MC: Move target specific fixup info descriptors to TargetAsmBackend instead of
[oota-llvm.git] / lib / MC / MCAssembler.cpp
index 54510cce901aa752b6343ad535d432c98b0aad9c..243975c2bc6cadd30c79646f8cba0b0203b1440b 100644 (file)
 #include "llvm/MC/MCCodeEmitter.h"
 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
+#include "llvm/MC/MCSection.h"
 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
 #include "llvm/MC/MCValue.h"
+#include "llvm/MC/MCDwarf.h"
 #include "llvm/ADT/OwningPtr.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
 #include "llvm/ADT/Twine.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
-#include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Target/TargetRegistry.h"
 #include "llvm/Target/TargetAsmBackend.h"
 
-// FIXME: Gross.
-#include "../Target/X86/X86FixupKinds.h"
-
 #include <vector>
 using namespace llvm;
 
+namespace {
+namespace stats {
 STATISTIC(EmittedFragments, "Number of emitted assembler fragments");
+STATISTIC(EvaluateFixup, "Number of evaluated fixups");
+STATISTIC(FragmentLayouts, "Number of fragment layouts");
+STATISTIC(ObjectBytes, "Number of emitted object file bytes");
+STATISTIC(RelaxationSteps, "Number of assembler layout and relaxation steps");
+STATISTIC(RelaxedInstructions, "Number of relaxed instructions");
+}
+}
 
 // FIXME FIXME FIXME: There are number of places in this file where we convert
 // what is a 64-bit assembler value used for computation into a value in the
@@ -40,24 +48,92 @@ STATISTIC(EmittedFragments, "Number of emitted assembler fragments");
 
 /* *** */
 
-MCFragment::MCFragment() : Kind(FragmentType(~0)) {
+MCAsmLayout::MCAsmLayout(MCAssembler &Asm)
+  : Assembler(Asm), LastValidFragment()
+ {
+  // Compute the section layout order. Virtual sections must go last.
+  for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end(); it != ie; ++it)
+    if (!it->getSection().isVirtualSection())
+      SectionOrder.push_back(&*it);
+  for (MCAssembler::iterator it = Asm.begin(), ie = Asm.end(); it != ie; ++it)
+    if (it->getSection().isVirtualSection())
+      SectionOrder.push_back(&*it);
+}
+
+bool MCAsmLayout::isFragmentUpToDate(const MCFragment *F) const {
+  const MCSectionData &SD = *F->getParent();
+  const MCFragment *LastValid = LastValidFragment.lookup(&SD);
+  if (!LastValid)
+    return false;
+  assert(LastValid->getParent() == F->getParent());
+  return F->getLayoutOrder() <= LastValid->getLayoutOrder();
 }
 
-MCFragment::MCFragment(FragmentType _Kind, MCSectionData *_Parent)
-  : Kind(_Kind),
-    Parent(_Parent),
-    FileSize(~UINT64_C(0))
-{
-  if (Parent)
-    Parent->getFragmentList().push_back(this);
+void MCAsmLayout::Invalidate(MCFragment *F) {
+  // If this fragment wasn't already up-to-date, we don't need to do anything.
+  if (!isFragmentUpToDate(F))
+    return;
+
+  // Otherwise, reset the last valid fragment to this fragment.
+  const MCSectionData &SD = *F->getParent();
+  LastValidFragment[&SD] = F;
+}
+
+void MCAsmLayout::EnsureValid(const MCFragment *F) const {
+  MCSectionData &SD = *F->getParent();
+
+  MCFragment *Cur = LastValidFragment[&SD];
+  if (!Cur)
+    Cur = &*SD.begin();
+  else
+    Cur = Cur->getNextNode();
+
+  // Advance the layout position until the fragment is up-to-date.
+  while (!isFragmentUpToDate(F)) {
+    const_cast<MCAsmLayout*>(this)->LayoutFragment(Cur);
+    Cur = Cur->getNextNode();
+  }
+}
+
+uint64_t MCAsmLayout::getFragmentOffset(const MCFragment *F) const {
+  EnsureValid(F);
+  assert(F->Offset != ~UINT64_C(0) && "Address not set!");
+  return F->Offset;
+}
+
+uint64_t MCAsmLayout::getSymbolOffset(const MCSymbolData *SD) const {
+  assert(SD->getFragment() && "Invalid getOffset() on undefined symbol!");
+  return getFragmentOffset(SD->getFragment()) + SD->getOffset();
+}
+
+uint64_t MCAsmLayout::getSectionAddressSize(const MCSectionData *SD) const {
+  // The size is the last fragment's end offset.
+  const MCFragment &F = SD->getFragmentList().back();
+  return getFragmentOffset(&F) + getAssembler().ComputeFragmentSize(F);
+}
+
+uint64_t MCAsmLayout::getSectionFileSize(const MCSectionData *SD) const {
+  // Virtual sections have no file size.
+  if (SD->getSection().isVirtualSection())
+    return 0;
+
+  // Otherwise, the file size is the same as the address space size.
+  return getSectionAddressSize(SD);
+}
+
+/* *** */
+
+MCFragment::MCFragment() : Kind(FragmentType(~0)) {
 }
 
 MCFragment::~MCFragment() {
 }
 
-uint64_t MCFragment::getAddress() const {
-  assert(getParent() && "Missing Section!");
-  return getParent()->getAddress() + Offset;
+MCFragment::MCFragment(FragmentType _Kind, MCSectionData *_Parent)
+  : Kind(_Kind), Parent(_Parent), Atom(0), Offset(~UINT64_C(0))
+{
+  if (Parent)
+    Parent->getFragmentList().push_back(this);
 }
 
 /* *** */
@@ -66,10 +142,8 @@ MCSectionData::MCSectionData() : Section(0) {}
 
 MCSectionData::MCSectionData(const MCSection &_Section, MCAssembler *A)
   : Section(&_Section),
+    Ordinal(~UINT32_C(0)),
     Alignment(1),
-    Address(~UINT64_C(0)),
-    Size(~UINT64_C(0)),
-    FileSize(~UINT64_C(0)),
     HasInstructions(false)
 {
   if (A)
@@ -84,7 +158,8 @@ MCSymbolData::MCSymbolData(const MCSymbol &_Symbol, MCFragment *_Fragment,
                            uint64_t _Offset, MCAssembler *A)
   : Symbol(&_Symbol), Fragment(_Fragment), Offset(_Offset),
     IsExternal(false), IsPrivateExtern(false),
-    CommonSize(0), CommonAlign(0), Flags(0), Index(0)
+    CommonSize(0), SymbolSize(0), CommonAlign(0),
+    Flags(0), Index(0)
 {
   if (A)
     A->getSymbolList().push_back(this);
@@ -95,150 +170,53 @@ MCSymbolData::MCSymbolData(const MCSymbol &_Symbol, MCFragment *_Fragment,
 MCAssembler::MCAssembler(MCContext &_Context, TargetAsmBackend &_Backend,
                          MCCodeEmitter &_Emitter, raw_ostream &_OS)
   : Context(_Context), Backend(_Backend), Emitter(_Emitter),
-    OS(_OS), SubsectionsViaSymbols(false)
+    OS(_OS), RelaxAll(false), SubsectionsViaSymbols(false)
 {
 }
 
