Try harder to evaluate expressions when printing assembly.
[oota-llvm.git] / lib / MC / MCExpr.cpp
1 //===- MCExpr.cpp - Assembly Level Expression Implementation --------------===//
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 #define DEBUG_TYPE "mcexpr"
11 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
12 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
13 #include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
14 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
15 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
16 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
17 #include "llvm/MC/MCContext.h"
18 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
19 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
20 #include "llvm/MC/MCValue.h"
21 #include "llvm/Support/Debug.h"
22 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
23 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
24 using namespace llvm;
25
26 namespace {
27 namespace stats {
28 STATISTIC(MCExprEvaluate, "Number of MCExpr evaluations");
29 }
30 }
31
32 void MCExpr::print(raw_ostream &OS) const {
33   switch (getKind()) {
34   case MCExpr::Target:
35     return cast<MCTargetExpr>(this)->PrintImpl(OS);
36   case MCExpr::Constant:
37     OS << cast<MCConstantExpr>(*this).getValue();
38     return;
39
40   case MCExpr::SymbolRef: {
41     const MCSymbolRefExpr &SRE = cast<MCSymbolRefExpr>(*this);
42     const MCSymbol &Sym = SRE.getSymbol();
43     // Parenthesize names that start with $ so that they don't look like
44     // absolute names.
45     bool UseParens = Sym.getName()[0] == '$';
46     if (UseParens)
47       OS << '(' << Sym << ')';
48     else
49       OS << Sym;
50
51     if (SRE.getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None) {
52       if (SRE.getMCAsmInfo().useParensForSymbolVariant())
53         OS << '(' << MCSymbolRefExpr::getVariantKindName(SRE.getKind()) << ')';
54       else
55         OS << '@' << MCSymbolRefExpr::getVariantKindName(SRE.getKind());
56     }
57
58     return;
59   }
60
61   case MCExpr::Unary: {
62     const MCUnaryExpr &UE = cast<MCUnaryExpr>(*this);
63     switch (UE.getOpcode()) {
64     case MCUnaryExpr::LNot:  OS << '!'; break;
65     case MCUnaryExpr::Minus: OS << '-'; break;
66     case MCUnaryExpr::Not:   OS << '~'; break;
67     case MCUnaryExpr::Plus:  OS << '+'; break;
68     }
69     OS << *UE.getSubExpr();
70     return;
71   }
72
73   case MCExpr::Binary: {
74     const MCBinaryExpr &BE = cast<MCBinaryExpr>(*this);
75
76     // Only print parens around the LHS if it is non-trivial.
77     if (isa<MCConstantExpr>(BE.getLHS()) || isa<MCSymbolRefExpr>(BE.getLHS())) {
78       OS << *BE.getLHS();
79     } else {
80       OS << '(' << *BE.getLHS() << ')';
81     }
82
83     switch (BE.getOpcode()) {
84     case MCBinaryExpr::Add:
85       // Print "X-42" instead of "X+-42".
86       if (const MCConstantExpr *RHSC = dyn_cast<MCConstantExpr>(BE.getRHS())) {
87         if (RHSC->getValue() < 0) {
88           OS << RHSC->getValue();
89           return;
90         }
91       }
92
93       OS <<  '+';
94       break;
95     case MCBinaryExpr::And:  OS <<  '&'; break;
96     case MCBinaryExpr::Div:  OS <<  '/'; break;
97     case MCBinaryExpr::EQ:   OS << "=="; break;
98     case MCBinaryExpr::GT:   OS <<  '>'; break;
99     case MCBinaryExpr::GTE:  OS << ">="; break;
100     case MCBinaryExpr::LAnd: OS << "&&"; break;
101     case MCBinaryExpr::LOr:  OS << "||"; break;
102     case MCBinaryExpr::LT:   OS <<  '<'; break;
103     case MCBinaryExpr::LTE:  OS << "<="; break;
104     case MCBinaryExpr::Mod:  OS <<  '%'; break;
105     case MCBinaryExpr::Mul:  OS <<  '*'; break;
106     case MCBinaryExpr::NE:   OS << "!="; break;
107     case MCBinaryExpr::Or:   OS <<  '|'; break;
108     case MCBinaryExpr::Shl:  OS << "<<"; break;
109     case MCBinaryExpr::Shr:  OS << ">>"; break;
110     case MCBinaryExpr::Sub:  OS <<  '-'; break;
111     case MCBinaryExpr::Xor:  OS <<  '^'; break;
112     }
113
114     // Only print parens around the LHS if it is non-trivial.
