[WinEH] Move WinEHFuncInfo from MachineModuleInfo to MachineFunction
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86FrameLowering.cpp
1 //===-- X86FrameLowering.cpp - X86 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 X86 implementation of TargetFrameLowering class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "X86FrameLowering.h"
15 #include "X86InstrBuilder.h"
16 #include "X86InstrInfo.h"
17 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
18 #include "X86Subtarget.h"
19 #include "X86TargetMachine.h"
20 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
21 #include "llvm/Analysis/LibCallSemantics.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
24 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
25 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
26 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
27 #include "llvm/CodeGen/WinEHFuncInfo.h"
28 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
29 #include "llvm/IR/Function.h"
30 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
31 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
32 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
33 #include "llvm/Support/Debug.h"
34 #include <cstdlib>
35
36 using namespace llvm;
37
38 X86FrameLowering::X86FrameLowering(const X86Subtarget &STI,
39                                    unsigned StackAlignOverride)
40     : TargetFrameLowering(StackGrowsDown, StackAlignOverride,
41                           STI.is64Bit() ? -8 : -4),
42       STI(STI), TII(*STI.getInstrInfo()), TRI(STI.getRegisterInfo()) {
43   // Cache a bunch of frame-related predicates for this subtarget.
44   SlotSize = TRI->getSlotSize();
45   Is64Bit = STI.is64Bit();
46   IsLP64 = STI.isTarget64BitLP64();
47   // standard x86_64 and NaCl use 64-bit frame/stack pointers, x32 - 32-bit.
48   Uses64BitFramePtr = STI.isTarget64BitLP64() || STI.isTargetNaCl64();
49   StackPtr = TRI->getStackRegister();
50 }
51
52 bool X86FrameLowering::hasReservedCallFrame(const MachineFunction &MF) const {
53   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects() &&
54          !MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getHasPushSequences();
55 }
56
57 /// canSimplifyCallFramePseudos - If there is a reserved call frame, the
58 /// call frame pseudos can be simplified.  Having a FP, as in the default
59 /// implementation, is not sufficient here since we can't always use it.
60 /// Use a more nuanced condition.
61 bool
62 X86FrameLowering::canSimplifyCallFramePseudos(const MachineFunction &MF) const {
63   return hasReservedCallFrame(MF) ||
64          (hasFP(MF) && !TRI->needsStackRealignment(MF)) ||
65          TRI->hasBasePointer(MF);
66 }
67
68 // needsFrameIndexResolution - Do we need to perform FI resolution for
69 // this function. Normally, this is required only when the function
70 // has any stack objects. However, FI resolution actually has another job,
71 // not apparent from the title - it resolves callframesetup/destroy 
72 // that were not simplified earlier.
73 // So, this is required for x86 functions that have push sequences even
74 // when there are no stack objects.
75 bool
76 X86FrameLowering::needsFrameIndexResolution(const MachineFunction &MF) const {
77   return MF.getFrameInfo()->hasStackObjects() ||
78          MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getHasPushSequences();
79 }
80
81 /// hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
82 /// pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas
83 /// or if frame pointer elimination is disabled.
84 bool X86FrameLowering::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
85   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
86   const MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
87
88   return (MF.getTarget().Options.DisableFramePointerElim(MF) ||
89           TRI->needsStackRealignment(MF) ||
90           MFI->hasVarSizedObjects() ||
91           MFI->isFrameAddressTaken() || MFI->hasOpaqueSPAdjustment() ||
92           MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getForceFramePointer() ||
93           MMI.callsUnwindInit() || MMI.hasEHFunclets() || MMI.callsEHReturn() ||
94           MFI->hasStackMap() || MFI->hasPatchPoint());
95 }
96
97 static unsigned getSUBriOpcode(unsigned IsLP64, int64_t Imm) {
98   if (IsLP64) {
99     if (isInt<8>(Imm))
100       return X86::SUB64ri8;
101     return X86::SUB64ri32;
102   } else {
103     if (isInt<8>(Imm))
104       return X86::SUB32ri8;
105     return X86::SUB32ri;
106   }
107 }
108
109 static unsigned getADDriOpcode(unsigned IsLP64, int64_t Imm) {
110   if (IsLP64) {
111     if (isInt<8>(Imm))
112       return X86::ADD64ri8;
113     return X86::ADD64ri32;
114   } else {
115     if (isInt<8>(Imm))
116       return X86::ADD32ri8;
117     return X86::ADD32ri;
118   }
119 }
120
121 static unsigned getSUBrrOpcode(unsigned isLP64) {
122   return isLP64 ? X86::SUB64rr : X86::SUB32rr;
123 }
124
125 static unsigned getADDrrOpcode(unsigned isLP64) {
126   return isLP64 ? X86::ADD64rr : X86::ADD32rr;
127 }
128
129 static unsigned getANDriOpcode(bool IsLP64, int64_t Imm) {
130   if (IsLP64) {
131     if (isInt<8>(Imm))
132       return X86::AND64ri8;
133     return X86::AND64ri32;
134   }
135   if (isInt<8>(Imm))
136     return X86::AND32ri8;
137   return X86::AND32ri;
138 }
139
140 static unsigned getLEArOpcode(unsigned IsLP64) {
141   return IsLP64 ? X86::LEA64r : X86::LEA32r;
142 }
143
144 /// findDeadCallerSavedReg - Return a caller-saved register that isn't live
145 /// when it reaches the "return" instruction. We can then pop a stack object
146 /// to this register without worry about clobbering it.
147 static unsigned findDeadCallerSavedReg(MachineBasicBlock &MBB,
148                                        MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
149                                        const TargetRegisterInfo *TRI,
150                                        bool Is64Bit) {
151   const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
152   const Function *F = MF->getFunction();
153   if (!F || MF->getMMI().callsEHReturn())
154     return 0;
155
156   static const uint16_t CallerSavedRegs32Bit[] = {
157     X86::EAX, X86::EDX, X86::ECX, 0
158   };
159
160   static const uint16_t CallerSavedRegs64Bit[] = {
161     X86::RAX, X86::RDX, X86::RCX, X86::RSI, X86::RDI,
162     X86::R8,  X86::R9,  X86::R10, X86::R11, 0
163   };
164
165   unsigned Opc = MBBI->getOpcode();
166   switch (Opc) {
167   default: return 0;
168   case X86::RETL:
169   case X86::RETQ:
170   case X86::RETIL:
171   case X86::RETIQ:
172   case X86::TCRETURNdi:
173   case X86::TCRETURNri:
174   case X86::TCRETURNmi:
175   case X86::TCRETURNdi64:
176   case X86::TCRETURNri64:
177   case X86::TCRETURNmi64:
178   case X86::EH_RETURN:
179   case X86::EH_RETURN64: {
180     SmallSet<uint16_t, 8> Uses;
181     for (unsigned i = 0, e = MBBI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
182       MachineOperand &MO = MBBI->getOperand(i);
183       if (!MO.isReg() || MO.isDef())
184         continue;
185       unsigned Reg = MO.getReg();
186       if (!Reg)
187         continue;
188       for (MCRegAliasIterator AI(Reg, TRI, true); AI.isValid(); ++AI)
189         Uses.insert(*AI);
190     }
191
192     const uint16_t *CS = Is64Bit ? CallerSavedRegs64Bit : CallerSavedRegs32Bit;
193     for (; *CS; ++CS)
194       if (!Uses.count(*CS))
195         return *CS;
196   }
197   }
198
199   return 0;
200 }
201
202 static bool isEAXLiveIn(MachineFunction &MF) {
203   for (MachineRegisterInfo::livein_iterator II = MF.getRegInfo().livein_begin(),
204        EE = MF.getRegInfo().livein_end(); II != EE; ++II) {
205     unsigned Reg = II->first;
206
207     if (Reg == X86::RAX || Reg == X86::EAX || Reg == X86::AX ||
208         Reg == X86::AH || Reg == X86::AL)
209       return true;
210   }
211
212   return false;
213 }
214
215 /// Check whether or not the terminators of \p MBB needs to read EFLAGS.
216 static bool terminatorsNeedFlagsAsInput(const MachineBasicBlock &MBB) {
217   for (const MachineInstr &MI : MBB.terminators()) {
218     bool BreakNext = false;
219     for (const MachineOperand &MO : MI.operands()) {
220       if (!MO.isReg())
221         continue;
222       unsigned Reg = MO.getReg();
223       if (Reg != X86::EFLAGS)
224         continue;
225
226       // This terminator needs an eflag that is not defined
227       // by a previous terminator.
228       if (!MO.isDef())
229         return true;
230       BreakNext = true;
231     }
232     if (BreakNext)
233       break;
234   }
235   return false;
236 }
237
238 /// emitSPUpdate - Emit a series of instructions to increment / decrement the
239 /// stack pointer by a constant value.
240 void X86FrameLowering::emitSPUpdate(MachineBasicBlock &MBB,
241                                     MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
242                                     int64_t NumBytes, bool InEpilogue) const {
243   bool isSub = NumBytes < 0;
244   uint64_t Offset = isSub ? -NumBytes : NumBytes;
245
246   uint64_t Chunk = (1LL << 31) - 1;
247   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MBBI);
248
249   while (Offset) {
250     if (Offset > Chunk) {
251       // Rather than emit a long series of instructions for large offsets,
252       // load the offset into a register and do one sub/add
253       unsigned Reg = 0;
254
255       if (isSub && !isEAXLiveIn(*MBB.getParent()))
256         Reg = (unsigned)(Is64Bit ? X86::RAX : X86::EAX);
257       else
258         Reg = findDeadCallerSavedReg(MBB, MBBI, TRI, Is64Bit);
259
260       if (Reg) {
261         unsigned Opc = Is64Bit ? X86::MOV64ri : X86::MOV32ri;
262         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), Reg)
263           .addImm(Offset);
264         Opc = isSub
265           ? getSUBrrOpcode(Is64Bit)
266           : getADDrrOpcode(Is64Bit);
267         MachineInstr *MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
268           .addReg(StackPtr)
269           .addReg(Reg);
270         MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
271         Offset = 0;
272         continue;
273       }
274     }
275
276     uint64_t ThisVal = std::min(Offset, Chunk);
277     if (ThisVal == (Is64Bit ? 8 : 4)) {
278       // Use push / pop instead.
279       unsigned Reg = isSub
280         ? (unsigned)(Is64Bit ? X86::RAX : X86::EAX)
281         : findDeadCallerSavedReg(MBB, MBBI, TRI, Is64Bit);
282       if (Reg) {
283         unsigned Opc = isSub
284           ? (Is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r)
285           : (Is64Bit ? X86::POP64r  : X86::POP32r);
286         MachineInstr *MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc))
287           .addReg(Reg, getDefRegState(!isSub) | getUndefRegState(isSub));
288         if (isSub)
289           MI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
290         else
291           MI->setFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
292         Offset -= ThisVal;
293         continue;
294       }
295     }
296
297     MachineInstrBuilder MI = BuildStackAdjustment(
298         MBB, MBBI, DL, isSub ? -ThisVal : ThisVal, InEpilogue);
299     if (isSub)
300       MI.setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
301     else
302       MI.setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
303
304     Offset -= ThisVal;
305   }
306 }
307
308 MachineInstrBuilder X86FrameLowering::BuildStackAdjustment(
309     MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL,
310     int64_t Offset, bool InEpilogue) const {
311   assert(Offset != 0 && "zero offset stack adjustment requested");
312
313   // On Atom, using LEA to adjust SP is preferred, but using it in the epilogue
314   // is tricky.
315   bool UseLEA;
316   if (!InEpilogue) {
317     UseLEA = STI.useLeaForSP();
318   } else {
319     // If we can use LEA for SP but we shouldn't, check that none
320     // of the terminators uses the eflags. Otherwise we will insert
321     // a ADD that will redefine the eflags and break the condition.
322     // Alternatively, we could move the ADD, but this may not be possible
323     // and is an optimization anyway.
324     UseLEA = canUseLEAForSPInEpilogue(*MBB.getParent());
325     if (UseLEA && !STI.useLeaForSP())
326       UseLEA = terminatorsNeedFlagsAsInput(MBB);
327     // If that assert breaks, that means we do not do the right thing
328     // in canUseAsEpilogue.
329     assert((UseLEA || !terminatorsNeedFlagsAsInput(MBB)) &&
330            "We shouldn't have allowed this insertion point");
331   }
332
333   MachineInstrBuilder MI;
334   if (UseLEA) {
335     MI = addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL,
336                               TII.get(getLEArOpcode(Uses64BitFramePtr)),
337                               StackPtr),
338                       StackPtr, false, Offset);
339   } else {
340     bool IsSub = Offset < 0;
341     uint64_t AbsOffset = IsSub ? -Offset : Offset;
342     unsigned Opc = IsSub ? getSUBriOpcode(Uses64BitFramePtr, AbsOffset)
343                          : getADDriOpcode(Uses64BitFramePtr, AbsOffset);
344     MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
345              .addReg(StackPtr)
346              .addImm(AbsOffset);
347     MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
348   }
349   return MI;
350 }
351
352 int X86FrameLowering::mergeSPUpdates(MachineBasicBlock &MBB,
353                                      MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
354                                      bool doMergeWithPrevious) const {
355   if ((doMergeWithPrevious && MBBI == MBB.begin()) ||
356       (!doMergeWithPrevious && MBBI == MBB.end()))
357     return 0;
358
359   MachineBasicBlock::iterator PI = doMergeWithPrevious ? std::prev(MBBI) : MBBI;
360   MachineBasicBlock::iterator NI = doMergeWithPrevious ? nullptr
361                                                        : std::next(MBBI);
362   unsigned Opc = PI->getOpcode();
363   int Offset = 0;
364
365   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
366        Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8 ||
367        Opc == X86::LEA32r || Opc == X86::LEA64_32r) &&
368       PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr){
369     Offset += PI->getOperand(2).getImm();
370     MBB.erase(PI);
371     if (!doMergeWithPrevious) MBBI = NI;
372   } else if ((Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
373               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) &&
374              PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
375     Offset -= PI->getOperand(2).getImm();
376     MBB.erase(PI);
377     if (!doMergeWithPrevious) MBBI = NI;
378   }
379
380   return Offset;
381 }
382
383 void X86FrameLowering::BuildCFI(MachineBasicBlock &MBB,
384                                 MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL,
385                                 MCCFIInstruction CFIInst) const {
386   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
387   unsigned CFIIndex = MF.getMMI().addFrameInst(CFIInst);
388   BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
389       .addCFIIndex(CFIIndex);
390 }
391
392 void
393 X86FrameLowering::emitCalleeSavedFrameMoves(MachineBasicBlock &MBB,
394                                             MachineBasicBlock::iterator MBBI,
395                                             DebugLoc DL) const {
396   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
397   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
398   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
399   const MCRegisterInfo *MRI = MMI.getContext().getRegisterInfo();
400
401   // Add callee saved registers to move list.