 MCAssembler::~MCAssembler() {
 }
 
-static bool isScatteredFixupFullyResolvedSimple(const MCAssembler &Asm,
-                                                const MCAsmFixup &Fixup,
-                                                const MCValue Target,
-                                                const MCSection *BaseSection) {
-  // The effective fixup address is
-  //     addr(atom(A)) + offset(A)
-  //   - addr(atom(B)) - offset(B)
-  //   - addr(<base symbol>) + <fixup offset from base symbol>
-  // and the offsets are not relocatable, so the fixup is fully resolved when
-  //  addr(atom(A)) - addr(atom(B)) - addr(<base symbol>)) == 0.
-  //
-  // The simple (Darwin, except on x86_64) way of dealing with this was to
-  // assume that any reference to a temporary symbol *must* be a temporary
-  // symbol in the same atom, unless the sections differ. Therefore, any PCrel
-  // relocation to a temporary symbol (in the same section) is fully
-  // resolved. This also works in conjunction with absolutized .set, which
-  // requires the compiler to use .set to absolutize the differences between
-  // symbols which the compiler knows to be assembly time constants, so we don't
-  // need to worry about consider symbol differences fully resolved.
-
-  // Non-relative fixups are only resolved if constant.
-  if (!BaseSection)
-    return Target.isAbsolute();
-
-  // Otherwise, relative fixups are only resolved if not a difference and the
-  // target is a temporary in the same section.
-  if (Target.isAbsolute() || Target.getSymB())
-    return false;
-
-  const MCSymbol *A = &Target.getSymA()->getSymbol();
-  if (!A->isTemporary() || !A->isInSection() ||
-      &A->getSection() != BaseSection)
-    return false;
-
-  return true;
-}
-
-static bool isScatteredFixupFullyResolved(const MCAssembler &Asm,
-                                          const MCAsmFixup &Fixup,
-                                          const MCValue Target,
-                                          const MCSymbolData *BaseSymbol) {
-  // The effective fixup address is
-  //     addr(atom(A)) + offset(A)
-  //   - addr(atom(B)) - offset(B)
-  //   - addr(BaseSymbol) + <fixup offset from base symbol>
-  // and the offsets are not relocatable, so the fixup is fully resolved when
-  //  addr(atom(A)) - addr(atom(B)) - addr(BaseSymbol) == 0.
-  //
-  // Note that "false" is almost always conservatively correct (it means we emit
-  // a relocation which is unnecessary), except when it would force us to emit a
-  // relocation which the target cannot encode.
-
-  const MCSymbolData *A_Base = 0, *B_Base = 0;
-  if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
-    // Modified symbol references cannot be resolved.
-    if (A->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None)
-      return false;
-
-    A_Base = Asm.getAtom(&Asm.getSymbolData(A->getSymbol()));
-    if (!A_Base)
-      return false;
-  }
-
-  if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
-    // Modified symbol references cannot be resolved.
-    if (B->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None)
-      return false;
-
-    B_Base = Asm.getAtom(&Asm.getSymbolData(B->getSymbol()));
-    if (!B_Base)
-      return false;
-  }
-
-  // If there is no base, A and B have to be the same atom for this fixup to be
-  // fully resolved.
-  if (!BaseSymbol)
-    return A_Base == B_Base;
-
-  // Otherwise, B must be missing and A must be the base.
-  return !B_Base && BaseSymbol == A_Base;
-}
-
-bool MCAssembler::isSymbolLinkerVisible(const MCSymbolData *SD) const {
+bool MCAssembler::isSymbolLinkerVisible(const MCSymbol &Symbol) const {
   // Non-temporary labels should always be visible to the linker.
-  if (!SD->getSymbol().isTemporary())
+  if (!Symbol.isTemporary())
     return true;
 
   // Absolute temporary labels are never visible.
-  if (!SD->getFragment())
+  if (!Symbol.isInSection())
     return false;
 
   // Otherwise, check if the section requires symbols even for temporary labels.
-  return getBackend().doesSectionRequireSymbols(
-    SD->getFragment()->getParent()->getSection());
-}
-
-const MCSymbolData *MCAssembler::getAtomForAddress(const MCSectionData *Section,
-                                                   uint64_t Address) const {
-  const MCSymbolData *Best = 0;
-  for (MCAssembler::const_symbol_iterator it = symbol_begin(),
-         ie = symbol_end(); it != ie; ++it) {
-    // Ignore non-linker visible symbols.
-    if (!isSymbolLinkerVisible(it))
-      continue;
-
-    // Ignore symbols not in the same section.
-    if (!it->getFragment() || it->getFragment()->getParent() != Section)
-      continue;
-
-    // Otherwise, find the closest symbol preceding this address (ties are
-    // resolved in favor of the last defined symbol).
-    if (it->getAddress() <= Address &&
-        (!Best || it->getAddress() >= Best->getAddress()))
-      Best = it;
-  }
-
-  return Best;
+  return getBackend().doesSectionRequireSymbols(Symbol.getSection());
 }
 
 const MCSymbolData *MCAssembler::getAtom(const MCSymbolData *SD) const {
   // Linker visible symbols define atoms.
-  if (isSymbolLinkerVisible(SD))
+  if (isSymbolLinkerVisible(SD->getSymbol()))
     return SD;
 
   // Absolute and undefined symbols have no defining atom.
   if (!SD->getFragment())
     return 0;
 
-  // Otherwise, search by address.
-  return getAtomForAddress(SD->getFragment()->getParent(), SD->getAddress());
+  // Non-linker visible symbols in sections which can't be atomized have no
+  // defining atom.
+  if (!getBackend().isSectionAtomizable(
+        SD->getFragment()->getParent()->getSection()))
+    return 0;
+
+  // Otherwise, return the atom for the containing fragment.
+  return SD->getFragment()->getAtom();
 }
 
-bool MCAssembler::EvaluateFixup(const MCAsmLayout &Layout, MCAsmFixup &Fixup,
-                                MCDataFragment *DF,
+bool MCAssembler::EvaluateFixup(const MCObjectWriter &Writer,
+                                const MCAsmLayout &Layout,
+                                const MCFixup &Fixup, const MCFragment *DF,
                                 MCValue &Target, uint64_t &Value) const {
-  if (!Fixup.Value->EvaluateAsRelocatable(Target, &Layout))
-    llvm_report_error("expected relocatable expression");
+  ++stats::EvaluateFixup;
+
+  if (!Fixup.getValue()->EvaluateAsRelocatable(Target, &Layout))
+    report_fatal_error("expected relocatable expression");
 
   // FIXME: How do non-scattered symbols work in ELF? I presume the linker
   // doesn't support small relocations, but then under what criteria does the
@@ -246,217 +224,139 @@ bool MCAssembler::EvaluateFixup(const MCAsmLayout &Layout, MCAsmFixup &Fixup,
 
   Value = Target.getConstant();
 
