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/MC/MCAsmInfo.h"
  12 #include "llvm/MC/MCCodeEmitter.h"
  13 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  14 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  15 #include "llvm/MC/MCInst.h"
  16 #include "llvm/MC/MCInstPrinter.h"
  17 #include "llvm/MC/MCSectionMachO.h"
  18 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  19 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  20 #include "llvm/ADT/Twine.h"
  21 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  22 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  23 #include "llvm/Support/Format.h"
  24 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  25 using namespace llvm;
  26
  27 namespace {
  28
  29 class MCAsmStreamer : public MCStreamer {
  30   formatted_raw_ostream &OS;
  31   const MCAsmInfo &MAI;
  32   bool IsLittleEndian, IsVerboseAsm;
  33   MCInstPrinter *InstPrinter;
  34   MCCodeEmitter *Emitter;
  35
  36   SmallString<128> CommentToEmit;
  37 public:
  38   MCAsmStreamer(MCContext &Context, formatted_raw_ostream &os,
  39                 const MCAsmInfo &mai,
  40                 bool isLittleEndian, bool isVerboseAsm, MCInstPrinter *printer,
  41                 MCCodeEmitter *emitter)
  42     : MCStreamer(Context), OS(os), MAI(mai), IsLittleEndian(isLittleEndian),
  43       IsVerboseAsm(isVerboseAsm), InstPrinter(printer), Emitter(emitter) {}
  44   ~MCAsmStreamer() {}
  45
  46   bool isLittleEndian() const { return IsLittleEndian; }
  47
  48
  49   inline void EmitEOL() {
  50     if (CommentToEmit.empty()) {
  51       OS << '\n';
  52       return;
  53     }
  54     EmitCommentsAndEOL();
  55   }
  56   void EmitCommentsAndEOL();
  57
  58   /// addComment - Add a comment that can be emitted to the generated .s
  59   /// file if applicable as a QoI issue to make the output of the compiler
  60   /// more readable.  This only affects the MCAsmStreamer, and only when
  61   /// verbose assembly output is enabled.
  62   virtual void addComment(const Twine &T);
  63
  64   /// @name MCStreamer Interface
  65   /// @{
  66
  67   virtual void SwitchSection(const MCSection *Section);
  68
  69   virtual void EmitLabel(MCSymbol *Symbol);
  70
  71   virtual void EmitAssemblerFlag(AssemblerFlag Flag);
  72
  73   virtual void EmitAssignment(MCSymbol *Symbol, const MCExpr *Value);
  74
  75   virtual void EmitSymbolAttribute(MCSymbol *Symbol, SymbolAttr Attribute);
  76
  77   virtual void EmitSymbolDesc(MCSymbol *Symbol, unsigned DescValue);
  78
  79   virtual void EmitCommonSymbol(MCSymbol *Symbol, unsigned Size,
  80                                 unsigned ByteAlignment);
  81
  82   virtual void EmitZerofill(const MCSection *Section, MCSymbol *Symbol = 0,
  83                             unsigned Size = 0, unsigned ByteAlignment = 0);
  84
  85   virtual void EmitBytes(StringRef Data, unsigned AddrSpace);
  86
  87   virtual void EmitValue(const MCExpr *Value, unsigned Size,unsigned AddrSpace);
  88   virtual void EmitIntValue(uint64_t Value, unsigned Size, unsigned AddrSpace);
  89
  90   virtual void EmitFill(uint64_t NumBytes, uint8_t FillValue,
  91                         unsigned AddrSpace);
  92
  93   virtual void EmitValueToAlignment(unsigned ByteAlignment, int64_t Value = 0,
  94                                     unsigned ValueSize = 1,
  95                                     unsigned MaxBytesToEmit = 0);
  96
  97   virtual void EmitValueToOffset(const MCExpr *Offset,
  98                                  unsigned char Value = 0);
  99
 100   virtual void EmitInstruction(const MCInst &Inst);
 101
 102   virtual void Finish();
 103
 104   /// @}
 105 };
 106
 107 } // end anonymous namespace.
 108
 109 /// addComment - Add a comment that can be emitted to the generated .s
 110 /// file if applicable as a QoI issue to make the output of the compiler
 111 /// more readable.  This only affects the MCAsmStreamer, and only when
 112 /// verbose assembly output is enabled.
 113 void MCAsmStreamer::addComment(const Twine &T) {
 114   if (!IsVerboseAsm) return;
 115   // Each comment goes on its own line.
