[WinEH] Make UnwindHelp a fixed stack object allocated after XMM CSRs
[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   }
1250
1251   while (MBBI != MBB.end() && MBBI->getFlag(MachineInstr::FrameSetup)) {
1252     const MachineInstr *FrameInstr = &*MBBI;
1253     ++MBBI;
1254
1255     if (NeedsWinCFI) {
1256       int FI;
1257       if (unsigned Reg = TII.isStoreToStackSlot(FrameInstr, FI)) {
1258         if (X86::FR64RegClass.contains(Reg)) {
1259           unsigned IgnoredFrameReg;
1260           int Offset = getFrameIndexReference(MF, FI, IgnoredFrameReg);
1261           Offset += SEHFrameOffset;
1262
1263           BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_SaveXMM))
1264               .addImm(Reg)
1265               .addImm(Offset)
1266               .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1267         }
1268       }
1269     }
1270   }
1271
1272   if (NeedsWinCFI)
1273     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_EndPrologue))
1274         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1275
1276   if (FnHasClrFunclet && !IsFunclet) {
1277     // Save the so-called Initial-SP (i.e. the value of the stack pointer
1278     // immediately after the prolog)  into the PSPSlot so that funclets
1279     // and the GC can recover it.
1280     unsigned PSPSlotOffset = getPSPSlotOffsetFromSP(MF);
1281     auto PSPInfo = MachinePointerInfo::getFixedStack(
1282         MF, MF.getMMI().getWinEHFuncInfo(Fn).PSPSymFrameIdx);
1283     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), StackPtr, false,
1284                  PSPSlotOffset)
1285         .addReg(StackPtr)
1286         .addMemOperand(MF.getMachineMemOperand(
1287             PSPInfo, MachineMemOperand::MOStore | MachineMemOperand::MOVolatile,
1288             SlotSize, SlotSize));
1289   }
1290
1291   // Realign stack after we spilled callee-saved registers (so that we'll be
1292   // able to calculate their offsets from the frame pointer).
1293   // Win64 requires aligning the stack after the prologue.
1294   if (IsWin64Prologue && TRI->needsStackRealignment(MF)) {
1295     assert(HasFP && "There should be a frame pointer if stack is realigned.");
1296     BuildStackAlignAND(MBB, MBBI, DL, SPOrEstablisher, MaxAlign);
1297   }
1298
1299   // We already dealt with stack realignment and funclets above.
1300   if (IsFunclet && STI.is32Bit())
1301     return;
1302
1303   // If we need a base pointer, set it up here. It's whatever the value
1304   // of the stack pointer is at this point. Any variable size objects
1305   // will be allocated after this, so we can still use the base pointer
1306   // to reference locals.
1307   if (TRI->hasBasePointer(MF)) {
1308     // Update the base pointer with the current stack pointer.
1309     unsigned Opc = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr;
1310     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), BasePtr)
1311       .addReg(SPOrEstablisher)
1312       .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1313     if (X86FI->getRestoreBasePointer()) {
1314       // Stash value of base pointer.  Saving RSP instead of EBP shortens
1315       // dependence chain. Used by SjLj EH.
1316       unsigned Opm = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64mr : X86::MOV32mr;
1317       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opm)),
1318                    FramePtr, true, X86FI->getRestoreBasePointerOffset())
1319         .addReg(SPOrEstablisher)
1320         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1321     }
1322
1323     if (X86FI->getHasSEHFramePtrSave() && !IsFunclet) {
1324       // Stash the value of the frame pointer relative to the base pointer for
1325       // Win32 EH. This supports Win32 EH, which does the inverse of the above:
1326       // it recovers the frame pointer from the base pointer rather than the
1327       // other way around.
1328       unsigned Opm = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64mr : X86::MOV32mr;
1329       unsigned UsedReg;
1330       int Offset =
1331           getFrameIndexReference(MF, X86FI->getSEHFramePtrSaveIndex(), UsedReg);
1332       assert(UsedReg == BasePtr);
1333       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opm)), UsedReg, true, Offset)
1334           .addReg(FramePtr)
1335           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1336     }
1337   }
1338
1339   if (((!HasFP && NumBytes) || PushedRegs) && NeedsDwarfCFI) {
1340     // Mark end of stack pointer adjustment.
1341     if (!HasFP && NumBytes) {
1342       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1343       assert(StackSize);
1344       BuildCFI(MBB, MBBI, DL, MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(
1345                                   nullptr, -StackSize + stackGrowth));
1346     }
1347
1348     // Emit DWARF info specifying the offsets of the callee-saved registers.
1349     if (PushedRegs)
1350       emitCalleeSavedFrameMoves(MBB, MBBI, DL);
1351   }
1352 }
1353
1354 bool X86FrameLowering::canUseLEAForSPInEpilogue(
1355     const MachineFunction &MF) const {
1356   // We can't use LEA instructions for adjusting the stack pointer if this is a
1357   // leaf function in the Win64 ABI.  Only ADD instructions may be used to
1358   // deallocate the stack.
1359   // This means that we can use LEA for SP in two situations:
1360   // 1. We *aren't* using the Win64 ABI which means we are free to use LEA.
1361   // 2. We *have* a frame pointer which means we are permitted to use LEA.
1362   return !MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI() || hasFP(MF);
1363 }
1364
1365 static bool isFuncletReturnInstr(MachineInstr *MI) {
1366   switch (MI->getOpcode()) {
1367   case X86::CATCHRET:
1368   case X86::CLEANUPRET:
1369     return true;
1370   default:
1371     return false;
1372   }
1373   llvm_unreachable("impossible");
1374 }
1375
1376 // CLR funclets use a special "Previous Stack Pointer Symbol" slot on the
1377 // stack. It holds a pointer to the bottom of the root function frame.  The
1378 // establisher frame pointer passed to a nested funclet may point to the
1379 // (mostly empty) frame of its parent funclet, but it will need to find
1380 // the frame of the root function to access locals.  To facilitate this,
1381 // every funclet copies the pointer to the bottom of the root function
1382 // frame into a PSPSym slot in its own (mostly empty) stack frame. Using the
1383 // same offset for the PSPSym in the root function frame that's used in the
1384 // funclets' frames allows each funclet to dynamically accept any ancestor
1385 // frame as its establisher argument (the runtime doesn't guarantee the
1386 // immediate parent for some reason lost to history), and also allows the GC,
1387 // which uses the PSPSym for some bookkeeping, to find it in any funclet's
1388 // frame with only a single offset reported for the entire method.
1389 unsigned
1390 X86FrameLowering::getPSPSlotOffsetFromSP(const MachineFunction &MF) const {
1391   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
1392   WinEHFuncInfo &Info = MMI.getWinEHFuncInfo(MF.getFunction());
1393   // getFrameIndexReferenceFromSP has an out ref parameter for the stack
1394   // pointer register; pass a dummy that we ignore
1395   unsigned SPReg;
1396   int Offset = getFrameIndexReferenceFromSP(MF, Info.PSPSymFrameIdx, SPReg);
1397   assert(Offset >= 0);
1398   return static_cast<unsigned>(Offset);
1399 }
1400
1401 unsigned
1402 X86FrameLowering::getWinEHFuncletFrameSize(const MachineFunction &MF) const {
1403   // This is the size of the pushed CSRs.
1404   unsigned CSSize =
1405       MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getCalleeSavedFrameSize();
1406   // This is the amount of stack a funclet needs to allocate.
1407   unsigned UsedSize;
1408   EHPersonality Personality =
1409       classifyEHPersonality(MF.getFunction()->getPersonalityFn());
1410   if (Personality == EHPersonality::CoreCLR) {
1411     // CLR funclets need to hold enough space to include the PSPSym, at the
1412     // same offset from the stack pointer (immediately after the prolog) as it
1413     // resides at in the main function.