402   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
403   if (CSI.empty()) return;
404
405   // Calculate offsets.
406   for (std::vector<CalleeSavedInfo>::const_iterator
407          I = CSI.begin(), E = CSI.end(); I != E; ++I) {
408     int64_t Offset = MFI->getObjectOffset(I->getFrameIdx());
409     unsigned Reg = I->getReg();
410
411     unsigned DwarfReg = MRI->getDwarfRegNum(Reg, true);
412     BuildCFI(MBB, MBBI, DL,
413              MCCFIInstruction::createOffset(nullptr, DwarfReg, Offset));
414   }
415 }
416
417 /// usesTheStack - This function checks if any of the users of EFLAGS
418 /// copies the EFLAGS. We know that the code that lowers COPY of EFLAGS has
419 /// to use the stack, and if we don't adjust the stack we clobber the first
420 /// frame index.
421 /// See X86InstrInfo::copyPhysReg.
422 static bool usesTheStack(const MachineFunction &MF) {
423   const MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
424
425   for (MachineRegisterInfo::reg_instr_iterator
426        ri = MRI.reg_instr_begin(X86::EFLAGS), re = MRI.reg_instr_end();
427        ri != re; ++ri)
428     if (ri->isCopy())
429       return true;
430
431   return false;
432 }
433
434 MachineInstr *X86FrameLowering::emitStackProbe(MachineFunction &MF,
435                                                MachineBasicBlock &MBB,
436                                                MachineBasicBlock::iterator MBBI,
437                                                DebugLoc DL,
438                                                bool InProlog) const {
439   const X86Subtarget &STI = MF.getSubtarget<X86Subtarget>();
440   if (STI.isTargetWindowsCoreCLR()) {
441     if (InProlog) {
442       return emitStackProbeInlineStub(MF, MBB, MBBI, DL, true);
443     } else {
444       return emitStackProbeInline(MF, MBB, MBBI, DL, false);
445     }
446   } else {
447     return emitStackProbeCall(MF, MBB, MBBI, DL, InProlog);
448   }
449 }
450
451 void X86FrameLowering::inlineStackProbe(MachineFunction &MF,
452                                         MachineBasicBlock &PrologMBB) const {
453   const StringRef ChkStkStubSymbol = "__chkstk_stub";
454   MachineInstr *ChkStkStub = nullptr;
455
456   for (MachineInstr &MI : PrologMBB) {
457     if (MI.isCall() && MI.getOperand(0).isSymbol() &&
458         ChkStkStubSymbol == MI.getOperand(0).getSymbolName()) {
459       ChkStkStub = &MI;
460       break;
461     }
462   }
463
464   if (ChkStkStub != nullptr) {
465     MachineBasicBlock::iterator MBBI = std::next(ChkStkStub->getIterator());
466     assert(std::prev(MBBI).operator==(ChkStkStub) &&
467       "MBBI expected after __chkstk_stub.");
468     DebugLoc DL = PrologMBB.findDebugLoc(MBBI);
469     emitStackProbeInline(MF, PrologMBB, MBBI, DL, true);
470     ChkStkStub->eraseFromParent();
471   }
472 }
473
474 MachineInstr *X86FrameLowering::emitStackProbeInline(
475   MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
476   MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, bool InProlog) const {
477   const X86Subtarget &STI = MF.getSubtarget<X86Subtarget>();
478   assert(STI.is64Bit() && "different expansion needed for 32 bit");
479   assert(STI.isTargetWindowsCoreCLR() && "custom expansion expects CoreCLR");
480   const TargetInstrInfo &TII = *STI.getInstrInfo();
481   const BasicBlock *LLVM_BB = MBB.getBasicBlock();
482
483   // RAX contains the number of bytes of desired stack adjustment.
484   // The handling here assumes this value has already been updated so as to
485   // maintain stack alignment.
486   //
487   // We need to exit with RSP modified by this amount and execute suitable
488   // page touches to notify the OS that we're growing the stack responsibly.
489   // All stack probing must be done without modifying RSP.
490   //
491   // MBB:
492   //    SizeReg = RAX;
493   //    ZeroReg = 0
494   //    CopyReg = RSP
495   //    Flags, TestReg = CopyReg - SizeReg
496   //    FinalReg = !Flags.Ovf ? TestReg : ZeroReg
497   //    LimitReg = gs magic thread env access
498   //    if FinalReg >= LimitReg goto ContinueMBB
499   // RoundBB:
500   //    RoundReg = page address of FinalReg
501   // LoopMBB:
502   //    LoopReg = PHI(LimitReg,ProbeReg)
503   //    ProbeReg = LoopReg - PageSize
504   //    [ProbeReg] = 0
505   //    if (ProbeReg > RoundReg) goto LoopMBB
506   // ContinueMBB:
507   //    RSP = RSP - RAX
508   //    [rest of original MBB]
509
510   // Set up the new basic blocks
511   MachineBasicBlock *RoundMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(LLVM_BB);
512   MachineBasicBlock *LoopMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(LLVM_BB);
513   MachineBasicBlock *ContinueMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(LLVM_BB);
514
515   MachineFunction::iterator MBBIter = std::next(MBB.getIterator());
516   MF.insert(MBBIter, RoundMBB);
517   MF.insert(MBBIter, LoopMBB);
518   MF.insert(MBBIter, ContinueMBB);
519
520   // Split MBB and move the tail portion down to ContinueMBB.
521   MachineBasicBlock::iterator BeforeMBBI = std::prev(MBBI);
522   ContinueMBB->splice(ContinueMBB->begin(), &MBB, MBBI, MBB.end());
523   ContinueMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(&MBB);
524
525   // Some useful constants
526   const int64_t ThreadEnvironmentStackLimit = 0x10;
527   const int64_t PageSize = 0x1000;
528   const int64_t PageMask = ~(PageSize - 1);
529
530   // Registers we need. For the normal case we use virtual
531   // registers. For the prolog expansion we use RAX, RCX and RDX.
532   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
533   const TargetRegisterClass *RegClass = &X86::GR64RegClass;
534   const unsigned SizeReg = InProlog ? (unsigned)X86::RAX
535                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
536                  ZeroReg = InProlog ? (unsigned)X86::RCX
537                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
538                  CopyReg = InProlog ? (unsigned)X86::RDX
539                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
540                  TestReg = InProlog ? (unsigned)X86::RDX
541                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
542                  FinalReg = InProlog ? (unsigned)X86::RDX
543                                      : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
544                  RoundedReg = InProlog ? (unsigned)X86::RDX
545                                        : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
546                  LimitReg = InProlog ? (unsigned)X86::RCX
547                                      : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
548                  JoinReg = InProlog ? (unsigned)X86::RCX
549                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
550                  ProbeReg = InProlog ? (unsigned)X86::RCX
551                                      : MRI.createVirtualRegister(RegClass);
552
553   // SP-relative offsets where we can save RCX and RDX.
554   int64_t RCXShadowSlot = 0;
555   int64_t RDXShadowSlot = 0;
556
557   // If inlining in the prolog, save RCX and RDX.     
558   // Future optimization: don't save or restore if not live in.
559   if (InProlog) {
560     // Compute the offsets. We need to account for things already
561     // pushed onto the stack at this point: return address, frame
562     // pointer (if used), and callee saves.
563     X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
564     const int64_t CalleeSaveSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
565     const bool HasFP = hasFP(MF);
566     RCXShadowSlot = 8 + CalleeSaveSize + (HasFP ? 8 : 0);
567     RDXShadowSlot = RCXShadowSlot + 8;
568     // Emit the saves.
569     addRegOffset(BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), X86::RSP, false,
570                  RCXShadowSlot)
571         .addReg(X86::RCX);
572     addRegOffset(BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), X86::RSP, false,
573                  RDXShadowSlot)
574         .addReg(X86::RDX);
575   } else {
576     // Not in the prolog. Copy RAX to a virtual reg.
577     BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64rr), SizeReg).addReg(X86::RAX);
578   }
579
580   // Add code to MBB to check for overflow and set the new target stack pointer
581   // to zero if so.
582   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::XOR64rr), ZeroReg)
583       .addReg(ZeroReg, RegState::Undef)
584       .addReg(ZeroReg, RegState::Undef);
585   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64rr), CopyReg).addReg(X86::RSP);
586   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::SUB64rr), TestReg)
587       .addReg(CopyReg)
588       .addReg(SizeReg);
589   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::CMOVB64rr), FinalReg)
590       .addReg(TestReg)
591       .addReg(ZeroReg);
592
593   // FinalReg now holds final stack pointer value, or zero if
594   // allocation would overflow. Compare against the current stack
595   // limit from the thread environment block. Note this limit is the
596   // lowest touched page on the stack, not the point at which the OS
597   // will cause an overflow exception, so this is just an optimization
598   // to avoid unnecessarily touching pages that are below the current
599   // SP but already commited to the stack by the OS.
600   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64rm), LimitReg)
601       .addReg(0)
602       .addImm(1)
603       .addReg(0)
604       .addImm(ThreadEnvironmentStackLimit)
605       .addReg(X86::GS);
606   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::CMP64rr)).addReg(FinalReg).addReg(LimitReg);
607   // Jump if the desired stack pointer is at or above the stack limit.
608   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::JAE_1)).addMBB(ContinueMBB);
609
610   // Add code to roundMBB to round the final stack pointer to a page boundary.
611   BuildMI(RoundMBB, DL, TII.get(X86::AND64ri32), RoundedReg)
612       .addReg(FinalReg)
613       .addImm(PageMask);
614   BuildMI(RoundMBB, DL, TII.get(X86::JMP_1)).addMBB(LoopMBB);
615
616   // LimitReg now holds the current stack limit, RoundedReg page-rounded
617   // final RSP value. Add code to loopMBB to decrement LimitReg page-by-page
618   // and probe until we reach RoundedReg.
619   if (!InProlog) {
620     BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::PHI), JoinReg)
621         .addReg(LimitReg)
622         .addMBB(RoundMBB)
623         .addReg(ProbeReg)
624         .addMBB(LoopMBB);
625   }
626
627   addRegOffset(BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::LEA64r), ProbeReg), JoinReg,
628                false, -PageSize);
629
630   // Probe by storing a byte onto the stack.
631   BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::MOV8mi))
632       .addReg(ProbeReg)
633       .addImm(1)
634       .addReg(0)
635       .addImm(0)
636       .addReg(0)
637       .addImm(0);
638   BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::CMP64rr))
639       .addReg(RoundedReg)
640       .addReg(ProbeReg);
641   BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::JNE_1)).addMBB(LoopMBB);
642
643   MachineBasicBlock::iterator ContinueMBBI = ContinueMBB->getFirstNonPHI();
644
645   // If in prolog, restore RDX and RCX.
646   if (InProlog) {
647     addRegOffset(BuildMI(*ContinueMBB, ContinueMBBI, DL, TII.get(X86::MOV64rm),
648                          X86::RCX),
649                  X86::RSP, false, RCXShadowSlot);
650     addRegOffset(BuildMI(*ContinueMBB, ContinueMBBI, DL, TII.get(X86::MOV64rm),
651                          X86::RDX),
652                  X86::RSP, false, RDXShadowSlot);
653   }
654
655   // Now that the probing is done, add code to continueMBB to update
656   // the stack pointer for real.
657   BuildMI(*ContinueMBB, ContinueMBBI, DL, TII.get(X86::SUB64rr), X86::RSP)
658       .addReg(X86::RSP)
659       .addReg(SizeReg);
660
661   // Add the control flow edges we need.
662   MBB.addSuccessor(ContinueMBB);
663   MBB.addSuccessor(RoundMBB);
664   RoundMBB->addSuccessor(LoopMBB);
665   LoopMBB->addSuccessor(ContinueMBB);
666   LoopMBB->addSuccessor(LoopMBB);
667
668   // Mark all the instructions added to the prolog as frame setup.
669   if (InProlog) {
670     for (++BeforeMBBI; BeforeMBBI != MBB.end(); ++BeforeMBBI) {
671       BeforeMBBI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
672     }
673     for (MachineInstr &MI : *RoundMBB) {
674       MI.setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
675     }
676     for (MachineInstr &MI : *LoopMBB) {
677       MI.setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
678     }
679     for (MachineBasicBlock::iterator CMBBI = ContinueMBB->begin();
680          CMBBI != ContinueMBBI; ++CMBBI) {
681       CMBBI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
682     }
683   }
684
685   // Possible TODO: physreg liveness for InProlog case.
686
687   return ContinueMBBI;
688 }
689
690 MachineInstr *X86FrameLowering::emitStackProbeCall(
691     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
692     MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, bool InProlog) const {
693   bool IsLargeCodeModel = MF.getTarget().getCodeModel() == CodeModel::Large;
694
695   unsigned CallOp;
696   if (Is64Bit)
697     CallOp = IsLargeCodeModel ? X86::CALL64r : X86::CALL64pcrel32;
698   else
699     CallOp = X86::CALLpcrel32;
700
701   const char *Symbol;
702   if (Is64Bit) {
703     if (STI.isTargetCygMing()) {
704       Symbol = "___chkstk_ms";
705     } else {
706       Symbol = "__chkstk";
707     }
708   } else if (STI.isTargetCygMing())
709     Symbol = "_alloca";
710   else
711     Symbol = "_chkstk";
712
713   MachineInstrBuilder CI;
714   MachineBasicBlock::iterator ExpansionMBBI = std::prev(MBBI);
715
716   // All current stack probes take AX and SP as input, clobber flags, and
717   // preserve all registers. x86_64 probes leave RSP unmodified.
