Unfortunately several files in MC are badly violating layering rule by using
[oota-llvm.git] / lib / MC / MCELFStreamer.cpp
index 583052d0638a5861ecc2bfd4e2868df75be3dcf7..49340edbed5ee500dd85010d2f379a2777e29864 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+#include "MCELFStreamer.h"
+#include "MCELF.h"
 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
-
-#include "llvm/MC/MCAssembler.h"
-#include "llvm/MC/MCContext.h"
 #include "llvm/MC/MCCodeEmitter.h"
 #include "llvm/MC/MCELFSymbolFlags.h"
 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
 #include "llvm/MC/MCInst.h"
-#include "llvm/MC/MCObjectStreamer.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/ELF.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
 
 using namespace llvm;
 
-namespace {
-
-class MCELFStreamer : public MCObjectStreamer {
-  void EmitInstToFragment(const MCInst &Inst);
-  void EmitInstToData(const MCInst &Inst);
-public:
-  MCELFStreamer(MCContext &Context, TargetAsmBackend &TAB,
-                  raw_ostream &OS, MCCodeEmitter *Emitter)
-    : MCObjectStreamer(Context, TAB, OS, Emitter) {}
-
-  ~MCELFStreamer() {}
-
-  /// @name MCStreamer Interface
-  /// @{
-
-  virtual void EmitLabel(MCSymbol *Symbol);
-  virtual void EmitAssemblerFlag(MCAssemblerFlag Flag);
-  virtual void EmitAssignment(MCSymbol *Symbol, const MCExpr *Value);
-  virtual void EmitSymbolAttribute(MCSymbol *Symbol, MCSymbolAttr Attribute);
-  virtual void EmitSymbolDesc(MCSymbol *Symbol, unsigned DescValue) {
-    assert(0 && "ELF doesn't support this directive");
-  }
-  virtual void EmitCommonSymbol(MCSymbol *Symbol, uint64_t Size,
-                                unsigned ByteAlignment);
-  virtual void BeginCOFFSymbolDef(const MCSymbol *Symbol) {
-    assert(0 && "ELF doesn't support this directive");
-  }
-
-  virtual void EmitCOFFSymbolStorageClass(int StorageClass) {
-    assert(0 && "ELF doesn't support this directive");
-  }
-
-  virtual void EmitCOFFSymbolType(int Type) {
-    assert(0 && "ELF doesn't support this directive");
-  }
-
-  virtual void EndCOFFSymbolDef() {
-    assert(0 && "ELF doesn't support this directive");
-  }
-
-  virtual void EmitELFSize(MCSymbol *Symbol, const MCExpr *Value) {
-     MCSymbolData &SD = getAssembler().getOrCreateSymbolData(*Symbol);
-     SD.setSize(Value);
-  }
-
-  virtual void EmitLocalCommonSymbol(MCSymbol *Symbol, uint64_t Size) {
-    assert(0 && "ELF doesn't support this directive");
-  }
-  virtual void EmitZerofill(const MCSection *Section, MCSymbol *Symbol = 0,
-                            unsigned Size = 0, unsigned ByteAlignment = 0) {
-    assert(0 && "ELF doesn't support this directive");
-  }
-  virtual void EmitTBSSSymbol(const MCSection *Section, MCSymbol *Symbol,
-                              uint64_t Size, unsigned ByteAlignment = 0) {
-    assert(0 && "ELF doesn't support this directive");
-  }
-  virtual void EmitBytes(StringRef Data, unsigned AddrSpace);
-  virtual void EmitValue(const MCExpr *Value, unsigned Size,unsigned AddrSpace);
-  virtual void EmitGPRel32Value(const MCExpr *Value) {
-    assert(0 && "ELF doesn't support this directive");
-  }
-  virtual void EmitValueToAlignment(unsigned ByteAlignment, int64_t Value = 0,
-                                    unsigned ValueSize = 1,
-                                    unsigned MaxBytesToEmit = 0);
-  virtual void EmitCodeAlignment(unsigned ByteAlignment,
-                                 unsigned MaxBytesToEmit = 0);
-  virtual void EmitValueToOffset(const MCExpr *Offset,
-                                 unsigned char Value = 0);
-
-  virtual void EmitFileDirective(StringRef Filename);
-  virtual void EmitDwarfFileDirective(unsigned FileNo, StringRef Filename) {
-    DEBUG(dbgs() << "FIXME: MCELFStreamer:EmitDwarfFileDirective not implemented\n");
-  }
-
-  virtual void EmitInstruction(const MCInst &Inst);
-  virtual void Finish();
-
-  /// @}
-};
-
-} // end anonymous namespace.
+void MCELFStreamer::InitSections() {
+  // This emulates the same behavior of GNU as. This makes it easier
+  // to compare the output as the major sections are in the same order.
+  SetSectionText();
+  SetSectionData();
+  SetSectionBss();
+  SetSectionText();
+}
 