1414     UsedSize = getPSPSlotOffsetFromSP(MF) + SlotSize;
1415   } else {
1416     // Other funclets just need enough stack for outgoing call arguments.
1417     UsedSize = MF.getFrameInfo()->getMaxCallFrameSize();
1418   }
1419   // RBP is not included in the callee saved register block. After pushing RBP,
1420   // everything is 16 byte aligned. Everything we allocate before an outgoing
1421   // call must also be 16 byte aligned.
1422   unsigned FrameSizeMinusRBP =
1423       RoundUpToAlignment(CSSize + UsedSize, getStackAlignment());
1424   // Subtract out the size of the callee saved registers. This is how much stack
1425   // each funclet will allocate.
1426   return FrameSizeMinusRBP - CSSize;
1427 }
1428
1429 void X86FrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
1430                                     MachineBasicBlock &MBB) const {
1431   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1432   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1433   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.getFirstTerminator();
1434   DebugLoc DL;
1435   if (MBBI != MBB.end())
1436     DL = MBBI->getDebugLoc();
1437   // standard x86_64 and NaCl use 64-bit frame/stack pointers, x32 - 32-bit.
1438   const bool Is64BitILP32 = STI.isTarget64BitILP32();
1439   unsigned FramePtr = TRI->getFrameRegister(MF);
1440   unsigned MachineFramePtr =
1441       Is64BitILP32 ? getX86SubSuperRegister(FramePtr, MVT::i64, false)
1442                    : FramePtr;
1443
1444   bool IsWin64Prologue = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
1445   bool NeedsWinCFI =
1446       IsWin64Prologue && MF.getFunction()->needsUnwindTableEntry();
1447   bool IsFunclet = isFuncletReturnInstr(MBBI);
1448   MachineBasicBlock *TargetMBB = nullptr;
1449
1450   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo.
1451   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1452   uint64_t MaxAlign = calculateMaxStackAlign(MF);
1453   unsigned CSSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1454   uint64_t NumBytes = 0;
1455
1456   if (MBBI->getOpcode() == X86::CATCHRET) {
1457     // SEH shouldn't use catchret.
1458     assert(!isAsynchronousEHPersonality(
1459                classifyEHPersonality(MF.getFunction()->getPersonalityFn())) &&
1460            "SEH should not use CATCHRET");
1461
1462     NumBytes = getWinEHFuncletFrameSize(MF);
1463     assert(hasFP(MF) && "EH funclets without FP not yet implemented");
1464     TargetMBB = MBBI->getOperand(0).getMBB();
1465
1466     // Pop EBP.
1467     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r),
1468             MachineFramePtr)
1469         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1470   } else if (MBBI->getOpcode() == X86::CLEANUPRET) {
1471     NumBytes = getWinEHFuncletFrameSize(MF);
1472     assert(hasFP(MF) && "EH funclets without FP not yet implemented");
1473     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r),
1474             MachineFramePtr)
1475         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1476   } else if (hasFP(MF)) {
1477     // Calculate required stack adjustment.
1478     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1479     NumBytes = FrameSize - CSSize;
1480
1481     // Callee-saved registers were pushed on stack before the stack was
1482     // realigned.
1483     if (TRI->needsStackRealignment(MF) && !IsWin64Prologue)
1484       NumBytes = RoundUpToAlignment(FrameSize, MaxAlign);
1485
1486     // Pop EBP.
1487     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1488             TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r), MachineFramePtr)
1489         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1490   } else {
1491     NumBytes = StackSize - CSSize;
1492   }
1493   uint64_t SEHStackAllocAmt = NumBytes;
1494
1495   // Skip the callee-saved pop instructions.
1496   while (MBBI != MBB.begin()) {
1497     MachineBasicBlock::iterator PI = std::prev(MBBI);
1498     unsigned Opc = PI->getOpcode();
1499
1500     if ((Opc != X86::POP32r || !PI->getFlag(MachineInstr::FrameDestroy)) &&
1501         (Opc != X86::POP64r || !PI->getFlag(MachineInstr::FrameDestroy)) &&
1502         Opc != X86::DBG_VALUE && !PI->isTerminator())
1503       break;
1504
1505     --MBBI;
1506   }
1507   MachineBasicBlock::iterator FirstCSPop = MBBI;
1508
1509   if (TargetMBB) {
1510     // Fill EAX/RAX with the address of the target block.
1511     unsigned ReturnReg = STI.is64Bit() ? X86::RAX : X86::EAX;
1512     if (STI.is64Bit()) {
1513       // LEA64r TargetMBB(%rip), %rax
1514       BuildMI(MBB, FirstCSPop, DL, TII.get(X86::LEA64r), ReturnReg)
1515           .addReg(X86::RIP)
1516           .addImm(0)
1517           .addReg(0)
1518           .addMBB(TargetMBB)
1519           .addReg(0);
1520     } else {
1521       // MOV32ri $TargetMBB, %eax
1522       BuildMI(MBB, FirstCSPop, DL, TII.get(X86::MOV32ri), ReturnReg)
1523           .addMBB(TargetMBB);
1524     }
1525     // Record that we've taken the address of TargetMBB and no longer just
1526     // reference it in a terminator.
1527     TargetMBB->setHasAddressTaken();
1528   }
1529
1530   if (MBBI != MBB.end())
1531     DL = MBBI->getDebugLoc();
1532
1533   // If there is an ADD32ri or SUB32ri of ESP immediately before this
1534   // instruction, merge the two instructions.
1535   if (NumBytes || MFI->hasVarSizedObjects())
1536     NumBytes += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, true);
1537
1538   // If dynamic alloca is used, then reset esp to point to the last callee-saved
1539   // slot before popping them off! Same applies for the case, when stack was
1540   // realigned. Don't do this if this was a funclet epilogue, since the funclets
1541   // will not do realignment or dynamic stack allocation.
1542   if ((TRI->needsStackRealignment(MF) || MFI->hasVarSizedObjects()) &&
1543       !IsFunclet) {
1544     if (TRI->needsStackRealignment(MF))
1545       MBBI = FirstCSPop;
1546     unsigned SEHFrameOffset = calculateSetFPREG(SEHStackAllocAmt);
1547     uint64_t LEAAmount =
1548         IsWin64Prologue ? SEHStackAllocAmt - SEHFrameOffset : -CSSize;
1549
1550     // There are only two legal forms of epilogue:
1551     // - add SEHAllocationSize, %rsp
1552     // - lea SEHAllocationSize(%FramePtr), %rsp
1553     //
1554     // 'mov %FramePtr, %rsp' will not be recognized as an epilogue sequence.
1555     // However, we may use this sequence if we have a frame pointer because the
1556     // effects of the prologue can safely be undone.
1557     if (LEAAmount != 0) {
1558       unsigned Opc = getLEArOpcode(Uses64BitFramePtr);
1559       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr),
1560                    FramePtr, false, LEAAmount);
1561       --MBBI;
1562     } else {
1563       unsigned Opc = (Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr);
1564       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
1565         .addReg(FramePtr);
1566       --MBBI;
1567     }
1568   } else if (NumBytes) {
1569     // Adjust stack pointer back: ESP += numbytes.
1570     emitSPUpdate(MBB, MBBI, NumBytes, /*InEpilogue=*/true);
1571     --MBBI;
1572   }
1573
1574   // Windows unwinder will not invoke function's exception handler if IP is
1575   // either in prologue or in epilogue.  This behavior causes a problem when a
1576   // call immediately precedes an epilogue, because the return address points
1577   // into the epilogue.  To cope with that, we insert an epilogue marker here,
1578   // then replace it with a 'nop' if it ends up immediately after a CALL in the
1579   // final emitted code.
