lib/MC/MCObjectStreamer.cpp

   1 //===- lib/MC/MCObjectStreamer.cpp - Object File MCStreamer Interface -----===//
   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 #include "llvm/MC/MCObjectStreamer.h"
  11 #include "llvm/MC/MCAsmBackend.h"
  12 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  13 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
  14 #include "llvm/MC/MCCodeEmitter.h"
  15 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  16 #include "llvm/MC/MCDwarf.h"
  17 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  18 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
  19 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  20 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  21 using namespace llvm;
  22
  23 MCObjectStreamer::MCObjectStreamer(MCContext &Context, MCAsmBackend &TAB,
  24                                    raw_ostream &OS, MCCodeEmitter *Emitter_)
  25   : MCStreamer(Context),
  26     Assembler(new MCAssembler(Context, TAB,
  27                               *Emitter_, *TAB.createObjectWriter(OS),
  28                               OS)),
  29     CurSectionData(0)
  30 {
  31 }
  32
  33 MCObjectStreamer::MCObjectStreamer(MCContext &Context, MCAsmBackend &TAB,
  34                                    raw_ostream &OS, MCCodeEmitter *Emitter_,
  35                                    MCAssembler *_Assembler)
  36   : MCStreamer(Context), Assembler(_Assembler), CurSectionData(0)
  37 {
  38 }
  39
  40 MCObjectStreamer::~MCObjectStreamer() {
  41   delete &Assembler->getBackend();
  42   delete &Assembler->getEmitter();
  43   delete &Assembler->getWriter();
  44   delete Assembler;
  45 }
  46
  47 void MCObjectStreamer::reset() {
  48   if (Assembler)
  49     Assembler->reset();
  50   MCStreamer::reset();
  51 }
  52
  53 MCFragment *MCObjectStreamer::getCurrentFragment() const {
  54   assert(getCurrentSectionData() && "No current section!");
  55
  56   if (!getCurrentSectionData()->empty())
  57     return &getCurrentSectionData()->getFragmentList().back();
  58
  59   return 0;
  60 }
  61
  62 MCDataFragment *MCObjectStreamer::getOrCreateDataFragment() const {
  63   MCDataFragment *F = dyn_cast_or_null<MCDataFragment>(getCurrentFragment());
  64   if (!F)
  65     F = new MCDataFragment(getCurrentSectionData());
  66   return F;
  67 }
  68
  69 const MCExpr *MCObjectStreamer::AddValueSymbols(const MCExpr *Value) {
  70   switch (Value->getKind()) {
  71   case MCExpr::Target:
  72     cast<MCTargetExpr>(Value)->AddValueSymbols(Assembler);
  73     break;
  74
  75   case MCExpr::Constant:
  76     break;
  77
  78   case MCExpr::Binary: {
  79     const MCBinaryExpr *BE = cast<MCBinaryExpr>(Value);
  80     AddValueSymbols(BE->getLHS());
  81     AddValueSymbols(BE->getRHS());
  82     break;
  83   }
  84
  85   case MCExpr::SymbolRef:
  86     Assembler->getOrCreateSymbolData(cast<MCSymbolRefExpr>(Value)->getSymbol());
  87     break;
  88
  89   case MCExpr::Unary:
  90     AddValueSymbols(cast<MCUnaryExpr>(Value)->getSubExpr());
  91     break;
  92   }
  93
  94   return Value;
  95 }
  96
  97 void MCObjectStreamer::EmitValueImpl(const MCExpr *Value, unsigned Size,
  98                                      unsigned AddrSpace) {
  99   assert(AddrSpace == 0 && "Address space must be 0!");
 100   MCDataFragment *DF = getOrCreateDataFragment();
 101
 102   // Avoid fixups when possible.
 103   int64_t AbsValue;
 104   if (AddValueSymbols(Value)->EvaluateAsAbsolute(AbsValue, getAssembler())) {
 105     EmitIntValue(AbsValue, Size, AddrSpace);
 106     return;
 107   }
 108   DF->getFixups().push_back(
 109       MCFixup::Create(DF->getContents().size(), Value,
 110                       MCFixup::getKindForSize(Size, false)));
 111   DF->getContents().resize(DF->getContents().size() + Size, 0);
 112 }
 113
 114 void MCObjectStreamer::EmitCFIStartProcImpl(MCDwarfFrameInfo &Frame) {
 115   RecordProcStart(Frame);
 116 }
 117
 118 void MCObjectStreamer::EmitCFIEndProcImpl(MCDwarfFrameInfo &Frame) {
 119   RecordProcEnd(Frame);
 120 }
 121
 122 void MCObjectStreamer::EmitLabel(MCSymbol *Symbol) {
 123   MCStreamer::EmitLabel(Symbol);
 124
 125   MCSymbolData &SD = getAssembler().getOrCreateSymbolData(*Symbol);
 126
 127   // FIXME: This is wasteful, we don't necessarily need to create a data
 128   // fragment. Instead, we should mark the symbol as pointing into the data
 129   // fragment if it exists, otherwise we should just queue the label and set its
 130   // fragment pointer when we emit the next fragment.