115     if (isa<MCConstantExpr>(BE.getRHS()) || isa<MCSymbolRefExpr>(BE.getRHS())) {
116       OS << *BE.getRHS();
117     } else {
118       OS << '(' << *BE.getRHS() << ')';
119     }
120     return;
121   }
122   }
123
124   llvm_unreachable("Invalid expression kind!");
125 }
126
127 #if !defined(NDEBUG) || defined(LLVM_ENABLE_DUMP)
128 void MCExpr::dump() const {
129   print(dbgs());
130   dbgs() << '\n';
131 }
132 #endif
133
134 /* *** */
135
136 const MCBinaryExpr *MCBinaryExpr::Create(Opcode Opc, const MCExpr *LHS,
137                                          const MCExpr *RHS, MCContext &Ctx) {
138   return new (Ctx) MCBinaryExpr(Opc, LHS, RHS);
139 }
140
141 const MCUnaryExpr *MCUnaryExpr::Create(Opcode Opc, const MCExpr *Expr,
142                                        MCContext &Ctx) {
143   return new (Ctx) MCUnaryExpr(Opc, Expr);
144 }
145
146 const MCConstantExpr *MCConstantExpr::Create(int64_t Value, MCContext &Ctx) {
147   return new (Ctx) MCConstantExpr(Value);
148 }
149
150 /* *** */
151
152 const MCSymbolRefExpr *MCSymbolRefExpr::Create(const MCSymbol *Sym,
153                                                VariantKind Kind,
154                                                MCContext &Ctx) {
155   return new (Ctx) MCSymbolRefExpr(Sym, Kind, Ctx.getAsmInfo());
156 }
157
158 const MCSymbolRefExpr *MCSymbolRefExpr::Create(StringRef Name, VariantKind Kind,
159                                                MCContext &Ctx) {
160   return Create(Ctx.GetOrCreateSymbol(Name), Kind, Ctx);
161 }
162
163 StringRef MCSymbolRefExpr::getVariantKindName(VariantKind Kind) {
164   switch (Kind) {
165   case VK_Invalid: return "<<invalid>>";
166   case VK_None: return "<<none>>";
167
168   case VK_GOT: return "GOT";
169   case VK_GOTOFF: return "GOTOFF";
170   case VK_GOTPCREL: return "GOTPCREL";
171   case VK_GOTTPOFF: return "GOTTPOFF";
172   case VK_INDNTPOFF: return "INDNTPOFF";
173   case VK_NTPOFF: return "NTPOFF";
174   case VK_GOTNTPOFF: return "GOTNTPOFF";
175   case VK_PLT: return "PLT";
176   case VK_TLSGD: return "TLSGD";
177   case VK_TLSLD: return "TLSLD";
178   case VK_TLSLDM: return "TLSLDM";
179   case VK_TPOFF: return "TPOFF";
180   case VK_DTPOFF: return "DTPOFF";
181   case VK_TLVP: return "TLVP";
182   case VK_SECREL: return "SECREL32";
183   case VK_ARM_NONE: return "none";
184   case VK_ARM_TARGET1: return "target1";
185   case VK_ARM_TARGET2: return "target2";
186   case VK_ARM_PREL31: return "prel31";
187   case VK_ARM_TLSLDO: return "tlsldo";
188   case VK_ARM_TLSCALL: return "tlscall";
189   case VK_ARM_TLSDESC: return "tlsdesc";
190   case VK_ARM_TLSDESCSEQ: return "tlsdescseq";
191   case VK_PPC_LO: return "l";
192   case VK_PPC_HI: return "h";
193   case VK_PPC_HA: return "ha";
194   case VK_PPC_HIGHER: return "higher";
195   case VK_PPC_HIGHERA: return "highera";
196   case VK_PPC_HIGHEST: return "highest";
197   case VK_PPC_HIGHESTA: return "highesta";
198   case VK_PPC_GOT_LO: return "got@l";
199   case VK_PPC_GOT_HI: return "got@h";
200   case VK_PPC_GOT_HA: return "got@ha";
201   case VK_PPC_TOCBASE: return "tocbase";
202   case VK_PPC_TOC: return "toc";
203   case VK_PPC_TOC_LO: return "toc@l";
204   case VK_PPC_TOC_HI: return "toc@h";
205   case VK_PPC_TOC_HA: return "toc@ha";
206   case VK_PPC_DTPMOD: return "dtpmod";
207   case VK_PPC_TPREL: return "tprel";
208   case VK_PPC_TPREL_LO: return "tprel@l";