1580   if (NeedsWinCFI)
1581     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_Epilogue));
1582
1583   // Add the return addr area delta back since we are not tail calling.
1584   int Offset = -1 * X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1585   assert(Offset >= 0 && "TCDelta should never be positive");
1586   if (Offset) {
1587     MBBI = MBB.getFirstTerminator();
1588
1589     // Check for possible merge with preceding ADD instruction.
1590     Offset += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, true);
1591     emitSPUpdate(MBB, MBBI, Offset, /*InEpilogue=*/true);
1592   }
1593 }
1594
1595 // NOTE: this only has a subset of the full frame index logic. In
1596 // particular, the FI < 0 and AfterFPPop logic is handled in
1597 // X86RegisterInfo::eliminateFrameIndex, but not here. Possibly
1598 // (probably?) it should be moved into here.
1599 int X86FrameLowering::getFrameIndexReference(const MachineFunction &MF, int FI,
1600                                              unsigned &FrameReg) const {
1601   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1602
1603   // We can't calculate offset from frame pointer if the stack is realigned,
1604   // so enforce usage of stack/base pointer.  The base pointer is used when we
1605   // have dynamic allocas in addition to dynamic realignment.
1606   if (TRI->hasBasePointer(MF))
1607     FrameReg = TRI->getBaseRegister();
1608   else if (TRI->needsStackRealignment(MF))
1609     FrameReg = TRI->getStackRegister();
1610   else
1611     FrameReg = TRI->getFrameRegister(MF);
1612
1613   // Offset will hold the offset from the stack pointer at function entry to the
1614   // object.
1615   // We need to factor in additional offsets applied during the prologue to the
1616   // frame, base, and stack pointer depending on which is used.
1617   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) - getOffsetOfLocalArea();
1618   const X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1619   unsigned CSSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1620   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1621   bool HasFP = hasFP(MF);
1622   bool IsWin64Prologue = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
1623   int64_t FPDelta = 0;
1624
1625   if (IsWin64Prologue) {
1626     assert(!MFI->hasCalls() || (StackSize % 16) == 8);
1627
1628     // Calculate required stack adjustment.
1629     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1630     // If required, include space for extra hidden slot for stashing base pointer.
1631     if (X86FI->getRestoreBasePointer())
1632       FrameSize += SlotSize;
1633     uint64_t NumBytes = FrameSize - CSSize;
1634
1635     uint64_t SEHFrameOffset = calculateSetFPREG(NumBytes);
1636     if (FI && FI == X86FI->getFAIndex())
1637       return -SEHFrameOffset;
1638
1639     // FPDelta is the offset from the "traditional" FP location of the old base
1640     // pointer followed by return address and the location required by the
1641     // restricted Win64 prologue.
1642     // Add FPDelta to all offsets below that go through the frame pointer.
1643     FPDelta = FrameSize - SEHFrameOffset;
1644     assert((!MFI->hasCalls() || (FPDelta % 16) == 0) &&
1645            "FPDelta isn't aligned per the Win64 ABI!");
1646   }
1647
1648
1649   if (TRI->hasBasePointer(MF)) {
1650     assert(HasFP && "VLAs and dynamic stack realign, but no FP?!");
1651     if (FI < 0) {
1652       // Skip the saved EBP.
1653       return Offset + SlotSize + FPDelta;
1654     } else {
1655       assert((-(Offset + StackSize)) % MFI->getObjectAlignment(FI) == 0);
1656       return Offset + StackSize;
1657     }
1658   } else if (TRI->needsStackRealignment(MF)) {
1659     if (FI < 0) {
1660       // Skip the saved EBP.
1661       return Offset + SlotSize + FPDelta;
1662     } else {
1663       assert((-(Offset + StackSize)) % MFI->getObjectAlignment(FI) == 0);
1664       return Offset + StackSize;
1665     }
1666     // FIXME: Support tail calls
1667   } else {
1668     if (!HasFP)
1669       return Offset + StackSize;
1670
1671     // Skip the saved EBP.
1672     Offset += SlotSize;
1673
1674     // Skip the RETADDR move area
1675     int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1676     if (TailCallReturnAddrDelta < 0)
1677       Offset -= TailCallReturnAddrDelta;
1678   }
1679
1680   return Offset + FPDelta;
1681 }
1682
1683 // Simplified from getFrameIndexReference keeping only StackPointer cases
1684 int X86FrameLowering::getFrameIndexReferenceFromSP(const MachineFunction &MF,
1685                                                    int FI,
1686                                                    unsigned &FrameReg) const {
1687   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1688   // Does not include any dynamic realign.
1689   const uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1690   {
1691 #ifndef NDEBUG
1692     // LLVM arranges the stack as follows:
1693     //   ...
1694     //   ARG2
1695     //   ARG1
1696     //   RETADDR
1697     //   PUSH RBP   <-- RBP points here
1698     //   PUSH CSRs
1699     //   ~~~~~~~    <-- possible stack realignment (non-win64)
1700     //   ...
1701     //   STACK OBJECTS
1702     //   ...        <-- RSP after prologue points here
1703     //   ~~~~~~~    <-- possible stack realignment (win64)
1704     //
1705     // if (hasVarSizedObjects()):
1706     //   ...        <-- "base pointer" (ESI/RBX) points here
1707     //   DYNAMIC ALLOCAS
1708     //   ...        <-- RSP points here
1709     //
1710     // Case 1: In the simple case of no stack realignment and no dynamic
1711     // allocas, both "fixed" stack objects (arguments and CSRs) are addressable
1712     // with fixed offsets from RSP.
1713     //
1714     // Case 2: In the case of stack realignment with no dynamic allocas, fixed
1715     // stack objects are addressed with RBP and regular stack objects with RSP.
1716     //
1717     // Case 3: In the case of dynamic allocas and stack realignment, RSP is used
1718     // to address stack arguments for outgoing calls and nothing else. The "base
1719     // pointer" points to local variables, and RBP points to fixed objects.
1720     //
1721     // In cases 2 and 3, we can only answer for non-fixed stack objects, and the
1722     // answer we give is relative to the SP after the prologue, and not the
1723     // SP in the middle of the function.
1724
1725     assert((!MFI->isFixedObjectIndex(FI) || !TRI->needsStackRealignment(MF) ||
1726             STI.isTargetWin64()) &&
1727            "offset from fixed object to SP is not static");
1728
1729     // We don't handle tail calls, and shouldn't be seeing them either.
1730     int TailCallReturnAddrDelta =
1731         MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getTCReturnAddrDelta();
1732     assert(!(TailCallReturnAddrDelta < 0) && "we don't handle this case!");
1733 #endif
1734   }
1735
1736   // Fill in FrameReg output argument.
1737   FrameReg = TRI->getStackRegister();
1738
1739   // This is how the math works out:
1740   //
1741   //  %rsp grows (i.e. gets lower) left to right. Each box below is
1742   //  one word (eight bytes).  Obj0 is the stack slot we're trying to
1743   //  get to.
1744   //
1745   //    ----------------------------------
1746   //    | BP | Obj0 | Obj1 | ... | ObjN |
1747   //    ----------------------------------
1748   //    ^    ^      ^                   ^
1749   //    A    B      C                   E
1750   //
1751   // A is the incoming stack pointer.
