include/llvm/MC/MCStreamer.h

   1 //===- MCStreamer.h - High-level Streaming Machine Code Output --*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file declares the MCStreamer class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef LLVM_MC_MCSTREAMER_H
  15 #define LLVM_MC_MCSTREAMER_H
  16
  17 #include "llvm/System/DataTypes.h"
  18 #include "llvm/MC/MCDirectives.h"
  19
  20 namespace llvm {
  21   class MCAsmInfo;
  22   class MCCodeEmitter;
  23   class MCContext;
  24   class MCExpr;
  25   class MCInst;
  26   class MCInstPrinter;
  27   class MCSection;
  28   class MCSymbol;
  29   class StringRef;
  30   class Twine;
  31   class raw_ostream;
  32   class formatted_raw_ostream;
  33
  34   /// MCStreamer - Streaming machine code generation interface.  This interface
  35   /// is intended to provide a programatic interface that is very similar to the
  36   /// level that an assembler .s file provides.  It has callbacks to emit bytes,
  37   /// handle directives, etc.  The implementation of this interface retains
  38   /// state to know what the current section is etc.
  39   ///
  40   /// There are multiple implementations of this interface: one for writing out
  41   /// a .s file, and implementations that write out .o files of various formats.
  42   ///
  43   class MCStreamer {
  44     MCContext &Context;
  45
  46     MCStreamer(const MCStreamer&); // DO NOT IMPLEMENT
  47     MCStreamer &operator=(const MCStreamer&); // DO NOT IMPLEMENT
  48
  49   protected:
  50     MCStreamer(MCContext &Ctx);
  51
  52     /// CurSection - This is the current section code is being emitted to, it is
  53     /// kept up to date by SwitchSection.
  54     const MCSection *CurSection;
  55
  56   public:
  57     virtual ~MCStreamer();
  58
  59     MCContext &getContext() const { return Context; }
  60
  61     /// @name Assembly File Formatting.
  62     /// @{
  63
  64     /// AddComment - Add a comment that can be emitted to the generated .s
  65     /// file if applicable as a QoI issue to make the output of the compiler
  66     /// more readable.  This only affects the MCAsmStreamer, and only when
  67     /// verbose assembly output is enabled.
  68     ///
  69     /// If the comment includes embedded \n's, they will each get the comment
  70     /// prefix as appropriate.  The added comment should not end with a \n.
  71     virtual void AddComment(const Twine &T) {}
  72
  73     /// GetCommentOS - Return a raw_ostream that comments can be written to.
  74     /// Unlike AddComment, you are required to terminate comments with \n if you
  75     /// use this method.
  76     virtual raw_ostream &GetCommentOS();
  77
  78     /// AddBlankLine - Emit a blank line to a .s file to pretty it up.
  79     virtual void AddBlankLine() {}
  80
  81     /// @}
  82
  83     /// @name Symbol & Section Management
  84     /// @{
  85
  86     /// getCurrentSection - Return the current seciton that the streamer is
  87     /// emitting code to.
  88     const MCSection *getCurrentSection() const { return CurSection; }
  89
  90     /// SwitchSection - Set the current section where code is being emitted to
  91     /// @param Section.  This is required to update CurSection.
  92     ///
  93     /// This corresponds to assembler directives like .section, .text, etc.
  94     virtual void SwitchSection(const MCSection *Section) = 0;
  95
  96     /// EmitLabel - Emit a label for @param Symbol into the current section.
  97     ///
  98     /// This corresponds to an assembler statement such as:
  99     ///   foo:
 100     ///
 101     /// @param Symbol - The symbol to emit. A given symbol should only be
 102     /// emitted as a label once, and symbols emitted as a label should never be
 103     /// used in an assignment.
 104     virtual void EmitLabel(MCSymbol *Symbol) = 0;
 105
 106     /// EmitAssemblerFlag - Note in the output the specified @param Flag
 107     virtual void EmitAssemblerFlag(MCAssemblerFlag Flag) = 0;
 108
 109     /// EmitAssignment - Emit an assignment of @param Value to @param Symbol.
 110     ///
 111     /// This corresponds to an assembler statement such as:
 112     ///  symbol = value
 113     ///
 114     /// The assignment generates no code, but has the side effect of binding the
 115     /// value in the current context. For the assembly streamer, this prints the
 116     /// binding into the .s file.
