lib/MC/MCAsmStreamer.cpp

   1 //===- lib/MC/MCAsmStreamer.cpp - Text Assembly Output --------------------===//
   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 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  11 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  12 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  13 #include "llvm/MC/MCCodeEmitter.h"
  14 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  15 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  16 #include "llvm/MC/MCInst.h"
  17 #include "llvm/MC/MCInstPrinter.h"
  18 #include "llvm/MC/MCSectionMachO.h"
  19 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  20 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  21 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  22 #include "llvm/Support/Format.h"
  23 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  24 using namespace llvm;
  25
  26 namespace {
  27
  28 class MCAsmStreamer : public MCStreamer {
  29   raw_ostream &OS;
  30   const MCAsmInfo &MAI;
  31   bool IsLittleEndian;
  32   MCInstPrinter *InstPrinter;
  33   MCCodeEmitter *Emitter;
  34 public:
  35   MCAsmStreamer(MCContext &Context, raw_ostream &_OS, const MCAsmInfo &tai,
  36                 bool isLittleEndian, MCInstPrinter *_Printer,
  37                 MCCodeEmitter *_Emitter)
  38     : MCStreamer(Context), OS(_OS), MAI(tai), InstPrinter(_Printer),
  39       Emitter(_Emitter) {}
  40   ~MCAsmStreamer() {}
  41
  42   bool isLittleEndian() const { return IsLittleEndian; }
  43
  44   /// @name MCStreamer Interface
  45   /// @{
  46
  47   virtual void SwitchSection(const MCSection *Section);
  48
  49   virtual void EmitLabel(MCSymbol *Symbol);
  50
  51   virtual void EmitAssemblerFlag(AssemblerFlag Flag);
  52
  53   virtual void EmitAssignment(MCSymbol *Symbol, const MCExpr *Value);
  54
  55   virtual void EmitSymbolAttribute(MCSymbol *Symbol, SymbolAttr Attribute);
  56
  57   virtual void EmitSymbolDesc(MCSymbol *Symbol, unsigned DescValue);
  58
  59   virtual void EmitCommonSymbol(MCSymbol *Symbol, unsigned Size,
  60                                 unsigned ByteAlignment);
  61
  62   virtual void EmitZerofill(const MCSection *Section, MCSymbol *Symbol = 0,
  63                             unsigned Size = 0, unsigned ByteAlignment = 0);
  64
  65   virtual void EmitBytes(StringRef Data, unsigned AddrSpace);
  66
  67   virtual void EmitValue(const MCExpr *Value, unsigned Size,unsigned AddrSpace);
  68   virtual void EmitIntValue(uint64_t Value, unsigned Size, unsigned AddrSpace);
  69
  70   virtual void EmitFill(uint64_t NumBytes, uint8_t FillValue,
  71                         unsigned AddrSpace);
  72
  73   virtual void EmitValueToAlignment(unsigned ByteAlignment, int64_t Value = 0,
  74                                     unsigned ValueSize = 1,
  75                                     unsigned MaxBytesToEmit = 0);
  76
  77   virtual void EmitValueToOffset(const MCExpr *Offset,
  78                                  unsigned char Value = 0);
  79
  80   virtual void EmitInstruction(const MCInst &Inst);
  81
  82   virtual void Finish();
  83
  84   /// @}
  85 };
  86
  87 } // end anonymous namespace.
  88
  89 static inline int64_t truncateToSize(int64_t Value, unsigned Bytes) {
  90   assert(Bytes && "Invalid size!");
  91   return Value & ((uint64_t) (int64_t) -1 >> (64 - Bytes * 8));
  92 }
  93
  94 static inline const MCExpr *truncateToSize(const MCExpr *Value,
  95                                            unsigned Bytes) {
  96   // FIXME: Do we really need this routine?
