lib/Target/ARM/ARMBaseRegisterInfo.cpp

   1 //===- ARMBaseRegisterInfo.cpp - ARM Register Information -----------*- 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 // This file contains the base ARM implementation of TargetRegisterInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "ARM.h"
  15 #include "ARMAddressingModes.h"
  16 #include "ARMBaseInstrInfo.h"
  17 #include "ARMBaseRegisterInfo.h"
  18 #include "ARMInstrInfo.h"
  19 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
  20 #include "ARMSubtarget.h"
  21 #include "llvm/Constants.h"
  22 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  23 #include "llvm/Function.h"
  24 #include "llvm/LLVMContext.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineLocation.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/RegisterScavenging.h"
  32 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  33 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  37 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  38 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  39 using namespace llvm;
  40
  41 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRegisterNumbering(unsigned RegEnum) {
  42   using namespace ARM;
  43   switch (RegEnum) {
  44   case R0:  case S0:  case D0:  return 0;
  45   case R1:  case S1:  case D1:  return 1;
  46   case R2:  case S2:  case D2:  return 2;
  47   case R3:  case S3:  case D3:  return 3;
  48   case R4:  case S4:  case D4:  return 4;
  49   case R5:  case S5:  case D5:  return 5;
  50   case R6:  case S6:  case D6:  return 6;
  51   case R7:  case S7:  case D7:  return 7;
  52   case R8:  case S8:  case D8:  return 8;
  53   case R9:  case S9:  case D9:  return 9;
  54   case R10: case S10: case D10: return 10;
  55   case R11: case S11: case D11: return 11;
  56   case R12: case S12: case D12: return 12;
  57   case SP:  case S13: case D13: return 13;
  58   case LR:  case S14: case D14: return 14;
  59   case PC:  case S15: case D15: return 15;
  60   case S16: return 16;
  61   case S17: return 17;
  62   case S18: return 18;
  63   case S19: return 19;
  64   case S20: return 20;
  65   case S21: return 21;
  66   case S22: return 22;
  67   case S23: return 23;
  68   case S24: return 24;
  69   case S25: return 25;
  70   case S26: return 26;
  71   case S27: return 27;
  72   case S28: return 28;
  73   case S29: return 29;
  74   case S30: return 30;
  75   case S31: return 31;
  76   default:
  77     llvm_unreachable("Unknown ARM register!");
  78   }
  79 }
  80
  81 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRegisterNumbering(unsigned RegEnum,
  82                                                    bool &isSPVFP) {
  83   isSPVFP = false;
  84
  85   using namespace ARM;
  86   switch (RegEnum) {
  87   default:
  88     llvm_unreachable("Unknown ARM register!");
  89   case R0:  case D0:  return 0;
  90   case R1:  case D1:  return 1;
  91   case R2:  case D2:  return 2;
  92   case R3:  case D3:  return 3;
  93   case R4:  case D4:  return 4;
  94   case R5:  case D5:  return 5;
  95   case R6:  case D6:  return 6;
  96   case R7:  case D7:  return 7;
  97   case R8:  case D8:  return 8;
  98   case R9:  case D9:  return 9;
  99   case R10: case D10: return 10;
 100   case R11: case D11: return 11;
 101   case R12: case D12: return 12;
 102   case SP:  case D13: return 13;
 103   case LR:  case D14: return 14;
 104   case PC:  case D15: return 15;
 105
 106   case S0: case S1: case S2: case S3:
 107   case S4: case S5: case S6: case S7:
 108   case S8: case S9: case S10: case S11:
 109   case S12: case S13: case S14: case S15:
 110   case S16: case S17: case S18: case S19:
 111   case S20: case S21: case S22: case S23:
 112   case S24: case S25: case S26: case S27:
 113   case S28: case S29: case S30: case S31:  {
 114     isSPVFP = true;
 115     switch (RegEnum) {
 116     default: return 0; // Avoid compile time warning.
 117     case S0: return 0;
 118     case S1: return 1;
 119     case S2: return 2;
 120     case S3: return 3;
 121     case S4: return 4;
 122     case S5: return 5;
 123     case S6: return 6;
 124     case S7: return 7;
 125     case S8: return 8;
 126     case S9: return 9;
 127     case S10: return 10;
 128     case S11: return 11;
 129     case S12: return 12;
 130     case S13: return 13;
 131     case S14: return 14;
 132     case S15: return 15;
 133     case S16: return 16;
 134     case S17: return 17;
 135     case S18: return 18;
 136     case S19: return 19;
 137     case S20: return 20;
 138     case S21: return 21;
 139     case S22: return 22;
 140     case S23: return 23;
 141     case S24: return 24;
 142     case S25: return 25;
 143     case S26: return 26;
 144     case S27: return 27;
 145     case S28: return 28;
 146     case S29: return 29;
 147     case S30: return 30;
 148     case S31: return 31;
 149     }
 150   }
 151   }
 152 }
 153
 154 ARMBaseRegisterInfo::ARMBaseRegisterInfo(const ARMBaseInstrInfo &tii,
 155                                          const ARMSubtarget &sti)
 156   : ARMGenRegisterInfo(ARM::ADJCALLSTACKDOWN, ARM::ADJCALLSTACKUP),
 157     TII(tii), STI(sti),
 158     FramePtr((STI.isTargetDarwin() || STI.isThumb()) ? ARM::R7 : ARM::R11) {
 159 }
 160
 161 unsigned ARMBaseRegisterInfo::
 162 getOpcode(int Op) const {
 163   return TII.getOpcode((ARMII::Op)Op);
 164 }
 165
 166 const unsigned*
 167 ARMBaseRegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
 168   static const unsigned CalleeSavedRegs[] = {
 169     ARM::LR, ARM::R11, ARM::R10, ARM::R9, ARM::R8,
 170     ARM::R7, ARM::R6,  ARM::R5,  ARM::R4,
 171
 172     ARM::D15, ARM::D14, ARM::D13, ARM::D12,
 173     ARM::D11, ARM::D10, ARM::D9,  ARM::D8,
 174     0
 175   };
 176
 177   static const unsigned DarwinCalleeSavedRegs[] = {
 178     // Darwin ABI deviates from ARM standard ABI. R9 is not a callee-saved
 179     // register.