1752   // (B - A) is the local area offset (-8 for x86-64) [1]
1753   // (C - A) is the Offset returned by MFI->getObjectOffset for Obj0 [2]
1754   //
1755   // |(E - B)| is the StackSize (absolute value, positive).  For a
1756   // stack that grown down, this works out to be (B - E). [3]
1757   //
1758   // E is also the value of %rsp after stack has been set up, and we
1759   // want (C - E) -- the value we can add to %rsp to get to Obj0.  Now
1760   // (C - E) == (C - A) - (B - A) + (B - E)
1761   //            { Using [1], [2] and [3] above }
1762   //         == getObjectOffset - LocalAreaOffset + StackSize
1763   //
1764
1765   // Get the Offset from the StackPointer
1766   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) - getOffsetOfLocalArea();
1767
1768   return Offset + StackSize;
1769 }
1770
1771 bool X86FrameLowering::assignCalleeSavedSpillSlots(
1772     MachineFunction &MF, const TargetRegisterInfo *TRI,
1773     std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
1774   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1775   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1776
1777   unsigned CalleeSavedFrameSize = 0;
1778   int SpillSlotOffset = getOffsetOfLocalArea() + X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1779
1780   if (hasFP(MF)) {
1781     // emitPrologue always spills frame register the first thing.
1782     SpillSlotOffset -= SlotSize;
1783     MFI->CreateFixedSpillStackObject(SlotSize, SpillSlotOffset);
1784
1785     // Since emitPrologue and emitEpilogue will handle spilling and restoring of
1786     // the frame register, we can delete it from CSI list and not have to worry
1787     // about avoiding it later.
1788     unsigned FPReg = TRI->getFrameRegister(MF);
1789     for (unsigned i = 0; i < CSI.size(); ++i) {
1790       if (TRI->regsOverlap(CSI[i].getReg(),FPReg)) {
1791         CSI.erase(CSI.begin() + i);
1792         break;
1793       }
1794     }
1795   }
1796
1797   // Assign slots for GPRs. It increases frame size.
1798   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1799     unsigned Reg = CSI[i - 1].getReg();
1800
1801     if (!X86::GR64RegClass.contains(Reg) && !X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1802       continue;
1803
1804     SpillSlotOffset -= SlotSize;
1805     CalleeSavedFrameSize += SlotSize;
1806
1807     int SlotIndex = MFI->CreateFixedSpillStackObject(SlotSize, SpillSlotOffset);
1808     CSI[i - 1].setFrameIdx(SlotIndex);
1809   }
1810
1811   X86FI->setCalleeSavedFrameSize(CalleeSavedFrameSize);
1812
1813   // Assign slots for XMMs.
1814   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1815     unsigned Reg = CSI[i - 1].getReg();
1816     if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) || X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1817       continue;
1818
1819     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
1820     // ensure alignment
1821     SpillSlotOffset -= std::abs(SpillSlotOffset) % RC->getAlignment();
1822     // spill into slot
1823     SpillSlotOffset -= RC->getSize();
1824     int SlotIndex =
1825         MFI->CreateFixedSpillStackObject(RC->getSize(), SpillSlotOffset);
1826     CSI[i - 1].setFrameIdx(SlotIndex);
1827     MFI->ensureMaxAlignment(RC->getAlignment());
1828   }
1829
1830   return true;
1831 }
1832
1833 bool X86FrameLowering::spillCalleeSavedRegisters(
1834     MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MI,
1835     const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
1836     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1837   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
1838
1839   // Don't save CSRs in 32-bit EH funclets. The caller saves EBX, EBP, ESI, EDI
1840   // for us, and there are no XMM CSRs on Win32.
1841   if (MBB.isEHFuncletEntry() && STI.is32Bit() && STI.isOSWindows())
1842     return true;
1843
1844   // Push GPRs. It increases frame size.
1845   unsigned Opc = STI.is64Bit() ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r;
1846   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1847     unsigned Reg = CSI[i - 1].getReg();
1848
1849     if (!X86::GR64RegClass.contains(Reg) && !X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1850       continue;
1851     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
1852     MBB.addLiveIn(Reg);
1853
1854     BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc)).addReg(Reg, RegState::Kill)
1855       .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1856   }
1857
1858   // Make XMM regs spilled. X86 does not have ability of push/pop XMM.
1859   // It can be done by spilling XMMs to stack frame.
1860   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1861     unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
1862     if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) || X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1863       continue;
1864     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
1865     MBB.addLiveIn(Reg);
1866     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
1867
1868     TII.storeRegToStackSlot(MBB, MI, Reg, true, CSI[i - 1].getFrameIdx(), RC,
1869                             TRI);
1870     --MI;
1871     MI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1872     ++MI;
1873   }
1874
1875   return true;
1876 }
1877
1878 bool X86FrameLowering::restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
1879                                                MachineBasicBlock::iterator MI,
1880                                         const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
1881                                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1882   if (CSI.empty())
1883     return false;
1884
1885   if (isFuncletReturnInstr(MI) && STI.isOSWindows()) {
1886     // Don't restore CSRs in 32-bit EH funclets. Matches
1887     // spillCalleeSavedRegisters.
1888     if (STI.is32Bit())
1889       return true;
1890     // Don't restore CSRs before an SEH catchret. SEH except blocks do not form
1891     // funclets. emitEpilogue transforms these to normal jumps.
1892     if (MI->getOpcode() == X86::CATCHRET) {
1893       const Function *Func = MBB.getParent()->getFunction();
1894       bool IsSEH = isAsynchronousEHPersonality(
1895           classifyEHPersonality(Func->getPersonalityFn()));
1896       if (IsSEH)
1897         return true;
1898     }
1899   }
1900
1901   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
1902
1903   // Reload XMMs from stack frame.
1904   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
1905     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
1906     if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) ||
1907         X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1908       continue;
1909
1910     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
1911     TII.loadRegFromStackSlot(MBB, MI, Reg, CSI[i].getFrameIdx(), RC, TRI);
1912   }
1913
1914   // POP GPRs.
1915   unsigned Opc = STI.is64Bit() ? X86::POP64r : X86::POP32r;
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     BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc), Reg)
1923         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1924   }
1925   return true;
1926 }
1927
1928 void X86FrameLowering::determineCalleeSaves(MachineFunction &MF,
1929                                             BitVector &SavedRegs,
1930                                             RegScavenger *RS) const {
1931   TargetFrameLowering::determineCalleeSaves(MF, SavedRegs, RS);
1932
1933   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1934
1935   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1936   int64_t TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1937
1938   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
1939     // create RETURNADDR area
1940     //   arg
1941     //   arg
1942     //   RETADDR
1943     //   { ...
1944     //     RETADDR area
1945     //     ...
1946     //   }
1947     //   [EBP]
1948     MFI->CreateFixedObject(-TailCallReturnAddrDelta,
1949                            TailCallReturnAddrDelta - SlotSize, true);
1950   }
1951
1952   // Spill the BasePtr if it's used.
1953   if (TRI->hasBasePointer(MF)) {
1954     SavedRegs.set(TRI->getBaseRegister());
1955
1956     // Allocate a spill slot for EBP if we have a base pointer and EH funclets.
1957     if (MF.getMMI().hasEHFunclets()) {
1958       int FI = MFI->CreateSpillStackObject(SlotSize, SlotSize);
1959       X86FI->setHasSEHFramePtrSave(true);
1960       X86FI->setSEHFramePtrSaveIndex(FI);
1961     }
1962   }
1963 }
1964
1965 static bool
1966 HasNestArgument(const MachineFunction *MF) {
1967   const Function *F = MF->getFunction();
1968   for (Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1969        I != E; I++) {
1970     if (I->hasNestAttr())
1971       return true;
1972   }
1973   return false;
1974 }
1975
1976 /// GetScratchRegister - Get a temp register for performing work in the
1977 /// segmented stack and the Erlang/HiPE stack prologue. Depending on platform
1978 /// and the properties of the function either one or two registers will be
1979 /// needed. Set primary to true for the first register, false for the second.
1980 static unsigned
1981 GetScratchRegister(bool Is64Bit, bool IsLP64, const MachineFunction &MF, bool Primary) {
1982   CallingConv::ID CallingConvention = MF.getFunction()->getCallingConv();
1983
1984   // Erlang stuff.
