lib/Target/Mips/MipsSEFrameLowering.cpp

   1 //===-- MipsSEFrameLowering.cpp - Mips32/64 Frame 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 Mips32/64 implementation of TargetFrameLowering class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "MipsSEFrameLowering.h"
  15 #include "MCTargetDesc/MipsBaseInfo.h"
  16 #include "MipsAnalyzeImmediate.h"
  17 #include "MipsMachineFunction.h"
  18 #include "MipsSEInstrInfo.h"
  19 #include "MipsSubtarget.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/RegisterScavenging.h"
  26 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  27 #include "llvm/IR/Function.h"
  28 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  29 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  30
  31 using namespace llvm;
  32
  33 namespace {
  34 typedef MachineBasicBlock::iterator Iter;
  35
  36 static std::pair<unsigned, unsigned> getMFHiLoOpc(unsigned Src) {
  37   if (Mips::ACC64RegClass.contains(Src))
  38     return std::make_pair((unsigned)Mips::PseudoMFHI,
  39                           (unsigned)Mips::PseudoMFLO);
  40
  41   if (Mips::ACC64DSPRegClass.contains(Src))
  42     return std::make_pair((unsigned)Mips::MFHI_DSP, (unsigned)Mips::MFLO_DSP);
  43
  44   if (Mips::ACC128RegClass.contains(Src))
  45     return std::make_pair((unsigned)Mips::PseudoMFHI64,
  46                           (unsigned)Mips::PseudoMFLO64);
  47
  48   return std::make_pair(0, 0);
  49 }
  50
  51 /// Helper class to expand pseudos.
  52 class ExpandPseudo {
  53 public:
  54   ExpandPseudo(MachineFunction &MF);
  55   bool expand();
  56
  57 private:
  58   bool expandInstr(MachineBasicBlock &MBB, Iter I);
  59   void expandLoadCCond(MachineBasicBlock &MBB, Iter I);
  60   void expandStoreCCond(MachineBasicBlock &MBB, Iter I);
  61   void expandLoadACC(MachineBasicBlock &MBB, Iter I, unsigned RegSize);
  62   void expandStoreACC(MachineBasicBlock &MBB, Iter I, unsigned MFHiOpc,
  63                       unsigned MFLoOpc, unsigned RegSize);
  64   bool expandCopy(MachineBasicBlock &MBB, Iter I);
  65   bool expandCopyACC(MachineBasicBlock &MBB, Iter I, unsigned MFHiOpc,
  66                      unsigned MFLoOpc);
  67   bool expandBuildPairF64(MachineBasicBlock &MBB,
  68                           MachineBasicBlock::iterator I, bool FP64) const;
  69   bool expandExtractElementF64(MachineBasicBlock &MBB,
  70                                MachineBasicBlock::iterator I, bool FP64) const;
  71
  72   MachineFunction &MF;
  73   MachineRegisterInfo &MRI;
  74   const MipsSubtarget &Subtarget;
  75   const MipsSEInstrInfo &TII;
  76   const MipsRegisterInfo &RegInfo;
  77 };
  78 }
  79
  80 ExpandPseudo::ExpandPseudo(MachineFunction &MF_)
  81     : MF(MF_), MRI(MF.getRegInfo()),
  82       Subtarget(static_cast<const MipsSubtarget &>(MF.getSubtarget())),
  83       TII(*static_cast<const MipsSEInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo())),
  84       RegInfo(*Subtarget.getRegisterInfo()) {}
  85
  86 bool ExpandPseudo::expand() {
  87   bool Expanded = false;
  88
  89   for (MachineFunction::iterator BB = MF.begin(), BBEnd = MF.end();
  90        BB != BBEnd; ++BB)
  91     for (Iter I = BB->begin(), End = BB->end(); I != End;)
  92       Expanded |= expandInstr(*BB, I++);
  93
  94   return Expanded;
  95 }
  96
  97 bool ExpandPseudo::expandInstr(MachineBasicBlock &MBB, Iter I) {
  98   switch(I->getOpcode()) {
