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 "ARMFrameLowering.h"
  19 #include "ARMInstrInfo.h"
  20 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
  21 #include "ARMSubtarget.h"
  22 #include "llvm/Constants.h"
  23 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  24 #include "llvm/Function.h"
  25 #include "llvm/LLVMContext.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineLocation.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/RegisterScavenging.h"
  33 #include "llvm/Support/Debug.h"
  34 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  35 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetFrameLowering.h"
  37 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  38 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  39 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  40 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  41 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  42
  43 using namespace llvm;
  44
  45 static cl::opt<bool>
  46 ForceAllBaseRegAlloc("arm-force-base-reg-alloc", cl::Hidden, cl::init(false),
  47           cl::desc("Force use of virtual base registers for stack load/store"));
  48 static cl::opt<bool>
  49 EnableLocalStackAlloc("enable-local-stack-alloc", cl::init(true), cl::Hidden,
  50           cl::desc("Enable pre-regalloc stack frame index allocation"));
  51 static cl::opt<bool>
  52 EnableBasePointer("arm-use-base-pointer", cl::Hidden, cl::init(true),
  53           cl::desc("Enable use of a base pointer for complex stack frames"));
  54
  55 ARMBaseRegisterInfo::ARMBaseRegisterInfo(const ARMBaseInstrInfo &tii,
  56                                          const ARMSubtarget &sti)
  57   : ARMGenRegisterInfo(ARM::ADJCALLSTACKDOWN, ARM::ADJCALLSTACKUP),
  58     TII(tii), STI(sti),
  59     FramePtr((STI.isTargetDarwin() || STI.isThumb()) ? ARM::R7 : ARM::R11),
  60     BasePtr(ARM::R6) {
  61 }
  62
  63 const unsigned*
  64 ARMBaseRegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
  65   static const unsigned CalleeSavedRegs[] = {
  66     ARM::LR, ARM::R11, ARM::R10, ARM::R9, ARM::R8,
  67     ARM::R7, ARM::R6,  ARM::R5,  ARM::R4,
  68
  69     ARM::D15, ARM::D14, ARM::D13, ARM::D12,
  70     ARM::D11, ARM::D10, ARM::D9,  ARM::D8,
  71     0
  72   };
  73
  74   static const unsigned DarwinCalleeSavedRegs[] = {
  75     // Darwin ABI deviates from ARM standard ABI. R9 is not a callee-saved
  76     // register.
  77     ARM::LR,  ARM::R7,  ARM::R6, ARM::R5, ARM::R4,
  78     ARM::R11, ARM::R10, ARM::R8,
  79
  80     ARM::D15, ARM::D14, ARM::D13, ARM::D12,
  81     ARM::D11, ARM::D10, ARM::D9,  ARM::D8,
  82     0
  83   };
  84   return STI.isTargetDarwin() ? DarwinCalleeSavedRegs : CalleeSavedRegs;
  85 }
  86
  87 BitVector ARMBaseRegisterInfo::
  88 getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
  89   const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
  90
  91   // FIXME: avoid re-calculating this every time.
  92   BitVector Reserved(getNumRegs());
  93   Reserved.set(ARM::SP);
  94   Reserved.set(ARM::PC);
  95   Reserved.set(ARM::FPSCR);
  96   if (TFI->hasFP(MF))
  97     Reserved.set(FramePtr);
  98   if (hasBasePointer(MF))
  99     Reserved.set(BasePtr);
 100   // Some targets reserve R9.
 101   if (STI.isR9Reserved())
 102     Reserved.set(ARM::R9);
 103   return Reserved;
 104 }
 105
 106 bool ARMBaseRegisterInfo::isReservedReg(const MachineFunction &MF,
 107                                         unsigned Reg) const {
 108   const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
 109
 110   switch (Reg) {
 111   default: break;
 112   case ARM::SP:
 113   case ARM::PC:
 114     return true;
 115   case ARM::R6:
 116     if (hasBasePointer(MF))
 117       return true;
 118     break;
 119   case ARM::R7:
 120   case ARM::R11:
 121     if (FramePtr == Reg && TFI->hasFP(MF))
 122       return true;
 123     break;
 124   case ARM::R9:
 125     return STI.isR9Reserved();
 126   }
 127
 128   return false;
 129 }
 130
 131 const TargetRegisterClass *
 132 ARMBaseRegisterInfo::getMatchingSuperRegClass(const TargetRegisterClass *A,
 133                                               const TargetRegisterClass *B,
 134                                               unsigned SubIdx) const {
 135   switch (SubIdx) {
 136   default: return 0;
 137   case ARM::ssub_0:
 138   case ARM::ssub_1:
 139   case ARM::ssub_2:
 140   case ARM::ssub_3: {
 141     // S sub-registers.
 142     if (A->getSize() == 8) {
 143       if (B == &ARM::SPR_8RegClass)
 144         return &ARM::DPR_8RegClass;
 145       assert(B == &ARM::SPRRegClass && "Expecting SPR register class!");
 146       if (A == &ARM::DPR_8RegClass)
 147         return A;
 148       return &ARM::DPR_VFP2RegClass;
 149     }
 150
 151     if (A->getSize() == 16) {
 152       if (B == &ARM::SPR_8RegClass)
 153         return &ARM::QPR_8RegClass;
 154       return &ARM::QPR_VFP2RegClass;
 155     }
 156
 157     if (A->getSize() == 32) {
 158       if (B == &ARM::SPR_8RegClass)
 159         return 0;  // Do not allow coalescing!
 160       return &ARM::QQPR_VFP2RegClass;
 161     }
 162
 163     assert(A->getSize() == 64 && "Expecting a QQQQ register class!");
 164     return 0;  // Do not allow coalescing!
 165   }
 166   case ARM::dsub_0:
 167   case ARM::dsub_1:
 168   case ARM::dsub_2:
 169   case ARM::dsub_3: {
 170     // D sub-registers.
 171     if (A->getSize() == 16) {
 172       if (B == &ARM::DPR_VFP2RegClass)
 173         return &ARM::QPR_VFP2RegClass;
 174       if (B == &ARM::DPR_8RegClass)
 175         return 0;  // Do not allow coalescing!
 176       return A;
 177     }
 178
 179     if (A->getSize() == 32) {
 180       if (B == &ARM::DPR_VFP2RegClass)
 181         return &ARM::QQPR_VFP2RegClass;
 182       if (B == &ARM::DPR_8RegClass)
 183         return 0;  // Do not allow coalescing!
