Initial modifications to MCAssembler and TargetMachine for the MCJIT.
[oota-llvm.git] / lib / MC / MCExpr.cpp
index 10759687b2fd444556d7b2765848f321955c3dc8..343f334752351ddb0124c531c6a761f5284d713e 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+#define DEBUG_TYPE "mcexpr"
 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
+#include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
+#include "llvm/MC/MCAsmLayout.h"
+#include "llvm/MC/MCAssembler.h"
 #include "llvm/MC/MCContext.h"
 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
 #include "llvm/MC/MCValue.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+#include "llvm/Target/TargetAsmBackend.h"
 using namespace llvm;
 
-const MCBinaryExpr * MCBinaryExpr::Create(Opcode Opc,
-                                          const MCExpr *LHS,
-                                          const MCExpr *RHS,
-                                          MCContext &Ctx) {
+namespace {
+namespace stats {
+STATISTIC(MCExprEvaluate, "Number of MCExpr evaluations");
+}
+}
+
+void MCExpr::print(raw_ostream &OS) const {
+  switch (getKind()) {
+  case MCExpr::Target:
+    return cast<MCTargetExpr>(this)->PrintImpl(OS);
+  case MCExpr::Constant:
+    OS << cast<MCConstantExpr>(*this).getValue();
+    return;
+
+  case MCExpr::SymbolRef: {
+    const MCSymbolRefExpr &SRE = cast<MCSymbolRefExpr>(*this);
+    const MCSymbol &Sym = SRE.getSymbol();
+
+    if (SRE.getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_ARM_HI16 ||
+        SRE.getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_ARM_LO16)
+      OS << MCSymbolRefExpr::getVariantKindName(SRE.getKind());
+
+    // Parenthesize names that start with $ so that they don't look like
+    // absolute names.
+    if (Sym.getName()[0] == '$')
+      OS << '(' << Sym << ')';
+    else
+      OS << Sym;
+
+    if (SRE.getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_None &&
+        SRE.getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_ARM_HI16 &&
+        SRE.getKind() != MCSymbolRefExpr::VK_ARM_LO16)
+      OS << '@' << MCSymbolRefExpr::getVariantKindName(SRE.getKind());
+
+    return;
+  }
+
+  case MCExpr::Unary: {
+    const MCUnaryExpr &UE = cast<MCUnaryExpr>(*this);
+    switch (UE.getOpcode()) {
+    default: assert(0 && "Invalid opcode!");
+    case MCUnaryExpr::LNot:  OS << '!'; break;
+    case MCUnaryExpr::Minus: OS << '-'; break;
+    case MCUnaryExpr::Not:   OS << '~'; break;
+    case MCUnaryExpr::Plus:  OS << '+'; break;
+    }
+    OS << *UE.getSubExpr();
+    return;
+  }
+
+  case MCExpr::Binary: {
+    const MCBinaryExpr &BE = cast<MCBinaryExpr>(*this);
+
+    // Only print parens around the LHS if it is non-trivial.
+    if (isa<MCConstantExpr>(BE.getLHS()) || isa<MCSymbolRefExpr>(BE.getLHS())) {
+      OS << *BE.getLHS();
+    } else {
+      OS << '(' << *BE.getLHS() << ')';
+    }
+
+    switch (BE.getOpcode()) {
+    default: assert(0 && "Invalid opcode!");
+    case MCBinaryExpr::Add:
+      // Print "X-42" instead of "X+-42".
+      if (const MCConstantExpr *RHSC = dyn_cast<MCConstantExpr>(BE.getRHS())) {
+        if (RHSC->getValue() < 0) {
+          OS << RHSC->getValue();
+          return;
+        }
+      }
+
+      OS <<  '+';
+      break;
+    case MCBinaryExpr::And:  OS <<  '&'; break;
+    case MCBinaryExpr::Div:  OS <<  '/'; break;
+    case MCBinaryExpr::EQ:   OS << "=="; break;
+    case MCBinaryExpr::GT:   OS <<  '>'; break;
+    case MCBinaryExpr::GTE:  OS << ">="; break;
+    case MCBinaryExpr::LAnd: OS << "&&"; break;
+    case MCBinaryExpr::LOr:  OS << "||"; break;
+    case MCBinaryExpr::LT:   OS <<  '<'; break;
+    case MCBinaryExpr::LTE:  OS << "<="; break;
+    case MCBinaryExpr::Mod:  OS <<  '%'; break;
+    case MCBinaryExpr::Mul:  OS <<  '*'; break;
+    case MCBinaryExpr::NE:   OS << "!="; break;
+    case MCBinaryExpr::Or:   OS <<  '|'; break;
+    case MCBinaryExpr::Shl:  OS << "<<"; break;
+    case MCBinaryExpr::Shr:  OS << ">>"; break;
+    case MCBinaryExpr::Sub:  OS <<  '-'; break;
+    case MCBinaryExpr::Xor:  OS <<  '^'; break;
+    }
+
+    // Only print parens around the LHS if it is non-trivial.
+    if (isa<MCConstantExpr>(BE.getRHS()) || isa<MCSymbolRefExpr>(BE.getRHS())) {
+      OS << *BE.getRHS();
+    } else {
+      OS << '(' << *BE.getRHS() << ')';
+    }
+    return;
+  }
+  }
+
+  assert(0 && "Invalid expression kind!");
+}
+
+void MCExpr::dump() const {
+  print(dbgs());
+  dbgs() << '\n';
+}
+
+/* *** */
+
+const MCBinaryExpr *MCBinaryExpr::Create(Opcode Opc, const MCExpr *LHS,
+                                         const MCExpr *RHS, MCContext &Ctx) {
   return new (Ctx) MCBinaryExpr(Opc, LHS, RHS);
 }
 
