lib/Target/Mips/MipsRegisterInfo.cpp

   1 //===-- MipsRegisterInfo.cpp - MIPS Register Information -== --------------===//
   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 MIPS implementation of the TargetRegisterInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "mips-reg-info"
  15
  16 #include "MipsRegisterInfo.h"
  17 #include "Mips.h"
  18 #include "MipsAnalyzeImmediate.h"
  19 #include "MipsInstrInfo.h"
  20 #include "MipsSubtarget.h"
  21 #include "MipsMachineFunction.h"
  22 #include "llvm/Constants.h"
  23 #include "llvm/DebugInfo.h"
  24 #include "llvm/Type.h"
  25 #include "llvm/Function.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  30 #include "llvm/Target/TargetFrameLowering.h"
  31 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  34 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  35 #include "llvm/Support/Debug.h"
  36 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  37 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  38 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  39 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  40
  41 #define GET_REGINFO_TARGET_DESC
  42 #include "MipsGenRegisterInfo.inc"
  43
  44 using namespace llvm;
  45
  46 MipsRegisterInfo::MipsRegisterInfo(const MipsSubtarget &ST,
  47                                    const TargetInstrInfo &tii)
  48   : MipsGenRegisterInfo(Mips::RA), Subtarget(ST), TII(tii) {}
  49
  50 unsigned MipsRegisterInfo::getPICCallReg() { return Mips::T9; }
  51
  52 //===----------------------------------------------------------------------===//
  53 // Callee Saved Registers methods
  54 //===----------------------------------------------------------------------===//
  55
  56 /// Mips Callee Saved Registers
  57 const uint16_t* MipsRegisterInfo::
  58 getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
  59   if (Subtarget.isSingleFloat())
  60     return CSR_SingleFloatOnly_SaveList;
  61   else if (!Subtarget.hasMips64())
  62     return CSR_O32_SaveList;
  63   else if (Subtarget.isABI_N32())
  64     return CSR_N32_SaveList;
  65
  66   assert(Subtarget.isABI_N64());
  67   return CSR_N64_SaveList;
  68 }
  69
  70 const uint32_t*
  71 MipsRegisterInfo::getCallPreservedMask(CallingConv::ID) const {
  72   if (Subtarget.isSingleFloat())
  73     return CSR_SingleFloatOnly_RegMask;
  74   else if (!Subtarget.hasMips64())
  75     return CSR_O32_RegMask;
  76   else if (Subtarget.isABI_N32())
  77     return CSR_N32_RegMask;
  78
  79   assert(Subtarget.isABI_N64());
  80   return CSR_N64_RegMask;
  81 }
  82
  83 BitVector MipsRegisterInfo::
  84 getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
  85   static const uint16_t ReservedCPURegs[] = {
  86     Mips::ZERO, Mips::AT, Mips::K0, Mips::K1, Mips::SP
  87   };
  88
  89   static const uint16_t ReservedCPU64Regs[] = {
  90     Mips::ZERO_64, Mips::AT_64, Mips::K0_64, Mips::K1_64, Mips::SP_64
  91   };
  92
  93   BitVector Reserved(getNumRegs());
  94   typedef TargetRegisterClass::const_iterator RegIter;
  95
  96   for (unsigned I = 0; I < array_lengthof(ReservedCPURegs); ++I)
  97     Reserved.set(ReservedCPURegs[I]);
  98
  99   if (Subtarget.hasMips64()) {
 100     for (unsigned I = 0; I < array_lengthof(ReservedCPU64Regs); ++I)
 101       Reserved.set(ReservedCPU64Regs[I]);
 102
 103     // Reserve all registers in AFGR64.
 104     for (RegIter Reg = Mips::AFGR64RegClass.begin(),
 105          EReg = Mips::AFGR64RegClass.end(); Reg != EReg; ++Reg)
 106       Reserved.set(*Reg);
 107   } else {
 108     // Reserve all registers in CPU64Regs & FGR64.
 109     for (RegIter Reg = Mips::CPU64RegsRegClass.begin(),
 110          EReg = Mips::CPU64RegsRegClass.end(); Reg != EReg; ++Reg)
 111       Reserved.set(*Reg);
 112
 113     for (RegIter Reg = Mips::FGR64RegClass.begin(),
 114          EReg = Mips::FGR64RegClass.end(); Reg != EReg; ++Reg)
 115       Reserved.set(*Reg);
 116   }
 117
 118   // Reserve FP if this function should have a dedicated frame pointer register.
 119   if (MF.getTarget().getFrameLowering()->hasFP(MF)) {
 120     Reserved.set(Mips::FP);
 121     Reserved.set(Mips::FP_64);
 122   }
 123
 124   // Reserve hardware registers.
 125   Reserved.set(Mips::HWR29);
 126   Reserved.set(Mips::HWR29_64);
 127
 128   // Reserve RA if in mips16 mode.
