ARM64: initial backend import
[oota-llvm.git] / include / llvm / MC / MCExpr.h
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 #ifndef LLVM_MC_MCEXPR_H
 #define LLVM_MC_MCEXPR_H
 
+#include "llvm/ADT/DenseMap.h"
 #include "llvm/Support/Casting.h"
-#include "llvm/System/DataTypes.h"
+#include "llvm/Support/DataTypes.h"
 
 namespace llvm {
 class MCAsmInfo;
 class MCAsmLayout;
+class MCAssembler;
 class MCContext;
+class MCSection;
+class MCSectionData;
 class MCSymbol;
 class MCValue;
 class raw_ostream;
 class StringRef;
+typedef DenseMap<const MCSectionData*, uint64_t> SectionAddrMap;
 
 /// MCExpr - Base class for the full range of assembler expressions which are
 /// needed for parsing.
@@ -37,12 +42,19 @@ public:
 private:
   ExprKind Kind;
 
-  MCExpr(const MCExpr&); // DO NOT IMPLEMENT
-  void operator=(const MCExpr&); // DO NOT IMPLEMENT
+  MCExpr(const MCExpr&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
+  void operator=(const MCExpr&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
 
+  bool EvaluateAsAbsolute(int64_t &Res, const MCAssembler *Asm,
+                          const MCAsmLayout *Layout,
+                          const SectionAddrMap *Addrs) const;
 protected:
   explicit MCExpr(ExprKind _Kind) : Kind(_Kind) {}
 
+  bool EvaluateAsRelocatableImpl(MCValue &Res, const MCAssembler *Asm,
+                                 const MCAsmLayout *Layout,
+                                 const SectionAddrMap *Addrs,
+                                 bool InSet) const;
 public:
   /// @name Accessors
   /// @{
@@ -67,7 +79,11 @@ public:
   /// values. If not given, then only non-symbolic expressions will be
   /// evaluated.
   /// @result - True on success.
-  bool EvaluateAsAbsolute(int64_t &Res, MCAsmLayout *Layout = 0) const;
+  bool EvaluateAsAbsolute(int64_t &Res, const MCAsmLayout &Layout,
+                          const SectionAddrMap &Addrs) const;
+  bool EvaluateAsAbsolute(int64_t &Res) const;
+  bool EvaluateAsAbsolute(int64_t &Res, const MCAssembler &Asm) const;
+  bool EvaluateAsAbsolute(int64_t &Res, const MCAsmLayout &Layout) const;
 
   /// EvaluateAsRelocatable - Try to evaluate the expression to a relocatable
   /// value, i.e. an expression of the fixed form (a - b + constant).
@@ -75,13 +91,17 @@ public:
   /// @param Res - The relocatable value, if evaluation succeeds.
   /// @param Layout - The assembler layout object to use for evaluating values.
   /// @result - True on success.
-  bool EvaluateAsRelocatable(MCValue &Res, MCAsmLayout *Layout = 0) const;
+  bool EvaluateAsRelocatable(MCValue &Res, const MCAsmLayout *Layout) const;
 
-  /// @}
+  /// FindAssociatedSection - Find the "associated section" for this expression,
+  /// which is currently defined as the absolute section for constants, or
+  /// otherwise the section associated with the first defined symbol in the
+  /// expression.
+  const MCSection *FindAssociatedSection() const;
 
-  static bool classof(const MCExpr *) { return true; }
+  /// @}
 };
-  
+
 inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const MCExpr &E) {
   E.print(OS);
   return OS;
@@ -111,7 +131,6 @@ public:
   static bool classof(const MCExpr *E) {
     return E->getKind() == MCExpr::Constant;
   }
-  static bool classof(const MCConstantExpr *) { return true; }
 };
 
