lib/Target/PowerPC/PPCInstrInfo.cpp

   1 //===- PPCInstrInfo.cpp - PowerPC32 Instruction Information -----*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains the PowerPC implementation of the TargetInstrInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "PPCInstrInfo.h"
  15 #include "PPCGenInstrInfo.inc"
  16 #include "PPCTargetMachine.h"
  17 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  18 #include <iostream>
  19 using namespace llvm;
  20
  21 PPCInstrInfo::PPCInstrInfo(PPCTargetMachine &tm)
  22   : TargetInstrInfo(PPCInsts, sizeof(PPCInsts)/sizeof(PPCInsts[0])), TM(tm),
  23     RI(*TM.getSubtargetImpl()) {}
  24
  25 /// getPointerRegClass - Return the register class to use to hold pointers.
  26 /// This is used for addressing modes.
  27 const TargetRegisterClass *PPCInstrInfo::getPointerRegClass() const {
  28   if (TM.getSubtargetImpl()->isPPC64())
  29     return &PPC::G8RCRegClass;
  30   else
  31     return &PPC::GPRCRegClass;
  32 }
  33
  34
  35 bool PPCInstrInfo::isMoveInstr(const MachineInstr& MI,
  36                                unsigned& sourceReg,
  37                                unsigned& destReg) const {
  38   MachineOpCode oc = MI.getOpcode();
  39   if (oc == PPC::OR || oc == PPC::OR8 || oc == PPC::VOR ||
  40       oc == PPC::OR4To8 || oc == PPC::OR8To4) {                // or r1, r2, r2
  41     assert(MI.getNumOperands() == 3 &&
  42            MI.getOperand(0).isRegister() &&
  43            MI.getOperand(1).isRegister() &&
  44            MI.getOperand(2).isRegister() &&
  45            "invalid PPC OR instruction!");
  46     if (MI.getOperand(1).getReg() == MI.getOperand(2).getReg()) {
  47       sourceReg = MI.getOperand(1).getReg();
  48       destReg = MI.getOperand(0).getReg();
  49       return true;
  50     }
  51   } else if (oc == PPC::ADDI) {             // addi r1, r2, 0
  52     assert(MI.getNumOperands() == 3 &&
  53            MI.getOperand(0).isRegister() &&
  54            MI.getOperand(2).isImmediate() &&
  55            "invalid PPC ADDI instruction!");
  56     if (MI.getOperand(1).isRegister() && MI.getOperand(2).getImmedValue()==0) {
  57       sourceReg = MI.getOperand(1).getReg();
  58       destReg = MI.getOperand(0).getReg();
  59       return true;
  60     }
  61   } else if (oc == PPC::ORI) {             // ori r1, r2, 0
  62     assert(MI.getNumOperands() == 3 &&
  63            MI.getOperand(0).isRegister() &&
  64            MI.getOperand(1).isRegister() &&
  65            MI.getOperand(2).isImmediate() &&
  66            "invalid PPC ORI instruction!");
  67     if (MI.getOperand(2).getImmedValue()==0) {
  68       sourceReg = MI.getOperand(1).getReg();
  69       destReg = MI.getOperand(0).getReg();
  70       return true;
  71     }
  72   } else if (oc == PPC::FMRS || oc == PPC::FMRD ||
  73              oc == PPC::FMRSD) {      // fmr r1, r2
  74     assert(MI.getNumOperands() == 2 &&
  75            MI.getOperand(0).isRegister() &&
  76            MI.getOperand(1).isRegister() &&
  77            "invalid PPC FMR instruction");
  78     sourceReg = MI.getOperand(1).getReg();
  79     destReg = MI.getOperand(0).getReg();
  80     return true;
  81   } else if (oc == PPC::MCRF) {             // mcrf cr1, cr2
  82     assert(MI.getNumOperands() == 2 &&
  83            MI.getOperand(0).isRegister() &&
  84            MI.getOperand(1).isRegister() &&
  85            "invalid PPC MCRF instruction");
