Rename some GC classes so that their roll will hopefully be clearer.
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / MachineCodeEmitter.h
index 47ccef5317a04668f120b75ab3d901772d216927..86684d7b9e4f4d788be976909e276ac7ebbf9b96 100644 (file)
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 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
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@@ -18,7 +18,6 @@
 #define LLVM_CODEGEN_MACHINECODEEMITTER_H
 
 #include "llvm/Support/DataTypes.h"
-#include <map>
 
 namespace llvm {
 
@@ -26,94 +25,252 @@ class MachineBasicBlock;
 class MachineConstantPool;
 class MachineJumpTableInfo;
 class MachineFunction;
+class MachineModuleInfo;
 class MachineRelocation;
 class Value;
 class GlobalValue;
 class Function;
 
+/// MachineCodeEmitter - This class defines two sorts of methods: those for
+/// emitting the actual bytes of machine code, and those for emitting auxillary
+/// structures, such as jump tables, relocations, etc.
+///
+/// Emission of machine code is complicated by the fact that we don't (in
+/// general) know the size of the machine code that we're about to emit before
+/// we emit it.  As such, we preallocate a certain amount of memory, and set the
+/// BufferBegin/BufferEnd pointers to the start and end of the buffer.  As we
+/// emit machine instructions, we advance the CurBufferPtr to indicate the
+/// location of the next byte to emit.  In the case of a buffer overflow (we
+/// need to emit more machine code than we have allocated space for), the
+/// CurBufferPtr will saturate to BufferEnd and ignore stores.  Once the entire
+/// function has been emitted, the overflow condition is checked, and if it has
+/// occurred, more memory is allocated, and we reemit the code into it.
+/// 
 class MachineCodeEmitter {
+protected:
+  /// BufferBegin/BufferEnd - Pointers to the start and end of the memory
+  /// allocated for this code buffer.
+  unsigned char *BufferBegin, *BufferEnd;
+  
+  /// CurBufferPtr - Pointer to the next byte of memory to fill when emitting 
+  /// code.  This is guranteed to be in the range [BufferBegin,BufferEnd].  If
+  /// this pointer is at BufferEnd, it will never move due to code emission, and
+  /// all code emission requests will be ignored (this is the buffer overflow
+  /// condition).
+  unsigned char *CurBufferPtr;
+
 public:
   virtual ~MachineCodeEmitter() {}
 
   /// startFunction - This callback is invoked when the specified function is
-  /// about to be code generated.
+  /// about to be code generated.  This initializes the BufferBegin/End/Ptr
+  /// fields.
   ///
-  virtual void startFunction(MachineFunction &F) {}
+  virtual void startFunction(MachineFunction &F) = 0;
 
   /// finishFunction - This callback is invoked when the specified function has
-  /// finished code generation.
+  /// finished code generation.  If a buffer overflow has occurred, this method
+  /// returns true (the callee is required to try again), otherwise it returns
+  /// false.
   ///
-  virtual void finishFunction(MachineFunction &F) {}
-
-  /// emitConstantPool - This callback is invoked to output the constant pool
-  /// for the function.
-  virtual void emitConstantPool(MachineConstantPool *MCP) {}
-
-  /// initJumpTableInfo - This callback is invoked by the JIT to allocate the
-  /// necessary memory to hold the jump tables.
-  virtual void initJumpTableInfo(MachineJumpTableInfo *MJTI) {}
-  
-  /// emitJumpTableInfo - This callback is invoked to output the jump tables
-  /// for the function.  In addition to a pointer to the MachineJumpTableInfo,
-  /// this function also takes a map of MBBs to addresses, so that the final
-  /// addresses of the MBBs can be written to the jump tables.
-  virtual void emitJumpTableInfo(MachineJumpTableInfo *MJTI,
-                                 std::map<MachineBasicBlock*,uint64_t> &MBBM) {}
+  virtual bool finishFunction(MachineFunction &F) = 0;
   
   /// startFunctionStub - This callback is invoked when the JIT needs the
   /// address of a function that has not been code generated yet.  The StubSize
   /// specifies the total size required by the stub.  Stubs are not allowed to
-  /// have constant pools, the can only use the other emit* methods.
+  /// have constant pools, the can only use the other emitByte*/emitWord*
+  /// methods.
   ///
-  virtual void startFunctionStub(unsigned StubSize) {}
+  virtual void startFunctionStub(const GlobalValue* F, unsigned StubSize,
+                                 unsigned Alignment = 1) = 0;
 
