ELFObjectWriter.cpp: Prune obsolete \param since r234342. [-Wdocumentation]
[oota-llvm.git] / lib / MC / MCAssembler.cpp
index ee5ac1d3c73b2816888f2c4443038991ca9d956e..a070f591dc0b406a7fb4e1bb2ebfaa8c5d4f86a8 100644 (file)
@@ -7,12 +7,12 @@
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "assembler"
 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
 #include "llvm/ADT/Twine.h"
 #include "llvm/MC/MCAsmBackend.h"
+#include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
 #include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
 #include "llvm/MC/MCCodeEmitter.h"
 #include "llvm/MC/MCContext.h"
@@ -21,6 +21,7 @@
 #include "llvm/MC/MCFixupKindInfo.h"
 #include "llvm/MC/MCObjectWriter.h"
 #include "llvm/MC/MCSection.h"
+#include "llvm/MC/MCSectionELF.h"
 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
 #include "llvm/MC/MCValue.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/LEB128.h"
 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
-
+#include <tuple>
 using namespace llvm;
 
+#define DEBUG_TYPE "assembler"
+
 namespace {
 namespace stats {
 STATISTIC(EmittedFragments, "Number of emitted assembler fragments - total");
@@ -38,6 +41,8 @@ STATISTIC(EmittedRelaxableFragments,
           "Number of emitted assembler fragments - relaxable");
 STATISTIC(EmittedDataFragments,
           "Number of emitted assembler fragments - data");
+STATISTIC(EmittedCompactEncodedInstFragments,
+          "Number of emitted assembler fragments - compact encoded inst");
 STATISTIC(EmittedAlignFragments,
           "Number of emitted assembler fragments - align");
 STATISTIC(EmittedFillFragments,
@@ -80,14 +85,15 @@ bool MCAsmLayout::isFragmentValid(const MCFragment *F) const {
   return F->getLayoutOrder() <= LastValid->getLayoutOrder();
 }
 
-void MCAsmLayout::invalidateFragmentsAfter(MCFragment *F) {
+void MCAsmLayout::invalidateFragmentsFrom(MCFragment *F) {
   // If this fragment wasn't already valid, we don't need to do anything.
   if (!isFragmentValid(F))
     return;
 
-  // Otherwise, reset the last valid fragment to this fragment.
+  // Otherwise, reset the last valid fragment to the previous fragment
+  // (if this is the first fragment, it will be NULL).
   const MCSectionData &SD = *F->getParent();
-  LastValidFragment[&SD] = F;
+  LastValidFragment[&SD] = F->getPrevNode();
 }
 
 void MCAsmLayout::ensureValid(const MCFragment *F) const {
@@ -113,36 +119,99 @@ uint64_t MCAsmLayout::getFragmentOffset(const MCFragment *F) const {
   return F->Offset;
 }
 
-uint64_t MCAsmLayout::getSymbolOffset(const MCSymbolData *SD) const {
+// Simple getSymbolOffset helper for the non-varibale case.
+static bool getLabelOffset(const MCAsmLayout &Layout, const MCSymbolData &SD,
+                           bool ReportError, uint64_t &Val) {
+  if (!SD.getFragment()) {
+    if (ReportError)
+      report_fatal_error("unable to evaluate offset to undefined symbol '" +
+                         SD.getSymbol().getName() + "'");
+    return false;
+  }
+  Val = Layout.getFragmentOffset(SD.getFragment()) + SD.getOffset();
+  return true;
+}
+
+static bool getSymbolOffsetImpl(const MCAsmLayout &Layout,
+                                const MCSymbolData *SD, bool ReportError,
+                                uint64_t &Val) {
   const MCSymbol &S = SD->getSymbol();
 
-  // If this is a variable, then recursively evaluate now.
-  if (S.isVariable()) {
-    MCValue Target;
-    if (!S.getVariableValue()->EvaluateAsRelocatable(Target, *this))
-      report_fatal_error("unable to evaluate offset for variable '" +
-                         S.getName() + "'");
+  if (!S.isVariable())
+    return getLabelOffset(Layout, *SD, ReportError, Val);
 