  99   case Mips::LOAD_CCOND_DSP:
 100     expandLoadCCond(MBB, I);
 101     break;
 102   case Mips::STORE_CCOND_DSP:
 103     expandStoreCCond(MBB, I);
 104     break;
 105   case Mips::LOAD_ACC64:
 106   case Mips::LOAD_ACC64DSP:
 107     expandLoadACC(MBB, I, 4);
 108     break;
 109   case Mips::LOAD_ACC128:
 110     expandLoadACC(MBB, I, 8);
 111     break;
 112   case Mips::STORE_ACC64:
 113     expandStoreACC(MBB, I, Mips::PseudoMFHI, Mips::PseudoMFLO, 4);
 114     break;
 115   case Mips::STORE_ACC64DSP:
 116     expandStoreACC(MBB, I, Mips::MFHI_DSP, Mips::MFLO_DSP, 4);
 117     break;
 118   case Mips::STORE_ACC128:
 119     expandStoreACC(MBB, I, Mips::PseudoMFHI64, Mips::PseudoMFLO64, 8);
 120     break;
 121   case Mips::BuildPairF64:
 122     if (expandBuildPairF64(MBB, I, false))
 123       MBB.erase(I);
 124     return false;
 125   case Mips::BuildPairF64_64:
 126     if (expandBuildPairF64(MBB, I, true))
 127       MBB.erase(I);
 128     return false;
 129   case Mips::ExtractElementF64:
 130     if (expandExtractElementF64(MBB, I, false))
 131       MBB.erase(I);
 132     return false;
 133   case Mips::ExtractElementF64_64:
 134     if (expandExtractElementF64(MBB, I, true))
 135       MBB.erase(I);
 136     return false;
 137   case TargetOpcode::COPY:
 138     if (!expandCopy(MBB, I))
 139       return false;
 140     break;
 141   default:
 142     return false;
 143   }
 144
 145   MBB.erase(I);
 146   return true;
 147 }
 148
 149 void ExpandPseudo::expandLoadCCond(MachineBasicBlock &MBB, Iter I) {
 150   //  load $vr, FI
 151   //  copy ccond, $vr
 152
 153   assert(I->getOperand(0).isReg() && I->getOperand(1).isFI());
 154
 155   const TargetRegisterClass *RC = RegInfo.intRegClass(4);
 156   unsigned VR = MRI.createVirtualRegister(RC);
 157   unsigned Dst = I->getOperand(0).getReg(), FI = I->getOperand(1).getIndex();
 158
 159   TII.loadRegFromStack(MBB, I, VR, FI, RC, &RegInfo, 0);
 160   BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), TII.get(TargetOpcode::COPY), Dst)
 161     .addReg(VR, RegState::Kill);
 162 }
 163
 164 void ExpandPseudo::expandStoreCCond(MachineBasicBlock &MBB, Iter I) {
 165   //  copy $vr, ccond
 166   //  store $vr, FI
 167
 168   assert(I->getOperand(0).isReg() && I->getOperand(1).isFI());
 169
 170   const TargetRegisterClass *RC = RegInfo.intRegClass(4);
 171   unsigned VR = MRI.createVirtualRegister(RC);
 172   unsigned Src = I->getOperand(0).getReg(), FI = I->getOperand(1).getIndex();
 173
 174   BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), TII.get(TargetOpcode::COPY), VR)
 175     .addReg(Src, getKillRegState(I->getOperand(0).isKill()));
 176   TII.storeRegToStack(MBB, I, VR, true, FI, RC, &RegInfo, 0);
 177 }
 178
 179 void ExpandPseudo::expandLoadACC(MachineBasicBlock &MBB, Iter I,
 180                                  unsigned RegSize) {
 181   //  load $vr0, FI
 182   //  copy lo, $vr0
 183   //  load $vr1, FI + 4
 184   //  copy hi, $vr1
 185
 186   assert(I->getOperand(0).isReg() && I->getOperand(1).isFI());
 187
 188   const TargetRegisterClass *RC = RegInfo.intRegClass(RegSize);
 189   unsigned VR0 = MRI.createVirtualRegister(RC);
 190   unsigned VR1 = MRI.createVirtualRegister(RC);
 191   unsigned Dst = I->getOperand(0).getReg(), FI = I->getOperand(1).getIndex();
 192   unsigned Lo = RegInfo.getSubReg(Dst, Mips::sub_lo);
 193   unsigned Hi = RegInfo.getSubReg(Dst, Mips::sub_hi);