-const MCUnaryExpr * MCUnaryExpr::Create(Opcode Opc,
-                                        const MCExpr *Expr,
-                                        MCContext &Ctx) {
+const MCUnaryExpr *MCUnaryExpr::Create(Opcode Opc, const MCExpr *Expr,
+                                       MCContext &Ctx) {
   return new (Ctx) MCUnaryExpr(Opc, Expr);
 }
 
@@ -30,33 +147,88 @@ const MCConstantExpr *MCConstantExpr::Create(int64_t Value, MCContext &Ctx) {
   return new (Ctx) MCConstantExpr(Value);
 }
 
+/* *** */
+
 const MCSymbolRefExpr *MCSymbolRefExpr::Create(const MCSymbol *Sym,
+                                               VariantKind Kind,
                                                MCContext &Ctx) {
-  return new (Ctx) MCSymbolRefExpr(Sym);
+  return new (Ctx) MCSymbolRefExpr(Sym, Kind);
+}
+
+const MCSymbolRefExpr *MCSymbolRefExpr::Create(StringRef Name, VariantKind Kind,
+                                               MCContext &Ctx) {
+  return Create(Ctx.GetOrCreateSymbol(Name), Kind, Ctx);
+}
+
+StringRef MCSymbolRefExpr::getVariantKindName(VariantKind Kind) {
+  switch (Kind) {
+  default:
+  case VK_Invalid: return "<<invalid>>";
+  case VK_None: return "<<none>>";
+
+  case VK_GOT: return "GOT";
+  case VK_GOTOFF: return "GOTOFF";
+  case VK_GOTPCREL: return "GOTPCREL";
+  case VK_GOTTPOFF: return "GOTTPOFF";
+  case VK_INDNTPOFF: return "INDNTPOFF";
+  case VK_NTPOFF: return "NTPOFF";
+  case VK_PLT: return "PLT";
+  case VK_TLSGD: return "TLSGD";
+  case VK_TPOFF: return "TPOFF";
+  case VK_ARM_HI16: return ":upper16:";
+  case VK_ARM_LO16: return ":lower16:";
+  case VK_TLVP: return "TLVP";
+  }
+}
+
+MCSymbolRefExpr::VariantKind
+MCSymbolRefExpr::getVariantKindForName(StringRef Name) {
+  return StringSwitch<VariantKind>(Name)
+    .Case("GOT", VK_GOT)
+    .Case("GOTOFF", VK_GOTOFF)
+    .Case("GOTPCREL", VK_GOTPCREL)
+    .Case("GOTTPOFF", VK_GOTTPOFF)
+    .Case("INDNTPOFF", VK_INDNTPOFF)
+    .Case("NTPOFF", VK_NTPOFF)
+    .Case("PLT", VK_PLT)
+    .Case("TLSGD", VK_TLSGD)
+    .Case("TPOFF", VK_TPOFF)
+    .Case("TLVP", VK_TLVP)
+    .Default(VK_Invalid);
 }
 