 116   if (!CommentToEmit.empty())
 117     CommentToEmit.push_back('\n');
 118   T.toVector(CommentToEmit);
 119 }
 120
 121 void MCAsmStreamer::EmitCommentsAndEOL() {
 122   StringRef Comments = CommentToEmit.str();
 123   while (!Comments.empty()) {
 124     // Emit a line of comments.
 125     OS.PadToColumn(MAI.getCommentColumn());
 126     size_t Position = Comments.find('\n');
 127     OS << MAI.getCommentString() << ' ' << Comments.substr(0, Position) << '\n';
 128
 129     if (Position == StringRef::npos) break;
 130     Comments = Comments.substr(Position+1);
 131   }
 132
 133   CommentToEmit.clear();
 134 }
 135
 136
 137 static inline int64_t truncateToSize(int64_t Value, unsigned Bytes) {
 138   assert(Bytes && "Invalid size!");
 139   return Value & ((uint64_t) (int64_t) -1 >> (64 - Bytes * 8));
 140 }
 141
 142 static inline const MCExpr *truncateToSize(const MCExpr *Value,
 143                                            unsigned Bytes) {
 144   // FIXME: Do we really need this routine?
 145   return Value;
 146 }
 147
 148 void MCAsmStreamer::SwitchSection(const MCSection *Section) {
 149   assert(Section && "Cannot switch to a null section!");
 150   if (Section != CurSection) {
 151     CurSection = Section;
 152     Section->PrintSwitchToSection(MAI, OS);
 153   }
 154 }
 155
 156 void MCAsmStreamer::EmitLabel(MCSymbol *Symbol) {
 157   assert(Symbol->isUndefined() && "Cannot define a symbol twice!");
 158   assert(CurSection && "Cannot emit before setting section!");
 159
 160   OS << *Symbol << ":\n";
 161   Symbol->setSection(*CurSection);
 162 }
 163
 164 void MCAsmStreamer::EmitAssemblerFlag(AssemblerFlag Flag) {
 165   switch (Flag) {
 166   default: assert(0 && "Invalid flag!");
 167   case SubsectionsViaSymbols: OS << ".subsections_via_symbols"; break;
 168   }
 169   OS << '\n';
 170 }
 171
 172 void MCAsmStreamer::EmitAssignment(MCSymbol *Symbol, const MCExpr *Value) {
 173   // Only absolute symbols can be redefined.
 174   assert((Symbol->isUndefined() || Symbol->isAbsolute()) &&
 175          "Cannot define a symbol twice!");
 176
 177   OS << *Symbol << " = " << *Value << '\n';
 178
 179   // FIXME: Lift context changes into super class.
 180   // FIXME: Set associated section.
 181   Symbol->setValue(Value);
 182 }
 183
 184 void MCAsmStreamer::EmitSymbolAttribute(MCSymbol *Symbol,
 185                                         SymbolAttr Attribute) {
 186   switch (Attribute) {
 187   case Global:         OS << MAI.getGlobalDirective(); break; // .globl
 188   case Hidden:         OS << ".hidden ";          break;
 189   case IndirectSymbol: OS << ".indirect_symbol "; break;
 190   case Internal:       OS << ".internal ";        break;
 191   case LazyReference:  OS << ".lazy_reference ";  break;
 192   case NoDeadStrip:    OS << ".no_dead_strip ";   break;
 193   case PrivateExtern:  OS << ".private_extern ";  break;
 194   case Protected:      OS << ".protected ";       break;
 195   case Reference:      OS << ".reference ";       break;
 196   case Weak:           OS << ".weak ";            break;
 197   case WeakDefinition: OS << ".weak_definition "; break;
 198   case WeakReference:  OS << ".weak_reference ";  break;
 199   }
 200
 201   OS << *Symbol << '\n';
 202 }
 203
 204 void MCAsmStreamer::EmitSymbolDesc(MCSymbol *Symbol, unsigned DescValue) {
 205   OS << ".desc" << ' ' << *Symbol << ',' << DescValue << '\n';
 206 }
 207
 208 void MCAsmStreamer::EmitCommonSymbol(MCSymbol *Symbol, unsigned Size,
 209                                      unsigned ByteAlignment) {
 210   OS << MAI.getCOMMDirective() << *Symbol << ',' << Size;
 211   if (ByteAlignment != 0 && MAI.getCOMMDirectiveTakesAlignment()) {
 212     if (MAI.getAlignmentIsInBytes())
 213       OS << ',' << ByteAlignment;
 214     else
 215       OS << ',' << Log2_32(ByteAlignment);
 216   }
 217   OS << '\n';
 218 }
 219
 220 void MCAsmStreamer::EmitZerofill(const MCSection *Section, MCSymbol *Symbol,
 221                                  unsigned Size, unsigned ByteAlignment) {
 222   // Note: a .zerofill directive does not switch sections.