-  bool IsPCRel =
-    Emitter.getFixupKindInfo(Fixup.Kind).Flags & MCFixupKindInfo::FKF_IsPCRel;
+  bool IsPCRel = Backend.getFixupKindInfo(
+    Fixup.getKind()).Flags & MCFixupKindInfo::FKF_IsPCRel;
   bool IsResolved = true;
+  bool IsThumb = false;
   if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
-    if (A->getSymbol().isDefined())
-      Value += getSymbolData(A->getSymbol()).getAddress();
+    const MCSymbol &Sym = A->getSymbol().AliasedSymbol();
+    if (Sym.isDefined())
+      Value += Layout.getSymbolOffset(&getSymbolData(Sym));
     else
       IsResolved = false;
+    if (isThumbFunc(&Sym))
+      IsThumb = true;
   }
   if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
-    if (B->getSymbol().isDefined())
-      Value -= getSymbolData(B->getSymbol()).getAddress();
+    const MCSymbol &Sym = B->getSymbol().AliasedSymbol();
+    if (Sym.isDefined())
+      Value -= Layout.getSymbolOffset(&getSymbolData(Sym));
     else
       IsResolved = false;
   }
 
-  // If we are using scattered symbols, determine whether this value is actually
-  // resolved; scattering may cause atoms to move.
-  if (IsResolved && getBackend().hasScatteredSymbols()) {
-    if (getBackend().hasReliableSymbolDifference()) {
-      // If this is a PCrel relocation, find the base atom (identified by its
-      // symbol) that the fixup value is relative to.
-      const MCSymbolData *BaseSymbol = 0;
-      if (IsPCRel) {
-        BaseSymbol = getAtomForAddress(
-          DF->getParent(), DF->getAddress() + Fixup.Offset);
-        if (!BaseSymbol)
-          IsResolved = false;
-      }
-
-      if (IsResolved)
-        IsResolved = isScatteredFixupFullyResolved(*this, Fixup, Target,
-                                                   BaseSymbol);
-    } else {
-      const MCSection *BaseSection = 0;
-      if (IsPCRel)
-        BaseSection = &DF->getParent()->getSection();
-
-      IsResolved = isScatteredFixupFullyResolvedSimple(*this, Fixup, Target,
-                                                       BaseSection);
-    }
+  if (IsResolved)
+    IsResolved = Writer.IsFixupFullyResolved(*this, Target, IsPCRel, DF);
+
+  bool ShouldAlignPC = Backend.getFixupKindInfo(Fixup.getKind()).Flags &
+                         MCFixupKindInfo::FKF_IsAlignedDownTo32Bits;
+  assert((ShouldAlignPC ? IsPCRel : true) &&
+    "FKF_IsAlignedDownTo32Bits is only allowed on PC-relative fixups!");
+
+  if (IsPCRel) {
+    uint32_t Offset = Fixup.getOffset();
+    
+    // A number of ARM fixups in Thumb mode require that the effective PC
+    // address be determined as the 32-bit aligned version of the actual offset.
+    if (ShouldAlignPC) Offset &= ~0x3;
+    Value -= Layout.getFragmentOffset(DF) + Offset;
   }
 
-  if (IsPCRel)
-    Value -= DF->getAddress() + Fixup.Offset;
+  // ARM fixups based from a thumb function address need to have the low
+  // bit set. The actual value is always at least 16-bit aligned, so the
+  // low bit is normally clear and available for use as an ISA flag for
+  // interworking.
+  if (IsThumb)
+    Value |= 1;
 
   return IsResolved;
 }
 
-void MCAssembler::LayoutSection(MCSectionData &SD,
-                                MCAsmLayout &Layout) {
-  uint64_t Address = SD.getAddress();
-
-  for (MCSectionData::iterator it = SD.begin(), ie = SD.end(); it != ie; ++it) {
-    MCFragment &F = *it;
-
-    F.setOffset(Address - SD.getAddress());
-
-    // Evaluate fragment size.
-    switch (F.getKind()) {
-    case MCFragment::FT_Align: {
-      MCAlignFragment &AF = cast<MCAlignFragment>(F);
-
-      uint64_t Size = OffsetToAlignment(Address, AF.getAlignment());
-      if (Size > AF.getMaxBytesToEmit())
-        AF.setFileSize(0);
-      else
-        AF.setFileSize(Size);
-      break;
-    }
+uint64_t MCAssembler::ComputeFragmentSize(const MCFragment &F) const {
+  switch (F.getKind()) {
+  case MCFragment::FT_Data:
+    return cast<MCDataFragment>(F).getContents().size();
+  case MCFragment::FT_Fill:
+    return cast<MCFillFragment>(F).getSize();
+  case MCFragment::FT_Inst:
+    return cast<MCInstFragment>(F).getInstSize();
 
-    case MCFragment::FT_Data:
-      F.setFileSize(cast<MCDataFragment>(F).getContents().size());
-      break;
+  case MCFragment::FT_LEB:
+    return cast<MCLEBFragment>(F).getContents().size();
 
-    case MCFragment::FT_Fill: {
-      MCFillFragment &FF = cast<MCFillFragment>(F);
-      F.setFileSize(FF.getValueSize() * FF.getCount());
-      break;
-    }
+  case MCFragment::FT_Align:
+    return cast<MCAlignFragment>(F).getSize();
 
-    case MCFragment::FT_Org: {
-      MCOrgFragment &OF = cast<MCOrgFragment>(F);
+  case MCFragment::FT_Org:
+    return cast<MCOrgFragment>(F).getSize();
 
-      int64_t TargetLocation;
-      if (!OF.getOffset().EvaluateAsAbsolute(TargetLocation, &Layout))
-        llvm_report_error("expected assembly-time absolute expression");
+  case MCFragment::FT_Dwarf:
+    return cast<MCDwarfLineAddrFragment>(F).getContents().size();
+  }
 
-      // FIXME: We need a way to communicate this error.
-      int64_t Offset = TargetLocation - F.getOffset();
-      if (Offset < 0)
-        llvm_report_error("invalid .org offset '" + Twine(TargetLocation) +
-                          "' (at offset '" + Twine(F.getOffset()) + "'");
+  assert(0 && "invalid fragment kind");
+  return 0;
+}
 
-      F.setFileSize(Offset);
-      break;
-    }
+void MCAsmLayout::LayoutFragment(MCFragment *F) {
+  MCFragment *Prev = F->getPrevNode();
 
-    case MCFragment::FT_ZeroFill: {
-      MCZeroFillFragment &ZFF = cast<MCZeroFillFragment>(F);
+  // We should never try to recompute something which is up-to-date.
+  assert(!isFragmentUpToDate(F) && "Attempt to recompute up-to-date fragment!");
+  // We should never try to compute the fragment layout if it's predecessor
+  // isn't up-to-date.
+  assert((!Prev || isFragmentUpToDate(Prev)) &&
+         "Attempt to compute fragment before it's predecessor!");
 
-      // Align the fragment offset; it is safe to adjust the offset freely since
-      // this is only in virtual sections.
-      Address = RoundUpToAlignment(Address, ZFF.getAlignment());
-      F.setOffset(Address - SD.getAddress());
+  ++stats::FragmentLayouts;
 
-      // FIXME: This is misnamed.
-      F.setFileSize(ZFF.getSize());
-      break;
-    }
-    }
+  // Compute fragment offset and size.
+  uint64_t Offset = 0;
+  if (Prev)
+    Offset += Prev->Offset + getAssembler().ComputeFragmentSize(*Prev);
 
