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