 194   DebugLoc DL = I->getDebugLoc();
 195   const MCInstrDesc &Desc = TII.get(TargetOpcode::COPY);
 196
 197   TII.loadRegFromStack(MBB, I, VR0, FI, RC, &RegInfo, 0);
 198   BuildMI(MBB, I, DL, Desc, Lo).addReg(VR0, RegState::Kill);
 199   TII.loadRegFromStack(MBB, I, VR1, FI, RC, &RegInfo, RegSize);
 200   BuildMI(MBB, I, DL, Desc, Hi).addReg(VR1, RegState::Kill);
 201 }
 202
 203 void ExpandPseudo::expandStoreACC(MachineBasicBlock &MBB, Iter I,
 204                                   unsigned MFHiOpc, unsigned MFLoOpc,
 205                                   unsigned RegSize) {
 206   //  mflo $vr0, src
 207   //  store $vr0, FI
 208   //  mfhi $vr1, src
 209   //  store $vr1, FI + 4
 210
 211   assert(I->getOperand(0).isReg() && I->getOperand(1).isFI());
 212
 213   const TargetRegisterClass *RC = RegInfo.intRegClass(RegSize);
 214   unsigned VR0 = MRI.createVirtualRegister(RC);
 215   unsigned VR1 = MRI.createVirtualRegister(RC);
 216   unsigned Src = I->getOperand(0).getReg(), FI = I->getOperand(1).getIndex();
 217   unsigned SrcKill = getKillRegState(I->getOperand(0).isKill());
 218   DebugLoc DL = I->getDebugLoc();
 219
 220   BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(MFLoOpc), VR0).addReg(Src);
 221   TII.storeRegToStack(MBB, I, VR0, true, FI, RC, &RegInfo, 0);
 222   BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(MFHiOpc), VR1).addReg(Src, SrcKill);
 223   TII.storeRegToStack(MBB, I, VR1, true, FI, RC, &RegInfo, RegSize);
 224 }
 225
 226 bool ExpandPseudo::expandCopy(MachineBasicBlock &MBB, Iter I) {
 227   unsigned Src = I->getOperand(1).getReg();
 228   std::pair<unsigned, unsigned> Opcodes = getMFHiLoOpc(Src);
 229
 230   if (!Opcodes.first)
 231     return false;
 232
 233   return expandCopyACC(MBB, I, Opcodes.first, Opcodes.second);
 234 }
 235
 236 bool ExpandPseudo::expandCopyACC(MachineBasicBlock &MBB, Iter I,
 237                                  unsigned MFHiOpc, unsigned MFLoOpc) {
 238   //  mflo $vr0, src
 239   //  copy dst_lo, $vr0
 240   //  mfhi $vr1, src
 241   //  copy dst_hi, $vr1
 242
 243   unsigned Dst = I->getOperand(0).getReg(), Src = I->getOperand(1).getReg();
 244   unsigned VRegSize = RegInfo.getMinimalPhysRegClass(Dst)->getSize() / 2;
 245   const TargetRegisterClass *RC = RegInfo.intRegClass(VRegSize);
 246   unsigned VR0 = MRI.createVirtualRegister(RC);
 247   unsigned VR1 = MRI.createVirtualRegister(RC);
 248   unsigned SrcKill = getKillRegState(I->getOperand(1).isKill());
 249   unsigned DstLo = RegInfo.getSubReg(Dst, Mips::sub_lo);
 250   unsigned DstHi = RegInfo.getSubReg(Dst, Mips::sub_hi);
 251   DebugLoc DL = I->getDebugLoc();
 252
 253   BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(MFLoOpc), VR0).addReg(Src);
 254   BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY), DstLo)
 255     .addReg(VR0, RegState::Kill);
 256   BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(MFHiOpc), VR1).addReg(Src, SrcKill);
 257   BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY), DstHi)
 258     .addReg(VR1, RegState::Kill);
 259   return true;
 260 }
 261
 262 /// This method expands the same instruction that MipsSEInstrInfo::
 263 /// expandBuildPairF64 does, for the case when ABI is fpxx and mthc1 is not
 264 /// available and the case where the ABI is FP64A. It is implemented here
 265 /// because frame indexes are eliminated before MipsSEInstrInfo::
 266 /// expandBuildPairF64 is called.
