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 "X86AsmPrinter.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   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Twine(AsmPrinter.MAI->getPrivateGlobalPrefix())+
  42                                Twine(AsmPrinter.getFunctionNumber())+"$pb");
  43 }
  44
  45
  46 /// LowerGlobalAddressOperand - Lower an MO_GlobalAddress operand to an
  47 /// MCOperand.
  48 MCSymbol *X86MCInstLower::
  49 GetGlobalAddressSymbol(const MachineOperand &MO) const {
  50   const GlobalValue *GV = MO.getGlobal();
  51
  52   bool isImplicitlyPrivate = false;
  53   if (MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_STUB ||
  54       MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_NONLAZY ||
  55       MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE ||
  56       MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE)
  57     isImplicitlyPrivate = true;
  58
  59   SmallString<128> Name;
  60   Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, isImplicitlyPrivate);
  61
  62   if (getSubtarget().isTargetCygMing()) {
  63     X86COFFMachineModuleInfo &COFFMMI =
  64       AsmPrinter.MMI->getObjFileInfo<X86COFFMachineModuleInfo>();
  65     COFFMMI.DecorateCygMingName(Name, GV, *AsmPrinter.TM.getTargetData());
  66   }
  67
  68   switch (MO.getTargetFlags()) {
  69   default: llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
  70   case X86II::MO_NO_FLAG:                // No flag.
  71   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:        // Doesn't modify symbol name.
  72     break;
  73   case X86II::MO_DLLIMPORT: {
  74     // Handle dllimport linkage.
  75     const char *Prefix = "__imp_";
  76     Name.insert(Name.begin(), Prefix, Prefix+strlen(Prefix));
  77     break;
  78   }
  79   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
  80   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE: {
  81     Name += "$non_lazy_ptr";
  82     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
  83
  84     const MCSymbol *&StubSym = getMachOMMI().getGVStubEntry(Sym);
  85     if (StubSym == 0) {
  86       Name.clear();
  87       Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, false);
  88       StubSym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
  89     }
  90     return Sym;
  91   }
  92   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE: {
  93     Name += "$non_lazy_ptr";
  94     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
  95     const MCSymbol *&StubSym = getMachOMMI().getHiddenGVStubEntry(Sym);
  96     if (StubSym == 0) {
  97       Name.clear();
  98       Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, false);
  99       StubSym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 100     }
 101     return Sym;
 102   }
 103   case X86II::MO_DARWIN_STUB: {
 104     Name += "$stub";
 105     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 106     const MCSymbol *&StubSym = getMachOMMI().getFnStubEntry(Sym);
 107     if (StubSym == 0) {
 108       Name.clear();
 109       Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, false);
 110       StubSym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 111     }
 112     return Sym;
 113   }
 114   // FIXME: These probably should be a modifier on the symbol or something??
 115   case X86II::MO_TLSGD:     Name += "@TLSGD";     break;
 116   case X86II::MO_GOTTPOFF:  Name += "@GOTTPOFF";  break;
 117   case X86II::MO_INDNTPOFF: Name += "@INDNTPOFF"; break;
 118   case X86II::MO_TPOFF:     Name += "@TPOFF";     break;
 119   case X86II::MO_NTPOFF:    Name += "@NTPOFF";    break;
 120   case X86II::MO_GOTPCREL:  Name += "@GOTPCREL";  break;
 121   case X86II::MO_GOT:       Name += "@GOT";       break;
 122   case X86II::MO_GOTOFF:    Name += "@GOTOFF";    break;
 123   case X86II::MO_PLT:       Name += "@PLT";       break;
 124   }
 125
 126   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 127 }
 128
 129 MCSymbol *X86MCInstLower::
 130 GetExternalSymbolSymbol(const MachineOperand &MO) const {
 131   SmallString<128> Name;
 132   Name += AsmPrinter.MAI->getGlobalPrefix();
 133   Name += MO.getSymbolName();
 134
 135   switch (MO.getTargetFlags()) {
 136   default: llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 137   case X86II::MO_NO_FLAG:                // No flag.
 138   case X86II::MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS:   // Doesn't modify symbol name.
 139   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:        // Doesn't modify symbol name.
 140     break;
 141   case X86II::MO_DLLIMPORT: {
 142     // Handle dllimport linkage.
 143     const char *Prefix = "__imp_";
 144     Name.insert(Name.begin(), Prefix, Prefix+strlen(Prefix));
 145     break;
 146   }
 147   case X86II::MO_DARWIN_STUB: {
 148     Name += "$stub";
 149     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 150     const MCSymbol *&StubSym = getMachOMMI().getFnStubEntry(Sym);
 151
 152     if (StubSym == 0) {
 153       Name.erase(Name.end()-5, Name.end());
 154       StubSym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 155     }
 156     return Sym;
 157   }
 158   // FIXME: These probably should be a modifier on the symbol or something??
