This is the first patch to put the needed bits in place to eventually allow code
authorKevin Enderby <enderby@apple.com>
Tue, 23 Feb 2010 18:26:34 +0000 (18:26 +0000)
committerKevin Enderby <enderby@apple.com>
Tue, 23 Feb 2010 18:26:34 +0000 (18:26 +0000)
to be aligned with optimal nops.  This patch does not change any functionality
and when the compiler is changed to use EmitCodeAlignment() it should also not
change the resulting output.  Once the compiler change is made and everything
looks good the next patch with the table of optimal X86 nops will be added to
WriteNopData() changing the output.  There are many FIXMEs in this patch which
will be removed when we have better target hooks (coming soon I hear).

git-svn-id: https://llvm.org/svn/llvm-project/llvm/trunk@96963 91177308-0d34-0410-b5e6-96231b3b80d8

include/llvm/MC/MCAssembler.h
include/llvm/MC/MCStreamer.h
lib/MC/MCAsmStreamer.cpp
lib/MC/MCAssembler.cpp
lib/MC/MCMachOStreamer.cpp
lib/MC/MCNullStreamer.cpp

index 4527f3c28d36269a02713c10a8256db71d9b328e..882929f2eeef80adb650dbf9bb7c5aa196e415e6 100644 (file)
@@ -195,12 +195,16 @@ class MCAlignFragment : public MCFragment {
   /// cannot be satisfied in this width then this fragment is ignored.
   unsigned MaxBytesToEmit;
 
+  /// EmitNops - true when aligning code and optimal nops to be used for filling
+  bool EmitNops;
+
 public:
   MCAlignFragment(unsigned _Alignment, int64_t _Value, unsigned _ValueSize,
-                  unsigned _MaxBytesToEmit, MCSectionData *SD = 0)
+                  unsigned _MaxBytesToEmit, bool _EmitNops,
+                 MCSectionData *SD = 0)
     : MCFragment(FT_Align, SD), Alignment(_Alignment),
       Value(_Value),ValueSize(_ValueSize),
-      MaxBytesToEmit(_MaxBytesToEmit) {}
+      MaxBytesToEmit(_MaxBytesToEmit), EmitNops(_EmitNops) {}
 
   /// @name Accessors
   /// @{
@@ -217,6 +221,8 @@ public:
 
   unsigned getMaxBytesToEmit() const { return MaxBytesToEmit; }
 
+  unsigned getEmitNops() const { return EmitNops; }
+
   /// @}
 
   static bool classof(const MCFragment *F) {
index b104b9ad570207dadde04ddc4b590e16dfe3fb25..696d024aa85a6d6ce7d34165d95743365c1a8cab 100644 (file)
@@ -232,6 +232,20 @@ namespace llvm {
                                       unsigned ValueSize = 1,
                                       unsigned MaxBytesToEmit = 0) = 0;
 
+    /// EmitCodeAlignment - Emit nops until the byte alignment @p ByteAlignment
+    /// is reached.
+    ///
+    /// This used to align code where the alignment bytes may be executed.  This
+    /// can emit different bytes for different sizes to optimize execution.
+    ///
+    /// @param ByteAlignment - The alignment to reach. This must be a power of
+    /// two on some targets.
+    /// @param MaxBytesToEmit - The maximum numbers of bytes to emit, or 0. If
+    /// the alignment cannot be reached in this many bytes, no bytes are
+    /// emitted.
+    virtual void EmitCodeAlignment(unsigned ByteAlignment,
+                                   unsigned MaxBytesToEmit = 0) = 0;
+
     /// EmitValueToOffset - Emit some number of copies of @p Value until the
     /// byte offset @p Offset is reached.
     ///
index 6add1b4abaab6fea03c125c105aeba7d5058e716..07a9553ff1d5fcdc9fd22424393790d5c2d0b3c7 100644 (file)
@@ -134,6 +134,9 @@ public:
                                     unsigned ValueSize = 1,
                                     unsigned MaxBytesToEmit = 0);
 
+  virtual void EmitCodeAlignment(unsigned ByteAlignment,
+                                 unsigned MaxBytesToEmit = 0);
+
   virtual void EmitValueToOffset(const MCExpr *Offset,
                                  unsigned char Value = 0);
 