209   case VK_PPC_TPREL_HI: return "tprel@h";
210   case VK_PPC_TPREL_HA: return "tprel@ha";
211   case VK_PPC_TPREL_HIGHER: return "tprel@higher";
212   case VK_PPC_TPREL_HIGHERA: return "tprel@highera";
213   case VK_PPC_TPREL_HIGHEST: return "tprel@highest";
214   case VK_PPC_TPREL_HIGHESTA: return "tprel@highesta";
215   case VK_PPC_DTPREL: return "dtprel";
216   case VK_PPC_DTPREL_LO: return "dtprel@l";
217   case VK_PPC_DTPREL_HI: return "dtprel@h";
218   case VK_PPC_DTPREL_HA: return "dtprel@ha";
219   case VK_PPC_DTPREL_HIGHER: return "dtprel@higher";
220   case VK_PPC_DTPREL_HIGHERA: return "dtprel@highera";
221   case VK_PPC_DTPREL_HIGHEST: return "dtprel@highest";
222   case VK_PPC_DTPREL_HIGHESTA: return "dtprel@highesta";
223   case VK_PPC_GOT_TPREL: return "got@tprel";
224   case VK_PPC_GOT_TPREL_LO: return "got@tprel@l";
225   case VK_PPC_GOT_TPREL_HI: return "got@tprel@h";
226   case VK_PPC_GOT_TPREL_HA: return "got@tprel@ha";
227   case VK_PPC_GOT_DTPREL: return "got@dtprel";
228   case VK_PPC_GOT_DTPREL_LO: return "got@dtprel@l";
229   case VK_PPC_GOT_DTPREL_HI: return "got@dtprel@h";
230   case VK_PPC_GOT_DTPREL_HA: return "got@dtprel@ha";
231   case VK_PPC_TLS: return "tls";
232   case VK_PPC_GOT_TLSGD: return "got@tlsgd";
233   case VK_PPC_GOT_TLSGD_LO: return "got@tlsgd@l";
234   case VK_PPC_GOT_TLSGD_HI: return "got@tlsgd@h";
235   case VK_PPC_GOT_TLSGD_HA: return "got@tlsgd@ha";
236   case VK_PPC_TLSGD: return "tlsgd";
237   case VK_PPC_GOT_TLSLD: return "got@tlsld";
238   case VK_PPC_GOT_TLSLD_LO: return "got@tlsld@l";
239   case VK_PPC_GOT_TLSLD_HI: return "got@tlsld@h";
240   case VK_PPC_GOT_TLSLD_HA: return "got@tlsld@ha";
241   case VK_PPC_TLSLD: return "tlsld";
242   case VK_Mips_GPREL: return "GPREL";
243   case VK_Mips_GOT_CALL: return "GOT_CALL";
244   case VK_Mips_GOT16: return "GOT16";
245   case VK_Mips_GOT: return "GOT";
246   case VK_Mips_ABS_HI: return "ABS_HI";
247   case VK_Mips_ABS_LO: return "ABS_LO";
248   case VK_Mips_TLSGD: return "TLSGD";
249   case VK_Mips_TLSLDM: return "TLSLDM";
250   case VK_Mips_DTPREL_HI: return "DTPREL_HI";
251   case VK_Mips_DTPREL_LO: return "DTPREL_LO";
252   case VK_Mips_GOTTPREL: return "GOTTPREL";
253   case VK_Mips_TPREL_HI: return "TPREL_HI";
254   case VK_Mips_TPREL_LO: return "TPREL_LO";
255   case VK_Mips_GPOFF_HI: return "GPOFF_HI";
256   case VK_Mips_GPOFF_LO: return "GPOFF_LO";
257   case VK_Mips_GOT_DISP: return "GOT_DISP";
258   case VK_Mips_GOT_PAGE: return "GOT_PAGE";
259   case VK_Mips_GOT_OFST: return "GOT_OFST";
260   case VK_Mips_HIGHER:   return "HIGHER";
261   case VK_Mips_HIGHEST:  return "HIGHEST";
262   case VK_Mips_GOT_HI16: return "GOT_HI16";
263   case VK_Mips_GOT_LO16: return "GOT_LO16";
264   case VK_Mips_CALL_HI16: return "CALL_HI16";
265   case VK_Mips_CALL_LO16: return "CALL_LO16";
266   case VK_COFF_IMGREL32: return "IMGREL32";
267   }
268   llvm_unreachable("Invalid variant kind");
269 }
270
271 MCSymbolRefExpr::VariantKind
272 MCSymbolRefExpr::getVariantKindForName(StringRef Name) {
273   return StringSwitch<VariantKind>(Name)
274     .Case("GOT", VK_GOT)
275     .Case("got", VK_GOT)
276     .Case("GOTOFF", VK_GOTOFF)
277     .Case("gotoff", VK_GOTOFF)
278     .Case("GOTPCREL", VK_GOTPCREL)
279     .Case("gotpcrel", VK_GOTPCREL)
280     .Case("GOTTPOFF", VK_GOTTPOFF)
281     .Case("gottpoff", VK_GOTTPOFF)
282     .Case("INDNTPOFF", VK_INDNTPOFF)
283     .Case("indntpoff", VK_INDNTPOFF)