 void MCELFStreamer::EmitLabel(MCSymbol *Symbol) {
   assert(Symbol->isUndefined() && "Cannot define a symbol twice!");
 
-  // FIXME: This is wasteful, we don't necessarily need to create a data
-  // fragment. Instead, we should mark the symbol as pointing into the data
-  // fragment if it exists, otherwise we should just queue the label and set its
-  // fragment pointer when we emit the next fragment.
-  MCDataFragment *F = getOrCreateDataFragment();
-  MCSymbolData &SD = getAssembler().getOrCreateSymbolData(*Symbol);
-  assert(!SD.getFragment() && "Unexpected fragment on symbol data!");
-  SD.setFragment(F);
-  SD.setOffset(F->getContents().size());
+  MCObjectStreamer::EmitLabel(Symbol);
 
-  Symbol->setSection(*CurSection);
+  const MCSectionELF &Section =
+    static_cast<const MCSectionELF&>(Symbol->getSection());
+  MCSymbolData &SD = getAssembler().getSymbolData(*Symbol);
+  if (Section.getFlags() & ELF::SHF_TLS)
+    MCELF::SetType(SD, ELF::STT_TLS);
 }
 
 void MCELFStreamer::EmitAssemblerFlag(MCAssemblerFlag Flag) {
   switch (Flag) {
+  case MCAF_SyntaxUnified: return; // no-op here.
+  case MCAF_Code16: return; // no-op here.
+  case MCAF_Code32: return; // no-op here.
   case MCAF_SubsectionsViaSymbols:
     getAssembler().setSubsectionsViaSymbols(true);
     return;
@@ -139,6 +63,15 @@ void MCELFStreamer::EmitAssemblerFlag(MCAssemblerFlag Flag) {
   assert(0 && "invalid assembler flag!");
 }
 
+void MCELFStreamer::EmitThumbFunc(MCSymbol *Func) {
+  // FIXME: Anything needed here to flag the function as thumb?
+
+  getAssembler().setIsThumbFunc(Func);
+
+  MCSymbolData &SD = getAssembler().getOrCreateSymbolData(*Func);
+  SD.setFlags(SD.getFlags() | ELF_Other_ThumbFunc);
+}
+
 void MCELFStreamer::EmitAssignment(MCSymbol *Symbol, const MCExpr *Value) {
   // TODO: This is exactly the same as WinCOFFStreamer. Consider merging into
   // MCObjectStreamer.
@@ -147,6 +80,21 @@ void MCELFStreamer::EmitAssignment(MCSymbol *Symbol, const MCExpr *Value) {
   Symbol->setVariableValue(AddValueSymbols(Value));
 }
 