-    // Verify that any used symbols are defined.
-    if (Target.getSymA() && Target.getSymA()->getSymbol().isUndefined())
-      report_fatal_error("unable to evaluate offset to undefined symbol '" +
-                         Target.getSymA()->getSymbol().getName() + "'");
-    if (Target.getSymB() && Target.getSymB()->getSymbol().isUndefined())
-      report_fatal_error("unable to evaluate offset to undefined symbol '" +
-                         Target.getSymB()->getSymbol().getName() + "'");
-
-    uint64_t Offset = Target.getConstant();
-    if (Target.getSymA())
-      Offset += getSymbolOffset(&Assembler.getSymbolData(
-                                  Target.getSymA()->getSymbol()));
-    if (Target.getSymB())
-      Offset -= getSymbolOffset(&Assembler.getSymbolData(
-                                  Target.getSymB()->getSymbol()));
-    return Offset;
+  // If SD is a variable, evaluate it.
+  MCValue Target;
+  if (!S.getVariableValue()->EvaluateAsRelocatable(Target, &Layout, nullptr))
+    report_fatal_error("unable to evaluate offset for variable '" +
+                       S.getName() + "'");
+
+  uint64_t Offset = Target.getConstant();
+
+  const MCAssembler &Asm = Layout.getAssembler();
+
+  const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA();
+  if (A) {
+    uint64_t ValA;
+    if (!getLabelOffset(Layout, Asm.getSymbolData(A->getSymbol()), ReportError,
+                        ValA))
+      return false;
+    Offset += ValA;
+  }
+
+  const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB();
+  if (B) {
+    uint64_t ValB;
+    if (!getLabelOffset(Layout, Asm.getSymbolData(B->getSymbol()), ReportError,
+                        ValB))
+      return false;
+    Offset -= ValB;
   }
 
-  assert(SD->getFragment() && "Invalid getOffset() on undefined symbol!");
-  return getFragmentOffset(SD->getFragment()) + SD->getOffset();
+  Val = Offset;
+  return true;
+}
+
+bool MCAsmLayout::getSymbolOffset(const MCSymbolData *SD, uint64_t &Val) const {
+  return getSymbolOffsetImpl(*this, SD, false, Val);
+}
+
+uint64_t MCAsmLayout::getSymbolOffset(const MCSymbolData *SD) const {
+  uint64_t Val;
+  getSymbolOffsetImpl(*this, SD, true, Val);
+  return Val;
+}
+
+const MCSymbol *MCAsmLayout::getBaseSymbol(const MCSymbol &Symbol) const {
+  if (!Symbol.isVariable())
+    return &Symbol;
+
+  const MCExpr *Expr = Symbol.getVariableValue();
+  MCValue Value;
+  if (!Expr->evaluateAsValue(Value, *this))
+    llvm_unreachable("Invalid Expression");
+
+  const MCSymbolRefExpr *RefB = Value.getSymB();
+  if (RefB)
+    Assembler.getContext().FatalError(
+        SMLoc(), Twine("symbol '") + RefB->getSymbol().getName() +
+                     "' could not be evaluated in a subtraction expression");
+
+  const MCSymbolRefExpr *A = Value.getSymA();
+  if (!A)
+    return nullptr;
+
+  const MCSymbol &ASym = A->getSymbol();
+  const MCAssembler &Asm = getAssembler();
+  const MCSymbolData &ASD = Asm.getSymbolData(ASym);
+  if (ASD.isCommon()) {
+    // FIXME: we should probably add a SMLoc to MCExpr.
+    Asm.getContext().FatalError(SMLoc(),
+                                "Common symbol " + ASym.getName() +
+                                    " cannot be used in assignment expr");
+  }
+
+  return &ASym;
 }
 
 uint64_t MCAsmLayout::getSectionAddressSize(const MCSectionData *SD) const {
@@ -163,14 +232,14 @@ uint64_t MCAsmLayout::getSectionFileSize(const MCSectionData *SD) const {
 uint64_t MCAsmLayout::computeBundlePadding(const MCFragment *F,
                                            uint64_t FOffset, uint64_t FSize) {
   uint64_t BundleSize = Assembler.getBundleAlignSize();
-  assert(BundleSize > 0 && 
+  assert(BundleSize > 0 &&
          "computeBundlePadding should only be called if bundling is enabled");
   uint64_t BundleMask = BundleSize - 1;
   uint64_t OffsetInBundle = FOffset & BundleMask;
   uint64_t EndOfFragment = OffsetInBundle + FSize;
 
   // There are two kinds of bundling restrictions:
-  // 
+  //
   // 1) For alignToBundleEnd(), add padding to ensure that the fragment will
   //    *end* on a bundle boundary.
   // 2) Otherwise, check if the fragment would cross a bundle boundary. If it
@@ -208,9 +277,8 @@ MCFragment::MCFragment() : Kind(FragmentType(~0)) {
 MCFragment::~MCFragment() {
 }
 
-MCFragment::MCFragment(FragmentType _Kind, MCSectionData *_Parent)
-  : Kind(_Kind), Parent(_Parent), Atom(0), Offset(~UINT64_C(0))
-{
+MCFragment::MCFragment(FragmentType Kind, MCSectionData *Parent)
+    : Kind(Kind), Parent(Parent), Atom(nullptr), Offset(~UINT64_C(0)) {
   if (Parent)
     Parent->getFragmentList().push_back(this);
 }
@@ -222,30 +290,78 @@ MCEncodedFragment::~MCEncodedFragment() {
 