718   if (Is64Bit && MF.getTarget().getCodeModel() == CodeModel::Large) {
719     // For the large code model, we have to call through a register. Use R11,
720     // as it is scratch in all supported calling conventions.
721     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64ri), X86::R11)
722         .addExternalSymbol(Symbol);
723     CI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(CallOp)).addReg(X86::R11);
724   } else {
725     CI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(CallOp)).addExternalSymbol(Symbol);
726   }
727
728   unsigned AX = Is64Bit ? X86::RAX : X86::EAX;
729   unsigned SP = Is64Bit ? X86::RSP : X86::ESP;
730   CI.addReg(AX, RegState::Implicit)
731       .addReg(SP, RegState::Implicit)
732       .addReg(AX, RegState::Define | RegState::Implicit)
733       .addReg(SP, RegState::Define | RegState::Implicit)
734       .addReg(X86::EFLAGS, RegState::Define | RegState::Implicit);
735
736   if (Is64Bit) {
737     // MSVC x64's __chkstk and cygwin/mingw's ___chkstk_ms do not adjust %rsp
738     // themselves. It also does not clobber %rax so we can reuse it when
739     // adjusting %rsp.
740     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SUB64rr), X86::RSP)
741         .addReg(X86::RSP)
742         .addReg(X86::RAX);
743   }
744
745   if (InProlog) {
746     // Apply the frame setup flag to all inserted instrs.
747     for (++ExpansionMBBI; ExpansionMBBI != MBBI; ++ExpansionMBBI)
748       ExpansionMBBI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
749   }
750
751   return MBBI;
752 }
753
754 MachineInstr *X86FrameLowering::emitStackProbeInlineStub(
755     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
756     MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, bool InProlog) const {
757
758   assert(InProlog && "ChkStkStub called outside prolog!");
759
760   BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
761       .addExternalSymbol("__chkstk_stub");
762
763   return MBBI;
764 }
765
766 static unsigned calculateSetFPREG(uint64_t SPAdjust) {
767   // Win64 ABI has a less restrictive limitation of 240; 128 works equally well
768   // and might require smaller successive adjustments.
769   const uint64_t Win64MaxSEHOffset = 128;
770   uint64_t SEHFrameOffset = std::min(SPAdjust, Win64MaxSEHOffset);
771   // Win64 ABI requires 16-byte alignment for the UWOP_SET_FPREG opcode.
772   return SEHFrameOffset & -16;
773 }
774
775 // If we're forcing a stack realignment we can't rely on just the frame
776 // info, we need to know the ABI stack alignment as well in case we
777 // have a call out.  Otherwise just make sure we have some alignment - we'll
778 // go with the minimum SlotSize.
779 uint64_t X86FrameLowering::calculateMaxStackAlign(const MachineFunction &MF) const {
780   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
781   uint64_t MaxAlign = MFI->getMaxAlignment(); // Desired stack alignment.
782   unsigned StackAlign = getStackAlignment();
783   if (MF.getFunction()->hasFnAttribute("stackrealign")) {
784     if (MFI->hasCalls())
785       MaxAlign = (StackAlign > MaxAlign) ? StackAlign : MaxAlign;
786     else if (MaxAlign < SlotSize)
787       MaxAlign = SlotSize;
788   }
789   return MaxAlign;
790 }
791
792 void X86FrameLowering::BuildStackAlignAND(MachineBasicBlock &MBB,
793                                           MachineBasicBlock::iterator MBBI,
794                                           DebugLoc DL, unsigned Reg,
795                                           uint64_t MaxAlign) const {
796   uint64_t Val = -MaxAlign;
797   unsigned AndOp = getANDriOpcode(Uses64BitFramePtr, Val);
798   MachineInstr *MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(AndOp), Reg)
799                          .addReg(Reg)
800                          .addImm(Val)
801                          .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
802
803   // The EFLAGS implicit def is dead.
804   MI->getOperand(3).setIsDead();
805 }
806
807 /// emitPrologue - Push callee-saved registers onto the stack, which
808 /// automatically adjust the stack pointer. Adjust the stack pointer to allocate
809 /// space for local variables. Also emit labels used by the exception handler to
810 /// generate the exception handling frames.
811
812 /*
813   Here's a gist of what gets emitted:
814
815   ; Establish frame pointer, if needed
816   [if needs FP]
817       push  %rbp
818       .cfi_def_cfa_offset 16
819       .cfi_offset %rbp, -16
820       .seh_pushreg %rpb
821       mov  %rsp, %rbp
822       .cfi_def_cfa_register %rbp
823
824   ; Spill general-purpose registers
825   [for all callee-saved GPRs]
826       pushq %<reg>
827       [if not needs FP]
828          .cfi_def_cfa_offset (offset from RETADDR)
829       .seh_pushreg %<reg>
830
831   ; If the required stack alignment > default stack alignment
832   ; rsp needs to be re-aligned.  This creates a "re-alignment gap"
833   ; of unknown size in the stack frame.
834   [if stack needs re-alignment]
835       and  $MASK, %rsp
836
837   ; Allocate space for locals
838   [if target is Windows and allocated space > 4096 bytes]
839       ; Windows needs special care for allocations larger
840       ; than one page.
841       mov $NNN, %rax
842       call ___chkstk_ms/___chkstk
843       sub  %rax, %rsp
844   [else]
845       sub  $NNN, %rsp
846
847   [if needs FP]
848       .seh_stackalloc (size of XMM spill slots)
849       .seh_setframe %rbp, SEHFrameOffset ; = size of all spill slots
850   [else]
851       .seh_stackalloc NNN
852
853   ; Spill XMMs
854   ; Note, that while only Windows 64 ABI specifies XMMs as callee-preserved,
855   ; they may get spilled on any platform, if the current function
856   ; calls @llvm.eh.unwind.init
857   [if needs FP]
858       [for all callee-saved XMM registers]
859           movaps  %<xmm reg>, -MMM(%rbp)
860       [for all callee-saved XMM registers]
861           .seh_savexmm %<xmm reg>, (-MMM + SEHFrameOffset)
862               ; i.e. the offset relative to (%rbp - SEHFrameOffset)
863   [else]
864       [for all callee-saved XMM registers]
865           movaps  %<xmm reg>, KKK(%rsp)
866       [for all callee-saved XMM registers]
867           .seh_savexmm %<xmm reg>, KKK
868
869   .seh_endprologue
870
871   [if needs base pointer]
872       mov  %rsp, %rbx
873       [if needs to restore base pointer]
874           mov %rsp, -MMM(%rbp)
875
876   ; Emit CFI info
877   [if needs FP]
878       [for all callee-saved registers]
879           .cfi_offset %<reg>, (offset from %rbp)
880   [else]
881        .cfi_def_cfa_offset (offset from RETADDR)
882       [for all callee-saved registers]
883           .cfi_offset %<reg>, (offset from %rsp)
884
885   Notes:
886   - .seh directives are emitted only for Windows 64 ABI
887   - .cfi directives are emitted for all other ABIs
888   - for 32-bit code, substitute %e?? registers for %r??
889 */
890
891 void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF,
892                                     MachineBasicBlock &MBB) const {
893   assert(&STI == &MF.getSubtarget<X86Subtarget>() &&
894          "MF used frame lowering for wrong subtarget");
895   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
896   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
897   const Function *Fn = MF.getFunction();
898   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
899   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
900   uint64_t MaxAlign = calculateMaxStackAlign(MF); // Desired stack alignment.
901   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();    // Number of bytes to allocate.
902   bool IsFunclet = MBB.isEHFuncletEntry();
903   bool FnHasClrFunclet =
904       MMI.hasEHFunclets() &&
905       classifyEHPersonality(Fn->getPersonalityFn()) == EHPersonality::CoreCLR;
906   bool IsClrFunclet = IsFunclet && FnHasClrFunclet;
907   bool HasFP = hasFP(MF);
908   bool IsWin64CC = STI.isCallingConvWin64(Fn->getCallingConv());
909   bool IsWin64Prologue = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
910   bool NeedsWinCFI = IsWin64Prologue && Fn->needsUnwindTableEntry();
911   bool NeedsDwarfCFI =
912       !IsWin64Prologue && (MMI.hasDebugInfo() || Fn->needsUnwindTableEntry());
913   unsigned FramePtr = TRI->getFrameRegister(MF);
914   const unsigned MachineFramePtr =
915       STI.isTarget64BitILP32()
916           ? getX86SubSuperRegister(FramePtr, MVT::i64, false)
917           : FramePtr;
918   unsigned BasePtr = TRI->getBaseRegister();
919   
920   // Debug location must be unknown since the first debug location is used
921   // to determine the end of the prologue.
922   DebugLoc DL;
923
924   // Add RETADDR move area to callee saved frame size.
925   int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
926   if (TailCallReturnAddrDelta && IsWin64Prologue)
927     report_fatal_error("Can't handle guaranteed tail call under win64 yet");
928
929   if (TailCallReturnAddrDelta < 0)
930     X86FI->setCalleeSavedFrameSize(
931       X86FI->getCalleeSavedFrameSize() - TailCallReturnAddrDelta);
932
933   bool UseStackProbe = (STI.isOSWindows() && !STI.isTargetMachO());
934
935   // The default stack probe size is 4096 if the function has no stackprobesize
936   // attribute.
937   unsigned StackProbeSize = 4096;
938   if (Fn->hasFnAttribute("stack-probe-size"))
939     Fn->getFnAttribute("stack-probe-size")
940         .getValueAsString()
941         .getAsInteger(0, StackProbeSize);
942
943   // If this is x86-64 and the Red Zone is not disabled, if we are a leaf
944   // function, and use up to 128 bytes of stack space, don't have a frame
945   // pointer, calls, or dynamic alloca then we do not need to adjust the
946   // stack pointer (we fit in the Red Zone). We also check that we don't
947   // push and pop from the stack.
948   if (Is64Bit && !Fn->hasFnAttribute(Attribute::NoRedZone) &&
949       !TRI->needsStackRealignment(MF) &&
950       !MFI->hasVarSizedObjects() && // No dynamic alloca.
951       !MFI->adjustsStack() &&       // No calls.
952       !IsWin64CC &&                 // Win64 has no Red Zone
953       !usesTheStack(MF) &&          // Don't push and pop.
954       !MF.shouldSplitStack()) {     // Regular stack
955     uint64_t MinSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
956     if (HasFP) MinSize += SlotSize;
957     StackSize = std::max(MinSize, StackSize > 128 ? StackSize - 128 : 0);
958     MFI->setStackSize(StackSize);
959   }
960
961   // Insert stack pointer adjustment for later moving of return addr.  Only
962   // applies to tail call optimized functions where the callee argument stack
963   // size is bigger than the callers.
964   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
965     BuildStackAdjustment(MBB, MBBI, DL, TailCallReturnAddrDelta,
966                          /*InEpilogue=*/false)
967         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
968   }
969
970   // Mapping for machine moves:
971   //
972   //   DST: VirtualFP AND
973   //        SRC: VirtualFP              => DW_CFA_def_cfa_offset
974   //        ELSE                        => DW_CFA_def_cfa
975   //
976   //   SRC: VirtualFP AND
977   //        DST: Register               => DW_CFA_def_cfa_register
978   //
979   //   ELSE
980   //        OFFSET < 0                  => DW_CFA_offset_extended_sf
981   //        REG < 64                    => DW_CFA_offset + Reg
982   //        ELSE                        => DW_CFA_offset_extended
983
984   uint64_t NumBytes = 0;
985   int stackGrowth = -SlotSize;
986
987   // Find the funclet establisher parameter
988   unsigned Establisher = X86::NoRegister;
989   if (IsClrFunclet)
990     Establisher = Uses64BitFramePtr ? X86::RCX : X86::ECX;
991   else if (IsFunclet)
992     Establisher = Uses64BitFramePtr ? X86::RDX : X86::EDX;
993
994   if (IsWin64Prologue && IsFunclet & !IsClrFunclet) {
995     // Immediately spill establisher into the home slot.
996     // The runtime cares about this.
997     // MOV64mr %rdx, 16(%rsp)
998     unsigned MOVmr = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64mr : X86::MOV32mr;
999     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(MOVmr)), StackPtr, true, 16)
1000         .addReg(Establisher)
1001         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1002     MBB.addLiveIn(Establisher);
1003   }
1004
1005   if (HasFP) {
1006     // Calculate required stack adjustment.
1007     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1008     // If required, include space for extra hidden slot for stashing base pointer.
1009     if (X86FI->getRestoreBasePointer())
1010       FrameSize += SlotSize;
1011
1012     NumBytes = FrameSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1013
1014     // Callee-saved registers are pushed on stack before the stack is realigned.
1015     if (TRI->needsStackRealignment(MF) && !IsWin64Prologue)
1016       NumBytes = RoundUpToAlignment(NumBytes, MaxAlign);
1017
1018     // Get the offset of the stack slot for the EBP register, which is
1019     // guaranteed to be the last slot by processFunctionBeforeFrameFinalized.
1020     // Update the frame offset adjustment.
1021     if (!IsFunclet)
1022       MFI->setOffsetAdjustment(-NumBytes);
1023     else
1024       assert(MFI->getOffsetAdjustment() == -(int)NumBytes &&
1025              "should calculate same local variable offset for funclets");
1026
1027     // Save EBP/RBP into the appropriate stack slot.
1028     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r))
1029       .addReg(MachineFramePtr, RegState::Kill)
1030       .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1031
1032     if (NeedsDwarfCFI) {
1033       // Mark the place where EBP/RBP was saved.
1034       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1035       assert(StackSize);
1036       BuildCFI(MBB, MBBI, DL,
1037                MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, 2 * stackGrowth));
1038
1039       // Change the rule for the FramePtr to be an "offset" rule.
1040       unsigned DwarfFramePtr = TRI->getDwarfRegNum(MachineFramePtr, true);
1041       BuildCFI(MBB, MBBI, DL, MCCFIInstruction::createOffset(
1042                                   nullptr, DwarfFramePtr, 2 * stackGrowth));
1043     }
1044
1045     if (NeedsWinCFI) {
1046       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_PushReg))
1047           .addImm(FramePtr)
1048           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1049     }
1050
1051     if (!IsWin64Prologue && !IsFunclet) {
1052       // Update EBP with the new base value.