 223   OS << ".zerofill ";
 224
 225   // This is a mach-o specific directive.
 226   const MCSectionMachO *MOSection = ((const MCSectionMachO*)Section);
 227   OS << MOSection->getSegmentName() << "," << MOSection->getSectionName();
 228
 229   if (Symbol != NULL) {
 230     OS << ',' << *Symbol << ',' << Size;
 231     if (ByteAlignment != 0)
 232       OS << ',' << Log2_32(ByteAlignment);
 233   }
 234   OS << '\n';
 235 }
 236
 237 void MCAsmStreamer::EmitBytes(StringRef Data, unsigned AddrSpace) {
 238   assert(CurSection && "Cannot emit contents before setting section!");
 239   const char *Directive = MAI.getData8bitsDirective(AddrSpace);
 240   for (unsigned i = 0, e = Data.size(); i != e; ++i)
 241     OS << Directive << (unsigned)(unsigned char)Data[i] << '\n';
 242 }
 243
 244 /// EmitIntValue - Special case of EmitValue that avoids the client having
 245 /// to pass in a MCExpr for constant integers.
 246 void MCAsmStreamer::EmitIntValue(uint64_t Value, unsigned Size,
 247                                  unsigned AddrSpace) {
 248   assert(CurSection && "Cannot emit contents before setting section!");
 249   const char *Directive = 0;
 250   switch (Size) {
 251   default: break;
 252   case 1: Directive = MAI.getData8bitsDirective(AddrSpace); break;
 253   case 2: Directive = MAI.getData16bitsDirective(AddrSpace); break;
 254   case 4: Directive = MAI.getData32bitsDirective(AddrSpace); break;
 255   case 8:
 256     Directive = MAI.getData64bitsDirective(AddrSpace);
 257     // If the target doesn't support 64-bit data, emit as two 32-bit halves.
 258     if (Directive) break;
 259     if (isLittleEndian()) {
 260       EmitIntValue((uint32_t)(Value >> 0 ), 4, AddrSpace);
 261       EmitIntValue((uint32_t)(Value >> 32), 4, AddrSpace);
 262     } else {
 263       EmitIntValue((uint32_t)(Value >> 32), 4, AddrSpace);
 264       EmitIntValue((uint32_t)(Value >> 0 ), 4, AddrSpace);
 265     }
 266     return;
 267   }
 268
 269   assert(Directive && "Invalid size for machine code value!");
 270   OS << Directive << truncateToSize(Value, Size);
 271   EmitEOL();
 272 }
 273
 274 void MCAsmStreamer::EmitValue(const MCExpr *Value, unsigned Size,
 275                               unsigned AddrSpace) {
 276   assert(CurSection && "Cannot emit contents before setting section!");
 277   const char *Directive = 0;
 278   switch (Size) {
 279   default: break;
 280   case 1: Directive = MAI.getData8bitsDirective(AddrSpace); break;
 281   case 2: Directive = MAI.getData16bitsDirective(AddrSpace); break;
 282   case 4: Directive = MAI.getData32bitsDirective(AddrSpace); break;
 283   case 8: Directive = MAI.getData64bitsDirective(AddrSpace); break;
 284   }
 285
 286   assert(Directive && "Invalid size for machine code value!");
 287   OS << Directive << *truncateToSize(Value, Size);
 288   EmitEOL();
 289 }
 290
 291 /// EmitFill - Emit NumBytes bytes worth of the value specified by
 292 /// FillValue.  This implements directives such as '.space'.
 293 void MCAsmStreamer::EmitFill(uint64_t NumBytes, uint8_t FillValue,
 294                              unsigned AddrSpace) {
 295   if (NumBytes == 0) return;
 296
 297   if (AddrSpace == 0)
 298     if (const char *ZeroDirective = MAI.getZeroDirective()) {
 299       OS << ZeroDirective << NumBytes;
 300       if (FillValue != 0)
 301         OS << ',' << (int)FillValue;
 302       EmitEOL();
 303       return;
 304     }
 305
 306   // Emit a byte at a time.