 /// MCSymbolRefExpr - Represent a reference to a symbol from inside an
@@ -121,34 +140,175 @@ public:
 /// assembler variable (defined constant), or constitute an implicit definition
 /// of the symbol as external.
 class MCSymbolRefExpr : public MCExpr {
+public:
+  enum VariantKind {
+    VK_None,
+    VK_Invalid,
+
+    VK_GOT,
+    VK_GOTOFF,
+    VK_GOTPCREL,
+    VK_GOTTPOFF,
+    VK_INDNTPOFF,
+    VK_NTPOFF,
+    VK_GOTNTPOFF,
+    VK_PLT,
+    VK_TLSGD,
+    VK_TLSLD,
+    VK_TLSLDM,
+    VK_TPOFF,
+    VK_DTPOFF,
+    VK_TLVP,      // Mach-O thread local variable relocations
+    VK_TLVPPAGE,
+    VK_TLVPPAGEOFF,
+    VK_PAGE,
+    VK_PAGEOFF,
+    VK_GOTPAGE,
+    VK_GOTPAGEOFF,
+    VK_SECREL,
+    VK_WEAKREF,   // The link between the symbols in .weakref foo, bar
+
+    VK_ARM_NONE,
+    VK_ARM_TARGET1,
+    VK_ARM_TARGET2,
+    VK_ARM_PREL31,
+    VK_ARM_TLSLDO,         // symbol(tlsldo)
+    VK_ARM_TLSCALL,        // symbol(tlscall)
+    VK_ARM_TLSDESC,        // symbol(tlsdesc)
+    VK_ARM_TLSDESCSEQ,
+
+    VK_PPC_LO,             // symbol@l
+    VK_PPC_HI,             // symbol@h
+    VK_PPC_HA,             // symbol@ha
+    VK_PPC_HIGHER,         // symbol@higher
+    VK_PPC_HIGHERA,        // symbol@highera
+    VK_PPC_HIGHEST,        // symbol@highest
+    VK_PPC_HIGHESTA,       // symbol@highesta
+    VK_PPC_GOT_LO,         // symbol@got@l
+    VK_PPC_GOT_HI,         // symbol@got@h
+    VK_PPC_GOT_HA,         // symbol@got@ha
+    VK_PPC_TOCBASE,        // symbol@tocbase
+    VK_PPC_TOC,            // symbol@toc
+    VK_PPC_TOC_LO,         // symbol@toc@l
+    VK_PPC_TOC_HI,         // symbol@toc@h
+    VK_PPC_TOC_HA,         // symbol@toc@ha
+    VK_PPC_DTPMOD,         // symbol@dtpmod
+    VK_PPC_TPREL,          // symbol@tprel
+    VK_PPC_TPREL_LO,       // symbol@tprel@l
+    VK_PPC_TPREL_HI,       // symbol@tprel@h
+    VK_PPC_TPREL_HA,       // symbol@tprel@ha
+    VK_PPC_TPREL_HIGHER,   // symbol@tprel@higher
+    VK_PPC_TPREL_HIGHERA,  // symbol@tprel@highera
+    VK_PPC_TPREL_HIGHEST,  // symbol@tprel@highest
+    VK_PPC_TPREL_HIGHESTA, // symbol@tprel@highesta
+    VK_PPC_DTPREL,         // symbol@dtprel
+    VK_PPC_DTPREL_LO,      // symbol@dtprel@l
+    VK_PPC_DTPREL_HI,      // symbol@dtprel@h
+    VK_PPC_DTPREL_HA,      // symbol@dtprel@ha
+    VK_PPC_DTPREL_HIGHER,  // symbol@dtprel@higher
+    VK_PPC_DTPREL_HIGHERA, // symbol@dtprel@highera
+    VK_PPC_DTPREL_HIGHEST, // symbol@dtprel@highest
+    VK_PPC_DTPREL_HIGHESTA,// symbol@dtprel@highesta
+    VK_PPC_GOT_TPREL,      // symbol@got@tprel
+    VK_PPC_GOT_TPREL_LO,   // symbol@got@tprel@l
+    VK_PPC_GOT_TPREL_HI,   // symbol@got@tprel@h
+    VK_PPC_GOT_TPREL_HA,   // symbol@got@tprel@ha
+    VK_PPC_GOT_DTPREL,     // symbol@got@dtprel
+    VK_PPC_GOT_DTPREL_LO,  // symbol@got@dtprel@l
+    VK_PPC_GOT_DTPREL_HI,  // symbol@got@dtprel@h
+    VK_PPC_GOT_DTPREL_HA,  // symbol@got@dtprel@ha
+    VK_PPC_TLS,            // symbol@tls
+    VK_PPC_GOT_TLSGD,      // symbol@got@tlsgd
+    VK_PPC_GOT_TLSGD_LO,   // symbol@got@tlsgd@l
+    VK_PPC_GOT_TLSGD_HI,   // symbol@got@tlsgd@h
+    VK_PPC_GOT_TLSGD_HA,   // symbol@got@tlsgd@ha
+    VK_PPC_TLSGD,          // symbol@tlsgd
+    VK_PPC_GOT_TLSLD,      // symbol@got@tlsld
+    VK_PPC_GOT_TLSLD_LO,   // symbol@got@tlsld@l
+    VK_PPC_GOT_TLSLD_HI,   // symbol@got@tlsld@h
+    VK_PPC_GOT_TLSLD_HA,   // symbol@got@tlsld@ha
+    VK_PPC_TLSLD,          // symbol@tlsld
+
+    VK_Mips_GPREL,
+    VK_Mips_GOT_CALL,
+    VK_Mips_GOT16,
+    VK_Mips_GOT,
+    VK_Mips_ABS_HI,
+    VK_Mips_ABS_LO,
+    VK_Mips_TLSGD,
+    VK_Mips_TLSLDM,
+    VK_Mips_DTPREL_HI,
+    VK_Mips_DTPREL_LO,
+    VK_Mips_GOTTPREL,
+    VK_Mips_TPREL_HI,
+    VK_Mips_TPREL_LO,
+    VK_Mips_GPOFF_HI,
+    VK_Mips_GPOFF_LO,
+    VK_Mips_GOT_DISP,
+    VK_Mips_GOT_PAGE,
+    VK_Mips_GOT_OFST,
+    VK_Mips_HIGHER,
+    VK_Mips_HIGHEST,
+    VK_Mips_GOT_HI16,
+    VK_Mips_GOT_LO16,
+    VK_Mips_CALL_HI16,
+    VK_Mips_CALL_LO16,
+
+    VK_COFF_IMGREL32 // symbol@imgrel (image-relative)
+  };
+
+private:
+  /// The symbol being referenced.
   const MCSymbol *Symbol;
 
