lib/Target/X86/X86AsmPrinter.cpp

   1 //===-- X86AsmPrinter.cpp - Convert X86 LLVM IR to X86 assembly -----------===//
   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 the shared super class printer that converts from our internal
  11 // representation of machine-dependent LLVM code to Intel and AT&T format
  12 // assembly language.
  13 // This printer is the output mechanism used by `llc'.
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #include "X86AsmPrinter.h"
  18 #include "X86ATTAsmPrinter.h"
  19 #include "X86COFF.h"
  20 #include "X86IntelAsmPrinter.h"
  21 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
  22 #include "X86Subtarget.h"
  23 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  24 #include "llvm/CallingConv.h"
  25 #include "llvm/Constants.h"
  26 #include "llvm/Module.h"
  27 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  28 #include "llvm/ParameterAttributes.h"
  29 #include "llvm/Type.h"
  30 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  31 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetAsmInfo.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  34 using namespace llvm;
  35
  36 static X86MachineFunctionInfo calculateFunctionInfo(const Function *F,
  37                                                     const TargetData *TD) {
  38   X86MachineFunctionInfo Info;
  39   uint64_t Size = 0;
  40
  41   switch (F->getCallingConv()) {
  42   case CallingConv::X86_StdCall:
  43     Info.setDecorationStyle(StdCall);
  44     break;
  45   case CallingConv::X86_FastCall:
  46     Info.setDecorationStyle(FastCall);
  47     break;
  48   default:
  49     return Info;
  50   }
  51
  52   unsigned argNum = 1;
  53   for (Function::const_arg_iterator AI = F->arg_begin(), AE = F->arg_end();
  54        AI != AE; ++AI, ++argNum) {
  55     const Type* Ty = AI->getType();
  56
  57     // 'Dereference' type in case of byval parameter attribute
  58     if (F->paramHasAttr(argNum, ParamAttr::ByVal))
  59       Ty = cast<PointerType>(Ty)->getElementType();
  60
  61     // Size should be aligned to DWORD boundary
  62     Size += ((TD->getABITypeSize(Ty) + 3)/4)*4;
  63   }
  64
  65   // We're not supporting tooooo huge arguments :)
  66   Info.setBytesToPopOnReturn((unsigned int)Size);
  67   return Info;
  68 }
  69
  70
  71 /// decorateName - Query FunctionInfoMap and use this information for various
  72 /// name decoration.
  73 void X86SharedAsmPrinter::decorateName(std::string &Name,
  74                                        const GlobalValue *GV) {
  75   const Function *F = dyn_cast<Function>(GV);
  76   if (!F) return;
  77
  78   // We don't want to decorate non-stdcall or non-fastcall functions right now
  79   unsigned CC = F->getCallingConv();
  80   if (CC != CallingConv::X86_StdCall && CC != CallingConv::X86_FastCall)
  81     return;
  82
  83   // Decorate names only when we're targeting Cygwin/Mingw32 targets
  84   if (!Subtarget->isTargetCygMing())
  85     return;
  86
  87   FMFInfoMap::const_iterator info_item = FunctionInfoMap.find(F);
  88
  89   const X86MachineFunctionInfo *Info;
  90   if (info_item == FunctionInfoMap.end()) {
  91     // Calculate apropriate function info and populate map
  92     FunctionInfoMap[F] = calculateFunctionInfo(F, TM.getTargetData());
  93     Info = &FunctionInfoMap[F];
  94   } else {
  95     Info = &info_item->second;
  96   }
  97
  98   const FunctionType *FT = F->getFunctionType();
  99   switch (Info->getDecorationStyle()) {
 100   case None:
 101     break;
 102   case StdCall:
 103     // "Pure" variadic functions do not receive @0 suffix.
 104     if (!FT->isVarArg() || (FT->getNumParams() == 0) ||
 105         (FT->getNumParams() == 1 && F->isStructReturn()))
 106       Name += '@' + utostr_32(Info->getBytesToPopOnReturn());
 107     break;
 108   case FastCall:
 109     // "Pure" variadic functions do not receive @0 suffix.
 110     if (!FT->isVarArg() || (FT->getNumParams() == 0) ||
 111         (FT->getNumParams() == 1 && F->isStructReturn()))
 112       Name += '@' + utostr_32(Info->getBytesToPopOnReturn());
 113
 114     if (Name[0] == '_') {
 115       Name[0] = '@';
 116     } else {
 117       Name = '@' + Name;
 118     }
 119     break;
 120   default:
 121     assert(0 && "Unsupported DecorationStyle");
 122   }
 123 }
 124
 125 /// doInitialization
 126 bool X86SharedAsmPrinter::doInitialization(Module &M) {
 127   if (TAI->doesSupportDebugInformation()) {
 128     // Emit initial debug information.