 307   MCStreamer::EmitFill(NumBytes, FillValue, AddrSpace);
 308 }
 309
 310 void MCAsmStreamer::EmitValueToAlignment(unsigned ByteAlignment, int64_t Value,
 311                                          unsigned ValueSize,
 312                                          unsigned MaxBytesToEmit) {
 313   // Some assemblers don't support non-power of two alignments, so we always
 314   // emit alignments as a power of two if possible.
 315   if (isPowerOf2_32(ByteAlignment)) {
 316     switch (ValueSize) {
 317     default: llvm_unreachable("Invalid size for machine code value!");
 318     case 1: OS << MAI.getAlignDirective(); break;
 319     // FIXME: use MAI for this!
 320     case 2: OS << ".p2alignw "; break;
 321     case 4: OS << ".p2alignl "; break;
 322     case 8: llvm_unreachable("Unsupported alignment size!");
 323     }
 324
 325     if (MAI.getAlignmentIsInBytes())
 326       OS << ByteAlignment;
 327     else
 328       OS << Log2_32(ByteAlignment);
 329
 330     if (Value || MaxBytesToEmit) {
 331       OS << ", 0x";
 332       OS.write_hex(truncateToSize(Value, ValueSize));
 333
 334       if (MaxBytesToEmit)
 335         OS << ", " << MaxBytesToEmit;
 336     }
 337     OS << '\n';
 338     return;
 339   }
 340
 341   // Non-power of two alignment.  This is not widely supported by assemblers.
 342   // FIXME: Parameterize this based on MAI.
 343   switch (ValueSize) {
 344   default: llvm_unreachable("Invalid size for machine code value!");
 345   case 1: OS << ".balign";  break;
 346   case 2: OS << ".balignw"; break;
 347   case 4: OS << ".balignl"; break;
 348   case 8: llvm_unreachable("Unsupported alignment size!");
 349   }
 350
 351   OS << ' ' << ByteAlignment;
 352   OS << ", " << truncateToSize(Value, ValueSize);
 353   if (MaxBytesToEmit)
 354     OS << ", " << MaxBytesToEmit;
 355   OS << '\n';
 356 }
 357
 358 void MCAsmStreamer::EmitValueToOffset(const MCExpr *Offset,
 359                                       unsigned char Value) {
 360   // FIXME: Verify that Offset is associated with the current section.
 361   OS << ".org " << *Offset << ", " << (unsigned) Value << '\n';
 362 }
 363
 364 void MCAsmStreamer::EmitInstruction(const MCInst &Inst) {
 365   assert(CurSection && "Cannot emit contents before setting section!");
 366
 367   // If we have an AsmPrinter, use that to print.
 368   if (InstPrinter) {
 369     InstPrinter->printInst(&Inst);
 370     OS << '\n';
 371
 372     // Show the encoding if we have a code emitter.
 373     if (Emitter) {
 374       SmallString<256> Code;
 375       raw_svector_ostream VecOS(Code);
 376       Emitter->EncodeInstruction(Inst, VecOS);
 377       VecOS.flush();
 378
 379       OS.indent(20);
 380       OS << " # encoding: [";
 381       for (unsigned i = 0, e = Code.size(); i != e; ++i) {
 382         if (i)
 383           OS << ',';
 384         OS << format("%#04x", uint8_t(Code[i]));
 385       }
 386       OS << "]\n";
 387     }
 388
 389     return;
 390   }
 391
 392   // Otherwise fall back to a structural printing for now. Eventually we should
 393   // always have access to the target specific printer.
 394   Inst.print(OS, &MAI);
 395   OS << '\n';
 396 }
 397
 398 void MCAsmStreamer::Finish() {
 399   OS.flush();
 400 }
 401
 402 MCStreamer *llvm::createAsmStreamer(MCContext &Context,
 403                                     formatted_raw_ostream &OS,
 404                                     const MCAsmInfo &MAI, bool isLittleEndian,
 405                                     bool isVerboseAsm, MCInstPrinter *IP,
 406                                     MCCodeEmitter *CE) {
 407   return new MCAsmStreamer(Context, OS, MAI, isLittleEndian, isVerboseAsm,
 408                            IP, CE);
 409 }