 267 bool ExpandPseudo::expandBuildPairF64(MachineBasicBlock &MBB,
 268                                       MachineBasicBlock::iterator I,
 269                                       bool FP64) const {
 270   // For fpxx and when mthc1 is not available, use:
 271   //   spill + reload via ldc1
 272   //
 273   // The case where dmtc1 is available doesn't need to be handled here
 274   // because it never creates a BuildPairF64 node.
 275   //
 276   // The FP64A ABI (fp64 with nooddspreg) must also use a spill/reload sequence
 277   // for odd-numbered double precision values (because the lower 32-bits is
 278   // transferred with mtc1 which is redirected to the upper half of the even
 279   // register). Unfortunately, we have to make this decision before register
 280   // allocation so for now we use a spill/reload sequence for all
 281   // double-precision values in regardless of being an odd/even register.
 282   if ((Subtarget.isABI_FPXX() && !Subtarget.hasMTHC1()) ||
 283       (FP64 && !Subtarget.useOddSPReg())) {
 284     unsigned DstReg = I->getOperand(0).getReg();
 285     unsigned LoReg = I->getOperand(1).getReg();
 286     unsigned HiReg = I->getOperand(2).getReg();
 287
 288     // It should be impossible to have FGR64 on MIPS-II or MIPS32r1 (which are
 289     // the cases where mthc1 is not available). 64-bit architectures and
 290     // MIPS32r2 or later can use FGR64 though.
 291     assert(Subtarget.isGP64bit() || Subtarget.hasMTHC1() ||
 292            !Subtarget.isFP64bit());
 293
 294     const TargetRegisterClass *RC = &Mips::GPR32RegClass;
 295     const TargetRegisterClass *RC2 =
 296         FP64 ? &Mips::FGR64RegClass : &Mips::AFGR64RegClass;
 297
 298     // We re-use the same spill slot each time so that the stack frame doesn't
 299     // grow too much in functions with a large number of moves.
 300     int FI = MF.getInfo<MipsFunctionInfo>()->getMoveF64ViaSpillFI(RC2);
 301     if (!Subtarget.isLittle())
 302       std::swap(LoReg, HiReg);
 303     TII.storeRegToStack(MBB, I, LoReg, I->getOperand(1).isKill(), FI, RC,
 304                         &RegInfo, 0);
 305     TII.storeRegToStack(MBB, I, HiReg, I->getOperand(2).isKill(), FI, RC,
 306                         &RegInfo, 4);
 307     TII.loadRegFromStack(MBB, I, DstReg, FI, RC2, &RegInfo, 0);
 308     return true;
 309   }
 310
 311   return false;
 312 }
 313
 314 /// This method expands the same instruction that MipsSEInstrInfo::
 315 /// expandExtractElementF64 does, for the case when ABI is fpxx and mfhc1 is not
 316 /// available and the case where the ABI is FP64A. It is implemented here
 317 /// because frame indexes are eliminated before MipsSEInstrInfo::
 318 /// expandExtractElementF64 is called.
 319 bool ExpandPseudo::expandExtractElementF64(MachineBasicBlock &MBB,
 320                                            MachineBasicBlock::iterator I,
 321                                            bool FP64) const {
 322   const MachineOperand &Op1 = I->getOperand(1);
 323   const MachineOperand &Op2 = I->getOperand(2);
 324
 325   if ((Op1.isReg() && Op1.isUndef()) || (Op2.isReg() && Op2.isUndef())) {
 326     unsigned DstReg = I->getOperand(0).getReg();
 327     BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), TII.get(Mips::IMPLICIT_DEF), DstReg);
 328     return true;
 329   }
 330
 331   // For fpxx and when mfhc1 is not available, use:
 332   //   spill + reload via ldc1
 333   //
 334   // The case where dmfc1 is available doesn't need to be handled here
 335   // because it never creates a ExtractElementF64 node.
 336   //
 337   // The FP64A ABI (fp64 with nooddspreg) must also use a spill/reload sequence
 338   // for odd-numbered double precision values (because the lower 32-bits is
 339   // transferred with mfc1 which is redirected to the upper half of the even
 340   // register). Unfortunately, we have to make this decision before register
 341   // allocation so for now we use a spill/reload sequence for all
 342   // double-precision values in regardless of being an odd/even register.