 117     ///
 118     /// @param Symbol - The symbol being assigned to.
 119     /// @param Value - The value for the symbol.
 120     virtual void EmitAssignment(MCSymbol *Symbol, const MCExpr *Value) = 0;
 121
 122     /// EmitSymbolAttribute - Add the given @param Attribute to @param Symbol.
 123     virtual void EmitSymbolAttribute(MCSymbol *Symbol,
 124                                      MCSymbolAttr Attribute) = 0;
 125
 126     /// EmitSymbolDesc - Set the @param DescValue for the @param Symbol.
 127     ///
 128     /// @param Symbol - The symbol to have its n_desc field set.
 129     /// @param DescValue - The value to set into the n_desc field.
 130     virtual void EmitSymbolDesc(MCSymbol *Symbol, unsigned DescValue) = 0;
 131
 132
 133     /// EmitELFSize - Emit an ELF .size directive.
 134     ///
 135     /// This corresponds to an assembler statement such as:
 136     ///  .size symbol, expression
 137     ///
 138     virtual void EmitELFSize(MCSymbol *Symbol, const MCExpr *Value) = 0;
 139
 140     /// EmitCommonSymbol - Emit a common symbol.
 141     ///
 142     /// @param Symbol - The common symbol to emit.
 143     /// @param Size - The size of the common symbol.
 144     /// @param ByteAlignment - The alignment of the symbol if
 145     /// non-zero. This must be a power of 2.
 146     virtual void EmitCommonSymbol(MCSymbol *Symbol, uint64_t Size,
 147                                   unsigned ByteAlignment) = 0;
 148
 149     /// EmitLocalCommonSymbol - Emit a local common (.lcomm) symbol.
 150     ///
 151     /// @param Symbol - The common symbol to emit.
 152     /// @param Size - The size of the common symbol.
 153     virtual void EmitLocalCommonSymbol(MCSymbol *Symbol, uint64_t Size) = 0;
 154
 155     /// EmitZerofill - Emit a the zerofill section and an option symbol.
 156     ///
 157     /// @param Section - The zerofill section to create and or to put the symbol
 158     /// @param Symbol - The zerofill symbol to emit, if non-NULL.
 159     /// @param Size - The size of the zerofill symbol.
 160     /// @param ByteAlignment - The alignment of the zerofill symbol if
 161     /// non-zero. This must be a power of 2 on some targets.
 162     virtual void EmitZerofill(const MCSection *Section, MCSymbol *Symbol = 0,
 163                               unsigned Size = 0,unsigned ByteAlignment = 0) = 0;
 164
 165     /// @}
 166     /// @name Generating Data
 167     /// @{
 168
 169     /// EmitBytes - Emit the bytes in \arg Data into the output.
 170     ///
 171     /// This is used to implement assembler directives such as .byte, .ascii,
 172     /// etc.
 173     virtual void EmitBytes(StringRef Data, unsigned AddrSpace) = 0;
 174
 175     /// EmitValue - Emit the expression @param Value into the output as a native
 176     /// integer of the given @param Size bytes.
 177     ///
 178     /// This is used to implement assembler directives such as .word, .quad,
 179     /// etc.
 180     ///
 181     /// @param Value - The value to emit.
 182     /// @param Size - The size of the integer (in bytes) to emit. This must
 183     /// match a native machine width.
 184     virtual void EmitValue(const MCExpr *Value, unsigned Size,
 185                            unsigned AddrSpace) = 0;
 186
 187     /// EmitIntValue - Special case of EmitValue that avoids the client having
 188     /// to pass in a MCExpr for constant integers.
 189     virtual void EmitIntValue(uint64_t Value, unsigned Size,unsigned AddrSpace);
 190
 191     /// EmitGPRel32Value - Emit the expression @param Value into the output as a
 192     /// gprel32 (32-bit GP relative) value.
 193     ///
 194     /// This is used to implement assembler directives such as .gprel32 on
 195     /// targets that support them.
 196     virtual void EmitGPRel32Value(const MCExpr *Value) = 0;
 197
 198     /// EmitFill - Emit NumBytes bytes worth of the value specified by
 199     /// FillValue.  This implements directives such as '.space'.
