lib/Target/X86/AsmPrinter/X86MCInstLower.cpp

   1 //===-- X86MCInstLower.cpp - Convert X86 MachineInstr to an MCInst --------===//
   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 code to lower X86 MachineInstrs to their corresponding
  11 // MCInst records.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "X86MCInstLower.h"
  16 #include "X86ATTAsmPrinter.h"
  17 #include "X86MCAsmInfo.h"
  18 #include "X86COFFMachineModuleInfo.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfoImpls.h"
  20 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  21 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  22 #include "llvm/MC/MCInst.h"
  23 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  24 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  25 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  26 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  27 using namespace llvm;
  28
  29
  30 const X86Subtarget &X86MCInstLower::getSubtarget() const {
  31   return AsmPrinter.getSubtarget();
  32 }
  33
  34 MachineModuleInfoMachO &X86MCInstLower::getMachOMMI() const {
  35   assert(getSubtarget().isTargetDarwin() &&"Can only get MachO info on darwin");
  36   return AsmPrinter.MMI->getObjFileInfo<MachineModuleInfoMachO>();
  37 }
  38
  39
  40 MCSymbol *X86MCInstLower::GetPICBaseSymbol() const {
  41   SmallString<60> Name;
  42   raw_svector_ostream(Name) << AsmPrinter.MAI->getPrivateGlobalPrefix()
  43     << AsmPrinter.getFunctionNumber() << "$pb";
  44   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
  45 }
  46
  47
  48 /// LowerGlobalAddressOperand - Lower an MO_GlobalAddress operand to an
  49 /// MCOperand.
  50 MCSymbol *X86MCInstLower::
  51 GetGlobalAddressSymbol(const MachineOperand &MO) const {
  52   const GlobalValue *GV = MO.getGlobal();
  53
  54   bool isImplicitlyPrivate = false;
  55   if (MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_STUB ||
  56       MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_NONLAZY ||
  57       MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE ||
  58       MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE)
  59     isImplicitlyPrivate = true;
  60
  61   SmallString<128> Name;
  62   Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, isImplicitlyPrivate);
  63
  64   if (getSubtarget().isTargetCygMing()) {
  65     X86COFFMachineModuleInfo &COFFMMI =
  66       AsmPrinter.MMI->getObjFileInfo<X86COFFMachineModuleInfo>();
  67     COFFMMI.DecorateCygMingName(Name, GV, *AsmPrinter.TM.getTargetData());
  68   }
  69
  70   switch (MO.getTargetFlags()) {
  71   default: llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
  72   case X86II::MO_NO_FLAG:                // No flag.
  73   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:        // Doesn't modify symbol name.
  74     break;
  75   case X86II::MO_DLLIMPORT: {
  76     // Handle dllimport linkage.
  77     const char *Prefix = "__imp_";
  78     Name.insert(Name.begin(), Prefix, Prefix+strlen(Prefix));
  79     break;
  80   }
  81   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
  82   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE: {
  83     Name += "$non_lazy_ptr";
  84     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
  85
  86     const MCSymbol *&StubSym = getMachOMMI().getGVStubEntry(Sym);
  87     if (StubSym == 0) {
  88       Name.clear();
  89       Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, false);
  90       StubSym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
  91     }
  92     return Sym;
  93   }
  94   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE: {
  95     Name += "$non_lazy_ptr";
  96     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
  97     const MCSymbol *&StubSym = getMachOMMI().getHiddenGVStubEntry(Sym);
  98     if (StubSym == 0) {
  99       Name.clear();
 100       Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, false);
 101       StubSym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 102     }
 103     return Sym;
 104   }
 105   case X86II::MO_DARWIN_STUB: {
 106     Name += "$stub";
 107     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 108     const MCSymbol *&StubSym = getMachOMMI().getFnStubEntry(Sym);
 109     if (StubSym == 0) {
 110       Name.clear();
 111       Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, false);
 112       StubSym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 113     }
 114     return Sym;
 115   }
 116   // FIXME: These probably should be a modifier on the symbol or something??
