include/llvm/Target/TargetFrameLowering.h

   1 //===-- llvm/Target/TargetFrameLowering.h ---------------------------*- C++ -*-===//
   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 // Interface to describe the layout of a stack frame on the target machine.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef LLVM_TARGET_TARGETFRAMELOWERING_H
  15 #define LLVM_TARGET_TARGETFRAMELOWERING_H
  16
  17 #include "llvm/CodeGen/MachineBasicBlock.h"
  18
  19 #include <utility>
  20 #include <vector>
  21
  22 namespace llvm {
  23   class CalleeSavedInfo;
  24   class MachineFunction;
  25   class RegScavenger;
  26
  27 /// Information about stack frame layout on the target.  It holds the direction
  28 /// of stack growth, the known stack alignment on entry to each function, and
  29 /// the offset to the locals area.
  30 ///
  31 /// The offset to the local area is the offset from the stack pointer on
  32 /// function entry to the first location where function data (local variables,
  33 /// spill locations) can be stored.
  34 class TargetFrameLowering {
  35 public:
  36   enum StackDirection {
  37     StackGrowsUp,        // Adding to the stack increases the stack address
  38     StackGrowsDown       // Adding to the stack decreases the stack address
  39   };
  40
  41   // Maps a callee saved register to a stack slot with a fixed offset.
  42   struct SpillSlot {
  43     unsigned Reg;
  44     int Offset; // Offset relative to stack pointer on function entry.
  45   };
  46 private:
  47   StackDirection StackDir;
  48   unsigned StackAlignment;
  49   unsigned TransientStackAlignment;
  50   int LocalAreaOffset;
  51 public:
  52   TargetFrameLowering(StackDirection D, unsigned StackAl, int LAO,
  53                       unsigned TransAl = 1)
  54     : StackDir(D), StackAlignment(StackAl), TransientStackAlignment(TransAl),
  55       LocalAreaOffset(LAO) {}
  56
  57   virtual ~TargetFrameLowering();
  58
  59   // These methods return information that describes the abstract stack layout
  60   // of the target machine.
  61
  62   /// getStackGrowthDirection - Return the direction the stack grows
  63   ///
  64   StackDirection getStackGrowthDirection() const { return StackDir; }
  65
  66   /// getStackAlignment - This method returns the number of bytes to which the
  67   /// stack pointer must be aligned on entry to a function.  Typically, this
  68   /// is the largest alignment for any data object in the target.
  69   ///
  70   unsigned getStackAlignment() const { return StackAlignment; }
  71
  72   /// getTransientStackAlignment - This method returns the number of bytes to
  73   /// which the stack pointer must be aligned at all times, even between
  74   /// calls.
  75   ///
  76   unsigned getTransientStackAlignment() const {
  77     return TransientStackAlignment;
  78   }
  79
  80   /// getOffsetOfLocalArea - This method returns the offset of the local area
  81   /// from the stack pointer on entrance to a function.
  82   ///
  83   int getOffsetOfLocalArea() const { return LocalAreaOffset; }
  84
  85   /// getCalleeSavedSpillSlots - This method returns a pointer to an array of
  86   /// pairs, that contains an entry for each callee saved register that must be
  87   /// spilled to a particular stack location if it is spilled.
  88   ///
  89   /// Each entry in this array contains a <register,offset> pair, indicating the
  90   /// fixed offset from the incoming stack pointer that each register should be
  91   /// spilled at. If a register is not listed here, the code generator is
  92   /// allowed to spill it anywhere it chooses.
  93   ///
  94   virtual const SpillSlot *
  95   getCalleeSavedSpillSlots(unsigned &NumEntries) const {
  96     NumEntries = 0;
  97     return 0;
  98   }
  99
 100   /// targetHandlesStackFrameRounding - Returns true if the target is
 101   /// responsible for rounding up the stack frame (probably at emitPrologue
 102   /// time).
 103   virtual bool targetHandlesStackFrameRounding() const {
 104     return false;
 105   }
 106
 107   /// emitProlog/emitEpilog - These methods insert prolog and epilog code into
 108   /// the function.