 131   MCDataFragment *F = getOrCreateDataFragment();
 132   assert(!SD.getFragment() && "Unexpected fragment on symbol data!");
 133   SD.setFragment(F);
 134   SD.setOffset(F->getContents().size());
 135 }
 136
 137 void MCObjectStreamer::EmitULEB128Value(const MCExpr *Value) {
 138   int64_t IntValue;
 139   if (Value->EvaluateAsAbsolute(IntValue, getAssembler())) {
 140     EmitULEB128IntValue(IntValue);
 141     return;
 142   }
 143   Value = ForceExpAbs(Value);
 144   new MCLEBFragment(*Value, false, getCurrentSectionData());
 145 }
 146
 147 void MCObjectStreamer::EmitSLEB128Value(const MCExpr *Value) {
 148   int64_t IntValue;
 149   if (Value->EvaluateAsAbsolute(IntValue, getAssembler())) {
 150     EmitSLEB128IntValue(IntValue);
 151     return;
 152   }
 153   Value = ForceExpAbs(Value);
 154   new MCLEBFragment(*Value, true, getCurrentSectionData());
 155 }
 156
 157 void MCObjectStreamer::EmitWeakReference(MCSymbol *Alias,
 158                                          const MCSymbol *Symbol) {
 159   report_fatal_error("This file format doesn't support weak aliases.");
 160 }
 161
 162 void MCObjectStreamer::ChangeSection(const MCSection *Section) {
 163   assert(Section && "Cannot switch to a null section!");
 164
 165   CurSectionData = &getAssembler().getOrCreateSectionData(*Section);
 166 }
 167
 168 void MCObjectStreamer::EmitAssignment(MCSymbol *Symbol, const MCExpr *Value) {
 169   getAssembler().getOrCreateSymbolData(*Symbol);
 170   Symbol->setVariableValue(AddValueSymbols(Value));
 171 }
 172
 173 void MCObjectStreamer::EmitInstruction(const MCInst &Inst) {
 174   // Scan for values.
 175   for (unsigned i = Inst.getNumOperands(); i--; )
 176     if (Inst.getOperand(i).isExpr())
 177       AddValueSymbols(Inst.getOperand(i).getExpr());
 178
 179   getCurrentSectionData()->setHasInstructions(true);
 180
 181   // Now that a machine instruction has been assembled into this section, make
 182   // a line entry for any .loc directive that has been seen.
 183   MCLineEntry::Make(this, getCurrentSection());
 184
 185   // If this instruction doesn't need relaxation, just emit it as data.
 186   if (!getAssembler().getBackend().mayNeedRelaxation(Inst)) {
 187     EmitInstToData(Inst);
 188     return;
 189   }
 190
 191   // Otherwise, if we are relaxing everything, relax the instruction as much as
 192   // possible and emit it as data.
 193   if (getAssembler().getRelaxAll()) {
 194     MCInst Relaxed;
 195     getAssembler().getBackend().relaxInstruction(Inst, Relaxed);
 196     while (getAssembler().getBackend().mayNeedRelaxation(Relaxed))
 197       getAssembler().getBackend().relaxInstruction(Relaxed, Relaxed);
 198     EmitInstToData(Relaxed);
 199     return;
 200   }
 201
 202   // Otherwise emit to a separate fragment.
 203   EmitInstToFragment(Inst);
 204 }
 205
 206 void MCObjectStreamer::EmitInstToFragment(const MCInst &Inst) {
 207   MCInstFragment *IF = new MCInstFragment(Inst, getCurrentSectionData());
 208
 209   SmallString<128> Code;
 210   raw_svector_ostream VecOS(Code);
 211   getAssembler().getEmitter().EncodeInstruction(Inst, VecOS, IF->getFixups());
 212   VecOS.flush();
 213   IF->getContents().append(Code.begin(), Code.end());
 214 }
 215
 216 void MCObjectStreamer::EmitDwarfAdvanceLineAddr(int64_t LineDelta,
 217                                                 const MCSymbol *LastLabel,
 218                                                 const MCSymbol *Label,
 219                                                 unsigned PointerSize) {
 220   if (!LastLabel) {
 221     EmitDwarfSetLineAddr(LineDelta, Label, PointerSize);
 222     return;
 223   }
 224   const MCExpr *AddrDelta = BuildSymbolDiff(getContext(), Label, LastLabel);
 225   int64_t Res;
 226   if (AddrDelta->EvaluateAsAbsolute(Res, getAssembler())) {
 227     MCDwarfLineAddr::Emit(this, LineDelta, Res);
 228     return;
 229   }
 230   AddrDelta = ForceExpAbs(AddrDelta);
 231   new MCDwarfLineAddrFragment(LineDelta, *AddrDelta, getCurrentSectionData());
 232 }
 233
 234 void MCObjectStreamer::EmitDwarfAdvanceFrameAddr(const MCSymbol *LastLabel,
 235                                                  const MCSymbol *Label) {
 236   const MCExpr *AddrDelta = BuildSymbolDiff(getContext(), Label, LastLabel);
 237   int64_t Res;
 238   if (AddrDelta->EvaluateAsAbsolute(Res, getAssembler())) {
 239     MCDwarfFrameEmitter::EmitAdvanceLoc(*this, Res);
 240     return;
 241   }
 242   AddrDelta = ForceExpAbs(AddrDelta);
 243   new MCDwarfCallFrameFragment(*AddrDelta, getCurrentSectionData());
 244 }
 245
 246 void MCObjectStreamer::EmitBytes(StringRef Data, unsigned AddrSpace) {
 247   assert(AddrSpace == 0 && "Address space must be 0!");
 248   getOrCreateDataFragment()->getContents().append(Data.begin(), Data.end());
 249 }
 250
 251 void MCObjectStreamer::EmitValueToAlignment(unsigned ByteAlignment,
 252                                             int64_t Value,
 253                                             unsigned ValueSize,
 254                                             unsigned MaxBytesToEmit) {
 255   if (MaxBytesToEmit == 0)
 256     MaxBytesToEmit = ByteAlignment;
 257   new MCAlignFragment(ByteAlignment, Value, ValueSize, MaxBytesToEmit,
 258                       getCurrentSectionData());
 259
 260   // Update the maximum alignment on the current section if necessary.
