contrib/llvm/lib/Target/WebAssembly/MCTargetDesc/WebAssemblyMCCodeEmitter.cpp

   1 //=- WebAssemblyMCCodeEmitter.cpp - Convert WebAssembly code to machine code -//
   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 /// \file
  11 /// This file implements the WebAssemblyMCCodeEmitter class.
  12 ///
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "MCTargetDesc/WebAssemblyFixupKinds.h"
  16 #include "MCTargetDesc/WebAssemblyMCTargetDesc.h"
  17 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  18 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  19 #include "llvm/MC/MCCodeEmitter.h"
  20 #include "llvm/MC/MCFixup.h"
  21 #include "llvm/MC/MCInst.h"
  22 #include "llvm/MC/MCInstrInfo.h"
  23 #include "llvm/MC/MCRegisterInfo.h"
  24 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
  25 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  26 #include "llvm/Support/Debug.h"
  27 #include "llvm/Support/EndianStream.h"
  28 #include "llvm/Support/LEB128.h"
  29 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  30
  31 using namespace llvm;
  32
  33 #define DEBUG_TYPE "mccodeemitter"
  34
  35 STATISTIC(MCNumEmitted, "Number of MC instructions emitted.");
  36 STATISTIC(MCNumFixups, "Number of MC fixups created.");
  37
  38 namespace {
  39 class WebAssemblyMCCodeEmitter final : public MCCodeEmitter {
  40   const MCInstrInfo &MCII;
  41
  42   // Implementation generated by tablegen.
  43   uint64_t getBinaryCodeForInstr(const MCInst &MI,
  44                                  SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups,
  45                                  const MCSubtargetInfo &STI) const;
  46
  47   void encodeInstruction(const MCInst &MI, raw_ostream &OS,
  48                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups,
  49                          const MCSubtargetInfo &STI) const override;
  50
  51 public:
  52   WebAssemblyMCCodeEmitter(const MCInstrInfo &mcii) : MCII(mcii) {}
  53 };
  54 } // end anonymous namespace
  55
  56 MCCodeEmitter *llvm::createWebAssemblyMCCodeEmitter(const MCInstrInfo &MCII) {
  57   return new WebAssemblyMCCodeEmitter(MCII);
  58 }
  59
  60 void WebAssemblyMCCodeEmitter::encodeInstruction(
  61     const MCInst &MI, raw_ostream &OS, SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups,
  62     const MCSubtargetInfo &STI) const {
  63   uint64_t Start = OS.tell();
  64
  65   uint64_t Binary = getBinaryCodeForInstr(MI, Fixups, STI);
  66   if (Binary <= UINT8_MAX) {
  67     OS << uint8_t(Binary);
  68   } else {
  69     assert(Binary <= UINT16_MAX && "Several-byte opcodes not supported yet");
  70     OS << uint8_t(Binary >> 8)
  71        << uint8_t(Binary);
  72   }
  73
  74   // For br_table instructions, encode the size of the table. In the MCInst,
  75   // there's an index operand, one operand for each table entry, and the
  76   // default operand.