  86     sourceReg = MI.getOperand(1).getReg();
  87     destReg = MI.getOperand(0).getReg();
  88     return true;
  89   }
  90   return false;
  91 }
  92
  93 unsigned PPCInstrInfo::isLoadFromStackSlot(MachineInstr *MI,
  94                                            int &FrameIndex) const {
  95   switch (MI->getOpcode()) {
  96   default: break;
  97   case PPC::LD:
  98   case PPC::LWZ:
  99   case PPC::LFS:
 100   case PPC::LFD:
 101     if (MI->getOperand(1).isImmediate() && !MI->getOperand(1).getImmedValue() &&
 102         MI->getOperand(2).isFrameIndex()) {
 103       FrameIndex = MI->getOperand(2).getFrameIndex();
 104       return MI->getOperand(0).getReg();
 105     }
 106     break;
 107   }
 108   return 0;
 109 }
 110
 111 unsigned PPCInstrInfo::isStoreToStackSlot(MachineInstr *MI,
 112                                           int &FrameIndex) const {
 113   switch (MI->getOpcode()) {
 114   default: break;
 115   case PPC::STD:
 116   case PPC::STW:
 117   case PPC::STFS:
 118   case PPC::STFD:
 119     if (MI->getOperand(1).isImmediate() && !MI->getOperand(1).getImmedValue() &&
 120         MI->getOperand(2).isFrameIndex()) {
 121       FrameIndex = MI->getOperand(2).getFrameIndex();
 122       return MI->getOperand(0).getReg();
 123     }
 124     break;
 125   }
 126   return 0;
 127 }
 128
 129 // commuteInstruction - We can commute rlwimi instructions, but only if the
 130 // rotate amt is zero.  We also have to munge the immediates a bit.
 131 MachineInstr *PPCInstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI) const {
 132   // Normal instructions can be commuted the obvious way.
 133   if (MI->getOpcode() != PPC::RLWIMI)
 134     return TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI);
 135
 136   // Cannot commute if it has a non-zero rotate count.
 137   if (MI->getOperand(3).getImmedValue() != 0)
 138     return 0;
 139
 140   // If we have a zero rotate count, we have:
 141   //   M = mask(MB,ME)
 142   //   Op0 = (Op1 & ~M) | (Op2 & M)
 143   // Change this to:
 144   //   M = mask((ME+1)&31, (MB-1)&31)
 145   //   Op0 = (Op2 & ~M) | (Op1 & M)
 146
 147   // Swap op1/op2
 148   unsigned Reg1 = MI->getOperand(1).getReg();
 149   unsigned Reg2 = MI->getOperand(2).getReg();
 150   MI->getOperand(2).setReg(Reg1);
 151   MI->getOperand(1).setReg(Reg2);
 152
 153   // Swap the mask around.
 154   unsigned MB = MI->getOperand(4).getImmedValue();
 155   unsigned ME = MI->getOperand(5).getImmedValue();
 156   MI->getOperand(4).setImmedValue((ME+1) & 31);
 157   MI->getOperand(5).setImmedValue((MB-1) & 31);
 158   return MI;
 159 }
 160
 161 void PPCInstrInfo::insertNoop(MachineBasicBlock &MBB,
 162                               MachineBasicBlock::iterator MI) const {
 163   BuildMI(MBB, MI, PPC::NOP, 0);
 164 }
 165
 166
 167 // Branch analysis.
 168 bool PPCInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
 169                                  MachineBasicBlock *&FBB,
 170                                  std::vector<MachineOperand> &Cond) const {
 171   // If the block has no terminators, it just falls into the block after it.
 172   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 173   if (I == MBB.begin() || !isTerminatorInstr((--I)->getOpcode()))
 174     return false;
 175
 176   // Get the last instruction in the block.
 177   MachineInstr *LastInst = I;
 178
 179   // If there is only one terminator instruction, process it.
