lib/Target/X86/X86MCInstLower.cpp

   1 //===-- X86MCInstLower.cpp - Convert X86 MachineInstr to an MCInst --------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains code to lower X86 MachineInstrs to their corresponding
  11 // MCInst records.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "X86AsmPrinter.h"
  16 #include "X86RegisterInfo.h"
  17 #include "InstPrinter/X86ATTInstPrinter.h"
  18 #include "MCTargetDesc/X86BaseInfo.h"
  19 #include "Utils/X86ShuffleDecode.h"
  20 #include "llvm/ADT/Optional.h"
  21 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfoImpls.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/StackMaps.h"
  27 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  28 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  29 #include "llvm/IR/Mangler.h"
  30 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  31 #include "llvm/MC/MCCodeEmitter.h"
  32 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  33 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  34 #include "llvm/MC/MCFixup.h"
  35 #include "llvm/MC/MCInst.h"
  36 #include "llvm/MC/MCInstBuilder.h"
  37 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  38 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  39 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  40 using namespace llvm;
  41
  42 namespace {
  43
  44 /// X86MCInstLower - This class is used to lower an MachineInstr into an MCInst.
  45 class X86MCInstLower {
  46   MCContext &Ctx;
  47   const MachineFunction &MF;
  48   const TargetMachine &TM;
  49   const MCAsmInfo &MAI;
  50   X86AsmPrinter &AsmPrinter;
  51 public:
  52   X86MCInstLower(const MachineFunction &MF, X86AsmPrinter &asmprinter);
  53
  54   Optional<MCOperand> LowerMachineOperand(const MachineInstr *MI,
  55                                           const MachineOperand &MO) const;
  56   void Lower(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) const;
  57
  58   MCSymbol *GetSymbolFromOperand(const MachineOperand &MO) const;
  59   MCOperand LowerSymbolOperand(const MachineOperand &MO, MCSymbol *Sym) const;
  60
  61 private:
  62   MachineModuleInfoMachO &getMachOMMI() const;
  63   Mangler *getMang() const {
  64     return AsmPrinter.Mang;
  65   }
  66 };
  67
  68 } // end anonymous namespace
  69
  70 // Emit a minimal sequence of nops spanning NumBytes bytes.
  71 static void EmitNops(MCStreamer &OS, unsigned NumBytes, bool Is64Bit,
  72                      const MCSubtargetInfo &STI);
  73
  74 namespace llvm {
  75    X86AsmPrinter::StackMapShadowTracker::StackMapShadowTracker(TargetMachine &TM)
  76      : TM(TM), InShadow(false), RequiredShadowSize(0), CurrentShadowSize(0) {}
  77
  78   X86AsmPrinter::StackMapShadowTracker::~StackMapShadowTracker() {}
  79
  80   void
  81   X86AsmPrinter::StackMapShadowTracker::startFunction(MachineFunction &F) {
  82     MF = &F;
  83     CodeEmitter.reset(TM.getTarget().createMCCodeEmitter(
  84         *MF->getSubtarget().getInstrInfo(),
  85         *MF->getSubtarget().getRegisterInfo(), MF->getContext()));
  86   }
  87
  88   void X86AsmPrinter::StackMapShadowTracker::count(MCInst &Inst,
  89                                                    const MCSubtargetInfo &STI) {
  90     if (InShadow) {
  91       SmallString<256> Code;
  92       SmallVector<MCFixup, 4> Fixups;
  93       raw_svector_ostream VecOS(Code);
  94       CodeEmitter->encodeInstruction(Inst, VecOS, Fixups, STI);
  95       VecOS.flush();
  96       CurrentShadowSize += Code.size();
  97       if (CurrentShadowSize >= RequiredShadowSize)
  98         InShadow = false; // The shadow is big enough. Stop counting.
  99     }
 100   }
 101
 102   void X86AsmPrinter::StackMapShadowTracker::emitShadowPadding(
 103     MCStreamer &OutStreamer, const MCSubtargetInfo &STI) {
 104     if (InShadow && CurrentShadowSize < RequiredShadowSize) {
 105       InShadow = false;
 106       EmitNops(OutStreamer, RequiredShadowSize - CurrentShadowSize,
 107                MF->getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit(), STI);
 108     }
 109   }
 110
 111   void X86AsmPrinter::EmitAndCountInstruction(MCInst &Inst) {
 112     OutStreamer->EmitInstruction(Inst, getSubtargetInfo());
 113     SMShadowTracker.count(Inst, getSubtargetInfo());
 114   }
 115 } // namespace llvm
 116
 117 X86MCInstLower::X86MCInstLower(const MachineFunction &mf,
 118                                X86AsmPrinter &asmprinter)
 119     : Ctx(mf.getContext()), MF(mf), TM(mf.getTarget()), MAI(*TM.getMCAsmInfo()),
 120       AsmPrinter(asmprinter) {}
 121
 122 MachineModuleInfoMachO &X86MCInstLower::getMachOMMI() const {
 123   return MF.getMMI().getObjFileInfo<MachineModuleInfoMachO>();
 124 }
 125
 126
 127 /// GetSymbolFromOperand - Lower an MO_GlobalAddress or MO_ExternalSymbol
 128 /// operand to an MCSymbol.
 129 MCSymbol *X86MCInstLower::
 130 GetSymbolFromOperand(const MachineOperand &MO) const {
 131   const DataLayout *DL = TM.getDataLayout();
 132   assert((MO.isGlobal() || MO.isSymbol() || MO.isMBB()) && "Isn't a symbol reference");
 133
 134   MCSymbol *Sym = nullptr;
 135   SmallString<128> Name;
 136   StringRef Suffix;
 137
 138   switch (MO.getTargetFlags()) {
 139   case X86II::MO_DLLIMPORT:
 140     // Handle dllimport linkage.