 /* *** */
 
-MCSectionData::MCSectionData() : Section(0) {}
+MCEncodedFragmentWithFixups::~MCEncodedFragmentWithFixups() {
+}
+
+/* *** */
+
+MCSectionData::MCSectionData() : Section(nullptr) {}
 
-MCSectionData::MCSectionData(const MCSection &_Section, MCAssembler *A)
-  : Section(&_Section),
-    Ordinal(~UINT32_C(0)),
-    Alignment(1),
-    BundleLockState(NotBundleLocked), BundleGroupBeforeFirstInst(false),
-    HasInstructions(false)
-{
+MCSectionData::MCSectionData(const MCSection &Section, MCAssembler *A)
+    : Section(&Section), Ordinal(~UINT32_C(0)), Alignment(1),
+      BundleLockState(NotBundleLocked), BundleLockNestingDepth(0),
+      BundleGroupBeforeFirstInst(false), HasInstructions(false) {
   if (A)
     A->getSectionList().push_back(this);
 }
 
+MCSectionData::iterator
+MCSectionData::getSubsectionInsertionPoint(unsigned Subsection) {
+  if (Subsection == 0 && SubsectionFragmentMap.empty())
+    return end();
+
+  SmallVectorImpl<std::pair<unsigned, MCFragment *> >::iterator MI =
+    std::lower_bound(SubsectionFragmentMap.begin(), SubsectionFragmentMap.end(),
+                     std::make_pair(Subsection, (MCFragment *)nullptr));
+  bool ExactMatch = false;
+  if (MI != SubsectionFragmentMap.end()) {
+    ExactMatch = MI->first == Subsection;
+    if (ExactMatch)
+      ++MI;
+  }
+  iterator IP;
+  if (MI == SubsectionFragmentMap.end())
+    IP = end();
+  else
+    IP = MI->second;
+  if (!ExactMatch && Subsection != 0) {
+    // The GNU as documentation claims that subsections have an alignment of 4,
+    // although this appears not to be the case.
+    MCFragment *F = new MCDataFragment();
+    SubsectionFragmentMap.insert(MI, std::make_pair(Subsection, F));
+    getFragmentList().insert(IP, F);
+    F->setParent(this);
+  }
+  return IP;
+}
+
+void MCSectionData::setBundleLockState(BundleLockStateType NewState) {
+  if (NewState == NotBundleLocked) {
+    if (BundleLockNestingDepth == 0) {
+      report_fatal_error("Mismatched bundle_lock/unlock directives");
+    }
+    if (--BundleLockNestingDepth == 0) {
+      BundleLockState = NotBundleLocked;
+    }
+    return;
+  }
+
+  // If any of the directives is an align_to_end directive, the whole nested
+  // group is align_to_end. So don't downgrade from align_to_end to just locked.
+  if (BundleLockState != BundleLockedAlignToEnd) {
+    BundleLockState = NewState;
+  }
+  ++BundleLockNestingDepth;
+}
+
 /* *** */
 
-MCSymbolData::MCSymbolData() : Symbol(0) {}
+MCSymbolData::MCSymbolData() : Symbol(nullptr) {}
 
-MCSymbolData::MCSymbolData(const MCSymbol &_Symbol, MCFragment *_Fragment,
-                           uint64_t _Offset, MCAssembler *A)
-  : Symbol(&_Symbol), Fragment(_Fragment), Offset(_Offset),
-    IsExternal(false), IsPrivateExtern(false),
-    CommonSize(0), SymbolSize(0), CommonAlign(0),
-    Flags(0), Index(0)
-{
+MCSymbolData::MCSymbolData(const MCSymbol &Symbol, MCFragment *Fragment,
+                           uint64_t Offset, MCAssembler *A)
+    : Symbol(&Symbol), Fragment(Fragment), Offset(Offset), SymbolSize(nullptr),
+      CommonAlign(-1U), Flags(0), Index(0) {
   if (A)
     A->getSymbolList().push_back(this);
 }
@@ -255,9 +371,10 @@ MCSymbolData::MCSymbolData(const MCSymbol &_Symbol, MCFragment *_Fragment,
 MCAssembler::MCAssembler(MCContext &Context_, MCAsmBackend &Backend_,
                          MCCodeEmitter &Emitter_, MCObjectWriter &Writer_,
                          raw_ostream &OS_)
-  : Context(Context_), Backend(Backend_), Emitter(Emitter_), Writer(Writer_),
-    OS(OS_), BundleAlignSize(0), RelaxAll(false), NoExecStack(false),
-    SubsectionsViaSymbols(false) {
+    : Context(Context_), Backend(Backend_), Emitter(Emitter_), Writer(Writer_),
+      OS(OS_), BundleAlignSize(0), RelaxAll(false),
+      SubsectionsViaSymbols(false), ELFHeaderEFlags(0) {
+  VersionMinInfo.Major = 0; // Major version == 0 for "none specified"
 }
 