   /// finishFunctionStub - This callback is invoked to terminate a function
   /// stub.
   ///
-  virtual void *finishFunctionStub(const Function *F) { return 0; }
+  virtual void *finishFunctionStub(const GlobalValue* F) = 0;
 
   /// emitByte - This callback is invoked when a byte needs to be written to the
   /// output stream.
   ///
-  virtual void emitByte(unsigned char B) {}
+  void emitByte(unsigned char B) {
+    if (CurBufferPtr != BufferEnd)
+      *CurBufferPtr++ = B;
+  }
 
-  /// emitWord - This callback is invoked when a word needs to be written to the
-  /// output stream.
+  /// emitWordLE - This callback is invoked when a 32-bit word needs to be
+  /// written to the output stream in little-endian format.
   ///
-  virtual void emitWord(unsigned W) = 0;
+  void emitWordLE(unsigned W) {
+    if (CurBufferPtr+4 <= BufferEnd) {
+      *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >>  0);
+      *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >>  8);
+      *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >> 16);
+      *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >> 24);
+    } else {
+      CurBufferPtr = BufferEnd;
+    }
+  }
+  
+  /// emitWordBE - This callback is invoked when a 32-bit word needs to be
+  /// written to the output stream in big-endian format.
+  ///
+  void emitWordBE(unsigned W) {
+    if (CurBufferPtr+4 <= BufferEnd) {
+      *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >> 24);
+      *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >> 16);
+      *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >>  8);
+      *CurBufferPtr++ = (unsigned char)(W >>  0);
+    } else {
+      CurBufferPtr = BufferEnd;
+    }
+  }
+
+  /// emitAlignment - Move the CurBufferPtr pointer up the the specified
+  /// alignment (saturated to BufferEnd of course).
+  void emitAlignment(unsigned Alignment) {
+    if (Alignment == 0) Alignment = 1;
+    // Move the current buffer ptr up to the specified alignment.
+    CurBufferPtr =
+      (unsigned char*)(((intptr_t)CurBufferPtr+Alignment-1) &
+                       ~(intptr_t)(Alignment-1));
+    if (CurBufferPtr > BufferEnd)
+      CurBufferPtr = BufferEnd;
+  }
+  
+
+  /// emitULEB128Bytes - This callback is invoked when a ULEB128 needs to be
+  /// written to the output stream.
+  void emitULEB128Bytes(unsigned Value) {
+    do {
+      unsigned char Byte = Value & 0x7f;
+      Value >>= 7;
+      if (Value) Byte |= 0x80;
+      emitByte(Byte);
+    } while (Value);
+  }
+  
+  /// emitSLEB128Bytes - This callback is invoked when a SLEB128 needs to be
+  /// written to the output stream.
+  void emitSLEB128Bytes(int Value) {
+    int Sign = Value >> (8 * sizeof(Value) - 1);
+    bool IsMore;
+  
+    do {
+      unsigned char Byte = Value & 0x7f;
+      Value >>= 7;
+      IsMore = Value != Sign || ((Byte ^ Sign) & 0x40) != 0;
+      if (IsMore) Byte |= 0x80;
+      emitByte(Byte);
+    } while (IsMore);
+  }
 
