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 AsmPrinter;
  21   class MCAsmInfo;
  22   class MCCodeEmitter;
  23   class MCContext;
  24   class MCInst;
  25   class MCSection;
  26   class MCSymbol;
  27   class MCValue;
  28   class StringRef;
  29   class raw_ostream;
  30
  31   /// MCStreamer - Streaming machine code generation interface.  This interface
  32   /// is intended to provide a programatic interface that is very similar to the
  33   /// level that an assembler .s file provides.  It has callbacks to emit bytes,
  34   /// "emit directives", etc.  The implementation of this interface retains
  35   /// state to know what the current section is etc.
  36   ///
  37   /// There are multiple implementations of this interface: one for writing out
  38   /// a .s file, and implementations that write out .o files of various formats.
  39   ///
  40   class MCStreamer {
  41   public:
  42     enum SymbolAttr {
  43       Global,         /// .globl
  44       Hidden,         /// .hidden (ELF)
  45       IndirectSymbol, /// .indirect_symbol (Apple)
  46       Internal,       /// .internal (ELF)
  47       LazyReference,  /// .lazy_reference (Apple)
  48       NoDeadStrip,    /// .no_dead_strip (Apple)
  49       PrivateExtern,  /// .private_extern (Apple)
  50       Protected,      /// .protected (ELF)
  51       Reference,      /// .reference (Apple)
  52       Weak,           /// .weak
  53       WeakDefinition, /// .weak_definition (Apple)
  54       WeakReference,  /// .weak_reference (Apple)
  55
  56       SymbolAttrFirst = Global,
  57       SymbolAttrLast = WeakReference
  58     };
  59
  60     enum AssemblerFlag {
  61       SubsectionsViaSymbols  /// .subsections_via_symbols (Apple)
  62     };
  63
  64   private:
  65     MCContext &Context;
  66
  67     MCStreamer(const MCStreamer&); // DO NOT IMPLEMENT
  68     MCStreamer &operator=(const MCStreamer&); // DO NOT IMPLEMENT
  69
  70   protected:
  71     MCStreamer(MCContext &Ctx);
  72
  73     /// CurSection - This is the current section code is being emitted to, it is
  74     /// kept up to date by SwitchSection.
  75     const MCSection *CurSection;
  76   public:
  77     virtual ~MCStreamer();
  78
  79     MCContext &getContext() const { return Context; }
  80
  81     /// @name Symbol & Section Management
  82     /// @{
  83
  84     /// SwitchSection - Set the current section where code is being emitted to
  85     /// @param Section.  This is required to update CurSection.
  86     ///
  87     /// This corresponds to assembler directives like .section, .text, etc.
  88     virtual void SwitchSection(const MCSection *Section) = 0;
  89
  90
  91     /// getCurrentSection - Return the current seciton that the streamer is
  92     /// emitting code to.
  93     const MCSection *getCurrentSection() const { return CurSection; }
  94
  95     /// EmitLabel - Emit a label for @param Symbol into the current section.
  96     ///
  97     /// This corresponds to an assembler statement such as:
  98     ///   foo:
  99     ///
 100     /// @param Symbol - The symbol to emit. A given symbol should only be
 101     /// emitted as a label once, and symbols emitted as a label should never be
 102     /// used in an assignment.
 103     //
 104     // FIXME: What to do about the current section? Should we get rid of the
 105     // symbol section in the constructor and initialize it here?
 106     virtual void EmitLabel(MCSymbol *Symbol) = 0;
 107
 108     /// EmitAssemblerFlag - Note in the output the specified @param Flag
 109     virtual void EmitAssemblerFlag(AssemblerFlag Flag) = 0;
 110
 111     /// EmitAssignment - Emit an assignment of @param Value to @param Symbol.
 112     ///
 113     /// This corresponds to an assembler statement such as:
 114     ///  symbol = value
 115     ///
 116     /// The assignment generates no code, but has the side effect of binding the
 117     /// value in the current context. For the assembly streamer, this prints the
 118     /// binding into the .s file.
 119     ///
 120     /// @param Symbol - The symbol being assigned to.
 121     /// @param Value - The value for the symbol.
 122     /// @param MakeAbsolute - If true, then the symbol should be given the
 123     /// absolute value of @param Value, even if @param Value would be
 124     /// relocatable expression. This corresponds to the ".set" directive.
 125     virtual void EmitAssignment(MCSymbol *Symbol, const MCValue &Value,
 126                                 bool MakeAbsolute = false) = 0;
 127
 128     /// EmitSymbolAttribute - Add the given @param Attribute to @param Symbol.
 129     //
 130     // FIXME: This doesn't make much sense, could we just have attributes be on
 131     // the symbol and make the printer smart enough to add the right symbols?
 132     // This should work as long as the order of attributes in the file doesn't
 133     // matter.
 134     virtual void EmitSymbolAttribute(MCSymbol *Symbol,
 135                                      SymbolAttr Attribute) = 0;
 136
 137     /// EmitSymbolDesc - Set the @param DescValue for the @param Symbol.
 138     ///
 139     /// @param Symbol - The symbol to have its n_desc field set.
 140     /// @param DescValue - The value to set into the n_desc field.
 141     virtual void EmitSymbolDesc(MCSymbol *Symbol, unsigned DescValue) = 0;
 142
 143     /// EmitLocalSymbol - Emit a local symbol of @param Value to @param Symbol.
 144     ///
 145     /// @param Symbol - The local symbol being created.
 146     /// @param Value - The value for the symbol.