 141     Name += "__imp_";
 142     break;
 143   case X86II::MO_DARWIN_STUB:
 144     Suffix = "$stub";
 145     break;
 146   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
 147   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
 148   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
 149     Suffix = "$non_lazy_ptr";
 150     break;
 151   }
 152
 153   if (!Suffix.empty())
 154     Name += DL->getPrivateGlobalPrefix();
 155
 156   unsigned PrefixLen = Name.size();
 157
 158   if (MO.isGlobal()) {
 159     const GlobalValue *GV = MO.getGlobal();
 160     AsmPrinter.getNameWithPrefix(Name, GV);
 161   } else if (MO.isSymbol()) {
 162     if (MO.getTargetFlags() == X86II::MO_NOPREFIX)
 163       Name += MO.getSymbolName();
 164     else
 165       getMang()->getNameWithPrefix(Name, MO.getSymbolName());
 166   } else if (MO.isMBB()) {
 167     assert(Suffix.empty());
 168     Sym = MO.getMBB()->getSymbol();
 169   }
 170   unsigned OrigLen = Name.size() - PrefixLen;
 171
 172   Name += Suffix;
 173   if (!Sym)
 174     Sym = Ctx.getOrCreateSymbol(Name);
 175
 176   StringRef OrigName = StringRef(Name).substr(PrefixLen, OrigLen);
 177
 178   // If the target flags on the operand changes the name of the symbol, do that
 179   // before we return the symbol.
 180   switch (MO.getTargetFlags()) {
 181   default: break;
 182   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
 183   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE: {
 184     MachineModuleInfoImpl::StubValueTy &StubSym =
 185       getMachOMMI().getGVStubEntry(Sym);
 186     if (!StubSym.getPointer()) {
 187       assert(MO.isGlobal() && "Extern symbol not handled yet");
 188       StubSym =
 189         MachineModuleInfoImpl::
 190         StubValueTy(AsmPrinter.getSymbol(MO.getGlobal()),
 191                     !MO.getGlobal()->hasInternalLinkage());
 192     }
 193     break;
 194   }
 195   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE: {
 196     MachineModuleInfoImpl::StubValueTy &StubSym =
 197       getMachOMMI().getHiddenGVStubEntry(Sym);
 198     if (!StubSym.getPointer()) {
 199       assert(MO.isGlobal() && "Extern symbol not handled yet");
 200       StubSym =
 201         MachineModuleInfoImpl::
 202         StubValueTy(AsmPrinter.getSymbol(MO.getGlobal()),
 203                     !MO.getGlobal()->hasInternalLinkage());
 204     }
 205     break;
 206   }
 207   case X86II::MO_DARWIN_STUB: {
 208     MachineModuleInfoImpl::StubValueTy &StubSym =
 209       getMachOMMI().getFnStubEntry(Sym);
 210     if (StubSym.getPointer())
 211       return Sym;
 212
 213     if (MO.isGlobal()) {
 214       StubSym =
 215         MachineModuleInfoImpl::
 216         StubValueTy(AsmPrinter.getSymbol(MO.getGlobal()),
 217                     !MO.getGlobal()->hasInternalLinkage());
 218     } else {
 219       StubSym =
 220         MachineModuleInfoImpl::
 221         StubValueTy(Ctx.getOrCreateSymbol(OrigName), false);
 222     }
 223     break;
 224   }
 225   }
 226
 227   return Sym;
 228 }
 229
 230 MCOperand X86MCInstLower::LowerSymbolOperand(const MachineOperand &MO,
 231                                              MCSymbol *Sym) const {
 232   // FIXME: We would like an efficient form for this, so we don't have to do a
 233   // lot of extra uniquing.
 234   const MCExpr *Expr = nullptr;
 235   MCSymbolRefExpr::VariantKind RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_None;
 236
 237   switch (MO.getTargetFlags()) {
 238   default: llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 239   case X86II::MO_NO_FLAG:    // No flag.
 240   // These affect the name of the symbol, not any suffix.
 241   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
 242   case X86II::MO_DLLIMPORT:
 243   case X86II::MO_DARWIN_STUB:
 244   case X86II::MO_NOPREFIX:
 245     break;
 246
 247   case X86II::MO_TLVP:      RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TLVP; break;
 248   case X86II::MO_TLVP_PIC_BASE:
 249     Expr = MCSymbolRefExpr::create(Sym, MCSymbolRefExpr::VK_TLVP, Ctx);
 250     // Subtract the pic base.
 251     Expr = MCBinaryExpr::createSub(Expr,
 252                                   MCSymbolRefExpr::create(MF.getPICBaseSymbol(),
 253                                                            Ctx),
 254                                    Ctx);
 255     break;
 256   case X86II::MO_SECREL:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_SECREL; break;
 257   case X86II::MO_TLSGD:     RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD; break;
 258   case X86II::MO_TLSLD:     RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD; break;
 259   case X86II::MO_TLSLDM:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM; break;
 260   case X86II::MO_GOTTPOFF:  RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF; break;
 261   case X86II::MO_INDNTPOFF: RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF; break;
 262   case X86II::MO_TPOFF:     RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF; break;
 263   case X86II::MO_DTPOFF:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF; break;
 264   case X86II::MO_NTPOFF:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF; break;
 265   case X86II::MO_GOTNTPOFF: RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF; break;
 266   case X86II::MO_GOTPCREL:  RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL; break;
 267   case X86II::MO_GOT:       RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOT; break;
 268   case X86II::MO_GOTOFF:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF; break;
 269   case X86II::MO_PLT:       RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_PLT; break;
 270   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:
 271   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
 272   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
 273     Expr = MCSymbolRefExpr::create(Sym, Ctx);
 274     // Subtract the pic base.
 275     Expr = MCBinaryExpr::createSub(Expr,
 276                             MCSymbolRefExpr::create(MF.getPICBaseSymbol(), Ctx),
 277                                    Ctx);
 278     if (MO.isJTI()) {
 279       assert(MAI.doesSetDirectiveSuppressesReloc());
 280       // If .set directive is supported, use it to reduce the number of
 281       // relocations the assembler will generate for differences between
 282       // local labels. This is only safe when the symbols are in the same
 283       // section so we are restricting it to jumptable references.