 184       return A;
 185     }
 186
 187     assert(A->getSize() == 64 && "Expecting a QQQQ register class!");
 188     if (B != &ARM::DPRRegClass)
 189       return 0;  // Do not allow coalescing!
 190     return A;
 191   }
 192   case ARM::dsub_4:
 193   case ARM::dsub_5:
 194   case ARM::dsub_6:
 195   case ARM::dsub_7: {
 196     // D sub-registers of QQQQ registers.
 197     if (A->getSize() == 64 && B == &ARM::DPRRegClass)
 198       return A;
 199     return 0;  // Do not allow coalescing!
 200   }
 201
 202   case ARM::qsub_0:
 203   case ARM::qsub_1: {
 204     // Q sub-registers.
 205     if (A->getSize() == 32) {
 206       if (B == &ARM::QPR_VFP2RegClass)
 207         return &ARM::QQPR_VFP2RegClass;
 208       if (B == &ARM::QPR_8RegClass)
 209         return 0;  // Do not allow coalescing!
 210       return A;
 211     }
 212
 213     assert(A->getSize() == 64 && "Expecting a QQQQ register class!");
 214     if (B == &ARM::QPRRegClass)
 215       return A;
 216     return 0;  // Do not allow coalescing!
 217   }
 218   case ARM::qsub_2:
 219   case ARM::qsub_3: {
 220     // Q sub-registers of QQQQ registers.
 221     if (A->getSize() == 64 && B == &ARM::QPRRegClass)
 222       return A;
 223     return 0;  // Do not allow coalescing!
 224   }
 225   }
 226   return 0;
 227 }
 228
 229 bool
 230 ARMBaseRegisterInfo::canCombineSubRegIndices(const TargetRegisterClass *RC,
 231                                           SmallVectorImpl<unsigned> &SubIndices,
 232                                           unsigned &NewSubIdx) const {
 233
 234   unsigned Size = RC->getSize() * 8;
 235   if (Size < 6)
 236     return 0;
 237
 238   NewSubIdx = 0;  // Whole register.
 239   unsigned NumRegs = SubIndices.size();
 240   if (NumRegs == 8) {
 241     // 8 D registers -> 1 QQQQ register.
 242     return (Size == 512 &&
 243             SubIndices[0] == ARM::dsub_0 &&
 244             SubIndices[1] == ARM::dsub_1 &&
 245             SubIndices[2] == ARM::dsub_2 &&
 246             SubIndices[3] == ARM::dsub_3 &&
 247             SubIndices[4] == ARM::dsub_4 &&
 248             SubIndices[5] == ARM::dsub_5 &&
 249             SubIndices[6] == ARM::dsub_6 &&
 250             SubIndices[7] == ARM::dsub_7);
 251   } else if (NumRegs == 4) {
 252     if (SubIndices[0] == ARM::qsub_0) {
 253       // 4 Q registers -> 1 QQQQ register.
 254       return (Size == 512 &&
 255               SubIndices[1] == ARM::qsub_1 &&
 256               SubIndices[2] == ARM::qsub_2 &&
 257               SubIndices[3] == ARM::qsub_3);
 258     } else if (SubIndices[0] == ARM::dsub_0) {
 259       // 4 D registers -> 1 QQ register.
 260       if (Size >= 256 &&
 261           SubIndices[1] == ARM::dsub_1 &&
 262           SubIndices[2] == ARM::dsub_2 &&
 263           SubIndices[3] == ARM::dsub_3) {
 264         if (Size == 512)
 265           NewSubIdx = ARM::qqsub_0;
 266         return true;
 267       }
 268     } else if (SubIndices[0] == ARM::dsub_4) {
 269       // 4 D registers -> 1 QQ register (2nd).
 270       if (Size == 512 &&
 271           SubIndices[1] == ARM::dsub_5 &&
 272           SubIndices[2] == ARM::dsub_6 &&
 273           SubIndices[3] == ARM::dsub_7) {
 274         NewSubIdx = ARM::qqsub_1;
 275         return true;
 276       }
 277     } else if (SubIndices[0] == ARM::ssub_0) {
 278       // 4 S registers -> 1 Q register.
 279       if (Size >= 128 &&
 280           SubIndices[1] == ARM::ssub_1 &&
 281           SubIndices[2] == ARM::ssub_2 &&
 282           SubIndices[3] == ARM::ssub_3) {
 283         if (Size >= 256)
 284           NewSubIdx = ARM::qsub_0;
 285         return true;
 286       }
 287     }
 288   } else if (NumRegs == 2) {
 289     if (SubIndices[0] == ARM::qsub_0) {
 290       // 2 Q registers -> 1 QQ register.
 291       if (Size >= 256 && SubIndices[1] == ARM::qsub_1) {
 292         if (Size == 512)
 293           NewSubIdx = ARM::qqsub_0;
 294         return true;
 295       }
 296     } else if (SubIndices[0] == ARM::qsub_2) {
 297       // 2 Q registers -> 1 QQ register (2nd).
 298       if (Size == 512 && SubIndices[1] == ARM::qsub_3) {
 299         NewSubIdx = ARM::qqsub_1;
 300         return true;
 301       }
 302     } else if (SubIndices[0] == ARM::dsub_0) {
 303       // 2 D registers -> 1 Q register.
 304       if (Size >= 128 && SubIndices[1] == ARM::dsub_1) {
 305         if (Size >= 256)
 306           NewSubIdx = ARM::qsub_0;
 307         return true;
 308       }
 309     } else if (SubIndices[0] == ARM::dsub_2) {
 310       // 2 D registers -> 1 Q register (2nd).
 311       if (Size >= 256 && SubIndices[1] == ARM::dsub_3) {
 312         NewSubIdx = ARM::qsub_1;
 313         return true;
 314       }
 315     } else if (SubIndices[0] == ARM::dsub_4) {
 316       // 2 D registers -> 1 Q register (3rd).
 317       if (Size == 512 && SubIndices[1] == ARM::dsub_5) {
 318         NewSubIdx = ARM::qsub_2;
 319         return true;
 320       }
 321     } else if (SubIndices[0] == ARM::dsub_6) {
 322       // 2 D registers -> 1 Q register (3rd).
 323       if (Size == 512 && SubIndices[1] == ARM::dsub_7) {
 324         NewSubIdx = ARM::qsub_3;
 325         return true;
 326       }
 327     } else if (SubIndices[0] == ARM::ssub_0) {
 328       // 2 S registers -> 1 D register.