 MCAssembler::~MCAssembler() {
@@ -270,15 +387,56 @@ void MCAssembler::reset() {
   SymbolMap.clear();
   IndirectSymbols.clear();
   DataRegions.clear();
+  LinkerOptions.clear();
+  FileNames.clear();
   ThumbFuncs.clear();
+  BundleAlignSize = 0;
   RelaxAll = false;
-  NoExecStack = false;
   SubsectionsViaSymbols = false;
+  ELFHeaderEFlags = 0;
+  LOHContainer.reset();
+  VersionMinInfo.Major = 0;
 
   // reset objects owned by us
   getBackend().reset();
   getEmitter().reset();
   getWriter().reset();
+  getLOHContainer().reset();
+}
+
+bool MCAssembler::isThumbFunc(const MCSymbol *Symbol) const {
+  if (ThumbFuncs.count(Symbol))
+    return true;
+
+  if (!Symbol->isVariable())
+    return false;
+
+  // FIXME: It looks like gas supports some cases of the form "foo + 2". It
+  // is not clear if that is a bug or a feature.
+  const MCExpr *Expr = Symbol->getVariableValue();
+  const MCSymbolRefExpr *Ref = dyn_cast<MCSymbolRefExpr>(Expr);
+  if (!Ref)
+    return false;
+
+  if (Ref->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None)
+    return false;
+
+  const MCSymbol &Sym = Ref->getSymbol();
+  if (!isThumbFunc(&Sym))
+    return false;
+
+  ThumbFuncs.insert(Symbol); // Cache it.
+  return true;
+}
+
+void MCAssembler::addLocalUsedInReloc(const MCSymbol &Sym) {
+  assert(Sym.isTemporary());
+  LocalsUsedInReloc.insert(&Sym);
+}
+
+bool MCAssembler::isLocalUsedInReloc(const MCSymbol &Sym) const {
+  assert(Sym.isTemporary());
+  return LocalsUsedInReloc.count(&Sym);
 }
 
 bool MCAssembler::isSymbolLinkerVisible(const MCSymbol &Symbol) const {
@@ -290,8 +448,10 @@ bool MCAssembler::isSymbolLinkerVisible(const MCSymbol &Symbol) const {
   if (!Symbol.isInSection())
     return false;
 
-  // Otherwise, check if the section requires symbols even for temporary labels.
-  return getBackend().doesSectionRequireSymbols(Symbol.getSection());
+  if (isLocalUsedInReloc(Symbol))
+    return true;
+
+  return false;
 }
 
 const MCSymbolData *MCAssembler::getAtom(const MCSymbolData *SD) const {
@@ -301,13 +461,13 @@ const MCSymbolData *MCAssembler::getAtom(const MCSymbolData *SD) const {
 
   // Absolute and undefined symbols have no defining atom.
   if (!SD->getFragment())
-    return 0;
+    return nullptr;
 
   // Non-linker visible symbols in sections which can't be atomized have no
   // defining atom.
-  if (!getBackend().isSectionAtomizable(
-        SD->getFragment()->getParent()->getSection()))
-    return 0;
+  if (!getContext().getAsmInfo()->isSectionAtomizableBySymbols(
+          SD->getFragment()->getParent()->getSection()))
+    return nullptr;
 
   // Otherwise, return the atom for the containing fragment.
   return SD->getFragment()->getAtom();
@@ -318,7 +478,11 @@ bool MCAssembler::evaluateFixup(const MCAsmLayout &Layout,
                                 MCValue &Target, uint64_t &Value) const {
   ++stats::evaluateFixup;
 
-  if (!Fixup.getValue()->EvaluateAsRelocatable(Target, Layout))
+  // FIXME: This code has some duplication with RecordRelocation. We should
+  // probably merge the two into a single callback that tries to evaluate a
+  // fixup and records a relocation if one is needed.
+  const MCExpr *Expr = Fixup.getValue();
+  if (!Expr->EvaluateAsRelocatable(Target, &Layout, &Fixup))
     getContext().FatalError(Fixup.getLoc(), "expected relocatable expression");
 
   bool IsPCRel = Backend.getFixupKindInfo(
@@ -333,14 +497,12 @@ bool MCAssembler::evaluateFixup(const MCAsmLayout &Layout,
     } else {
       const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA();
       const MCSymbol &SA = A->getSymbol();
-      if (A->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None ||
-          SA.AliasedSymbol().isUndefined()) {
+      if (A->getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None || SA.isUndefined()) {
         IsResolved = false;
       } else {
         const MCSymbolData &DataA = getSymbolData(SA);
-        IsResolved =
-          getWriter().IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(*this, DataA,
-                                                             *DF, false, true);
+        IsResolved = getWriter().IsSymbolRefDifferenceFullyResolvedImpl(
+            *this, DataA, nullptr, *DF, false, true);
       }
     }
   } else {
@@ -350,12 +512,12 @@ bool MCAssembler::evaluateFixup(const MCAsmLayout &Layout,
   Value = Target.getConstant();
 