  97   return Value;
  98 }
  99
 100 void MCAsmStreamer::SwitchSection(const MCSection *Section) {
 101   assert(Section && "Cannot switch to a null section!");
 102   if (Section != CurSection) {
 103     CurSection = Section;
 104     Section->PrintSwitchToSection(MAI, OS);
 105   }
 106 }
 107
 108 void MCAsmStreamer::EmitLabel(MCSymbol *Symbol) {
 109   assert(Symbol->isUndefined() && "Cannot define a symbol twice!");
 110   assert(CurSection && "Cannot emit before setting section!");
 111
 112   OS << *Symbol << ":\n";
 113   Symbol->setSection(*CurSection);
 114 }
 115
 116 void MCAsmStreamer::EmitAssemblerFlag(AssemblerFlag Flag) {
 117   switch (Flag) {
 118   default: assert(0 && "Invalid flag!");
 119   case SubsectionsViaSymbols: OS << ".subsections_via_symbols"; break;
 120   }
 121   OS << '\n';
 122 }
 123
 124 void MCAsmStreamer::EmitAssignment(MCSymbol *Symbol, const MCExpr *Value) {
 125   // Only absolute symbols can be redefined.
 126   assert((Symbol->isUndefined() || Symbol->isAbsolute()) &&
 127          "Cannot define a symbol twice!");
 128
 129   OS << *Symbol << " = " << *Value << '\n';
 130
 131   // FIXME: Lift context changes into super class.
 132   // FIXME: Set associated section.
 133   Symbol->setValue(Value);
 134 }
 135
 136 void MCAsmStreamer::EmitSymbolAttribute(MCSymbol *Symbol,
 137                                         SymbolAttr Attribute) {
 138   switch (Attribute) {
 139   case Global:         OS << ".globl";           break;
 140   case Hidden:         OS << ".hidden";          break;
 141   case IndirectSymbol: OS << ".indirect_symbol"; break;
 142   case Internal:       OS << ".internal";        break;
 143   case LazyReference:  OS << ".lazy_reference";  break;
 144   case NoDeadStrip:    OS << ".no_dead_strip";   break;
 145   case PrivateExtern:  OS << ".private_extern";  break;
 146   case Protected:      OS << ".protected";       break;
 147   case Reference:      OS << ".reference";       break;
 148   case Weak:           OS << ".weak";            break;
 149   case WeakDefinition: OS << ".weak_definition"; break;
 150   case WeakReference:  OS << ".weak_reference";  break;
 151   }
 152
 153   OS << ' ' << *Symbol << '\n';
 154 }
 155
 156 void MCAsmStreamer::EmitSymbolDesc(MCSymbol *Symbol, unsigned DescValue) {
 157   OS << ".desc" << ' ' << *Symbol << ',' << DescValue << '\n';
 158 }
 159
 160 void MCAsmStreamer::EmitCommonSymbol(MCSymbol *Symbol, unsigned Size,
 161                                      unsigned ByteAlignment) {
 162   OS << MAI.getCOMMDirective() << *Symbol << ',' << Size;
 163   if (ByteAlignment != 0 && MAI.getCOMMDirectiveTakesAlignment()) {
 164     if (MAI.getAlignmentIsInBytes())
 165       OS << ',' << ByteAlignment;
 166     else
 167       OS << ',' << Log2_32(ByteAlignment);
 168   }
 169   OS << '\n';
 170 }
 171
 172 void MCAsmStreamer::EmitZerofill(const MCSection *Section, MCSymbol *Symbol,
 173                                  unsigned Size, unsigned ByteAlignment) {
 174   // Note: a .zerofill directive does not switch sections.
 175   OS << ".zerofill ";
 176
 177   // This is a mach-o specific directive.
