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     encodeULEB128(uint8_t(Binary), OS);
  72   }
  73
  74   // For br_table instructions, encode the size of the table. In the MCInst,
  75   // there's an index operand (if not a stack instruction), one operand for
  76   // each table entry, and the default operand.
  77   if (MI.getOpcode() == WebAssembly::BR_TABLE_I32_S ||
  78       MI.getOpcode() == WebAssembly::BR_TABLE_I64_S)
  79     encodeULEB128(MI.getNumOperands() - 1, OS);
  80   if (MI.getOpcode() == WebAssembly::BR_TABLE_I32 ||
  81       MI.getOpcode() == WebAssembly::BR_TABLE_I64)
  82     encodeULEB128(MI.getNumOperands() - 2, OS);
  83
  84   const MCInstrDesc &Desc = MCII.get(MI.getOpcode());
  85   for (unsigned i = 0, e = MI.getNumOperands(); i < e; ++i) {
  86     const MCOperand &MO = MI.getOperand(i);
  87     if (MO.isReg()) {
  88       /* nothing to encode */
  89
  90     } else if (MO.isImm()) {
  91       if (i < Desc.getNumOperands()) {
  92         const MCOperandInfo &Info = Desc.OpInfo[i];
  93         LLVM_DEBUG(dbgs() << "Encoding immediate: type="
  94                           << int(Info.OperandType) << "\n");
  95         switch (Info.OperandType) {
  96         case WebAssembly::OPERAND_I32IMM:
  97           encodeSLEB128(int32_t(MO.getImm()), OS);
  98           break;
  99         case WebAssembly::OPERAND_OFFSET32:
 100           encodeULEB128(uint32_t(MO.getImm()), OS);
 101           break;
 102         case WebAssembly::OPERAND_I64IMM:
 103           encodeSLEB128(int64_t(MO.getImm()), OS);
 104           break;
 105         case WebAssembly::OPERAND_SIGNATURE:
 106           OS << uint8_t(MO.getImm());
 107           break;
 108         case WebAssembly::OPERAND_VEC_I8IMM:
 109           support::endian::write<uint8_t>(OS, MO.getImm(), support::little);
 110           break;
 111         case WebAssembly::OPERAND_VEC_I16IMM:
 112           support::endian::write<uint16_t>(OS, MO.getImm(), support::little);
 113           break;
 114         case WebAssembly::OPERAND_VEC_I32IMM:
 115           support::endian::write<uint32_t>(OS, MO.getImm(), support::little);
 116           break;
 117         case WebAssembly::OPERAND_VEC_I64IMM:
 118           support::endian::write<uint64_t>(OS, MO.getImm(), support::little);
 119           break;
 120         case WebAssembly::OPERAND_GLOBAL:
 121           llvm_unreachable("wasm globals should only be accessed symbolicly");
 122         default:
 123           encodeULEB128(uint64_t(MO.getImm()), OS);
 124         }
 125       } else {
 126         encodeULEB128(uint64_t(MO.getImm()), OS);
 127       }
 128
 129     } else if (MO.isFPImm()) {
 130       const MCOperandInfo &Info = Desc.OpInfo[i];
 131       if (Info.OperandType == WebAssembly::OPERAND_F32IMM) {
 132         // TODO: MC converts all floating point immediate operands to double.
 133         // This is fine for numeric values, but may cause NaNs to change bits.
 134         float f = float(MO.getFPImm());
 135         support::endian::write<float>(OS, f, support::little);
 136       } else {
 137         assert(Info.OperandType == WebAssembly::OPERAND_F64IMM);
 138         double d = MO.getFPImm();
 139         support::endian::write<double>(OS, d, support::little);
 140       }
 141
 142     } else if (MO.isExpr()) {
 143       const MCOperandInfo &Info = Desc.OpInfo[i];
 144       llvm::MCFixupKind FixupKind;
 145       size_t PaddedSize = 5;
 146       switch (Info.OperandType) {
 147       case WebAssembly::OPERAND_I32IMM:
 148         FixupKind = MCFixupKind(WebAssembly::fixup_code_sleb128_i32);
 149         break;
 150       case WebAssembly::OPERAND_I64IMM:
 151         FixupKind = MCFixupKind(WebAssembly::fixup_code_sleb128_i64);
 152         PaddedSize = 10;
 153         break;
 154       case WebAssembly::OPERAND_FUNCTION32:
 155       case WebAssembly::OPERAND_OFFSET32:
 156       case WebAssembly::OPERAND_TYPEINDEX:
 157       case WebAssembly::OPERAND_GLOBAL:
 158       case WebAssembly::OPERAND_EVENT:
 159         FixupKind = MCFixupKind(WebAssembly::fixup_code_uleb128_i32);
 160         break;
 161       default:
 162         llvm_unreachable("unexpected symbolic operand kind");
 163       }
 164       Fixups.push_back(MCFixup::create(OS.tell() - Start, MO.getExpr(),
 165                                        FixupKind, MI.getLoc()));
 166       ++MCNumFixups;
 167       encodeULEB128(0, OS, PaddedSize);
 168     } else {
 169       llvm_unreachable("unexpected operand kind");
 170     }
 171   }
 172
 173   ++MCNumEmitted; // Keep track of the # of mi's emitted.
 174 }
 175
 176 #include "WebAssemblyGenMCCodeEmitter.inc"