 159   case X86II::MO_TLSGD:     Name += "@TLSGD";     break;
 160   case X86II::MO_GOTTPOFF:  Name += "@GOTTPOFF";  break;
 161   case X86II::MO_INDNTPOFF: Name += "@INDNTPOFF"; break;
 162   case X86II::MO_TPOFF:     Name += "@TPOFF";     break;
 163   case X86II::MO_NTPOFF:    Name += "@NTPOFF";    break;
 164   case X86II::MO_GOTPCREL:  Name += "@GOTPCREL";  break;
 165   case X86II::MO_GOT:       Name += "@GOT";       break;
 166   case X86II::MO_GOTOFF:    Name += "@GOTOFF";    break;
 167   case X86II::MO_PLT:       Name += "@PLT";       break;
 168   }
 169
 170   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 171 }
 172
 173 MCSymbol *X86MCInstLower::GetJumpTableSymbol(const MachineOperand &MO) const {
 174   SmallString<256> Name;
 175   raw_svector_ostream(Name) << AsmPrinter.MAI->getPrivateGlobalPrefix() << "JTI"
 176     << AsmPrinter.getFunctionNumber() << '_' << MO.getIndex();
 177
 178   switch (MO.getTargetFlags()) {
 179   default:
 180     llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 181   case X86II::MO_NO_FLAG:    // No flag.
 182   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:
 183   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
 184   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
 185     break;
 186     // FIXME: These probably should be a modifier on the symbol or something??
 187   case X86II::MO_TLSGD:     Name += "@TLSGD";     break;
 188   case X86II::MO_GOTTPOFF:  Name += "@GOTTPOFF";  break;
 189   case X86II::MO_INDNTPOFF: Name += "@INDNTPOFF"; break;
 190   case X86II::MO_TPOFF:     Name += "@TPOFF";     break;
 191   case X86II::MO_NTPOFF:    Name += "@NTPOFF";    break;
 192   case X86II::MO_GOTPCREL:  Name += "@GOTPCREL";  break;
 193   case X86II::MO_GOT:       Name += "@GOT";       break;
 194   case X86II::MO_GOTOFF:    Name += "@GOTOFF";    break;
 195   case X86II::MO_PLT:       Name += "@PLT";       break;
 196   }
 197
 198   // Create a symbol for the name.
 199   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 200 }
 201
 202
 203 MCSymbol *X86MCInstLower::
 204 GetConstantPoolIndexSymbol(const MachineOperand &MO) const {
 205   SmallString<256> Name;
 206   raw_svector_ostream(Name) << AsmPrinter.MAI->getPrivateGlobalPrefix() << "CPI"
 207     << AsmPrinter.getFunctionNumber() << '_' << MO.getIndex();
 208
 209   switch (MO.getTargetFlags()) {
 210   default:
 211     llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 212   case X86II::MO_NO_FLAG:    // No flag.
 213   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:
 214   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
 215   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
 216     break;
 217     // FIXME: These probably should be a modifier on the symbol or something??
 218   case X86II::MO_TLSGD:     Name += "@TLSGD";     break;
 219   case X86II::MO_GOTTPOFF:  Name += "@GOTTPOFF";  break;
 220   case X86II::MO_INDNTPOFF: Name += "@INDNTPOFF"; break;
 221   case X86II::MO_TPOFF:     Name += "@TPOFF";     break;
 222   case X86II::MO_NTPOFF:    Name += "@NTPOFF";    break;
 223   case X86II::MO_GOTPCREL:  Name += "@GOTPCREL";  break;
 224   case X86II::MO_GOT:       Name += "@GOT";       break;
 225   case X86II::MO_GOTOFF:    Name += "@GOTOFF";    break;
 226   case X86II::MO_PLT:       Name += "@PLT";       break;
 227   }
 228
 229   // Create a symbol for the name.
 230   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 231 }
 232
 233 MCOperand X86MCInstLower::LowerSymbolOperand(const MachineOperand &MO,
 234                                              MCSymbol *Sym) const {
 235   // FIXME: We would like an efficient form for this, so we don't have to do a
 236   // lot of extra uniquing.
 237   const MCExpr *Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Sym, Ctx);
 238
 239   switch (MO.getTargetFlags()) {
 240   default: llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 241   case X86II::MO_NO_FLAG:    // No flag.
 242
 243   // These affect the name of the symbol, not any suffix.
 244   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
 245   case X86II::MO_DLLIMPORT:
 246   case X86II::MO_DARWIN_STUB:
 247   case X86II::MO_TLSGD:
 248   case X86II::MO_GOTTPOFF:
 249   case X86II::MO_INDNTPOFF:
 250   case X86II::MO_TPOFF:
 251   case X86II::MO_NTPOFF:
 252   case X86II::MO_GOTPCREL:
 253   case X86II::MO_GOT:
 254   case X86II::MO_GOTOFF:
 255   case X86II::MO_PLT:
 256     break;
 257   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:
 258   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
 259   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
 260     // Subtract the pic base.