@@ -513,6 +516,12 @@ void MCAsmStreamer::EmitValueToAlignment(unsigned ByteAlignment, int64_t Value,
   EmitEOL();
 }
 
+void MCAsmStreamer::EmitCodeAlignment(unsigned ByteAlignment,
+                                      unsigned MaxBytesToEmit) {
+  // FIXME: a hack for now to only work for x86 using the 0x90 nop opcode.
+  EmitValueToAlignment(ByteAlignment, 0x90, 1, MaxBytesToEmit);
+}
+
 void MCAsmStreamer::EmitValueToOffset(const MCExpr *Offset,
                                       unsigned char Value) {
   // FIXME: Verify that Offset is associated with the current section.
index 528c5c025d5260b4efa3699df9cafb69e1b61b33..2c698e76f92b48ce1284d17e086c8fc02700bc1c 100644 (file)
@@ -42,6 +42,8 @@ STATISTIC(EmittedFragments, "Number of emitted assembler fragments");
 static void WriteFileData(raw_ostream &OS, const MCSectionData &SD,
                           MachObjectWriter &MOW);
 
+static uint64_t WriteNopData(uint64_t Count, MachObjectWriter &MOW);
+
 /// isVirtualSection - Check if this is a section which does not actually exist
 /// in the object file.
 static bool isVirtualSection(const MCSection &Section) {
@@ -1058,6 +1060,19 @@ void MCAssembler::LayoutSection(MCSectionData &SD) {
     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, MachObjectWriter &MOW) {
+  // FIXME for now just use the 0x90 nop opcode byte.
+  for (uint64_t i = 0; i < Count; i++)
+    MOW.Write8 (uint8_t(0x90));
+
+  return Count;
+}
+
 /// WriteFileData - Write the \arg F data to the output file.
 static void WriteFileData(raw_ostream &OS, const MCFragment &F,
                           MachObjectWriter &MOW) {
@@ -1081,6 +1096,14 @@ static void WriteFileData(raw_ostream &OS, const MCFragment &F,
                         "' is not a divisor of padding size '" +
                         Twine(AF.getFileSize()) + "'");
 
+    // 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, MOW);
+      Count -= NopByteCount;
+    }
+
     for (uint64_t i = 0; i != Count; ++i) {
       switch (AF.getValueSize()) {
       default:
index 797be86caf2231c70cb9a3825b2d2ff4048e95d9..a7a8a5daed9f0e8665c95887fed3e448ade8fbbf 100644 (file)
@@ -137,6 +137,8 @@ public:
   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);
   
@@ -357,7 +359,20 @@ void MCMachOStreamer::EmitValueToAlignment(unsigned ByteAlignment,
   if (MaxBytesToEmit == 0)
     MaxBytesToEmit = ByteAlignment;
   new MCAlignFragment(ByteAlignment, Value, ValueSize, MaxBytesToEmit,
-                      CurSectionData);
+                      false /* EmitNops */, CurSectionData);
+
+  // Update the maximum alignment on the current section if necessary.
+  if (ByteAlignment > CurSectionData->getAlignment())
+    CurSectionData->setAlignment(ByteAlignment);
+}
+
+void MCMachOStreamer::EmitCodeAlignment(unsigned ByteAlignment,
+                                        unsigned MaxBytesToEmit) {
+  if (MaxBytesToEmit == 0)
+    MaxBytesToEmit = ByteAlignment;
+  // FIXME the 0x90 is the default x86 1 byte nop opcode.
+  new MCAlignFragment(ByteAlignment, 0x90, 1, MaxBytesToEmit,
+                      true /* EmitNops */, CurSectionData);
 
   // Update the maximum alignment on the current section if necessary.
   if (ByteAlignment > CurSectionData->getAlignment())
index 46e9ebfa8868f505b9eb7889826e8f31a79a04ce..ab6179907e8817a828511be4526ac5241fc84859 100644 (file)
@@ -55,6 +55,9 @@ namespace {
                                       unsigned ValueSize = 1,
                                       unsigned MaxBytesToEmit = 0) {}
 
+    virtual void EmitCodeAlignment(unsigned ByteAlignment,
+                                   unsigned MaxBytesToEmit = 0) {}
+
     virtual void EmitValueToOffset(const MCExpr *Offset,
                                    unsigned char Value = 0) {}