 178   const MCSectionMachO *MOSection = ((const MCSectionMachO*)Section);
 179   OS << MOSection->getSegmentName() << "," << MOSection->getSectionName();
 180
 181   if (Symbol != NULL) {
 182     OS << ',' << *Symbol << ',' << Size;
 183     if (ByteAlignment != 0)
 184       OS << ',' << Log2_32(ByteAlignment);
 185   }
 186   OS << '\n';
 187 }
 188
 189 void MCAsmStreamer::EmitBytes(StringRef Data, unsigned AddrSpace) {
 190   assert(CurSection && "Cannot emit contents before setting section!");
 191   const char *Directive = MAI.getData8bitsDirective(AddrSpace);
 192   for (unsigned i = 0, e = Data.size(); i != e; ++i)
 193     OS << Directive << (unsigned)(unsigned char)Data[i] << '\n';
 194 }
 195
 196 /// EmitIntValue - Special case of EmitValue that avoids the client having
 197 /// to pass in a MCExpr for constant integers.
 198 void MCAsmStreamer::EmitIntValue(uint64_t Value, unsigned Size,
 199                                  unsigned AddrSpace) {
 200   assert(CurSection && "Cannot emit contents before setting section!");
 201   const char *Directive = 0;
 202   switch (Size) {
 203   default: break;
 204   case 1: Directive = MAI.getData8bitsDirective(AddrSpace); break;
 205   case 2: Directive = MAI.getData16bitsDirective(AddrSpace); break;
 206   case 4: Directive = MAI.getData32bitsDirective(AddrSpace); break;
 207   case 8:
 208     Directive = MAI.getData64bitsDirective(AddrSpace);
 209     // If the target doesn't support 64-bit data, emit as two 32-bit halves.
 210     if (Directive) break;
 211     if (isLittleEndian()) {
 212       EmitIntValue((uint32_t)(Value >> 0 ), 4, AddrSpace);
 213       EmitIntValue((uint32_t)(Value >> 32), 4, AddrSpace);
 214     } else {
 215       EmitIntValue((uint32_t)(Value >> 32), 4, AddrSpace);
 216       EmitIntValue((uint32_t)(Value >> 0 ), 4, AddrSpace);
 217     }
 218     return;
 219   }
 220
 221   assert(Directive && "Invalid size for machine code value!");
 222   OS << Directive << truncateToSize(Value, Size) << '\n';
 223 }
 224
 225 void MCAsmStreamer::EmitValue(const MCExpr *Value, unsigned Size,
 226                               unsigned AddrSpace) {
 227   assert(CurSection && "Cannot emit contents before setting section!");
 228   const char *Directive = 0;
 229   switch (Size) {
 230   default: break;
 231   case 1: Directive = MAI.getData8bitsDirective(AddrSpace); break;
 232   case 2: Directive = MAI.getData16bitsDirective(AddrSpace); break;
 233   case 4: Directive = MAI.getData32bitsDirective(AddrSpace); break;
 234   case 8: Directive = MAI.getData64bitsDirective(AddrSpace); break;
 235   }
 236
 237   assert(Directive && "Invalid size for machine code value!");
 238   OS << Directive << *truncateToSize(Value, Size) << '\n';
 239 }
 240
 241 /// EmitFill - Emit NumBytes bytes worth of the value specified by
 242 /// FillValue.  This implements directives such as '.space'.
 243 void MCAsmStreamer::EmitFill(uint64_t NumBytes, uint8_t FillValue,
 244                              unsigned AddrSpace) {
 245   if (NumBytes == 0) return;
 246
 247   if (AddrSpace == 0)
 248     if (const char *ZeroDirective = MAI.getZeroDirective()) {
 249       OS << ZeroDirective << NumBytes;
 250       if (FillValue != 0)
 251         OS << ',' << (int)FillValue;
 252       OS << '\n';
 253       return;
 254     }
 255
 256   // Emit a byte at a time.
 257   MCStreamer::EmitFill(NumBytes, FillValue, AddrSpace);
 258 }
 259
 260 void MCAsmStreamer::EmitValueToAlignment(unsigned ByteAlignment, int64_t Value,
 261                                          unsigned ValueSize,
 262                                          unsigned MaxBytesToEmit) {
 263   // Some assemblers don't support non-power of two alignments, so we always
 264   // emit alignments as a power of two if possible.