1985   if (CallingConvention == CallingConv::HiPE) {
1986     if (Is64Bit)
1987       return Primary ? X86::R14 : X86::R13;
1988     else
1989       return Primary ? X86::EBX : X86::EDI;
1990   }
1991
1992   if (Is64Bit) {
1993     if (IsLP64)
1994       return Primary ? X86::R11 : X86::R12;
1995     else
1996       return Primary ? X86::R11D : X86::R12D;
1997   }
1998
1999   bool IsNested = HasNestArgument(&MF);
2000
2001   if (CallingConvention == CallingConv::X86_FastCall ||
2002       CallingConvention == CallingConv::Fast) {
2003     if (IsNested)
2004       report_fatal_error("Segmented stacks does not support fastcall with "
2005                          "nested function.");
2006     return Primary ? X86::EAX : X86::ECX;
2007   }
2008   if (IsNested)
2009     return Primary ? X86::EDX : X86::EAX;
2010   return Primary ? X86::ECX : X86::EAX;
2011 }
2012
2013 // The stack limit in the TCB is set to this many bytes above the actual stack
2014 // limit.
2015 static const uint64_t kSplitStackAvailable = 256;
2016
2017 void X86FrameLowering::adjustForSegmentedStacks(
2018     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &PrologueMBB) const {
2019   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2020   uint64_t StackSize;
2021   unsigned TlsReg, TlsOffset;
2022   DebugLoc DL;
2023
2024   unsigned ScratchReg = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, true);
2025   assert(!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg) &&
2026          "Scratch register is live-in");
2027
2028   if (MF.getFunction()->isVarArg())
2029     report_fatal_error("Segmented stacks do not support vararg functions.");
2030   if (!STI.isTargetLinux() && !STI.isTargetDarwin() && !STI.isTargetWin32() &&
2031       !STI.isTargetWin64() && !STI.isTargetFreeBSD() &&
2032       !STI.isTargetDragonFly())
2033     report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
2034
2035   // Eventually StackSize will be calculated by a link-time pass; which will
2036   // also decide whether checking code needs to be injected into this particular
2037   // prologue.
2038   StackSize = MFI->getStackSize();
2039
2040   // Do not generate a prologue for functions with a stack of size zero
2041   if (StackSize == 0)
2042     return;
2043
2044   MachineBasicBlock *allocMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2045   MachineBasicBlock *checkMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2046   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
2047   bool IsNested = false;
2048
2049   // We need to know if the function has a nest argument only in 64 bit mode.
2050   if (Is64Bit)
2051     IsNested = HasNestArgument(&MF);
2052
2053   // The MOV R10, RAX needs to be in a different block, since the RET we emit in
2054   // allocMBB needs to be last (terminating) instruction.
2055
2056   for (const auto &LI : PrologueMBB.liveins()) {
2057     allocMBB->addLiveIn(LI);
2058     checkMBB->addLiveIn(LI);
2059   }
2060
2061   if (IsNested)
2062     allocMBB->addLiveIn(IsLP64 ? X86::R10 : X86::R10D);
2063
2064   MF.push_front(allocMBB);
2065   MF.push_front(checkMBB);
2066
2067   // When the frame size is less than 256 we just compare the stack
2068   // boundary directly to the value of the stack pointer, per gcc.
2069   bool CompareStackPointer = StackSize < kSplitStackAvailable;
2070
2071   // Read the limit off the current stacklet off the stack_guard location.
2072   if (Is64Bit) {
2073     if (STI.isTargetLinux()) {
2074       TlsReg = X86::FS;
2075       TlsOffset = IsLP64 ? 0x70 : 0x40;
2076     } else if (STI.isTargetDarwin()) {
2077       TlsReg = X86::GS;
2078       TlsOffset = 0x60 + 90*8; // See pthread_machdep.h. Steal TLS slot 90.
2079     } else if (STI.isTargetWin64()) {
2080       TlsReg = X86::GS;
2081       TlsOffset = 0x28; // pvArbitrary, reserved for application use
2082     } else if (STI.isTargetFreeBSD()) {
2083       TlsReg = X86::FS;
2084       TlsOffset = 0x18;
2085     } else if (STI.isTargetDragonFly()) {
2086       TlsReg = X86::FS;
2087       TlsOffset = 0x20; // use tls_tcb.tcb_segstack
2088     } else {
2089       report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
2090     }
2091
2092     if (CompareStackPointer)
2093       ScratchReg = IsLP64 ? X86::RSP : X86::ESP;
2094     else
2095       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(IsLP64 ? X86::LEA64r : X86::LEA64_32r), ScratchReg).addReg(X86::RSP)
2096         .addImm(1).addReg(0).addImm(-StackSize).addReg(0);
2097
2098     BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(IsLP64 ? X86::CMP64rm : X86::CMP32rm)).addReg(ScratchReg)
2099       .addReg(0).addImm(1).addReg(0).addImm(TlsOffset).addReg(TlsReg);
2100   } else {
2101     if (STI.isTargetLinux()) {
2102       TlsReg = X86::GS;
2103       TlsOffset = 0x30;
2104     } else if (STI.isTargetDarwin()) {
2105       TlsReg = X86::GS;
2106       TlsOffset = 0x48 + 90*4;
2107     } else if (STI.isTargetWin32()) {
2108       TlsReg = X86::FS;
2109       TlsOffset = 0x14; // pvArbitrary, reserved for application use
2110     } else if (STI.isTargetDragonFly()) {
2111       TlsReg = X86::FS;
2112       TlsOffset = 0x10; // use tls_tcb.tcb_segstack
2113     } else if (STI.isTargetFreeBSD()) {
2114       report_fatal_error("Segmented stacks not supported on FreeBSD i386.");
2115     } else {
2116       report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
2117     }
2118
2119     if (CompareStackPointer)
2120       ScratchReg = X86::ESP;
2121     else
2122       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::LEA32r), ScratchReg).addReg(X86::ESP)
2123         .addImm(1).addReg(0).addImm(-StackSize).addReg(0);
2124
2125     if (STI.isTargetLinux() || STI.isTargetWin32() || STI.isTargetWin64() ||
2126         STI.isTargetDragonFly()) {
2127       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::CMP32rm)).addReg(ScratchReg)
2128         .addReg(0).addImm(0).addReg(0).addImm(TlsOffset).addReg(TlsReg);
2129     } else if (STI.isTargetDarwin()) {
2130
2131       // TlsOffset doesn't fit into a mod r/m byte so we need an extra register.
2132       unsigned ScratchReg2;
2133       bool SaveScratch2;
2134       if (CompareStackPointer) {
2135         // The primary scratch register is available for holding the TLS offset.
2136         ScratchReg2 = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, true);
2137         SaveScratch2 = false;
2138       } else {
2139         // Need to use a second register to hold the TLS offset
2140         ScratchReg2 = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, false);
2141
2142         // Unfortunately, with fastcc the second scratch register may hold an
2143         // argument.
2144         SaveScratch2 = MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg2);
2145       }
2146
2147       // If Scratch2 is live-in then it needs to be saved.
2148       assert((!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg2) || SaveScratch2) &&
2149              "Scratch register is live-in and not saved");
2150
2151       if (SaveScratch2)
2152         BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::PUSH32r))
2153           .addReg(ScratchReg2, RegState::Kill);
2154
2155       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::MOV32ri), ScratchReg2)
2156         .addImm(TlsOffset);
2157       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::CMP32rm))
2158         .addReg(ScratchReg)
2159         .addReg(ScratchReg2).addImm(1).addReg(0)
2160         .addImm(0)
2161         .addReg(TlsReg);
2162
2163       if (SaveScratch2)
2164         BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::POP32r), ScratchReg2);
2165     }
2166   }
2167
2168   // This jump is taken if SP >= (Stacklet Limit + Stack Space required).
