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