 284       MCSymbol *Label = Ctx.createTempSymbol();
 285       AsmPrinter.OutStreamer->EmitAssignment(Label, Expr);
 286       Expr = MCSymbolRefExpr::create(Label, Ctx);
 287     }
 288     break;
 289   }
 290
 291   if (!Expr)
 292     Expr = MCSymbolRefExpr::create(Sym, RefKind, Ctx);
 293
 294   if (!MO.isJTI() && !MO.isMBB() && MO.getOffset())
 295     Expr = MCBinaryExpr::createAdd(Expr,
 296                                    MCConstantExpr::create(MO.getOffset(), Ctx),
 297                                    Ctx);
 298   return MCOperand::createExpr(Expr);
 299 }
 300
 301
 302 /// \brief Simplify FOO $imm, %{al,ax,eax,rax} to FOO $imm, for instruction with
 303 /// a short fixed-register form.
 304 static void SimplifyShortImmForm(MCInst &Inst, unsigned Opcode) {
 305   unsigned ImmOp = Inst.getNumOperands() - 1;
 306   assert(Inst.getOperand(0).isReg() &&
 307          (Inst.getOperand(ImmOp).isImm() || Inst.getOperand(ImmOp).isExpr()) &&
 308          ((Inst.getNumOperands() == 3 && Inst.getOperand(1).isReg() &&
 309            Inst.getOperand(0).getReg() == Inst.getOperand(1).getReg()) ||
 310           Inst.getNumOperands() == 2) && "Unexpected instruction!");
 311
 312   // Check whether the destination register can be fixed.
 313   unsigned Reg = Inst.getOperand(0).getReg();
 314   if (Reg != X86::AL && Reg != X86::AX && Reg != X86::EAX && Reg != X86::RAX)
 315     return;
 316
 317   // If so, rewrite the instruction.
 318   MCOperand Saved = Inst.getOperand(ImmOp);
 319   Inst = MCInst();
 320   Inst.setOpcode(Opcode);
 321   Inst.addOperand(Saved);
 322 }
 323
 324 /// \brief If a movsx instruction has a shorter encoding for the used register
 325 /// simplify the instruction to use it instead.
 326 static void SimplifyMOVSX(MCInst &Inst) {
 327   unsigned NewOpcode = 0;
 328   unsigned Op0 = Inst.getOperand(0).getReg(), Op1 = Inst.getOperand(1).getReg();
 329   switch (Inst.getOpcode()) {
 330   default:
 331     llvm_unreachable("Unexpected instruction!");
 332   case X86::MOVSX16rr8:  // movsbw %al, %ax   --> cbtw
 333     if (Op0 == X86::AX && Op1 == X86::AL)
 334       NewOpcode = X86::CBW;
 335     break;
 336   case X86::MOVSX32rr16: // movswl %ax, %eax  --> cwtl
 337     if (Op0 == X86::EAX && Op1 == X86::AX)
 338       NewOpcode = X86::CWDE;
 339     break;
 340   case X86::MOVSX64rr32: // movslq %eax, %rax --> cltq
 341     if (Op0 == X86::RAX && Op1 == X86::EAX)
 342       NewOpcode = X86::CDQE;
 343     break;
 344   }
 345
 346   if (NewOpcode != 0) {
 347     Inst = MCInst();
 348     Inst.setOpcode(NewOpcode);
 349   }
 350 }
 351
 352 /// \brief Simplify things like MOV32rm to MOV32o32a.
 353 static void SimplifyShortMoveForm(X86AsmPrinter &Printer, MCInst &Inst,
 354                                   unsigned Opcode) {
 355   // Don't make these simplifications in 64-bit mode; other assemblers don't
 356   // perform them because they make the code larger.
 357   if (Printer.getSubtarget().is64Bit())
 358     return;
 359
 360   bool IsStore = Inst.getOperand(0).isReg() && Inst.getOperand(1).isReg();
 361   unsigned AddrBase = IsStore;
 362   unsigned RegOp = IsStore ? 0 : 5;
 363   unsigned AddrOp = AddrBase + 3;
 364   assert(Inst.getNumOperands() == 6 && Inst.getOperand(RegOp).isReg() &&
 365          Inst.getOperand(AddrBase + X86::AddrBaseReg).isReg() &&
 366          Inst.getOperand(AddrBase + X86::AddrScaleAmt).isImm() &&
 367          Inst.getOperand(AddrBase + X86::AddrIndexReg).isReg() &&
 368          Inst.getOperand(AddrBase + X86::AddrSegmentReg).isReg() &&
 369          (Inst.getOperand(AddrOp).isExpr() ||
 370           Inst.getOperand(AddrOp).isImm()) &&
 371          "Unexpected instruction!");
 372
 373   // Check whether the destination register can be fixed.
 374   unsigned Reg = Inst.getOperand(RegOp).getReg();
 375   if (Reg != X86::AL && Reg != X86::AX && Reg != X86::EAX && Reg != X86::RAX)
 376     return;
 377
 378   // Check whether this is an absolute address.
 379   // FIXME: We know TLVP symbol refs aren't, but there should be a better way
 380   // to do this here.
 381   bool Absolute = true;
 382   if (Inst.getOperand(AddrOp).isExpr()) {
 383     const MCExpr *MCE = Inst.getOperand(AddrOp).getExpr();
 384     if (const MCSymbolRefExpr *SRE = dyn_cast<MCSymbolRefExpr>(MCE))
 385       if (SRE->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP)
 386         Absolute = false;
 387   }
 388
 389   if (Absolute &&
 390       (Inst.getOperand(AddrBase + X86::AddrBaseReg).getReg() != 0 ||
 391        Inst.getOperand(AddrBase + X86::AddrScaleAmt).getImm() != 1 ||
 392        Inst.getOperand(AddrBase + X86::AddrIndexReg).getReg() != 0))
 393     return;
 394
 395   // If so, rewrite the instruction.