 200     virtual void EmitFill(uint64_t NumBytes, uint8_t FillValue,
 201                           unsigned AddrSpace);
 202
 203     /// EmitZeros - Emit NumBytes worth of zeros.  This is a convenience
 204     /// function that just wraps EmitFill.
 205     void EmitZeros(uint64_t NumBytes, unsigned AddrSpace) {
 206       EmitFill(NumBytes, 0, AddrSpace);
 207     }
 208
 209
 210     /// EmitValueToAlignment - Emit some number of copies of @param Value until
 211     /// the byte alignment @param ByteAlignment is reached.
 212     ///
 213     /// If the number of bytes need to emit for the alignment is not a multiple
 214     /// of @param ValueSize, then the contents of the emitted fill bytes is
 215     /// undefined.
 216     ///
 217     /// This used to implement the .align assembler directive.
 218     ///
 219     /// @param ByteAlignment - The alignment to reach. This must be a power of
 220     /// two on some targets.
 221     /// @param Value - The value to use when filling bytes.
 222     /// @param Size - The size of the integer (in bytes) to emit for @param
 223     /// Value. This must match a native machine width.
 224     /// @param MaxBytesToEmit - The maximum numbers of bytes to emit, or 0. If
 225     /// the alignment cannot be reached in this many bytes, no bytes are
 226     /// emitted.
 227     virtual void EmitValueToAlignment(unsigned ByteAlignment, int64_t Value = 0,
 228                                       unsigned ValueSize = 1,
 229                                       unsigned MaxBytesToEmit = 0) = 0;
 230
 231     /// EmitValueToOffset - Emit some number of copies of @param Value until the
 232     /// byte offset @param Offset is reached.
 233     ///
 234     /// This is used to implement assembler directives such as .org.
 235     ///
 236     /// @param Offset - The offset to reach. This may be an expression, but the
 237     /// expression must be associated with the current section.
 238     /// @param Value - The value to use when filling bytes.
 239     virtual void EmitValueToOffset(const MCExpr *Offset,
 240                                    unsigned char Value = 0) = 0;
 241
 242     /// @}
 243
 244     /// EmitFileDirective - Switch to a new logical file.  This is used to
 245     /// implement the '.file "foo.c"' assembler directive.
 246     virtual void EmitFileDirective(StringRef Filename) = 0;
 247
 248     /// EmitDwarfFileDirective - Associate a filename with a specified logical
 249     /// file number.  This implements the DWARF2 '.file 4 "foo.c"' assembler
 250     /// directive.
 251     virtual void EmitDwarfFileDirective(unsigned FileNo,StringRef Filename) = 0;
 252
 253     /// EmitInstruction - Emit the given @param Instruction into the current
 254     /// section.
 255     virtual void EmitInstruction(const MCInst &Inst) = 0;
 256
 257     /// Finish - Finish emission of machine code and flush any output.
 258     virtual void Finish() = 0;
 259   };
 260
 261   /// createNullStreamer - Create a dummy machine code streamer, which does
 262   /// nothing. This is useful for timing the assembler front end.
 263   MCStreamer *createNullStreamer(MCContext &Ctx);
 264
 265   /// createAsmStreamer - Create a machine code streamer which will print out
 266   /// assembly for the native target, suitable for compiling with a native
 267   /// assembler.
 268   MCStreamer *createAsmStreamer(MCContext &Ctx, formatted_raw_ostream &OS,
 269                                 const MCAsmInfo &MAI, bool isLittleEndian,
 270                                 bool isVerboseAsm,
 271                                 MCInstPrinter *InstPrint = 0,
 272                                 MCCodeEmitter *CE = 0);
 273
 274   // FIXME: These two may end up getting rolled into a single
 275   // createObjectStreamer interface, which implements the assembler backend, and
 276   // is parameterized on an output object file writer.
 277
 278   /// createMachOStream - Create a machine code streamer which will generative
 279   /// Mach-O format object files.
 280   MCStreamer *createMachOStreamer(MCContext &Ctx, raw_ostream &OS,
 281                                   MCCodeEmitter *CE = 0);
 282
 283   /// createELFStreamer - Create a machine code streamer which will generative
 284   /// ELF format object files.
 285   MCStreamer *createELFStreamer(MCContext &Ctx, raw_ostream &OS);
 286
 287 } // end namespace llvm
 288
 289 #endif