284     .Case("NTPOFF", VK_NTPOFF)
285     .Case("ntpoff", VK_NTPOFF)
286     .Case("GOTNTPOFF", VK_GOTNTPOFF)
287     .Case("gotntpoff", VK_GOTNTPOFF)
288     .Case("PLT", VK_PLT)
289     .Case("plt", VK_PLT)
290     .Case("TLSGD", VK_TLSGD)
291     .Case("tlsgd", VK_TLSGD)
292     .Case("TLSLD", VK_TLSLD)
293     .Case("tlsld", VK_TLSLD)
294     .Case("TLSLDM", VK_TLSLDM)
295     .Case("tlsldm", VK_TLSLDM)
296     .Case("TPOFF", VK_TPOFF)
297     .Case("tpoff", VK_TPOFF)
298     .Case("DTPOFF", VK_DTPOFF)
299     .Case("dtpoff", VK_DTPOFF)
300     .Case("TLVP", VK_TLVP)
301     .Case("tlvp", VK_TLVP)
302     .Case("IMGREL", VK_COFF_IMGREL32)
303     .Case("imgrel", VK_COFF_IMGREL32)
304     .Case("SECREL32", VK_SECREL)
305     .Case("secrel32", VK_SECREL)
306     .Case("L", VK_PPC_LO)
307     .Case("l", VK_PPC_LO)
308     .Case("H", VK_PPC_HI)
309     .Case("h", VK_PPC_HI)
310     .Case("HA", VK_PPC_HA)
311     .Case("ha", VK_PPC_HA)
312     .Case("HIGHER", VK_PPC_HIGHER)
313     .Case("higher", VK_PPC_HIGHER)
314     .Case("HIGHERA", VK_PPC_HIGHERA)
315     .Case("highera", VK_PPC_HIGHERA)
316     .Case("HIGHEST", VK_PPC_HIGHEST)
317     .Case("highest", VK_PPC_HIGHEST)
318     .Case("HIGHESTA", VK_PPC_HIGHESTA)
319     .Case("highesta", VK_PPC_HIGHESTA)
320     .Case("GOT@L", VK_PPC_GOT_LO)
321     .Case("got@l", VK_PPC_GOT_LO)
322     .Case("GOT@H", VK_PPC_GOT_HI)
323     .Case("got@h", VK_PPC_GOT_HI)
324     .Case("GOT@HA", VK_PPC_GOT_HA)
325     .Case("got@ha", VK_PPC_GOT_HA)
326     .Case("TOCBASE", VK_PPC_TOCBASE)
327     .Case("tocbase", VK_PPC_TOCBASE)
328     .Case("TOC", VK_PPC_TOC)
329     .Case("toc", VK_PPC_TOC)
330     .Case("TOC@L", VK_PPC_TOC_LO)
331     .Case("toc@l", VK_PPC_TOC_LO)
332     .Case("TOC@H", VK_PPC_TOC_HI)
333     .Case("toc@h", VK_PPC_TOC_HI)
334     .Case("TOC@HA", VK_PPC_TOC_HA)
335     .Case("toc@ha", VK_PPC_TOC_HA)
336     .Case("TLS", VK_PPC_TLS)
337     .Case("tls", VK_PPC_TLS)
338     .Case("DTPMOD", VK_PPC_DTPMOD)
339     .Case("dtpmod", VK_PPC_DTPMOD)
340     .Case("TPREL", VK_PPC_TPREL)
341     .Case("tprel", VK_PPC_TPREL)
342     .Case("TPREL@L", VK_PPC_TPREL_LO)
343     .Case("tprel@l", VK_PPC_TPREL_LO)
344     .Case("TPREL@H", VK_PPC_TPREL_HI)
345     .Case("tprel@h", VK_PPC_TPREL_HI)
346     .Case("TPREL@HA", VK_PPC_TPREL_HA)
347     .Case("tprel@ha", VK_PPC_TPREL_HA)
348     .Case("TPREL@HIGHER", VK_PPC_TPREL_HIGHER)
349     .Case("tprel@higher", VK_PPC_TPREL_HIGHER)
350     .Case("TPREL@HIGHERA", VK_PPC_TPREL_HIGHERA)
351     .Case("tprel@highera", VK_PPC_TPREL_HIGHERA)
352     .Case("TPREL@HIGHEST", VK_PPC_TPREL_HIGHEST)
353     .Case("tprel@highest", VK_PPC_TPREL_HIGHEST)
354     .Case("TPREL@HIGHESTA", VK_PPC_TPREL_HIGHESTA)
355     .Case("tprel@highesta", VK_PPC_TPREL_HIGHESTA)
356     .Case("DTPREL", VK_PPC_DTPREL)
357     .Case("dtprel", VK_PPC_DTPREL)
358     .Case("DTPREL@L", VK_PPC_DTPREL_LO)
359     .Case("dtprel@l", VK_PPC_DTPREL_LO)
360     .Case("DTPREL@H", VK_PPC_DTPREL_HI)
361     .Case("dtprel@h", VK_PPC_DTPREL_HI)
362     .Case("DTPREL@HA", VK_PPC_DTPREL_HA)
363     .Case("dtprel@ha", VK_PPC_DTPREL_HA)
364     .Case("DTPREL@HIGHER", VK_PPC_DTPREL_HIGHER)
365     .Case("dtprel@higher", VK_PPC_DTPREL_HIGHER)
366     .Case("DTPREL@HIGHERA", VK_PPC_DTPREL_HIGHERA)
367     .Case("dtprel@highera", VK_PPC_DTPREL_HIGHERA)
368     .Case("DTPREL@HIGHEST", VK_PPC_DTPREL_HIGHEST)