2169   // It jumps to normal execution of the function body.
2170   BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::JA_1)).addMBB(&PrologueMBB);
2171
2172   // On 32 bit we first push the arguments size and then the frame size. On 64
2173   // bit, we pass the stack frame size in r10 and the argument size in r11.
2174   if (Is64Bit) {
2175     // Functions with nested arguments use R10, so it needs to be saved across
2176     // the call to _morestack
2177
2178     const unsigned RegAX = IsLP64 ? X86::RAX : X86::EAX;
2179     const unsigned Reg10 = IsLP64 ? X86::R10 : X86::R10D;
2180     const unsigned Reg11 = IsLP64 ? X86::R11 : X86::R11D;
2181     const unsigned MOVrr = IsLP64 ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr;
2182     const unsigned MOVri = IsLP64 ? X86::MOV64ri : X86::MOV32ri;
2183
2184     if (IsNested)
2185       BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(MOVrr), RegAX).addReg(Reg10);
2186
2187     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(MOVri), Reg10)
2188       .addImm(StackSize);
2189     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(MOVri), Reg11)
2190       .addImm(X86FI->getArgumentStackSize());
2191   } else {
2192     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::PUSHi32))
2193       .addImm(X86FI->getArgumentStackSize());
2194     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::PUSHi32))
2195       .addImm(StackSize);
2196   }
2197
2198   // __morestack is in libgcc
2199   if (Is64Bit && MF.getTarget().getCodeModel() == CodeModel::Large) {
2200     // Under the large code model, we cannot assume that __morestack lives
2201     // within 2^31 bytes of the call site, so we cannot use pc-relative
2202     // addressing. We cannot perform the call via a temporary register,
2203     // as the rax register may be used to store the static chain, and all
2204     // other suitable registers may be either callee-save or used for
2205     // parameter passing. We cannot use the stack at this point either
2206     // because __morestack manipulates the stack directly.
2207     //
2208     // To avoid these issues, perform an indirect call via a read-only memory
2209     // location containing the address.
2210     //
2211     // This solution is not perfect, as it assumes that the .rodata section
2212     // is laid out within 2^31 bytes of each function body, but this seems
2213     // to be sufficient for JIT.
2214     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALL64m))
2215         .addReg(X86::RIP)
2216         .addImm(0)
2217         .addReg(0)
2218         .addExternalSymbol("__morestack_addr")
2219         .addReg(0);
2220     MF.getMMI().setUsesMorestackAddr(true);
2221   } else {
2222     if (Is64Bit)
2223       BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALL64pcrel32))
2224         .addExternalSymbol("__morestack");
2225     else
2226       BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
2227         .addExternalSymbol("__morestack");
2228   }
2229
2230   if (IsNested)
2231     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::MORESTACK_RET_RESTORE_R10));
2232   else
2233     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::MORESTACK_RET));
2234
2235   allocMBB->addSuccessor(&PrologueMBB);
2236
2237   checkMBB->addSuccessor(allocMBB);
2238   checkMBB->addSuccessor(&PrologueMBB);
2239
2240 #ifdef XDEBUG
2241   MF.verify();
2242 #endif
2243 }
2244
2245 /// Erlang programs may need a special prologue to handle the stack size they
2246 /// might need at runtime. That is because Erlang/OTP does not implement a C
2247 /// stack but uses a custom implementation of hybrid stack/heap architecture.
2248 /// (for more information see Eric Stenman's Ph.D. thesis:
2249 /// http://publications.uu.se/uu/fulltext/nbn_se_uu_diva-2688.pdf)
2250 ///
2251 /// CheckStack:
2252 ///       temp0 = sp - MaxStack
2253 ///       if( temp0 < SP_LIMIT(P) ) goto IncStack else goto OldStart
2254 /// OldStart:
2255 ///       ...
2256 /// IncStack:
2257 ///       call inc_stack   # doubles the stack space
2258 ///       temp0 = sp - MaxStack
2259 ///       if( temp0 < SP_LIMIT(P) ) goto IncStack else goto OldStart
2260 void X86FrameLowering::adjustForHiPEPrologue(
2261     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &PrologueMBB) const {
2262   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2263   DebugLoc DL;
2264   // HiPE-specific values
2265   const unsigned HipeLeafWords = 24;
2266   const unsigned CCRegisteredArgs = Is64Bit ? 6 : 5;
2267   const unsigned Guaranteed = HipeLeafWords * SlotSize;
2268   unsigned CallerStkArity = MF.getFunction()->arg_size() > CCRegisteredArgs ?
2269                             MF.getFunction()->arg_size() - CCRegisteredArgs : 0;
2270   unsigned MaxStack = MFI->getStackSize() + CallerStkArity*SlotSize + SlotSize;
2271
2272   assert(STI.isTargetLinux() &&
2273          "HiPE prologue is only supported on Linux operating systems.");
2274
2275   // Compute the largest caller's frame that is needed to fit the callees'
2276   // frames. This 'MaxStack' is computed from:
2277   //
2278   // a) the fixed frame size, which is the space needed for all spilled temps,
2279   // b) outgoing on-stack parameter areas, and
2280   // c) the minimum stack space this function needs to make available for the
2281   //    functions it calls (a tunable ABI property).
2282   if (MFI->hasCalls()) {
2283     unsigned MoreStackForCalls = 0;
2284
2285     for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), MBBE = MF.end();
2286          MBBI != MBBE; ++MBBI)
2287       for (MachineBasicBlock::iterator MI = MBBI->begin(), ME = MBBI->end();
2288            MI != ME; ++MI) {
2289         if (!MI->isCall())
2290           continue;
2291
2292         // Get callee operand.
2293         const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
2294
2295         // Only take account of global function calls (no closures etc.).
2296         if (!MO.isGlobal())
2297           continue;
2298
2299         const Function *F = dyn_cast<Function>(MO.getGlobal());
2300         if (!F)
2301           continue;
2302
2303         // Do not update 'MaxStack' for primitive and built-in functions
2304         // (encoded with names either starting with "erlang."/"bif_" or not
2305         // having a ".", such as a simple <Module>.<Function>.<Arity>, or an
2306         // "_", such as the BIF "suspend_0") as they are executed on another
2307         // stack.
2308         if (F->getName().find("erlang.") != StringRef::npos ||
2309             F->getName().find("bif_") != StringRef::npos ||
2310             F->getName().find_first_of("._") == StringRef::npos)
2311           continue;
2312
2313         unsigned CalleeStkArity =
2314           F->arg_size() > CCRegisteredArgs ? F->arg_size()-CCRegisteredArgs : 0;
2315         if (HipeLeafWords - 1 > CalleeStkArity)
2316           MoreStackForCalls = std::max(MoreStackForCalls,
2317                                (HipeLeafWords - 1 - CalleeStkArity) * SlotSize);
2318       }
2319     MaxStack += MoreStackForCalls;
2320   }
2321
2322   // If the stack frame needed is larger than the guaranteed then runtime checks
2323   // and calls to "inc_stack_0" BIF should be inserted in the assembly prologue.