   if (const MCSymbolRefExpr *A = Target.getSymA()) {
-    const MCSymbol &Sym = A->getSymbol().AliasedSymbol();
+    const MCSymbol &Sym = A->getSymbol();
     if (Sym.isDefined())
       Value += Layout.getSymbolOffset(&getSymbolData(Sym));
   }
   if (const MCSymbolRefExpr *B = Target.getSymB()) {
-    const MCSymbol &Sym = B->getSymbol().AliasedSymbol();
+    const MCSymbol &Sym = B->getSymbol();
     if (Sym.isDefined())
       Value -= Layout.getSymbolOffset(&getSymbolData(Sym));
   }
@@ -387,11 +549,11 @@ uint64_t MCAssembler::computeFragmentSize(const MCAsmLayout &Layout,
                                           const MCFragment &F) const {
   switch (F.getKind()) {
   case MCFragment::FT_Data:
-    return cast<MCDataFragment>(F).getContents().size();
+  case MCFragment::FT_Relaxable:
+  case MCFragment::FT_CompactEncodedInst:
+    return cast<MCEncodedFragment>(F).getContents().size();
   case MCFragment::FT_Fill:
     return cast<MCFillFragment>(F).getSize();
-  case MCFragment::FT_Relaxable:
-    return cast<MCRelaxableFragment>(F).getInstSize();
 
   case MCFragment::FT_LEB:
     return cast<MCLEBFragment>(F).getContents().size();
@@ -412,7 +574,7 @@ uint64_t MCAssembler::computeFragmentSize(const MCAsmLayout &Layout,
   }
 
   case MCFragment::FT_Org: {
-    MCOrgFragment &OF = cast<MCOrgFragment>(F);
+    const MCOrgFragment &OF = cast<MCOrgFragment>(F);
     int64_t TargetLocation;
     if (!OF.getOffset().EvaluateAsAbsolute(TargetLocation, Layout))
       report_fatal_error("expected assembly-time absolute expression");
@@ -459,7 +621,7 @@ void MCAsmLayout::layoutFragment(MCFragment *F) {
   //
   //
   //        BundlePadding
-  //             ||| 
+  //             |||
   // -------------------------------------
   //   Prev  |##########|       F        |
   // -------------------------------------
@@ -489,7 +651,7 @@ void MCAsmLayout::layoutFragment(MCFragment *F) {
 /// \brief Write the contents of a fragment to the given object writer. Expects
 ///        a MCEncodedFragment.
 static void writeFragmentContents(const MCFragment &F, MCObjectWriter *OW) {
-  MCEncodedFragment &EF = cast<MCEncodedFragment>(F);
+  const MCEncodedFragment &EF = cast<MCEncodedFragment>(F);
   OW->WriteBytes(EF.getContents());
 }
 
@@ -498,6 +660,9 @@ static void writeFragment(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
                           const MCFragment &F) {
   MCObjectWriter *OW = &Asm.getWriter();
 
+  // FIXME: Embed in fragments instead?
+  uint64_t FragmentSize = Asm.computeFragmentSize(Layout, F);
+
   // Should NOP padding be written out before this fragment?
   unsigned BundlePadding = F.getBundlePadding();
   if (BundlePadding > 0) {
@@ -506,6 +671,22 @@ static void writeFragment(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
     assert(F.hasInstructions() &&
            "Writing bundle padding for a fragment without instructions");
 
+    unsigned TotalLength = BundlePadding + static_cast<unsigned>(FragmentSize);
+    if (F.alignToBundleEnd() && TotalLength > Asm.getBundleAlignSize()) {
+      // If the padding itself crosses a bundle boundary, it must be emitted
+      // in 2 pieces, since even nop instructions must not cross boundaries.
+      //             v--------------v   <- BundleAlignSize
+      //        v---------v             <- BundlePadding
+      // ----------------------------
+      // | Prev |####|####|    F    |
+      // ----------------------------
+      //        ^-------------------^   <- TotalLength
+      unsigned DistanceToBoundary = TotalLength - Asm.getBundleAlignSize();
+      if (!Asm.getBackend().writeNopData(DistanceToBoundary, OW))
+          report_fatal_error("unable to write NOP sequence of " +
+                             Twine(DistanceToBoundary) + " bytes");
+      BundlePadding -= DistanceToBoundary;
+    }
     if (!Asm.getBackend().writeNopData(BundlePadding, OW))
       report_fatal_error("unable to write NOP sequence of " +
                          Twine(BundlePadding) + " bytes");
@@ -518,16 +699,14 @@ static void writeFragment(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 
   ++stats::EmittedFragments;
 
