lib/Target/X86/X86ISelSimple.cpp

   1 //===-- InstSelectSimple.cpp - A simple instruction selector for x86 ------===//
   2 //
   3 // This file defines a simple peephole instruction selector for the x86 platform
   4 //
   5 //===----------------------------------------------------------------------===//
   6
   7 #include "X86.h"
   8 #include "X86InstrInfo.h"
   9 #include "llvm/Function.h"
  10 #include "llvm/iTerminators.h"
  11 #include "llvm/Type.h"
  12 #include "llvm/Constants.h"
  13 #include "llvm/Pass.h"
  14 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  15 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  16 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  17 #include <map>
  18
  19 namespace {
  20   struct ISel : public FunctionPass, InstVisitor<ISel> {
  21     TargetMachine &TM;
  22     MachineFunction *F;                    // The function we are compiling into
  23     MachineBasicBlock *BB;                 // The current MBB we are compiling
  24
  25     unsigned CurReg;
  26     std::map<Value*, unsigned> RegMap;  // Mapping between Val's and SSA Regs
  27
  28     ISel(TargetMachine &tm)
  29       : TM(tm), F(0), BB(0), CurReg(MRegisterInfo::FirstVirtualRegister) {}
  30
  31     /// runOnFunction - Top level implementation of instruction selection for
  32     /// the entire function.
  33     ///
  34     bool runOnFunction(Function &Fn) {
  35       F = new MachineFunction(&Fn, TM);
  36       visit(Fn);
  37       RegMap.clear();
  38       F = 0;
  39       return false;  // We never modify the LLVM itself.
  40     }
  41
  42     /// visitBasicBlock - This method is called when we are visiting a new basic
  43     /// block.  This simply creates a new MachineBasicBlock to emit code into
  44     /// and adds it to the current MachineFunction.  Subsequent visit* for
  45     /// instructions will be invoked for all instructions in the basic block.
  46     ///
  47     void visitBasicBlock(BasicBlock &LLVM_BB) {
  48       BB = new MachineBasicBlock();
  49       // FIXME: Use the auto-insert form when it's available
  50       F->getBasicBlockList().push_back(BB);
  51     }
  52
  53     // Visitation methods for various instructions.  These methods simply emit
  54     // fixed X86 code for each instruction.
  55     //
  56     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
  57     void visitAdd(BinaryOperator &B);
  58
  59     void visitInstruction(Instruction &I) {
  60       std::cerr << "Cannot instruction select: " << I;
  61       abort();
  62     }
  63
  64
  65     /// copyConstantToRegister - Output the instructions required to put the
  66     /// specified constant into the specified register.
  67     ///
  68     void copyConstantToRegister(Constant *C, unsigned Reg);
  69
  70     /// getReg - This method turns an LLVM value into a register number.  This
  71     /// is guaranteed to produce the same register number for a particular value
  72     /// every time it is queried.
  73     ///
  74     unsigned getReg(Value &V) { return getReg(&V); }  // Allow references
  75     unsigned getReg(Value *V) {
  76       unsigned &Reg = RegMap[V];
  77       if (Reg == 0)
  78         Reg = CurReg++;
  79
  80       // If this operand is a constant, emit the code to copy the constant into
  81       // the register here...
  82       //
  83       if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V))
  84         copyConstantToRegister(C, Reg);
  85
  86       return Reg;
  87     }
  88
  89   };
  90 }
  91
  92
  93 /// copyConstantToRegister - Output the instructions required to put the
  94 /// specified constant into the specified register.
  95 ///
  96 void ISel::copyConstantToRegister(Constant *C, unsigned R) {
  97   assert (!isa<ConstantExpr>(C) && "Constant expressions not yet handled!\n");
  98
  99   switch (C->getType()->getPrimitiveID()) {
 100   case Type::SByteTyID:
 101     BuildMI(BB, X86::MOVir8, R).addSImm(cast<ConstantSInt>(C)->getValue());
 102     break;
 103   case Type::UByteTyID:
 104     BuildMI(BB, X86::MOVir8, R).addZImm(cast<ConstantUInt>(C)->getValue());
 105     break;
 106   case Type::ShortTyID:
 107     BuildMI(BB, X86::MOVir16, R).addSImm(cast<ConstantSInt>(C)->getValue());
 108     break;
 109   case Type::UShortTyID:
 110     BuildMI(BB, X86::MOVir16, R).addZImm(cast<ConstantUInt>(C)->getValue());
 111     break;
 112   case Type::IntTyID:
 113     BuildMI(BB, X86::MOVir32, R).addSImm(cast<ConstantSInt>(C)->getValue());
 114     break;
 115   case Type::UIntTyID:
 116     BuildMI(BB, X86::MOVir32, R).addZImm(cast<ConstantUInt>(C)->getValue());
 117     break;
 118   default: assert(0 && "Type not handled yet!");
 119   }
 120 }
 121
 122
 123 /// 'ret' instruction - Here we are interested in meeting the x86 ABI.  As such,
 124 /// we have the following possibilities:
 125 ///
 126 ///   ret void: No return value, simply emit a 'ret' instruction
 127 ///   ret sbyte, ubyte : Extend value into EAX and return
 128 ///   ret short, ushort: Extend value into EAX and return
 129 ///   ret int, uint    : Move value into EAX and return
 130 ///   ret pointer      : Move value into EAX and return
 131 ///   ret long, ulong  : Move value into EAX/EDX (?) and return
 132 ///   ret float/double : ?  Top of FP stack?  XMM0?
 133 ///
 134 void ISel::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
 135   if (I.getNumOperands() != 0) {  // Not 'ret void'?
 136     // Move result into a hard register... then emit a ret
 137     visitInstruction(I);  // abort
 138   }
 139
 140   // Emit a simple 'ret' instruction... appending it to the end of the basic
 141   // block
 142   BuildMI(BB, X86::RET, 0);
 143 }
 144
 145
 146 /// 'add' instruction - Simply turn this into an x86 reg,reg add instruction.
 147 void ISel::visitAdd(BinaryOperator &B) {
 148   unsigned Op0r = getReg(B.getOperand(0)), Op1r = getReg(B.getOperand(1));
 149   unsigned DestReg = getReg(B);
 150
 151   switch (B.getType()->getPrimitiveSize()) {
 152   case 1:   // UByte, SByte
 153     BuildMI(BB, X86::ADDrr8, DestReg).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
 154     break;
 155   case 2:   // UShort, Short
 156     BuildMI(BB, X86::ADDrr16, DestReg).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
 157     break;
 158   case 4:   // UInt, Int
 159     BuildMI(BB, X86::ADDrr32, DestReg).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
 160     break;
 161
 162   case 8:   // ULong, Long
 163   default:
 164     visitInstruction(B);  // abort
 165   }
 166 }
 167
 168 /// createSimpleX86InstructionSelector - This pass converts an LLVM function
 169 /// into a machine code representation is a very simple peep-hole fashion.  The
 170 /// generated code sucks but the implementation is nice and simple.
 171 ///
 172 Pass *createSimpleX86InstructionSelector(TargetMachine &TM) {
 173   return new ISel(TM);
 174 }