 180     ARM::LR,  ARM::R7,  ARM::R6, ARM::R5, ARM::R4,
 181     ARM::R11, ARM::R10, ARM::R8,
 182
 183     ARM::D15, ARM::D14, ARM::D13, ARM::D12,
 184     ARM::D11, ARM::D10, ARM::D9,  ARM::D8,
 185     0
 186   };
 187   return STI.isTargetDarwin() ? DarwinCalleeSavedRegs : CalleeSavedRegs;
 188 }
 189
 190 const TargetRegisterClass* const *
 191 ARMBaseRegisterInfo::getCalleeSavedRegClasses(const MachineFunction *MF) const {
 192   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses[] = {
 193     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 194     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 195     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 196
 197     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 198     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 199     0
 200   };
 201
 202   static const TargetRegisterClass * const ThumbCalleeSavedRegClasses[] = {
 203     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 204     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::tGPRRegClass,
 205     &ARM::tGPRRegClass,&ARM::tGPRRegClass,&ARM::tGPRRegClass,
 206
 207     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 208     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 209     0
 210   };
 211
 212   static const TargetRegisterClass * const DarwinCalleeSavedRegClasses[] = {
 213     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 214     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 215     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 216
 217     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 218     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 219     0
 220   };
 221
 222   static const TargetRegisterClass * const DarwinThumbCalleeSavedRegClasses[] ={
 223     &ARM::GPRRegClass,  &ARM::tGPRRegClass, &ARM::tGPRRegClass,
 224     &ARM::tGPRRegClass, &ARM::tGPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 225     &ARM::GPRRegClass,  &ARM::GPRRegClass,
 226
 227     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 228     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 229     0
 230   };
 231
 232   if (STI.isThumb1Only()) {
 233     return STI.isTargetDarwin()
 234       ? DarwinThumbCalleeSavedRegClasses : ThumbCalleeSavedRegClasses;
 235   }
 236   return STI.isTargetDarwin()
 237     ? DarwinCalleeSavedRegClasses : CalleeSavedRegClasses;
 238 }
 239
 240 BitVector ARMBaseRegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
 241   // FIXME: avoid re-calculating this everytime.
 242   BitVector Reserved(getNumRegs());
 243   Reserved.set(ARM::SP);
 244   Reserved.set(ARM::PC);
 245   if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF))
 246     Reserved.set(FramePtr);
 247   // Some targets reserve R9.
 248   if (STI.isR9Reserved())
 249     Reserved.set(ARM::R9);
 250   return Reserved;
 251 }
 252
 253 bool
 254 ARMBaseRegisterInfo::isReservedReg(const MachineFunction &MF, unsigned Reg) const {
 255   switch (Reg) {
 256   default: break;
 257   case ARM::SP:
 258   case ARM::PC:
 259     return true;
 260   case ARM::R7:
 261   case ARM::R11:
 262     if (FramePtr == Reg && (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF)))
 263       return true;
 264     break;
 265   case ARM::R9:
 266     return STI.isR9Reserved();
 267   }
 268
 269   return false;
 270 }
 271
 272 const TargetRegisterClass *ARMBaseRegisterInfo::getPointerRegClass() const {
 273   return &ARM::GPRRegClass;
 274 }
 275
 276 /// getAllocationOrder - Returns the register allocation order for a specified
 277 /// register class in the form of a pair of TargetRegisterClass iterators.
 278 std::pair<TargetRegisterClass::iterator,TargetRegisterClass::iterator>
 279 ARMBaseRegisterInfo::getAllocationOrder(const TargetRegisterClass *RC,
 280                                         unsigned HintType, unsigned HintReg,
 281                                         const MachineFunction &MF) const {
 282   // Alternative register allocation orders when favoring even / odd registers
 283   // of register pairs.
 284
 285   // No FP, R9 is available.
 286   static const unsigned GPREven1[] = {
 287     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8, ARM::R10,
 288     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7,
 289     ARM::R9, ARM::R11
 290   };
 291   static const unsigned GPROdd1[] = {
 292     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R7, ARM::R9, ARM::R11,
 293     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6,
 294     ARM::R8, ARM::R10
 295   };
 296
 297   // FP is R7, R9 is available.
 298   static const unsigned GPREven2[] = {
 299     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4,          ARM::R8, ARM::R10,
 300     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R6,
 301     ARM::R9, ARM::R11
 302   };
 303   static const unsigned GPROdd2[] = {
 304     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5,          ARM::R9, ARM::R11,
 305     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6,
 306     ARM::R8, ARM::R10
 307   };
 308
 309   // FP is R11, R9 is available.
 310   static const unsigned GPREven3[] = {
 311     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8,
 312     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7,
 313     ARM::R9
 314   };
 315   static const unsigned GPROdd3[] = {
 316     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R6, ARM::R9,
 317     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R7,
 318     ARM::R8
 319   };
 320
 321   // No FP, R9 is not available.
 322   static const unsigned GPREven4[] = {
 323     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6,          ARM::R10,
 324     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7, ARM::R8,
 325     ARM::R11
 326   };
 327   static const unsigned GPROdd4[] = {
 328     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R7,          ARM::R11,
 329     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8,
 330     ARM::R10
 331   };
 332
 333   // FP is R7, R9 is not available.
 334   static const unsigned GPREven5[] = {
 335     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4,                   ARM::R10,
 336     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R6, ARM::R8,
 337     ARM::R11
 338   };
 339   static const unsigned GPROdd5[] = {
 340     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5,                   ARM::R11,
 341     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8,
 342     ARM::R10
 343   };
 344
 345   // FP is R11, R9 is not available.
 346   static const unsigned GPREven6[] = {
 347     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6,
 348     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7, ARM::R8
 349   };
 350   static const unsigned GPROdd6[] = {
 351     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R7,
 352     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8
 353   };
 354
 355
 356   if (HintType == ARMRI::RegPairEven) {
 357     if (isPhysicalRegister(HintReg) && getRegisterPairEven(HintReg, MF) == 0)
 358       // It's no longer possible to fulfill this hint. Return the default
 359       // allocation order.
 360       return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
 361                             RC->allocation_order_end(MF));
 362
 363     if (!STI.isTargetDarwin() && !hasFP(MF)) {
 364       if (!STI.isR9Reserved())
 365         return std::make_pair(GPREven1,
 366                               GPREven1 + (sizeof(GPREven1)/sizeof(unsigned)));
 367       else
 368         return std::make_pair(GPREven4,
 369                               GPREven4 + (sizeof(GPREven4)/sizeof(unsigned)));
 370     } else if (FramePtr == ARM::R7) {
 371       if (!STI.isR9Reserved())
 372         return std::make_pair(GPREven2,
 373                               GPREven2 + (sizeof(GPREven2)/sizeof(unsigned)));
 374       else
 375         return std::make_pair(GPREven5,
 376                               GPREven5 + (sizeof(GPREven5)/sizeof(unsigned)));
 377     } else { // FramePtr == ARM::R11
 378       if (!STI.isR9Reserved())
 379         return std::make_pair(GPREven3,
 380                               GPREven3 + (sizeof(GPREven3)/sizeof(unsigned)));
 381       else
 382         return std::make_pair(GPREven6,
 383                               GPREven6 + (sizeof(GPREven6)/sizeof(unsigned)));
 384     }
 385   } else if (HintType == ARMRI::RegPairOdd) {
 386     if (isPhysicalRegister(HintReg) && getRegisterPairOdd(HintReg, MF) == 0)
 387       // It's no longer possible to fulfill this hint. Return the default
 388       // allocation order.