1053       BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1054               TII.get(Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr),
1055               FramePtr)
1056           .addReg(StackPtr)
1057           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1058
1059       if (NeedsDwarfCFI) {
1060         // Mark effective beginning of when frame pointer becomes valid.
1061         // Define the current CFA to use the EBP/RBP register.
1062         unsigned DwarfFramePtr = TRI->getDwarfRegNum(MachineFramePtr, true);
1063         BuildCFI(MBB, MBBI, DL, MCCFIInstruction::createDefCfaRegister(
1064                                     nullptr, DwarfFramePtr));
1065       }
1066     }
1067
1068     // Mark the FramePtr as live-in in every block. Don't do this again for
1069     // funclet prologues.
1070     if (!IsFunclet) {
1071       for (MachineBasicBlock &EveryMBB : MF)
1072         EveryMBB.addLiveIn(MachineFramePtr);
1073     }
1074   } else {
1075     assert(!IsFunclet && "funclets without FPs not yet implemented");
1076     NumBytes = StackSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1077   }
1078
1079   // For EH funclets, only allocate enough space for outgoing calls. Save the
1080   // NumBytes value that we would've used for the parent frame.
1081   unsigned ParentFrameNumBytes = NumBytes;
1082   if (IsFunclet)
1083     NumBytes = getWinEHFuncletFrameSize(MF);
1084
1085   // Skip the callee-saved push instructions.
1086   bool PushedRegs = false;
1087   int StackOffset = 2 * stackGrowth;
1088
1089   while (MBBI != MBB.end() &&
1090          MBBI->getFlag(MachineInstr::FrameSetup) &&
1091          (MBBI->getOpcode() == X86::PUSH32r ||
1092           MBBI->getOpcode() == X86::PUSH64r)) {
1093     PushedRegs = true;
1094     unsigned Reg = MBBI->getOperand(0).getReg();
1095     ++MBBI;
1096
1097     if (!HasFP && NeedsDwarfCFI) {
1098       // Mark callee-saved push instruction.
1099       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1100       assert(StackSize);
1101       BuildCFI(MBB, MBBI, DL,
1102                MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, StackOffset));
1103       StackOffset += stackGrowth;
1104     }
1105
1106     if (NeedsWinCFI) {
1107       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_PushReg)).addImm(Reg).setMIFlag(
1108           MachineInstr::FrameSetup);
1109     }
1110   }
1111
1112   // Realign stack after we pushed callee-saved registers (so that we'll be
1113   // able to calculate their offsets from the frame pointer).
1114   // Don't do this for Win64, it needs to realign the stack after the prologue.
1115   if (!IsWin64Prologue && !IsFunclet && TRI->needsStackRealignment(MF)) {
1116     assert(HasFP && "There should be a frame pointer if stack is realigned.");
1117     BuildStackAlignAND(MBB, MBBI, DL, StackPtr, MaxAlign);
1118   }
1119
1120   // If there is an SUB32ri of ESP immediately before this instruction, merge
1121   // the two. This can be the case when tail call elimination is enabled and
1122   // the callee has more arguments then the caller.
1123   NumBytes -= mergeSPUpdates(MBB, MBBI, true);
1124
1125   // Adjust stack pointer: ESP -= numbytes.
1126
1127   // Windows and cygwin/mingw require a prologue helper routine when allocating
1128   // more than 4K bytes on the stack.  Windows uses __chkstk and cygwin/mingw
1129   // uses __alloca.  __alloca and the 32-bit version of __chkstk will probe the
1130   // stack and adjust the stack pointer in one go.  The 64-bit version of
1131   // __chkstk is only responsible for probing the stack.  The 64-bit prologue is
1132   // responsible for adjusting the stack pointer.  Touching the stack at 4K
1133   // increments is necessary to ensure that the guard pages used by the OS
1134   // virtual memory manager are allocated in correct sequence.
1135   uint64_t AlignedNumBytes = NumBytes;
1136   if (IsWin64Prologue && !IsFunclet && TRI->needsStackRealignment(MF))
1137     AlignedNumBytes = RoundUpToAlignment(AlignedNumBytes, MaxAlign);
1138   if (AlignedNumBytes >= StackProbeSize && UseStackProbe) {
1139     // Check whether EAX is livein for this function.
1140     bool isEAXAlive = isEAXLiveIn(MF);
1141
1142     if (isEAXAlive) {
1143       // Sanity check that EAX is not livein for this function.
1144       // It should not be, so throw an assert.
1145       assert(!Is64Bit && "EAX is livein in x64 case!");
1146
1147       // Save EAX
1148       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PUSH32r))
1149         .addReg(X86::EAX, RegState::Kill)
1150         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1151     }
1152
1153     if (Is64Bit) {
1154       // Handle the 64-bit Windows ABI case where we need to call __chkstk.
1155       // Function prologue is responsible for adjusting the stack pointer.
1156       if (isUInt<32>(NumBytes)) {
1157         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
1158             .addImm(NumBytes)
1159             .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1160       } else if (isInt<32>(NumBytes)) {
1161         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64ri32), X86::RAX)
1162             .addImm(NumBytes)
1163             .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1164       } else {
1165         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64ri), X86::RAX)
1166             .addImm(NumBytes)
1167             .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1168       }
1169     } else {
1170       // Allocate NumBytes-4 bytes on stack in case of isEAXAlive.
1171       // We'll also use 4 already allocated bytes for EAX.
1172       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
1173           .addImm(isEAXAlive ? NumBytes - 4 : NumBytes)
1174           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1175     }
1176
1177     // Call __chkstk, __chkstk_ms, or __alloca.
1178     emitStackProbe(MF, MBB, MBBI, DL, true);
1179
1180     if (isEAXAlive) {
1181       // Restore EAX
1182       MachineInstr *MI =
1183           addRegOffset(BuildMI(MF, DL, TII.get(X86::MOV32rm), X86::EAX),
1184                        StackPtr, false, NumBytes - 4);
1185       MI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1186       MBB.insert(MBBI, MI);
1187     }
1188   } else if (NumBytes) {
1189     emitSPUpdate(MBB, MBBI, -(int64_t)NumBytes, /*InEpilogue=*/false);
1190   }
1191
1192   if (NeedsWinCFI && NumBytes)
1193     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_StackAlloc))
1194         .addImm(NumBytes)
1195         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1196
1197   int SEHFrameOffset = 0;
1198   unsigned SPOrEstablisher;
1199   if (IsFunclet) {
1200     if (IsClrFunclet) {
1201       // The establisher parameter passed to a CLR funclet is actually a pointer
1202       // to the (mostly empty) frame of its nearest enclosing funclet; we have
1203       // to find the root function establisher frame by loading the PSPSym from
1204       // the intermediate frame.
1205       unsigned PSPSlotOffset = getPSPSlotOffsetFromSP(MF);
1206       MachinePointerInfo NoInfo;
1207       MBB.addLiveIn(Establisher);
1208       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64rm), Establisher),
1209                    Establisher, false, PSPSlotOffset)
1210           .addMemOperand(MF.getMachineMemOperand(
1211               NoInfo, MachineMemOperand::MOLoad, SlotSize, SlotSize));
1212       ;
1213       // Save the root establisher back into the current funclet's (mostly
1214       // empty) frame, in case a sub-funclet or the GC needs it.
1215       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), StackPtr,
1216                    false, PSPSlotOffset)
1217           .addReg(Establisher)
1218           .addMemOperand(
1219               MF.getMachineMemOperand(NoInfo, MachineMemOperand::MOStore |
1220                                                   MachineMemOperand::MOVolatile,
1221                                       SlotSize, SlotSize));
1222     }
1223     SPOrEstablisher = Establisher;
1224   } else {
1225     SPOrEstablisher = StackPtr;
1226   }
1227
1228   if (IsWin64Prologue && HasFP) {
1229     // Set RBP to a small fixed offset from RSP. In the funclet case, we base
1230     // this calculation on the incoming establisher, which holds the value of
1231     // RSP from the parent frame at the end of the prologue.
1232     SEHFrameOffset = calculateSetFPREG(ParentFrameNumBytes);
1233     if (SEHFrameOffset)
1234       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::LEA64r), FramePtr),
1235                    SPOrEstablisher, false, SEHFrameOffset);
1236     else
1237       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64rr), FramePtr)
1238           .addReg(SPOrEstablisher);
1239
1240     // If this is not a funclet, emit the CFI describing our frame pointer.
1241     if (NeedsWinCFI && !IsFunclet)
1242       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_SetFrame))
1243           .addImm(FramePtr)
1244           .addImm(SEHFrameOffset)
1245           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1246   } else if (IsFunclet && STI.is32Bit()) {
1247     // Reset EBP / ESI to something good for funclets.
1248     MBBI = restoreWin32EHStackPointers(MBB, MBBI, DL);
1249     // If we're a catch funclet, we can be returned to via catchret. Save ESP
1250     // into the registration node so that the runtime will restore it for us.
1251     if (!MBB.isCleanupFuncletEntry()) {
1252       assert(classifyEHPersonality(Fn->getPersonalityFn()) ==
1253              EHPersonality::MSVC_CXX);
1254       unsigned FrameReg;
1255       int FI = MF.getWinEHFuncInfo()->EHRegNodeFrameIndex;
1256       int64_t EHRegOffset = getFrameIndexReference(MF, FI, FrameReg);
1257       // ESP is the first field, so no extra displacement is needed.
1258       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32mr)), FrameReg,
1259                    false, EHRegOffset)
1260           .addReg(X86::ESP);
1261     }
1262   }
1263
1264   while (MBBI != MBB.end() && MBBI->getFlag(MachineInstr::FrameSetup)) {
1265     const MachineInstr *FrameInstr = &*MBBI;
1266     ++MBBI;
1267
1268     if (NeedsWinCFI) {
1269       int FI;
1270       if (unsigned Reg = TII.isStoreToStackSlot(FrameInstr, FI)) {
1271         if (X86::FR64RegClass.contains(Reg)) {
1272           unsigned IgnoredFrameReg;
1273           int Offset = getFrameIndexReference(MF, FI, IgnoredFrameReg);
1274           Offset += SEHFrameOffset;
1275
1276           BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_SaveXMM))
1277               .addImm(Reg)
1278               .addImm(Offset)
1279               .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1280         }
1281       }
1282     }
1283   }
1284
1285   if (NeedsWinCFI)
1286     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_EndPrologue))
1287         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1288
1289   if (FnHasClrFunclet && !IsFunclet) {
1290     // Save the so-called Initial-SP (i.e. the value of the stack pointer
1291     // immediately after the prolog)  into the PSPSlot so that funclets
1292     // and the GC can recover it.
1293     unsigned PSPSlotOffset = getPSPSlotOffsetFromSP(MF);
1294     auto PSPInfo = MachinePointerInfo::getFixedStack(
1295         MF, MF.getWinEHFuncInfo()->PSPSymFrameIdx);
1296     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), StackPtr, false,
1297                  PSPSlotOffset)
1298         .addReg(StackPtr)
1299         .addMemOperand(MF.getMachineMemOperand(
1300             PSPInfo, MachineMemOperand::MOStore | MachineMemOperand::MOVolatile,
1301             SlotSize, SlotSize));
1302   }
1303
1304   // Realign stack after we spilled callee-saved registers (so that we'll be
1305   // able to calculate their offsets from the frame pointer).
1306   // Win64 requires aligning the stack after the prologue.
1307   if (IsWin64Prologue && TRI->needsStackRealignment(MF)) {
1308     assert(HasFP && "There should be a frame pointer if stack is realigned.");
1309     BuildStackAlignAND(MBB, MBBI, DL, SPOrEstablisher, MaxAlign);
1310   }
1311
1312   // We already dealt with stack realignment and funclets above.
1313   if (IsFunclet && STI.is32Bit())
1314     return;
1315
1316   // If we need a base pointer, set it up here. It's whatever the value
1317   // of the stack pointer is at this point. Any variable size objects
1318   // will be allocated after this, so we can still use the base pointer
1319   // to reference locals.
1320   if (TRI->hasBasePointer(MF)) {
1321     // Update the base pointer with the current stack pointer.
1322     unsigned Opc = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr;
1323     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), BasePtr)
1324       .addReg(SPOrEstablisher)
1325       .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1326     if (X86FI->getRestoreBasePointer()) {
1327       // Stash value of base pointer.  Saving RSP instead of EBP shortens
1328       // dependence chain. Used by SjLj EH.
1329       unsigned Opm = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64mr : X86::MOV32mr;
1330       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opm)),
1331                    FramePtr, true, X86FI->getRestoreBasePointerOffset())
1332         .addReg(SPOrEstablisher)
1333         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1334     }
1335
1336     if (X86FI->getHasSEHFramePtrSave() && !IsFunclet) {
1337       // Stash the value of the frame pointer relative to the base pointer for
1338       // Win32 EH. This supports Win32 EH, which does the inverse of the above:
1339       // it recovers the frame pointer from the base pointer rather than the
1340       // other way around.
1341       unsigned Opm = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64mr : X86::MOV32mr;
1342       unsigned UsedReg;
1343       int Offset =
1344           getFrameIndexReference(MF, X86FI->getSEHFramePtrSaveIndex(), UsedReg);
1345       assert(UsedReg == BasePtr);
1346       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opm)), UsedReg, true, Offset)
1347           .addReg(FramePtr)
1348           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1349     }
1350   }
1351
1352   if (((!HasFP && NumBytes) || PushedRegs) && NeedsDwarfCFI) {
1353     // Mark end of stack pointer adjustment.
1354     if (!HasFP && NumBytes) {
1355       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1356       assert(StackSize);
1357       BuildCFI(MBB, MBBI, DL, MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(
1358                                   nullptr, -StackSize + stackGrowth));
1359     }
1360
1361     // Emit DWARF info specifying the offsets of the callee-saved registers.
