributes be on
 119     // the symbol and make the printer smart enough to add the right symbols?
 120     // This should work as long as the order of attributes in the file doesn't
 121     // matter.
 122     virtual void EmitSymbolAttribute(MCSymbol *Symbol,
 123                                      SymbolAttr Attribute) = 0;
 124
 125     /// EmitSymbolDesc - Set the @param DescValue for the @param Symbol.
 126     ///
 127     /// @param Symbol - The symbol to have its n_desc field set.
 128     /// @param DescValue - The value to set into the n_desc field.
 129     virtual void EmitSymbolDesc(MCSymbol *Symbol, unsigned DescValue) = 0;
 130
 131     /// EmitLocalSymbol - Emit a local symbol of @param Value to @param Symbol.
 132     ///
 133     /// @param Symbol - The local symbol being created.
 134     /// @param Value - The value for the symbol.
 135     virtual void EmitLocalSymbol(MCSymbol *Symbol, const MCValue &Value) = 0;
 136
 137     /// EmitCommonSymbol - Emit a common or local common symbol of @param Size
 138     /// with the @param Pow2Alignment if non-zero.
 139     ///
 140     /// @param Symbol - The common symbol to emit.
 141     /// @param Size - The size of the common symbol.
 142     /// @param Pow2Alignment - The alignment of the common symbol if non-zero.
 143     /// @param IsLocal - If true, then the symbol is to be a local common
 144     virtual void EmitCommonSymbol(MCSymbol *Symbol, unsigned Size,
 145                                   unsigned Pow2Alignment, bool IsLocal) = 0;
 146
 147     /// EmitZerofill - Emit a the zerofill section and possiblity a symbol, if
 148     /// @param Symbol is non-NULL, for @param Size and with the @param
 149     /// Pow2Alignment if non-zero.
 150     ///
 151     /// @param Section - The zerofill section to create and or to put the symbol
 152     /// @param Symbol - The zerofill symbol to emit, if non-NULL.
 153     /// @param Size - The size of the zerofill symbol.
 154     /// @param Pow2Alignment - The alignment of the zerofill symbol if non-zero.
 155     virtual void EmitZerofill(MCSection *Section, MCSymbol *Symbol = 0,
 156                               unsigned Size = 0,unsigned Pow2Alignment = 0) = 0;
 157
 158     /// AbortAssembly - Stop and don't produce output, printing @param
 159     /// AbortReason if non-NULL to indicate the reason the assembly is
 160     /// terminated.
 161     ///
 162     /// @param AbortReason - The reason assembly is terminated, if non-NULL.
 163     virtual void AbortAssembly(const char *AbortReason) = 0;
 164
 165     /// @}
 166     /// @name Generating Data
 167     /// @{
 168
 169     /// EmitBytes - Emit @param Length bytes starting at @param Data into the
 170     /// output.
 171     ///
 172     /// This is used to implement assembler directives such as .byte, .ascii,
 173     /// etc.
 174     virtual void EmitBytes(const char *Data, unsigned Length) = 0;
 175
 176     /// EmitValue - Emit the expression @param Value into the output as a native
 177     /// integer of the given @param Size bytes.
 178     ///
 179     /// This is used to implement assembler directives such as .word, .quad,
 180     /// etc.
 181     ///
 182     /// @param Value - The value to emit.
 183     /// @param Size - The size of the integer (in bytes) to emit. This must
 184     /// match a native machine width.
 185     virtual void EmitValue(const MCValue &Value, unsigned Size) = 0;
 186
 187     /// EmitValueToAlignment - Emit some number of copies of @param Value until
 188     /// the byte alignment @param ByteAlignment is reached.
 189     ///
 190     /// If the number of bytes need to emit for the alignment is not a multiple
 191     /// of @param ValueSize, then the contents of the emitted fill bytes is
 192     /// undefined.
 193     ///
 194     /// This used to implement the .align assembler directive.
 195     ///
 196     /// @param ByteAlignment - The alignment to reach. This must be a power of
 197     /// two on some targets.
 198     /// @param Value - The value to use when filling bytes.
 199     /// @param Size - The size of the integer (in bytes) to emit for @param
 200     /// Value. This must match a native machine width.
 201     /// @param MaxBytesToEmit - The maximum numbers of bytes to emit, or 0. If
 202     /// the alignment cannot be reached in this many bytes, no bytes are
 203     /// emitted.
 204     virtual void EmitValueToAlignment(unsigned ByteAlignment, int64_t Value = 0,
 205                                       unsigned ValueSize = 1,
 206                                       unsigned MaxBytesToEmit = 0) = 0;
 207
 208     /// EmitValueToOffset - Emit some number of copies of @param Value until the
 209     /// byte offset @param Offset is reached.
 210     ///
 211     /// This is used to implement assembler directives such as .org.
 212     ///
 213     /// @param Offset - The offset to reach.This may be an expression, but the
 214     /// expression must be associated with the current section.
 215     /// @param Value - The value to use when filling bytes.
 216     //
 217     // FIXME: How are we going to signal failures out of this?
 218     virtual void EmitValueToOffset(const MCValue &Offset,
 219                                    unsigned char Value = 0) = 0;
 220
 221     /// @}
 222
 223     /// EmitInstruction - Emit the given @param Instruction into the current
 224     /// section.
 225     virtual void EmitInstruction(const MCInst &Inst) = 0;
 226
 227     /// Finish - Finish emission of machine code and flush any output.
 228     virtual void Finish() = 0;
 229   };
 230
 231   /// createAsmStreamer - Create a machine code streamer which will print out
 232   /// assembly for the native target, suitable for compiling with a native
 233   /// assembler.
 234   MCStreamer *createAsmStreamer(MCContext &Ctx, raw_ostream &OS);
 235
 236   // FIXME: These two may end up getting rolled into a single
 237   // createObjectStreamer interface, which implements the assembler backend, and
 238   // is parameterized on an output object file writer.
 239
 240   /// createMachOStream - Create a machine code streamer which will generative
 241   /// Mach-O format object files.
 242   MCStreamer *createMachOStreamer(MCContext &Ctx, raw_ostream &OS);
 243
 244   /// createELFStreamer - Create a machine code streamer which will generative
 245   /// ELF format object files.
 246   MCStreamer *createELFStreamer(MCContext &Ctx, raw_ostream &OS);
 247
 248 } // end namespace llvm
 249
 250 #endif