 /* *** */
 
-bool MCExpr::EvaluateAsAbsolute(MCContext &Ctx, int64_t &Res) const {
+void MCTargetExpr::Anchor() {}
+
+/* *** */
+
+bool MCExpr::EvaluateAsAbsolute(int64_t &Res, const MCAsmLayout *Layout) const {
   MCValue Value;
-  
-  if (!EvaluateAsRelocatable(Ctx, Value) || !Value.isAbsolute())
+
+  // Fast path constants.
+  if (const MCConstantExpr *CE = dyn_cast<MCConstantExpr>(this)) {
+    Res = CE->getValue();
+    return true;
+  }
+
+  if (!EvaluateAsRelocatable(Value, Layout) || !Value.isAbsolute())
     return false;
 
   Res = Value.getConstant();
   return true;
 }
 
-static bool EvaluateSymbolicAdd(const MCValue &LHS, const MCSymbol *RHS_A, 
-                                const MCSymbol *RHS_B, int64_t RHS_Cst,
+static bool EvaluateSymbolicAdd(const MCValue &LHS,const MCSymbolRefExpr *RHS_A,
+                                const MCSymbolRefExpr *RHS_B, int64_t RHS_Cst,
                                 MCValue &Res) {
   // We can't add or subtract two symbols.
   if ((LHS.getSymA() && RHS_A) ||
       (LHS.getSymB() && RHS_B))
     return false;
 
-  const MCSymbol *A = LHS.getSymA() ? LHS.getSymA() : RHS_A;
-  const MCSymbol *B = LHS.getSymB() ? LHS.getSymB() : RHS_B;
+  const MCSymbolRefExpr *A = LHS.getSymA() ? LHS.getSymA() : RHS_A;
+  const MCSymbolRefExpr *B = LHS.getSymB() ? LHS.getSymB() : RHS_B;
   if (B) {
     // If we have a negated symbol, then we must have also have a non-negated
     // symbol in order to encode the expression. We can do this check later to
@@ -69,18 +241,46 @@ static bool EvaluateSymbolicAdd(const MCValue &LHS, const MCSymbol *RHS_A,
   return true;
 }
 
-bool MCExpr::EvaluateAsRelocatable(MCContext &Ctx, MCValue &Res) const {
+bool MCExpr::EvaluateAsRelocatable(MCValue &Res,
+                                   const MCAsmLayout *Layout) const {
+  ++stats::MCExprEvaluate;
+
   switch (getKind()) {
+  case Target:
+    return cast<MCTargetExpr>(this)->EvaluateAsRelocatableImpl(Res, Layout);
+
   case Constant:
     Res = MCValue::get(cast<MCConstantExpr>(this)->getValue());
     return true;
 