 343
 344   if ((Subtarget.isABI_FPXX() && !Subtarget.hasMTHC1()) ||
 345       (FP64 && !Subtarget.useOddSPReg())) {
 346     unsigned DstReg = I->getOperand(0).getReg();
 347     unsigned SrcReg = Op1.getReg();
 348     unsigned N = Op2.getImm();
 349     int64_t Offset = 4 * (Subtarget.isLittle() ? N : (1 - N));
 350
 351     // It should be impossible to have FGR64 on MIPS-II or MIPS32r1 (which are
 352     // the cases where mfhc1 is not available). 64-bit architectures and
 353     // MIPS32r2 or later can use FGR64 though.
 354     assert(Subtarget.isGP64bit() || Subtarget.hasMTHC1() ||
 355            !Subtarget.isFP64bit());
 356
 357     const TargetRegisterClass *RC =
 358         FP64 ? &Mips::FGR64RegClass : &Mips::AFGR64RegClass;
 359     const TargetRegisterClass *RC2 = &Mips::GPR32RegClass;
 360
 361     // We re-use the same spill slot each time so that the stack frame doesn't
 362     // grow too much in functions with a large number of moves.
 363     int FI = MF.getInfo<MipsFunctionInfo>()->getMoveF64ViaSpillFI(RC);
 364     TII.storeRegToStack(MBB, I, SrcReg, Op1.isKill(), FI, RC, &RegInfo, 0);
 365     TII.loadRegFromStack(MBB, I, DstReg, FI, RC2, &RegInfo, Offset);
 366     return true;
 367   }
 368
 369   return false;
 370 }
 371
 372 MipsSEFrameLowering::MipsSEFrameLowering(const MipsSubtarget &STI)
 373     : MipsFrameLowering(STI, STI.stackAlignment()) {}
 374
 375 void MipsSEFrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF,
 376                                        MachineBasicBlock &MBB) const {
 377   assert(&MF.front() == &MBB && "Shrink-wrapping not yet supported");
 378   MachineFrameInfo *MFI    = MF.getFrameInfo();
 379   MipsFunctionInfo *MipsFI = MF.getInfo<MipsFunctionInfo>();
 380
 381   const MipsSEInstrInfo &TII =
 382       *static_cast<const MipsSEInstrInfo *>(STI.getInstrInfo());
 383   const MipsRegisterInfo &RegInfo =
 384       *static_cast<const MipsRegisterInfo *>(STI.getRegisterInfo());
 385
 386   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
 387   DebugLoc dl;
 388   MipsABIInfo ABI = STI.getABI();
 389   unsigned SP = ABI.GetStackPtr();
 390   unsigned FP = ABI.GetFramePtr();
 391   unsigned ZERO = ABI.GetNullPtr();
 392   unsigned MOVE = ABI.GetGPRMoveOp();
 393   unsigned ADDiu = ABI.GetPtrAddiuOp();
 394   unsigned AND = ABI.IsN64() ? Mips::AND64 : Mips::AND;
 395
 396   const TargetRegisterClass *RC = ABI.ArePtrs64bit() ?
 397         &Mips::GPR64RegClass : &Mips::GPR32RegClass;
 398
 399   // First, compute final stack size.
 400   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
 401
 402   // No need to allocate space on the stack.
 403   if (StackSize == 0 && !MFI->adjustsStack()) return;
 404
 405   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
 406   const MCRegisterInfo *MRI = MMI.getContext().getRegisterInfo();
 407   MachineLocation DstML, SrcML;
 408
 409   // Adjust stack.
 410   TII.adjustStackPtr(SP, -StackSize, MBB, MBBI);
 411
 412   // emit ".cfi_def_cfa_offset StackSize"
 413   unsigned CFIIndex = MMI.addFrameInst(
 414       MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, -StackSize));
 415   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 416       .addCFIIndex(CFIIndex);
 417
 418   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
 419
 420   if (CSI.size()) {
 421     // Find the instruction past the last instruction that saves a callee-saved
 422     // register to the stack.