-    Address += F.getFileSize();
-  }
-
-  // Set the section sizes.
-  SD.setSize(Address - SD.getAddress());
-  if (getBackend().isVirtualSection(SD.getSection()))
-    SD.setFileSize(0);
-  else
-    SD.setFileSize(Address - SD.getAddress());
-}
-
-/// WriteNopData - Write optimal nops to the output file for the \arg Count
-/// bytes.  This returns the number of bytes written.  It may return 0 if
-/// the \arg Count is more than the maximum optimal nops.
-///
-/// FIXME this is X86 32-bit specific and should move to a better place.
-static uint64_t WriteNopData(uint64_t Count, MCObjectWriter *OW) {
-  static const uint8_t Nops[16][16] = {
-    // nop
-    {0x90},
-    // xchg %ax,%ax
-    {0x66, 0x90},
-    // nopl (%[re]ax)
-    {0x0f, 0x1f, 0x00},
-    // nopl 0(%[re]ax)
-    {0x0f, 0x1f, 0x40, 0x00},
-    // nopl 0(%[re]ax,%[re]ax,1)
-    {0x0f, 0x1f, 0x44, 0x00, 0x00},
-    // nopw 0(%[re]ax,%[re]ax,1)
-    {0x66, 0x0f, 0x1f, 0x44, 0x00, 0x00},
-    // nopl 0L(%[re]ax)
-    {0x0f, 0x1f, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
-    // nopl 0L(%[re]ax,%[re]ax,1)
-    {0x0f, 0x1f, 0x84, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
-    // nopw 0L(%[re]ax,%[re]ax,1)
-    {0x66, 0x0f, 0x1f, 0x84, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
-    // nopw %cs:0L(%[re]ax,%[re]ax,1)
-    {0x66, 0x2e, 0x0f, 0x1f, 0x84, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
-    // nopl 0(%[re]ax,%[re]ax,1)
-    // nopw 0(%[re]ax,%[re]ax,1)
-    {0x0f, 0x1f, 0x44, 0x00, 0x00,
-     0x66, 0x0f, 0x1f, 0x44, 0x00, 0x00},
-    // nopw 0(%[re]ax,%[re]ax,1)
-    // nopw 0(%[re]ax,%[re]ax,1)
-    {0x66, 0x0f, 0x1f, 0x44, 0x00, 0x00,
-     0x66, 0x0f, 0x1f, 0x44, 0x00, 0x00},
-    // nopw 0(%[re]ax,%[re]ax,1)
-    // nopl 0L(%[re]ax) */
-    {0x66, 0x0f, 0x1f, 0x44, 0x00, 0x00,
-     0x0f, 0x1f, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
-    // nopl 0L(%[re]ax)
-    // nopl 0L(%[re]ax)
-    {0x0f, 0x1f, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
-     0x0f, 0x1f, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
-    // nopl 0L(%[re]ax)
-    // nopl 0L(%[re]ax,%[re]ax,1)
-    {0x0f, 0x1f, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
-     0x0f, 0x1f, 0x84, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00}
-  };
-
-  if (Count > 15)
-    return 0;
-
-  for (uint64_t i = 0; i < Count; i++)
-    OW->Write8(uint8_t(Nops[Count - 1][i]));
-
-  return Count;
+  F->Offset = Offset;
+  LastValidFragment[F->getParent()] = F;
 }
 
 /// WriteFragmentData - Write the \arg F data to the output file.
-static void WriteFragmentData(const MCFragment &F, MCObjectWriter *OW) {
+static void WriteFragmentData(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
+                              const MCFragment &F, MCObjectWriter *OW) {
   uint64_t Start = OW->getStream().tell();
   (void) Start;
 
-  ++EmittedFragments;
+  ++stats::EmittedFragments;
 
   // FIXME: Embed in fragments instead?
+  uint64_t FragmentSize = Asm.ComputeFragmentSize(F);
   switch (F.getKind()) {
   case MCFragment::FT_Align: {
     MCAlignFragment &AF = cast<MCAlignFragment>(F);
-    uint64_t Count = AF.getFileSize() / AF.getValueSize();
+    uint64_t Count = FragmentSize / AF.getValueSize();
+
+    assert(AF.getValueSize() && "Invalid virtual align in concrete fragment!");
 
     // FIXME: This error shouldn't actually occur (the front end should emit
     // multiple .align directives to enforce the semantics it wants), but is
     // severe enough that we want to report it. How to handle this?
-    if (Count * AF.getValueSize() != AF.getFileSize())
-      llvm_report_error("undefined .align directive, value size '" +
+    if (Count * AF.getValueSize() != FragmentSize)
+      report_fatal_error("undefined .align directive, value size '" +
                         Twine(AF.getValueSize()) +
                         "' is not a divisor of padding size '" +
-                        Twine(AF.getFileSize()) + "'");
+                        Twine(FragmentSize) + "'");
 
     // See if we are aligning with nops, and if so do that first to try to fill
     // the Count bytes.  Then if that did not fill any bytes or there are any
     // bytes left to fill use the the Value and ValueSize to fill the rest.
-    if (AF.getEmitNops()) {
-      uint64_t NopByteCount = WriteNopData(Count, OW);
-      Count -= NopByteCount;
+    // If we are aligning with nops, ask that target to emit the right data.
+    if (AF.hasEmitNops()) {
+      if (!Asm.getBackend().WriteNopData(Count, OW))
+        report_fatal_error("unable to write nop sequence of " +
+                          Twine(Count) + " bytes");
+      break;
     }
 
+    // Otherwise, write out in multiples of the value size.
     for (uint64_t i = 0; i != Count; ++i) {
       switch (AF.getValueSize()) {
       default:
@@ -471,13 +371,18 @@ static void WriteFragmentData(const MCFragment &F, MCObjectWriter *OW) {
   }
 
   case MCFragment::FT_Data: {
-    OW->WriteBytes(cast<MCDataFragment>(F).getContents().str());
+    MCDataFragment &DF = cast<MCDataFragment>(F);
+    assert(FragmentSize == DF.getContents().size() && "Invalid size!");
+    OW->WriteBytes(DF.getContents().str());
     break;
   }
 
   case MCFragment::FT_Fill: {
     MCFillFragment &FF = cast<MCFillFragment>(F);
-    for (uint64_t i = 0, e = FF.getCount(); i != e; ++i) {
+
+    assert(FF.getValueSize() && "Invalid virtual align in concrete fragment!");
+
+    for (uint64_t i = 0, e = FF.getSize() / FF.getValueSize(); i != e; ++i) {
       switch (FF.getValueSize()) {
       default:
         assert(0 && "Invalid size!");
@@ -490,29 +395,76 @@ static void WriteFragmentData(const MCFragment &F, MCObjectWriter *OW) {
     break;
   }
 
+  case MCFragment::FT_Inst: {
+    MCInstFragment &IF = cast<MCInstFragment>(F);
+    OW->WriteBytes(StringRef(IF.getCode().begin(), IF.getCode().size()));
+    break;
+  }
+
+  case MCFragment::FT_LEB: {
+    MCLEBFragment &LF = cast<MCLEBFragment>(F);
+    OW->WriteBytes(LF.getContents().str());
+    break;
+  }
+
   case MCFragment::FT_Org: {
     MCOrgFragment &OF = cast<MCOrgFragment>(F);
 
-    for (uint64_t i = 0, e = OF.getFileSize(); i != e; ++i)
+    for (uint64_t i = 0, e = FragmentSize; i != e; ++i)
       OW->Write8(uint8_t(OF.getValue()));
 
     break;
   }
 
-  case MCFragment::FT_ZeroFill: {
-    assert(0 && "Invalid zero fill fragment in concrete section!");
+  case MCFragment::FT_Dwarf: {
+    const MCDwarfLineAddrFragment &OF = cast<MCDwarfLineAddrFragment>(F);
+    OW->WriteBytes(OF.getContents().str());
     break;
   }
   }
 