 180   if (I == MBB.begin() || !isTerminatorInstr((--I)->getOpcode())) {
 181     if (LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
 182       TBB = LastInst->getOperand(0).getMachineBasicBlock();
 183       return false;
 184     } else if (LastInst->getOpcode() == PPC::COND_BRANCH) {
 185       // Block ends with fall-through condbranch.
 186       TBB = LastInst->getOperand(2).getMachineBasicBlock();
 187       Cond.push_back(LastInst->getOperand(0));
 188       Cond.push_back(LastInst->getOperand(1));
 189       return false;
 190     }
 191     // Otherwise, don't know what this is.
 192     return true;
 193   }
 194
 195   // Get the instruction before it if it's a terminator.
 196   MachineInstr *SecondLastInst = I;
 197
 198   // If there are three terminators, we don't know what sort of block this is.
 199   if (SecondLastInst && I != MBB.begin() &&
 200       isTerminatorInstr((--I)->getOpcode()))
 201     return true;
 202
 203   // If the block ends with PPC::B and PPC:COND_BRANCH, handle it.
 204   if (SecondLastInst->getOpcode() == PPC::COND_BRANCH &&
 205       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
 206     TBB =  SecondLastInst->getOperand(2).getMachineBasicBlock();
 207     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(0));
 208     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(1));
 209     FBB = LastInst->getOperand(0).getMachineBasicBlock();
 210     return false;
 211   }
 212
 213   // Otherwise, can't handle this.
 214   return true;
 215 }
 216
 217 void PPCInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
 218   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 219   if (I == MBB.begin()) return;
 220   --I;
 221   if (I->getOpcode() != PPC::B && I->getOpcode() != PPC::COND_BRANCH)
 222     return;
 223
 224   // Remove the branch.
 225   I->eraseFromParent();
 226
 227   I = MBB.end();
 228
 229   if (I == MBB.begin()) return;
 230   --I;
 231   if (I->getOpcode() != PPC::COND_BRANCH)
 232     return;
 233
 234   // Remove the branch.
 235   I->eraseFromParent();
 236 }
 237
 238 void PPCInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
 239                                 MachineBasicBlock *FBB,
 240                                 const std::vector<MachineOperand> &Cond) const {
 241   // Shouldn't be a fall through.
 242   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
 243   assert((Cond.size() == 2 || Cond.size() == 0) &&
 244          "PPC branch conditions have two components!");
 245
 246   // One-way branch.
 247   if (FBB == 0) {
 248     if (Cond.empty())   // Unconditional branch
 249       BuildMI(&MBB, PPC::B, 1).addMBB(TBB);
 250     else                // Conditional branch
 251       BuildMI(&MBB, PPC::COND_BRANCH, 3)
 252         .addReg(Cond[0].getReg()).addImm(Cond[1].getImm()).addMBB(TBB);
 253     return;
 254   }
 255
 256   // Two-way Conditional Branch.
 257   BuildMI(&MBB, PPC::COND_BRANCH, 3)
 258     .addReg(Cond[0].getReg()).addImm(Cond[1].getImm()).addMBB(TBB);
 259   BuildMI(&MBB, PPC::B, 1).addMBB(FBB);
 260 }
 261
 262 bool PPCInstrInfo::BlockHasNoFallThrough(MachineBasicBlock &MBB) const {
 263   if (MBB.empty()) return false;
 264
 265   switch (MBB.back().getOpcode()) {
 266   case PPC::B:     // Uncond branch.
 267   case PPC::BCTR:  // Indirect branch.
 268     return true;
 269   default: return false;
 270   }
 271 }
 272
 273 bool PPCInstrInfo::
 274 ReverseBranchCondition(std::vector<MachineOperand> &Cond) const {
 275   assert(Cond.size() == 2 && "Invalid PPC branch opcode!");
 276   // Leave the CR# the same, but invert the condition.
 277   Cond[1].setImm(invertPPCBranchOpcode(Cond[1].getImm()));
 278   return false;
 279 }