lib/MC/MCExpr.cpp

   1 //===- MCExpr.cpp - Assembly Level Expression Implementation --------------===//
   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/MCExpr.h"
  11 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  12 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  13 #include "llvm/MC/MCValue.h"
  14 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  15 using namespace llvm;
  16
  17 void MCExpr::print(raw_ostream &OS) const {
  18   switch (getKind()) {
  19   case MCExpr::Constant:
  20     OS << cast<MCConstantExpr>(*this).getValue();
  21     return;
  22
  23   case MCExpr::SymbolRef:
  24     cast<MCSymbolRefExpr>(*this).getSymbol().print(OS);
  25     return;
  26
  27   case MCExpr::Unary: {
  28     const MCUnaryExpr &UE = cast<MCUnaryExpr>(*this);
  29     switch (UE.getOpcode()) {
  30     default: assert(0 && "Invalid opcode!");
  31     case MCUnaryExpr::LNot:  OS << '!'; break;
  32     case MCUnaryExpr::Minus: OS << '-'; break;
  33     case MCUnaryExpr::Not:   OS << '~'; break;
  34     case MCUnaryExpr::Plus:  OS << '+'; break;
  35     }
  36     UE.getSubExpr()->print(OS);
  37     return;
  38   }
  39
  40   case MCExpr::Binary: {
  41     const MCBinaryExpr &BE = cast<MCBinaryExpr>(*this);
  42     OS << '(';
  43     BE.getLHS()->print(OS);
  44     OS << ' ';
  45     switch (BE.getOpcode()) {
  46     default: assert(0 && "Invalid opcode!");
  47     case MCBinaryExpr::Add:  OS <<  '+'; break;
  48     case MCBinaryExpr::And:  OS <<  '&'; break;
  49     case MCBinaryExpr::Div:  OS <<  '/'; break;
  50     case MCBinaryExpr::EQ:   OS << "=="; break;
  51     case MCBinaryExpr::GT:   OS <<  '>'; break;
  52     case MCBinaryExpr::GTE:  OS << ">="; break;
  53     case MCBinaryExpr::LAnd: OS << "&&"; break;
  54     case MCBinaryExpr::LOr:  OS << "||"; break;
  55     case MCBinaryExpr::LT:   OS <<  '<'; break;
  56     case MCBinaryExpr::LTE:  OS << "<="; break;
  57     case MCBinaryExpr::Mod:  OS <<  '%'; break;
  58     case MCBinaryExpr::Mul:  OS <<  '*'; break;
  59     case MCBinaryExpr::NE:   OS << "!="; break;
  60     case MCBinaryExpr::Or:   OS <<  '|'; break;
  61     case MCBinaryExpr::Shl:  OS << "<<"; break;
  62     case MCBinaryExpr::Shr:  OS << ">>"; break;
  63     case MCBinaryExpr::Sub:  OS <<  '-'; break;
  64     case MCBinaryExpr::Xor:  OS <<  '^'; break;
  65     }
  66     OS << ' ';
  67     BE.getRHS()->print(OS);
  68     OS << ')';
  69     return;
  70   }
  71   }
  72
  73   assert(0 && "Invalid expression kind!");
  74 }
  75
  76 void MCExpr::dump() const {
  77   print(errs());
  78   errs() << '\n';
  79 }
  80
  81 /* *** */
  82
  83 const MCBinaryExpr * MCBinaryExpr::Create(Opcode Opc,
  84                                           const MCExpr *LHS,
  85                                           const MCExpr *RHS,
  86                                           MCContext &Ctx) {
  87   return new (Ctx) MCBinaryExpr(Opc, LHS, RHS);
  88 }
  89
  90 const MCUnaryExpr * MCUnaryExpr::Create(Opcode Opc,
  91                                         const MCExpr *Expr,
  92                                         MCContext &Ctx) {
  93   return new (Ctx) MCUnaryExpr(Opc, Expr);
  94 }
  95
  96 const MCConstantExpr *MCConstantExpr::Create(int64_t Value, MCContext &Ctx) {
  97   return new (Ctx) MCConstantExpr(Value);
  98 }
  99
 100 const MCSymbolRefExpr *MCSymbolRefExpr::Create(const MCSymbol *Sym,
 101                                                MCContext &Ctx) {
 102   return new (Ctx) MCSymbolRefExpr(Sym);
 103 }
 104
 105 /* *** */
 106
 107 bool MCExpr::EvaluateAsAbsolute(MCContext &Ctx, int64_t &Res) const {
 108   MCValue Value;
 109
 110   if (!EvaluateAsRelocatable(Ctx, Value) || !Value.isAbsolute())
 111     return false;
 112
 113   Res = Value.getConstant();
 114   return true;
 115 }
 116
 117 static bool EvaluateSymbolicAdd(const MCValue &LHS, const MCSymbol *RHS_A,
 118                                 const MCSymbol *RHS_B, int64_t RHS_Cst,
 119                                 MCValue &Res) {
 120   // We can't add or subtract two symbols.
 121   if ((LHS.getSymA() && RHS_A) ||
 122       (LHS.getSymB() && RHS_B))
 123     return false;
 124
 125   const MCSymbol *A = LHS.getSymA() ? LHS.getSymA() : RHS_A;
 126   const MCSymbol *B = LHS.getSymB() ? LHS.getSymB() : RHS_B;
 127   if (B) {
 128     // If we have a negated symbol, then we must have also have a non-negated
 129     // symbol in order to encode the expression. We can do this check later to
 130     // permit expressions which eventually fold to a representable form -- such
 131     // as (a + (0 - b)) -- if necessary.