 117   case X86II::MO_TLSGD:     Name += "@TLSGD";     break;
 118   case X86II::MO_GOTTPOFF:  Name += "@GOTTPOFF";  break;
 119   case X86II::MO_INDNTPOFF: Name += "@INDNTPOFF"; break;
 120   case X86II::MO_TPOFF:     Name += "@TPOFF";     break;
 121   case X86II::MO_NTPOFF:    Name += "@NTPOFF";    break;
 122   case X86II::MO_GOTPCREL:  Name += "@GOTPCREL";  break;
 123   case X86II::MO_GOT:       Name += "@GOT";       break;
 124   case X86II::MO_GOTOFF:    Name += "@GOTOFF";    break;
 125   case X86II::MO_PLT:       Name += "@PLT";       break;
 126   }
 127
 128   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 129 }
 130
 131 MCSymbol *X86MCInstLower::
 132 GetExternalSymbolSymbol(const MachineOperand &MO) const {
 133   SmallString<128> Name;
 134   Name += AsmPrinter.MAI->getGlobalPrefix();
 135   Name += MO.getSymbolName();
 136
 137   switch (MO.getTargetFlags()) {
 138   default: llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 139   case X86II::MO_NO_FLAG:                // No flag.
 140   case X86II::MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS:   // Doesn't modify symbol name.
 141   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:        // Doesn't modify symbol name.
 142     break;
 143   case X86II::MO_DLLIMPORT: {
 144     // Handle dllimport linkage.
 145     const char *Prefix = "__imp_";
 146     Name.insert(Name.begin(), Prefix, Prefix+strlen(Prefix));
 147     break;
 148   }
 149   case X86II::MO_DARWIN_STUB: {
 150     Name += "$stub";
 151     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 152     const MCSymbol *&StubSym = getMachOMMI().getFnStubEntry(Sym);
 153
 154     if (StubSym == 0) {
 155       Name.erase(Name.end()-5, Name.end());
 156       StubSym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 157     }
 158     return Sym;
 159   }
 160   // FIXME: These probably should be a modifier on the symbol or something??
 161   case X86II::MO_TLSGD:     Name += "@TLSGD";     break;
 162   case X86II::MO_GOTTPOFF:  Name += "@GOTTPOFF";  break;
 163   case X86II::MO_INDNTPOFF: Name += "@INDNTPOFF"; break;
 164   case X86II::MO_TPOFF:     Name += "@TPOFF";     break;
 165   case X86II::MO_NTPOFF:    Name += "@NTPOFF";    break;
 166   case X86II::MO_GOTPCREL:  Name += "@GOTPCREL";  break;
 167   case X86II::MO_GOT:       Name += "@GOT";       break;
 168   case X86II::MO_GOTOFF:    Name += "@GOTOFF";    break;
 169   case X86II::MO_PLT:       Name += "@PLT";       break;
 170   }
 171
 172   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 173 }
 174
 175 MCSymbol *X86MCInstLower::GetJumpTableSymbol(const MachineOperand &MO) const {
 176   SmallString<256> Name;
 177   raw_svector_ostream(Name) << AsmPrinter.MAI->getPrivateGlobalPrefix() << "JTI"
 178     << AsmPrinter.getFunctionNumber() << '_' << MO.getIndex();
 179
 180   switch (MO.getTargetFlags()) {
 181   default:
 182     llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 183   case X86II::MO_NO_FLAG:    // No flag.
 184   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:
 185   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
 186   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
 187     break;
 188     // FIXME: These probably should be a modifier on the symbol or something??