2324   if (MaxStack > Guaranteed) {
2325     MachineBasicBlock *stackCheckMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2326     MachineBasicBlock *incStackMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2327
2328     for (const auto &LI : PrologueMBB.liveins()) {
2329       stackCheckMBB->addLiveIn(LI);
2330       incStackMBB->addLiveIn(LI);
2331     }
2332
2333     MF.push_front(incStackMBB);
2334     MF.push_front(stackCheckMBB);
2335
2336     unsigned ScratchReg, SPReg, PReg, SPLimitOffset;
2337     unsigned LEAop, CMPop, CALLop;
2338     if (Is64Bit) {
2339       SPReg = X86::RSP;
2340       PReg  = X86::RBP;
2341       LEAop = X86::LEA64r;
2342       CMPop = X86::CMP64rm;
2343       CALLop = X86::CALL64pcrel32;
2344       SPLimitOffset = 0x90;
2345     } else {
2346       SPReg = X86::ESP;
2347       PReg  = X86::EBP;
2348       LEAop = X86::LEA32r;
2349       CMPop = X86::CMP32rm;
2350       CALLop = X86::CALLpcrel32;
2351       SPLimitOffset = 0x4c;
2352     }
2353
2354     ScratchReg = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, true);
2355     assert(!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg) &&
2356            "HiPE prologue scratch register is live-in");
2357
2358     // Create new MBB for StackCheck:
2359     addRegOffset(BuildMI(stackCheckMBB, DL, TII.get(LEAop), ScratchReg),
2360                  SPReg, false, -MaxStack);
2361     // SPLimitOffset is in a fixed heap location (pointed by BP).
2362     addRegOffset(BuildMI(stackCheckMBB, DL, TII.get(CMPop))
2363                  .addReg(ScratchReg), PReg, false, SPLimitOffset);
2364     BuildMI(stackCheckMBB, DL, TII.get(X86::JAE_1)).addMBB(&PrologueMBB);
2365
2366     // Create new MBB for IncStack:
2367     BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(CALLop)).
2368       addExternalSymbol("inc_stack_0");
2369     addRegOffset(BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(LEAop), ScratchReg),
2370                  SPReg, false, -MaxStack);
2371     addRegOffset(BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(CMPop))
2372                  .addReg(ScratchReg), PReg, false, SPLimitOffset);
2373     BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(X86::JLE_1)).addMBB(incStackMBB);
2374
2375     stackCheckMBB->addSuccessor(&PrologueMBB, 99);
2376     stackCheckMBB->addSuccessor(incStackMBB, 1);
2377     incStackMBB->addSuccessor(&PrologueMBB, 99);
2378     incStackMBB->addSuccessor(incStackMBB, 1);
2379   }
2380 #ifdef XDEBUG
2381   MF.verify();
2382 #endif
2383 }
2384
2385 bool X86FrameLowering::adjustStackWithPops(MachineBasicBlock &MBB,
2386     MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, int Offset) const {
2387
2388   if (Offset <= 0)
2389     return false;
2390
2391   if (Offset % SlotSize)
2392     return false;
2393
2394   int NumPops = Offset / SlotSize;
2395   // This is only worth it if we have at most 2 pops.
2396   if (NumPops != 1 && NumPops != 2)
2397     return false;
2398
2399   // Handle only the trivial case where the adjustment directly follows
2400   // a call. This is the most common one, anyway.
2401   if (MBBI == MBB.begin())
2402     return false;
2403   MachineBasicBlock::iterator Prev = std::prev(MBBI);
2404   if (!Prev->isCall() || !Prev->getOperand(1).isRegMask())
2405     return false;
2406
2407   unsigned Regs[2];
2408   unsigned FoundRegs = 0;
2409
2410   auto RegMask = Prev->getOperand(1);
2411
2412   auto &RegClass =
2413       Is64Bit ? X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass : X86::GR32_NOREX_NOSPRegClass;
2414   // Try to find up to NumPops free registers.
2415   for (auto Candidate : RegClass) {
2416
2417     // Poor man's liveness:
2418     // Since we're immediately after a call, any register that is clobbered
2419     // by the call and not defined by it can be considered dead.
2420     if (!RegMask.clobbersPhysReg(Candidate))
2421       continue;
2422
2423     bool IsDef = false;
2424     for (const MachineOperand &MO : Prev->implicit_operands()) {
2425       if (MO.isReg() && MO.isDef() && MO.getReg() == Candidate) {
2426         IsDef = true;
2427         break;
2428       }
2429     }
2430
2431     if (IsDef)
2432       continue;
2433
2434     Regs[FoundRegs++] = Candidate;
2435     if (FoundRegs == (unsigned)NumPops)
2436       break;
2437   }
2438
2439   if (FoundRegs == 0)
2440     return false;
2441
2442   // If we found only one free register, but need two, reuse the same one twice.
2443   while (FoundRegs < (unsigned)NumPops)
2444     Regs[FoundRegs++] = Regs[0];
2445
2446   for (int i = 0; i < NumPops; ++i)
2447     BuildMI(MBB, MBBI, DL, 
2448             TII.get(STI.is64Bit() ? X86::POP64r : X86::POP32r), Regs[i]);
2449
2450   return true;
2451 }
2452
2453 void X86FrameLowering::
2454 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
2455                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
2456   bool reserveCallFrame = hasReservedCallFrame(MF);
2457   unsigned Opcode = I->getOpcode();
2458   bool isDestroy = Opcode == TII.getCallFrameDestroyOpcode();
2459   DebugLoc DL = I->getDebugLoc();
2460   uint64_t Amount = !reserveCallFrame ? I->getOperand(0).getImm() : 0;
2461   uint64_t InternalAmt = (isDestroy || Amount) ? I->getOperand(1).getImm() : 0;
2462   I = MBB.erase(I);
2463
2464   if (!reserveCallFrame) {
2465     // If the stack pointer can be changed after prologue, turn the
2466     // adjcallstackup instruction into a 'sub ESP, <amt>' and the
2467     // adjcallstackdown instruction into 'add ESP, <amt>'
2468
2469     // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
2470     // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
2471     // alignment boundary.
2472     unsigned StackAlign = getStackAlignment();
2473     Amount = RoundUpToAlignment(Amount, StackAlign);
2474
2475     MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
2476     const Function *Fn = MF.getFunction();
2477     bool WindowsCFI = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
2478     bool DwarfCFI = !WindowsCFI && 
2479                     (MMI.hasDebugInfo() || Fn->needsUnwindTableEntry());
2480
2481     // If we have any exception handlers in this function, and we adjust
2482     // the SP before calls, we may need to indicate this to the unwinder
2483     // using GNU_ARGS_SIZE. Note that this may be necessary even when
2484     // Amount == 0, because the preceding function may have set a non-0
2485     // GNU_ARGS_SIZE.
2486     // TODO: We don't need to reset this between subsequent functions,
2487     // if it didn't change.
2488     bool HasDwarfEHHandlers = !WindowsCFI &&
2489                               !MF.getMMI().getLandingPads().empty();
2490
2491     if (HasDwarfEHHandlers && !isDestroy &&
2492         MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getHasPushSequences())
2493       BuildCFI(MBB, I, DL,
2494                MCCFIInstruction::createGnuArgsSize(nullptr, Amount));
2495
2496     if (Amount == 0)
2497       return;
2498
2499     // Factor out the amount that gets handled inside the sequence
2500     // (Pushes of argument for frame setup, callee pops for frame destroy)
2501     Amount -= InternalAmt;
2502
2503     // If this is a callee-pop calling convention, and we're emitting precise
2504     // SP-based CFI, emit a CFA adjust for the amount the callee popped.
2505     if (isDestroy && InternalAmt && DwarfCFI && !hasFP(MF) && 
2506         MMI.usePreciseUnwindInfo())
2507       BuildCFI(MBB, I, DL, 
2508                MCCFIInstruction::createAdjustCfaOffset(nullptr, -InternalAmt));
2509
2510     if (Amount) {
2511       // Add Amount to SP to destroy a frame, and subtract to setup.
2512       int Offset = isDestroy ? Amount : -Amount;
2513
2514       if (!(Fn->optForMinSize() && 
2515             adjustStackWithPops(MBB, I, DL, Offset)))
2516         BuildStackAdjustment(MBB, I, DL, Offset, /*InEpilogue=*/false);
2517     }
2518
2519     if (DwarfCFI && !hasFP(MF)) {
2520       // If we don't have FP, but need to generate unwind information,
2521       // we need to set the correct CFA offset after the stack adjustment.
