include/llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h

   1 //===-- llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h - Code emission -------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines an abstract interface that is used by the machine code
  11 // emission framework to output the code.  This allows machine code emission to
  12 // be separated from concerns such as resolution of call targets, and where the
  13 // machine code will be written (memory or disk, f.e.).
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #ifndef LLVM_CODEGEN_MACHINECODEEMITTER_H
  18 #define LLVM_CODEGEN_MACHINECODEEMITTER_H
  19
  20 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
  21 #include <vector>
  22
  23 namespace llvm {
  24
  25 class MachineBasicBlock;
  26 class MachineConstantPool;
  27 class MachineJumpTableInfo;
  28 class MachineFunction;
  29 class MachineRelocation;
  30 class Value;
  31 class GlobalValue;
  32 class Function;
  33
  34 /// MachineCodeEmitter - This class defines two sorts of methods: those for
  35 /// emitting the actual bytes of machine code, and those for emitting auxillary
  36 /// structures, such as jump tables, relocations, etc.
  37 ///
  38 /// Emission of machine code is complicated by the fact that we don't (in
  39 /// general) know the size of the machine code that we're about to emit before
  40 /// we emit it.  As such, we preallocate a certain amount of memory, and set the
  41 /// BufferBegin/BufferEnd pointers to the start and end of the buffer.  As we
  42 /// emit machine instructions, we advance the CurBufferPtr to indicate the
  43 /// location of the next byte to emit.  In the case of a buffer overflow (we
  44 /// need to emit more machine code than we have allocated space for), the
  45 /// CurBufferPtr will saturate to BufferEnd and ignore stores.  Once the entire
  46 /// function has been emitted, the overflow condition is checked, and if it has
  47 /// occurred, more memory is allocated, and we reemit the code into it.
  48 ///
  49 class MachineCodeEmitter {
  50 protected:
  51   /// BufferBegin/BufferEnd - Pointers to the start and end of the memory
  52   /// allocated for this code buffer.
  53   unsigned char *BufferBegin, *BufferEnd;
  54
  55   /// CurBufferPtr - Pointer to the next byte of memory to fill when emitting
  56   /// code.  This is guranteed to be in the range [BufferBegin,BufferEnd].  If
  57   /// this pointer is at BufferEnd, it will never move due to code emission, and
  58   /// all code emission requests will be ignored (this is the buffer overflow
  59   /// condition).
  60   unsigned char *CurBufferPtr;
  61 public:
  62   virtual ~MachineCodeEmitter() {}
  63
  64   /// startFunction - This callback is invoked when the specified function is
  65   /// about to be code generated.  This initializes the BufferBegin/End/Ptr
  66   /// fields.
  67   ///
  68   virtual void startFunction(MachineFunction &F) = 0;
  69
  70   /// finishFunction - This callback is invoked when the specified function has
  71   /// finished code generation.  If a buffer overflow has occurred, this method
  72   /// returns true (the callee is required to try again), otherwise it returns
  73   /// false.
  74   ///
  75   virtual bool finishFunction(MachineFunction &F) = 0;
  76
  77   /// emitJumpTableInfo - This callback is invoked to output the jump tables
  78   /// for the function.  In addition to a pointer to the MachineJumpTableInfo,
  79   /// this function also takes a map of MBB IDs to addresses, so that the final
  80   /// addresses of the MBBs can be written to the jump tables.
  81   virtual void emitJumpTableInfo(MachineJumpTableInfo *MJTI,
  82                                  std::vector<uint64_t> &MBBM) = 0;
  83
  84   /// startFunctionStub - This callback is invoked when the JIT needs the
  85   /// address of a function that has not been code generated yet.  The StubSize
  86   /// specifies the total size required by the stub.  Stubs are not allowed to
  87   /// have constant pools, the can only use the other emitByte*/emitWord*
  88   /// methods.
  89   ///
  90   virtual void startFunctionStub(unsigned StubSize) = 0;
  91
  92   /// finishFunctionStub - This callback is invoked to terminate a function
  93   /// stub.