 329       if (SubIndices[1] == ARM::ssub_1) {
 330         if (Size >= 128)
 331           NewSubIdx = ARM::dsub_0;
 332         return true;
 333       }
 334     } else if (SubIndices[0] == ARM::ssub_2) {
 335       // 2 S registers -> 1 D register (2nd).
 336       if (Size >= 128 && SubIndices[1] == ARM::ssub_3) {
 337         NewSubIdx = ARM::dsub_1;
 338         return true;
 339       }
 340     }
 341   }
 342   return false;
 343 }
 344
 345 const TargetRegisterClass*
 346 ARMBaseRegisterInfo::getLargestLegalSuperClass(const TargetRegisterClass *RC)
 347                                                                          const {
 348   const TargetRegisterClass *Super = RC;
 349   TargetRegisterClass::sc_iterator I = RC->superclasses_begin();
 350   do {
 351     switch (Super->getID()) {
 352     case ARM::GPRRegClassID:
 353     case ARM::SPRRegClassID:
 354     case ARM::DPRRegClassID:
 355     case ARM::QPRRegClassID:
 356     case ARM::QQPRRegClassID:
 357     case ARM::QQQQPRRegClassID:
 358       return Super;
 359     }
 360     Super = *I++;
 361   } while (Super);
 362   return RC;
 363 }
 364
 365 const TargetRegisterClass *
 366 ARMBaseRegisterInfo::getPointerRegClass(unsigned Kind) const {
 367   return ARM::GPRRegisterClass;
 368 }
 369
 370 unsigned
 371 ARMBaseRegisterInfo::getRegPressureLimit(const TargetRegisterClass *RC,
 372                                          MachineFunction &MF) const {
 373   const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
 374
 375   switch (RC->getID()) {
 376   default:
 377     return 0;
 378   case ARM::tGPRRegClassID:
 379     return TFI->hasFP(MF) ? 4 : 5;
 380   case ARM::GPRRegClassID: {
 381     unsigned FP = TFI->hasFP(MF) ? 1 : 0;
 382     return 10 - FP - (STI.isR9Reserved() ? 1 : 0);
 383   }
 384   case ARM::SPRRegClassID:  // Currently not used as 'rep' register class.
 385   case ARM::DPRRegClassID:
 386     return 32 - 10;
 387   }
 388 }
 389
 390 /// getAllocationOrder - Returns the register allocation order for a specified
 391 /// register class in the form of a pair of TargetRegisterClass iterators.
 392 std::pair<TargetRegisterClass::iterator,TargetRegisterClass::iterator>
 393 ARMBaseRegisterInfo::getAllocationOrder(const TargetRegisterClass *RC,
 394                                         unsigned HintType, unsigned HintReg,
 395                                         const MachineFunction &MF) const {
 396   const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
 397   // Alternative register allocation orders when favoring even / odd registers
 398   // of register pairs.
 399
 400   // No FP, R9 is available.
 401   static const unsigned GPREven1[] = {
 402     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8, ARM::R10,
 403     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7,
 404     ARM::R9, ARM::R11
 405   };
 406   static const unsigned GPROdd1[] = {
 407     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R7, ARM::R9, ARM::R11,
 408     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6,
 409     ARM::R8, ARM::R10
 410   };
 411
 412   // FP is R7, R9 is available.
 413   static const unsigned GPREven2[] = {
 414     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4,          ARM::R8, ARM::R10,
 415     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R6,
 416     ARM::R9, ARM::R11
 417   };
 418   static const unsigned GPROdd2[] = {
 419     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5,          ARM::R9, ARM::R11,
 420     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6,
 421     ARM::R8, ARM::R10
 422   };
 423
 424   // FP is R11, R9 is available.
 425   static const unsigned GPREven3[] = {
 426     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8,
 427     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7,
 428     ARM::R9
 429   };
 430   static const unsigned GPROdd3[] = {
 431     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R6, ARM::R9,
 432     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R7,
 433     ARM::R8
 434   };
 435
 436   // No FP, R9 is not available.
 437   static const unsigned GPREven4[] = {
 438     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6,          ARM::R10,
 439     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7, ARM::R8,
 440     ARM::R11
 441   };
 442   static const unsigned GPROdd4[] = {
 443     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R7,          ARM::R11,
 444     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8,
 445     ARM::R10
 446   };
 447
 448   // FP is R7, R9 is not available.
 449   static const unsigned GPREven5[] = {
 450     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4,                   ARM::R10,
 451     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R6, ARM::R8,
 452     ARM::R11
 453   };
 454   static const unsigned GPROdd5[] = {
 455     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5,                   ARM::R11,
 456     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8,
 457     ARM::R10
 458   };
 459
 460   // FP is R11, R9 is not available.
 461   static const unsigned GPREven6[] = {
 462     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6,
 463     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7, ARM::R8
 464   };
 465   static const unsigned GPROdd6[] = {
 466     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R7,
 467     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8
 468   };
 469
 470   // We only support even/odd hints for GPR and rGPR.
 471   if (RC != ARM::GPRRegisterClass && RC != ARM::rGPRRegisterClass)
 472     return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
 473                           RC->allocation_order_end(MF));
 474
 475   if (HintType == ARMRI::RegPairEven) {
 476     if (isPhysicalRegister(HintReg) && getRegisterPairEven(HintReg, MF) == 0)
 477       // It's no longer possible to fulfill this hint. Return the default
 478       // allocation order.
 479       return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
 480                             RC->allocation_order_end(MF));
 481
 482     if (!TFI->hasFP(MF)) {
 483       if (!STI.isR9Reserved())
 484         return std::make_pair(GPREven1,
 485                               GPREven1 + (sizeof(GPREven1)/sizeof(unsigned)));
 486       else
 487         return std::make_pair(GPREven4,
 488                               GPREven4 + (sizeof(GPREven4)/sizeof(unsigned)));
 489     } else if (FramePtr == ARM::R7) {
 490       if (!STI.isR9Reserved())
 491         return std::make_pair(GPREven2,
 492                               GPREven2 + (sizeof(GPREven2)/sizeof(unsigned)));
 493       else
 494         return std::make_pair(GPREven5,
 495                               GPREven5 + (sizeof(GPREven5)/sizeof(unsigned)));
 496     } else { // FramePtr == ARM::R11
 497       if (!STI.isR9Reserved())
 498         return std::make_pair(GPREven3,
 499                               GPREven3 + (sizeof(GPREven3)/sizeof(unsigned)));
 500       else
 501         return std::make_pair(GPREven6,
 502                               GPREven6 + (sizeof(GPREven6)/sizeof(unsigned)));
 503     }
 504   } else if (HintType == ARMRI::RegPairOdd) {
 505     if (isPhysicalRegister(HintReg) && getRegisterPairOdd(HintReg, MF) == 0)
 506       // It's no longer possible to fulfill this hint. Return the default
 507       // allocation order.
