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