lib/Target/MBlaze/MBlazeRegisterInfo.cpp

   1 //===- MBlazeRegisterInfo.cpp - MBlaze 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 MBlaze implementation of the TargetRegisterInfo
  11 // class.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #define DEBUG_TYPE "mblaze-frame-info"
  16
  17 #include "MBlaze.h"
  18 #include "MBlazeSubtarget.h"
  19 #include "MBlazeRegisterInfo.h"
  20 #include "MBlazeMachineFunction.h"
  21 #include "llvm/Constants.h"
  22 #include "llvm/Type.h"
  23 #include "llvm/Function.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineLocation.h"
  29 #include "llvm/Target/TargetFrameLowering.h"
  30 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  31 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  33 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  34 #include "llvm/Support/Debug.h"
  35 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  36 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  37 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  38 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  39
  40 #define GET_REGINFO_MC_DESC
  41 #define GET_REGINFO_TARGET_DESC
  42 #include "MBlazeGenRegisterInfo.inc"
  43
  44 using namespace llvm;
  45
  46 MBlazeRegisterInfo::
  47 MBlazeRegisterInfo(const MBlazeSubtarget &ST, const TargetInstrInfo &tii)
  48   : MBlazeGenRegisterInfo(MBlazeRegDesc, MBlazeRegInfoDesc,
  49                           MBlaze::ADJCALLSTACKDOWN, MBlaze::ADJCALLSTACKUP),
  50     Subtarget(ST), TII(tii) {}
  51
  52 /// getRegisterNumbering - Given the enum value for some register, e.g.
  53 /// MBlaze::R0, return the number that it corresponds to (e.g. 0).
  54 unsigned MBlazeRegisterInfo::getRegisterNumbering(unsigned RegEnum) {
  55   switch (RegEnum) {
  56     case MBlaze::R0     : return 0;
  57     case MBlaze::R1     : return 1;
  58     case MBlaze::R2     : return 2;
  59     case MBlaze::R3     : return 3;
  60     case MBlaze::R4     : return 4;
  61     case MBlaze::R5     : return 5;
  62     case MBlaze::R6     : return 6;
  63     case MBlaze::R7     : return 7;
  64     case MBlaze::R8     : return 8;
  65     case MBlaze::R9     : return 9;
  66     case MBlaze::R10    : return 10;
  67     case MBlaze::R11    : return 11;
  68     case MBlaze::R12    : return 12;
  69     case MBlaze::R13    : return 13;
  70     case MBlaze::R14    : return 14;
  71     case MBlaze::R15    : return 15;
  72     case MBlaze::R16    : return 16;
  73     case MBlaze::R17    : return 17;
  74     case MBlaze::R18    : return 18;
  75     case MBlaze::R19    : return 19;
  76     case MBlaze::R20    : return 20;
  77     case MBlaze::R21    : return 21;
  78     case MBlaze::R22    : return 22;
  79     case MBlaze::R23    : return 23;
  80     case MBlaze::R24    : return 24;
  81     case MBlaze::R25    : return 25;
  82     case MBlaze::R26    : return 26;
  83     case MBlaze::R27    : return 27;
  84     case MBlaze::R28    : return 28;
  85     case MBlaze::R29    : return 29;
  86     case MBlaze::R30    : return 30;
  87     case MBlaze::R31    : return 31;
  88     case MBlaze::RPC    : return 0x0000;
  89     case MBlaze::RMSR   : return 0x0001;
  90     case MBlaze::REAR   : return 0x0003;
  91     case MBlaze::RESR   : return 0x0005;
  92     case MBlaze::RFSR   : return 0x0007;
  93     case MBlaze::RBTR   : return 0x000B;
  94     case MBlaze::REDR   : return 0x000D;
  95     case MBlaze::RPID   : return 0x1000;
  96     case MBlaze::RZPR   : return 0x1001;
  97     case MBlaze::RTLBX  : return 0x1002;
  98     case MBlaze::RTLBLO : return 0x1003;
  99     case MBlaze::RTLBHI : return 0x1004;
 100     case MBlaze::RPVR0  : return 0x2000;
 101     case MBlaze::RPVR1  : return 0x2001;
 102     case MBlaze::RPVR2  : return 0x2002;
 103     case MBlaze::RPVR3  : return 0x2003;
 104     case MBlaze::RPVR4  : return 0x2004;
 105     case MBlaze::RPVR5  : return 0x2005;
 106     case MBlaze::RPVR6  : return 0x2006;
 107     case MBlaze::RPVR7  : return 0x2007;
 108     case MBlaze::RPVR8  : return 0x2008;
 109     case MBlaze::RPVR9  : return 0x2009;
 110     case MBlaze::RPVR10 : return 0x200A;
 111     case MBlaze::RPVR11 : return 0x200B;
 112     default: llvm_unreachable("Unknown register number!");
 113   }
 114   return 0; // Not reached
 115 }
 116
 117 /// getRegisterFromNumbering - Given the enum value for some register, e.g.