-  assert(OW->getStream().tell() - Start == F.getFileSize());
+  assert(OW->getStream().tell() - Start == FragmentSize);
 }
 
 void MCAssembler::WriteSectionData(const MCSectionData *SD,
+                                   const MCAsmLayout &Layout,
                                    MCObjectWriter *OW) const {
   // Ignore virtual sections.
-  if (getBackend().isVirtualSection(SD->getSection())) {
-    assert(SD->getFileSize() == 0);
+  if (SD->getSection().isVirtualSection()) {
+    assert(Layout.getSectionFileSize(SD) == 0 && "Invalid size for section!");
+
+    // Check that contents are only things legal inside a virtual section.
+    for (MCSectionData::const_iterator it = SD->begin(),
+           ie = SD->end(); it != ie; ++it) {
+      switch (it->getKind()) {
+      default:
+        assert(0 && "Invalid fragment in virtual section!");
+      case MCFragment::FT_Data: {
+        // Check that we aren't trying to write a non-zero contents (or fixups)
+        // into a virtual section. This is to support clients which use standard
+        // directives to fill the contents of virtual sections.
+        MCDataFragment &DF = cast<MCDataFragment>(*it);
+        assert(DF.fixup_begin() == DF.fixup_end() &&
+               "Cannot have fixups in virtual section!");
+        for (unsigned i = 0, e = DF.getContents().size(); i != e; ++i)
+          assert(DF.getContents()[i] == 0 &&
+                 "Invalid data value for virtual section!");
+        break;
+      }
+      case MCFragment::FT_Align:
+        // Check that we aren't trying to write a non-zero value into a virtual
+        // section.
+        assert((!cast<MCAlignFragment>(it)->getValueSize() ||
+                !cast<MCAlignFragment>(it)->getValue()) &&
+               "Invalid align in virtual section!");
+        break;
+      case MCFragment::FT_Fill:
+        assert(!cast<MCFillFragment>(it)->getValueSize() &&
+               "Invalid fill in virtual section!");
+        break;
+      }
+    }
+
     return;
   }
 
@@ -521,223 +473,323 @@ void MCAssembler::WriteSectionData(const MCSectionData *SD,
 
   for (MCSectionData::const_iterator it = SD->begin(),
          ie = SD->end(); it != ie; ++it)
-    WriteFragmentData(*it, OW);
+    WriteFragmentData(*this, Layout, *it, OW);
 
-  // Add section padding.
-  assert(SD->getFileSize() >= SD->getSize() && "Invalid section sizes!");
-  OW->WriteZeros(SD->getFileSize() - SD->getSize());
-
-  assert(OW->getStream().tell() - Start == SD->getFileSize());
+  assert(OW->getStream().tell() - Start == Layout.getSectionAddressSize(SD));
 }
 
-void MCAssembler::Finish() {
+
+uint64_t MCAssembler::HandleFixup(MCObjectWriter &Writer,
+                              const MCAsmLayout &Layout,
+                              MCFragment &F,
+                              const MCFixup &Fixup) {
+   // Evaluate the fixup.
+   MCValue Target;
+   uint64_t FixedValue;
+   if (!EvaluateFixup(Writer, Layout, Fixup, &F, Target, FixedValue)) {
+     // The fixup was unresolved, we need a relocation. Inform the object
+     // writer of the relocation, and give it an opportunity to adjust the
+     // fixup value if need be.
+     Writer.RecordRelocation(*this, Layout, &F, Fixup, Target, FixedValue);
+   }
+   return FixedValue;
+ }
+
+void MCAssembler::Finish(MCObjectWriter *Writer) {
   DEBUG_WITH_TYPE("mc-dump", {
       llvm::errs() << "assembler backend - pre-layout\n--\n";
       dump(); });
 
-  // Layout until everything fits.
+  // Create the layout object.
   MCAsmLayout Layout(*this);
-  while (LayoutOnce(Layout))
+
+
+
+  // Create dummy fragments and assign section ordinals.
+  unsigned SectionIndex = 0;
+  for (MCAssembler::iterator it = begin(), ie = end(); it != ie; ++it) {
+    // Create dummy fragments to eliminate any empty sections, this simplifies
+    // layout.
+    if (it->getFragmentList().empty())
+      new MCDataFragment(it);
+
+    it->setOrdinal(SectionIndex++);
+  }
+
+  // Assign layout order indices to sections and fragments.
+  for (unsigned i = 0, e = Layout.getSectionOrder().size(); i != e; ++i) {
+    MCSectionData *SD = Layout.getSectionOrder()[i];
+    SD->setLayoutOrder(i);
+
+    unsigned FragmentIndex = 0;
+    for (MCSectionData::iterator it2 = SD->begin(),
+           ie2 = SD->end(); it2 != ie2; ++it2)
+      it2->setLayoutOrder(FragmentIndex++);
+  }
+
+  llvm::OwningPtr<MCObjectWriter> OwnWriter(0);
+  if (Writer == 0) {
+    //no custom Writer_ : create the default one life-managed by OwningPtr
+    OwnWriter.reset(getBackend().createObjectWriter(OS));
+    Writer = OwnWriter.get();
+    if (!Writer)
+      report_fatal_error("unable to create object writer!");
+  }
+
+  // Layout until everything fits.
+  while (LayoutOnce(*Writer, Layout))
     continue;
 
   DEBUG_WITH_TYPE("mc-dump", {
-      llvm::errs() << "assembler backend - post-layout\n--\n";
+      llvm::errs() << "assembler backend - post-relaxation\n--\n";
       dump(); });
 
-  llvm::OwningPtr<MCObjectWriter> Writer(getBackend().createObjectWriter(OS));
-  if (!Writer)
-    llvm_report_error("unable to create object writer!");
+  // Finalize the layout, including fragment lowering.
+  FinishLayout(Layout);
+
+  DEBUG_WITH_TYPE("mc-dump", {
+      llvm::errs() << "assembler backend - final-layout\n--\n";
+      dump(); });
+
+  uint64_t StartOffset = OS.tell();
 
   // Allow the object writer a chance to perform post-layout binding (for
   // example, to set the index fields in the symbol data).
-  Writer->ExecutePostLayoutBinding(*this);
+  Writer->ExecutePostLayoutBinding(*this, Layout);
 