 389       return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
 390                             RC->allocation_order_end(MF));
 391
 392     if (!STI.isTargetDarwin() && !hasFP(MF)) {
 393       if (!STI.isR9Reserved())
 394         return std::make_pair(GPROdd1,
 395                               GPROdd1 + (sizeof(GPROdd1)/sizeof(unsigned)));
 396       else
 397         return std::make_pair(GPROdd4,
 398                               GPROdd4 + (sizeof(GPROdd4)/sizeof(unsigned)));
 399     } else if (FramePtr == ARM::R7) {
 400       if (!STI.isR9Reserved())
 401         return std::make_pair(GPROdd2,
 402                               GPROdd2 + (sizeof(GPROdd2)/sizeof(unsigned)));
 403       else
 404         return std::make_pair(GPROdd5,
 405                               GPROdd5 + (sizeof(GPROdd5)/sizeof(unsigned)));
 406     } else { // FramePtr == ARM::R11
 407       if (!STI.isR9Reserved())
 408         return std::make_pair(GPROdd3,
 409                               GPROdd3 + (sizeof(GPROdd3)/sizeof(unsigned)));
 410       else
 411         return std::make_pair(GPROdd6,
 412                               GPROdd6 + (sizeof(GPROdd6)/sizeof(unsigned)));
 413     }
 414   }
 415   return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
 416                         RC->allocation_order_end(MF));
 417 }
 418
 419 /// ResolveRegAllocHint - Resolves the specified register allocation hint
 420 /// to a physical register. Returns the physical register if it is successful.
 421 unsigned
 422 ARMBaseRegisterInfo::ResolveRegAllocHint(unsigned Type, unsigned Reg,
 423                                          const MachineFunction &MF) const {
 424   if (Reg == 0 || !isPhysicalRegister(Reg))
 425     return 0;
 426   if (Type == 0)
 427     return Reg;
 428   else if (Type == (unsigned)ARMRI::RegPairOdd)
 429     // Odd register.
 430     return getRegisterPairOdd(Reg, MF);
 431   else if (Type == (unsigned)ARMRI::RegPairEven)
 432     // Even register.
 433     return getRegisterPairEven(Reg, MF);
 434   return 0;
 435 }
 436
 437 void
 438 ARMBaseRegisterInfo::UpdateRegAllocHint(unsigned Reg, unsigned NewReg,
 439                                         MachineFunction &MF) const {
 440   MachineRegisterInfo *MRI = &MF.getRegInfo();
 441   std::pair<unsigned, unsigned> Hint = MRI->getRegAllocationHint(Reg);
 442   if ((Hint.first == (unsigned)ARMRI::RegPairOdd ||
 443        Hint.first == (unsigned)ARMRI::RegPairEven) &&
 444       Hint.second && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Hint.second)) {
 445     // If 'Reg' is one of the even / odd register pair and it's now changed
 446     // (e.g. coalesced) into a different register. The other register of the
 447     // pair allocation hint must be updated to reflect the relationship
 448     // change.
 449     unsigned OtherReg = Hint.second;
 450     Hint = MRI->getRegAllocationHint(OtherReg);
 451     if (Hint.second == Reg)
 452       // Make sure the pair has not already divorced.
 453       MRI->setRegAllocationHint(OtherReg, Hint.first, NewReg);
 454   }
 455 }
 456
 457 /// hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 458 /// pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas
 459 /// or if frame pointer elimination is disabled.
 460 ///
 461 bool ARMBaseRegisterInfo::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
 462   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 463   return (NoFramePointerElim ||
 464           MFI->hasVarSizedObjects() ||
 465           MFI->isFrameAddressTaken());
 466 }
 467
 468 static unsigned estimateStackSize(MachineFunction &MF, MachineFrameInfo *MFI) {
 469   const MachineFrameInfo *FFI = MF.getFrameInfo();
 470   int Offset = 0;
 471   for (int i = FFI->getObjectIndexBegin(); i != 0; ++i) {
 472     int FixedOff = -FFI->getObjectOffset(i);
 473     if (FixedOff > Offset) Offset = FixedOff;
 474   }
 475   for (unsigned i = 0, e = FFI->getObjectIndexEnd(); i != e; ++i) {
 476     if (FFI->isDeadObjectIndex(i))
 477       continue;
 478     Offset += FFI->getObjectSize(i);
 479     unsigned Align = FFI->getObjectAlignment(i);
 480     // Adjust to alignment boundary
 481     Offset = (Offset+Align-1)/Align*Align;
 482   }
 483   return (unsigned)Offset;
 484 }
 485
 486 void
 487 ARMBaseRegisterInfo::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
 488                                                           RegScavenger *RS) const {
 489   // This tells PEI to spill the FP as if it is any other callee-save register
 490   // to take advantage the eliminateFrameIndex machinery. This also ensures it
 491   // is spilled in the order specified by getCalleeSavedRegs() to make it easier
 492   // to combine multiple loads / stores.
 493   bool CanEliminateFrame = true;
 494   bool CS1Spilled = false;
 495   bool LRSpilled = false;
 496   unsigned NumGPRSpills = 0;
 497   SmallVector<unsigned, 4> UnspilledCS1GPRs;
 498   SmallVector<unsigned, 4> UnspilledCS2GPRs;
 499   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 500
 501   // Don't spill FP if the frame can be eliminated. This is determined
 502   // by scanning the callee-save registers to see if any is used.
 503   const unsigned *CSRegs = getCalleeSavedRegs();
 504   const TargetRegisterClass* const *CSRegClasses = getCalleeSavedRegClasses();
 505   for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i) {
 506     unsigned Reg = CSRegs[i];
 507     bool Spilled = false;
 508     if (MF.getRegInfo().isPhysRegUsed(Reg)) {
 509       AFI->setCSRegisterIsSpilled(Reg);
 510       Spilled = true;
 511       CanEliminateFrame = false;
 512     } else {
 513       // Check alias registers too.
 514       for (const unsigned *Aliases = getAliasSet(Reg); *Aliases; ++Aliases) {
 515         if (MF.getRegInfo().isPhysRegUsed(*Aliases)) {
 516           Spilled = true;
 517           CanEliminateFrame = false;
 518         }
 519       }
 520     }
 521
 522     if (CSRegClasses[i] == &ARM::GPRRegClass) {
 523       if (Spilled) {
 524         NumGPRSpills++;
 525
 526         if (!STI.isTargetDarwin()) {
 527           if (Reg == ARM::LR)
 528             LRSpilled = true;
 529           CS1Spilled = true;
 530           continue;
 531         }
 532
 533         // Keep track if LR and any of R4, R5, R6, and R7 is spilled.