+void MCELFStreamer::ChangeSection(const MCSection *Section) {
+  const MCSymbol *Grp = static_cast<const MCSectionELF *>(Section)->getGroup();
+  if (Grp)
+    getAssembler().getOrCreateSymbolData(*Grp);
+  this->MCObjectStreamer::ChangeSection(Section);
+}
+
+void MCELFStreamer::EmitWeakReference(MCSymbol *Alias, const MCSymbol *Symbol) {
+  getAssembler().getOrCreateSymbolData(*Symbol);
+  MCSymbolData &AliasSD = getAssembler().getOrCreateSymbolData(*Alias);
+  AliasSD.setFlags(AliasSD.getFlags() | ELF_Other_Weakref);
+  const MCExpr *Value = MCSymbolRefExpr::Create(Symbol, getContext());
+  Alias->setVariableValue(Value);
+}
+
 void MCELFStreamer::EmitSymbolAttribute(MCSymbol *Symbol,
                                           MCSymbolAttr Attribute) {
   // Indirect symbols are handled differently, to match how 'as' handles
@@ -176,6 +124,7 @@ void MCELFStreamer::EmitSymbolAttribute(MCSymbol *Symbol,
   case MCSA_LazyReference:
   case MCSA_Reference:
   case MCSA_NoDeadStrip:
+  case MCSA_SymbolResolver:
   case MCSA_PrivateExtern:
   case MCSA_WeakDefinition:
   case MCSA_WeakDefAutoPrivate:
@@ -185,52 +134,59 @@ void MCELFStreamer::EmitSymbolAttribute(MCSymbol *Symbol,
     assert(0 && "Invalid symbol attribute for ELF!");
     break;
 
+  case MCSA_ELF_TypeGnuUniqueObject:
+    // Ignore for now.
+    break;
+
   case MCSA_Global:
-    SD.setFlags(SD.getFlags() | ELF_STB_Global);
+    MCELF::SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
     SD.setExternal(true);
+    BindingExplicitlySet.insert(Symbol);
     break;
 
   case MCSA_WeakReference:
   case MCSA_Weak:
-    SD.setFlags(SD.getFlags() | ELF_STB_Weak);
+    MCELF::SetBinding(SD, ELF::STB_WEAK);
+    SD.setExternal(true);
+    BindingExplicitlySet.insert(Symbol);
     break;
 
   case MCSA_Local:
-    // ELF_STB_Local is 0, so zero the ELF_STB area
-    // SD.getFlags() | ELF_STB_Local is a NOP
-    SD.setFlags(SD.getFlags() & ~(0xf << ELF_STB_Shift));
+    MCELF::SetBinding(SD, ELF::STB_LOCAL);
+    SD.setExternal(false);
+    BindingExplicitlySet.insert(Symbol);
     break;
 
   case MCSA_ELF_TypeFunction:
-    SD.setFlags(SD.getFlags() | ELF_STT_Func);
+    MCELF::SetType(SD, ELF::STT_FUNC);
     break;
 
   case MCSA_ELF_TypeObject:
-    SD.setFlags(SD.getFlags() | ELF_STT_Object);
+    MCELF::SetType(SD, ELF::STT_OBJECT);
     break;
 
   case MCSA_ELF_TypeTLS:
-    SD.setFlags(SD.getFlags() | ELF_STT_Tls);
+    MCELF::SetType(SD, ELF::STT_TLS);
     break;
 
   case MCSA_ELF_TypeCommon:
-    SD.setFlags(SD.getFlags() | ELF_STT_Common);
+    MCELF::SetType(SD, ELF::STT_COMMON);
     break;
 
   case MCSA_ELF_TypeNoType:
-    SD.setFlags(SD.getFlags() | ELF_STT_Notype);
+    MCELF::SetType(SD, ELF::STT_NOTYPE);
     break;
 
   case MCSA_Protected:
-    SD.setFlags(SD.getFlags() | ELF_STV_Protected);
+    MCELF::SetVisibility(SD, ELF::STV_PROTECTED);
     break;
 
   case MCSA_Hidden:
-    SD.setFlags(SD.getFlags() | ELF_STV_Hidden);
+    MCELF::SetVisibility(SD, ELF::STV_HIDDEN);
     break;
 
   case MCSA_Internal:
-    SD.setFlags(SD.getFlags() | ELF_STV_Internal);
+    MCELF::SetVisibility(SD, ELF::STV_INTERNAL);
     break;
   }
 }
@@ -239,24 +195,38 @@ void MCELFStreamer::EmitCommonSymbol(MCSymbol *Symbol, uint64_t Size,
                                        unsigned ByteAlignment) {
   MCSymbolData &SD = getAssembler().getOrCreateSymbolData(*Symbol);
 