 396   MCOperand Saved = Inst.getOperand(AddrOp);
 397   MCOperand Seg = Inst.getOperand(AddrBase + X86::AddrSegmentReg);
 398   Inst = MCInst();
 399   Inst.setOpcode(Opcode);
 400   Inst.addOperand(Saved);
 401   Inst.addOperand(Seg);
 402 }
 403
 404 static unsigned getRetOpcode(const X86Subtarget &Subtarget) {
 405   return Subtarget.is64Bit() ? X86::RETQ : X86::RETL;
 406 }
 407
 408 Optional<MCOperand>
 409 X86MCInstLower::LowerMachineOperand(const MachineInstr *MI,
 410                                     const MachineOperand &MO) const {
 411   switch (MO.getType()) {
 412   default:
 413     MI->dump();
 414     llvm_unreachable("unknown operand type");
 415   case MachineOperand::MO_Register:
 416     // Ignore all implicit register operands.
 417     if (MO.isImplicit())
 418       return None;
 419     return MCOperand::createReg(MO.getReg());
 420   case MachineOperand::MO_Immediate:
 421     return MCOperand::createImm(MO.getImm());
 422   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 423   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 424   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 425     return LowerSymbolOperand(MO, GetSymbolFromOperand(MO));
 426   case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
 427     return LowerSymbolOperand(MO, AsmPrinter.GetJTISymbol(MO.getIndex()));
 428   case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
 429     return LowerSymbolOperand(MO, AsmPrinter.GetCPISymbol(MO.getIndex()));
 430   case MachineOperand::MO_BlockAddress:
 431     return LowerSymbolOperand(
 432         MO, AsmPrinter.GetBlockAddressSymbol(MO.getBlockAddress()));
 433   case MachineOperand::MO_RegisterMask:
 434     // Ignore call clobbers.
 435     return None;
 436   }
 437 }
 438
 439 void X86MCInstLower::Lower(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) const {
 440   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
 441
 442   for (const MachineOperand &MO : MI->operands())
 443     if (auto MaybeMCOp = LowerMachineOperand(MI, MO))
 444       OutMI.addOperand(MaybeMCOp.getValue());
 445
 446   // Handle a few special cases to eliminate operand modifiers.
 447 ReSimplify:
 448   switch (OutMI.getOpcode()) {
 449   case X86::LEA64_32r:
 450   case X86::LEA64r:
 451   case X86::LEA16r:
 452   case X86::LEA32r:
 453     // LEA should have a segment register, but it must be empty.
 454     assert(OutMI.getNumOperands() == 1+X86::AddrNumOperands &&
 455            "Unexpected # of LEA operands");
 456     assert(OutMI.getOperand(1+X86::AddrSegmentReg).getReg() == 0 &&
 457            "LEA has segment specified!");
 458     break;
 459
 460   case X86::MOV32ri64:
 461     OutMI.setOpcode(X86::MOV32ri);
 462     break;
 463
 464   // Commute operands to get a smaller encoding by using VEX.R instead of VEX.B
 465   // if one of the registers is extended, but other isn't.
 466   case X86::VMOVAPDrr:
 467   case X86::VMOVAPDYrr:
 468   case X86::VMOVAPSrr:
 469   case X86::VMOVAPSYrr:
 470   case X86::VMOVDQArr:
 471   case X86::VMOVDQAYrr:
 472   case X86::VMOVDQUrr:
 473   case X86::VMOVDQUYrr:
 474   case X86::VMOVUPDrr:
 475   case X86::VMOVUPDYrr:
 476   case X86::VMOVUPSrr:
 477   case X86::VMOVUPSYrr: {
 478     if (!X86II::isX86_64ExtendedReg(OutMI.getOperand(0).getReg()) &&
 479         X86II::isX86_64ExtendedReg(OutMI.getOperand(1).getReg())) {
 480       unsigned NewOpc;
 481       switch (OutMI.getOpcode()) {
 482       default: llvm_unreachable("Invalid opcode");
 483       case X86::VMOVAPDrr:  NewOpc = X86::VMOVAPDrr_REV;  break;
 484       case X86::VMOVAPDYrr: NewOpc = X86::VMOVAPDYrr_REV; break;
 485       case X86::VMOVAPSrr:  NewOpc = X86::VMOVAPSrr_REV;  break;
 486       case X86::VMOVAPSYrr: NewOpc = X86::VMOVAPSYrr_REV; break;
 487       case X86::VMOVDQArr:  NewOpc = X86::VMOVDQArr_REV;  break;
 488       case X86::VMOVDQAYrr: NewOpc = X86::VMOVDQAYrr_REV; break;
 489       case X86::VMOVDQUrr:  NewOpc = X86::VMOVDQUrr_REV;  break;
 490       case X86::VMOVDQUYrr: NewOpc = X86::VMOVDQUYrr_REV; break;
 491       case X86::VMOVUPDrr:  NewOpc = X86::VMOVUPDrr_REV;  break;
 492       case X86::VMOVUPDYrr: NewOpc = X86::VMOVUPDYrr_REV; break;
 493       case X86::VMOVUPSrr:  NewOpc = X86::VMOVUPSrr_REV;  break;
 494       case X86::VMOVUPSYrr: NewOpc = X86::VMOVUPSYrr_REV; break;
 495       }
 496       OutMI.setOpcode(NewOpc);
 497     }
 498     break;
 499   }
 500   case X86::VMOVSDrr:
 501   case X86::VMOVSSrr: {
 502     if (!X86II::isX86_64ExtendedReg(OutMI.getOperand(0).getReg()) &&
 503         X86II::isX86_64ExtendedReg(OutMI.getOperand(2).getReg())) {
 504       unsigned NewOpc;
 505       switch (OutMI.getOpcode()) {
 506       default: llvm_unreachable("Invalid opcode");
 507       case X86::VMOVSDrr:   NewOpc = X86::VMOVSDrr_REV;   break;
 508       case X86::VMOVSSrr:   NewOpc = X86::VMOVSSrr_REV;   break;
 509       }
 510       OutMI.setOpcode(NewOpc);
 511     }
 512     break;
 513   }
 514
 515   // TAILJMPr64, CALL64r, CALL64pcrel32 - These instructions have register
 516   // inputs modeled as normal uses instead of implicit uses.  As such, truncate
 517   // off all but the first operand (the callee).  FIXME: Change isel.