 534         switch (Reg) {
 535         case ARM::LR:
 536           LRSpilled = true;
 537           // Fallthrough
 538         case ARM::R4:
 539         case ARM::R5:
 540         case ARM::R6:
 541         case ARM::R7:
 542           CS1Spilled = true;
 543           break;
 544         default:
 545           break;
 546         }
 547       } else {
 548         if (!STI.isTargetDarwin()) {
 549           UnspilledCS1GPRs.push_back(Reg);
 550           continue;
 551         }
 552
 553         switch (Reg) {
 554         case ARM::R4:
 555         case ARM::R5:
 556         case ARM::R6:
 557         case ARM::R7:
 558         case ARM::LR:
 559           UnspilledCS1GPRs.push_back(Reg);
 560           break;
 561         default:
 562           UnspilledCS2GPRs.push_back(Reg);
 563           break;
 564         }
 565       }
 566     }
 567   }
 568
 569   bool ForceLRSpill = false;
 570   if (!LRSpilled && AFI->isThumb1OnlyFunction()) {
 571     unsigned FnSize = TII.GetFunctionSizeInBytes(MF);
 572     // Force LR to be spilled if the Thumb function size is > 2048. This enables
 573     // use of BL to implement far jump. If it turns out that it's not needed
 574     // then the branch fix up path will undo it.
 575     if (FnSize >= (1 << 11)) {
 576       CanEliminateFrame = false;
 577       ForceLRSpill = true;
 578     }
 579   }
 580
 581   bool ExtraCSSpill = false;
 582   if (!CanEliminateFrame || hasFP(MF)) {
 583     AFI->setHasStackFrame(true);
 584
 585     // If LR is not spilled, but at least one of R4, R5, R6, and R7 is spilled.
 586     // Spill LR as well so we can fold BX_RET to the registers restore (LDM).
 587     if (!LRSpilled && CS1Spilled) {
 588       MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(ARM::LR);
 589       AFI->setCSRegisterIsSpilled(ARM::LR);
 590       NumGPRSpills++;
 591       UnspilledCS1GPRs.erase(std::find(UnspilledCS1GPRs.begin(),
 592                                     UnspilledCS1GPRs.end(), (unsigned)ARM::LR));
 593       ForceLRSpill = false;
 594       ExtraCSSpill = true;
 595     }
 596
 597     // Darwin ABI requires FP to point to the stack slot that contains the
 598     // previous FP.
 599     if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF)) {
 600       MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(FramePtr);
 601       NumGPRSpills++;
 602     }
 603
 604     // If stack and double are 8-byte aligned and we are spilling an odd number
 605     // of GPRs. Spill one extra callee save GPR so we won't have to pad between
 606     // the integer and double callee save areas.
 607     unsigned TargetAlign = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 608     if (TargetAlign == 8 && (NumGPRSpills & 1)) {
 609       if (CS1Spilled && !UnspilledCS1GPRs.empty()) {
 610         for (unsigned i = 0, e = UnspilledCS1GPRs.size(); i != e; ++i) {
 611           unsigned Reg = UnspilledCS1GPRs[i];
 612           // Don't spill high register if the function is thumb1
 613           if (!AFI->isThumb1OnlyFunction() ||
 614               isARMLowRegister(Reg) || Reg == ARM::LR) {
 615             MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(Reg);
 616             AFI->setCSRegisterIsSpilled(Reg);
 617             if (!isReservedReg(MF, Reg))
 618               ExtraCSSpill = true;
 619             break;
 620           }
 621         }
 622       } else if (!UnspilledCS2GPRs.empty() &&
 623                  !AFI->isThumb1OnlyFunction()) {
 624         unsigned Reg = UnspilledCS2GPRs.front();
 625         MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(Reg);
 626         AFI->setCSRegisterIsSpilled(Reg);
 627         if (!isReservedReg(MF, Reg))
 628           ExtraCSSpill = true;
 629       }
 630     }
 631
 632     // Estimate if we might need to scavenge a register at some point in order
 633     // to materialize a stack offset. If so, either spill one additional
 634     // callee-saved register or reserve a special spill slot to facilitate
 635     // register scavenging.
 636     if (RS && !ExtraCSSpill && !AFI->isThumb1OnlyFunction()) {
 637       MachineFrameInfo  *MFI = MF.getFrameInfo();
 638       unsigned Size = estimateStackSize(MF, MFI);
 639       unsigned Limit = (1 << 12) - 1;
 640       for (MachineFunction::iterator BB = MF.begin(),E = MF.end();BB != E; ++BB)
 641         for (MachineBasicBlock::iterator I= BB->begin(); I != BB->end(); ++I) {
 642           for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
 643             if (I->getOperand(i).isFI()) {
 644               unsigned Opcode = I->getOpcode();
 645               const TargetInstrDesc &Desc = TII.get(Opcode);
 646               unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
 647               if (AddrMode == ARMII::AddrMode3) {
 648                 Limit = (1 << 8) - 1;
 649                 goto DoneEstimating;
 650               } else if (AddrMode == ARMII::AddrMode5) {
 651                 unsigned ThisLimit = ((1 << 8) - 1) * 4;
 652                 if (ThisLimit < Limit)
 653                   Limit = ThisLimit;
 654               }
 655             }
 656         }
 657     DoneEstimating:
 658       if (Size >= Limit) {
 659         // If any non-reserved CS register isn't spilled, just spill one or two
 660         // extra. That should take care of it!
 661         unsigned NumExtras = TargetAlign / 4;
 662         SmallVector<unsigned, 2> Extras;
 663         while (NumExtras && !UnspilledCS1GPRs.empty()) {
 664           unsigned Reg = UnspilledCS1GPRs.back();
 665           UnspilledCS1GPRs.pop_back();
 666           if (!isReservedReg(MF, Reg)) {
 667             Extras.push_back(Reg);
 668             NumExtras--;
 669           }
 670         }
 671         while (NumExtras && !UnspilledCS2GPRs.empty()) {
 672           unsigned Reg = UnspilledCS2GPRs.back();
 673           UnspilledCS2GPRs.pop_back();
 674           if (!isReservedReg(MF, Reg)) {
 675             Extras.push_back(Reg);
 676             NumExtras--;
 677           }
 678         }
 679         if (Extras.size() && NumExtras == 0) {
 680           for (unsigned i = 0, e = Extras.size(); i != e; ++i) {
 681             MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(Extras[i]);
 682             AFI->setCSRegisterIsSpilled(Extras[i]);
 683           }
 684         } else {
 685           // Reserve a slot closest to SP or frame pointer.
 686           const TargetRegisterClass *RC = &ARM::GPRRegClass;
 687           RS->setScavengingFrameIndex(MFI->CreateStackObject(RC->getSize(),
 688                                                            RC->getAlignment()));
 689         }
 690       }
 691     }
 692   }
 693
 694   if (ForceLRSpill) {
 695     MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(ARM::LR);
 696     AFI->setCSRegisterIsSpilled(ARM::LR);
 697     AFI->setLRIsSpilledForFarJump(true);
 698   }
 699 }
 700
 701 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRARegister() const {
 702   return ARM::LR;
 703 }
 704
 705 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getFrameRegister(MachineFunction &MF) const {
 706   if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF))
 707     return FramePtr;
 708   return ARM::SP;
 709 }
 710
 711 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
 712   llvm_unreachable("What is the exception register");
 713   return 0;
 714 }
 715
 716 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
 717   llvm_unreachable("What is the exception handler register");
 718   return 0;
 719 }
 720
 721 int ARMBaseRegisterInfo::getDwarfRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const {
 722   return ARMGenRegisterInfo::getDwarfRegNumFull(RegNum, 0);
 723 }
 724
 725 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRegisterPairEven(unsigned Reg,
 726                                                const MachineFunction &MF) const {
 727   switch (Reg) {
 728   default: break;
 729   // Return 0 if either register of the pair is a special register.