 132     if (!A)
 133       return false;
 134   }
 135   Res = MCValue::get(A, B, LHS.getConstant() + RHS_Cst);
 136   return true;
 137 }
 138
 139 bool MCExpr::EvaluateAsRelocatable(MCContext &Ctx, MCValue &Res) const {
 140   switch (getKind()) {
 141   case Constant:
 142     Res = MCValue::get(cast<MCConstantExpr>(this)->getValue());
 143     return true;
 144
 145   case SymbolRef: {
 146     const MCSymbol &Sym = cast<MCSymbolRefExpr>(this)->getSymbol();
 147     if (const MCValue *Value = Ctx.GetSymbolValue(&Sym))
 148       Res = *Value;
 149     else
 150       Res = MCValue::get(&Sym, 0, 0);
 151     return true;
 152   }
 153
 154   case Unary: {
 155     const MCUnaryExpr *AUE = cast<MCUnaryExpr>(this);
 156     MCValue Value;
 157
 158     if (!AUE->getSubExpr()->EvaluateAsRelocatable(Ctx, Value))
 159       return false;
 160
 161     switch (AUE->getOpcode()) {
 162     case MCUnaryExpr::LNot:
 163       if (!Value.isAbsolute())
 164         return false;
 165       Res = MCValue::get(!Value.getConstant());
 166       break;
 167     case MCUnaryExpr::Minus:
 168       /// -(a - b + const) ==> (b - a - const)
 169       if (Value.getSymA() && !Value.getSymB())
 170         return false;
 171       Res = MCValue::get(Value.getSymB(), Value.getSymA(),
 172                          -Value.getConstant());
 173       break;
 174     case MCUnaryExpr::Not:
 175       if (!Value.isAbsolute())
 176         return false;
 177       Res = MCValue::get(~Value.getConstant());
 178       break;
 179     case MCUnaryExpr::Plus:
 180       Res = Value;
 181       break;
 182     }
 183
 184     return true;
 185   }
 186
 187   case Binary: {
 188     const MCBinaryExpr *ABE = cast<MCBinaryExpr>(this);
 189     MCValue LHSValue, RHSValue;
 190
 191     if (!ABE->getLHS()->EvaluateAsRelocatable(Ctx, LHSValue) ||
 192         !ABE->getRHS()->EvaluateAsRelocatable(Ctx, RHSValue))
 193       return false;
 194
 195     // We only support a few operations on non-constant expressions, handle
 196     // those first.
 197     if (!LHSValue.isAbsolute() || !RHSValue.isAbsolute()) {
 198       switch (ABE->getOpcode()) {
 199       default:
 200         return false;
 201       case MCBinaryExpr::Sub:
 202         // Negate RHS and add.
 203         return EvaluateSymbolicAdd(LHSValue,
 204                                    RHSValue.getSymB(), RHSValue.getSymA(),
 205                                    -RHSValue.getConstant(),
 206                                    Res);
 207
 208       case MCBinaryExpr::Add:
 209         return EvaluateSymbolicAdd(LHSValue,
 210                                    RHSValue.getSymA(), RHSValue.getSymB(),
 211                                    RHSValue.getConstant(),
 212                                    Res);
 213       }
 214     }
 215
 216     // FIXME: We need target hooks for the evaluation. It may be limited in
 217     // width, and gas defines the result of comparisons differently from Apple
 218     // as (the result is sign extended).
 219     int64_t LHS = LHSValue.getConstant(), RHS = RHSValue.getConstant();
 220     int64_t Result = 0;
 221     switch (ABE->getOpcode()) {
 222     case MCBinaryExpr::Add:  Result = LHS + RHS; break;
 223     case MCBinaryExpr::And:  Result = LHS & RHS; break;
 224     case MCBinaryExpr::Div:  Result = LHS / RHS; break;
 225     case MCBinaryExpr::EQ:   Result = LHS == RHS; break;
 226     case MCBinaryExpr::GT:   Result = LHS > RHS; break;
 227     case MCBinaryExpr::GTE:  Result = LHS >= RHS; break;
 228     case MCBinaryExpr::LAnd: Result = LHS && RHS; break;
 229     case MCBinaryExpr::LOr:  Result = LHS || RHS; break;
 230     case MCBinaryExpr::LT:   Result = LHS < RHS; break;
 231     case MCBinaryExpr::LTE:  Result = LHS <= RHS; break;
 232     case MCBinaryExpr::Mod:  Result = LHS % RHS; break;
 233     case MCBinaryExpr::Mul:  Result = LHS * RHS; break;
 234     case MCBinaryExpr::NE:   Result = LHS != RHS; break;
 235     case MCBinaryExpr::Or:   Result = LHS | RHS; break;
 236     case MCBinaryExpr::Shl:  Result = LHS << RHS; break;
 237     case MCBinaryExpr::Shr:  Result = LHS >> RHS; break;
 238     case MCBinaryExpr::Sub:  Result = LHS - RHS; break;
 239     case MCBinaryExpr::Xor:  Result = LHS ^ RHS; break;
 240     }
 241
 242     Res = MCValue::get(Result);
 243     return true;
 244   }
 245   }
 246
 247   assert(0 && "Invalid assembly expression kind!");
 248   return false;
 249 }