 129     DW.BeginModule(&M);
 130   }
 131
 132   bool Result = AsmPrinter::doInitialization(M);
 133
 134   // Darwin wants symbols to be quoted if they have complex names.
 135   if (Subtarget->isTargetDarwin())
 136     Mang->setUseQuotes(true);
 137
 138   return Result;
 139 }
 140
 141 bool X86SharedAsmPrinter::doFinalization(Module &M) {
 142   // Note: this code is not shared by the Intel printer as it is too different
 143   // from how MASM does things.  When making changes here don't forget to look
 144   // at X86IntelAsmPrinter::doFinalization().
 145   const TargetData *TD = TM.getTargetData();
 146
 147   // Print out module-level global variables here.
 148   for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 149        I != E; ++I) {
 150     if (!I->hasInitializer())
 151       continue;   // External global require no code
 152
 153     // Check to see if this is a special global used by LLVM, if so, emit it.
 154     if (EmitSpecialLLVMGlobal(I)) {
 155       if (Subtarget->isTargetDarwin() &&
 156           TM.getRelocationModel() == Reloc::Static) {
 157         if (I->getName() == "llvm.global_ctors")
 158           O << ".reference .constructors_used\n";
 159         else if (I->getName() == "llvm.global_dtors")
 160           O << ".reference .destructors_used\n";
 161       }
 162       continue;
 163     }
 164
 165     std::string name = Mang->getValueName(I);
 166     Constant *C = I->getInitializer();
 167     const Type *Type = C->getType();
 168     unsigned Size = TD->getABITypeSize(Type);
 169     unsigned Align = TD->getPreferredAlignmentLog(I);
 170
 171     if (I->hasHiddenVisibility()) {
 172       if (const char *Directive = TAI->getHiddenDirective())
 173         O << Directive << name << "\n";
 174     } else if (I->hasProtectedVisibility()) {
 175       if (const char *Directive = TAI->getProtectedDirective())
 176         O << Directive << name << "\n";
 177     }
 178
 179     if (Subtarget->isTargetELF())
 180       O << "\t.type\t" << name << ",@object\n";
 181
 182     if (C->isNullValue() && !I->hasSection()) {
 183       if (I->hasExternalLinkage()) {
 184         if (const char *Directive = TAI->getZeroFillDirective()) {
 185           O << "\t.globl " << name << "\n";
 186           O << Directive << "__DATA__, __common, " << name << ", "
 187             << Size << ", " << Align << "\n";
 188           continue;
 189         }
 190       }
 191
 192       if (!I->isThreadLocal() &&
 193           (I->hasInternalLinkage() || I->hasWeakLinkage() ||
 194            I->hasLinkOnceLinkage())) {
 195         if (Size == 0) Size = 1;   // .comm Foo, 0 is undefined, avoid it.
 196         if (!NoZerosInBSS && TAI->getBSSSection())
 197           SwitchToDataSection(TAI->getBSSSection(), I);
 198         else
 199           SwitchToDataSection(TAI->getDataSection(), I);
 200         if (TAI->getLCOMMDirective() != NULL) {
 201           if (I->hasInternalLinkage()) {
 202             O << TAI->getLCOMMDirective() << name << "," << Size;
 203             if (Subtarget->isTargetDarwin())
 204               O << "," << Align;
 205           } else {
 206             O << TAI->getCOMMDirective()  << name << "," << Size;
 207
 208             // Leopard and above support aligned common symbols.