 730   // So no R12, etc.
 731   case ARM::R1:
 732     return ARM::R0;
 733   case ARM::R3:
 734     // FIXME!
 735     return STI.isThumb1Only() ? 0 : ARM::R2;
 736   case ARM::R5:
 737     return ARM::R4;
 738   case ARM::R7:
 739     return isReservedReg(MF, ARM::R7)  ? 0 : ARM::R6;
 740   case ARM::R9:
 741     return isReservedReg(MF, ARM::R9)  ? 0 :ARM::R8;
 742   case ARM::R11:
 743     return isReservedReg(MF, ARM::R11) ? 0 : ARM::R10;
 744
 745   case ARM::S1:
 746     return ARM::S0;
 747   case ARM::S3:
 748     return ARM::S2;
 749   case ARM::S5:
 750     return ARM::S4;
 751   case ARM::S7:
 752     return ARM::S6;
 753   case ARM::S9:
 754     return ARM::S8;
 755   case ARM::S11:
 756     return ARM::S10;
 757   case ARM::S13:
 758     return ARM::S12;
 759   case ARM::S15:
 760     return ARM::S14;
 761   case ARM::S17:
 762     return ARM::S16;
 763   case ARM::S19:
 764     return ARM::S18;
 765   case ARM::S21:
 766     return ARM::S20;
 767   case ARM::S23:
 768     return ARM::S22;
 769   case ARM::S25:
 770     return ARM::S24;
 771   case ARM::S27:
 772     return ARM::S26;
 773   case ARM::S29:
 774     return ARM::S28;
 775   case ARM::S31:
 776     return ARM::S30;
 777
 778   case ARM::D1:
 779     return ARM::D0;
 780   case ARM::D3:
 781     return ARM::D2;
 782   case ARM::D5:
 783     return ARM::D4;
 784   case ARM::D7:
 785     return ARM::D6;
 786   case ARM::D9:
 787     return ARM::D8;
 788   case ARM::D11:
 789     return ARM::D10;
 790   case ARM::D13:
 791     return ARM::D12;
 792   case ARM::D15:
 793     return ARM::D14;
 794   }
 795
 796   return 0;
 797 }
 798
 799 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRegisterPairOdd(unsigned Reg,
 800                                              const MachineFunction &MF) const {
 801   switch (Reg) {
 802   default: break;
 803   // Return 0 if either register of the pair is a special register.
 804   // So no R12, etc.
 805   case ARM::R0:
 806     return ARM::R1;
 807   case ARM::R2:
 808     // FIXME!
 809     return STI.isThumb1Only() ? 0 : ARM::R3;
 810   case ARM::R4:
 811     return ARM::R5;
 812   case ARM::R6:
 813     return isReservedReg(MF, ARM::R7)  ? 0 : ARM::R7;
 814   case ARM::R8:
 815     return isReservedReg(MF, ARM::R9)  ? 0 :ARM::R9;
 816   case ARM::R10:
 817     return isReservedReg(MF, ARM::R11) ? 0 : ARM::R11;
 818
 819   case ARM::S0:
 820     return ARM::S1;
 821   case ARM::S2:
 822     return ARM::S3;
 823   case ARM::S4:
 824     return ARM::S5;
 825   case ARM::S6:
 826     return ARM::S7;
 827   case ARM::S8:
 828     return ARM::S9;
 829   case ARM::S10:
 830     return ARM::S11;
 831   case ARM::S12:
 832     return ARM::S13;
 833   case ARM::S14:
 834     return ARM::S15;
 835   case ARM::S16:
 836     return ARM::S17;
 837   case ARM::S18:
 838     return ARM::S19;
 839   case ARM::S20:
 840     return ARM::S21;
 841   case ARM::S22:
 842     return ARM::S23;
 843   case ARM::S24:
 844     return ARM::S25;
 845   case ARM::S26:
 846     return ARM::S27;
 847   case ARM::S28:
 848     return ARM::S29;
 849   case ARM::S30:
 850     return ARM::S31;
 851
 852   case ARM::D0:
 853     return ARM::D1;
 854   case ARM::D2:
 855     return ARM::D3;
 856   case ARM::D4:
 857     return ARM::D5;
 858   case ARM::D6:
 859     return ARM::D7;
 860   case ARM::D8:
 861     return ARM::D9;
 862   case ARM::D10:
 863     return ARM::D11;
 864   case ARM::D12:
 865     return ARM::D13;
 866   case ARM::D14:
 867     return ARM::D15;
 868   }
 869
 870   return 0;
 871 }
 872
 873 // FIXME: Dup in ARMBaseInstrInfo.cpp
 874 static inline
 875 const MachineInstrBuilder &AddDefaultPred(const MachineInstrBuilder &MIB) {
 876   return MIB.addImm((int64_t)ARMCC::AL).addReg(0);
 877 }
 878
 879 static inline
 880 const MachineInstrBuilder &AddDefaultCC(const MachineInstrBuilder &MIB) {
 881   return MIB.addReg(0);
 882 }
 883
 884 /// emitLoadConstPool - Emits a load from constpool to materialize the
 885 /// specified immediate.
 886 void ARMBaseRegisterInfo::
 887 emitLoadConstPool(MachineBasicBlock &MBB,
 888                   MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 889                   DebugLoc dl,
 890                   unsigned DestReg, unsigned SubIdx, int Val,
 891                   ARMCC::CondCodes Pred,
 892                   unsigned PredReg) const {
 893   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 894   MachineConstantPool *ConstantPool = MF.getConstantPool();
 895   Constant *C =
 896              MF.getFunction()->getContext()->getConstantInt(Type::Int32Ty, Val);
 897   unsigned Idx = ConstantPool->getConstantPoolIndex(C, 4);
 898
 899   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::LDRcp))
 900     .addReg(DestReg, getDefRegState(true), SubIdx)
 901     .addConstantPoolIndex(Idx)
 902     .addReg(0).addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
 903 }
 904
 905 bool ARMBaseRegisterInfo::
 906 requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &MF) const {
 907   return true;
 908 }
 909
 910 // hasReservedCallFrame - Under normal circumstances, when a frame pointer is
 911 // not required, we reserve argument space for call sites in the function
 912 // immediately on entry to the current function. This eliminates the need for
 913 // add/sub sp brackets around call sites. Returns true if the call frame is
 914 // included as part of the stack frame.
 915 bool ARMBaseRegisterInfo::
 916 hasReservedCallFrame(MachineFunction &MF) const {
 917   const MachineFrameInfo *FFI = MF.getFrameInfo();
 918   unsigned CFSize = FFI->getMaxCallFrameSize();
 919   // It's not always a good idea to include the call frame as part of the
 920   // stack frame. ARM (especially Thumb) has small immediate offset to
 921   // address the stack frame. So a large call frame can cause poor codegen
 922   // and may even makes it impossible to scavenge a register.
