lib/Target/AArch64/MCTargetDesc/AArch64ELFStreamer.cpp

   1 //===- lib/MC/AArch64ELFStreamer.cpp - ELF Object Output for AArch64 ------===//
   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 // This file assembles .s files and emits AArch64 ELF .o object files. Different
  11 // from generic ELF streamer in emitting mapping symbols ($x and $d) to delimit
  12 // regions of data and code.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "AArch64TargetStreamer.h"
  17 #include "llvm/MC/MCELFStreamer.h"
  18 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  19 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  20 #include "llvm/ADT/Twine.h"
  21 #include "llvm/MC/MCAsmBackend.h"
  22 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  23 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
  24 #include "llvm/MC/MCCodeEmitter.h"
  25 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  26 #include "llvm/MC/MCELF.h"
  27 #include "llvm/MC/MCELFStreamer.h"
  28 #include "llvm/MC/MCELFSymbolFlags.h"
  29 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  30 #include "llvm/MC/MCInst.h"
  31 #include "llvm/MC/MCObjectStreamer.h"
  32 #include "llvm/MC/MCSection.h"
  33 #include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
  34 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  35 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  36 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  37 #include "llvm/Support/Debug.h"
  38 #include "llvm/Support/ELF.h"
  39 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  40 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  41 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  42
  43 using namespace llvm;
  44
  45 namespace {
  46
  47 class AArch64ELFStreamer;
  48
  49 class AArch64TargetAsmStreamer : public AArch64TargetStreamer {
  50   formatted_raw_ostream &OS;
  51
  52   void emitInst(uint32_t Inst) override;
  53
  54 public:
  55   AArch64TargetAsmStreamer(MCStreamer &S, formatted_raw_ostream &OS);
  56 };
  57
  58 AArch64TargetAsmStreamer::AArch64TargetAsmStreamer(MCStreamer &S,
  59                                                    formatted_raw_ostream &OS)
  60   : AArch64TargetStreamer(S), OS(OS) {}
  61
  62 void AArch64TargetAsmStreamer::emitInst(uint32_t Inst) {
  63   OS << "\t.inst\t0x" << Twine::utohexstr(Inst) << "\n";
  64 }
  65
  66 class AArch64TargetELFStreamer : public AArch64TargetStreamer {
  67 private:
  68   AArch64ELFStreamer &getStreamer();
  69
  70   void emitInst(uint32_t Inst) override;
  71
  72 public:
  73   AArch64TargetELFStreamer(MCStreamer &S) : AArch64TargetStreamer(S) {}
  74 };
  75
  76 /// Extend the generic ELFStreamer class so that it can emit mapping symbols at
  77 /// the appropriate points in the object files. These symbols are defined in the
  78 /// AArch64 ELF ABI:
  79 ///    infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ihi0056a/IHI0056A_aaelf64.pdf
  80 ///
  81 /// In brief: $x or $d should be emitted at the start of each contiguous region
  82 /// of A64 code or data in a section. In practice, this emission does not rely
  83 /// on explicit assembler directives but on inherent properties of the
  84 /// directives doing the emission (e.g. ".byte" is data, "add x0, x0, x0" an
  85 /// instruction).
  86 ///
  87 /// As a result this system is orthogonal to the DataRegion infrastructure used
  88 /// by MachO. Beware!
  89 class AArch64ELFStreamer : public MCELFStreamer {
  90 public:
  91   friend class AArch64TargetELFStreamer;
  92
  93   AArch64ELFStreamer(MCContext &Context, MCAsmBackend &TAB,
  94                      raw_pwrite_stream &OS, MCCodeEmitter *Emitter)
  95       : MCELFStreamer(Context, TAB, OS, Emitter), MappingSymbolCounter(0),
  96         LastEMS(EMS_None) {}
  97
  98   void ChangeSection(MCSection *Section, const MCExpr *Subsection) override {
  99     // We have to keep track of the mapping symbol state of any sections we
 100     // use. Each one should start off as EMS_None, which is provided as the
 101     // default constructor by DenseMap::lookup.
 102     LastMappingSymbols[getPreviousSection().first] = LastEMS;
 103     LastEMS = LastMappingSymbols.lookup(Section);
 104
 105     MCELFStreamer::ChangeSection(Section, Subsection);
 106   }
 107
 108   /// This function is the one used to emit instruction data into the ELF
 109   /// streamer. We override it to add the appropriate mapping symbol if
 110   /// necessary.