 261   if (ByteAlignment > getCurrentSectionData()->getAlignment())
 262     getCurrentSectionData()->setAlignment(ByteAlignment);
 263 }
 264
 265 void MCObjectStreamer::EmitCodeAlignment(unsigned ByteAlignment,
 266                                          unsigned MaxBytesToEmit) {
 267   EmitValueToAlignment(ByteAlignment, 0, 1, MaxBytesToEmit);
 268   cast<MCAlignFragment>(getCurrentFragment())->setEmitNops(true);
 269 }
 270
 271 bool MCObjectStreamer::EmitValueToOffset(const MCExpr *Offset,
 272                                          unsigned char Value) {
 273   int64_t Res;
 274   if (Offset->EvaluateAsAbsolute(Res, getAssembler())) {
 275     new MCOrgFragment(*Offset, Value, getCurrentSectionData());
 276     return false;
 277   }
 278
 279   MCSymbol *CurrentPos = getContext().CreateTempSymbol();
 280   EmitLabel(CurrentPos);
 281   MCSymbolRefExpr::VariantKind Variant = MCSymbolRefExpr::VK_None;
 282   const MCExpr *Ref =
 283     MCSymbolRefExpr::Create(CurrentPos, Variant, getContext());
 284   const MCExpr *Delta =
 285     MCBinaryExpr::Create(MCBinaryExpr::Sub, Offset, Ref, getContext());
 286
 287   if (!Delta->EvaluateAsAbsolute(Res, getAssembler()))
 288     return true;
 289   EmitFill(Res, Value, 0);
 290   return false;
 291 }
 292
 293 // Associate GPRel32 fixup with data and resize data area
 294 void MCObjectStreamer::EmitGPRel32Value(const MCExpr *Value) {
 295   MCDataFragment *DF = getOrCreateDataFragment();
 296
 297   DF->getFixups().push_back(MCFixup::Create(DF->getContents().size(),
 298                                             Value, FK_GPRel_4));
 299   DF->getContents().resize(DF->getContents().size() + 4, 0);
 300 }
 301
 302 // Associate GPRel32 fixup with data and resize data area
 303 void MCObjectStreamer::EmitGPRel64Value(const MCExpr *Value) {
 304   MCDataFragment *DF = getOrCreateDataFragment();
 305
 306   DF->getFixups().push_back(MCFixup::Create(DF->getContents().size(),
 307                                             Value, FK_GPRel_4));
 308   DF->getContents().resize(DF->getContents().size() + 8, 0);
 309 }
 310
 311 void MCObjectStreamer::EmitFill(uint64_t NumBytes, uint8_t FillValue,
 312                                 unsigned AddrSpace) {
 313   assert(AddrSpace == 0 && "Address space must be 0!");
 314   // FIXME: A MCFillFragment would be more memory efficient but MCExpr has
 315   //        problems evaluating expressions across multiple fragments.
 316   getOrCreateDataFragment()->getContents().append(NumBytes, FillValue);
 317 }
 318
 319 void MCObjectStreamer::FinishImpl() {
 320   // Dump out the dwarf file & directory tables and line tables.
 321   const MCSymbol *LineSectionSymbol = NULL;
 322   if (getContext().hasDwarfFiles())
 323     LineSectionSymbol = MCDwarfFileTable::Emit(this);
 324
 325   // If we are generating dwarf for assembly source files dump out the sections.
 326   if (getContext().getGenDwarfForAssembly())
 327     MCGenDwarfInfo::Emit(this, LineSectionSymbol);
 328
 329   getAssembler().Finish();
 330 }