 923   if (CFSize >= ((1 << 12) - 1) / 2)  // Half of imm12
 924     return false;
 925
 926   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
 927 }
 928
 929 /// emitARMRegPlusImmediate - Emits a series of instructions to materialize
 930 /// a destreg = basereg + immediate in ARM code.
 931 static
 932 void emitARMRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
 933                              MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 934                              unsigned DestReg, unsigned BaseReg, int NumBytes,
 935                              ARMCC::CondCodes Pred, unsigned PredReg,
 936                              const ARMBaseInstrInfo &TII,
 937                              DebugLoc dl) {
 938   bool isSub = NumBytes < 0;
 939   if (isSub) NumBytes = -NumBytes;
 940
 941   while (NumBytes) {
 942     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(NumBytes);
 943     unsigned ThisVal = NumBytes & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
 944     assert(ThisVal && "Didn't extract field correctly");
 945
 946     // We will handle these bits from offset, clear them.
 947     NumBytes &= ~ThisVal;
 948
 949     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisVal) != -1 && "Bit extraction didn't work?");
 950
 951     // Build the new ADD / SUB.
 952     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TII.getOpcode(isSub ? ARMII::SUBri : ARMII::ADDri)), DestReg)
 953       .addReg(BaseReg, RegState::Kill).addImm(ThisVal)
 954       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0);
 955     BaseReg = DestReg;
 956   }
 957 }
 958
 959 static void
 960 emitSPUpdate(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 961              const ARMBaseInstrInfo &TII, DebugLoc dl,
 962              int NumBytes,
 963              ARMCC::CondCodes Pred = ARMCC::AL, unsigned PredReg = 0) {
 964   emitARMRegPlusImmediate(MBB, MBBI, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes,
 965                           Pred, PredReg, TII, dl);
 966 }
 967
 968 void ARMBaseRegisterInfo::
 969 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 970                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 971   if (!hasReservedCallFrame(MF)) {
 972     // If we have alloca, convert as follows:
 973     // ADJCALLSTACKDOWN -> sub, sp, sp, amount
 974     // ADJCALLSTACKUP   -> add, sp, sp, amount
 975     MachineInstr *Old = I;
 976     DebugLoc dl = Old->getDebugLoc();
 977     unsigned Amount = Old->getOperand(0).getImm();
 978     if (Amount != 0) {
 979       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
 980       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
 981       // alignment boundary.
 982       unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 983       Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
 984
 985       // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
 986       unsigned Opc = Old->getOpcode();
 987       ARMCC::CondCodes Pred = (ARMCC::CondCodes)Old->getOperand(1).getImm();
 988       if (Opc == ARM::ADJCALLSTACKDOWN || Opc == ARM::tADJCALLSTACKDOWN) {
 989         // Note: PredReg is operand 2 for ADJCALLSTACKDOWN.
 990         unsigned PredReg = Old->getOperand(2).getReg();
 991         emitSPUpdate(MBB, I, TII, dl, -Amount, Pred, PredReg);
 992       } else {
 993         // Note: PredReg is operand 3 for ADJCALLSTACKUP.
 994         unsigned PredReg = Old->getOperand(3).getReg();
 995         assert(Opc == ARM::ADJCALLSTACKUP || Opc == ARM::tADJCALLSTACKUP);
 996         emitSPUpdate(MBB, I, TII, dl, Amount, Pred, PredReg);
 997       }
 998     }
 999   }
1000   MBB.erase(I);
1001 }
1002
1003 /// findScratchRegister - Find a 'free' ARM register. If register scavenger
1004 /// is not being used, R12 is available. Otherwise, try for a call-clobbered
1005 /// register first and then a spilled callee-saved register if that fails.
1006 static
1007 unsigned findScratchRegister(RegScavenger *RS, const TargetRegisterClass *RC,
1008                              ARMFunctionInfo *AFI) {
1009   unsigned Reg = RS ? RS->FindUnusedReg(RC, true) : (unsigned) ARM::R12;
1010   assert (!AFI->isThumb1OnlyFunction());
1011   if (Reg == 0)
1012     // Try a already spilled CS register.
1013     Reg = RS->FindUnusedReg(RC, AFI->getSpilledCSRegisters());
1014
1015   return Reg;
1016 }
1017
1018 void ARMBaseRegisterInfo::
1019 eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
1020                     int SPAdj, RegScavenger *RS) const{
1021   unsigned i = 0;
1022   MachineInstr &MI = *II;
1023   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
1024   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1025   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1026   DebugLoc dl = MI.getDebugLoc();
1027
1028   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
1029     ++i;
1030     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
1031   }
1032
1033   unsigned FrameReg = ARM::SP;
1034   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
1035   int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex) +
1036                MF.getFrameInfo()->getStackSize() + SPAdj;
1037
1038   if (AFI->isGPRCalleeSavedArea1Frame(FrameIndex))
1039     Offset -= AFI->getGPRCalleeSavedArea1Offset();
1040   else if (AFI->isGPRCalleeSavedArea2Frame(FrameIndex))
1041     Offset -= AFI->getGPRCalleeSavedArea2Offset();
1042   else if (AFI->isDPRCalleeSavedAreaFrame(FrameIndex))
1043     Offset -= AFI->getDPRCalleeSavedAreaOffset();
1044   else if (hasFP(MF)) {
1045     assert(SPAdj == 0 && "Unexpected");
1046     // There is alloca()'s in this function, must reference off the frame
1047     // pointer instead.
1048     FrameReg = getFrameRegister(MF);
1049     Offset -= AFI->getFramePtrSpillOffset();
1050   }
1051
1052   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
1053   const TargetInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
1054   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
1055   bool isSub = false;
1056
1057   // Memory operands in inline assembly always use AddrMode2.
1058   if (Opcode == ARM::INLINEASM)
1059     AddrMode = ARMII::AddrMode2;
1060
1061   if (Opcode == getOpcode(ARMII::ADDri)) {
1062     Offset += MI.getOperand(i+1).getImm();
1063     if (Offset == 0) {
1064       // Turn it into a move.
1065       MI.setDesc(TII.get(getOpcode(ARMII::MOVr)));
1066       MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1067       MI.RemoveOperand(i+1);
1068       return;
1069     } else if (Offset < 0) {
1070       Offset = -Offset;
1071       isSub = true;
1072       MI.setDesc(TII.get(getOpcode(ARMII::SUBri)));
1073     }
1074
1075     // Common case: small offset, fits into instruction.
1076     if (ARM_AM::getSOImmVal(Offset) != -1) {
1077       // Replace the FrameIndex with sp / fp
1078       MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1079       MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(Offset);
1080       return;
1081     }
1082
1083     // Otherwise, we fallback to common code below to form the imm offset with
1084     // a sequence of ADDri instructions.  First though, pull as much of the imm
1085     // into this ADDri as possible.
1086     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(Offset);
1087     unsigned ThisImmVal = Offset & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
1088
1089     // We will handle these bits from offset, clear them.