 189   case X86II::MO_TLSGD:     Name += "@TLSGD";     break;
 190   case X86II::MO_GOTTPOFF:  Name += "@GOTTPOFF";  break;
 191   case X86II::MO_INDNTPOFF: Name += "@INDNTPOFF"; break;
 192   case X86II::MO_TPOFF:     Name += "@TPOFF";     break;
 193   case X86II::MO_NTPOFF:    Name += "@NTPOFF";    break;
 194   case X86II::MO_GOTPCREL:  Name += "@GOTPCREL";  break;
 195   case X86II::MO_GOT:       Name += "@GOT";       break;
 196   case X86II::MO_GOTOFF:    Name += "@GOTOFF";    break;
 197   case X86II::MO_PLT:       Name += "@PLT";       break;
 198   }
 199
 200   // Create a symbol for the name.
 201   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 202 }
 203
 204
 205 MCSymbol *X86MCInstLower::
 206 GetConstantPoolIndexSymbol(const MachineOperand &MO) const {
 207   SmallString<256> Name;
 208   raw_svector_ostream(Name) << AsmPrinter.MAI->getPrivateGlobalPrefix() << "CPI"
 209     << AsmPrinter.getFunctionNumber() << '_' << MO.getIndex();
 210
 211   switch (MO.getTargetFlags()) {
 212   default:
 213     llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 214   case X86II::MO_NO_FLAG:    // No flag.
 215   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:
 216   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
 217   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
 218     break;
 219     // FIXME: These probably should be a modifier on the symbol or something??
 220   case X86II::MO_TLSGD:     Name += "@TLSGD";     break;
 221   case X86II::MO_GOTTPOFF:  Name += "@GOTTPOFF";  break;
 222   case X86II::MO_INDNTPOFF: Name += "@INDNTPOFF"; break;
 223   case X86II::MO_TPOFF:     Name += "@TPOFF";     break;
 224   case X86II::MO_NTPOFF:    Name += "@NTPOFF";    break;
 225   case X86II::MO_GOTPCREL:  Name += "@GOTPCREL";  break;
 226   case X86II::MO_GOT:       Name += "@GOT";       break;
 227   case X86II::MO_GOTOFF:    Name += "@GOTOFF";    break;
 228   case X86II::MO_PLT:       Name += "@PLT";       break;
 229   }
 230
 231   // Create a symbol for the name.
 232   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 233 }
 234
 235 MCOperand X86MCInstLower::LowerSymbolOperand(const MachineOperand &MO,
 236                                              MCSymbol *Sym) const {
 237   // FIXME: We would like an efficient form for this, so we don't have to do a
 238   // lot of extra uniquing.
 239   const MCExpr *Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Sym, Ctx);
 240
 241   switch (MO.getTargetFlags()) {
 242   default: llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 243   case X86II::MO_NO_FLAG:    // No flag.
 244
 245   // These affect the name of the symbol, not any suffix.
 246   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
 247   case X86II::MO_DLLIMPORT:
 248   case X86II::MO_DARWIN_STUB:
 249   case X86II::MO_TLSGD:
 250   case X86II::MO_GOTTPOFF:
 251   case X86II::MO_INDNTPOFF:
 252   case X86II::MO_TPOFF:
 253   case X86II::MO_NTPOFF:
 254   case X86II::MO_GOTPCREL:
 255   case X86II::MO_GOT:
 256   case X86II::MO_GOTOFF:
 257   case X86II::MO_PLT:
 258     break;
 259   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:
 260   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
 261   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
 262     // Subtract the pic base.
 263     Expr = MCBinaryExpr::CreateSub(Expr,
 264                                MCSymbolRefExpr::Create(GetPICBaseSymbol(), Ctx),
 265                                    Ctx);
 266     break;
 267   }
 268
 269   if (!MO.isJTI() && MO.getOffset())
 270     Expr = MCBinaryExpr::CreateAdd(Expr,
 271                                    MCConstantExpr::Create(MO.getOffset(), Ctx),
 272                                    Ctx);
 273   return MCOperand::CreateExpr(Expr);
 274 }
 275
 276
 277
 278 static void lower_subreg32(MCInst *MI, unsigned OpNo) {
 279   // Convert registers in the addr mode according to subreg32.