 508       return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
 509                             RC->allocation_order_end(MF));
 510
 511     if (!TFI->hasFP(MF)) {
 512       if (!STI.isR9Reserved())
 513         return std::make_pair(GPROdd1,
 514                               GPROdd1 + (sizeof(GPROdd1)/sizeof(unsigned)));
 515       else
 516         return std::make_pair(GPROdd4,
 517                               GPROdd4 + (sizeof(GPROdd4)/sizeof(unsigned)));
 518     } else if (FramePtr == ARM::R7) {
 519       if (!STI.isR9Reserved())
 520         return std::make_pair(GPROdd2,
 521                               GPROdd2 + (sizeof(GPROdd2)/sizeof(unsigned)));
 522       else
 523         return std::make_pair(GPROdd5,
 524                               GPROdd5 + (sizeof(GPROdd5)/sizeof(unsigned)));
 525     } else { // FramePtr == ARM::R11
 526       if (!STI.isR9Reserved())
 527         return std::make_pair(GPROdd3,
 528                               GPROdd3 + (sizeof(GPROdd3)/sizeof(unsigned)));
 529       else
 530         return std::make_pair(GPROdd6,
 531                               GPROdd6 + (sizeof(GPROdd6)/sizeof(unsigned)));
 532     }
 533   }
 534   return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
 535                         RC->allocation_order_end(MF));
 536 }
 537
 538 /// ResolveRegAllocHint - Resolves the specified register allocation hint
 539 /// to a physical register. Returns the physical register if it is successful.
 540 unsigned
 541 ARMBaseRegisterInfo::ResolveRegAllocHint(unsigned Type, unsigned Reg,
 542                                          const MachineFunction &MF) const {
 543   if (Reg == 0 || !isPhysicalRegister(Reg))
 544     return 0;
 545   if (Type == 0)
 546     return Reg;
 547   else if (Type == (unsigned)ARMRI::RegPairOdd)
 548     // Odd register.
 549     return getRegisterPairOdd(Reg, MF);
 550   else if (Type == (unsigned)ARMRI::RegPairEven)
 551     // Even register.
 552     return getRegisterPairEven(Reg, MF);
 553   return 0;
 554 }
 555
 556 void
 557 ARMBaseRegisterInfo::UpdateRegAllocHint(unsigned Reg, unsigned NewReg,
 558                                         MachineFunction &MF) const {
 559   MachineRegisterInfo *MRI = &MF.getRegInfo();
 560   std::pair<unsigned, unsigned> Hint = MRI->getRegAllocationHint(Reg);
 561   if ((Hint.first == (unsigned)ARMRI::RegPairOdd ||
 562        Hint.first == (unsigned)ARMRI::RegPairEven) &&
 563       TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Hint.second)) {
 564     // If 'Reg' is one of the even / odd register pair and it's now changed
 565     // (e.g. coalesced) into a different register. The other register of the
 566     // pair allocation hint must be updated to reflect the relationship
 567     // change.
 568     unsigned OtherReg = Hint.second;
 569     Hint = MRI->getRegAllocationHint(OtherReg);
 570     if (Hint.second == Reg)
 571       // Make sure the pair has not already divorced.
 572       MRI->setRegAllocationHint(OtherReg, Hint.first, NewReg);
 573   }
 574 }
 575
 576 bool
 577 ARMBaseRegisterInfo::avoidWriteAfterWrite(const TargetRegisterClass *RC) const {
 578   // CortexA9 has a Write-after-write hazard for NEON registers.
 579   if (!STI.isCortexA9())
 580     return false;
 581
 582   switch (RC->getID()) {
 583   case ARM::DPRRegClassID:
 584   case ARM::DPR_8RegClassID:
 585   case ARM::DPR_VFP2RegClassID:
 586   case ARM::QPRRegClassID:
 587   case ARM::QPR_8RegClassID:
 588   case ARM::QPR_VFP2RegClassID:
 589   case ARM::SPRRegClassID:
 590   case ARM::SPR_8RegClassID:
 591     // Avoid reusing S, D, and Q registers.
 592     // Don't increase register pressure for QQ and QQQQ.
 593     return true;
 594   default:
 595     return false;
 596   }
 597 }
 598
 599 bool ARMBaseRegisterInfo::hasBasePointer(const MachineFunction &MF) const {
 600   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 601   const ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 602
 603   if (!EnableBasePointer)
 604     return false;
 605
 606   if (needsStackRealignment(MF) && MFI->hasVarSizedObjects())
 607     return true;
 608
 609   // Thumb has trouble with negative offsets from the FP. Thumb2 has a limited
 610   // negative range for ldr/str (255), and thumb1 is positive offsets only.
 611   // It's going to be better to use the SP or Base Pointer instead. When there
 612   // are variable sized objects, we can't reference off of the SP, so we
 613   // reserve a Base Pointer.
 614   if (AFI->isThumbFunction() && MFI->hasVarSizedObjects()) {
 615     // Conservatively estimate whether the negative offset from the frame
 616     // pointer will be sufficient to reach. If a function has a smallish
 617     // frame, it's less likely to have lots of spills and callee saved
 618     // space, so it's all more likely to be within range of the frame pointer.
 619     // If it's wrong, the scavenger will still enable access to work, it just
 620     // won't be optimal.
 621     if (AFI->isThumb2Function() && MFI->getLocalFrameSize() < 128)
 622       return false;
 623     return true;
 624   }
 625
 626   return false;
 627 }
 628
 629 bool ARMBaseRegisterInfo::canRealignStack(const MachineFunction &MF) const {
 630   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 631   const ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 632   // We can't realign the stack if:
 633   // 1. Dynamic stack realignment is explicitly disabled,
 634   // 2. This is a Thumb1 function (it's not useful, so we don't bother), or
 635   // 3. There are VLAs in the function and the base pointer is disabled.