   case SymbolRef: {
-    const MCSymbol &Sym = cast<MCSymbolRefExpr>(this)->getSymbol();
-    if (const MCValue *Value = Ctx.GetSymbolValue(&Sym))
-      Res = *Value;
-    else
-      Res = MCValue::get(&Sym, 0, 0);
+    const MCSymbolRefExpr *SRE = cast<MCSymbolRefExpr>(this);
+    const MCSymbol &Sym = SRE->getSymbol();
+
+    // Evaluate recursively if this is a variable.
+    if (Sym.isVariable()) {
+      if (!Sym.getVariableValue()->EvaluateAsRelocatable(Res, Layout))
+        return false;
+
+      // Absolutize symbol differences between defined symbols when we have a
+      // layout object and the target requests it.
+      if (Layout && Res.getSymB() &&
+          Layout->getAssembler().getBackend().hasAbsolutizedSet() &&
+          Res.getSymA()->getSymbol().isDefined() &&
+          Res.getSymB()->getSymbol().isDefined()) {
+        MCSymbolData &A =
+          Layout->getAssembler().getSymbolData(Res.getSymA()->getSymbol());
+        MCSymbolData &B =
+          Layout->getAssembler().getSymbolData(Res.getSymB()->getSymbol());
+        Res = MCValue::get(+ Layout->getSymbolAddress(&A)
+                           - Layout->getSymbolAddress(&B)
+                           + Res.getConstant());
+      }
+
+      return true;
+    }
+
+    Res = MCValue::get(SRE, 0, 0);
     return true;
   }
 
@@ -88,7 +288,7 @@ bool MCExpr::EvaluateAsRelocatable(MCContext &Ctx, MCValue &Res) const {
     const MCUnaryExpr *AUE = cast<MCUnaryExpr>(this);
     MCValue Value;
 
-    if (!AUE->getSubExpr()->EvaluateAsRelocatable(Ctx, Value))
+    if (!AUE->getSubExpr()->EvaluateAsRelocatable(Value, Layout))
       return false;
 
     switch (AUE->getOpcode()) {
@@ -101,13 +301,13 @@ bool MCExpr::EvaluateAsRelocatable(MCContext &Ctx, MCValue &Res) const {
       /// -(a - b + const) ==> (b - a - const)
       if (Value.getSymA() && !Value.getSymB())
         return false;
-      Res = MCValue::get(Value.getSymB(), Value.getSymA(), 
-                         -Value.getConstant()); 
+      Res = MCValue::get(Value.getSymB(), Value.getSymA(),
+                         -Value.getConstant());
       break;
     case MCUnaryExpr::Not:
       if (!Value.isAbsolute())
         return false;
-      Res = MCValue::get(~Value.getConstant()); 
+      Res = MCValue::get(~Value.getConstant());
       break;
     case MCUnaryExpr::Plus:
       Res = Value;
@@ -120,9 +320,9 @@ bool MCExpr::EvaluateAsRelocatable(MCContext &Ctx, MCValue &Res) const {
   case Binary: {
     const MCBinaryExpr *ABE = cast<MCBinaryExpr>(this);
     MCValue LHSValue, RHSValue;
-    
-    if (!ABE->getLHS()->EvaluateAsRelocatable(Ctx, LHSValue) ||
-        !ABE->getRHS()->EvaluateAsRelocatable(Ctx, RHSValue))
+
+    if (!ABE->getLHS()->EvaluateAsRelocatable(LHSValue, Layout) ||
+        !ABE->getRHS()->EvaluateAsRelocatable(RHSValue, Layout))
       return false;
 
     // We only support a few operations on non-constant expressions, handle
@@ -147,8 +347,8 @@ bool MCExpr::EvaluateAsRelocatable(MCContext &Ctx, MCValue &Res) const {
     }
 
     // FIXME: We need target hooks for the evaluation. It may be limited in
-    // width, and gas defines the result of comparisons differently from Apple
-    // as (the result is sign extended).
+    // width, and gas defines the result of comparisons and right shifts
+    // differently from Apple as.
     int64_t LHS = LHSValue.getConstant(), RHS = RHSValue.getConstant();
     int64_t Result = 0;
     switch (ABE->getOpcode()) {