 261     Expr = MCBinaryExpr::CreateSub(Expr,
 262                                MCSymbolRefExpr::Create(GetPICBaseSymbol(), Ctx),
 263                                    Ctx);
 264     break;
 265   }
 266
 267   if (!MO.isJTI() && MO.getOffset())
 268     Expr = MCBinaryExpr::CreateAdd(Expr,
 269                                    MCConstantExpr::Create(MO.getOffset(), Ctx),
 270                                    Ctx);
 271   return MCOperand::CreateExpr(Expr);
 272 }
 273
 274
 275
 276 static void lower_subreg32(MCInst *MI, unsigned OpNo) {
 277   // Convert registers in the addr mode according to subreg32.
 278   unsigned Reg = MI->getOperand(OpNo).getReg();
 279   if (Reg != 0)
 280     MI->getOperand(OpNo).setReg(getX86SubSuperRegister(Reg, MVT::i32));
 281 }
 282
 283 static void lower_lea64_32mem(MCInst *MI, unsigned OpNo) {
 284   // Convert registers in the addr mode according to subreg64.
 285   for (unsigned i = 0; i != 4; ++i) {
 286     if (!MI->getOperand(OpNo+i).isReg()) continue;
 287
 288     unsigned Reg = MI->getOperand(OpNo+i).getReg();
 289     if (Reg == 0) continue;
 290
 291     MI->getOperand(OpNo+i).setReg(getX86SubSuperRegister(Reg, MVT::i64));
 292   }
 293 }
 294
 295
 296
 297 void X86MCInstLower::Lower(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) const {
 298   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
 299
 300   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 301     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 302
 303     MCOperand MCOp;
 304     switch (MO.getType()) {
 305     default:
 306       MI->dump();
 307       llvm_unreachable("unknown operand type");
 308     case MachineOperand::MO_Register:
 309       // Ignore all implicit register operands.
 310       if (MO.isImplicit()) continue;
 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 X86AsmPrinter::printInstructionThroughMCStreamer(const MachineInstr *MI) {
 396   X86MCInstLower MCInstLowering(OutContext, Mang, *this);
 397   switch (MI->getOpcode()) {
 398   case TargetInstrInfo::DBG_LABEL:
 399   case TargetInstrInfo::EH_LABEL:
 400   case TargetInstrInfo::GC_LABEL:
 401     printLabel(MI);
 402     return;
 403   case TargetInstrInfo::INLINEASM:
 404     O << '\t';
 405     printInlineAsm(MI);
 406     return;
 407   case TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF:
 408     printImplicitDef(MI);
 409     return;
 410   case TargetInstrInfo::KILL:
 411     return;
 412   case X86::MOVPC32r: {
 413     MCInst TmpInst;
 414     // This is a pseudo op for a two instruction sequence with a label, which
 415     // looks like:
 416     //     call "L1$pb"
 417     // "L1$pb":
 418     //     popl %esi
 419
 420     // Emit the call.
 421     MCSymbol *PICBase = MCInstLowering.GetPICBaseSymbol();
 422     TmpInst.setOpcode(X86::CALLpcrel32);
 423     // FIXME: We would like an efficient form for this, so we don't have to do a
 424     // lot of extra uniquing.
 425     TmpInst.addOperand(MCOperand::CreateExpr(MCSymbolRefExpr::Create(PICBase,
 426                                                                  OutContext)));
 427     printMCInst(&TmpInst);
 428     O << '\n';
 429
 430     // Emit the label.
 431     OutStreamer.EmitLabel(PICBase);
 432
 433     // popl $reg
 434     TmpInst.setOpcode(X86::POP32r);
 435     TmpInst.getOperand(0) = MCOperand::CreateReg(MI->getOperand(0).getReg());
 436     printMCInst(&TmpInst);
 437     return;
 438   }
 439
 440   case X86::ADD32ri: {
 441     // Lower the MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS form of ADD32ri.
 442     if (MI->getOperand(2).getTargetFlags() != X86II::MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS)
 443       break;
 444
 445     // Okay, we have something like:
 446     //  EAX = ADD32ri EAX, MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS(@MYGLOBAL)
 447
 448     // For this, we want to print something like:
 449     //   MYGLOBAL + (. - PICBASE)
 450     // However, we can't generate a ".", so just emit a new label here and refer
 451     // to it.  We know that this operand flag occurs at most once per function.
 452     const char *Prefix = MAI->getPrivateGlobalPrefix();
 453     MCSymbol *DotSym = OutContext.GetOrCreateSymbol(Twine(Prefix)+"picbaseref"+
 454                                                     Twine(getFunctionNumber()));
 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