   // Evaluate and apply the fixups, generating relocation entries as necessary.
   for (MCAssembler::iterator it = begin(), ie = end(); it != ie; ++it) {
     for (MCSectionData::iterator it2 = it->begin(),
            ie2 = it->end(); it2 != ie2; ++it2) {
       MCDataFragment *DF = dyn_cast<MCDataFragment>(it2);
-      if (!DF)
-        continue;
-
-      for (MCDataFragment::fixup_iterator it3 = DF->fixup_begin(),
-             ie3 = DF->fixup_end(); it3 != ie3; ++it3) {
-        MCAsmFixup &Fixup = *it3;
-
-        // Evaluate the fixup.
-        MCValue Target;
-        uint64_t FixedValue;
-        if (!EvaluateFixup(Layout, Fixup, DF, Target, FixedValue)) {
-          // The fixup was unresolved, we need a relocation. Inform the object
-          // writer of the relocation, and give it an opportunity to adjust the
-          // fixup value if need be.
-          Writer->RecordRelocation(*this, DF, Fixup, Target, FixedValue);
+      if (DF) {
+        for (MCDataFragment::fixup_iterator it3 = DF->fixup_begin(),
+               ie3 = DF->fixup_end(); it3 != ie3; ++it3) {
+          MCFixup &Fixup = *it3;
+          uint64_t FixedValue = HandleFixup(*Writer, Layout, *DF, Fixup);
+          getBackend().ApplyFixup(Fixup, DF->getContents().data(),
+                                  DF->getContents().size(), FixedValue);
+        }
+      }
+      MCInstFragment *IF = dyn_cast<MCInstFragment>(it2);
+      if (IF) {
+        for (MCInstFragment::fixup_iterator it3 = IF->fixup_begin(),
+               ie3 = IF->fixup_end(); it3 != ie3; ++it3) {
+          MCFixup &Fixup = *it3;
+          uint64_t FixedValue = HandleFixup(*Writer, Layout, *IF, Fixup);
+          getBackend().ApplyFixup(Fixup, IF->getCode().data(),
+                                  IF->getCode().size(), FixedValue);
         }
-
-        getBackend().ApplyFixup(Fixup, *DF, FixedValue);
       }
     }
   }
 
   // Write the object file.
-  Writer->WriteObject(*this);
-  OS.flush();
+  Writer->WriteObject(*this, Layout);
+
+  stats::ObjectBytes += OS.tell() - StartOffset;
 }
 
-bool MCAssembler::FixupNeedsRelaxation(MCAsmFixup &Fixup, MCDataFragment *DF,
+bool MCAssembler::FixupNeedsRelaxation(const MCObjectWriter &Writer,
+                                       const MCFixup &Fixup,
+                                       const MCFragment *DF,
                                        const MCAsmLayout &Layout) const {
-  // Currently we only need to relax X86::reloc_pcrel_1byte.
-  if (unsigned(Fixup.Kind) != X86::reloc_pcrel_1byte)
-    return false;
+  if (getRelaxAll())
+    return true;
 
   // If we cannot resolve the fixup value, it requires relaxation.
   MCValue Target;
   uint64_t Value;
-  if (!EvaluateFixup(Layout, Fixup, DF, Target, Value))
+  if (!EvaluateFixup(Writer, Layout, Fixup, DF, Target, Value))
     return true;
 
   // Otherwise, relax if the value is too big for a (signed) i8.
+  //
+  // FIXME: This is target dependent!
   return int64_t(Value) != int64_t(int8_t(Value));
 }
 
-bool MCAssembler::LayoutOnce(MCAsmLayout &Layout) {
-  // Layout the concrete sections and fragments.
-  uint64_t Address = 0;
-  MCSectionData *Prev = 0;
-  for (iterator it = begin(), ie = end(); it != ie; ++it) {
-    MCSectionData &SD = *it;
+bool MCAssembler::FragmentNeedsRelaxation(const MCObjectWriter &Writer,
+                                          const MCInstFragment *IF,
+                                          const MCAsmLayout &Layout) const {
+  // If this inst doesn't ever need relaxation, ignore it. This occurs when we
+  // are intentionally pushing out inst fragments, or because we relaxed a
+  // previous instruction to one that doesn't need relaxation.
+  if (!getBackend().MayNeedRelaxation(IF->getInst()))
+    return false;
 
-    // Skip virtual sections.
-    if (getBackend().isVirtualSection(SD.getSection()))
-      continue;
+  for (MCInstFragment::const_fixup_iterator it = IF->fixup_begin(),
+         ie = IF->fixup_end(); it != ie; ++it)
+    if (FixupNeedsRelaxation(Writer, *it, IF, Layout))
+      return true;
 
-    // Align this section if necessary by adding padding bytes to the previous
-    // section.
-    if (uint64_t Pad = OffsetToAlignment(Address, it->getAlignment())) {
-      assert(Prev && "Missing prev section!");
-      Prev->setFileSize(Prev->getFileSize() + Pad);
-      Address += Pad;
-    }
+  return false;
+}
 
-    // Layout the section fragments and its size.
-    SD.setAddress(Address);
-    LayoutSection(SD, Layout);
-    Address += SD.getFileSize();
+bool MCAssembler::RelaxInstruction(const MCObjectWriter &Writer,
+                                   MCAsmLayout &Layout,
+                                   MCInstFragment &IF) {
+  if (!FragmentNeedsRelaxation(Writer, &IF, Layout))
+    return false;
 
-    Prev = &SD;
-  }
+  ++stats::RelaxedInstructions;
 
-  // Layout the virtual sections.
-  for (iterator it = begin(), ie = end(); it != ie; ++it) {
-    MCSectionData &SD = *it;
+  // FIXME-PERF: We could immediately lower out instructions if we can tell
+  // they are fully resolved, to avoid retesting on later passes.
 
-    if (!getBackend().isVirtualSection(SD.getSection()))
-      continue;
+  // Relax the fragment.
 
-    // Align this section if necessary by adding padding bytes to the previous
-    // section.
-    if (uint64_t Pad = OffsetToAlignment(Address, it->getAlignment()))
-      Address += Pad;
+  MCInst Relaxed;
+  getBackend().RelaxInstruction(IF.getInst(), Relaxed);
 
-    SD.setAddress(Address);
-    LayoutSection(SD, Layout);
-    Address += SD.getSize();
-  }
+  // Encode the new instruction.
+  //
+  // FIXME-PERF: If it matters, we could let the target do this. It can
+  // probably do so more efficiently in many cases.
+  SmallVector<MCFixup, 4> Fixups;
+  SmallString<256> Code;
+  raw_svector_ostream VecOS(Code);
+  getEmitter().EncodeInstruction(Relaxed, VecOS, Fixups);
+  VecOS.flush();
+
+  // Update the instruction fragment.
+  IF.setInst(Relaxed);
+  IF.getCode() = Code;
+  IF.getFixups().clear();
+  // FIXME: Eliminate copy.
+  for (unsigned i = 0, e = Fixups.size(); i != e; ++i)
+    IF.getFixups().push_back(Fixups[i]);
 