 423     for (unsigned i = 0; i < CSI.size(); ++i)
 424       ++MBBI;
 425
 426     // Iterate over list of callee-saved registers and emit .cfi_offset
 427     // directives.
 428     for (std::vector<CalleeSavedInfo>::const_iterator I = CSI.begin(),
 429            E = CSI.end(); I != E; ++I) {
 430       int64_t Offset = MFI->getObjectOffset(I->getFrameIdx());
 431       unsigned Reg = I->getReg();
 432
 433       // If Reg is a double precision register, emit two cfa_offsets,
 434       // one for each of the paired single precision registers.
 435       if (Mips::AFGR64RegClass.contains(Reg)) {
 436         unsigned Reg0 =
 437             MRI->getDwarfRegNum(RegInfo.getSubReg(Reg, Mips::sub_lo), true);
 438         unsigned Reg1 =
 439             MRI->getDwarfRegNum(RegInfo.getSubReg(Reg, Mips::sub_hi), true);
 440
 441         if (!STI.isLittle())
 442           std::swap(Reg0, Reg1);
 443
 444         unsigned CFIIndex = MMI.addFrameInst(
 445             MCCFIInstruction::createOffset(nullptr, Reg0, Offset));
 446         BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 447             .addCFIIndex(CFIIndex);
 448
 449         CFIIndex = MMI.addFrameInst(
 450             MCCFIInstruction::createOffset(nullptr, Reg1, Offset + 4));
 451         BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 452             .addCFIIndex(CFIIndex);
 453       } else if (Mips::FGR64RegClass.contains(Reg)) {
 454         unsigned Reg0 = MRI->getDwarfRegNum(Reg, true);
 455         unsigned Reg1 = MRI->getDwarfRegNum(Reg, true) + 1;
 456
 457         if (!STI.isLittle())
 458           std::swap(Reg0, Reg1);
 459
 460         unsigned CFIIndex = MMI.addFrameInst(
 461           MCCFIInstruction::createOffset(nullptr, Reg0, Offset));
 462         BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 463             .addCFIIndex(CFIIndex);
 464
 465         CFIIndex = MMI.addFrameInst(
 466           MCCFIInstruction::createOffset(nullptr, Reg1, Offset + 4));
 467         BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 468             .addCFIIndex(CFIIndex);
 469       } else {
 470         // Reg is either in GPR32 or FGR32.
 471         unsigned CFIIndex = MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createOffset(
 472             nullptr, MRI->getDwarfRegNum(Reg, 1), Offset));
 473         BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 474             .addCFIIndex(CFIIndex);
 475       }
 476     }
 477   }
 478
 479   if (MipsFI->callsEhReturn()) {
 480     // Insert instructions that spill eh data registers.
 481     for (int I = 0; I < 4; ++I) {
 482       if (!MBB.isLiveIn(ABI.GetEhDataReg(I)))
 483         MBB.addLiveIn(ABI.GetEhDataReg(I));
 484       TII.storeRegToStackSlot(MBB, MBBI, ABI.GetEhDataReg(I), false,
 485                               MipsFI->getEhDataRegFI(I), RC, &RegInfo);
 486     }
 487
 488     // Emit .cfi_offset directives for eh data registers.
 489     for (int I = 0; I < 4; ++I) {
 490       int64_t Offset = MFI->getObjectOffset(MipsFI->getEhDataRegFI(I));
 491       unsigned Reg = MRI->getDwarfRegNum(ABI.GetEhDataReg(I), true);
 492       unsigned CFIIndex = MMI.addFrameInst(
 493           MCCFIInstruction::createOffset(nullptr, Reg, Offset));
 494       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 495           .addCFIIndex(CFIIndex);
 496     }
 497   }
 498
 499   // if framepointer enabled, set it to point to the stack pointer.
 500   if (hasFP(MF)) {
 501     // Insert instruction "move $fp, $sp" at this location.