1362     if (PushedRegs)
1363       emitCalleeSavedFrameMoves(MBB, MBBI, DL);
1364   }
1365 }
1366
1367 bool X86FrameLowering::canUseLEAForSPInEpilogue(
1368     const MachineFunction &MF) const {
1369   // We can't use LEA instructions for adjusting the stack pointer if this is a
1370   // leaf function in the Win64 ABI.  Only ADD instructions may be used to
1371   // deallocate the stack.
1372   // This means that we can use LEA for SP in two situations:
1373   // 1. We *aren't* using the Win64 ABI which means we are free to use LEA.
1374   // 2. We *have* a frame pointer which means we are permitted to use LEA.
1375   return !MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI() || hasFP(MF);
1376 }
1377
1378 static bool isFuncletReturnInstr(MachineInstr *MI) {
1379   switch (MI->getOpcode()) {
1380   case X86::CATCHRET:
1381   case X86::CLEANUPRET:
1382     return true;
1383   default:
1384     return false;
1385   }
1386   llvm_unreachable("impossible");
1387 }
1388
1389 // CLR funclets use a special "Previous Stack Pointer Symbol" slot on the
1390 // stack. It holds a pointer to the bottom of the root function frame.  The
1391 // establisher frame pointer passed to a nested funclet may point to the
1392 // (mostly empty) frame of its parent funclet, but it will need to find
1393 // the frame of the root function to access locals.  To facilitate this,
1394 // every funclet copies the pointer to the bottom of the root function
1395 // frame into a PSPSym slot in its own (mostly empty) stack frame. Using the
1396 // same offset for the PSPSym in the root function frame that's used in the
1397 // funclets' frames allows each funclet to dynamically accept any ancestor
1398 // frame as its establisher argument (the runtime doesn't guarantee the
1399 // immediate parent for some reason lost to history), and also allows the GC,
1400 // which uses the PSPSym for some bookkeeping, to find it in any funclet's
1401 // frame with only a single offset reported for the entire method.
1402 unsigned
1403 X86FrameLowering::getPSPSlotOffsetFromSP(const MachineFunction &MF) const {
1404   const WinEHFuncInfo &Info = *MF.getWinEHFuncInfo();
1405   // getFrameIndexReferenceFromSP has an out ref parameter for the stack
1406   // pointer register; pass a dummy that we ignore
1407   unsigned SPReg;
1408   int Offset = getFrameIndexReferenceFromSP(MF, Info.PSPSymFrameIdx, SPReg);
1409   assert(Offset >= 0);
1410   return static_cast<unsigned>(Offset);
1411 }
1412
1413 unsigned
1414 X86FrameLowering::getWinEHFuncletFrameSize(const MachineFunction &MF) const {
1415   // This is the size of the pushed CSRs.
1416   unsigned CSSize =
1417       MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getCalleeSavedFrameSize();
1418   // This is the amount of stack a funclet needs to allocate.
1419   unsigned UsedSize;
1420   EHPersonality Personality =
1421       classifyEHPersonality(MF.getFunction()->getPersonalityFn());
1422   if (Personality == EHPersonality::CoreCLR) {
1423     // CLR funclets need to hold enough space to include the PSPSym, at the
1424     // same offset from the stack pointer (immediately after the prolog) as it
1425     // resides at in the main function.
1426     UsedSize = getPSPSlotOffsetFromSP(MF) + SlotSize;
1427   } else {
1428     // Other funclets just need enough stack for outgoing call arguments.
1429     UsedSize = MF.getFrameInfo()->getMaxCallFrameSize();
1430   }
1431   // RBP is not included in the callee saved register block. After pushing RBP,
1432   // everything is 16 byte aligned. Everything we allocate before an outgoing
1433   // call must also be 16 byte aligned.
1434   unsigned FrameSizeMinusRBP =
1435       RoundUpToAlignment(CSSize + UsedSize, getStackAlignment());
1436   // Subtract out the size of the callee saved registers. This is how much stack
1437   // each funclet will allocate.
1438   return FrameSizeMinusRBP - CSSize;
1439 }
1440
1441 void X86FrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
1442                                     MachineBasicBlock &MBB) const {
1443   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1444   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1445   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.getFirstTerminator();
1446   DebugLoc DL;
1447   if (MBBI != MBB.end())
1448     DL = MBBI->getDebugLoc();
1449   // standard x86_64 and NaCl use 64-bit frame/stack pointers, x32 - 32-bit.
1450   const bool Is64BitILP32 = STI.isTarget64BitILP32();
1451   unsigned FramePtr = TRI->getFrameRegister(MF);
1452   unsigned MachineFramePtr =
1453       Is64BitILP32 ? getX86SubSuperRegister(FramePtr, MVT::i64, false)
1454                    : FramePtr;
1455
1456   bool IsWin64Prologue = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
1457   bool NeedsWinCFI =
1458       IsWin64Prologue && MF.getFunction()->needsUnwindTableEntry();
1459   bool IsFunclet = isFuncletReturnInstr(MBBI);
1460   MachineBasicBlock *TargetMBB = nullptr;
1461
1462   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo.
1463   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1464   uint64_t MaxAlign = calculateMaxStackAlign(MF);
1465   unsigned CSSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1466   uint64_t NumBytes = 0;
1467
1468   if (MBBI->getOpcode() == X86::CATCHRET) {
1469     // SEH shouldn't use catchret.
1470     assert(!isAsynchronousEHPersonality(
1471                classifyEHPersonality(MF.getFunction()->getPersonalityFn())) &&
1472            "SEH should not use CATCHRET");
1473
1474     NumBytes = getWinEHFuncletFrameSize(MF);
1475     assert(hasFP(MF) && "EH funclets without FP not yet implemented");
1476     TargetMBB = MBBI->getOperand(0).getMBB();
1477
1478     // Pop EBP.
1479     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r),
1480             MachineFramePtr)
1481         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1482   } else if (MBBI->getOpcode() == X86::CLEANUPRET) {
1483     NumBytes = getWinEHFuncletFrameSize(MF);
1484     assert(hasFP(MF) && "EH funclets without FP not yet implemented");
1485     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r),
1486             MachineFramePtr)
1487         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1488   } else if (hasFP(MF)) {
1489     // Calculate required stack adjustment.
1490     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1491     NumBytes = FrameSize - CSSize;
1492
1493     // Callee-saved registers were pushed on stack before the stack was
1494     // realigned.
1495     if (TRI->needsStackRealignment(MF) && !IsWin64Prologue)
1496       NumBytes = RoundUpToAlignment(FrameSize, MaxAlign);
1497
1498     // Pop EBP.
1499     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1500             TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r), MachineFramePtr)
1501         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1502   } else {
1503     NumBytes = StackSize - CSSize;
1504   }
1505   uint64_t SEHStackAllocAmt = NumBytes;
1506
1507   // Skip the callee-saved pop instructions.
1508   while (MBBI != MBB.begin()) {
1509     MachineBasicBlock::iterator PI = std::prev(MBBI);
1510     unsigned Opc = PI->getOpcode();
1511
1512     if ((Opc != X86::POP32r || !PI->getFlag(MachineInstr::FrameDestroy)) &&
1513         (Opc != X86::POP64r || !PI->getFlag(MachineInstr::FrameDestroy)) &&
1514         Opc != X86::DBG_VALUE && !PI->isTerminator())
1515       break;
1516
1517     --MBBI;
1518   }
1519   MachineBasicBlock::iterator FirstCSPop = MBBI;
1520
1521   if (TargetMBB) {
1522     // Fill EAX/RAX with the address of the target block.
1523     unsigned ReturnReg = STI.is64Bit() ? X86::RAX : X86::EAX;
1524     if (STI.is64Bit()) {
1525       // LEA64r TargetMBB(%rip), %rax
1526       BuildMI(MBB, FirstCSPop, DL, TII.get(X86::LEA64r), ReturnReg)
1527           .addReg(X86::RIP)
1528           .addImm(0)
1529           .addReg(0)
1530           .addMBB(TargetMBB)
1531           .addReg(0);
1532     } else {
1533       // MOV32ri $TargetMBB, %eax
1534       BuildMI(MBB, FirstCSPop, DL, TII.get(X86::MOV32ri), ReturnReg)
1535           .addMBB(TargetMBB);
1536     }
1537     // Record that we've taken the address of TargetMBB and no longer just
1538     // reference it in a terminator.
1539     TargetMBB->setHasAddressTaken();
1540   }
1541
1542   if (MBBI != MBB.end())
1543     DL = MBBI->getDebugLoc();
1544
1545   // If there is an ADD32ri or SUB32ri of ESP immediately before this
1546   // instruction, merge the two instructions.
1547   if (NumBytes || MFI->hasVarSizedObjects())
1548     NumBytes += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, true);
1549
1550   // If dynamic alloca is used, then reset esp to point to the last callee-saved
1551   // slot before popping them off! Same applies for the case, when stack was
1552   // realigned. Don't do this if this was a funclet epilogue, since the funclets
1553   // will not do realignment or dynamic stack allocation.
1554   if ((TRI->needsStackRealignment(MF) || MFI->hasVarSizedObjects()) &&
1555       !IsFunclet) {
1556     if (TRI->needsStackRealignment(MF))
1557       MBBI = FirstCSPop;
1558     unsigned SEHFrameOffset = calculateSetFPREG(SEHStackAllocAmt);
1559     uint64_t LEAAmount =
1560         IsWin64Prologue ? SEHStackAllocAmt - SEHFrameOffset : -CSSize;
1561
1562     // There are only two legal forms of epilogue:
1563     // - add SEHAllocationSize, %rsp
1564     // - lea SEHAllocationSize(%FramePtr), %rsp
1565     //
1566     // 'mov %FramePtr, %rsp' will not be recognized as an epilogue sequence.
1567     // However, we may use this sequence if we have a frame pointer because the
1568     // effects of the prologue can safely be undone.
1569     if (LEAAmount != 0) {
1570       unsigned Opc = getLEArOpcode(Uses64BitFramePtr);
1571       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr),
1572                    FramePtr, false, LEAAmount);
1573       --MBBI;
1574     } else {
1575       unsigned Opc = (Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr);
1576       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
1577         .addReg(FramePtr);
1578       --MBBI;
1579     }
1580   } else if (NumBytes) {
1581     // Adjust stack pointer back: ESP += numbytes.
1582     emitSPUpdate(MBB, MBBI, NumBytes, /*InEpilogue=*/true);
1583     --MBBI;
1584   }
1585
1586   // Windows unwinder will not invoke function's exception handler if IP is
1587   // either in prologue or in epilogue.  This behavior causes a problem when a
1588   // call immediately precedes an epilogue, because the return address points
1589   // into the epilogue.  To cope with that, we insert an epilogue marker here,
1590   // then replace it with a 'nop' if it ends up immediately after a CALL in the
1591   // final emitted code.
1592   if (NeedsWinCFI)
1593     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_Epilogue));
1594
1595   // Add the return addr area delta back since we are not tail calling.
1596   int Offset = -1 * X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1597   assert(Offset >= 0 && "TCDelta should never be positive");
1598   if (Offset) {
1599     MBBI = MBB.getFirstTerminator();
1600
1601     // Check for possible merge with preceding ADD instruction.
1602     Offset += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, true);
1603     emitSPUpdate(MBB, MBBI, Offset, /*InEpilogue=*/true);
1604   }
1605 }
1606
1607 // NOTE: this only has a subset of the full frame index logic. In
1608 // particular, the FI < 0 and AfterFPPop logic is handled in
1609 // X86RegisterInfo::eliminateFrameIndex, but not here. Possibly
1610 // (probably?) it should be moved into here.
1611 int X86FrameLowering::getFrameIndexReference(const MachineFunction &MF, int FI,
1612                                              unsigned &FrameReg) const {
1613   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1614
1615   // We can't calculate offset from frame pointer if the stack is realigned,
1616   // so enforce usage of stack/base pointer.  The base pointer is used when we
1617   // have dynamic allocas in addition to dynamic realignment.
1618   if (TRI->hasBasePointer(MF))
1619     FrameReg = TRI->getBaseRegister();
1620   else if (TRI->needsStackRealignment(MF))
1621     FrameReg = TRI->getStackRegister();
1622   else
1623     FrameReg = TRI->getFrameRegister(MF);
1624
1625   // Offset will hold the offset from the stack pointer at function entry to the
1626   // object.
1627   // We need to factor in additional offsets applied during the prologue to the
1628   // frame, base, and stack pointer depending on which is used.
1629   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) - getOffsetOfLocalArea();
1630   const X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1631   unsigned CSSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1632   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1633   bool HasFP = hasFP(MF);
1634   bool IsWin64Prologue = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
1635   int64_t FPDelta = 0;
1636
1637   if (IsWin64Prologue) {
1638     assert(!MFI->hasCalls() || (StackSize % 16) == 8);
1639
1640     // Calculate required stack adjustment.
1641     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1642     // If required, include space for extra hidden slot for stashing base pointer.
1643     if (X86FI->getRestoreBasePointer())
1644       FrameSize += SlotSize;
1645     uint64_t NumBytes = FrameSize - CSSize;
1646
1647     uint64_t SEHFrameOffset = calculateSetFPREG(NumBytes);
1648     if (FI && FI == X86FI->getFAIndex())
1649       return -SEHFrameOffset;
1650
1651     // FPDelta is the offset from the "traditional" FP location of the old base
1652     // pointer followed by return address and the location required by the
1653     // restricted Win64 prologue.
1654     // Add FPDelta to all offsets below that go through the frame pointer.
1655     FPDelta = FrameSize - SEHFrameOffset;
1656     assert((!MFI->hasCalls() || (FPDelta % 16) == 0) &&
1657            "FPDelta isn't aligned per the Win64 ABI!");
1658   }
1659
1660
1661   if (TRI->hasBasePointer(MF)) {
1662     assert(HasFP && "VLAs and dynamic stack realign, but no FP?!");
1663     if (FI < 0) {
1664       // Skip the saved EBP.
1665       return Offset + SlotSize + FPDelta;
1666     } else {
1667       assert((-(Offset + StackSize)) % MFI->getObjectAlignment(FI) == 0);
1668       return Offset + StackSize;
1669     }
1670   } else if (TRI->needsStackRealignment(MF)) {
1671     if (FI < 0) {
1672       // Skip the saved EBP.