1090     Offset &= ~ThisImmVal;
1091
1092     // Get the properly encoded SOImmVal field.
1093     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisImmVal) != -1 &&
1094            "Bit extraction didn't work?");
1095     MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(ThisImmVal);
1096   } else {
1097     unsigned ImmIdx = 0;
1098     int InstrOffs = 0;
1099     unsigned NumBits = 0;
1100     unsigned Scale = 1;
1101     switch (AddrMode) {
1102     case ARMII::AddrMode2: {
1103       ImmIdx = i+2;
1104       InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1105       if (ARM_AM::getAM2Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1106         InstrOffs *= -1;
1107       NumBits = 12;
1108       break;
1109     }
1110     case ARMII::AddrMode3: {
1111       ImmIdx = i+2;
1112       InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1113       if (ARM_AM::getAM3Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1114         InstrOffs *= -1;
1115       NumBits = 8;
1116       break;
1117     }
1118     case ARMII::AddrMode5: {
1119       ImmIdx = i+1;
1120       InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1121       if (ARM_AM::getAM5Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1122         InstrOffs *= -1;
1123       NumBits = 8;
1124       Scale = 4;
1125       break;
1126     }
1127     case ARMII::AddrModeT2_i12: {
1128       ImmIdx = i+1;
1129       InstrOffs = MI.getOperand(ImmIdx).getImm();
1130       NumBits = 12;
1131       break;
1132     }
1133     case ARMII::AddrModeT2_i8: {
1134       ImmIdx = i+1;
1135       InstrOffs = MI.getOperand(ImmIdx).getImm();
1136       NumBits = 8;
1137       break;
1138     }
1139     case ARMII::AddrModeT2_so: {
1140       ImmIdx = i+2;
1141       InstrOffs = MI.getOperand(ImmIdx).getImm();
1142       break;
1143     }
1144     default:
1145       llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
1146       break;
1147     }
1148
1149     Offset += InstrOffs * Scale;
1150     assert((Offset & (Scale-1)) == 0 && "Can't encode this offset!");
1151     if (Offset < 0) {
1152       Offset = -Offset;
1153       isSub = true;
1154     }
1155
1156     // Common case: small offset, fits into instruction.
1157     MachineOperand &ImmOp = MI.getOperand(ImmIdx);
1158     int ImmedOffset = Offset / Scale;
1159     unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
1160     if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale) {
1161       // Replace the FrameIndex with sp
1162       MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1163       if (isSub)
1164         ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1165       ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1166       return;
1167     }
1168
1169     // Otherwise, it didn't fit. Pull in what we can to simplify the immed.
1170     ImmedOffset = ImmedOffset & Mask;
1171     if (isSub)
1172       ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1173     ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1174     Offset &= ~(Mask*Scale);
1175   }
1176
1177   // If we get here, the immediate doesn't fit into the instruction.  We folded
1178   // as much as possible above, handle the rest, providing a register that is
1179   // SP+LargeImm.
1180   assert(Offset && "This code isn't needed if offset already handled!");
1181
1182   // Insert a set of r12 with the full address: r12 = sp + offset
1183   // If the offset we have is too large to fit into the instruction, we need
1184   // to form it with a series of ADDri's.  Do this by taking 8-bit chunks
1185   // out of 'Offset'.
1186   unsigned ScratchReg = findScratchRegister(RS, &ARM::GPRRegClass, AFI);
1187   if (ScratchReg == 0)
1188     // No register is "free". Scavenge a register.
1189     ScratchReg = RS->scavengeRegister(&ARM::GPRRegClass, II, SPAdj);
1190   int PIdx = MI.findFirstPredOperandIdx();
1191   ARMCC::CondCodes Pred = (PIdx == -1)
1192     ? ARMCC::AL : (ARMCC::CondCodes)MI.getOperand(PIdx).getImm();
1193   unsigned PredReg = (PIdx == -1) ? 0 : MI.getOperand(PIdx+1).getReg();
1194   emitARMRegPlusImmediate(MBB, II, ScratchReg, FrameReg,
1195                           isSub ? -Offset : Offset, Pred, PredReg, TII, dl);
1196   MI.getOperand(i).ChangeToRegister(ScratchReg, false, false, true);
1197 }
1198
1199 /// Move iterator pass the next bunch of callee save load / store ops for
1200 /// the particular spill area (1: integer area 1, 2: integer area 2,
1201 /// 3: fp area, 0: don't care).
1202 static void movePastCSLoadStoreOps(MachineBasicBlock &MBB,
1203                                    MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
1204                                    int Opc, unsigned Area,
1205                                    const ARMSubtarget &STI) {
1206   while (MBBI != MBB.end() &&
1207          MBBI->getOpcode() == Opc && MBBI->getOperand(1).isFI()) {
1208     if (Area != 0) {
1209       bool Done = false;
1210       unsigned Category = 0;
1211       switch (MBBI->getOperand(0).getReg()) {
1212       case ARM::R4:  case ARM::R5:  case ARM::R6: case ARM::R7:
1213       case ARM::LR:
1214         Category = 1;
1215         break;
1216       case ARM::R8:  case ARM::R9:  case ARM::R10: case ARM::R11:
1217         Category = STI.isTargetDarwin() ? 2 : 1;
1218         break;
1219       case ARM::D8:  case ARM::D9:  case ARM::D10: case ARM::D11:
1220       case ARM::D12: case ARM::D13: case ARM::D14: case ARM::D15:
1221         Category = 3;
1222         break;
1223       default:
1224         Done = true;
1225         break;
1226       }
1227       if (Done || Category != Area)
1228         break;
1229     }
1230
1231     ++MBBI;
1232   }
1233 }
1234
1235 void ARMBaseRegisterInfo::
1236 emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
1237   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
1238   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
1239   MachineFrameInfo  *MFI = MF.getFrameInfo();
1240   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1241   unsigned VARegSaveSize = AFI->getVarArgsRegSaveSize();
1242   unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
1243   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
1244   DebugLoc dl = (MBBI != MBB.end() ?
1245                  MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc::getUnknownLoc());
1246
1247   // Determine the sizes of each callee-save spill areas and record which frame
1248   // belongs to which callee-save spill areas.
1249   unsigned GPRCS1Size = 0, GPRCS2Size = 0, DPRCSSize = 0;
1250   int FramePtrSpillFI = 0;
1251
1252   if (VARegSaveSize)
1253     emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, -VARegSaveSize);
1254
1255   if (!AFI->hasStackFrame()) {
1256     if (NumBytes != 0)
1257       emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, -NumBytes);
1258     return;
1259   }
1260
1261   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
1262     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
1263     int FI = CSI[i].getFrameIdx();
1264     switch (Reg) {
1265     case ARM::R4:
1266     case ARM::R5:
1267     case ARM::R6:
1268     case ARM::R7:
1269     case ARM::LR:
1270       if (Reg == FramePtr)
1271         FramePtrSpillFI = FI;
1272       AFI->addGPRCalleeSavedArea1Frame(FI);
1273       GPRCS1Size += 4;
1274       break;
1275     case ARM::R8:
1276     case ARM::R9:
1277     case ARM::R10:
1278     case ARM::R11:
1279       if (Reg == FramePtr)
1280         FramePtrSpillFI = FI;
1281       if (STI.isTargetDarwin()) {
1282         AFI->addGPRCalleeSavedArea2Frame(FI);
1283         GPRCS2Size += 4;
1284       } else {
1285         AFI->addGPRCalleeSavedArea1Frame(FI);
1286         GPRCS1Size += 4;
1287       }
1288       break;
1289     default:
1290       AFI->addDPRCalleeSavedAreaFrame(FI);
1291       DPRCSSize += 8;
1292     }
1293   }
1294
1295   // Build the new SUBri to adjust SP for integer callee-save spill area 1.