 129   if (Subtarget.inMips16Mode()) {
 130     Reserved.set(Mips::RA);
 131     Reserved.set(Mips::RA_64);
 132   }
 133
 134   return Reserved;
 135 }
 136
 137 bool
 138 MipsRegisterInfo::requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &MF) const {
 139   return true;
 140 }
 141
 142 bool
 143 MipsRegisterInfo::trackLivenessAfterRegAlloc(const MachineFunction &MF) const {
 144   return true;
 145 }
 146
 147 // This function eliminate ADJCALLSTACKDOWN,
 148 // ADJCALLSTACKUP pseudo instructions
 149 void MipsRegisterInfo::
 150 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 151                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 152   // Simply discard ADJCALLSTACKDOWN, ADJCALLSTACKUP instructions.
 153   MBB.erase(I);
 154 }
 155
 156 // FrameIndex represent objects inside a abstract stack.
 157 // We must replace FrameIndex with an stack/frame pointer
 158 // direct reference.
 159 void MipsRegisterInfo::
 160 eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II, int SPAdj,
 161                     RegScavenger *RS) const {
 162   MachineInstr &MI = *II;
 163   MachineFunction &MF = *MI.getParent()->getParent();
 164   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 165   MipsFunctionInfo *MipsFI = MF.getInfo<MipsFunctionInfo>();
 166
 167   unsigned i = 0;
 168   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
 169     ++i;
 170     assert(i < MI.getNumOperands() &&
 171            "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
 172   }
 173
 174   DEBUG(errs() << "\nFunction : " << MF.getFunction()->getName() << "\n";
 175         errs() << "<--------->\n" << MI);
 176
 177   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
 178   uint64_t stackSize = MF.getFrameInfo()->getStackSize();
 179   int64_t spOffset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex);
 180
 181   DEBUG(errs() << "FrameIndex : " << FrameIndex << "\n"
 182                << "spOffset   : " << spOffset << "\n"
 183                << "stackSize  : " << stackSize << "\n");
 184
 185   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
 186   int MinCSFI = 0;
 187   int MaxCSFI = -1;
 188
 189   if (CSI.size()) {
 190     MinCSFI = CSI[0].getFrameIdx();
 191     MaxCSFI = CSI[CSI.size() - 1].getFrameIdx();
 192   }
 193
 194   // The following stack frame objects are always referenced relative to $sp:
 195   //  1. Outgoing arguments.
 196   //  2. Pointer to dynamically allocated stack space.
 197   //  3. Locations for callee-saved registers.
 198   // Everything else is referenced relative to whatever register
 199   // getFrameRegister() returns.
 200   unsigned FrameReg;
 201
 202   if (MipsFI->isOutArgFI(FrameIndex) ||
 203       (FrameIndex >= MinCSFI && FrameIndex <= MaxCSFI))
 204     FrameReg = Subtarget.isABI_N64() ? Mips::SP_64 : Mips::SP;
 205   else
 206     FrameReg = getFrameRegister(MF);
 207
 208   // Calculate final offset.
 209   // - There is no need to change the offset if the frame object is one of the
 210   //   following: an outgoing argument, pointer to a dynamically allocated
 211   //   stack space or a $gp restore location,
 212   // - If the frame object is any of the following, its offset must be adjusted
 213   //   by adding the size of the stack:
 214   //   incoming argument, callee-saved register location or local variable.
 215   int64_t Offset;
 216
 217   if (MipsFI->isOutArgFI(FrameIndex))
 218     Offset = spOffset;
 219   else
 220     Offset = spOffset + (int64_t)stackSize;
 221
 222   Offset    += MI.getOperand(i+1).getImm();
 223
 224   DEBUG(errs() << "Offset     : " << Offset << "\n" << "<--------->\n");
 225
 226   // If MI is not a debug value, make sure Offset fits in the 16-bit immediate
 227   // field.
 228   if (!MI.isDebugValue() && !isInt<16>(Offset)) {
 229     MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
 230     DebugLoc DL = II->getDebugLoc();
 231     unsigned ADDu = Subtarget.isABI_N64() ? Mips::DADDu : Mips::ADDu;
 232     unsigned ATReg = Subtarget.isABI_N64() ? Mips::AT_64 : Mips::AT;
 233     MipsAnalyzeImmediate::Inst LastInst(0, 0);
 234
 235     MipsFI->setEmitNOAT();
 236     Mips::loadImmediate(Offset, Subtarget.isABI_N64(), TII, MBB, II, DL, true,
 237                         &LastInst);
 238     BuildMI(MBB, II, DL, TII.get(ADDu), ATReg).addReg(FrameReg).addReg(ATReg);
 239
 240     FrameReg = ATReg;
 241     Offset = SignExtend64<16>(LastInst.ImmOpnd);
 242   }
 243
 244   MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
 245   MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(Offset);
 246 }
 247
 248 unsigned MipsRegisterInfo::
 249 getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const {
 250   const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
 251   bool IsN64 = Subtarget.isABI_N64();
 252
 253   return TFI->hasFP(MF) ? (IsN64 ? Mips::FP_64 : Mips::FP) :
 254                           (IsN64 ? Mips::SP_64 : Mips::SP);
 255 }
 256
 257 unsigned MipsRegisterInfo::
 258 getEHExceptionRegister() const {
 259   llvm_unreachable("What is the exception register");
 260 }
 261
 262 unsigned MipsRegisterInfo::
 263 getEHHandlerRegister() const {
 264   llvm_unreachable("What is the exception handler register");
 265 }