 280   unsigned Reg = MI->getOperand(OpNo).getReg();
 281   if (Reg != 0)
 282     MI->getOperand(OpNo).setReg(getX86SubSuperRegister(Reg, MVT::i32));
 283 }
 284
 285 static void lower_lea64_32mem(MCInst *MI, unsigned OpNo) {
 286   // Convert registers in the addr mode according to subreg64.
 287   for (unsigned i = 0; i != 4; ++i) {
 288     if (!MI->getOperand(OpNo+i).isReg()) continue;
 289
 290     unsigned Reg = MI->getOperand(OpNo+i).getReg();
 291     if (Reg == 0) continue;
 292
 293     MI->getOperand(OpNo+i).setReg(getX86SubSuperRegister(Reg, MVT::i64));
 294   }
 295 }
 296
 297
 298
 299 void X86MCInstLower::Lower(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) const {
 300   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
 301
 302   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 303     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 304
 305     MCOperand MCOp;
 306     switch (MO.getType()) {
 307     default:
 308       MI->dump();
 309       llvm_unreachable("unknown operand type");
 310     case MachineOperand::MO_Register:
 311       MCOp = MCOperand::CreateReg(MO.getReg());
 312       break;
 313     case MachineOperand::MO_Immediate:
 314       MCOp = MCOperand::CreateImm(MO.getImm());
 315       break;
 316     case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 317       MCOp = MCOperand::CreateExpr(MCSymbolRefExpr::Create(
 318                        AsmPrinter.GetMBBSymbol(MO.getMBB()->getNumber()), Ctx));
 319       break;
 320     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 321       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, GetGlobalAddressSymbol(MO));
 322       break;
 323     case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 324       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, GetExternalSymbolSymbol(MO));
 325       break;
 326     case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
 327       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, GetJumpTableSymbol(MO));
 328       break;
 329     case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
 330       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, GetConstantPoolIndexSymbol(MO));
 331       break;
 332     }
 333
 334     OutMI.addOperand(MCOp);
 335   }
 336
 337   // Handle a few special cases to eliminate operand modifiers.
 338   switch (OutMI.getOpcode()) {
 339   case X86::LEA64_32r: // Handle 'subreg rewriting' for the lea64_32mem operand.
 340     lower_lea64_32mem(&OutMI, 1);
 341     break;
 342   case X86::MOV16r0:
 343     OutMI.setOpcode(X86::MOV32r0);
 344     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 345     break;
 346   case X86::MOVZX16rr8:
 347     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rr8);
 348     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 349     break;
 350   case X86::MOVZX16rm8:
 351     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rm8);
 352     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 353     break;
 354   case X86::MOVSX16rr8:
 355     OutMI.setOpcode(X86::MOVSX32rr8);
 356     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 357     break;
 358   case X86::MOVSX16rm8:
 359     OutMI.setOpcode(X86::MOVSX32rm8);
 360     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 361     break;
 362   case X86::MOVZX64rr32:
 363     OutMI.setOpcode(X86::MOV32rr);
 364     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 365     break;
 366   case X86::MOVZX64rm32:
 367     OutMI.setOpcode(X86::MOV32rm);
 368     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 369     break;
 370   case X86::MOV64ri64i32:
 371     OutMI.setOpcode(X86::MOV32ri);
 372     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 373     break;
 374   case X86::MOVZX64rr8:
 375     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rr8);
 376     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 377     break;
 378   case X86::MOVZX64rm8:
 379     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rm8);
 380     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 381     break;
 382   case X86::MOVZX64rr16:
 383     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rr16);
 384     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 385     break;
 386   case X86::MOVZX64rm16:
 387     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rm16);
 388     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 389     break;
 390   }
 391 }
 392
 393
 394
 395 void X86ATTAsmPrinter::
 396 printInstructionThroughMCStreamer(const MachineInstr *MI) {
 397   X86MCInstLower MCInstLowering(OutContext, Mang, *this);
 398   switch (MI->getOpcode()) {
 399   case TargetInstrInfo::DBG_LABEL:
 400   case TargetInstrInfo::EH_LABEL:
 401   case TargetInstrInfo::GC_LABEL:
 402     printLabel(MI);
 403     return;
 404   case TargetInstrInfo::INLINEASM:
 405     O << '\t';
 406     printInlineAsm(MI);
 407     return;
 408   case TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF:
 409     printImplicitDef(MI);
 410     return;
 411   case X86::MOVPC32r: {
 412     MCInst TmpInst;
 413     // This is a pseudo op for a two instruction sequence with a label, which
 414     // looks like:
 415     //     call "L1$pb"
 416     // "L1$pb":
 417     //     popl %esi
 418
 419     // Emit the call.