1673       return Offset + SlotSize + FPDelta;
1674     } else {
1675       assert((-(Offset + StackSize)) % MFI->getObjectAlignment(FI) == 0);
1676       return Offset + StackSize;
1677     }
1678     // FIXME: Support tail calls
1679   } else {
1680     if (!HasFP)
1681       return Offset + StackSize;
1682
1683     // Skip the saved EBP.
1684     Offset += SlotSize;
1685
1686     // Skip the RETADDR move area
1687     int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1688     if (TailCallReturnAddrDelta < 0)
1689       Offset -= TailCallReturnAddrDelta;
1690   }
1691
1692   return Offset + FPDelta;
1693 }
1694
1695 // Simplified from getFrameIndexReference keeping only StackPointer cases
1696 int X86FrameLowering::getFrameIndexReferenceFromSP(const MachineFunction &MF,
1697                                                    int FI,
1698                                                    unsigned &FrameReg) const {
1699   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1700   // Does not include any dynamic realign.
1701   const uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1702   {
1703 #ifndef NDEBUG
1704     // LLVM arranges the stack as follows:
1705     //   ...
1706     //   ARG2
1707     //   ARG1
1708     //   RETADDR
1709     //   PUSH RBP   <-- RBP points here
1710     //   PUSH CSRs
1711     //   ~~~~~~~    <-- possible stack realignment (non-win64)
1712     //   ...
1713     //   STACK OBJECTS
1714     //   ...        <-- RSP after prologue points here
1715     //   ~~~~~~~    <-- possible stack realignment (win64)
1716     //
1717     // if (hasVarSizedObjects()):
1718     //   ...        <-- "base pointer" (ESI/RBX) points here
1719     //   DYNAMIC ALLOCAS
1720     //   ...        <-- RSP points here
1721     //
1722     // Case 1: In the simple case of no stack realignment and no dynamic
1723     // allocas, both "fixed" stack objects (arguments and CSRs) are addressable
1724     // with fixed offsets from RSP.
1725     //
1726     // Case 2: In the case of stack realignment with no dynamic allocas, fixed
1727     // stack objects are addressed with RBP and regular stack objects with RSP.
1728     //
1729     // Case 3: In the case of dynamic allocas and stack realignment, RSP is used
1730     // to address stack arguments for outgoing calls and nothing else. The "base
1731     // pointer" points to local variables, and RBP points to fixed objects.
1732     //
1733     // In cases 2 and 3, we can only answer for non-fixed stack objects, and the
1734     // answer we give is relative to the SP after the prologue, and not the
1735     // SP in the middle of the function.
1736
1737     assert((!MFI->isFixedObjectIndex(FI) || !TRI->needsStackRealignment(MF) ||
1738             STI.isTargetWin64()) &&
1739            "offset from fixed object to SP is not static");
1740
1741     // We don't handle tail calls, and shouldn't be seeing them either.
1742     int TailCallReturnAddrDelta =
1743         MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getTCReturnAddrDelta();
1744     assert(!(TailCallReturnAddrDelta < 0) && "we don't handle this case!");
1745 #endif
1746   }
1747
1748   // Fill in FrameReg output argument.
1749   FrameReg = TRI->getStackRegister();
1750
1751   // This is how the math works out:
1752   //
1753   //  %rsp grows (i.e. gets lower) left to right. Each box below is
1754   //  one word (eight bytes).  Obj0 is the stack slot we're trying to
1755   //  get to.
1756   //
1757   //    ----------------------------------
1758   //    | BP | Obj0 | Obj1 | ... | ObjN |
1759   //    ----------------------------------
1760   //    ^    ^      ^                   ^
1761   //    A    B      C                   E
1762   //
1763   // A is the incoming stack pointer.
1764   // (B - A) is the local area offset (-8 for x86-64) [1]
1765   // (C - A) is the Offset returned by MFI->getObjectOffset for Obj0 [2]
1766   //
1767   // |(E - B)| is the StackSize (absolute value, positive).  For a
1768   // stack that grown down, this works out to be (B - E). [3]
1769   //
1770   // E is also the value of %rsp after stack has been set up, and we
1771   // want (C - E) -- the value we can add to %rsp to get to Obj0.  Now
1772   // (C - E) == (C - A) - (B - A) + (B - E)
1773   //            { Using [1], [2] and [3] above }
1774   //         == getObjectOffset - LocalAreaOffset + StackSize
1775   //
1776
1777   // Get the Offset from the StackPointer
1778   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) - getOffsetOfLocalArea();
1779
1780   return Offset + StackSize;
1781 }
1782
1783 bool X86FrameLowering::assignCalleeSavedSpillSlots(
1784     MachineFunction &MF, const TargetRegisterInfo *TRI,
1785     std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
1786   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1787   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1788
1789   unsigned CalleeSavedFrameSize = 0;
1790   int SpillSlotOffset = getOffsetOfLocalArea() + X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1791
1792   if (hasFP(MF)) {
1793     // emitPrologue always spills frame register the first thing.
1794     SpillSlotOffset -= SlotSize;
1795     MFI->CreateFixedSpillStackObject(SlotSize, SpillSlotOffset);
1796
1797     // Since emitPrologue and emitEpilogue will handle spilling and restoring of
1798     // the frame register, we can delete it from CSI list and not have to worry
1799     // about avoiding it later.
1800     unsigned FPReg = TRI->getFrameRegister(MF);
1801     for (unsigned i = 0; i < CSI.size(); ++i) {
1802       if (TRI->regsOverlap(CSI[i].getReg(),FPReg)) {
1803         CSI.erase(CSI.begin() + i);
1804         break;
1805       }
1806     }
1807   }
1808
1809   // Assign slots for GPRs. It increases frame size.
1810   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1811     unsigned Reg = CSI[i - 1].getReg();
1812
1813     if (!X86::GR64RegClass.contains(Reg) && !X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1814       continue;
1815
1816     SpillSlotOffset -= SlotSize;
1817     CalleeSavedFrameSize += SlotSize;
1818
1819     int SlotIndex = MFI->CreateFixedSpillStackObject(SlotSize, SpillSlotOffset);
1820     CSI[i - 1].setFrameIdx(SlotIndex);
1821   }
1822
1823   X86FI->setCalleeSavedFrameSize(CalleeSavedFrameSize);
1824
1825   // Assign slots for XMMs.
1826   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1827     unsigned Reg = CSI[i - 1].getReg();
1828     if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) || X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1829       continue;
1830
1831     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
1832     // ensure alignment
1833     SpillSlotOffset -= std::abs(SpillSlotOffset) % RC->getAlignment();
1834     // spill into slot
1835     SpillSlotOffset -= RC->getSize();
1836     int SlotIndex =
1837         MFI->CreateFixedSpillStackObject(RC->getSize(), SpillSlotOffset);
1838     CSI[i - 1].setFrameIdx(SlotIndex);
1839     MFI->ensureMaxAlignment(RC->getAlignment());
1840   }
1841
1842   return true;
1843 }
1844
1845 bool X86FrameLowering::spillCalleeSavedRegisters(
1846     MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MI,
1847     const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
1848     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1849   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
1850
1851   // Don't save CSRs in 32-bit EH funclets. The caller saves EBX, EBP, ESI, EDI
1852   // for us, and there are no XMM CSRs on Win32.
1853   if (MBB.isEHFuncletEntry() && STI.is32Bit() && STI.isOSWindows())
1854     return true;
1855
1856   // Push GPRs. It increases frame size.
1857   unsigned Opc = STI.is64Bit() ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r;
1858   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1859     unsigned Reg = CSI[i - 1].getReg();
1860
1861     if (!X86::GR64RegClass.contains(Reg) && !X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1862       continue;
1863     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
1864     MBB.addLiveIn(Reg);
1865
1866     BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc)).addReg(Reg, RegState::Kill)
1867       .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1868   }
1869
1870   // Make XMM regs spilled. X86 does not have ability of push/pop XMM.
1871   // It can be done by spilling XMMs to stack frame.
1872   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1873     unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
1874     if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) || X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1875       continue;
1876     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
1877     MBB.addLiveIn(Reg);
1878     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
1879
1880     TII.storeRegToStackSlot(MBB, MI, Reg, true, CSI[i - 1].getFrameIdx(), RC,
1881                             TRI);
1882     --MI;
1883     MI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1884     ++MI;
1885   }
1886
1887   return true;
1888 }
1889
1890 bool X86FrameLowering::restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
1891                                                MachineBasicBlock::iterator MI,
1892                                         const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
1893                                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1894   if (CSI.empty())
1895     return false;
1896
1897   if (isFuncletReturnInstr(MI) && STI.isOSWindows()) {
1898     // Don't restore CSRs in 32-bit EH funclets. Matches
1899     // spillCalleeSavedRegisters.
1900     if (STI.is32Bit())
1901       return true;
1902     // Don't restore CSRs before an SEH catchret. SEH except blocks do not form
1903     // funclets. emitEpilogue transforms these to normal jumps.
1904     if (MI->getOpcode() == X86::CATCHRET) {
1905       const Function *Func = MBB.getParent()->getFunction();
1906       bool IsSEH = isAsynchronousEHPersonality(
1907           classifyEHPersonality(Func->getPersonalityFn()));
1908       if (IsSEH)
1909         return true;
1910     }
1911   }
1912
1913   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
1914
1915   // Reload XMMs from stack frame.
1916   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
1917     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
1918     if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) ||
1919         X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1920       continue;
1921
1922     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
1923     TII.loadRegFromStackSlot(MBB, MI, Reg, CSI[i].getFrameIdx(), RC, TRI);
1924   }
1925
1926   // POP GPRs.
1927   unsigned Opc = STI.is64Bit() ? X86::POP64r : X86::POP32r;
1928   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
1929     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
1930     if (!X86::GR64RegClass.contains(Reg) &&
1931         !X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1932       continue;
1933
1934     BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc), Reg)
1935         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1936   }
1937   return true;
1938 }
1939
1940 void X86FrameLowering::determineCalleeSaves(MachineFunction &MF,
1941                                             BitVector &SavedRegs,
1942                                             RegScavenger *RS) const {
1943   TargetFrameLowering::determineCalleeSaves(MF, SavedRegs, RS);
1944
1945   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1946
1947   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1948   int64_t TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1949
1950   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
1951     // create RETURNADDR area
1952     //   arg
1953     //   arg
1954     //   RETADDR
1955     //   { ...
1956     //     RETADDR area
1957     //     ...
1958     //   }
1959     //   [EBP]
1960     MFI->CreateFixedObject(-TailCallReturnAddrDelta,
1961                            TailCallReturnAddrDelta - SlotSize, true);
1962   }
1963
1964   // Spill the BasePtr if it's used.
1965   if (TRI->hasBasePointer(MF)) {
1966     SavedRegs.set(TRI->getBaseRegister());
1967
1968     // Allocate a spill slot for EBP if we have a base pointer and EH funclets.
1969     if (MF.getMMI().hasEHFunclets()) {
1970       int FI = MFI->CreateSpillStackObject(SlotSize, SlotSize);
1971       X86FI->setHasSEHFramePtrSave(true);
1972       X86FI->setSEHFramePtrSaveIndex(FI);
1973     }
1974   }
1975 }
1976
1977 static bool
1978 HasNestArgument(const MachineFunction *MF) {
1979   const Function *F = MF->getFunction();
1980   for (Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1981        I != E; I++) {
1982     if (I->hasNestAttr())
1983       return true;
1984   }
1985   return false;
1986 }
1987
1988 /// GetScratchRegister - Get a temp register for performing work in the
1989 /// segmented stack and the Erlang/HiPE stack prologue. Depending on platform
1990 /// and the properties of the function either one or two registers will be
1991 /// needed. Set primary to true for the first register, false for the second.
1992 static unsigned
1993 GetScratchRegister(bool Is64Bit, bool IsLP64, const MachineFunction &MF, bool Primary) {
1994   CallingConv::ID CallingConvention = MF.getFunction()->getCallingConv();
1995
1996   // Erlang stuff.
1997   if (CallingConvention == CallingConv::HiPE) {
1998     if (Is64Bit)
1999       return Primary ? X86::R14 : X86::R13;
2000     else
2001       return Primary ? X86::EBX : X86::EDI;
2002   }
2003
2004   if (Is64Bit) {
2005     if (IsLP64)
2006       return Primary ? X86::R11 : X86::R12;
2007     else
2008       return Primary ? X86::R11D : X86::R12D;
2009   }
2010
2011   bool IsNested = HasNestArgument(&MF);
2012
2013   if (CallingConvention == CallingConv::X86_FastCall ||
2014       CallingConvention == CallingConv::Fast) {
2015     if (IsNested)
2016       report_fatal_error("Segmented stacks does not support fastcall with "
2017                          "nested function.");
2018     return Primary ? X86::EAX : X86::ECX;
2019   }
2020   if (IsNested)
2021     return Primary ? X86::EDX : X86::EAX;
2022   return Primary ? X86::ECX : X86::EAX;
2023 }
2024
2025 // The stack limit in the TCB is set to this many bytes above the actual stack
2026 // limit.
2027 static const uint64_t kSplitStackAvailable = 256;
2028
2029 void X86FrameLowering::adjustForSegmentedStacks(
2030     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &PrologueMBB) const {
2031   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2032   uint64_t StackSize;
2033   unsigned TlsReg, TlsOffset;
2034   DebugLoc DL;
2035
2036   unsigned ScratchReg = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, true);
2037   assert(!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg) &&
2038          "Scratch register is live-in");
2039
2040   if (MF.getFunction()->isVarArg())
2041     report_fatal_error("Segmented stacks do not support vararg functions.");
2042   if (!STI.isTargetLinux() && !STI.isTargetDarwin() && !STI.isTargetWin32() &&
2043       !STI.isTargetWin64() && !STI.isTargetFreeBSD() &&
2044       !STI.isTargetDragonFly())
2045     report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
2046
2047   // Eventually StackSize will be calculated by a link-time pass; which will
2048   // also decide whether checking code needs to be injected into this particular
2049   // prologue.
2050   StackSize = MFI->getStackSize();
2051
2052   // Do not generate a prologue for functions with a stack of size zero
2053   if (StackSize == 0)
2054     return;
2055
2056   MachineBasicBlock *allocMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2057   MachineBasicBlock *checkMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2058   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
2059   bool IsNested = false;
2060
2061   // We need to know if the function has a nest argument only in 64 bit mode.