2522       // How much we adjust the CFA offset depends on whether we're emitting
2523       // CFI only for EH purposes or for debugging. EH only requires the CFA
2524       // offset to be correct at each call site, while for debugging we want
2525       // it to be more precise.
2526       int CFAOffset = Amount;
2527       if (!MMI.usePreciseUnwindInfo())
2528         CFAOffset += InternalAmt;
2529       CFAOffset = isDestroy ? -CFAOffset : CFAOffset;
2530       BuildCFI(MBB, I, DL, 
2531                MCCFIInstruction::createAdjustCfaOffset(nullptr, CFAOffset));
2532     }
2533
2534     return;
2535   }
2536
2537   if (isDestroy && InternalAmt) {
2538     // If we are performing frame pointer elimination and if the callee pops
2539     // something off the stack pointer, add it back.  We do this until we have
2540     // more advanced stack pointer tracking ability.
2541     // We are not tracking the stack pointer adjustment by the callee, so make
2542     // sure we restore the stack pointer immediately after the call, there may
2543     // be spill code inserted between the CALL and ADJCALLSTACKUP instructions.
2544     MachineBasicBlock::iterator B = MBB.begin();
2545     while (I != B && !std::prev(I)->isCall())
2546       --I;
2547     BuildStackAdjustment(MBB, I, DL, -InternalAmt, /*InEpilogue=*/false);
2548   }
2549 }
2550
2551 bool X86FrameLowering::canUseAsEpilogue(const MachineBasicBlock &MBB) const {
2552   assert(MBB.getParent() && "Block is not attached to a function!");
2553
2554   // Win64 has strict requirements in terms of epilogue and we are
2555   // not taking a chance at messing with them.
2556   // I.e., unless this block is already an exit block, we can't use
2557   // it as an epilogue.
2558   if (MBB.getParent()->getSubtarget<X86Subtarget>().isTargetWin64() &&
2559       !MBB.succ_empty() && !MBB.isReturnBlock())
2560     return false;
2561
2562   if (canUseLEAForSPInEpilogue(*MBB.getParent()))
2563     return true;
2564
2565   // If we cannot use LEA to adjust SP, we may need to use ADD, which
2566   // clobbers the EFLAGS. Check that none of the terminators reads the
2567   // EFLAGS, and if one uses it, conservatively assume this is not
2568   // safe to insert the epilogue here.
2569   return !terminatorsNeedFlagsAsInput(MBB);
2570 }
2571
2572 MachineBasicBlock::iterator X86FrameLowering::restoreWin32EHStackPointers(
2573     MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI,
2574     DebugLoc DL, bool RestoreSP) const {
2575   assert(STI.isTargetWindowsMSVC() && "funclets only supported in MSVC env");
2576   assert(STI.isTargetWin32() && "EBP/ESI restoration only required on win32");
2577   assert(STI.is32Bit() && !Uses64BitFramePtr &&
2578          "restoring EBP/ESI on non-32-bit target");
2579
2580   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
2581   unsigned FramePtr = TRI->getFrameRegister(MF);
2582   unsigned BasePtr = TRI->getBaseRegister();
2583   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
2584   const Function *Fn = MF.getFunction();
2585   WinEHFuncInfo &FuncInfo = MMI.getWinEHFuncInfo(Fn);
2586   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
2587   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2588
2589   // FIXME: Don't set FrameSetup flag in catchret case.
2590
2591   int FI = FuncInfo.EHRegNodeFrameIndex;
2592   int EHRegSize = MFI->getObjectSize(FI);
2593
2594   if (RestoreSP) {
2595     // MOV32rm -EHRegSize(%ebp), %esp
2596     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32rm), X86::ESP),
2597                  X86::EBP, true, -EHRegSize)
2598         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
2599   }
2600
2601   unsigned UsedReg;
2602   int EHRegOffset = getFrameIndexReference(MF, FI, UsedReg);
2603   int EndOffset = -EHRegOffset - EHRegSize;
2604   FuncInfo.EHRegNodeEndOffset = EndOffset;
2605
2606   if (UsedReg == FramePtr) {
2607     // ADD $offset, %ebp
2608     unsigned ADDri = getADDriOpcode(false, EndOffset);
2609     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(ADDri), FramePtr)
2610         .addReg(FramePtr)
2611         .addImm(EndOffset)
2612         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup)
2613         ->getOperand(3)
2614         .setIsDead();
2615     assert(EndOffset >= 0 &&
2616            "end of registration object above normal EBP position!");
2617   } else if (UsedReg == BasePtr) {
2618     // LEA offset(%ebp), %esi
2619     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::LEA32r), BasePtr),
2620                  FramePtr, false, EndOffset)
2621         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
2622     // MOV32rm SavedEBPOffset(%esi), %ebp
2623     assert(X86FI->getHasSEHFramePtrSave());
2624     int Offset =
2625         getFrameIndexReference(MF, X86FI->getSEHFramePtrSaveIndex(), UsedReg);
2626     assert(UsedReg == BasePtr);
2627     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32rm), FramePtr),
2628                  UsedReg, true, Offset)
2629         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
2630   } else {
2631     llvm_unreachable("32-bit frames with WinEH must use FramePtr or BasePtr");
2632   }
2633   return MBBI;
2634 }
2635
2636 unsigned X86FrameLowering::getWinEHParentFrameOffset(const MachineFunction &MF) const {
2637   // RDX, the parent frame pointer, is homed into 16(%rsp) in the prologue.
2638   unsigned Offset = 16;
2639   // RBP is immediately pushed.
2640   Offset += SlotSize;
2641   // All callee-saved registers are then pushed.
2642   Offset += MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getCalleeSavedFrameSize();
2643   // Every funclet allocates enough stack space for the largest outgoing call.
2644   Offset += getWinEHFuncletFrameSize(MF);
2645   return Offset;
2646 }
2647
2648 void X86FrameLowering::processFunctionBeforeFrameFinalized(
2649     MachineFunction &MF, RegScavenger *RS) const {
2650   // If this function isn't doing Win64-style C++ EH, we don't need to do
2651   // anything.
2652   const Function *Fn = MF.getFunction();
2653   if (!STI.is64Bit() || !Fn->hasPersonalityFn() ||
2654       classifyEHPersonality(MF.getFunction()->getPersonalityFn()) !=
2655           EHPersonality::MSVC_CXX)
2656     return;
2657
2658   // Win64 C++ EH needs to allocate the UnwindHelp object at some fixed offset
2659   // relative to RSP after the prologue.  Find the offset of the last fixed
2660   // object, so that we can allocate a slot immediately following it. Fixed
2661   // objects have negative frame indices.
2662   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2663   int64_t MinFixedObjOffset = 0;
2664   for (int I = MFI->getObjectIndexBegin(); I < 0; ++I)
2665     MinFixedObjOffset = std::min(MinFixedObjOffset, MFI->getObjectOffset(I));
2666
2667   int64_t UnwindHelpOffset = MinFixedObjOffset - SlotSize;
2668   int UnwindHelpFI =
2669       MFI->CreateFixedObject(SlotSize, UnwindHelpOffset, /*Immutable=*/false);
2670   MF.getMMI().getWinEHFuncInfo(Fn).UnwindHelpFrameIdx = UnwindHelpFI;
2671
2672   // Store -2 into UnwindHelp on function entry. We have to scan forwards past
2673   // other frame setup instructions.
2674   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
2675   auto MBBI = MBB.begin();
2676   while (MBBI != MBB.end() && MBBI->getFlag(MachineInstr::FrameSetup))
2677     ++MBBI;
2678
2679   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MBBI);
2680   addFrameReference(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64mi32)),
2681                     UnwindHelpFI)
2682       .addImm(-2);
2683 }