-  if ((SD.getFlags() & (0xf << ELF_STB_Shift)) == ELF_STB_Local) {
+  if (!BindingExplicitlySet.count(Symbol)) {
+    MCELF::SetBinding(SD, ELF::STB_GLOBAL);
+    SD.setExternal(true);
+  }
+
+  MCELF::SetType(SD, ELF::STT_OBJECT);
+
+  if (MCELF::GetBinding(SD) == ELF_STB_Local) {
     const MCSection *Section = getAssembler().getContext().getELFSection(".bss",
-                                                                    MCSectionELF::SHT_NOBITS,
-                                                                    MCSectionELF::SHF_WRITE |
-                                                                    MCSectionELF::SHF_ALLOC,
+                                                                    ELF::SHT_NOBITS,
+                                                                    ELF::SHF_WRITE |
+                                                                    ELF::SHF_ALLOC,
                                                                     SectionKind::getBSS());
-
-    MCSectionData &SectData = getAssembler().getOrCreateSectionData(*Section);
-    MCFragment *F = new MCFillFragment(0, 0, Size, &SectData);
-    SD.setFragment(F);
     Symbol->setSection(*Section);
-    SD.setSize(MCConstantExpr::Create(Size, getContext()));
+
+    struct LocalCommon L = {&SD, Size, ByteAlignment};
+    LocalCommons.push_back(L);
+  } else {
+    SD.setCommon(Size, ByteAlignment);
   }
 
-  SD.setFlags(SD.getFlags() | ELF_STB_Global);
-  SD.setExternal(true);
+  SD.setSize(MCConstantExpr::Create(Size, getContext()));
+}
 
-  SD.setCommon(Size, ByteAlignment);
+void MCELFStreamer::EmitLocalCommonSymbol(MCSymbol *Symbol, uint64_t Size) {
+  // FIXME: Should this be caught and done earlier?
+  MCSymbolData &SD = getAssembler().getOrCreateSymbolData(*Symbol);
+  MCELF::SetBinding(SD, ELF::STB_LOCAL);
+  SD.setExternal(false);
+  BindingExplicitlySet.insert(Symbol);
+  // FIXME: ByteAlignment is not needed here, but is required.
+  EmitCommonSymbol(Symbol, Size, 1);
 }
 
 void MCELFStreamer::EmitBytes(StringRef Data, unsigned AddrSpace) {
@@ -265,25 +235,6 @@ void MCELFStreamer::EmitBytes(StringRef Data, unsigned AddrSpace) {
   getOrCreateDataFragment()->getContents().append(Data.begin(), Data.end());
 }
 
-void MCELFStreamer::EmitValue(const MCExpr *Value, unsigned Size,
-                                unsigned AddrSpace) {
-  // TODO: This is exactly the same as WinCOFFStreamer. Consider merging into
-  // MCObjectStreamer.
-  MCDataFragment *DF = getOrCreateDataFragment();
-
-  // Avoid fixups when possible.
-  int64_t AbsValue;
-  if (AddValueSymbols(Value)->EvaluateAsAbsolute(AbsValue)) {
-    // FIXME: Endianness assumption.
-    for (unsigned i = 0; i != Size; ++i)
-      DF->getContents().push_back(uint8_t(AbsValue >> (i * 8)));
-  } else {
-    DF->addFixup(MCFixup::Create(DF->getContents().size(), AddValueSymbols(Value),
-                                 MCFixup::getKindForSize(Size)));
-    DF->getContents().resize(DF->getContents().size() + Size, 0);
-  }
-}
-
 void MCELFStreamer::EmitValueToAlignment(unsigned ByteAlignment,
                                            int64_t Value, unsigned ValueSize,
                                            unsigned MaxBytesToEmit) {
@@ -314,18 +265,11 @@ void MCELFStreamer::EmitCodeAlignment(unsigned ByteAlignment,
     getCurrentSectionData()->setAlignment(ByteAlignment);
 }
 