 518   case X86::TAILJMPr64:
 519   case X86::TAILJMPr64_REX:
 520   case X86::CALL64r:
 521   case X86::CALL64pcrel32: {
 522     unsigned Opcode = OutMI.getOpcode();
 523     MCOperand Saved = OutMI.getOperand(0);
 524     OutMI = MCInst();
 525     OutMI.setOpcode(Opcode);
 526     OutMI.addOperand(Saved);
 527     break;
 528   }
 529
 530   case X86::EH_RETURN:
 531   case X86::EH_RETURN64: {
 532     OutMI = MCInst();
 533     OutMI.setOpcode(getRetOpcode(AsmPrinter.getSubtarget()));
 534     break;
 535   }
 536
 537   // TAILJMPd, TAILJMPd64 - Lower to the correct jump instructions.
 538   case X86::TAILJMPr:
 539   case X86::TAILJMPd:
 540   case X86::TAILJMPd64: {
 541     unsigned Opcode;
 542     switch (OutMI.getOpcode()) {
 543     default: llvm_unreachable("Invalid opcode");
 544     case X86::TAILJMPr: Opcode = X86::JMP32r; break;
 545     case X86::TAILJMPd:
 546     case X86::TAILJMPd64: Opcode = X86::JMP_1; break;
 547     }
 548
 549     MCOperand Saved = OutMI.getOperand(0);
 550     OutMI = MCInst();
 551     OutMI.setOpcode(Opcode);
 552     OutMI.addOperand(Saved);
 553     break;
 554   }
 555
 556   case X86::DEC16r:
 557   case X86::DEC32r:
 558   case X86::INC16r:
 559   case X86::INC32r:
 560     // If we aren't in 64-bit mode we can use the 1-byte inc/dec instructions.
 561     if (!AsmPrinter.getSubtarget().is64Bit()) {
 562       unsigned Opcode;
 563       switch (OutMI.getOpcode()) {
 564       default: llvm_unreachable("Invalid opcode");
 565       case X86::DEC16r: Opcode = X86::DEC16r_alt; break;
 566       case X86::DEC32r: Opcode = X86::DEC32r_alt; break;
 567       case X86::INC16r: Opcode = X86::INC16r_alt; break;
 568       case X86::INC32r: Opcode = X86::INC32r_alt; break;
 569       }
 570       OutMI.setOpcode(Opcode);
 571     }
 572     break;
 573
 574   // These are pseudo-ops for OR to help with the OR->ADD transformation.  We do
 575   // this with an ugly goto in case the resultant OR uses EAX and needs the
 576   // short form.
 577   case X86::ADD16rr_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR16rr); goto ReSimplify;
 578   case X86::ADD32rr_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR32rr); goto ReSimplify;
 579   case X86::ADD64rr_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR64rr); goto ReSimplify;
 580   case X86::ADD16ri_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR16ri); goto ReSimplify;
 581   case X86::ADD32ri_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR32ri); goto ReSimplify;
 582   case X86::ADD64ri32_DB: OutMI.setOpcode(X86::OR64ri32); goto ReSimplify;
 583   case X86::ADD16ri8_DB:  OutMI.setOpcode(X86::OR16ri8); goto ReSimplify;
 584   case X86::ADD32ri8_DB:  OutMI.setOpcode(X86::OR32ri8); goto ReSimplify;
 585   case X86::ADD64ri8_DB:  OutMI.setOpcode(X86::OR64ri8); goto ReSimplify;
 586
 587   // Atomic load and store require a separate pseudo-inst because Acquire
 588   // implies mayStore and Release implies mayLoad; fix these to regular MOV
 589   // instructions here
 590   case X86::ACQUIRE_MOV8rm:    OutMI.setOpcode(X86::MOV8rm); goto ReSimplify;
 591   case X86::ACQUIRE_MOV16rm:   OutMI.setOpcode(X86::MOV16rm); goto ReSimplify;
 592   case X86::ACQUIRE_MOV32rm:   OutMI.setOpcode(X86::MOV32rm); goto ReSimplify;
 593   case X86::ACQUIRE_MOV64rm:   OutMI.setOpcode(X86::MOV64rm); goto ReSimplify;
 594   case X86::RELEASE_MOV8mr:    OutMI.setOpcode(X86::MOV8mr); goto ReSimplify;
 595   case X86::RELEASE_MOV16mr:   OutMI.setOpcode(X86::MOV16mr); goto ReSimplify;
 596   case X86::RELEASE_MOV32mr:   OutMI.setOpcode(X86::MOV32mr); goto ReSimplify;
 597   case X86::RELEASE_MOV64mr:   OutMI.setOpcode(X86::MOV64mr); goto ReSimplify;
 598   case X86::RELEASE_MOV8mi:    OutMI.setOpcode(X86::MOV8mi); goto ReSimplify;
 599   case X86::RELEASE_MOV16mi:   OutMI.setOpcode(X86::MOV16mi); goto ReSimplify;
 600   case X86::RELEASE_MOV32mi:   OutMI.setOpcode(X86::MOV32mi); goto ReSimplify;
 601   case X86::RELEASE_MOV64mi32: OutMI.setOpcode(X86::MOV64mi32); goto ReSimplify;
 602   case X86::RELEASE_ADD8mi:    OutMI.setOpcode(X86::ADD8mi); goto ReSimplify;
 603   case X86::RELEASE_ADD32mi:   OutMI.setOpcode(X86::ADD32mi); goto ReSimplify;
 604   case X86::RELEASE_ADD64mi32: OutMI.setOpcode(X86::ADD64mi32); goto ReSimplify;
 605   case X86::RELEASE_AND8mi:    OutMI.setOpcode(X86::AND8mi); goto ReSimplify;
 606   case X86::RELEASE_AND32mi:   OutMI.setOpcode(X86::AND32mi); goto ReSimplify;
 607   case X86::RELEASE_AND64mi32: OutMI.setOpcode(X86::AND64mi32); goto ReSimplify;
 608   case X86::RELEASE_OR8mi:     OutMI.setOpcode(X86::OR8mi); goto ReSimplify;
 609   case X86::RELEASE_OR32mi:    OutMI.setOpcode(X86::OR32mi); goto ReSimplify;
 610   case X86::RELEASE_OR64mi32:  OutMI.setOpcode(X86::OR64mi32); goto ReSimplify;
 611   case X86::RELEASE_XOR8mi:    OutMI.setOpcode(X86::XOR8mi); goto ReSimplify;
 612   case X86::RELEASE_XOR32mi:   OutMI.setOpcode(X86::XOR32mi); goto ReSimplify;
 613   case X86::RELEASE_XOR64mi32: OutMI.setOpcode(X86::XOR64mi32); goto ReSimplify;
 614   case X86::RELEASE_INC8m:     OutMI.setOpcode(X86::INC8m); goto ReSimplify;