-  // Scan the fixups in order and relax any that don't fit.
+  return true;
+}
+
+bool MCAssembler::RelaxOrg(const MCObjectWriter &Writer,
+                           MCAsmLayout &Layout,
+                           MCOrgFragment &OF) {
+  int64_t TargetLocation;
+  if (!OF.getOffset().EvaluateAsAbsolute(TargetLocation, Layout))
+    report_fatal_error("expected assembly-time absolute expression");
+
+  // FIXME: We need a way to communicate this error.
+  uint64_t FragmentOffset = Layout.getFragmentOffset(&OF);
+  int64_t Offset = TargetLocation - FragmentOffset;
+  if (Offset < 0 || Offset >= 0x40000000)
+    report_fatal_error("invalid .org offset '" + Twine(TargetLocation) +
+                       "' (at offset '" + Twine(FragmentOffset) + "')");
+
+  unsigned OldSize = OF.getSize();
+  OF.setSize(Offset);
+  return OldSize != OF.getSize();
+}
+
+bool MCAssembler::RelaxLEB(const MCObjectWriter &Writer,
+                           MCAsmLayout &Layout,
+                           MCLEBFragment &LF) {
+  int64_t Value = 0;
+  uint64_t OldSize = LF.getContents().size();
+  LF.getValue().EvaluateAsAbsolute(Value, Layout);
+  SmallString<8> &Data = LF.getContents();
+  Data.clear();
+  raw_svector_ostream OSE(Data);
+  if (LF.isSigned())
+    MCObjectWriter::EncodeSLEB128(Value, OSE);
+  else
+    MCObjectWriter::EncodeULEB128(Value, OSE);
+  OSE.flush();
+  return OldSize != LF.getContents().size();
+}
+
+bool MCAssembler::RelaxDwarfLineAddr(const MCObjectWriter &Writer,
+                                    MCAsmLayout &Layout,
+                                    MCDwarfLineAddrFragment &DF) {
+  int64_t AddrDelta = 0;
+  uint64_t OldSize = DF.getContents().size();
+  DF.getAddrDelta().EvaluateAsAbsolute(AddrDelta, Layout);
+  int64_t LineDelta;
+  LineDelta = DF.getLineDelta();
+  SmallString<8> &Data = DF.getContents();
+  Data.clear();
+  raw_svector_ostream OSE(Data);
+  MCDwarfLineAddr::Encode(LineDelta, AddrDelta, OSE);
+  OSE.flush();
+  return OldSize != Data.size();
+}
+
+bool MCAssembler::RelaxAlignment(const MCObjectWriter &Writer,
+                                MCAsmLayout &Layout,
+                                MCAlignFragment &AF) {
+  unsigned Offset = Layout.getFragmentOffset(&AF);
+  unsigned Size = OffsetToAlignment(Offset, AF.getAlignment());
+  if (Size > AF.getMaxBytesToEmit())
+    Size = 0;
+  unsigned OldSize = AF.getSize();
+  AF.setSize(Size);
+  return OldSize != Size;
+}
+
+bool MCAssembler::LayoutOnce(const MCObjectWriter &Writer,
+                             MCAsmLayout &Layout) {
+  ++stats::RelaxationSteps;
+
+  // Scan for fragments that need relaxation.
+  bool WasRelaxed = false;
   for (iterator it = begin(), ie = end(); it != ie; ++it) {
     MCSectionData &SD = *it;
+    MCFragment *FirstInvalidFragment = NULL;
 
     for (MCSectionData::iterator it2 = SD.begin(),
            ie2 = SD.end(); it2 != ie2; ++it2) {
-      MCDataFragment *DF = dyn_cast<MCDataFragment>(it2);
-      if (!DF)
-        continue;
-
-      for (MCDataFragment::fixup_iterator it3 = DF->fixup_begin(),
-             ie3 = DF->fixup_end(); it3 != ie3; ++it3) {
-        MCAsmFixup &Fixup = *it3;
-
-        // Check whether we need to relax this fixup.
-        if (!FixupNeedsRelaxation(Fixup, DF, Layout))
-          continue;
-
-        // Relax the instruction.
-        //
-        // FIXME: This is a huge temporary hack which just looks for x86
-        // branches; the only thing we need to relax on x86 is
-        // 'X86::reloc_pcrel_1byte'. Once we have MCInst fragments, this will be
-        // replaced by a TargetAsmBackend hook (most likely tblgen'd) to relax
-        // an individual MCInst.
-        SmallVectorImpl<char> &C = DF->getContents();
-        uint64_t PrevOffset = Fixup.Offset;
-        unsigned Amt = 0;
-
-          // jcc instructions
-        if (unsigned(C[Fixup.Offset-1]) >= 0x70 &&
-            unsigned(C[Fixup.Offset-1]) <= 0x7f) {
-          C[Fixup.Offset] = C[Fixup.Offset-1] + 0x10;
-          C[Fixup.Offset-1] = char(0x0f);
-          ++Fixup.Offset;
-          Amt = 4;
-
-          // jmp rel8
-        } else if (C[Fixup.Offset-1] == char(0xeb)) {
-          C[Fixup.Offset-1] = char(0xe9);
-          Amt = 3;
-
-        } else
-          llvm_unreachable("unknown 1 byte pcrel instruction!");
-
-        Fixup.Value = MCBinaryExpr::Create(
-          MCBinaryExpr::Sub, Fixup.Value,
-          MCConstantExpr::Create(3, getContext()),
-          getContext());
-        C.insert(C.begin() + Fixup.Offset, Amt, char(0));
-        Fixup.Kind = MCFixupKind(X86::reloc_pcrel_4byte);
-
-        // Update the remaining fixups, which have slid.
-        //
-        // FIXME: This is bad for performance, but will be eliminated by the
-        // move to MCInst specific fragments.
-        ++it3;
-        for (; it3 != ie3; ++it3)
-          it3->Offset += Amt;
-
-        // Update all the symbols for this fragment, which may have slid.
-        //
-        // FIXME: This is really really bad for performance, but will be
-        // eliminated by the move to MCInst specific fragments.
-        for (MCAssembler::symbol_iterator it = symbol_begin(),
-               ie = symbol_end(); it != ie; ++it) {
-          MCSymbolData &SD = *it;
-
-          if (it->getFragment() != DF)
-            continue;
-
-          if (SD.getOffset() > PrevOffset)
-            SD.setOffset(SD.getOffset() + Amt);
-        }
-
-        // Restart layout.
-        //
-        // FIXME: This is O(N^2), but will be eliminated once we have a smart
-        // MCAsmLayout object.
-        return true;
+      // Check if this is an fragment that needs relaxation.
+      bool relaxedFrag = false;
+      switch(it2->getKind()) {
+      default:
+        break;
+      case MCFragment::FT_Align:
+       relaxedFrag = RelaxAlignment(Writer, Layout,
+                                    *cast<MCAlignFragment>(it2));
+       break;
+      case MCFragment::FT_Inst:
+        relaxedFrag = RelaxInstruction(Writer, Layout,
+                                       *cast<MCInstFragment>(it2));
+        break;
+      case MCFragment::FT_Org:
+        relaxedFrag = RelaxOrg(Writer, Layout, *cast<MCOrgFragment>(it2));
+        break;
+      case MCFragment::FT_Dwarf:
+        relaxedFrag = RelaxDwarfLineAddr(Writer, Layout,
+                                        *cast<MCDwarfLineAddrFragment>(it2));
+       break;
+      case MCFragment::FT_LEB:
+        relaxedFrag = RelaxLEB(Writer, Layout, *cast<MCLEBFragment>(it2));
+        break;
       }
+      // Update the layout, and remember that we relaxed.
+      if (relaxedFrag && !FirstInvalidFragment)
+        FirstInvalidFragment = it2;
+      WasRelaxed |= relaxedFrag;
     }
+    if (FirstInvalidFragment)
+      Layout.Invalidate(FirstInvalidFragment);
   }
 
-  return false;
+  return WasRelaxed;
+}
+
+void MCAssembler::FinishLayout(MCAsmLayout &Layout) {
+  // The layout is done. Mark every fragment as valid.
+  for (unsigned int i = 0, n = Layout.getSectionOrder().size(); i != n; ++i) {
+    Layout.getFragmentOffset(&*Layout.getSectionOrder()[i]->rbegin());
+  }
 }
 