 502     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(MOVE), FP).addReg(SP).addReg(ZERO)
 503       .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
 504
 505     // emit ".cfi_def_cfa_register $fp"
 506     unsigned CFIIndex = MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createDefCfaRegister(
 507         nullptr, MRI->getDwarfRegNum(FP, true)));
 508     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 509         .addCFIIndex(CFIIndex);
 510
 511     if (RegInfo.needsStackRealignment(MF)) {
 512       // addiu $Reg, $zero, -MaxAlignment
 513       // andi $sp, $sp, $Reg
 514       unsigned VR = MF.getRegInfo().createVirtualRegister(RC);
 515       assert(isInt<16>(MFI->getMaxAlignment()) &&
 516              "Function's alignment size requirement is not supported.");
 517       int MaxAlign = - (signed) MFI->getMaxAlignment();
 518
 519       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ADDiu), VR).addReg(ZERO) .addImm(MaxAlign);
 520       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(AND), SP).addReg(SP).addReg(VR);
 521
 522       if (hasBP(MF)) {
 523         // move $s7, $sp
 524         unsigned BP = STI.isABI_N64() ? Mips::S7_64 : Mips::S7;
 525         BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(MOVE), BP)
 526           .addReg(SP)
 527           .addReg(ZERO);
 528       }
 529     }
 530   }
 531 }
 532
 533 void MipsSEFrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
 534                                        MachineBasicBlock &MBB) const {
 535   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.getLastNonDebugInstr();
 536   MachineFrameInfo *MFI            = MF.getFrameInfo();
 537   MipsFunctionInfo *MipsFI = MF.getInfo<MipsFunctionInfo>();
 538
 539   const MipsSEInstrInfo &TII =
 540       *static_cast<const MipsSEInstrInfo *>(STI.getInstrInfo());
 541   const MipsRegisterInfo &RegInfo =
 542       *static_cast<const MipsRegisterInfo *>(STI.getRegisterInfo());
 543
 544   DebugLoc dl = MBBI->getDebugLoc();
 545   MipsABIInfo ABI = STI.getABI();
 546   unsigned SP = ABI.GetStackPtr();
 547   unsigned FP = ABI.GetFramePtr();
 548   unsigned ZERO = ABI.GetNullPtr();
 549   unsigned MOVE = ABI.GetGPRMoveOp();
 550
 551   // if framepointer enabled, restore the stack pointer.
 552   if (hasFP(MF)) {
 553     // Find the first instruction that restores a callee-saved register.
 554     MachineBasicBlock::iterator I = MBBI;
 555
 556     for (unsigned i = 0; i < MFI->getCalleeSavedInfo().size(); ++i)
 557       --I;
 558
 559     // Insert instruction "move $sp, $fp" at this location.
 560     BuildMI(MBB, I, dl, TII.get(MOVE), SP).addReg(FP).addReg(ZERO);
 561   }
 562
 563   if (MipsFI->callsEhReturn()) {
 564     const TargetRegisterClass *RC =
 565         ABI.ArePtrs64bit() ? &Mips::GPR64RegClass : &Mips::GPR32RegClass;
 566
 567     // Find first instruction that restores a callee-saved register.
 568     MachineBasicBlock::iterator I = MBBI;
 569     for (unsigned i = 0; i < MFI->getCalleeSavedInfo().size(); ++i)
 570       --I;
 571
 572     // Insert instructions that restore eh data registers.
 573     for (int J = 0; J < 4; ++J) {
 574       TII.loadRegFromStackSlot(MBB, I, ABI.GetEhDataReg(J),
 575                                MipsFI->getEhDataRegFI(J), RC, &RegInfo);
 576     }
 577   }
 578
 579   // Get the number of bytes from FrameInfo
 580   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
 581
 582   if (!StackSize)
 583     return;
 584
 585   // Adjust stack.
 586   TII.adjustStackPtr(SP, StackSize, MBB, MBBI);
 587 }
 588
 589 bool MipsSEFrameLowering::
 590 spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
 591                           MachineBasicBlock::iterator MI,
 592                           const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
 593                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 594   MachineFunction *MF = MBB.getParent();
 595   MachineBasicBlock *EntryBlock = MF->begin();
 596   const TargetInstrInfo &TII = *STI.getInstrInfo();
 597
 598   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
 599     // Add the callee-saved register as live-in. Do not add if the register is
 600     // RA and return address is taken, because it has already been added in
 601     // method MipsTargetLowering::LowerRETURNADDR.
 602     // It's killed at the spill, unless the register is RA and return address
 603     // is taken.