 118 /// MBlaze::R0, return the number that it corresponds to (e.g. 0).
 119 unsigned MBlazeRegisterInfo::getRegisterFromNumbering(unsigned Reg) {
 120   switch (Reg) {
 121     case 0  : return MBlaze::R0;
 122     case 1  : return MBlaze::R1;
 123     case 2  : return MBlaze::R2;
 124     case 3  : return MBlaze::R3;
 125     case 4  : return MBlaze::R4;
 126     case 5  : return MBlaze::R5;
 127     case 6  : return MBlaze::R6;
 128     case 7  : return MBlaze::R7;
 129     case 8  : return MBlaze::R8;
 130     case 9  : return MBlaze::R9;
 131     case 10 : return MBlaze::R10;
 132     case 11 : return MBlaze::R11;
 133     case 12 : return MBlaze::R12;
 134     case 13 : return MBlaze::R13;
 135     case 14 : return MBlaze::R14;
 136     case 15 : return MBlaze::R15;
 137     case 16 : return MBlaze::R16;
 138     case 17 : return MBlaze::R17;
 139     case 18 : return MBlaze::R18;
 140     case 19 : return MBlaze::R19;
 141     case 20 : return MBlaze::R20;
 142     case 21 : return MBlaze::R21;
 143     case 22 : return MBlaze::R22;
 144     case 23 : return MBlaze::R23;
 145     case 24 : return MBlaze::R24;
 146     case 25 : return MBlaze::R25;
 147     case 26 : return MBlaze::R26;
 148     case 27 : return MBlaze::R27;
 149     case 28 : return MBlaze::R28;
 150     case 29 : return MBlaze::R29;
 151     case 30 : return MBlaze::R30;
 152     case 31 : return MBlaze::R31;
 153     default: llvm_unreachable("Unknown register number!");
 154   }
 155   return 0; // Not reached
 156 }
 157
 158 unsigned MBlazeRegisterInfo::getSpecialRegisterFromNumbering(unsigned Reg) {
 159   switch (Reg) {
 160     case 0x0000 : return MBlaze::RPC;
 161     case 0x0001 : return MBlaze::RMSR;
 162     case 0x0003 : return MBlaze::REAR;
 163     case 0x0005 : return MBlaze::RESR;
 164     case 0x0007 : return MBlaze::RFSR;
 165     case 0x000B : return MBlaze::RBTR;
 166     case 0x000D : return MBlaze::REDR;
 167     case 0x1000 : return MBlaze::RPID;
 168     case 0x1001 : return MBlaze::RZPR;
 169     case 0x1002 : return MBlaze::RTLBX;
 170     case 0x1003 : return MBlaze::RTLBLO;
 171     case 0x1004 : return MBlaze::RTLBHI;
 172     case 0x2000 : return MBlaze::RPVR0;
 173     case 0x2001 : return MBlaze::RPVR1;
 174     case 0x2002 : return MBlaze::RPVR2;
 175     case 0x2003 : return MBlaze::RPVR3;
 176     case 0x2004 : return MBlaze::RPVR4;
 177     case 0x2005 : return MBlaze::RPVR5;
 178     case 0x2006 : return MBlaze::RPVR6;
 179     case 0x2007 : return MBlaze::RPVR7;
 180     case 0x2008 : return MBlaze::RPVR8;
 181     case 0x2009 : return MBlaze::RPVR9;
 182     case 0x200A : return MBlaze::RPVR10;
 183     case 0x200B : return MBlaze::RPVR11;
 184     default: llvm_unreachable("Unknown register number!");
 185   }
 186   return 0; // Not reached
 187 }
 188
 189 bool MBlazeRegisterInfo::isRegister(unsigned Reg) {
 190   return Reg <= 31;
 191 }
 192
 193 bool MBlazeRegisterInfo::isSpecialRegister(unsigned Reg) {
 194   switch (Reg) {
 195     case 0x0000 : case 0x0001 : case 0x0003 : case 0x0005 :
 196     case 0x0007 : case 0x000B : case 0x000D : case 0x1000 :
 197     case 0x1001 : case 0x1002 : case 0x1003 : case 0x1004 :
 198     case 0x2000 : case 0x2001 : case 0x2002 : case 0x2003 :