 // Debugging methods
 
 namespace llvm {
 
-raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const MCAsmFixup &AF) {
-  OS << "<MCAsmFixup" << " Offset:" << AF.Offset << " Value:" << *AF.Value
-     << " Kind:" << AF.Kind << ">";
+raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const MCFixup &AF) {
+  OS << "<MCFixup" << " Offset:" << AF.getOffset()
+     << " Value:" << *AF.getValue()
+     << " Kind:" << AF.getKind() << ">";
   return OS;
 }
 
@@ -746,84 +798,95 @@ raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const MCAsmFixup &AF) {
 void MCFragment::dump() {
   raw_ostream &OS = llvm::errs();
 
-  OS << "<MCFragment " << (void*) this << " Offset:" << Offset
-     << " FileSize:" << FileSize;
-
-  OS << ">";
-}
-
-void MCAlignFragment::dump() {
-  raw_ostream &OS = llvm::errs();
-
-  OS << "<MCAlignFragment ";
-  this->MCFragment::dump();
-  OS << "\n       ";
-  OS << " Alignment:" << getAlignment()
-     << " Value:" << getValue() << " ValueSize:" << getValueSize()
-     << " MaxBytesToEmit:" << getMaxBytesToEmit() << ">";
-}
+  OS << "<";
+  switch (getKind()) {
+  case MCFragment::FT_Align: OS << "MCAlignFragment"; break;
+  case MCFragment::FT_Data:  OS << "MCDataFragment"; break;
+  case MCFragment::FT_Fill:  OS << "MCFillFragment"; break;
+  case MCFragment::FT_Inst:  OS << "MCInstFragment"; break;
+  case MCFragment::FT_Org:   OS << "MCOrgFragment"; break;
+  case MCFragment::FT_Dwarf: OS << "MCDwarfFragment"; break;
+  case MCFragment::FT_LEB:   OS << "MCLEBFragment"; break;
+  }
 
-void MCDataFragment::dump() {
-  raw_ostream &OS = llvm::errs();
+  OS << "<MCFragment " << (void*) this << " LayoutOrder:" << LayoutOrder
+     << " Offset:" << Offset << ">";
 
-  OS << "<MCDataFragment ";
-  this->MCFragment::dump();
-  OS << "\n       ";
-  OS << " Contents:[";
-  for (unsigned i = 0, e = getContents().size(); i != e; ++i) {
-    if (i) OS << ",";
-    OS << hexdigit((Contents[i] >> 4) & 0xF) << hexdigit(Contents[i] & 0xF);
-  }
-  OS << "] (" << getContents().size() << " bytes)";
-
-  if (!getFixups().empty()) {
-    OS << ",\n       ";
-    OS << " Fixups:[";
-    for (fixup_iterator it = fixup_begin(), ie = fixup_end(); it != ie; ++it) {
-      if (it != fixup_begin()) OS << ",\n                ";
-      OS << *it;
+  switch (getKind()) {
+  case MCFragment::FT_Align: {
+    const MCAlignFragment *AF = cast<MCAlignFragment>(this);
+    if (AF->hasEmitNops())
+      OS << " (emit nops)";
+    OS << "\n       ";
+    OS << " Alignment:" << AF->getAlignment()
+       << " Value:" << AF->getValue() << " ValueSize:" << AF->getValueSize()
+       << " MaxBytesToEmit:" << AF->getMaxBytesToEmit() << ">";
+    break;
+  }
+  case MCFragment::FT_Data:  {
+    const MCDataFragment *DF = cast<MCDataFragment>(this);
+    OS << "\n       ";
+    OS << " Contents:[";
+    const SmallVectorImpl<char> &Contents = DF->getContents();
+    for (unsigned i = 0, e = Contents.size(); i != e; ++i) {
+      if (i) OS << ",";
+      OS << hexdigit((Contents[i] >> 4) & 0xF) << hexdigit(Contents[i] & 0xF);
+    }
+    OS << "] (" << Contents.size() << " bytes)";
+
+    if (!DF->getFixups().empty()) {
+      OS << ",\n       ";
+      OS << " Fixups:[";
+      for (MCDataFragment::const_fixup_iterator it = DF->fixup_begin(),
+             ie = DF->fixup_end(); it != ie; ++it) {
+        if (it != DF->fixup_begin()) OS << ",\n                ";
+        OS << *it;
+      }
+      OS << "]";
     }
-    OS << "]";
+    break;
+  }
+  case MCFragment::FT_Fill:  {
+    const MCFillFragment *FF = cast<MCFillFragment>(this);
+    OS << " Value:" << FF->getValue() << " ValueSize:" << FF->getValueSize()
+       << " Size:" << FF->getSize();
+    break;
+  }
+  case MCFragment::FT_Inst:  {
+    const MCInstFragment *IF = cast<MCInstFragment>(this);
+    OS << "\n       ";
+    OS << " Inst:";
+    IF->getInst().dump_pretty(OS);
+    break;
+  }
+  case MCFragment::FT_Org:  {
+    const MCOrgFragment *OF = cast<MCOrgFragment>(this);
+    OS << "\n       ";
+    OS << " Offset:" << OF->getOffset() << " Value:" << OF->getValue();
+    break;
+  }
+  case MCFragment::FT_Dwarf:  {
+    const MCDwarfLineAddrFragment *OF = cast<MCDwarfLineAddrFragment>(this);
+    OS << "\n       ";
+    OS << " AddrDelta:" << OF->getAddrDelta()
+       << " LineDelta:" << OF->getLineDelta();
+    break;
+  }
+  case MCFragment::FT_LEB: {
+    const MCLEBFragment *LF = cast<MCLEBFragment>(this);
+    OS << "\n       ";
+    OS << " Value:" << LF->getValue() << " Signed:" << LF->isSigned();
+    break;
+  }
   }
-
   OS << ">";
 }
 
-void MCFillFragment::dump() {
-  raw_ostream &OS = llvm::errs();
-
-  OS << "<MCFillFragment ";
-  this->MCFragment::dump();
-  OS << "\n       ";
-  OS << " Value:" << getValue() << " ValueSize:" << getValueSize()
-     << " Count:" << getCount() << ">";
-}
-
-void MCOrgFragment::dump() {
-  raw_ostream &OS = llvm::errs();
-
-  OS << "<MCOrgFragment ";
-  this->MCFragment::dump();
-  OS << "\n       ";
-  OS << " Offset:" << getOffset() << " Value:" << getValue() << ">";
-}
-
-void MCZeroFillFragment::dump() {
-  raw_ostream &OS = llvm::errs();
-
-  OS << "<MCZeroFillFragment ";
-  this->MCFragment::dump();
-  OS << "\n       ";
-  OS << " Size:" << getSize() << " Alignment:" << getAlignment() << ">";
-}
-
 void MCSectionData::dump() {
   raw_ostream &OS = llvm::errs();
 
   OS << "<MCSectionData";
-  OS << " Alignment:" << getAlignment() << " Address:" << Address
-     << " Size:" << Size << " FileSize:" << FileSize
-     << " Fragments:[\n      ";
+  OS << " Alignment:" << getAlignment() << " Fragments:[\n      ";
   for (iterator it = begin(), ie = end(); it != ie; ++it) {
     if (it != begin()) OS << ",\n      ";
     it->dump();