2062   if (Is64Bit)
2063     IsNested = HasNestArgument(&MF);
2064
2065   // The MOV R10, RAX needs to be in a different block, since the RET we emit in
2066   // allocMBB needs to be last (terminating) instruction.
2067
2068   for (const auto &LI : PrologueMBB.liveins()) {
2069     allocMBB->addLiveIn(LI);
2070     checkMBB->addLiveIn(LI);
2071   }
2072
2073   if (IsNested)
2074     allocMBB->addLiveIn(IsLP64 ? X86::R10 : X86::R10D);
2075
2076   MF.push_front(allocMBB);
2077   MF.push_front(checkMBB);
2078
2079   // When the frame size is less than 256 we just compare the stack
2080   // boundary directly to the value of the stack pointer, per gcc.
2081   bool CompareStackPointer = StackSize < kSplitStackAvailable;
2082
2083   // Read the limit off the current stacklet off the stack_guard location.
2084   if (Is64Bit) {
2085     if (STI.isTargetLinux()) {
2086       TlsReg = X86::FS;
2087       TlsOffset = IsLP64 ? 0x70 : 0x40;
2088     } else if (STI.isTargetDarwin()) {
2089       TlsReg = X86::GS;
2090       TlsOffset = 0x60 + 90*8; // See pthread_machdep.h. Steal TLS slot 90.
2091     } else if (STI.isTargetWin64()) {
2092       TlsReg = X86::GS;
2093       TlsOffset = 0x28; // pvArbitrary, reserved for application use
2094     } else if (STI.isTargetFreeBSD()) {
2095       TlsReg = X86::FS;
2096       TlsOffset = 0x18;
2097     } else if (STI.isTargetDragonFly()) {
2098       TlsReg = X86::FS;
2099       TlsOffset = 0x20; // use tls_tcb.tcb_segstack
2100     } else {
2101       report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
2102     }
2103
2104     if (CompareStackPointer)
2105       ScratchReg = IsLP64 ? X86::RSP : X86::ESP;
2106     else
2107       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(IsLP64 ? X86::LEA64r : X86::LEA64_32r), ScratchReg).addReg(X86::RSP)
2108         .addImm(1).addReg(0).addImm(-StackSize).addReg(0);
2109
2110     BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(IsLP64 ? X86::CMP64rm : X86::CMP32rm)).addReg(ScratchReg)
2111       .addReg(0).addImm(1).addReg(0).addImm(TlsOffset).addReg(TlsReg);
2112   } else {
2113     if (STI.isTargetLinux()) {
2114       TlsReg = X86::GS;
2115       TlsOffset = 0x30;
2116     } else if (STI.isTargetDarwin()) {
2117       TlsReg = X86::GS;
2118       TlsOffset = 0x48 + 90*4;
2119     } else if (STI.isTargetWin32()) {
2120       TlsReg = X86::FS;
2121       TlsOffset = 0x14; // pvArbitrary, reserved for application use
2122     } else if (STI.isTargetDragonFly()) {
2123       TlsReg = X86::FS;
2124       TlsOffset = 0x10; // use tls_tcb.tcb_segstack
2125     } else if (STI.isTargetFreeBSD()) {
2126       report_fatal_error("Segmented stacks not supported on FreeBSD i386.");
2127     } else {
2128       report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
2129     }
2130
2131     if (CompareStackPointer)
2132       ScratchReg = X86::ESP;
2133     else
2134       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::LEA32r), ScratchReg).addReg(X86::ESP)
2135         .addImm(1).addReg(0).addImm(-StackSize).addReg(0);
2136
2137     if (STI.isTargetLinux() || STI.isTargetWin32() || STI.isTargetWin64() ||
2138         STI.isTargetDragonFly()) {
2139       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::CMP32rm)).addReg(ScratchReg)
2140         .addReg(0).addImm(0).addReg(0).addImm(TlsOffset).addReg(TlsReg);
2141     } else if (STI.isTargetDarwin()) {
2142
2143       // TlsOffset doesn't fit into a mod r/m byte so we need an extra register.
2144       unsigned ScratchReg2;
2145       bool SaveScratch2;
2146       if (CompareStackPointer) {
2147         // The primary scratch register is available for holding the TLS offset.
2148         ScratchReg2 = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, true);
2149         SaveScratch2 = false;
2150       } else {
2151         // Need to use a second register to hold the TLS offset
2152         ScratchReg2 = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, false);
2153
2154         // Unfortunately, with fastcc the second scratch register may hold an
2155         // argument.
2156         SaveScratch2 = MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg2);
2157       }
2158
2159       // If Scratch2 is live-in then it needs to be saved.
2160       assert((!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg2) || SaveScratch2) &&
2161              "Scratch register is live-in and not saved");
2162
2163       if (SaveScratch2)
2164         BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::PUSH32r))
2165           .addReg(ScratchReg2, RegState::Kill);
2166
2167       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::MOV32ri), ScratchReg2)
2168         .addImm(TlsOffset);
2169       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::CMP32rm))
2170         .addReg(ScratchReg)
2171         .addReg(ScratchReg2).addImm(1).addReg(0)
2172         .addImm(0)
2173         .addReg(TlsReg);
2174
2175       if (SaveScratch2)
2176         BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::POP32r), ScratchReg2);
2177     }
2178   }
2179
2180   // This jump is taken if SP >= (Stacklet Limit + Stack Space required).
2181   // It jumps to normal execution of the function body.
2182   BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::JA_1)).addMBB(&PrologueMBB);
2183
2184   // On 32 bit we first push the arguments size and then the frame size. On 64
2185   // bit, we pass the stack frame size in r10 and the argument size in r11.
2186   if (Is64Bit) {
2187     // Functions with nested arguments use R10, so it needs to be saved across
2188     // the call to _morestack
2189
2190     const unsigned RegAX = IsLP64 ? X86::RAX : X86::EAX;
2191     const unsigned Reg10 = IsLP64 ? X86::R10 : X86::R10D;
2192     const unsigned Reg11 = IsLP64 ? X86::R11 : X86::R11D;
2193     const unsigned MOVrr = IsLP64 ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr;
2194     const unsigned MOVri = IsLP64 ? X86::MOV64ri : X86::MOV32ri;
2195
2196     if (IsNested)
2197       BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(MOVrr), RegAX).addReg(Reg10);
2198
2199     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(MOVri), Reg10)
2200       .addImm(StackSize);
2201     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(MOVri), Reg11)
2202       .addImm(X86FI->getArgumentStackSize());
2203   } else {
2204     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::PUSHi32))
2205       .addImm(X86FI->getArgumentStackSize());
2206     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::PUSHi32))
2207       .addImm(StackSize);
2208   }
2209
2210   // __morestack is in libgcc
2211   if (Is64Bit && MF.getTarget().getCodeModel() == CodeModel::Large) {
2212     // Under the large code model, we cannot assume that __morestack lives
2213     // within 2^31 bytes of the call site, so we cannot use pc-relative
2214     // addressing. We cannot perform the call via a temporary register,
2215     // as the rax register may be used to store the static chain, and all
2216     // other suitable registers may be either callee-save or used for
2217     // parameter passing. We cannot use the stack at this point either
2218     // because __morestack manipulates the stack directly.
2219     //
2220     // To avoid these issues, perform an indirect call via a read-only memory
2221     // location containing the address.
2222     //
2223     // This solution is not perfect, as it assumes that the .rodata section
2224     // is laid out within 2^31 bytes of each function body, but this seems
2225     // to be sufficient for JIT.
2226     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALL64m))
2227         .addReg(X86::RIP)
2228         .addImm(0)
2229         .addReg(0)
2230         .addExternalSymbol("__morestack_addr")
2231         .addReg(0);
2232     MF.getMMI().setUsesMorestackAddr(true);
2233   } else {
2234     if (Is64Bit)
2235       BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALL64pcrel32))
2236         .addExternalSymbol("__morestack");
2237     else
2238       BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
2239         .addExternalSymbol("__morestack");
2240   }
2241
2242   if (IsNested)
2243     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::MORESTACK_RET_RESTORE_R10));
2244   else
2245     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::MORESTACK_RET));
2246
2247   allocMBB->addSuccessor(&PrologueMBB);
2248
2249   checkMBB->addSuccessor(allocMBB);
2250   checkMBB->addSuccessor(&PrologueMBB);
2251
2252 #ifdef XDEBUG
2253   MF.verify();
2254 #endif
2255 }
2256
2257 /// Erlang programs may need a special prologue to handle the stack size they
2258 /// might need at runtime. That is because Erlang/OTP does not implement a C
2259 /// stack but uses a custom implementation of hybrid stack/heap architecture.
2260 /// (for more information see Eric Stenman's Ph.D. thesis:
2261 /// http://publications.uu.se/uu/fulltext/nbn_se_uu_diva-2688.pdf)
2262 ///
2263 /// CheckStack:
2264 ///       temp0 = sp - MaxStack
2265 ///       if( temp0 < SP_LIMIT(P) ) goto IncStack else goto OldStart
2266 /// OldStart:
2267 ///       ...
2268 /// IncStack:
2269 ///       call inc_stack   # doubles the stack space
2270 ///       temp0 = sp - MaxStack
2271 ///       if( temp0 < SP_LIMIT(P) ) goto IncStack else goto OldStart
2272 void X86FrameLowering::adjustForHiPEPrologue(
2273     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &PrologueMBB) const {
2274   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2275   DebugLoc DL;
2276   // HiPE-specific values
2277   const unsigned HipeLeafWords = 24;
2278   const unsigned CCRegisteredArgs = Is64Bit ? 6 : 5;
2279   const unsigned Guaranteed = HipeLeafWords * SlotSize;
2280   unsigned CallerStkArity = MF.getFunction()->arg_size() > CCRegisteredArgs ?
2281                             MF.getFunction()->arg_size() - CCRegisteredArgs : 0;
2282   unsigned MaxStack = MFI->getStackSize() + CallerStkArity*SlotSize + SlotSize;
2283
2284   assert(STI.isTargetLinux() &&
2285          "HiPE prologue is only supported on Linux operating systems.");
2286
2287   // Compute the largest caller's frame that is needed to fit the callees'
2288   // frames. This 'MaxStack' is computed from:
2289   //
2290   // a) the fixed frame size, which is the space needed for all spilled temps,
2291   // b) outgoing on-stack parameter areas, and
2292   // c) the minimum stack space this function needs to make available for the
2293   //    functions it calls (a tunable ABI property).
2294   if (MFI->hasCalls()) {
2295     unsigned MoreStackForCalls = 0;
2296
2297     for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), MBBE = MF.end();
2298          MBBI != MBBE; ++MBBI)
2299       for (MachineBasicBlock::iterator MI = MBBI->begin(), ME = MBBI->end();
2300            MI != ME; ++MI) {
2301         if (!MI->isCall())
2302           continue;
2303
2304         // Get callee operand.
2305         const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
2306
2307         // Only take account of global function calls (no closures etc.).
2308         if (!MO.isGlobal())
2309           continue;
2310
2311         const Function *F = dyn_cast<Function>(MO.getGlobal());
2312         if (!F)
2313           continue;
2314
2315         // Do not update 'MaxStack' for primitive and built-in functions
2316         // (encoded with names either starting with "erlang."/"bif_" or not
2317         // having a ".", such as a simple <Module>.<Function>.<Arity>, or an
2318         // "_", such as the BIF "suspend_0") as they are executed on another
2319         // stack.
2320         if (F->getName().find("erlang.") != StringRef::npos ||
2321             F->getName().find("bif_") != StringRef::npos ||
2322             F->getName().find_first_of("._") == StringRef::npos)
2323           continue;
2324
2325         unsigned CalleeStkArity =
2326           F->arg_size() > CCRegisteredArgs ? F->arg_size()-CCRegisteredArgs : 0;
2327         if (HipeLeafWords - 1 > CalleeStkArity)
2328           MoreStackForCalls = std::max(MoreStackForCalls,
2329                                (HipeLeafWords - 1 - CalleeStkArity) * SlotSize);
2330       }
2331     MaxStack += MoreStackForCalls;
2332   }
2333
2334   // If the stack frame needed is larger than the guaranteed then runtime checks
2335   // and calls to "inc_stack_0" BIF should be inserted in the assembly prologue.
2336   if (MaxStack > Guaranteed) {
2337     MachineBasicBlock *stackCheckMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2338     MachineBasicBlock *incStackMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2339
2340     for (const auto &LI : PrologueMBB.liveins()) {
2341       stackCheckMBB->addLiveIn(LI);
2342       incStackMBB->addLiveIn(LI);
2343     }
2344
2345     MF.push_front(incStackMBB);
2346     MF.push_front(stackCheckMBB);
2347
2348     unsigned ScratchReg, SPReg, PReg, SPLimitOffset;
2349     unsigned LEAop, CMPop, CALLop;
2350     if (Is64Bit) {
2351       SPReg = X86::RSP;
2352       PReg  = X86::RBP;
2353       LEAop = X86::LEA64r;
2354       CMPop = X86::CMP64rm;
2355       CALLop = X86::CALL64pcrel32;
2356       SPLimitOffset = 0x90;
2357     } else {
2358       SPReg = X86::ESP;
2359       PReg  = X86::EBP;
2360       LEAop = X86::LEA32r;
2361       CMPop = X86::CMP32rm;
2362       CALLop = X86::CALLpcrel32;
2363       SPLimitOffset = 0x4c;
2364     }
2365
2366     ScratchReg = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, true);
2367     assert(!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg) &&
2368            "HiPE prologue scratch register is live-in");
2369
2370     // Create new MBB for StackCheck:
2371     addRegOffset(BuildMI(stackCheckMBB, DL, TII.get(LEAop), ScratchReg),
2372                  SPReg, false, -MaxStack);
2373     // SPLimitOffset is in a fixed heap location (pointed by BP).