 615   case X86::RELEASE_INC16m:    OutMI.setOpcode(X86::INC16m); goto ReSimplify;
 616   case X86::RELEASE_INC32m:    OutMI.setOpcode(X86::INC32m); goto ReSimplify;
 617   case X86::RELEASE_INC64m:    OutMI.setOpcode(X86::INC64m); goto ReSimplify;
 618   case X86::RELEASE_DEC8m:     OutMI.setOpcode(X86::DEC8m); goto ReSimplify;
 619   case X86::RELEASE_DEC16m:    OutMI.setOpcode(X86::DEC16m); goto ReSimplify;
 620   case X86::RELEASE_DEC32m:    OutMI.setOpcode(X86::DEC32m); goto ReSimplify;
 621   case X86::RELEASE_DEC64m:    OutMI.setOpcode(X86::DEC64m); goto ReSimplify;
 622
 623   // We don't currently select the correct instruction form for instructions
 624   // which have a short %eax, etc. form. Handle this by custom lowering, for
 625   // now.
 626   //
 627   // Note, we are currently not handling the following instructions:
 628   // MOV64ao8, MOV64o8a
 629   // XCHG16ar, XCHG32ar, XCHG64ar
 630   case X86::MOV8mr_NOREX:
 631   case X86::MOV8mr:     SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV8o32a); break;
 632   case X86::MOV8rm_NOREX:
 633   case X86::MOV8rm:     SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV8ao32); break;
 634   case X86::MOV16mr:    SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV16o32a); break;
 635   case X86::MOV16rm:    SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV16ao32); break;
 636   case X86::MOV32mr:    SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV32o32a); break;
 637   case X86::MOV32rm:    SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV32ao32); break;
 638
 639   case X86::ADC8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADC8i8);    break;
 640   case X86::ADC16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADC16i16);  break;
 641   case X86::ADC32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADC32i32);  break;
 642   case X86::ADC64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADC64i32);  break;
 643   case X86::ADD8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADD8i8);    break;
 644   case X86::ADD16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADD16i16);  break;
 645   case X86::ADD32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADD32i32);  break;
 646   case X86::ADD64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADD64i32);  break;
 647   case X86::AND8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::AND8i8);    break;
 648   case X86::AND16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::AND16i16);  break;
 649   case X86::AND32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::AND32i32);  break;
 650   case X86::AND64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::AND64i32);  break;
 651   case X86::CMP8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::CMP8i8);    break;
 652   case X86::CMP16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::CMP16i16);  break;
 653   case X86::CMP32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::CMP32i32);  break;
 654   case X86::CMP64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::CMP64i32);  break;
 655   case X86::OR8ri:      SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::OR8i8);     break;
 656   case X86::OR16ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::OR16i16);   break;
 657   case X86::OR32ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::OR32i32);   break;
 658   case X86::OR64ri32:   SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::OR64i32);   break;
 659   case X86::SBB8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SBB8i8);    break;
 660   case X86::SBB16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SBB16i16);  break;
 661   case X86::SBB32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SBB32i32);  break;
 662   case X86::SBB64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SBB64i32);  break;
 663   case X86::SUB8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SUB8i8);    break;
 664   case X86::SUB16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SUB16i16);  break;
 665   case X86::SUB32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SUB32i32);  break;
 666   case X86::SUB64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SUB64i32);  break;
 667   case X86::TEST8ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::TEST8i8);   break;
 668   case X86::TEST16ri:   SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::TEST16i16); break;
 669   case X86::TEST32ri:   SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::TEST32i32); break;
 670   case X86::TEST64ri32: SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::TEST64i32); break;
 671   case X86::XOR8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::XOR8i8);    break;
 672   case X86::XOR16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::XOR16i16);  break;
 673   case X86::XOR32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::XOR32i32);  break;
 674   case X86::XOR64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::XOR64i32);  break;
 675
 676   // Try to shrink some forms of movsx.