-  // FIXME: Embed in fragments instead?
-  uint64_t FragmentSize = Asm.computeFragmentSize(Layout, F);
   switch (F.getKind()) {
   case MCFragment::FT_Align: {
     ++stats::EmittedAlignFragments;
-    MCAlignFragment &AF = cast<MCAlignFragment>(F);
-    uint64_t Count = FragmentSize / AF.getValueSize();
-
+    const MCAlignFragment &AF = cast<MCAlignFragment>(F);
     assert(AF.getValueSize() && "Invalid virtual align in concrete fragment!");
 
+    uint64_t Count = FragmentSize / AF.getValueSize();
+
     // 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?
@@ -571,9 +750,14 @@ static void writeFragment(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
     writeFragmentContents(F, OW);
     break;
 
+  case MCFragment::FT_CompactEncodedInst:
+    ++stats::EmittedCompactEncodedInstFragments;
+    writeFragmentContents(F, OW);
+    break;
+
   case MCFragment::FT_Fill: {
     ++stats::EmittedFillFragments;
-    MCFillFragment &FF = cast<MCFillFragment>(F);
+    const MCFillFragment &FF = cast<MCFillFragment>(F);
 
     assert(FF.getValueSize() && "Invalid virtual align in concrete fragment!");
 
@@ -590,14 +774,14 @@ static void writeFragment(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
   }
 
   case MCFragment::FT_LEB: {
-    MCLEBFragment &LF = cast<MCLEBFragment>(F);
-    OW->WriteBytes(LF.getContents().str());
+    const MCLEBFragment &LF = cast<MCLEBFragment>(F);
+    OW->WriteBytes(LF.getContents());
     break;
   }
 
   case MCFragment::FT_Org: {
     ++stats::EmittedOrgFragments;
-    MCOrgFragment &OF = cast<MCOrgFragment>(F);
+    const MCOrgFragment &OF = cast<MCOrgFragment>(F);
 
     for (uint64_t i = 0, e = FragmentSize; i != e; ++i)
       OW->Write8(uint8_t(OF.getValue()));
@@ -607,12 +791,12 @@ static void writeFragment(const MCAssembler &Asm, const MCAsmLayout &Layout,
 
   case MCFragment::FT_Dwarf: {
     const MCDwarfLineAddrFragment &OF = cast<MCDwarfLineAddrFragment>(F);
-    OW->WriteBytes(OF.getContents().str());
+    OW->WriteBytes(OF.getContents());
     break;
   }
   case MCFragment::FT_DwarfFrame: {
     const MCDwarfCallFrameFragment &CF = cast<MCDwarfCallFrameFragment>(F);
-    OW->WriteBytes(CF.getContents().str());
+    OW->WriteBytes(CF.getContents());
     break;
   }
   }
@@ -636,23 +820,29 @@ void MCAssembler::writeSectionData(const MCSectionData *SD,
         // 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);
+        const 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!");
+          if (DF.getContents()[i]) {
+            if (auto *ELFSec = dyn_cast<const MCSectionELF>(&SD->getSection()))
+              report_fatal_error("non-zero initializer found in section '" +
+                  ELFSec->getSectionName() + "'");
+            else
+              report_fatal_error("non-zero initializer found in 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()) &&
+        assert((cast<MCAlignFragment>(it)->getValueSize() == 0 ||
+                cast<MCAlignFragment>(it)->getValue() == 0) &&
                "Invalid align in virtual section!");
         break;
       case MCFragment::FT_Fill:
-        assert(!cast<MCFillFragment>(it)->getValueSize() &&
+        assert((cast<MCFillFragment>(it)->getValueSize() == 0 ||
+                cast<MCFillFragment>(it)->getValue() == 0) &&
                "Invalid fill in virtual section!");
         break;
       }
@@ -672,21 +862,23 @@ void MCAssembler::writeSectionData(const MCSectionData *SD,
          Layout.getSectionAddressSize(SD));
 }
 
-
-uint64_t MCAssembler::handleFixup(const MCAsmLayout &Layout,
-                                  MCFragment &F,
-                                  const MCFixup &Fixup) {
-   // Evaluate the fixup.
-   MCValue Target;
-   uint64_t FixedValue;
-   if (!evaluateFixup(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.
-     getWriter().RecordRelocation(*this, Layout, &F, Fixup, Target, FixedValue);
-   }
-   return FixedValue;
- }
+std::pair<uint64_t, bool> MCAssembler::handleFixup(const MCAsmLayout &Layout,
+                                                   MCFragment &F,
+                                                   const MCFixup &Fixup) {
+  // Evaluate the fixup.
+  MCValue Target;
+  uint64_t FixedValue;
+  bool IsPCRel = Backend.getFixupKindInfo(Fixup.getKind()).Flags &
+                 MCFixupKindInfo::FKF_IsPCRel;
+  if (!evaluateFixup(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.
+    getWriter().RecordRelocation(*this, Layout, &F, Fixup, Target, IsPCRel,
+                                 FixedValue);
+  }
+  return std::make_pair(FixedValue, IsPCRel);
+}
 