369     .Case("dtprel@highest", VK_PPC_DTPREL_HIGHEST)
370     .Case("DTPREL@HIGHESTA", VK_PPC_DTPREL_HIGHESTA)
371     .Case("dtprel@highesta", VK_PPC_DTPREL_HIGHESTA)
372     .Case("GOT@TPREL", VK_PPC_GOT_TPREL)
373     .Case("got@tprel", VK_PPC_GOT_TPREL)
374     .Case("GOT@TPREL@L", VK_PPC_GOT_TPREL_LO)
375     .Case("got@tprel@l", VK_PPC_GOT_TPREL_LO)
376     .Case("GOT@TPREL@H", VK_PPC_GOT_TPREL_HI)
377     .Case("got@tprel@h", VK_PPC_GOT_TPREL_HI)
378     .Case("GOT@TPREL@HA", VK_PPC_GOT_TPREL_HA)
379     .Case("got@tprel@ha", VK_PPC_GOT_TPREL_HA)
380     .Case("GOT@DTPREL", VK_PPC_GOT_DTPREL)
381     .Case("got@dtprel", VK_PPC_GOT_DTPREL)
382     .Case("GOT@DTPREL@L", VK_PPC_GOT_DTPREL_LO)
383     .Case("got@dtprel@l", VK_PPC_GOT_DTPREL_LO)
384     .Case("GOT@DTPREL@H", VK_PPC_GOT_DTPREL_HI)
385     .Case("got@dtprel@h", VK_PPC_GOT_DTPREL_HI)
386     .Case("GOT@DTPREL@HA", VK_PPC_GOT_DTPREL_HA)
387     .Case("got@dtprel@ha", VK_PPC_GOT_DTPREL_HA)
388     .Case("GOT@TLSGD", VK_PPC_GOT_TLSGD)
389     .Case("got@tlsgd", VK_PPC_GOT_TLSGD)
390     .Case("GOT@TLSGD@L", VK_PPC_GOT_TLSGD_LO)
391     .Case("got@tlsgd@l", VK_PPC_GOT_TLSGD_LO)
392     .Case("GOT@TLSGD@H", VK_PPC_GOT_TLSGD_HI)
393     .Case("got@tlsgd@h", VK_PPC_GOT_TLSGD_HI)
394     .Case("GOT@TLSGD@HA", VK_PPC_GOT_TLSGD_HA)
395     .Case("got@tlsgd@ha", VK_PPC_GOT_TLSGD_HA)
396     .Case("GOT@TLSLD", VK_PPC_GOT_TLSLD)
397     .Case("got@tlsld", VK_PPC_GOT_TLSLD)
398     .Case("GOT@TLSLD@L", VK_PPC_GOT_TLSLD_LO)
399     .Case("got@tlsld@l", VK_PPC_GOT_TLSLD_LO)
400     .Case("GOT@TLSLD@H", VK_PPC_GOT_TLSLD_HI)
401     .Case("got@tlsld@h", VK_PPC_GOT_TLSLD_HI)
402     .Case("GOT@TLSLD@HA", VK_PPC_GOT_TLSLD_HA)
403     .Case("got@tlsld@ha", VK_PPC_GOT_TLSLD_HA)
404     .Case("NONE", VK_ARM_NONE)
405     .Case("none", VK_ARM_NONE)
406     .Case("TARGET1", VK_ARM_TARGET1)
407     .Case("target1", VK_ARM_TARGET1)
408     .Case("TARGET2", VK_ARM_TARGET2)
409     .Case("target2", VK_ARM_TARGET2)
410     .Case("PREL31", VK_ARM_PREL31)
411     .Case("prel31", VK_ARM_PREL31)
412     .Case("TLSLDO", VK_ARM_TLSLDO)
413     .Case("tlsldo", VK_ARM_TLSLDO)
414     .Case("TLSCALL", VK_ARM_TLSCALL)
415     .Case("tlscall", VK_ARM_TLSCALL)
416     .Case("TLSDESC", VK_ARM_TLSDESC)
417     .Case("tlsdesc", VK_ARM_TLSDESC)
418     .Default(VK_Invalid);
419 }
420
421 /* *** */
422
423 void MCTargetExpr::anchor() {}
424
425 /* *** */
426
427 bool MCExpr::EvaluateAsAbsolute(int64_t &Res) const {
428   return EvaluateAsAbsolute(Res, 0, 0, 0);
429 }
430
431 bool MCExpr::EvaluateAsAbsolute(int64_t &Res,
432                                 const MCAsmLayout &Layout) const {
433   return EvaluateAsAbsolute(Res, &Layout.getAssembler(), &Layout, 0);
434 }
435
436 bool MCExpr::EvaluateAsAbsolute(int64_t &Res,
437                                 const MCAsmLayout &Layout,
438                                 const SectionAddrMap &Addrs) const {
439   return EvaluateAsAbsolute(Res, &Layout.getAssembler(), &Layout, &Addrs);
440 }
441
442 bool MCExpr::EvaluateAsAbsolute(int64_t &Res, const MCAssembler &Asm) const {
443   return EvaluateAsAbsolute(Res, &Asm, 0, 0);
444 }
445
446 bool MCExpr::EvaluateAsAbsolute(int64_t &Res, const MCAssembler *Asm,
447                                 const MCAsmLayout *Layout,
448                                 const SectionAddrMap *Addrs) const {
449   MCValue Value;
450
451   // Fast path constants.