 677   case X86::MOVSX16rr8:
 678   case X86::MOVSX32rr16:
 679   case X86::MOVSX64rr32:
 680     SimplifyMOVSX(OutMI);
 681     break;
 682   }
 683 }
 684
 685 void X86AsmPrinter::LowerTlsAddr(X86MCInstLower &MCInstLowering,
 686                                  const MachineInstr &MI) {
 687
 688   bool is64Bits = MI.getOpcode() == X86::TLS_addr64 ||
 689                   MI.getOpcode() == X86::TLS_base_addr64;
 690
 691   bool needsPadding = MI.getOpcode() == X86::TLS_addr64;
 692
 693   MCContext &context = OutStreamer->getContext();
 694
 695   if (needsPadding)
 696     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::DATA16_PREFIX));
 697
 698   MCSymbolRefExpr::VariantKind SRVK;
 699   switch (MI.getOpcode()) {
 700     case X86::TLS_addr32:
 701     case X86::TLS_addr64:
 702       SRVK = MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD;
 703       break;
 704     case X86::TLS_base_addr32:
 705       SRVK = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM;
 706       break;
 707     case X86::TLS_base_addr64:
 708       SRVK = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD;
 709       break;
 710     default:
 711       llvm_unreachable("unexpected opcode");
 712   }
 713
 714   MCSymbol *sym = MCInstLowering.GetSymbolFromOperand(MI.getOperand(3));
 715   const MCSymbolRefExpr *symRef = MCSymbolRefExpr::create(sym, SRVK, context);
 716
 717   MCInst LEA;
 718   if (is64Bits) {
 719     LEA.setOpcode(X86::LEA64r);
 720     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(X86::RDI)); // dest
 721     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(X86::RIP)); // base
 722     LEA.addOperand(MCOperand::createImm(1));        // scale
 723     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(0));        // index
 724     LEA.addOperand(MCOperand::createExpr(symRef));  // disp
 725     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(0));        // seg
 726   } else if (SRVK == MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM) {
 727     LEA.setOpcode(X86::LEA32r);
 728     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(X86::EAX)); // dest
 729     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(X86::EBX)); // base
 730     LEA.addOperand(MCOperand::createImm(1));        // scale
 731     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(0));        // index
 732     LEA.addOperand(MCOperand::createExpr(symRef));  // disp
 733     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(0));        // seg
 734   } else {
 735     LEA.setOpcode(X86::LEA32r);
 736     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(X86::EAX)); // dest
 737     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(0));        // base
 738     LEA.addOperand(MCOperand::createImm(1));        // scale
 739     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(X86::EBX)); // index
 740     LEA.addOperand(MCOperand::createExpr(symRef));  // disp
 741     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(0));        // seg
 742   }
 743   EmitAndCountInstruction(LEA);
 744
 745   if (needsPadding) {
 746     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::DATA16_PREFIX));
 747     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::DATA16_PREFIX));
 748     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::REX64_PREFIX));
 749   }
 750
 751   StringRef name = is64Bits ? "__tls_get_addr" : "___tls_get_addr";
 752   MCSymbol *tlsGetAddr = context.getOrCreateSymbol(name);
 753   const MCSymbolRefExpr *tlsRef =
 754     MCSymbolRefExpr::create(tlsGetAddr,
 755                             MCSymbolRefExpr::VK_PLT,
 756                             context);
 757
 758   EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(is64Bits ? X86::CALL64pcrel32
 759                                                  : X86::CALLpcrel32)
 760                             .addExpr(tlsRef));
 761 }
 762
 763 /// \brief Emit the optimal amount of multi-byte nops on X86.
 764 static void EmitNops(MCStreamer &OS, unsigned NumBytes, bool Is64Bit, const MCSubtargetInfo &STI) {
 765   // This works only for 64bit. For 32bit we have to do additional checking if
 766   // the CPU supports multi-byte nops.
 767   assert(Is64Bit && "EmitNops only supports X86-64");
 768   while (NumBytes) {
 769     unsigned Opc, BaseReg, ScaleVal, IndexReg, Displacement, SegmentReg;
 770     Opc = IndexReg = Displacement = SegmentReg = 0;
 771     BaseReg = X86::RAX; ScaleVal = 1;
 772     switch (NumBytes) {
 773     case  0: llvm_unreachable("Zero nops?"); break;
 774     case  1: NumBytes -=  1; Opc = X86::NOOP; break;
 775     case  2: NumBytes -=  2; Opc = X86::XCHG16ar; break;
 776     case  3: NumBytes -=  3; Opc = X86::NOOPL; break;
 777     case  4: NumBytes -=  4; Opc = X86::NOOPL; Displacement = 8; break;
 778     case  5: NumBytes -=  5; Opc = X86::NOOPL; Displacement = 8;
 779              IndexReg = X86::RAX; break;
 780     case  6: NumBytes -=  6; Opc = X86::NOOPW; Displacement = 8;
 781              IndexReg = X86::RAX; break;
 782     case  7: NumBytes -=  7; Opc = X86::NOOPL; Displacement = 512; break;
 783     case  8: NumBytes -=  8; Opc = X86::NOOPL; Displacement = 512;
 784              IndexReg = X86::RAX; break;
 785     case  9: NumBytes -=  9; Opc = X86::NOOPW; Displacement = 512;
 786              IndexReg = X86::RAX; break;
 787     default: NumBytes -= 10; Opc = X86::NOOPW; Displacement = 512;
 788              IndexReg = X86::RAX; SegmentReg = X86::CS; break;
 789     }
 790
 791     unsigned NumPrefixes = std::min(NumBytes, 5U);
 792     NumBytes -= NumPrefixes;
 793     for (unsigned i = 0; i != NumPrefixes; ++i)
 794       OS.EmitBytes("\x66");
 795
 796     switch (Opc) {
 797     default: llvm_unreachable("Unexpected opcode"); break;
 798     case X86::NOOP:
 799       OS.EmitInstruction(MCInstBuilder(Opc), STI);
 800       break;
 801     case X86::XCHG16ar:
 802       OS.EmitInstruction(MCInstBuilder(Opc).addReg(X86::AX), STI);
 803       break;
 804     case X86::NOOPL:
 805     case X86::NOOPW:
 806       OS.EmitInstruction(MCInstBuilder(Opc).addReg(BaseReg)
 807                          .addImm(ScaleVal).addReg(IndexReg)
 808                          .addImm(Displacement).addReg(SegmentReg), STI);
 809       break;
 810     }
 811   } // while (NumBytes)
 812 }
 813
 814 void X86AsmPrinter::LowerSTATEPOINT(const MachineInstr &MI,
 815                                     X86MCInstLower &MCIL) {
 816   assert(Subtarget->is64Bit() && "Statepoint currently only supports X86-64");
 817
 818   StatepointOpers SOpers(&MI);
 819   if (unsigned PatchBytes = SOpers.getNumPatchBytes()) {
 820     EmitNops(*OutStreamer, PatchBytes, Subtarget->is64Bit(),
 821              getSubtargetInfo());
 822   } else {
 823     // Lower call target and choose correct opcode
 824     const MachineOperand &CallTarget = SOpers.getCallTarget();
 825     MCOperand CallTargetMCOp;
 826     unsigned CallOpcode;
 827     switch (CallTarget.getType()) {
 828     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 829     case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 830       CallTargetMCOp = MCIL.LowerSymbolOperand(
 831           CallTarget, MCIL.GetSymbolFromOperand(CallTarget));
 832       CallOpcode = X86::CALL64pcrel32;
 833       // Currently, we only support relative addressing with statepoints.