 void MCAssembler::Finish() {
   DEBUG_WITH_TYPE("mc-dump", {
@@ -743,14 +935,17 @@ void MCAssembler::Finish() {
   for (MCAssembler::iterator it = begin(), ie = end(); it != ie; ++it) {
     for (MCSectionData::iterator it2 = it->begin(),
            ie2 = it->end(); it2 != ie2; ++it2) {
-      MCEncodedFragment *F = dyn_cast<MCEncodedFragment>(it2);
+      MCEncodedFragmentWithFixups *F =
+        dyn_cast<MCEncodedFragmentWithFixups>(it2);
       if (F) {
-        for (MCEncodedFragment::fixup_iterator it3 = F->fixup_begin(),
+        for (MCEncodedFragmentWithFixups::fixup_iterator it3 = F->fixup_begin(),
              ie3 = F->fixup_end(); it3 != ie3; ++it3) {
           MCFixup &Fixup = *it3;
-          uint64_t FixedValue = handleFixup(Layout, *F, Fixup);
+          uint64_t FixedValue;
+          bool IsPCRel;
+          std::tie(FixedValue, IsPCRel) = handleFixup(Layout, *F, Fixup);
           getBackend().applyFixup(Fixup, F->getContents().data(),
-                                  F->getContents().size(), FixedValue);
+                                  F->getContents().size(), FixedValue, IsPCRel);
         }
       }
     }
@@ -812,7 +1007,7 @@ bool MCAssembler::relaxInstruction(MCAsmLayout &Layout,
   SmallVector<MCFixup, 4> Fixups;
   SmallString<256> Code;
   raw_svector_ostream VecOS(Code);
-  getEmitter().EncodeInstruction(Relaxed, VecOS, Fixups);
+  getEmitter().EncodeInstruction(Relaxed, VecOS, Fixups, F.getSubtargetInfo());
   VecOS.flush();
 
   // Update the fragment.
@@ -824,11 +1019,11 @@ bool MCAssembler::relaxInstruction(MCAsmLayout &Layout,
 }
 
 bool MCAssembler::relaxLEB(MCAsmLayout &Layout, MCLEBFragment &LF) {
-  int64_t Value = 0;
   uint64_t OldSize = LF.getContents().size();
-  bool IsAbs = LF.getValue().EvaluateAsAbsolute(Value, Layout);
-  (void)IsAbs;
-  assert(IsAbs);
+  int64_t Value;
+  bool Abs = LF.getValue().evaluateKnownAbsolute(Value, Layout);
+  if (!Abs)
+    report_fatal_error("sleb128 and uleb128 expressions must be absolute");
   SmallString<8> &Data = LF.getContents();
   Data.clear();
   raw_svector_ostream OSE(Data);
@@ -842,32 +1037,34 @@ bool MCAssembler::relaxLEB(MCAsmLayout &Layout, MCLEBFragment &LF) {
 
 bool MCAssembler::relaxDwarfLineAddr(MCAsmLayout &Layout,
                                      MCDwarfLineAddrFragment &DF) {
-  int64_t AddrDelta = 0;
+  MCContext &Context = Layout.getAssembler().getContext();
   uint64_t OldSize = DF.getContents().size();
-  bool IsAbs = DF.getAddrDelta().EvaluateAsAbsolute(AddrDelta, Layout);
-  (void)IsAbs;
-  assert(IsAbs);
+  int64_t AddrDelta;
+  bool Abs = DF.getAddrDelta().evaluateKnownAbsolute(AddrDelta, Layout);
+  assert(Abs && "We created a line delta with an invalid expression");
+  (void) Abs;
   int64_t LineDelta;
   LineDelta = DF.getLineDelta();
   SmallString<8> &Data = DF.getContents();
   Data.clear();
   raw_svector_ostream OSE(Data);
-  MCDwarfLineAddr::Encode(LineDelta, AddrDelta, OSE);
+  MCDwarfLineAddr::Encode(Context, LineDelta, AddrDelta, OSE);
   OSE.flush();
   return OldSize != Data.size();
 }
 