452   if (const MCConstantExpr *CE = dyn_cast<MCConstantExpr>(this)) {
453     Res = CE->getValue();
454     return true;
455   }
456
457   // FIXME: The use if InSet = Addrs is a hack. Setting InSet causes us
458   // absolutize differences across sections and that is what the MachO writer
459   // uses Addrs for.
460   bool IsRelocatable =
461     EvaluateAsRelocatableImpl(Value, Asm, Layout, Addrs, /*InSet*/ Addrs);
462
463   // Record the current value.
464   Res = Value.getConstant();
465
466   return IsRelocatable && Value.isAbsolute();
467 }
468
469 /// \brief Helper method for \see EvaluateSymbolAdd().
470 static void AttemptToFoldSymbolOffsetDifference(const MCAssembler *Asm,
471                                                 const MCAsmLayout *Layout,
472                                                 const SectionAddrMap *Addrs,
473                                                 bool InSet,
474                                                 const MCSymbolRefExpr *&A,
475                                                 const MCSymbolRefExpr *&B,
476                                                 int64_t &Addend) {
477   if (!A || !B)
478     return;
479
480   const MCSymbol &SA = A->getSymbol();
481   const MCSymbol &SB = B->getSymbol();
482
483   if (SA.isUndefined() || SB.isUndefined())
484     return;
485
486   if (!Asm->getWriter().IsSymbolRefDifferenceFullyResolved(*Asm, A, B, InSet))
487     return;
488
489   MCSymbolData &AD = Asm->getSymbolData(SA);
490   MCSymbolData &BD = Asm->getSymbolData(SB);
491
492   if (AD.getFragment() == BD.getFragment()) {
493     Addend += (AD.getOffset() - BD.getOffset());
494
495     // Pointers to Thumb symbols need to have their low-bit set to allow
496     // for interworking.
497     if (Asm->isThumbFunc(&SA))
498       Addend |= 1;
499
500     // Clear the symbol expr pointers to indicate we have folded these
501     // operands.
502     A = B = 0;
503     return;
504   }
505
506   if (!Layout)
507     return;
508
509   const MCSectionData &SecA = *AD.getFragment()->getParent();
510   const MCSectionData &SecB = *BD.getFragment()->getParent();
511
512   if ((&SecA != &SecB) && !Addrs)
513     return;
514
515   // Eagerly evaluate.
516   Addend += (Layout->getSymbolOffset(&Asm->getSymbolData(A->getSymbol())) -
517              Layout->getSymbolOffset(&Asm->getSymbolData(B->getSymbol())));
518   if (Addrs && (&SecA != &SecB))
519     Addend += (Addrs->lookup(&SecA) - Addrs->lookup(&SecB));
520
521   // Pointers to Thumb symbols need to have their low-bit set to allow
522   // for interworking.
523   if (Asm->isThumbFunc(&SA))
524     Addend |= 1;
525
526   // Clear the symbol expr pointers to indicate we have folded these
527   // operands.
528   A = B = 0;
529 }
530
531 /// \brief Evaluate the result of an add between (conceptually) two MCValues.
532 ///
533 /// This routine conceptually attempts to construct an MCValue:
534 ///   Result = (Result_A - Result_B + Result_Cst)
535 /// from two MCValue's LHS and RHS where
536 ///   Result = LHS + RHS
537 /// and
538 ///   Result = (LHS_A - LHS_B + LHS_Cst) + (RHS_A - RHS_B + RHS_Cst).
539 ///
540 /// This routine attempts to aggresively fold the operands such that the result
541 /// is representable in an MCValue, but may not always succeed.
542 ///
543 /// \returns True on success, false if the result is not representable in an
544 /// MCValue.
545
546 /// NOTE: It is really important to have both the Asm and Layout arguments.
547 /// They might look redundant, but this function can be used before layout
548 /// is done (see the object streamer for example) and having the Asm argument
549 /// lets us avoid relaxations early.
550 static bool EvaluateSymbolicAdd(const MCAssembler *Asm,
551                                 const MCAsmLayout *Layout,
552                                 const SectionAddrMap *Addrs,
553                                 bool InSet,
554                                 const MCValue &LHS,const MCSymbolRefExpr *RHS_A,
555                                 const MCSymbolRefExpr *RHS_B, int64_t RHS_Cst,
556                                 MCValue &Res) {
557   // FIXME: This routine (and other evaluation parts) are *incredibly* sloppy
558   // about dealing with modifiers. This will ultimately bite us, one day.