-  explicit MCSymbolRefExpr(const MCSymbol *_Symbol)
-    : MCExpr(MCExpr::SymbolRef), Symbol(_Symbol) {}
+  /// The symbol reference modifier.
+  const VariantKind Kind;
+
+  /// MCAsmInfo that is used to print symbol variants correctly.
+  const MCAsmInfo *MAI;
+
+  explicit MCSymbolRefExpr(const MCSymbol *_Symbol, VariantKind _Kind,
+                           const MCAsmInfo *_MAI)
+    : MCExpr(MCExpr::SymbolRef), Symbol(_Symbol), Kind(_Kind), MAI(_MAI) {
+    assert(Symbol);
+    assert(MAI);
+  }
 
 public:
   /// @name Construction
   /// @{
 
-  static const MCSymbolRefExpr *Create(const MCSymbol *Symbol, MCContext &Ctx);
-  static const MCSymbolRefExpr *Create(StringRef Name, MCContext &Ctx);
-  
-  /// CreateTemp - Create a reference to an assembler temporary label with the
-  /// specified name.
-  static const MCSymbolRefExpr *CreateTemp(StringRef Name, MCContext &Ctx);
+  static const MCSymbolRefExpr *Create(const MCSymbol *Symbol, MCContext &Ctx) {
+    return MCSymbolRefExpr::Create(Symbol, VK_None, Ctx);
+  }
+
+  static const MCSymbolRefExpr *Create(const MCSymbol *Symbol, VariantKind Kind,
+                                       MCContext &Ctx);
+  static const MCSymbolRefExpr *Create(StringRef Name, VariantKind Kind,
+                                       MCContext &Ctx);
 
   /// @}
   /// @name Accessors
   /// @{
 
   const MCSymbol &getSymbol() const { return *Symbol; }
+  const MCAsmInfo &getMCAsmInfo() const { return *MAI; }
+
+  VariantKind getKind() const { return Kind; }
+
+  /// @}
+  /// @name Static Utility Functions
+  /// @{
+
+  static StringRef getVariantKindName(VariantKind Kind);
+
+  static VariantKind getVariantKindForName(StringRef Name);
 
   /// @}
 
   static bool classof(const MCExpr *E) {
     return E->getKind() == MCExpr::SymbolRef;
   }
-  static bool classof(const MCSymbolRefExpr *) { return true; }
 };
 
 /// MCUnaryExpr - Unary assembler expressions.
@@ -202,7 +362,6 @@ public:
   static bool classof(const MCExpr *E) {
     return E->getKind() == MCExpr::Unary;
   }
-  static bool classof(const MCUnaryExpr *) { return true; }
 };
 
 /// MCBinaryExpr - Binary assembler expressions.
@@ -337,7 +496,6 @@ public:
   static bool classof(const MCExpr *E) {
     return E->getKind() == MCExpr::Binary;
   }
-  static bool classof(const MCBinaryExpr *) { return true; }
 };
 
 /// MCTargetExpr - This is an extension point for target-specific MCExpr
@@ -346,21 +504,23 @@ public:
 /// NOTE: All subclasses are required to have trivial destructors because
 /// MCExprs are bump pointer allocated and not destructed.
 class MCTargetExpr : public MCExpr {
-  virtual void Anchor();
+  virtual void anchor();
 protected:
   MCTargetExpr() : MCExpr(Target) {}
   virtual ~MCTargetExpr() {}
 public:
-  
+
   virtual void PrintImpl(raw_ostream &OS) const = 0;
   virtual bool EvaluateAsRelocatableImpl(MCValue &Res,
-                                         MCAsmLayout *Layout) const = 0;
+                                         const MCAsmLayout *Layout) const = 0;
+  virtual void AddValueSymbols(MCAssembler *) const = 0;
+  virtual const MCSection *FindAssociatedSection() const = 0;
+
+  virtual void fixELFSymbolsInTLSFixups(MCAssembler &) const = 0;
 
-  
   static bool classof(const MCExpr *E) {
     return E->getKind() == MCExpr::Target;
   }
-  static bool classof(const MCTargetExpr *) { return true; }
 };
 
 } // end namespace llvm