 bool MCAssembler::relaxDwarfCallFrameFragment(MCAsmLayout &Layout,
                                               MCDwarfCallFrameFragment &DF) {
-  int64_t AddrDelta = 0;
+  MCContext &Context = Layout.getAssembler().getContext();
   uint64_t OldSize = DF.getContents().size();
-  bool IsAbs = DF.getAddrDelta().EvaluateAsAbsolute(AddrDelta, Layout);
-  (void)IsAbs;
-  assert(IsAbs);
+  int64_t AddrDelta;
+  bool Abs = DF.getAddrDelta().evaluateKnownAbsolute(AddrDelta, Layout);
+  assert(Abs && "We created call frame with an invalid expression");
+  (void) Abs;
   SmallString<8> &Data = DF.getContents();
   Data.clear();
   raw_svector_ostream OSE(Data);
-  MCDwarfFrameEmitter::EncodeAdvanceLoc(AddrDelta, OSE);
+  MCDwarfFrameEmitter::EncodeAdvanceLoc(Context, AddrDelta, OSE);
   OSE.flush();
   return OldSize != Data.size();
 }
@@ -877,7 +1074,7 @@ bool MCAssembler::layoutSectionOnce(MCAsmLayout &Layout, MCSectionData &SD) {
   // remain NULL if none were relaxed.
   // When a fragment is relaxed, all the fragments following it should get
   // invalidated because their offset is going to change.
-  MCFragment *FirstRelaxedFragment = NULL;
+  MCFragment *FirstRelaxedFragment = nullptr;
 
   // Attempt to relax all the fragments in the section.
   for (MCSectionData::iterator I = SD.begin(), IE = SD.end(); I != IE; ++I) {
@@ -908,7 +1105,7 @@ bool MCAssembler::layoutSectionOnce(MCAsmLayout &Layout, MCSectionData &SD) {
       FirstRelaxedFragment = I;
   }
   if (FirstRelaxedFragment) {
-    Layout.invalidateFragmentsAfter(FirstRelaxedFragment);
+    Layout.invalidateFragmentsFrom(FirstRelaxedFragment);
     return true;
   }
   return false;
@@ -955,6 +1152,8 @@ void MCFragment::dump() {
   switch (getKind()) {
   case MCFragment::FT_Align: OS << "MCAlignFragment"; break;
   case MCFragment::FT_Data:  OS << "MCDataFragment"; break;
+  case MCFragment::FT_CompactEncodedInst:
+    OS << "MCCompactEncodedInstFragment"; break;
   case MCFragment::FT_Fill:  OS << "MCFillFragment"; break;
   case MCFragment::FT_Relaxable:  OS << "MCRelaxableFragment"; break;
   case MCFragment::FT_Org:   OS << "MCOrgFragment"; break;
@@ -966,7 +1165,7 @@ void MCFragment::dump() {
   OS << "<MCFragment " << (void*) this << " LayoutOrder:" << LayoutOrder
      << " Offset:" << Offset
      << " HasInstructions:" << hasInstructions() 
-     << " BundlePadding:" << getBundlePadding() << ">";
+     << " BundlePadding:" << static_cast<unsigned>(getBundlePadding()) << ">";
 
   switch (getKind()) {
   case MCFragment::FT_Align: {
@@ -1002,6 +1201,19 @@ void MCFragment::dump() {
     }
     break;
   }
+  case MCFragment::FT_CompactEncodedInst: {
+    const MCCompactEncodedInstFragment *CEIF =
+      cast<MCCompactEncodedInstFragment>(this);
+    OS << "\n       ";
+    OS << " Contents:[";
+    const SmallVectorImpl<char> &Contents = CEIF->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)";
+    break;
+  }
   case MCFragment::FT_Fill:  {
     const MCFillFragment *FF = cast<MCFillFragment>(this);
     OS << " Value:" << FF->getValue() << " ValueSize:" << FF->getValueSize()
@@ -1057,12 +1269,14 @@ void MCSectionData::dump() {
   OS << "]>";
 }
 
-void MCSymbolData::dump() {
+void MCSymbolData::dump() const {
   raw_ostream &OS = llvm::errs();
 
   OS << "<MCSymbolData Symbol:" << getSymbol()
-     << " Fragment:" << getFragment() << " Offset:" << getOffset()
-     << " Flags:" << getFlags() << " Index:" << getIndex();
+     << " Fragment:" << getFragment();
+  if (!isCommon())
+    OS << " Offset:" << getOffset();
+  OS << " Flags:" << getFlags() << " Index:" << getIndex();
   if (isCommon())
     OS << " (common, size:" << getCommonSize()
        << " align: " << getCommonAlignment() << ")";
@@ -1095,7 +1309,9 @@ void MCAssembler::dump() {
 
 // anchors for MC*Fragment vtables
 void MCEncodedFragment::anchor() { }
+void MCEncodedFragmentWithFixups::anchor() { }
 void MCDataFragment::anchor() { }
+void MCCompactEncodedInstFragment::anchor() { }
 void MCRelaxableFragment::anchor() { }
 void MCAlignFragment::anchor() { }
 void MCFillFragment::anchor() { }