 109   virtual void emitPrologue(MachineFunction &MF) const = 0;
 110   virtual void emitEpilogue(MachineFunction &MF,
 111                             MachineBasicBlock &MBB) const = 0;
 112
 113   /// Adjust the prologue to have the function use segmented stacks. This works
 114   /// by adding a check even before the "normal" function prologue.
 115   virtual void adjustForSegmentedStacks(MachineFunction &MF) const { }
 116
 117   /// spillCalleeSavedRegisters - Issues instruction(s) to spill all callee
 118   /// saved registers and returns true if it isn't possible / profitable to do
 119   /// so by issuing a series of store instructions via
 120   /// storeRegToStackSlot(). Returns false otherwise.
 121   virtual bool spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
 122                                          MachineBasicBlock::iterator MI,
 123                                         const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
 124                                          const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 125     return false;
 126   }
 127
 128   /// restoreCalleeSavedRegisters - Issues instruction(s) to restore all callee
 129   /// saved registers and returns true if it isn't possible / profitable to do
 130   /// so by issuing a series of load instructions via loadRegToStackSlot().
 131   /// Returns false otherwise.
 132   virtual bool restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
 133                                            MachineBasicBlock::iterator MI,
 134                                         const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
 135                                         const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 136     return false;
 137   }
 138
 139   /// hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated
 140   /// frame pointer register. For most targets this is true only if the function
 141   /// has variable sized allocas or if frame pointer elimination is disabled.
 142   virtual bool hasFP(const MachineFunction &MF) const = 0;
 143
 144   /// hasReservedCallFrame - Under normal circumstances, when a frame pointer is
 145   /// not required, we reserve argument space for call sites in the function
 146   /// immediately on entry to the current function. This eliminates the need for
 147   /// add/sub sp brackets around call sites. Returns true if the call frame is
 148   /// included as part of the stack frame.
 149   virtual bool hasReservedCallFrame(const MachineFunction &MF) const {
 150     return !hasFP(MF);
 151   }
 152
 153   /// canSimplifyCallFramePseudos - When possible, it's best to simplify the
 154   /// call frame pseudo ops before doing frame index elimination. This is
 155   /// possible only when frame index references between the pseudos won't
 156   /// need adjusting for the call frame adjustments. Normally, that's true
 157   /// if the function has a reserved call frame or a frame pointer. Some
 158   /// targets (Thumb2, for example) may have more complicated criteria,
 159   /// however, and can override this behavior.
 160   virtual bool canSimplifyCallFramePseudos(const MachineFunction &MF) const {
 161     return hasReservedCallFrame(MF) || hasFP(MF);
 162   }
 163
 164   /// getFrameIndexOffset - Returns the displacement from the frame register to
 165   /// the stack frame of the specified index.
 166   virtual int getFrameIndexOffset(const MachineFunction &MF, int FI) const;
 167
 168   /// getFrameIndexReference - This method should return the base register
 169   /// and offset used to reference a frame index location. The offset is
 170   /// returned directly, and the base register is returned via FrameReg.
 171   virtual int getFrameIndexReference(const MachineFunction &MF, int FI,
 172                                      unsigned &FrameReg) const;
 173
 174   /// processFunctionBeforeCalleeSavedScan - This method is called immediately
 175   /// before PrologEpilogInserter scans the physical registers used to determine
 176   /// what callee saved registers should be spilled. This method is optional.
 177   virtual void processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
 178                                                 RegScavenger *RS = NULL) const {
 179
 180   }
 181
 182   /// processFunctionBeforeFrameFinalized - This method is called immediately
 183   /// before the specified function's frame layout (MF.getFrameInfo()) is
 184   /// finalized.  Once the frame is finalized, MO_FrameIndex operands are
 185   /// replaced with direct constants.  This method is optional.
 186   ///
 187   virtual void processFunctionBeforeFrameFinalized(MachineFunction &MF) const {
 188   }
 189 };
 190
 191 } // End llvm namespace
 192
 193 #endif