  77   if (MI.getOpcode() == WebAssembly::BR_TABLE_I32 ||
  78       MI.getOpcode() == WebAssembly::BR_TABLE_I64)
  79     encodeULEB128(MI.getNumOperands() - 2, OS);
  80
  81   const MCInstrDesc &Desc = MCII.get(MI.getOpcode());
  82   for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i < e; ++i) {
  83     const MCOperand &MO = MI.getOperand(i);
  84     if (MO.isReg()) {
  85       /* nothing to encode */
  86     } else if (MO.isImm()) {
  87       if (i < Desc.getNumOperands()) {
  88         assert(Desc.TSFlags == 0 &&
  89                "WebAssembly non-variable_ops don't use TSFlags");
  90         const MCOperandInfo &Info = Desc.OpInfo[i];
  91         LLVM_DEBUG(dbgs() << "Encoding immediate: type="
  92                           << int(Info.OperandType) << "\n");
  93         if (Info.OperandType == WebAssembly::OPERAND_I32IMM) {
  94           encodeSLEB128(int32_t(MO.getImm()), OS);
  95         } else if (Info.OperandType == WebAssembly::OPERAND_OFFSET32) {
  96           encodeULEB128(uint32_t(MO.getImm()), OS);
  97         } else if (Info.OperandType == WebAssembly::OPERAND_I64IMM) {
  98           encodeSLEB128(int64_t(MO.getImm()), OS);
  99         } else if (Info.OperandType == WebAssembly::OPERAND_GLOBAL) {
 100           llvm_unreachable("wasm globals should only be accessed symbolicly");
 101         } else if (Info.OperandType == WebAssembly::OPERAND_SIGNATURE) {
 102           OS << uint8_t(MO.getImm());
 103         } else {
 104           encodeULEB128(uint64_t(MO.getImm()), OS);
 105         }
 106       } else {
 107         assert(Desc.TSFlags == (WebAssemblyII::VariableOpIsImmediate |
 108                                 WebAssemblyII::VariableOpImmediateIsLabel));
 109         encodeULEB128(uint64_t(MO.getImm()), OS);
 110       }
 111     } else if (MO.isFPImm()) {
 112       assert(i < Desc.getNumOperands() &&
 113              "Unexpected floating-point immediate as a non-fixed operand");
 114       assert(Desc.TSFlags == 0 &&
 115              "WebAssembly variable_ops floating point ops don't use TSFlags");
 116       const MCOperandInfo &Info = Desc.OpInfo[i];
 117       if (Info.OperandType == WebAssembly::OPERAND_F32IMM) {
 118         // TODO: MC converts all floating point immediate operands to double.
 119         // This is fine for numeric values, but may cause NaNs to change bits.
 120         float f = float(MO.getFPImm());
 121         support::endian::write<float>(OS, f, support::little);
 122       } else {
 123         assert(Info.OperandType == WebAssembly::OPERAND_F64IMM);
 124         double d = MO.getFPImm();
 125         support::endian::write<double>(OS, d, support::little);
 126       }
 127     } else if (MO.isExpr()) {
 128       const MCOperandInfo &Info = Desc.OpInfo[i];
 129       llvm::MCFixupKind FixupKind;
 130       size_t PaddedSize = 5;
 131       if (Info.OperandType == WebAssembly::OPERAND_I32IMM) {
 132         FixupKind = MCFixupKind(WebAssembly::fixup_code_sleb128_i32);
 133       } else if (Info.OperandType == WebAssembly::OPERAND_I64IMM) {
 134         FixupKind = MCFixupKind(WebAssembly::fixup_code_sleb128_i64);
 135         PaddedSize = 10;
 136       } else if (Info.OperandType == WebAssembly::OPERAND_FUNCTION32 ||
 137                  Info.OperandType == WebAssembly::OPERAND_OFFSET32 ||
 138                  Info.OperandType == WebAssembly::OPERAND_TYPEINDEX) {
 139         FixupKind = MCFixupKind(WebAssembly::fixup_code_uleb128_i32);
 140       } else if (Info.OperandType == WebAssembly::OPERAND_GLOBAL) {
 141         FixupKind = MCFixupKind(WebAssembly::fixup_code_global_index);
 142       } else {
 143         llvm_unreachable("unexpected symbolic operand kind");
 144       }
 145       Fixups.push_back(MCFixup::create(
 146           OS.tell() - Start, MO.getExpr(),
 147           FixupKind, MI.getLoc()));
 148       ++MCNumFixups;
 149       encodeULEB128(0, OS, PaddedSize);
 150     } else {
 151       llvm_unreachable("unexpected operand kind");
 152     }
 153   }
 154
 155   ++MCNumEmitted; // Keep track of the # of mi's emitted.
 156 }
 157
 158 #include "WebAssemblyGenMCCodeEmitter.inc"