 265   if (isPowerOf2_32(ByteAlignment)) {
 266     switch (ValueSize) {
 267     default: llvm_unreachable("Invalid size for machine code value!");
 268     case 1: OS << MAI.getAlignDirective(); break;
 269     // FIXME: use MAI for this!
 270     case 2: OS << ".p2alignw "; break;
 271     case 4: OS << ".p2alignl "; break;
 272     case 8: llvm_unreachable("Unsupported alignment size!");
 273     }
 274
 275     if (MAI.getAlignmentIsInBytes())
 276       OS << ByteAlignment;
 277     else
 278       OS << Log2_32(ByteAlignment);
 279
 280     if (Value || MaxBytesToEmit) {
 281       OS << ", 0x";
 282       OS.write_hex(truncateToSize(Value, ValueSize));
 283
 284       if (MaxBytesToEmit)
 285         OS << ", " << MaxBytesToEmit;
 286     }
 287     OS << '\n';
 288     return;
 289   }
 290
 291   // Non-power of two alignment.  This is not widely supported by assemblers.
 292   // FIXME: Parameterize this based on MAI.
 293   switch (ValueSize) {
 294   default: llvm_unreachable("Invalid size for machine code value!");
 295   case 1: OS << ".balign";  break;
 296   case 2: OS << ".balignw"; break;
 297   case 4: OS << ".balignl"; break;
 298   case 8: llvm_unreachable("Unsupported alignment size!");
 299   }
 300
 301   OS << ' ' << ByteAlignment;
 302   OS << ", " << truncateToSize(Value, ValueSize);
 303   if (MaxBytesToEmit)
 304     OS << ", " << MaxBytesToEmit;
 305   OS << '\n';
 306 }
 307
 308 void MCAsmStreamer::EmitValueToOffset(const MCExpr *Offset,
 309                                       unsigned char Value) {
 310   // FIXME: Verify that Offset is associated with the current section.
 311   OS << ".org " << *Offset << ", " << (unsigned) Value << '\n';
 312 }
 313
 314 void MCAsmStreamer::EmitInstruction(const MCInst &Inst) {
 315   assert(CurSection && "Cannot emit contents before setting section!");
 316
 317   // If we have an AsmPrinter, use that to print.
 318   if (InstPrinter) {
 319     InstPrinter->printInst(&Inst);
 320     OS << '\n';
 321
 322     // Show the encoding if we have a code emitter.
 323     if (Emitter) {
 324       SmallString<256> Code;
 325       raw_svector_ostream VecOS(Code);
 326       Emitter->EncodeInstruction(Inst, VecOS);
 327       VecOS.flush();
 328
 329       OS.indent(20);
 330       OS << " # encoding: [";
 331       for (unsigned i = 0, e = Code.size(); i != e; ++i) {
 332         if (i)
 333           OS << ',';
 334         OS << format("%#04x", uint8_t(Code[i]));
 335       }
 336       OS << "]\n";
 337     }
 338
 339     return;
 340   }
 341
 342   // Otherwise fall back to a structural printing for now. Eventually we should
 343   // always have access to the target specific printer.
 344   Inst.print(OS, &MAI);
 345   OS << '\n';
 346 }
 347
 348 void MCAsmStreamer::Finish() {
 349   OS.flush();
 350 }
 351
 352 MCStreamer *llvm::createAsmStreamer(MCContext &Context, raw_ostream &OS,
 353                                     const MCAsmInfo &MAI, bool isLittleEndian,
 354                                     MCInstPrinter *IP,
 355                                     MCCodeEmitter *CE) {
 356   return new MCAsmStreamer(Context, OS, MAI, isLittleEndian, IP, CE);
 357 }