559   const MCSymbolRefExpr *LHS_A = LHS.getSymA();
560   const MCSymbolRefExpr *LHS_B = LHS.getSymB();
561   int64_t LHS_Cst = LHS.getConstant();
562
563   // Fold the result constant immediately.
564   int64_t Result_Cst = LHS_Cst + RHS_Cst;
565
566   assert((!Layout || Asm) &&
567          "Must have an assembler object if layout is given!");
568
569   // If we have a layout, we can fold resolved differences.
570   if (Asm) {
571     // First, fold out any differences which are fully resolved. By
572     // reassociating terms in
573     //   Result = (LHS_A - LHS_B + LHS_Cst) + (RHS_A - RHS_B + RHS_Cst).
574     // we have the four possible differences:
575     //   (LHS_A - LHS_B),
576     //   (LHS_A - RHS_B),
577     //   (RHS_A - LHS_B),
578     //   (RHS_A - RHS_B).
579     // Since we are attempting to be as aggressive as possible about folding, we
580     // attempt to evaluate each possible alternative.
581     AttemptToFoldSymbolOffsetDifference(Asm, Layout, Addrs, InSet, LHS_A, LHS_B,
582                                         Result_Cst);
583     AttemptToFoldSymbolOffsetDifference(Asm, Layout, Addrs, InSet, LHS_A, RHS_B,
584                                         Result_Cst);
585     AttemptToFoldSymbolOffsetDifference(Asm, Layout, Addrs, InSet, RHS_A, LHS_B,
586                                         Result_Cst);
587     AttemptToFoldSymbolOffsetDifference(Asm, Layout, Addrs, InSet, RHS_A, RHS_B,
588                                         Result_Cst);
589   }
590
591   // We can't represent the addition or subtraction of two symbols.
592   if ((LHS_A && RHS_A) || (LHS_B && RHS_B))
593     return false;
594
595   // At this point, we have at most one additive symbol and one subtractive
596   // symbol -- find them.
597   const MCSymbolRefExpr *A = LHS_A ? LHS_A : RHS_A;
598   const MCSymbolRefExpr *B = LHS_B ? LHS_B : RHS_B;
599
600   // If we have a negated symbol, then we must have also have a non-negated
601   // symbol in order to encode the expression.
602   if (B && !A)
603     return false;
604
605   Res = MCValue::get(A, B, Result_Cst);
606   return true;
607 }
608
609 bool MCExpr::EvaluateAsRelocatable(MCValue &Res,
610                                    const MCAsmLayout *Layout) const {
611   MCAssembler *Assembler = Layout ? &Layout->getAssembler() : 0;
612   return EvaluateAsRelocatableImpl(Res, Assembler, Layout, 0, false);
613 }
614
615 bool MCExpr::EvaluateAsRelocatableImpl(MCValue &Res,
616                                        const MCAssembler *Asm,
617                                        const MCAsmLayout *Layout,
618                                        const SectionAddrMap *Addrs,
619                                        bool InSet) const {
620   ++stats::MCExprEvaluate;
621
622   switch (getKind()) {
623   case Target:
624     return cast<MCTargetExpr>(this)->EvaluateAsRelocatableImpl(Res, Layout);
625
626   case Constant:
627     Res = MCValue::get(cast<MCConstantExpr>(this)->getValue());
628     return true;
629
630   case SymbolRef: {
631     const MCSymbolRefExpr *SRE = cast<MCSymbolRefExpr>(this);
632     const MCSymbol &Sym = SRE->getSymbol();
633
634     // Evaluate recursively if this is a variable.
635     if (Sym.isVariable() && SRE->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_None) {
636       bool Ret = Sym.getVariableValue()->EvaluateAsRelocatableImpl(Res, Asm,
637                                                                    Layout,
638                                                                    Addrs,
639                                                                    true);
640       // If we failed to simplify this to a constant, let the target
641       // handle it.
642       if (Ret && !Res.getSymA() && !Res.getSymB())
643         return true;
644     }
645
646     Res = MCValue::get(SRE, 0, 0);
647     return true;
648   }
649
650   case Unary: {
651     const MCUnaryExpr *AUE = cast<MCUnaryExpr>(this);
652     MCValue Value;
653
654     if (!AUE->getSubExpr()->EvaluateAsRelocatableImpl(Value, Asm, Layout,
655                                                       Addrs, InSet))
656       return false;
657
658     switch (AUE->getOpcode()) {
659     case MCUnaryExpr::LNot:
660       if (!Value.isAbsolute())
661         return false;
662       Res = MCValue::get(!Value.getConstant());
663       break;
664     case MCUnaryExpr::Minus:
665       /// -(a - b + const) ==> (b - a - const)
666       if (Value.getSymA() && !Value.getSymB())
667         return false;
668       Res = MCValue::get(Value.getSymB(), Value.getSymA(),
669                          -Value.getConstant());
670       break;
671     case MCUnaryExpr::Not:
672       if (!Value.isAbsolute())
673         return false;
674       Res = MCValue::get(~Value.getConstant());
675       break;
676     case MCUnaryExpr::Plus:
677       Res = Value;
678       break;
679     }
680
681     return true;
682   }
683
684   case Binary: {
685     const MCBinaryExpr *ABE = cast<MCBinaryExpr>(this);
686     MCValue LHSValue, RHSValue;
687
688     if (!ABE->getLHS()->EvaluateAsRelocatableImpl(LHSValue, Asm, Layout,
689                                                   Addrs, InSet) ||
690         !ABE->getRHS()->EvaluateAsRelocatableImpl(RHSValue, Asm, Layout,
691                                                   Addrs, InSet))
692       return false;
693
694     // We only support a few operations on non-constant expressions, handle
695     // those first.