 636   return (RealignStack && !AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
 637           (!MFI->hasVarSizedObjects() || EnableBasePointer));
 638 }
 639
 640 bool ARMBaseRegisterInfo::
 641 needsStackRealignment(const MachineFunction &MF) const {
 642   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 643   const Function *F = MF.getFunction();
 644   unsigned StackAlign = MF.getTarget().getFrameLowering()->getStackAlignment();
 645   bool requiresRealignment = ((MFI->getLocalFrameMaxAlign() > StackAlign) ||
 646                                F->hasFnAttr(Attribute::StackAlignment));
 647
 648   return requiresRealignment && canRealignStack(MF);
 649 }
 650
 651 bool ARMBaseRegisterInfo::
 652 cannotEliminateFrame(const MachineFunction &MF) const {
 653   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 654   if (DisableFramePointerElim(MF) && MFI->adjustsStack())
 655     return true;
 656   return MFI->hasVarSizedObjects() || MFI->isFrameAddressTaken()
 657     || needsStackRealignment(MF);
 658 }
 659
 660 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRARegister() const {
 661   return ARM::LR;
 662 }
 663
 664 unsigned
 665 ARMBaseRegisterInfo::getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const {
 666   const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
 667
 668   if (TFI->hasFP(MF))
 669     return FramePtr;
 670   return ARM::SP;
 671 }
 672
 673 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
 674   llvm_unreachable("What is the exception register");
 675   return 0;
 676 }
 677
 678 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
 679   llvm_unreachable("What is the exception handler register");
 680   return 0;
 681 }
 682
 683 int ARMBaseRegisterInfo::getDwarfRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const {
 684   return ARMGenRegisterInfo::getDwarfRegNumFull(RegNum, 0);
 685 }
 686
 687 int ARMBaseRegisterInfo::getLLVMRegNum(unsigned DwarfRegNo, bool isEH) const {
 688   return ARMGenRegisterInfo::getLLVMRegNumFull(DwarfRegNo,0);
 689 }
 690
 691 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRegisterPairEven(unsigned Reg,
 692                                               const MachineFunction &MF) const {
 693   switch (Reg) {
 694   default: break;
 695   // Return 0 if either register of the pair is a special register.
 696   // So no R12, etc.
 697   case ARM::R1:
 698     return ARM::R0;
 699   case ARM::R3:
 700     return ARM::R2;
 701   case ARM::R5:
 702     return ARM::R4;
 703   case ARM::R7:
 704     return (isReservedReg(MF, ARM::R7) || isReservedReg(MF, ARM::R6))
 705       ? 0 : ARM::R6;
 706   case ARM::R9:
 707     return isReservedReg(MF, ARM::R9)  ? 0 :ARM::R8;
 708   case ARM::R11:
 709     return isReservedReg(MF, ARM::R11) ? 0 : ARM::R10;
 710
 711   case ARM::S1:
 712     return ARM::S0;
 713   case ARM::S3:
 714     return ARM::S2;
 715   case ARM::S5:
 716     return ARM::S4;
 717   case ARM::S7:
 718     return ARM::S6;
 719   case ARM::S9:
 720     return ARM::S8;
 721   case ARM::S11:
 722     return ARM::S10;
 723   case ARM::S13:
 724     return ARM::S12;
 725   case ARM::S15:
 726     return ARM::S14;
 727   case ARM::S17:
 728     return ARM::S16;
 729   case ARM::S19:
 730     return ARM::S18;
 731   case ARM::S21:
 732     return ARM::S20;
 733   case ARM::S23:
 734     return ARM::S22;
 735   case ARM::S25:
 736     return ARM::S24;
 737   case ARM::S27:
 738     return ARM::S26;
 739   case ARM::S29:
 740     return ARM::S28;
 741   case ARM::S31:
 742     return ARM::S30;
 743
 744   case ARM::D1:
 745     return ARM::D0;
 746   case ARM::D3:
 747     return ARM::D2;
 748   case ARM::D5:
 749     return ARM::D4;
 750   case ARM::D7:
 751     return ARM::D6;
 752   case ARM::D9:
 753     return ARM::D8;
 754   case ARM::D11:
 755     return ARM::D10;
 756   case ARM::D13:
 757     return ARM::D12;
 758   case ARM::D15:
 759     return ARM::D14;
 760   case ARM::D17:
 761     return ARM::D16;
 762   case ARM::D19:
 763     return ARM::D18;
 764   case ARM::D21:
 765     return ARM::D20;
 766   case ARM::D23:
 767     return ARM::D22;
 768   case ARM::D25:
 769     return ARM::D24;
 770   case ARM::D27:
 771     return ARM::D26;
 772   case ARM::D29:
 773     return ARM::D28;
 774   case ARM::D31:
 775     return ARM::D30;
 776   }
 777
 778   return 0;
 779 }
 780
 781 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRegisterPairOdd(unsigned Reg,
 782                                              const MachineFunction &MF) const {
 783   switch (Reg) {
 784   default: break;
 785   // Return 0 if either register of the pair is a special register.
 786   // So no R12, etc.
 787   case ARM::R0:
 788     return ARM::R1;
 789   case ARM::R2:
 790     return ARM::R3;
 791   case ARM::R4:
 792     return ARM::R5;
 793   case ARM::R6:
 794     return (isReservedReg(MF, ARM::R7) || isReservedReg(MF, ARM::R6))
 795       ? 0 : ARM::R7;
 796   case ARM::R8:
 797     return isReservedReg(MF, ARM::R9)  ? 0 :ARM::R9;
 798   case ARM::R10:
 799     return isReservedReg(MF, ARM::R11) ? 0 : ARM::R11;
 800
 801   case ARM::S0:
 802     return ARM::S1;
 803   case ARM::S2:
 804     return ARM::S3;
 805   case ARM::S4:
 806     return ARM::S5;
 807   case ARM::S6:
 808     return ARM::S7;
 809   case ARM::S8:
 810     return ARM::S9;
 811   case ARM::S10:
 812     return ARM::S11;
 813   case ARM::S12:
 814     return ARM::S13;
 815   case ARM::S14:
 816     return ARM::S15;
 817   case ARM::S16:
 818     return ARM::S17;
 819   case ARM::S18:
 820     return ARM::S19;
 821   case ARM::S20:
 822     return ARM::S21;
 823   case ARM::S22:
 824     return ARM::S23;
 825   case ARM::S24:
 826     return ARM::S25;
 827   case ARM::S26:
 828     return ARM::S27;
 829   case ARM::S28:
 830     return ARM::S29;
 831   case ARM::S30:
 832     return ARM::S31;
 833
 834   case ARM::D0:
 835     return ARM::D1;
 836   case ARM::D2:
 837     return ARM::D3;
 838   case ARM::D4:
 839     return ARM::D5;
 840   case ARM::D6:
 841     return ARM::D7;
 842   case ARM::D8:
 843     return ARM::D9;
 844   case ARM::D10:
 845     return ARM::D11;
 846   case ARM::D12:
 847     return ARM::D13;
 848   case ARM::D14:
 849     return ARM::D15;
 850   case ARM::D16:
 851     return ARM::D17;
 852   case ARM::D18:
 853     return ARM::D19;
 854   case ARM::D20:
 855     return ARM::D21;
 856   case ARM::D22:
 857     return ARM::D23;
 858   case ARM::D24:
 859     return ARM::D25;
 860   case ARM::D26:
 861     return ARM::D27;
 862   case ARM::D28:
 863     return ARM::D29;
 864   case ARM::D30:
 865     return ARM::D31;
 866   }
 867
 868   return 0;
 869 }
 870
 871 /// emitLoadConstPool - Emits a load from constpool to materialize the
 872 /// specified immediate.