 199     case 0x2004 : case 0x2005 : case 0x2006 : case 0x2007 :
 200     case 0x2008 : case 0x2009 : case 0x200A : case 0x200B :
 201       return true;
 202
 203     default:
 204       return false;
 205   }
 206   return false; // Not reached
 207 }
 208
 209 unsigned MBlazeRegisterInfo::getPICCallReg() {
 210   return MBlaze::R20;
 211 }
 212
 213 //===----------------------------------------------------------------------===//
 214 // Callee Saved Registers methods
 215 //===----------------------------------------------------------------------===//
 216
 217 /// MBlaze Callee Saved Registers
 218 const unsigned* MBlazeRegisterInfo::
 219 getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
 220   // MBlaze callee-save register range is R20 - R31
 221   static const unsigned CalleeSavedRegs[] = {
 222     MBlaze::R20, MBlaze::R21, MBlaze::R22, MBlaze::R23,
 223     MBlaze::R24, MBlaze::R25, MBlaze::R26, MBlaze::R27,
 224     MBlaze::R28, MBlaze::R29, MBlaze::R30, MBlaze::R31,
 225     0
 226   };
 227
 228   return CalleeSavedRegs;
 229 }
 230
 231 BitVector MBlazeRegisterInfo::
 232 getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
 233   BitVector Reserved(getNumRegs());
 234   Reserved.set(MBlaze::R0);
 235   Reserved.set(MBlaze::R1);
 236   Reserved.set(MBlaze::R2);
 237   Reserved.set(MBlaze::R13);
 238   Reserved.set(MBlaze::R14);
 239   Reserved.set(MBlaze::R15);
 240   Reserved.set(MBlaze::R16);
 241   Reserved.set(MBlaze::R17);
 242   Reserved.set(MBlaze::R18);
 243   Reserved.set(MBlaze::R19);
 244   return Reserved;
 245 }
 246
 247 // This function eliminate ADJCALLSTACKDOWN/ADJCALLSTACKUP pseudo instructions
 248 void MBlazeRegisterInfo::
 249 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 250                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 251   const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
 252
 253   if (!TFI->hasReservedCallFrame(MF)) {
 254     // If we have a frame pointer, turn the adjcallstackup instruction into a
 255     // 'addi r1, r1, -<amt>' and the adjcallstackdown instruction into
 256     // 'addi r1, r1, <amt>'
 257     MachineInstr *Old = I;
 258     int Amount = Old->getOperand(0).getImm() + 4;
 259     if (Amount != 0) {
 260       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
 261       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
 262       // alignment boundary.
 263       unsigned Align = TFI->getStackAlignment();
 264       Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
 265
 266       MachineInstr *New;
 267       if (Old->getOpcode() == MBlaze::ADJCALLSTACKDOWN) {
 268         New = BuildMI(MF,Old->getDebugLoc(),TII.get(MBlaze::ADDIK),MBlaze::R1)
 269                 .addReg(MBlaze::R1).addImm(-Amount);
 270       } else {
 271         assert(Old->getOpcode() == MBlaze::ADJCALLSTACKUP);
 272         New = BuildMI(MF,Old->getDebugLoc(),TII.get(MBlaze::ADDIK),MBlaze::R1)
 273                 .addReg(MBlaze::R1).addImm(Amount);
 274       }
 275
 276       // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
 277       MBB.insert(I, New);
 278     }
 279   }
 280
 281   // Simply discard ADJCALLSTACKDOWN, ADJCALLSTACKUP instructions.