+  /// emitString - This callback is invoked when a String needs to be
+  /// written to the output stream.
+  void emitString(const std::string &String) {
+    for (unsigned i = 0, N = static_cast<unsigned>(String.size());
+         i < N; ++i) {
+      unsigned char C = String[i];
+      emitByte(C);
+    }
+    emitByte(0);
+  }
+  
+  /// emitInt32 - Emit a int32 directive.
+  void emitInt32(int Value) {
+    if (CurBufferPtr+4 <= BufferEnd) {
+      *((uint32_t*)CurBufferPtr) = Value;
+      CurBufferPtr += 4;
+    } else {
+      CurBufferPtr = BufferEnd;
+    }
+  }
+
+  /// emitInt64 - Emit a int64 directive.
+  void emitInt64(uint64_t Value) {
+    if (CurBufferPtr+8 <= BufferEnd) {
+      *((uint64_t*)CurBufferPtr) = Value;
+      CurBufferPtr += 8;
+    } else {
+      CurBufferPtr = BufferEnd;
+    }
+  }
+  
+  /// emitAt - Emit Value in Addr
+  void emitAt(uintptr_t *Addr, uintptr_t Value) {
+    if (Addr >= (uintptr_t*)BufferBegin && Addr < (uintptr_t*)BufferEnd)
+      (*Addr) = Value;
+  }
+  
+  /// emitLabel - Emits a label
+  virtual void emitLabel(uint64_t LabelID) = 0;
+
+  /// allocateSpace - Allocate a block of space in the current output buffer,
+  /// returning null (and setting conditions to indicate buffer overflow) on
+  /// failure.  Alignment is the alignment in bytes of the buffer desired.
+  void *allocateSpace(intptr_t Size, unsigned Alignment) {
+    emitAlignment(Alignment);
+    void *Result = CurBufferPtr;
+    
+    // Allocate the space.
+    CurBufferPtr += Size;
+    
+    // Check for buffer overflow.
+    if (CurBufferPtr >= BufferEnd) {
+      CurBufferPtr = BufferEnd;
+      Result = 0;
+    }
+    return Result;
+  }
+
+  /// StartMachineBasicBlock - This should be called by the target when a new
+  /// basic block is about to be emitted.  This way the MCE knows where the
+  /// start of the block is, and can implement getMachineBasicBlockAddress.
+  virtual void StartMachineBasicBlock(MachineBasicBlock *MBB) = 0;
+  
   /// getCurrentPCValue - This returns the address that the next emitted byte
   /// will be output to.
   ///
-  virtual uint64_t getCurrentPCValue() = 0;
-
+  virtual intptr_t getCurrentPCValue() const {
+    return (intptr_t)CurBufferPtr;
+  }
 
   /// getCurrentPCOffset - Return the offset from the start of the emitted
   /// buffer that we are currently writing to.
-  virtual uint64_t getCurrentPCOffset() = 0;
+  intptr_t getCurrentPCOffset() const {
+    return CurBufferPtr-BufferBegin;
+  }
 
   /// addRelocation - Whenever a relocatable address is needed, it should be
   /// noted with this interface.
   virtual void addRelocation(const MachineRelocation &MR) = 0;
 
+  
+  /// FIXME: These should all be handled with relocations!
+  
   /// getConstantPoolEntryAddress - Return the address of the 'Index' entry in
   /// the constant pool that was last emitted with the emitConstantPool method.
   ///
-  virtual uint64_t getConstantPoolEntryAddress(unsigned Index) = 0;
+  virtual intptr_t getConstantPoolEntryAddress(unsigned Index) const = 0;
 
   /// getJumpTableEntryAddress - Return the address of the jump table with index
   /// 'Index' in the function that last called initJumpTableInfo.
   ///
-  virtual uint64_t getJumpTableEntryAddress(unsigned Index) = 0;
+  virtual intptr_t getJumpTableEntryAddress(unsigned Index) const = 0;
   
-  // allocateGlobal - Allocate some space for a global variable.
-  virtual unsigned char* allocateGlobal(unsigned size, unsigned alignment) = 0;
+  /// getMachineBasicBlockAddress - Return the address of the specified
+  /// MachineBasicBlock, only usable after the label for the MBB has been
+  /// emitted.
+  ///
+  virtual intptr_t getMachineBasicBlockAddress(MachineBasicBlock *MBB) const= 0;
 
-  /// createFilePrinterEmitter - Return a dynamically allocated
-  /// machine code emitter, which prints binary code to a file.  This
-  /// can be used for debugging users of the MachineCodeEmitter interface.
+  /// getLabelAddress - Return the address of the specified LabelID, only usable
+  /// after the LabelID has been emitted.
   ///
-  static MachineCodeEmitter *createFilePrinterEmitter(MachineCodeEmitter&);
+  virtual intptr_t getLabelAddress(uint64_t LabelID) const = 0;
+  
+  /// Specifies the MachineModuleInfo object. This is used for exception handling
+  /// purposes.
+  virtual void setModuleInfo(MachineModuleInfo* Info) = 0;
 };
 
 } // End llvm namespace