1296   emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, -GPRCS1Size);
1297   movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, getOpcode(ARMII::STR), 1, STI);
1298
1299   // Darwin ABI requires FP to point to the stack slot that contains the
1300   // previous FP.
1301   if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF)) {
1302     MachineInstrBuilder MIB =
1303       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(getOpcode(ARMII::ADDri)), FramePtr)
1304       .addFrameIndex(FramePtrSpillFI).addImm(0);
1305     AddDefaultCC(AddDefaultPred(MIB));
1306   }
1307
1308   // Build the new SUBri to adjust SP for integer callee-save spill area 2.
1309   emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, -GPRCS2Size);
1310
1311   // Build the new SUBri to adjust SP for FP callee-save spill area.
1312   movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, getOpcode(ARMII::STR), 2, STI);
1313   emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, -DPRCSSize);
1314
1315   // Determine starting offsets of spill areas.
1316   unsigned DPRCSOffset  = NumBytes - (GPRCS1Size + GPRCS2Size + DPRCSSize);
1317   unsigned GPRCS2Offset = DPRCSOffset + DPRCSSize;
1318   unsigned GPRCS1Offset = GPRCS2Offset + GPRCS2Size;
1319   AFI->setFramePtrSpillOffset(MFI->getObjectOffset(FramePtrSpillFI) + NumBytes);
1320   AFI->setGPRCalleeSavedArea1Offset(GPRCS1Offset);
1321   AFI->setGPRCalleeSavedArea2Offset(GPRCS2Offset);
1322   AFI->setDPRCalleeSavedAreaOffset(DPRCSOffset);
1323
1324   NumBytes = DPRCSOffset;
1325   if (NumBytes) {
1326     // Insert it after all the callee-save spills.
1327     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, getOpcode(ARMII::FSTD), 3, STI);
1328     emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, -NumBytes);
1329   }
1330
1331   if (STI.isTargetELF() && hasFP(MF)) {
1332     MFI->setOffsetAdjustment(MFI->getOffsetAdjustment() -
1333                              AFI->getFramePtrSpillOffset());
1334   }
1335
1336   AFI->setGPRCalleeSavedArea1Size(GPRCS1Size);
1337   AFI->setGPRCalleeSavedArea2Size(GPRCS2Size);
1338   AFI->setDPRCalleeSavedAreaSize(DPRCSSize);
1339 }
1340
1341 static bool isCalleeSavedRegister(unsigned Reg, const unsigned *CSRegs) {
1342   for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i)
1343     if (Reg == CSRegs[i])
1344       return true;
1345   return false;
1346 }
1347
1348 static bool isCSRestore(MachineInstr *MI,
1349                         const ARMBaseInstrInfo &TII,
1350                         const unsigned *CSRegs) {
1351   return ((MI->getOpcode() == (int)TII.getOpcode(ARMII::FLDD) ||
1352            MI->getOpcode() == (int)TII.getOpcode(ARMII::LDR)) &&
1353           MI->getOperand(1).isFI() &&
1354           isCalleeSavedRegister(MI->getOperand(0).getReg(), CSRegs));
1355 }
1356
1357 void ARMBaseRegisterInfo::
1358 emitEpilogue(MachineFunction &MF,
1359              MachineBasicBlock &MBB) const {
1360   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
1361   assert(MBBI->getOpcode() == (int)getOpcode(ARMII::BX_RET) &&
1362          "Can only insert epilog into returning blocks");
1363   DebugLoc dl = MBBI->getDebugLoc();
1364   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1365   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1366   unsigned VARegSaveSize = AFI->getVarArgsRegSaveSize();
1367   int NumBytes = (int)MFI->getStackSize();
1368
1369   if (!AFI->hasStackFrame()) {
1370     if (NumBytes != 0)
1371       emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, NumBytes);
1372   } else {
1373     // Unwind MBBI to point to first LDR / FLDD.
1374     const unsigned *CSRegs = getCalleeSavedRegs();
1375     if (MBBI != MBB.begin()) {
1376       do
1377         --MBBI;
1378       while (MBBI != MBB.begin() && isCSRestore(MBBI, TII, CSRegs));
1379       if (!isCSRestore(MBBI, TII, CSRegs))
1380         ++MBBI;
1381     }
1382
1383     // Move SP to start of FP callee save spill area.
1384     NumBytes -= (AFI->getGPRCalleeSavedArea1Size() +
1385                  AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size() +
1386                  AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize());
1387
1388     // Darwin ABI requires FP to point to the stack slot that contains the
1389     // previous FP.
1390     if ((STI.isTargetDarwin() && NumBytes) || hasFP(MF)) {
1391       NumBytes = AFI->getFramePtrSpillOffset() - NumBytes;
1392       // Reset SP based on frame pointer only if the stack frame extends beyond
1393       // frame pointer stack slot or target is ELF and the function has FP.
1394       if (AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size() ||
1395           AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize()  ||
1396           AFI->getDPRCalleeSavedAreaOffset()||
1397           hasFP(MF)) {
1398         if (NumBytes)
1399           BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(getOpcode(ARMII::SUBri)), ARM::SP).addReg(FramePtr)
1400             .addImm(NumBytes)
1401             .addImm((unsigned)ARMCC::AL).addReg(0).addReg(0);
1402         else
1403           BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(getOpcode(ARMII::MOVr)), ARM::SP).addReg(FramePtr)
1404             .addImm((unsigned)ARMCC::AL).addReg(0).addReg(0);
1405       }
1406     } else if (NumBytes) {
1407       emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, NumBytes);
1408     }
1409
1410     // Move SP to start of integer callee save spill area 2.
1411     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, getOpcode(ARMII::FLDD), 3, STI);
1412     emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize());
1413
1414     // Move SP to start of integer callee save spill area 1.
1415     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, getOpcode(ARMII::LDR), 2, STI);
1416     emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size());
1417
1418     // Move SP to SP upon entry to the function.
1419     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, getOpcode(ARMII::LDR), 1, STI);
1420     emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, AFI->getGPRCalleeSavedArea1Size());
1421   }
1422
1423   if (VARegSaveSize)
1424     emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, VARegSaveSize);
1425
1426 }
1427
1428 #include "ARMGenRegisterInfo.inc"