696     if (!LHSValue.isAbsolute() || !RHSValue.isAbsolute()) {
697       switch (ABE->getOpcode()) {
698       default:
699         return false;
700       case MCBinaryExpr::Sub:
701         // Negate RHS and add.
702         return EvaluateSymbolicAdd(Asm, Layout, Addrs, InSet, LHSValue,
703                                    RHSValue.getSymB(), RHSValue.getSymA(),
704                                    -RHSValue.getConstant(),
705                                    Res);
706
707       case MCBinaryExpr::Add:
708         return EvaluateSymbolicAdd(Asm, Layout, Addrs, InSet, LHSValue,
709                                    RHSValue.getSymA(), RHSValue.getSymB(),
710                                    RHSValue.getConstant(),
711                                    Res);
712       }
713     }
714
715     // FIXME: We need target hooks for the evaluation. It may be limited in
716     // width, and gas defines the result of comparisons and right shifts
717     // differently from Apple as.
718     int64_t LHS = LHSValue.getConstant(), RHS = RHSValue.getConstant();
719     int64_t Result = 0;
720     switch (ABE->getOpcode()) {
721     case MCBinaryExpr::Add:  Result = LHS + RHS; break;
722     case MCBinaryExpr::And:  Result = LHS & RHS; break;
723     case MCBinaryExpr::Div:  Result = LHS / RHS; break;
724     case MCBinaryExpr::EQ:   Result = LHS == RHS; break;
725     case MCBinaryExpr::GT:   Result = LHS > RHS; break;
726     case MCBinaryExpr::GTE:  Result = LHS >= RHS; break;
727     case MCBinaryExpr::LAnd: Result = LHS && RHS; break;
728     case MCBinaryExpr::LOr:  Result = LHS || RHS; break;
729     case MCBinaryExpr::LT:   Result = LHS < RHS; break;
730     case MCBinaryExpr::LTE:  Result = LHS <= RHS; break;
731     case MCBinaryExpr::Mod:  Result = LHS % RHS; break;
732     case MCBinaryExpr::Mul:  Result = LHS * RHS; break;
733     case MCBinaryExpr::NE:   Result = LHS != RHS; break;
734     case MCBinaryExpr::Or:   Result = LHS | RHS; break;
735     case MCBinaryExpr::Shl:  Result = LHS << RHS; break;
736     case MCBinaryExpr::Shr:  Result = LHS >> RHS; break;
737     case MCBinaryExpr::Sub:  Result = LHS - RHS; break;
738     case MCBinaryExpr::Xor:  Result = LHS ^ RHS; break;
739     }
740
741     Res = MCValue::get(Result);
742     return true;
743   }
744   }
745
746   llvm_unreachable("Invalid assembly expression kind!");
747 }
748
749 const MCSection *MCExpr::FindAssociatedSection() const {
750   switch (getKind()) {
751   case Target:
752     // We never look through target specific expressions.
753     return cast<MCTargetExpr>(this)->FindAssociatedSection();
754
755   case Constant:
756     return MCSymbol::AbsolutePseudoSection;
757
758   case SymbolRef: {
759     const MCSymbolRefExpr *SRE = cast<MCSymbolRefExpr>(this);
760     const MCSymbol &Sym = SRE->getSymbol();
761
762     if (Sym.isDefined())
763       return &Sym.getSection();
764
765     return 0;
766   }
767
768   case Unary:
769     return cast<MCUnaryExpr>(this)->getSubExpr()->FindAssociatedSection();
770
771   case Binary: {
772     const MCBinaryExpr *BE = cast<MCBinaryExpr>(this);
773     const MCSection *LHS_S = BE->getLHS()->FindAssociatedSection();
774     const MCSection *RHS_S = BE->getRHS()->FindAssociatedSection();
775
776     // If either section is absolute, return the other.
777     if (LHS_S == MCSymbol::AbsolutePseudoSection)
778       return RHS_S;
779     if (RHS_S == MCSymbol::AbsolutePseudoSection)
780       return LHS_S;
781
782     // Otherwise, return the first non-null section.
783     return LHS_S ? LHS_S : RHS_S;
784   }
785   }
786
787   llvm_unreachable("Invalid assembly expression kind!");
788 }