 604     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
 605     bool IsRAAndRetAddrIsTaken = (Reg == Mips::RA || Reg == Mips::RA_64)
 606         && MF->getFrameInfo()->isReturnAddressTaken();
 607     if (!IsRAAndRetAddrIsTaken)
 608       EntryBlock->addLiveIn(Reg);
 609
 610     // Insert the spill to the stack frame.
 611     bool IsKill = !IsRAAndRetAddrIsTaken;
 612     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
 613     TII.storeRegToStackSlot(*EntryBlock, MI, Reg, IsKill,
 614                             CSI[i].getFrameIdx(), RC, TRI);
 615   }
 616
 617   return true;
 618 }
 619
 620 bool
 621 MipsSEFrameLowering::hasReservedCallFrame(const MachineFunction &MF) const {
 622   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 623
 624   // Reserve call frame if the size of the maximum call frame fits into 16-bit
 625   // immediate field and there are no variable sized objects on the stack.
 626   // Make sure the second register scavenger spill slot can be accessed with one
 627   // instruction.
 628   return isInt<16>(MFI->getMaxCallFrameSize() + getStackAlignment()) &&
 629     !MFI->hasVarSizedObjects();
 630 }
 631
 632 /// Mark \p Reg and all registers aliasing it in the bitset.
 633 static void setAliasRegs(MachineFunction &MF, BitVector &SavedRegs,
 634                          unsigned Reg) {
 635   const TargetRegisterInfo *TRI = MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
 636   for (MCRegAliasIterator AI(Reg, TRI, true); AI.isValid(); ++AI)
 637     SavedRegs.set(*AI);
 638 }
 639
 640 void MipsSEFrameLowering::determineCalleeSaves(MachineFunction &MF,
 641                                                BitVector &SavedRegs,
 642                                                RegScavenger *RS) const {
 643   TargetFrameLowering::determineCalleeSaves(MF, SavedRegs, RS);
 644   MipsFunctionInfo *MipsFI = MF.getInfo<MipsFunctionInfo>();
 645   MipsABIInfo ABI = STI.getABI();
 646   unsigned FP = ABI.GetFramePtr();
 647   unsigned BP = ABI.IsN64() ? Mips::S7_64 : Mips::S7;
 648
 649   // Mark $fp as used if function has dedicated frame pointer.
 650   if (hasFP(MF))
 651     setAliasRegs(MF, SavedRegs, FP);
 652   // Mark $s7 as used if function has dedicated base pointer.
 653   if (hasBP(MF))
 654     setAliasRegs(MF, SavedRegs, BP);
 655
 656   // Create spill slots for eh data registers if function calls eh_return.
 657   if (MipsFI->callsEhReturn())
 658     MipsFI->createEhDataRegsFI();
 659
 660   // Expand pseudo instructions which load, store or copy accumulators.
 661   // Add an emergency spill slot if a pseudo was expanded.
 662   if (ExpandPseudo(MF).expand()) {
 663     // The spill slot should be half the size of the accumulator. If target is
 664     // mips64, it should be 64-bit, otherwise it should be 32-bt.
 665     const TargetRegisterClass *RC = STI.hasMips64() ?
 666       &Mips::GPR64RegClass : &Mips::GPR32RegClass;
 667     int FI = MF.getFrameInfo()->CreateStackObject(RC->getSize(),
 668                                                   RC->getAlignment(), false);
 669     RS->addScavengingFrameIndex(FI);
 670   }
 671
 672   // Set scavenging frame index if necessary.
 673   uint64_t MaxSPOffset = MF.getInfo<MipsFunctionInfo>()->getIncomingArgSize() +
 674     estimateStackSize(MF);
 675
 676   if (isInt<16>(MaxSPOffset))
 677     return;
 678
 679   const TargetRegisterClass *RC =
 680       ABI.ArePtrs64bit() ? &Mips::GPR64RegClass : &Mips::GPR32RegClass;
 681   int FI = MF.getFrameInfo()->CreateStackObject(RC->getSize(),
 682                                                 RC->getAlignment(), false);
 683   RS->addScavengingFrameIndex(FI);
 684 }
 685
 686 const MipsFrameLowering *
 687 llvm::createMipsSEFrameLowering(const MipsSubtarget &ST) {
 688   return new MipsSEFrameLowering(ST);
 689 }