2374     addRegOffset(BuildMI(stackCheckMBB, DL, TII.get(CMPop))
2375                  .addReg(ScratchReg), PReg, false, SPLimitOffset);
2376     BuildMI(stackCheckMBB, DL, TII.get(X86::JAE_1)).addMBB(&PrologueMBB);
2377
2378     // Create new MBB for IncStack:
2379     BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(CALLop)).
2380       addExternalSymbol("inc_stack_0");
2381     addRegOffset(BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(LEAop), ScratchReg),
2382                  SPReg, false, -MaxStack);
2383     addRegOffset(BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(CMPop))
2384                  .addReg(ScratchReg), PReg, false, SPLimitOffset);
2385     BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(X86::JLE_1)).addMBB(incStackMBB);
2386
2387     stackCheckMBB->addSuccessor(&PrologueMBB, 99);
2388     stackCheckMBB->addSuccessor(incStackMBB, 1);
2389     incStackMBB->addSuccessor(&PrologueMBB, 99);
2390     incStackMBB->addSuccessor(incStackMBB, 1);
2391   }
2392 #ifdef XDEBUG
2393   MF.verify();
2394 #endif
2395 }
2396
2397 bool X86FrameLowering::adjustStackWithPops(MachineBasicBlock &MBB,
2398     MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, int Offset) const {
2399
2400   if (Offset <= 0)
2401     return false;
2402
2403   if (Offset % SlotSize)
2404     return false;
2405
2406   int NumPops = Offset / SlotSize;
2407   // This is only worth it if we have at most 2 pops.
2408   if (NumPops != 1 && NumPops != 2)
2409     return false;
2410
2411   // Handle only the trivial case where the adjustment directly follows
2412   // a call. This is the most common one, anyway.
2413   if (MBBI == MBB.begin())
2414     return false;
2415   MachineBasicBlock::iterator Prev = std::prev(MBBI);
2416   if (!Prev->isCall() || !Prev->getOperand(1).isRegMask())
2417     return false;
2418
2419   unsigned Regs[2];
2420   unsigned FoundRegs = 0;
2421
2422   auto RegMask = Prev->getOperand(1);
2423
2424   auto &RegClass =
2425       Is64Bit ? X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass : X86::GR32_NOREX_NOSPRegClass;
2426   // Try to find up to NumPops free registers.
2427   for (auto Candidate : RegClass) {
2428
2429     // Poor man's liveness:
2430     // Since we're immediately after a call, any register that is clobbered
2431     // by the call and not defined by it can be considered dead.
2432     if (!RegMask.clobbersPhysReg(Candidate))
2433       continue;
2434
2435     bool IsDef = false;
2436     for (const MachineOperand &MO : Prev->implicit_operands()) {
2437       if (MO.isReg() && MO.isDef() && MO.getReg() == Candidate) {
2438         IsDef = true;
2439         break;
2440       }
2441     }
2442
2443     if (IsDef)
2444       continue;
2445
2446     Regs[FoundRegs++] = Candidate;
2447     if (FoundRegs == (unsigned)NumPops)
2448       break;
2449   }
2450
2451   if (FoundRegs == 0)
2452     return false;
2453
2454   // If we found only one free register, but need two, reuse the same one twice.
2455   while (FoundRegs < (unsigned)NumPops)
2456     Regs[FoundRegs++] = Regs[0];
2457
2458   for (int i = 0; i < NumPops; ++i)
2459     BuildMI(MBB, MBBI, DL, 
2460             TII.get(STI.is64Bit() ? X86::POP64r : X86::POP32r), Regs[i]);
2461
2462   return true;
2463 }
2464
2465 void X86FrameLowering::
2466 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
2467                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
2468   bool reserveCallFrame = hasReservedCallFrame(MF);
2469   unsigned Opcode = I->getOpcode();
2470   bool isDestroy = Opcode == TII.getCallFrameDestroyOpcode();
2471   DebugLoc DL = I->getDebugLoc();
2472   uint64_t Amount = !reserveCallFrame ? I->getOperand(0).getImm() : 0;
2473   uint64_t InternalAmt = (isDestroy || Amount) ? I->getOperand(1).getImm() : 0;
2474   I = MBB.erase(I);
2475
2476   if (!reserveCallFrame) {
2477     // If the stack pointer can be changed after prologue, turn the
2478     // adjcallstackup instruction into a 'sub ESP, <amt>' and the
2479     // adjcallstackdown instruction into 'add ESP, <amt>'
2480
2481     // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
2482     // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
2483     // alignment boundary.
2484     unsigned StackAlign = getStackAlignment();
2485     Amount = RoundUpToAlignment(Amount, StackAlign);
2486
2487     MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
2488     const Function *Fn = MF.getFunction();
2489     bool WindowsCFI = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
2490     bool DwarfCFI = !WindowsCFI && 
2491                     (MMI.hasDebugInfo() || Fn->needsUnwindTableEntry());
2492
2493     // If we have any exception handlers in this function, and we adjust
2494     // the SP before calls, we may need to indicate this to the unwinder
2495     // using GNU_ARGS_SIZE. Note that this may be necessary even when
2496     // Amount == 0, because the preceding function may have set a non-0
2497     // GNU_ARGS_SIZE.
2498     // TODO: We don't need to reset this between subsequent functions,
2499     // if it didn't change.
2500     bool HasDwarfEHHandlers = !WindowsCFI &&
2501                               !MF.getMMI().getLandingPads().empty();
2502
2503     if (HasDwarfEHHandlers && !isDestroy &&
2504         MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getHasPushSequences())
2505       BuildCFI(MBB, I, DL,
2506                MCCFIInstruction::createGnuArgsSize(nullptr, Amount));
2507
2508     if (Amount == 0)
2509       return;
2510
2511     // Factor out the amount that gets handled inside the sequence
2512     // (Pushes of argument for frame setup, callee pops for frame destroy)
2513     Amount -= InternalAmt;
2514
2515     // If this is a callee-pop calling convention, and we're emitting precise
2516     // SP-based CFI, emit a CFA adjust for the amount the callee popped.
2517     if (isDestroy && InternalAmt && DwarfCFI && !hasFP(MF) && 
2518         MMI.usePreciseUnwindInfo())
2519       BuildCFI(MBB, I, DL, 
2520                MCCFIInstruction::createAdjustCfaOffset(nullptr, -InternalAmt));
2521
2522     if (Amount) {
2523       // Add Amount to SP to destroy a frame, and subtract to setup.
2524       int Offset = isDestroy ? Amount : -Amount;
2525
2526       if (!(Fn->optForMinSize() && 
2527             adjustStackWithPops(MBB, I, DL, Offset)))
2528         BuildStackAdjustment(MBB, I, DL, Offset, /*InEpilogue=*/false);
2529     }
2530
2531     if (DwarfCFI && !hasFP(MF)) {
2532       // If we don't have FP, but need to generate unwind information,
2533       // we need to set the correct CFA offset after the stack adjustment.
2534       // How much we adjust the CFA offset depends on whether we're emitting
2535       // CFI only for EH purposes or for debugging. EH only requires the CFA
2536       // offset to be correct at each call site, while for debugging we want
2537       // it to be more precise.
2538       int CFAOffset = Amount;
2539       if (!MMI.usePreciseUnwindInfo())
2540         CFAOffset += InternalAmt;
2541       CFAOffset = isDestroy ? -CFAOffset : CFAOffset;
2542       BuildCFI(MBB, I, DL, 
2543                MCCFIInstruction::createAdjustCfaOffset(nullptr, CFAOffset));
2544     }
2545
2546     return;
2547   }
2548
2549   if (isDestroy && InternalAmt) {
2550     // If we are performing frame pointer elimination and if the callee pops
2551     // something off the stack pointer, add it back.  We do this until we have
2552     // more advanced stack pointer tracking ability.
2553     // We are not tracking the stack pointer adjustment by the callee, so make
2554     // sure we restore the stack pointer immediately after the call, there may
2555     // be spill code inserted between the CALL and ADJCALLSTACKUP instructions.
2556     MachineBasicBlock::iterator B = MBB.begin();
2557     while (I != B && !std::prev(I)->isCall())
2558       --I;
2559     BuildStackAdjustment(MBB, I, DL, -InternalAmt, /*InEpilogue=*/false);
2560   }
2561 }
2562
2563 bool X86FrameLowering::canUseAsEpilogue(const MachineBasicBlock &MBB) const {
2564   assert(MBB.getParent() && "Block is not attached to a function!");
2565
2566   // Win64 has strict requirements in terms of epilogue and we are
2567   // not taking a chance at messing with them.
2568   // I.e., unless this block is already an exit block, we can't use
2569   // it as an epilogue.
2570   if (STI.isTargetWin64() && !MBB.succ_empty() && !MBB.isReturnBlock())
2571     return false;
2572
2573   if (canUseLEAForSPInEpilogue(*MBB.getParent()))
2574     return true;
2575
2576   // If we cannot use LEA to adjust SP, we may need to use ADD, which
2577   // clobbers the EFLAGS. Check that none of the terminators reads the
2578   // EFLAGS, and if one uses it, conservatively assume this is not
2579   // safe to insert the epilogue here.
2580   return !terminatorsNeedFlagsAsInput(MBB);
2581 }
2582
2583 MachineBasicBlock::iterator X86FrameLowering::restoreWin32EHStackPointers(
2584     MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI,
2585     DebugLoc DL, bool RestoreSP) const {
2586   assert(STI.isTargetWindowsMSVC() && "funclets only supported in MSVC env");
2587   assert(STI.isTargetWin32() && "EBP/ESI restoration only required on win32");
2588   assert(STI.is32Bit() && !Uses64BitFramePtr &&
2589          "restoring EBP/ESI on non-32-bit target");
2590
2591   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
2592   unsigned FramePtr = TRI->getFrameRegister(MF);
2593   unsigned BasePtr = TRI->getBaseRegister();
2594   WinEHFuncInfo &FuncInfo = *MF.getWinEHFuncInfo();
2595   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
2596   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2597
2598   // FIXME: Don't set FrameSetup flag in catchret case.
2599
2600   int FI = FuncInfo.EHRegNodeFrameIndex;
2601   int EHRegSize = MFI->getObjectSize(FI);
2602
2603   if (RestoreSP) {
2604     // MOV32rm -EHRegSize(%ebp), %esp
2605     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32rm), X86::ESP),
2606                  X86::EBP, true, -EHRegSize)
2607         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
2608   }
2609
2610   unsigned UsedReg;
2611   int EHRegOffset = getFrameIndexReference(MF, FI, UsedReg);
2612   int EndOffset = -EHRegOffset - EHRegSize;
2613   FuncInfo.EHRegNodeEndOffset = EndOffset;
2614
2615   if (UsedReg == FramePtr) {
2616     // ADD $offset, %ebp
2617     unsigned ADDri = getADDriOpcode(false, EndOffset);
2618     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(ADDri), FramePtr)
2619         .addReg(FramePtr)
2620         .addImm(EndOffset)
2621         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup)
2622         ->getOperand(3)
2623         .setIsDead();
2624     assert(EndOffset >= 0 &&
2625            "end of registration object above normal EBP position!");
2626   } else if (UsedReg == BasePtr) {
2627     // LEA offset(%ebp), %esi
2628     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::LEA32r), BasePtr),
2629                  FramePtr, false, EndOffset)
2630         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
2631     // MOV32rm SavedEBPOffset(%esi), %ebp
2632     assert(X86FI->getHasSEHFramePtrSave());
2633     int Offset =
2634         getFrameIndexReference(MF, X86FI->getSEHFramePtrSaveIndex(), UsedReg);
2635     assert(UsedReg == BasePtr);
2636     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32rm), FramePtr),
2637                  UsedReg, true, Offset)
2638         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
2639   } else {
2640     llvm_unreachable("32-bit frames with WinEH must use FramePtr or BasePtr");
2641   }
2642   return MBBI;
2643 }
2644
2645 unsigned X86FrameLowering::getWinEHParentFrameOffset(const MachineFunction &MF) const {
2646   // RDX, the parent frame pointer, is homed into 16(%rsp) in the prologue.
2647   unsigned Offset = 16;
2648   // RBP is immediately pushed.
2649   Offset += SlotSize;
2650   // All callee-saved registers are then pushed.
2651   Offset += MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getCalleeSavedFrameSize();
2652   // Every funclet allocates enough stack space for the largest outgoing call.
2653   Offset += getWinEHFuncletFrameSize(MF);
2654   return Offset;
2655 }
2656
2657 void X86FrameLowering::processFunctionBeforeFrameFinalized(
2658     MachineFunction &MF, RegScavenger *RS) const {
2659   // If this function isn't doing Win64-style C++ EH, we don't need to do
2660   // anything.
2661   const Function *Fn = MF.getFunction();
2662   if (!STI.is64Bit() || !MF.getMMI().hasEHFunclets() ||
2663       classifyEHPersonality(Fn->getPersonalityFn()) != EHPersonality::MSVC_CXX)
2664     return;
2665
2666   // Win64 C++ EH needs to allocate the UnwindHelp object at some fixed offset
2667   // relative to RSP after the prologue.  Find the offset of the last fixed
2668   // object, so that we can allocate a slot immediately following it. If there
2669   // were no fixed objects, use offset -SlotSize, which is immediately after the
2670   // return address. Fixed objects have negative frame indices.
2671   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2672   int64_t MinFixedObjOffset = -SlotSize;
2673   for (int I = MFI->getObjectIndexBegin(); I < 0; ++I)
2674     MinFixedObjOffset = std::min(MinFixedObjOffset, MFI->getObjectOffset(I));
2675
2676   int64_t UnwindHelpOffset = MinFixedObjOffset - SlotSize;
2677   int UnwindHelpFI =
2678       MFI->CreateFixedObject(SlotSize, UnwindHelpOffset, /*Immutable=*/false);
2679   MF.getWinEHFuncInfo()->UnwindHelpFrameIdx = UnwindHelpFI;
2680
2681   // Store -2 into UnwindHelp on function entry. We have to scan forwards past
2682   // other frame setup instructions.
2683   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
2684   auto MBBI = MBB.begin();
2685   while (MBBI != MBB.end() && MBBI->getFlag(MachineInstr::FrameSetup))
2686     ++MBBI;
2687
2688   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MBBI);
2689   addFrameReference(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64mi32)),
2690                     UnwindHelpFI)
2691       .addImm(-2);
2692 }