 282   MBB.erase(I);
 283 }
 284
 285 // FrameIndex represent objects inside a abstract stack.
 286 // We must replace FrameIndex with an stack/frame pointer
 287 // direct reference.
 288 void MBlazeRegisterInfo::
 289 eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II, int SPAdj,
 290                     RegScavenger *RS) const {
 291   MachineInstr &MI = *II;
 292   MachineFunction &MF = *MI.getParent()->getParent();
 293   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 294
 295   unsigned i = 0;
 296   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
 297     ++i;
 298     assert(i < MI.getNumOperands() &&
 299            "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
 300   }
 301
 302   unsigned oi = i == 2 ? 1 : 2;
 303
 304   DEBUG(dbgs() << "\nFunction : " << MF.getFunction()->getName() << "\n";
 305         dbgs() << "<--------->\n" << MI);
 306
 307   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
 308   int stackSize  = MFI->getStackSize();
 309   int spOffset   = MFI->getObjectOffset(FrameIndex);
 310
 311   DEBUG(MBlazeFunctionInfo *MBlazeFI = MF.getInfo<MBlazeFunctionInfo>();
 312         dbgs() << "FrameIndex : " << FrameIndex << "\n"
 313                << "spOffset   : " << spOffset << "\n"
 314                << "stackSize  : " << stackSize << "\n"
 315                << "isFixed    : " << MFI->isFixedObjectIndex(FrameIndex) << "\n"
 316                << "isLiveIn   : " << MBlazeFI->isLiveIn(FrameIndex) << "\n"
 317                << "isSpill    : " << MFI->isSpillSlotObjectIndex(FrameIndex)
 318                << "\n" );
 319
 320   // as explained on LowerFormalArguments, detect negative offsets
 321   // and adjust SPOffsets considering the final stack size.
 322   int Offset = (spOffset < 0) ? (stackSize - spOffset) : spOffset;
 323   Offset += MI.getOperand(oi).getImm();
 324
 325   DEBUG(dbgs() << "Offset     : " << Offset << "\n" << "<--------->\n");
 326
 327   MI.getOperand(oi).ChangeToImmediate(Offset);
 328   MI.getOperand(i).ChangeToRegister(getFrameRegister(MF), false);
 329 }
 330
 331 void MBlazeRegisterInfo::
 332 processFunctionBeforeFrameFinalized(MachineFunction &MF) const {
 333   // Set the stack offset where GP must be saved/loaded from.
 334   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 335   MBlazeFunctionInfo *MBlazeFI = MF.getInfo<MBlazeFunctionInfo>();
 336   if (MBlazeFI->needGPSaveRestore())
 337     MFI->setObjectOffset(MBlazeFI->getGPFI(), MBlazeFI->getGPStackOffset());
 338 }
 339
 340 unsigned MBlazeRegisterInfo::getRARegister() const {
 341   return MBlaze::R15;
 342 }
 343
 344 unsigned MBlazeRegisterInfo::getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const {
 345   const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
 346
 347   return TFI->hasFP(MF) ? MBlaze::R19 : MBlaze::R1;
 348 }
 349
 350 unsigned MBlazeRegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
 351   llvm_unreachable("What is the exception register");
 352   return 0;
 353 }
 354
 355 unsigned MBlazeRegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
 356   llvm_unreachable("What is the exception handler register");
 357   return 0;
 358 }
 359
 360 int MBlazeRegisterInfo::getDwarfRegNum(unsigned RegNo, bool isEH) const {
 361   return MBlazeGenRegisterInfo::getDwarfRegNumFull(RegNo,0);
 362 }
 363
 364 int MBlazeRegisterInfo::getLLVMRegNum(unsigned DwarfRegNo, bool isEH) const {
 365   return MBlazeGenRegisterInfo::getLLVMRegNumFull(DwarfRegNo,0);
 366 }