  94   ///
  95   virtual void *finishFunctionStub(const Function *F) = 0;
  96
  97   /// emitByte - This callback is invoked when a byte needs to be written to the
  98   /// output stream.
  99   ///
 100   void emitByte(unsigned char B) {
 101     if (CurBufferPtr != BufferEnd)
 102       *CurBufferPtr++ = B;
 103   }
 104
 105   /// emitWordLE - This callback is invoked when a 32-bit word needs to be
 106   /// written to the output stream in little-endian format.
 107   ///
 108   void emitWordLE(unsigned W) {
 109     if (CurBufferPtr+4 <= BufferEnd) {
 110       *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >>  0);
 111       *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >>  8);
 112       *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >> 16);
 113       *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >> 24);
 114     } else {
 115       CurBufferPtr = BufferEnd;
 116     }
 117   }
 118
 119   /// emitWordBE - This callback is invoked when a 32-bit word needs to be
 120   /// written to the output stream in big-endian format.
 121   ///
 122   void emitWordBE(unsigned W) {
 123     if (CurBufferPtr+4 <= BufferEnd) {
 124       *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >> 24);
 125       *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >> 16);
 126       *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >>  8);
 127       *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >>  0);
 128     } else {
 129       CurBufferPtr = BufferEnd;
 130     }
 131   }
 132
 133   /// emitAlignment - Move the CurBufferPtr pointer up the the specified
 134   /// alignment (saturated to BufferEnd of course).
 135   void emitAlignment(unsigned Alignment) {
 136     if (Alignment == 0) Alignment = 1;
 137     // Move the current buffer ptr up to the specified alignment.
 138     CurBufferPtr =
 139       (unsigned char*)(((intptr_t)CurBufferPtr+Alignment-1) & ~(Alignment-1));
 140     if (CurBufferPtr > BufferEnd)
 141       CurBufferPtr = BufferEnd;
 142   }
 143
 144   /// allocateSpace - Allocate a block of space in the current output buffer,
 145   /// returning null (and setting conditions to indicate buffer overflow) on
 146   /// failure.  Alignment is the alignment in bytes of the buffer desired.
 147   void *allocateSpace(intptr_t Size, unsigned Alignment) {
 148     emitAlignment(Alignment);
 149     void *Result = CurBufferPtr;
 150
 151     // Allocate the space.
 152     CurBufferPtr += Size;
 153
 154     // Check for buffer overflow.
 155     if (CurBufferPtr >= BufferEnd) {
 156       CurBufferPtr = BufferEnd;
 157       Result = 0;
 158     }
 159     return Result;
 160   }
 161
 162
 163   /// getCurrentPCValue - This returns the address that the next emitted byte
 164   /// will be output to.
 165   ///
 166   virtual intptr_t getCurrentPCValue() const {
 167     return (intptr_t)CurBufferPtr;
 168   }
 169
 170   /// getCurrentPCOffset - Return the offset from the start of the emitted
 171   /// buffer that we are currently writing to.
 172   intptr_t getCurrentPCOffset() const {
 173     return CurBufferPtr-BufferBegin;
 174   }
 175
 176   /// addRelocation - Whenever a relocatable address is needed, it should be
 177   /// noted with this interface.
 178   virtual void addRelocation(const MachineRelocation &MR) = 0;
 179
 180   /// getConstantPoolEntryAddress - Return the address of the 'Index' entry in
 181   /// the constant pool that was last emitted with the emitConstantPool method.
 182   ///
 183   virtual uint64_t getConstantPoolEntryAddress(unsigned Index) = 0;
 184
 185   /// getJumpTableEntryAddress - Return the address of the jump table with index
 186   /// 'Index' in the function that last called initJumpTableInfo.
 187   ///
 188   virtual uint64_t getJumpTableEntryAddress(unsigned Index) = 0;
 189 };
 190
 191 } // End llvm namespace
 192
 193 #endif