-void MCELFStreamer::EmitValueToOffset(const MCExpr *Offset,
-                                        unsigned char Value) {
-  // TODO: This is exactly the same as MCMachOStreamer. Consider merging into
-  // MCObjectStreamer.
-  new MCOrgFragment(*Offset, Value, getCurrentSectionData());
-}
-
 // Add a symbol for the file name of this module. This is the second
 // entry in the module's symbol table (the first being the null symbol).
 void MCELFStreamer::EmitFileDirective(StringRef Filename) {
   MCSymbol *Symbol = getAssembler().getContext().GetOrCreateSymbol(Filename);
-  Symbol->setSection(*CurSection);
+  Symbol->setSection(*getCurrentSection());
   Symbol->setAbsolute();
 
   MCSymbolData &SD = getAssembler().getOrCreateSymbolData(*Symbol);
@@ -333,21 +277,55 @@ void MCELFStreamer::EmitFileDirective(StringRef Filename) {
   SD.setFlags(ELF_STT_File | ELF_STB_Local | ELF_STV_Default);
 }
 
-void MCELFStreamer::EmitInstToFragment(const MCInst &Inst) {
-  MCInstFragment *IF = new MCInstFragment(Inst, getCurrentSectionData());
+void  MCELFStreamer::fixSymbolsInTLSFixups(const MCExpr *expr) {
+  switch (expr->getKind()) {
+  case MCExpr::Target: llvm_unreachable("Can't handle target exprs yet!");
+  case MCExpr::Constant:
+    break;
 
-  // Add the fixups and data.
-  //
-  // FIXME: Revisit this design decision when relaxation is done, we may be
-  // able to get away with not storing any extra data in the MCInst.
-  SmallVector<MCFixup, 4> Fixups;
-  SmallString<256> Code;
-  raw_svector_ostream VecOS(Code);
-  getAssembler().getEmitter().EncodeInstruction(Inst, VecOS, Fixups);
-  VecOS.flush();
+  case MCExpr::Binary: {
+    const MCBinaryExpr *be = cast<MCBinaryExpr>(expr);
+    fixSymbolsInTLSFixups(be->getLHS());
+    fixSymbolsInTLSFixups(be->getRHS());
+    break;
+  }
+
+  case MCExpr::SymbolRef: {
+    const MCSymbolRefExpr &symRef = *cast<MCSymbolRefExpr>(expr);
+    switch (symRef.getKind()) {
+    default:
+      return;
+    case MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF:
+    case MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF:
+    case MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF:
+    case MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF:
+    case MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD:
+    case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD:
+    case MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM:
+    case MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF:
+    case MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF:
+    case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TLSGD:
+    case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_TPOFF:
+    case MCSymbolRefExpr::VK_ARM_GOTTPOFF:
+      break;
+    }
+    MCSymbolData &SD = getAssembler().getOrCreateSymbolData(symRef.getSymbol());
+    MCELF::SetType(SD, ELF::STT_TLS);
+    break;
+  }
+
+  case MCExpr::Unary:
+    fixSymbolsInTLSFixups(cast<MCUnaryExpr>(expr)->getSubExpr());
+    break;
+  }
+}
+
+void MCELFStreamer::EmitInstToFragment(const MCInst &Inst) {
+  this->MCObjectStreamer::EmitInstToFragment(Inst);
+  MCInstFragment &F = *cast<MCInstFragment>(getCurrentFragment());
 