 209             if (Subtarget->getDarwinVers() >= 9)
 210               O << "," << Align;
 211           }
 212         } else {
 213           if (!Subtarget->isTargetCygMing()) {
 214             if (I->hasInternalLinkage())
 215               O << "\t.local\t" << name << "\n";
 216           }
 217           O << TAI->getCOMMDirective()  << name << "," << Size;
 218           if (TAI->getCOMMDirectiveTakesAlignment())
 219             O << "," << (TAI->getAlignmentIsInBytes() ? (1 << Align) : Align);
 220         }
 221         O << "\t\t" << TAI->getCommentString() << " " << I->getName() << "\n";
 222         continue;
 223       }
 224     }
 225
 226     switch (I->getLinkage()) {
 227     case GlobalValue::LinkOnceLinkage:
 228     case GlobalValue::WeakLinkage:
 229       if (Subtarget->isTargetDarwin()) {
 230         O << "\t.globl " << name << "\n"
 231           << TAI->getWeakDefDirective() << name << "\n";
 232         SwitchToDataSection("\t.section __DATA,__datacoal_nt,coalesced", I);
 233       } else if (Subtarget->isTargetCygMing()) {
 234         std::string SectionName(".section\t.data$linkonce." +
 235                                 name +
 236                                 ",\"aw\"");
 237         SwitchToDataSection(SectionName.c_str(), I);
 238         O << "\t.globl\t" << name << "\n"
 239           << "\t.linkonce same_size\n";
 240       } else {
 241         std::string SectionName("\t.section\t.llvm.linkonce.d." +
 242                                 name +
 243                                 ",\"aw\",@progbits");
 244         SwitchToDataSection(SectionName.c_str(), I);
 245         O << "\t.weak\t" << name << "\n";
 246       }
 247       break;
 248     case GlobalValue::DLLExportLinkage:
 249       DLLExportedGVs.insert(Mang->makeNameProper(I->getName(),""));
 250       // FALL THROUGH
 251     case GlobalValue::AppendingLinkage:
 252       // FIXME: appending linkage variables should go into a section of
 253       // their name or something.  For now, just emit them as external.
 254     case GlobalValue::ExternalLinkage:
 255       // If external or appending, declare as a global symbol
 256       O << "\t.globl " << name << "\n";
 257       // FALL THROUGH
 258     case GlobalValue::InternalLinkage: {
 259       if (I->isConstant()) {
 260         const ConstantArray *CVA = dyn_cast<ConstantArray>(C);
 261         if (TAI->getCStringSection() && CVA && CVA->isCString()) {
 262           SwitchToDataSection(TAI->getCStringSection(), I);
 263           break;
 264         }
 265       }
 266       // FIXME: special handling for ".ctors" & ".dtors" sections
 267       if (I->hasSection() &&
 268           (I->getSection() == ".ctors" ||
 269            I->getSection() == ".dtors")) {
 270         std::string SectionName = ".section " + I->getSection();
 271
 272         if (Subtarget->isTargetCygMing()) {
 273           SectionName += ",\"aw\"";
 274         } else {
 275           assert(!Subtarget->isTargetDarwin());
 276           SectionName += ",\"aw\",@progbits";
 277         }
 278
 279         SwitchToDataSection(SectionName.c_str());
 280       } else {
 281         if (C->isNullValue() && !NoZerosInBSS && TAI->getBSSSection())
 282           SwitchToDataSection(I->isThreadLocal() ? TAI->getTLSBSSSection() :
 283                               TAI->getBSSSection(), I);
 284         else if (!I->isConstant())
 285           SwitchToDataSection(I->isThreadLocal() ? TAI->getTLSDataSection() :
 286                               TAI->getDataSection(), I);
 287         else if (I->isThreadLocal())
 288           SwitchToDataSection(TAI->getTLSDataSection());
 289         else {
 290           // Read-only data.
 291           bool HasReloc = C->ContainsRelocations();
 292           if (HasReloc &&
 293               Subtarget->isTargetDarwin() &&
 294               TM.getRelocationModel() != Reloc::Static)
 295             SwitchToDataSection("\t.const_data\n");
 296           else if (!HasReloc && Size == 4 &&
 297                    TAI->getFourByteConstantSection())
 298             SwitchToDataSection(TAI->getFourByteConstantSection(), I);
 299           else if (!HasReloc && Size == 8 &&
 300                    TAI->getEightByteConstantSection())
 301             SwitchToDataSection(TAI->getEightByteConstantSection(), I);
 302           else if (!HasReloc && Size == 16 &&
 303                    TAI->getSixteenByteConstantSection())
 304             SwitchToDataSection(TAI->getSixteenByteConstantSection(), I);
 305           else if (TAI->getReadOnlySection())
 306             SwitchToDataSection(TAI->getReadOnlySection(), I);
 307           else
 308             SwitchToDataSection(TAI->getDataSection(), I);
 309         }
 310       }
 311
 312       break;
 313     }
 314     default:
 315       assert(0 && "Unknown linkage type!");
 316     }
 317
 318     EmitAlignment(Align, I);
 319     O << name << ":\t\t\t\t" << TAI->getCommentString() << " " << I->getName()
 320       << "\n";
 321     if (TAI->hasDotTypeDotSizeDirective())
 322       O << "\t.size\t" << name << ", " << Size << "\n";
 323     // If the initializer is a extern weak symbol, remember to emit the weak
 324     // reference!