 873 void ARMBaseRegisterInfo::
 874 emitLoadConstPool(MachineBasicBlock &MBB,
 875                   MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 876                   DebugLoc dl,
 877                   unsigned DestReg, unsigned SubIdx, int Val,
 878                   ARMCC::CondCodes Pred,
 879                   unsigned PredReg, unsigned MIFlags) const {
 880   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 881   MachineConstantPool *ConstantPool = MF.getConstantPool();
 882   const Constant *C =
 883         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(MF.getFunction()->getContext()), Val);
 884   unsigned Idx = ConstantPool->getConstantPoolIndex(C, 4);
 885
 886   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::LDRcp))
 887     .addReg(DestReg, getDefRegState(true), SubIdx)
 888     .addConstantPoolIndex(Idx)
 889     .addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg)
 890     .setMIFlags(MIFlags);
 891 }
 892
 893 bool ARMBaseRegisterInfo::
 894 requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &MF) const {
 895   return true;
 896 }
 897
 898 bool ARMBaseRegisterInfo::
 899 requiresFrameIndexScavenging(const MachineFunction &MF) const {
 900   return true;
 901 }
 902
 903 bool ARMBaseRegisterInfo::
 904 requiresVirtualBaseRegisters(const MachineFunction &MF) const {
 905   return EnableLocalStackAlloc;
 906 }
 907
 908 static void
 909 emitSPUpdate(bool isARM,
 910              MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 911              DebugLoc dl, const ARMBaseInstrInfo &TII,
 912              int NumBytes,
 913              ARMCC::CondCodes Pred = ARMCC::AL, unsigned PredReg = 0) {
 914   if (isARM)
 915     emitARMRegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes,
 916                             Pred, PredReg, TII);
 917   else
 918     emitT2RegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes,
 919                            Pred, PredReg, TII);
 920 }
 921
 922
 923 void ARMBaseRegisterInfo::
 924 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 925                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 926   const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
 927   if (!TFI->hasReservedCallFrame(MF)) {
 928     // If we have alloca, convert as follows:
 929     // ADJCALLSTACKDOWN -> sub, sp, sp, amount
 930     // ADJCALLSTACKUP   -> add, sp, sp, amount
 931     MachineInstr *Old = I;
 932     DebugLoc dl = Old->getDebugLoc();
 933     unsigned Amount = Old->getOperand(0).getImm();
 934     if (Amount != 0) {
 935       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
 936       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
 937       // alignment boundary.
 938       unsigned Align = TFI->getStackAlignment();
 939       Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
 940
 941       ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 942       assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
 943              "This eliminateCallFramePseudoInstr does not support Thumb1!");
 944       bool isARM = !AFI->isThumbFunction();
 945
 946       // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
 947       unsigned Opc = Old->getOpcode();
 948       int PIdx = Old->findFirstPredOperandIdx();
 949       ARMCC::CondCodes Pred = (PIdx == -1)
 950         ? ARMCC::AL : (ARMCC::CondCodes)Old->getOperand(PIdx).getImm();
 951       if (Opc == ARM::ADJCALLSTACKDOWN || Opc == ARM::tADJCALLSTACKDOWN) {
 952         // Note: PredReg is operand 2 for ADJCALLSTACKDOWN.
 953         unsigned PredReg = Old->getOperand(2).getReg();
 954         emitSPUpdate(isARM, MBB, I, dl, TII, -Amount, Pred, PredReg);
 955       } else {
 956         // Note: PredReg is operand 3 for ADJCALLSTACKUP.
 957         unsigned PredReg = Old->getOperand(3).getReg();
 958         assert(Opc == ARM::ADJCALLSTACKUP || Opc == ARM::tADJCALLSTACKUP);
 959         emitSPUpdate(isARM, MBB, I, dl, TII, Amount, Pred, PredReg);
 960       }
 961     }
 962   }
 963   MBB.erase(I);
 964 }
 965
 966 int64_t ARMBaseRegisterInfo::
 967 getFrameIndexInstrOffset(const MachineInstr *MI, int Idx) const {
 968   const TargetInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
 969   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
 970   int64_t InstrOffs = 0;;
 971   int Scale = 1;
 972   unsigned ImmIdx = 0;
 973   switch (AddrMode) {
 974   case ARMII::AddrModeT2_i8:
 975   case ARMII::AddrModeT2_i12:
 976   case ARMII::AddrMode_i12:
 977     InstrOffs = MI->getOperand(Idx+1).getImm();
 978     Scale = 1;
 979     break;
 980   case ARMII::AddrMode5: {
 981     // VFP address mode.