-  IF->getCode() = Code;
-  IF->getFixups() = Fixups;
+  for (unsigned i = 0, e = F.getFixups().size(); i != e; ++i)
+    fixSymbolsInTLSFixups(F.getFixups()[i].getValue());
 }
 
 void MCELFStreamer::EmitInstToData(const MCInst &Inst) {
@@ -359,6 +337,9 @@ void MCELFStreamer::EmitInstToData(const MCInst &Inst) {
   getAssembler().getEmitter().EncodeInstruction(Inst, VecOS, Fixups);
   VecOS.flush();
 
+  for (unsigned i = 0, e = Fixups.size(); i != e; ++i)
+    fixSymbolsInTLSFixups(Fixups[i].getValue());
+
   // Add the fixups and data.
   for (unsigned i = 0, e = Fixups.size(); i != e; ++i) {
     Fixups[i].setOffset(Fixups[i].getOffset() + DF->getContents().size());
@@ -367,44 +348,39 @@ void MCELFStreamer::EmitInstToData(const MCInst &Inst) {
   DF->getContents().append(Code.begin(), Code.end());
 }
 
-void MCELFStreamer::EmitInstruction(const MCInst &Inst) {
-  // Scan for values.
-  for (unsigned i = 0; i != Inst.getNumOperands(); ++i)
-    if (Inst.getOperand(i).isExpr())
-      AddValueSymbols(Inst.getOperand(i).getExpr());
+void MCELFStreamer::Finish() {
+  EmitFrames(true);
 
-  getCurrentSectionData()->setHasInstructions(true);
+  for (std::vector<LocalCommon>::const_iterator i = LocalCommons.begin(),
+                                                e = LocalCommons.end();
+       i != e; ++i) {
+    MCSymbolData *SD = i->SD;
+    uint64_t Size = i->Size;
+    unsigned ByteAlignment = i->ByteAlignment;
+    const MCSymbol &Symbol = SD->getSymbol();
+    const MCSection &Section = Symbol.getSection();
 
-  // If this instruction doesn't need relaxation, just emit it as data.
-  if (!getAssembler().getBackend().MayNeedRelaxation(Inst)) {
-    EmitInstToData(Inst);
-    return;
-  }
+    MCSectionData &SectData = getAssembler().getOrCreateSectionData(Section);
+    new MCAlignFragment(ByteAlignment, 0, 1, ByteAlignment, &SectData);
 
-  // Otherwise, if we are relaxing everything, relax the instruction as much as
-  // possible and emit it as data.
-  if (getAssembler().getRelaxAll()) {
-    MCInst Relaxed;
-    getAssembler().getBackend().RelaxInstruction(Inst, Relaxed);
-    while (getAssembler().getBackend().MayNeedRelaxation(Relaxed))
-      getAssembler().getBackend().RelaxInstruction(Relaxed, Relaxed);
-    EmitInstToData(Relaxed);
-    return;
-  }
+    MCFragment *F = new MCFillFragment(0, 0, Size, &SectData);
+    SD->setFragment(F);
 
-  // Otherwise emit to a separate fragment.
-  EmitInstToFragment(Inst);
-}
+    // Update the maximum alignment of the section if necessary.
+    if (ByteAlignment > SectData.getAlignment())
+      SectData.setAlignment(ByteAlignment);
+  }
 
-void MCELFStreamer::Finish() {
-  getAssembler().Finish();
+  this->MCObjectStreamer::Finish();
 }
 
 MCStreamer *llvm::createELFStreamer(MCContext &Context, TargetAsmBackend &TAB,
-                                      raw_ostream &OS, MCCodeEmitter *CE,
-                                      bool RelaxAll) {
+                                    raw_ostream &OS, MCCodeEmitter *CE,
+                                    bool RelaxAll, bool NoExecStack) {
   MCELFStreamer *S = new MCELFStreamer(Context, TAB, OS, CE);
   if (RelaxAll)
     S->getAssembler().setRelaxAll(true);
+  if (NoExecStack)
+    S->getAssembler().setNoExecStack(true);
   return S;
 }