 111   void EmitInstruction(const MCInst &Inst,
 112                        const MCSubtargetInfo &STI) override {
 113     EmitA64MappingSymbol();
 114     MCELFStreamer::EmitInstruction(Inst, STI);
 115   }
 116
 117   void emitInst(uint32_t Inst) {
 118     EmitA64MappingSymbol();
 119     MCELFStreamer::EmitIntValue(Inst, 4);
 120   }
 121
 122   /// This is one of the functions used to emit data into an ELF section, so the
 123   /// AArch64 streamer overrides it to add the appropriate mapping symbol ($d)
 124   /// if necessary.
 125   void EmitBytes(StringRef Data) override {
 126     EmitDataMappingSymbol();
 127     MCELFStreamer::EmitBytes(Data);
 128   }
 129
 130   /// This is one of the functions used to emit data into an ELF section, so the
 131   /// AArch64 streamer overrides it to add the appropriate mapping symbol ($d)
 132   /// if necessary.
 133   void EmitValueImpl(const MCExpr *Value, unsigned Size,
 134                      const SMLoc &Loc) override {
 135     EmitDataMappingSymbol();
 136     MCELFStreamer::EmitValueImpl(Value, Size);
 137   }
 138
 139 private:
 140   enum ElfMappingSymbol {
 141     EMS_None,
 142     EMS_A64,
 143     EMS_Data
 144   };
 145
 146   void EmitDataMappingSymbol() {
 147     if (LastEMS == EMS_Data)
 148       return;
 149     EmitMappingSymbol("$d");
 150     LastEMS = EMS_Data;
 151   }
 152
 153   void EmitA64MappingSymbol() {
 154     if (LastEMS == EMS_A64)
 155       return;
 156     EmitMappingSymbol("$x");
 157     LastEMS = EMS_A64;
 158   }
 159
 160   void EmitMappingSymbol(StringRef Name) {
 161     MCSymbol *Start = getContext().createTempSymbol();
 162     EmitLabel(Start);
 163
 164     MCSymbol *Symbol = getContext().getOrCreateSymbol(
 165         Name + "." + Twine(MappingSymbolCounter++));
 166
 167     MCSymbolData &SD = getAssembler().getOrCreateSymbolData(*Symbol);
 168     MCELF::SetType(*Symbol, ELF::STT_NOTYPE);
 169     MCELF::SetBinding(*Symbol, ELF::STB_LOCAL);
 170     SD.setExternal(false);
 171     auto Sec = getCurrentSection().first;
 172     assert(Sec && "need a section");
 173     Symbol->setSection(*Sec);
 174
 175     const MCExpr *Value = MCSymbolRefExpr::Create(Start, getContext());
 176     Symbol->setVariableValue(Value);
 177   }
 178
 179   int64_t MappingSymbolCounter;
 180
 181   DenseMap<const MCSection *, ElfMappingSymbol> LastMappingSymbols;
 182   ElfMappingSymbol LastEMS;
 183 };
 184 } // end anonymous namespace
 185
 186 AArch64ELFStreamer &AArch64TargetELFStreamer::getStreamer() {
 187   return static_cast<AArch64ELFStreamer &>(Streamer);
 188 }
 189
 190 void AArch64TargetELFStreamer::emitInst(uint32_t Inst) {
 191   getStreamer().emitInst(Inst);
 192 }
 193
 194 namespace llvm {
 195 MCTargetStreamer *createAArch64AsmTargetStreamer(MCStreamer &S,
 196                                                  formatted_raw_ostream &OS,
 197                                                  MCInstPrinter *InstPrint,
 198                                                  bool isVerboseAsm) {
 199   return new AArch64TargetAsmStreamer(S, OS);
 200 }
 201
 202 MCELFStreamer *createAArch64ELFStreamer(MCContext &Context, MCAsmBackend &TAB,
 203                                         raw_pwrite_stream &OS,
 204                                         MCCodeEmitter *Emitter, bool RelaxAll) {
 205   AArch64ELFStreamer *S = new AArch64ELFStreamer(Context, TAB, OS, Emitter);
 206   if (RelaxAll)
 207     S->getAssembler().setRelaxAll(true);
 208   return S;
 209 }
 210
 211 MCTargetStreamer *
 212 createAArch64ObjectTargetStreamer(MCStreamer &S, const MCSubtargetInfo &STI) {
 213   Triple TT(STI.getTargetTriple());
 214   if (TT.getObjectFormat() == Triple::ELF)
 215     return new AArch64TargetELFStreamer(S);
 216   return nullptr;
 217 }
 218 }