 982     const MachineOperand &OffOp = MI->getOperand(Idx+1);
 983     InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(OffOp.getImm());
 984     if (ARM_AM::getAM5Op(OffOp.getImm()) == ARM_AM::sub)
 985       InstrOffs = -InstrOffs;
 986     Scale = 4;
 987     break;
 988   }
 989   case ARMII::AddrMode2: {
 990     ImmIdx = Idx+2;
 991     InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI->getOperand(ImmIdx).getImm());
 992     if (ARM_AM::getAM2Op(MI->getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
 993       InstrOffs = -InstrOffs;
 994     break;
 995   }
 996   case ARMII::AddrMode3: {
 997     ImmIdx = Idx+2;
 998     InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI->getOperand(ImmIdx).getImm());
 999     if (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1000       InstrOffs = -InstrOffs;
1001     break;
1002   }
1003   case ARMII::AddrModeT1_s: {
1004     ImmIdx = Idx+1;
1005     InstrOffs = MI->getOperand(ImmIdx).getImm();
1006     Scale = 4;
1007     break;
1008   }
1009   default:
1010     llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
1011     break;
1012   }
1013
1014   return InstrOffs * Scale;
1015 }
1016
1017 /// needsFrameBaseReg - Returns true if the instruction's frame index
1018 /// reference would be better served by a base register other than FP
1019 /// or SP. Used by LocalStackFrameAllocation to determine which frame index
1020 /// references it should create new base registers for.
1021 bool ARMBaseRegisterInfo::
1022 needsFrameBaseReg(MachineInstr *MI, int64_t Offset) const {
1023   for (unsigned i = 0; !MI->getOperand(i).isFI(); ++i) {
1024     assert(i < MI->getNumOperands() &&"Instr doesn't have FrameIndex operand!");
1025   }
1026
1027   // It's the load/store FI references that cause issues, as it can be difficult
1028   // to materialize the offset if it won't fit in the literal field. Estimate
1029   // based on the size of the local frame and some conservative assumptions
1030   // about the rest of the stack frame (note, this is pre-regalloc, so
1031   // we don't know everything for certain yet) whether this offset is likely
1032   // to be out of range of the immediate. Return true if so.
1033
1034   // We only generate virtual base registers for loads and stores, so
1035   // return false for everything else.
1036   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1037   switch (Opc) {
1038   case ARM::LDRi12: case ARM::LDRH: case ARM::LDRBi12:
1039   case ARM::STRi12: case ARM::STRH: case ARM::STRBi12:
1040   case ARM::t2LDRi12: case ARM::t2LDRi8:
1041   case ARM::t2STRi12: case ARM::t2STRi8:
1042   case ARM::VLDRS: case ARM::VLDRD:
1043   case ARM::VSTRS: case ARM::VSTRD:
1044   case ARM::tSTRspi: case ARM::tLDRspi:
1045     if (ForceAllBaseRegAlloc)
1046       return true;
1047     break;
1048   default:
1049     return false;
1050   }
1051
1052   // Without a virtual base register, if the function has variable sized
1053   // objects, all fixed-size local references will be via the frame pointer,
1054   // Approximate the offset and see if it's legal for the instruction.
1055   // Note that the incoming offset is based on the SP value at function entry,
1056   // so it'll be negative.
1057   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
1058   const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
1059   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1060   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1061
1062   // Estimate an offset from the frame pointer.
1063   // Conservatively assume all callee-saved registers get pushed. R4-R6
1064   // will be earlier than the FP, so we ignore those.
1065   // R7, LR
1066   int64_t FPOffset = Offset - 8;
1067   // ARM and Thumb2 functions also need to consider R8-R11 and D8-D15
1068   if (!AFI->isThumbFunction() || !AFI->isThumb1OnlyFunction())
1069     FPOffset -= 80;
1070   // Estimate an offset from the stack pointer.
1071   // The incoming offset is relating to the SP at the start of the function,
1072   // but when we access the local it'll be relative to the SP after local
1073   // allocation, so adjust our SP-relative offset by that allocation size.
1074   Offset = -Offset;
1075   Offset += MFI->getLocalFrameSize();
1076   // Assume that we'll have at least some spill slots allocated.
1077   // FIXME: This is a total SWAG number. We should run some statistics
1078   //        and pick a real one.
1079   Offset += 128; // 128 bytes of spill slots
1080
1081   // If there is a frame pointer, try using it.
1082   // The FP is only available if there is no dynamic realignment. We
1083   // don't know for sure yet whether we'll need that, so we guess based
1084   // on whether there are any local variables that would trigger it.
1085   unsigned StackAlign = TFI->getStackAlignment();
1086   if (TFI->hasFP(MF) &&
1087       !((MFI->getLocalFrameMaxAlign() > StackAlign) && canRealignStack(MF))) {
1088     if (isFrameOffsetLegal(MI, FPOffset))
1089       return false;
1090   }
1091   // If we can reference via the stack pointer, try that.
1092   // FIXME: This (and the code that resolves the references) can be improved
1093   //        to only disallow SP relative references in the live range of
1094   //        the VLA(s). In practice, it's unclear how much difference that
1095   //        would make, but it may be worth doing.
1096   if (!MFI->hasVarSizedObjects() && isFrameOffsetLegal(MI, Offset))
1097     return false;
1098
1099   // The offset likely isn't legal, we want to allocate a virtual base register.
1100   return true;
1101 }
1102
1103 /// materializeFrameBaseRegister - Insert defining instruction(s) for BaseReg to
1104 /// be a pointer to FrameIdx at the beginning of the basic block.
1105 void ARMBaseRegisterInfo::
1106 materializeFrameBaseRegister(MachineBasicBlock *MBB,
1107                              unsigned BaseReg, int FrameIdx,
1108                              int64_t Offset) const {
1109   ARMFunctionInfo *AFI = MBB->getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
1110   unsigned ADDriOpc = !AFI->isThumbFunction() ? ARM::ADDri :
1111     (AFI->isThumb1OnlyFunction() ? ARM::tADDrSPi : ARM::t2ADDri);
1112
1113   MachineBasicBlock::iterator Ins = MBB->begin();
1114   DebugLoc DL;                  // Defaults to "unknown"
1115   if (Ins != MBB->end())
1116     DL = Ins->getDebugLoc();
1117
1118   const TargetInstrDesc &TID = TII.get(ADDriOpc);
1119   MachineRegisterInfo &MRI = MBB->getParent()->getRegInfo();
1120   MRI.constrainRegClass(BaseReg, TID.OpInfo[0].getRegClass(this));
1121
1122   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*MBB, Ins, DL, TID, BaseReg)
1123     .addFrameIndex(FrameIdx).addImm(Offset);
1124
1125   if (!AFI->isThumb1OnlyFunction())
1126     AddDefaultCC(AddDefaultPred(MIB));
1127 }
1128
1129 void
1130 ARMBaseRegisterInfo::resolveFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator I,
1131                                        unsigned BaseReg, int64_t Offset) const {
1132   MachineInstr &MI = *I;
1133   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
1134   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1135   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1136   int Off = Offset; // ARM doesn't need the general 64-bit offsets
1137   unsigned i = 0;
1138
1139   assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
1140          "This resolveFrameIndex does not support Thumb1!");
1141
1142   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
1143     ++i;
1144     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
1145   }
1146   bool Done = false;
1147   if (!AFI->isThumbFunction())
1148     Done = rewriteARMFrameIndex(MI, i, BaseReg, Off, TII);
1149   else {
1150     assert(AFI->isThumb2Function());
1151     Done = rewriteT2FrameIndex(MI, i, BaseReg, Off, TII);
1152   }
1153   assert (Done && "Unable to resolve frame index!");
1154 }
1155
1156 bool ARMBaseRegisterInfo::isFrameOffsetLegal(const MachineInstr *MI,
1157                                              int64_t Offset) const {
1158   const TargetInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
1159   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
1160   unsigned i = 0;
1161
1162   while (!MI->getOperand(i).isFI()) {
1163     ++i;
1164     assert(i < MI->getNumOperands() &&"Instr doesn't have FrameIndex operand!");
1165   }
1166
1167   // AddrMode4 and AddrMode6 cannot handle any offset.