 147     virtual void EmitLocalSymbol(MCSymbol *Symbol, const MCValue &Value) = 0;
 148
 149     /// EmitCommonSymbol - Emit a common or local common symbol of @param Size
 150     /// with the @param Pow2Alignment if non-zero.
 151     ///
 152     /// @param Symbol - The common symbol to emit.
 153     /// @param Size - The size of the common symbol.
 154     /// @param Pow2Alignment - The alignment of the common symbol if non-zero.
 155     virtual void EmitCommonSymbol(MCSymbol *Symbol, unsigned Size,
 156                                   unsigned Pow2Alignment) = 0;
 157
 158     /// EmitZerofill - Emit a the zerofill section and possiblity a symbol, if
 159     /// @param Symbol is non-NULL, for @param Size and with the @param
 160     /// Pow2Alignment if non-zero.
 161     ///
 162     /// @param Section - The zerofill section to create and or to put the symbol
 163     /// @param Symbol - The zerofill symbol to emit, if non-NULL.
 164     /// @param Size - The size of the zerofill symbol.
 165     /// @param Pow2Alignment - The alignment of the zerofill symbol if non-zero.
 166     virtual void EmitZerofill(const MCSection *Section, MCSymbol *Symbol = 0,
 167                               unsigned Size = 0,unsigned Pow2Alignment = 0) = 0;
 168
 169     /// @}
 170     /// @name Generating Data
 171     /// @{
 172
 173     /// EmitBytes - Emit the bytes in @param Data into the output.
 174     ///
 175     /// This is used to implement assembler directives such as .byte, .ascii,
 176     /// etc.
 177     virtual void EmitBytes(const StringRef &Data) = 0;
 178
 179     /// EmitValue - Emit the expression @param Value into the output as a native
 180     /// integer of the given @param Size bytes.
 181     ///
 182     /// This is used to implement assembler directives such as .word, .quad,
 183     /// etc.
 184     ///
 185     /// @param Value - The value to emit.
 186     /// @param Size - The size of the integer (in bytes) to emit. This must
 187     /// match a native machine width.
 188     virtual void EmitValue(const MCValue &Value, unsigned Size) = 0;
 189
 190     /// EmitValueToAlignment - Emit some number of copies of @param Value until
 191     /// the byte alignment @param ByteAlignment is reached.
 192     ///
 193     /// If the number of bytes need to emit for the alignment is not a multiple
 194     /// of @param ValueSize, then the contents of the emitted fill bytes is
 195     /// undefined.
 196     ///
 197     /// This used to implement the .align assembler directive.
 198     ///
 199     /// @param ByteAlignment - The alignment to reach. This must be a power of
 200     /// two on some targets.
 201     /// @param Value - The value to use when filling bytes.
 202     /// @param Size - The size of the integer (in bytes) to emit for @param
 203     /// Value. This must match a native machine width.
 204     /// @param MaxBytesToEmit - The maximum numbers of bytes to emit, or 0. If
 205     /// the alignment cannot be reached in this many bytes, no bytes are
 206     /// emitted.
 207     virtual void EmitValueToAlignment(unsigned ByteAlignment, int64_t Value = 0,
 208                                       unsigned ValueSize = 1,
 209                                       unsigned MaxBytesToEmit = 0) = 0;
 210
 211     /// EmitValueToOffset - Emit some number of copies of @param Value until the
 212     /// byte offset @param Offset is reached.
 213     ///
 214     /// This is used to implement assembler directives such as .org.
 215     ///
 216     /// @param Offset - The offset to reach.This may be an expression, but the
 217     /// expression must be associated with the current section.
 218     /// @param Value - The value to use when filling bytes.
 219     //
 220     // FIXME: How are we going to signal failures out of this?
 221     virtual void EmitValueToOffset(const MCValue &Offset,
 222                                    unsigned char Value = 0) = 0;
 223
 224     /// @}
 225
 226     /// EmitInstruction - Emit the given @param Instruction into the current
 227     /// section.
 228     virtual void EmitInstruction(const MCInst &Inst) = 0;
 229
 230     /// Finish - Finish emission of machine code and flush any output.
 231     virtual void Finish() = 0;
 232   };
 233
 234   /// createNullStreamer - Create a dummy machine code streamer, which does
 235   /// nothing. This is useful for timing the assembler front end.
 236   MCStreamer *createNullStreamer(MCContext &Ctx);
 237
 238   /// createAsmStreamer - Create a machine code streamer which will print out
 239   /// assembly for the native target, suitable for compiling with a native
 240   /// assembler.
 241   ///
 242   /// \arg AP - If given, an AsmPrinter to use for printing instructions.
 243   MCStreamer *createAsmStreamer(MCContext &Ctx, raw_ostream &OS,
 244                                 const MCAsmInfo &MAI, AsmPrinter *AP = 0,
 245                                 MCCodeEmitter *CE = 0);
 246
 247   // FIXME: These two may end up getting rolled into a single
 248   // createObjectStreamer interface, which implements the assembler backend, and
 249   // is parameterized on an output object file writer.
 250
 251   /// createMachOStream - Create a machine code streamer which will generative
 252   /// Mach-O format object files.
 253   MCStreamer *createMachOStreamer(MCContext &Ctx, raw_ostream &OS,
 254                                   MCCodeEmitter *CE = 0);
 255
 256   /// createELFStreamer - Create a machine code streamer which will generative
 257   /// ELF format object files.
 258   MCStreamer *createELFStreamer(MCContext &Ctx, raw_ostream &OS);
 259
 260 } // end namespace llvm
 261
 262 #endif