 420     MCSymbol *PICBase = MCInstLowering.GetPICBaseSymbol();
 421     TmpInst.setOpcode(X86::CALLpcrel32);
 422     // FIXME: We would like an efficient form for this, so we don't have to do a
 423     // lot of extra uniquing.
 424     TmpInst.addOperand(MCOperand::CreateExpr(MCSymbolRefExpr::Create(PICBase,
 425                                                                  OutContext)));
 426     printMCInst(&TmpInst);
 427     O << '\n';
 428
 429     // Emit the label.
 430     OutStreamer.EmitLabel(PICBase);
 431
 432     // popl $reg
 433     TmpInst.setOpcode(X86::POP32r);
 434     TmpInst.getOperand(0) = MCOperand::CreateReg(MI->getOperand(0).getReg());
 435     printMCInst(&TmpInst);
 436     return;
 437   }
 438
 439   case X86::ADD32ri: {
 440     // Lower the MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS form of ADD32ri.
 441     if (MI->getOperand(2).getTargetFlags() != X86II::MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS)
 442       break;
 443
 444     // Okay, we have something like:
 445     //  EAX = ADD32ri EAX, MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS(@MYGLOBAL)
 446
 447     // For this, we want to print something like:
 448     //   MYGLOBAL + (. - PICBASE)
 449     // However, we can't generate a ".", so just emit a new label here and refer
 450     // to it.  We know that this operand flag occurs at most once per function.
 451     SmallString<64> Name;
 452     raw_svector_ostream(Name) << MAI->getPrivateGlobalPrefix()
 453       << "picbaseref" << getFunctionNumber();
 454     MCSymbol *DotSym = OutContext.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 455     OutStreamer.EmitLabel(DotSym);
 456
 457     // Now that we have emitted the label, lower the complex operand expression.
 458     MCSymbol *OpSym = MCInstLowering.GetExternalSymbolSymbol(MI->getOperand(2));
 459
 460     const MCExpr *DotExpr = MCSymbolRefExpr::Create(DotSym, OutContext);
 461     const MCExpr *PICBase =
 462       MCSymbolRefExpr::Create(MCInstLowering.GetPICBaseSymbol(), OutContext);
 463     DotExpr = MCBinaryExpr::CreateSub(DotExpr, PICBase, OutContext);
 464
 465     DotExpr = MCBinaryExpr::CreateAdd(MCSymbolRefExpr::Create(OpSym,OutContext),
 466                                       DotExpr, OutContext);
 467
 468     MCInst TmpInst;
 469     TmpInst.setOpcode(X86::ADD32ri);
 470     TmpInst.addOperand(MCOperand::CreateReg(MI->getOperand(0).getReg()));
 471     TmpInst.addOperand(MCOperand::CreateReg(MI->getOperand(1).getReg()));
 472     TmpInst.addOperand(MCOperand::CreateExpr(DotExpr));
 473     printMCInst(&TmpInst);
 474     return;
 475   }
 476   }
 477
 478   MCInst TmpInst;
 479   MCInstLowering.Lower(MI, TmpInst);
 480
 481
 482   printMCInst(&TmpInst);
 483 }
 484