 325     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C))
 326       if (GV->hasExternalWeakLinkage())
 327         ExtWeakSymbols.insert(GV);
 328
 329     EmitGlobalConstant(C);
 330   }
 331
 332   // Output linker support code for dllexported globals
 333   if (!DLLExportedGVs.empty()) {
 334     SwitchToDataSection(".section .drectve");
 335   }
 336
 337   for (std::set<std::string>::iterator i = DLLExportedGVs.begin(),
 338          e = DLLExportedGVs.end();
 339          i != e; ++i) {
 340     O << "\t.ascii \" -export:" << *i << ",data\"\n";
 341   }
 342
 343   if (!DLLExportedFns.empty()) {
 344     SwitchToDataSection(".section .drectve");
 345   }
 346
 347   for (std::set<std::string>::iterator i = DLLExportedFns.begin(),
 348          e = DLLExportedFns.end();
 349          i != e; ++i) {
 350     O << "\t.ascii \" -export:" << *i << "\"\n";
 351   }
 352
 353   if (Subtarget->isTargetDarwin()) {
 354     SwitchToDataSection("");
 355
 356     // Output stubs for dynamically-linked functions
 357     unsigned j = 1;
 358     for (std::set<std::string>::iterator i = FnStubs.begin(), e = FnStubs.end();
 359          i != e; ++i, ++j) {
 360       SwitchToDataSection("\t.section __IMPORT,__jump_table,symbol_stubs,"
 361                           "self_modifying_code+pure_instructions,5", 0);
 362       O << "L" << *i << "$stub:\n";
 363       O << "\t.indirect_symbol " << *i << "\n";
 364       O << "\thlt ; hlt ; hlt ; hlt ; hlt\n";
 365     }
 366
 367     O << "\n";
 368
 369     if (ExceptionHandling && TAI->doesSupportExceptionHandling() && MMI &&
 370         !Subtarget->is64Bit()) {
 371       // Add the (possibly multiple) personalities to the set of global values.
 372       const std::vector<Function *>& Personalities = MMI->getPersonalities();
 373
 374       for (std::vector<Function *>::const_iterator I = Personalities.begin(),
 375              E = Personalities.end(); I != E; ++I)
 376         if (*I) GVStubs.insert("_" + (*I)->getName());
 377     }
 378
 379     // Output stubs for external and common global variables.
 380     if (!GVStubs.empty())
 381       SwitchToDataSection(
 382                     "\t.section __IMPORT,__pointers,non_lazy_symbol_pointers");
 383     for (std::set<std::string>::iterator i = GVStubs.begin(), e = GVStubs.end();
 384          i != e; ++i) {
 385       O << "L" << *i << "$non_lazy_ptr:\n";
 386       O << "\t.indirect_symbol " << *i << "\n";
 387       O << "\t.long\t0\n";
 388     }
 389
 390     // Emit final debug information.
 391     DW.EndModule();
 392
 393     // Funny Darwin hack: This flag tells the linker that no global symbols
 394     // contain code that falls through to other global symbols (e.g. the obvious
 395     // implementation of multiple entry points).  If this doesn't occur, the
 396     // linker can safely perform dead code stripping.  Since LLVM never
 397     // generates code that does this, it is always safe to set.
 398     O << "\t.subsections_via_symbols\n";
 399   } else if (Subtarget->isTargetCygMing()) {
 400     // Emit type information for external functions
 401     for (std::set<std::string>::iterator i = FnStubs.begin(), e = FnStubs.end();
 402          i != e; ++i) {
 403       O << "\t.def\t " << *i
 404         << ";\t.scl\t" << COFF::C_EXT
 405         << ";\t.type\t" << (COFF::DT_FCN << COFF::N_BTSHFT)
 406         << ";\t.endef\n";
 407     }
 408
 409     // Emit final debug information.
 410     DW.EndModule();
 411   } else if (Subtarget->isTargetELF()) {
 412     // Emit final debug information.
 413     DW.EndModule();
 414   }
 415
 416   return AsmPrinter::doFinalization(M);
 417 }
 418
 419 /// createX86CodePrinterPass - Returns a pass that prints the X86 assembly code
 420 /// for a MachineFunction to the given output stream, using the given target
 421 /// machine description.
 422 ///
 423 FunctionPass *llvm::createX86CodePrinterPass(std::ostream &o,
 424                                              X86TargetMachine &tm) {
 425   const X86Subtarget *Subtarget = &tm.getSubtarget<X86Subtarget>();
 426
 427   if (Subtarget->isFlavorIntel()) {
 428     return new X86IntelAsmPrinter(o, tm, tm.getTargetAsmInfo());
 429   } else {
 430     return new X86ATTAsmPrinter(o, tm, tm.getTargetAsmInfo());
 431   }
 432 }