1168   if (AddrMode == ARMII::AddrMode4 || AddrMode == ARMII::AddrMode6)
1169     return Offset == 0;
1170
1171   unsigned NumBits = 0;
1172   unsigned Scale = 1;
1173   bool isSigned = true;
1174   switch (AddrMode) {
1175   case ARMII::AddrModeT2_i8:
1176   case ARMII::AddrModeT2_i12:
1177     // i8 supports only negative, and i12 supports only positive, so
1178     // based on Offset sign, consider the appropriate instruction
1179     Scale = 1;
1180     if (Offset < 0) {
1181       NumBits = 8;
1182       Offset = -Offset;
1183     } else {
1184       NumBits = 12;
1185     }
1186     break;
1187   case ARMII::AddrMode5:
1188     // VFP address mode.
1189     NumBits = 8;
1190     Scale = 4;
1191     break;
1192   case ARMII::AddrMode_i12:
1193   case ARMII::AddrMode2:
1194     NumBits = 12;
1195     break;
1196   case ARMII::AddrMode3:
1197     NumBits = 8;
1198     break;
1199   case ARMII::AddrModeT1_s:
1200     NumBits = 5;
1201     Scale = 4;
1202     isSigned = false;
1203     break;
1204   default:
1205     llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
1206     break;
1207   }
1208
1209   Offset += getFrameIndexInstrOffset(MI, i);
1210   // Make sure the offset is encodable for instructions that scale the
1211   // immediate.
1212   if ((Offset & (Scale-1)) != 0)
1213     return false;
1214
1215   if (isSigned && Offset < 0)
1216     Offset = -Offset;
1217
1218   unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
1219   if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale)
1220     return true;
1221
1222   return false;
1223 }
1224
1225 void
1226 ARMBaseRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
1227                                          int SPAdj, RegScavenger *RS) const {
1228   unsigned i = 0;
1229   MachineInstr &MI = *II;
1230   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
1231   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1232   const ARMFrameLowering *TFI =
1233     static_cast<const ARMFrameLowering*>(MF.getTarget().getFrameLowering());
1234   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1235   assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
1236          "This eliminateFrameIndex does not support Thumb1!");
1237
1238   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
1239     ++i;
1240     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
1241   }
1242
1243   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
1244   unsigned FrameReg;
1245
1246   int Offset = TFI->ResolveFrameIndexReference(MF, FrameIndex, FrameReg, SPAdj);
1247
1248   // Special handling of dbg_value instructions.
1249   if (MI.isDebugValue()) {
1250     MI.getOperand(i).  ChangeToRegister(FrameReg, false /*isDef*/);
1251     MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(Offset);
1252     return;
1253   }
1254
1255   // Modify MI as necessary to handle as much of 'Offset' as possible
1256   bool Done = false;
1257   if (!AFI->isThumbFunction())
1258     Done = rewriteARMFrameIndex(MI, i, FrameReg, Offset, TII);
1259   else {
1260     assert(AFI->isThumb2Function());
1261     Done = rewriteT2FrameIndex(MI, i, FrameReg, Offset, TII);
1262   }
1263   if (Done)
1264     return;
1265
1266   // If we get here, the immediate doesn't fit into the instruction.  We folded
1267   // as much as possible above, handle the rest, providing a register that is
1268   // SP+LargeImm.
1269   assert((Offset ||
1270           (MI.getDesc().TSFlags & ARMII::AddrModeMask) == ARMII::AddrMode4 ||
1271           (MI.getDesc().TSFlags & ARMII::AddrModeMask) == ARMII::AddrMode6) &&
1272          "This code isn't needed if offset already handled!");
1273
1274   unsigned ScratchReg = 0;
1275   int PIdx = MI.findFirstPredOperandIdx();
1276   ARMCC::CondCodes Pred = (PIdx == -1)
1277     ? ARMCC::AL : (ARMCC::CondCodes)MI.getOperand(PIdx).getImm();
1278   unsigned PredReg = (PIdx == -1) ? 0 : MI.getOperand(PIdx+1).getReg();
1279   if (Offset == 0)
1280     // Must be addrmode4/6.
1281     MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false, false, false);
1282   else {
1283     ScratchReg = MF.getRegInfo().createVirtualRegister(ARM::GPRRegisterClass);
1284     if (!AFI->isThumbFunction())
1285       emitARMRegPlusImmediate(MBB, II, MI.getDebugLoc(), ScratchReg, FrameReg,
1286                               Offset, Pred, PredReg, TII);
1287     else {
1288       assert(AFI->isThumb2Function());
1289       emitT2RegPlusImmediate(MBB, II, MI.getDebugLoc(), ScratchReg, FrameReg,
1290                              Offset, Pred, PredReg, TII);
1291     }
1292     // Update the original instruction to use the scratch register.
1293     MI.getOperand(i).ChangeToRegister(ScratchReg, false, false, true);
1294     if (MI.getOpcode() == ARM::t2ADDrSPi)
1295       MI.setDesc(TII.get(ARM::t2ADDri));
1296     else if (MI.getOpcode() == ARM::t2SUBrSPi)
1297       MI.setDesc(TII.get(ARM::t2SUBri));
1298   }
1299 }
1300
1301 #include "ARMGenRegisterInfo.inc"