 834       // Otherwise, we'll need a scratch register to hold the target
 835       // address.  You'll fail asserts during load & relocation if this
 836       // symbol is to far away. (TODO: support non-relative addressing)
 837       break;
 838     case MachineOperand::MO_Immediate:
 839       CallTargetMCOp = MCOperand::createImm(CallTarget.getImm());
 840       CallOpcode = X86::CALL64pcrel32;
 841       // Currently, we only support relative addressing with statepoints.
 842       // Otherwise, we'll need a scratch register to hold the target
 843       // immediate.  You'll fail asserts during load & relocation if this
 844       // address is to far away. (TODO: support non-relative addressing)
 845       break;
 846     case MachineOperand::MO_Register:
 847       CallTargetMCOp = MCOperand::createReg(CallTarget.getReg());
 848       CallOpcode = X86::CALL64r;
 849       break;
 850     default:
 851       llvm_unreachable("Unsupported operand type in statepoint call target");
 852       break;
 853     }
 854
 855     // Emit call
 856     MCInst CallInst;
 857     CallInst.setOpcode(CallOpcode);
 858     CallInst.addOperand(CallTargetMCOp);
 859     OutStreamer->EmitInstruction(CallInst, getSubtargetInfo());
 860   }
 861
 862   // Record our statepoint node in the same section used by STACKMAP
 863   // and PATCHPOINT
 864   SM.recordStatepoint(MI);
 865 }
 866
 867 void X86AsmPrinter::LowerFAULTING_LOAD_OP(const MachineInstr &MI,
 868                                        X86MCInstLower &MCIL) {
 869   // FAULTING_LOAD_OP <def>, <handler label>, <load opcode>, <load operands>
 870
 871   unsigned LoadDefRegister = MI.getOperand(0).getReg();
 872   MCSymbol *HandlerLabel = MI.getOperand(1).getMCSymbol();
 873   unsigned LoadOpcode = MI.getOperand(2).getImm();
 874   unsigned LoadOperandsBeginIdx = 3;
 875
 876   FM.recordFaultingOp(FaultMaps::FaultingLoad, HandlerLabel);
 877
 878   MCInst LoadMI;
 879   LoadMI.setOpcode(LoadOpcode);
 880   LoadMI.addOperand(MCOperand::createReg(LoadDefRegister));
 881   for (auto I = MI.operands_begin() + LoadOperandsBeginIdx,
 882             E = MI.operands_end();
 883        I != E; ++I)
 884     if (auto MaybeOperand = MCIL.LowerMachineOperand(&MI, *I))
 885       LoadMI.addOperand(MaybeOperand.getValue());
 886
 887   OutStreamer->EmitInstruction(LoadMI, getSubtargetInfo());
 888 }
 889
 890 // Lower a stackmap of the form:
 891 // <id>, <shadowBytes>, ...
 892 void X86AsmPrinter::LowerSTACKMAP(const MachineInstr &MI) {
 893   SMShadowTracker.emitShadowPadding(*OutStreamer, getSubtargetInfo());
 894   SM.recordStackMap(MI);
 895   unsigned NumShadowBytes = MI.getOperand(1).getImm();
 896   SMShadowTracker.reset(NumShadowBytes);
 897 }
 898
 899 // Lower a patchpoint of the form:
 900 // [<def>], <id>, <numBytes>, <target>, <numArgs>, <cc>, ...
 901 void X86AsmPrinter::LowerPATCHPOINT(const MachineInstr &MI,
 902                                     X86MCInstLower &MCIL) {
 903   assert(Subtarget->is64Bit() && "Patchpoint currently only supports X86-64");
 904
 905   SMShadowTracker.emitShadowPadding(*OutStreamer, getSubtargetInfo());
 906
 907   SM.recordPatchPoint(MI);
 908
 909   PatchPointOpers opers(&MI);
 910   unsigned ScratchIdx = opers.getNextScratchIdx();
 911   unsigned EncodedBytes = 0;
 912   const MachineOperand &CalleeMO =
 913     opers.getMetaOper(PatchPointOpers::TargetPos);
 914
 915   // Check for null target. If target is non-null (i.e. is non-zero or is
 916   // symbolic) then emit a call.
 917   if (!(CalleeMO.isImm() && !CalleeMO.getImm())) {
 918     MCOperand CalleeMCOp;
 919     switch (CalleeMO.getType()) {
 920     default:
 921       /// FIXME: Add a verifier check for bad callee types.
 922       llvm_unreachable("Unrecognized callee operand type.");
 923     case MachineOperand::MO_Immediate:
 924       if (CalleeMO.getImm())
 925         CalleeMCOp = MCOperand::createImm(CalleeMO.getImm());
 926       break;
 927     case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 928     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 929       CalleeMCOp =
 930         MCIL.LowerSymbolOperand(CalleeMO,
 931                                 MCIL.GetSymbolFromOperand(CalleeMO));
 932       break;
 933     }
 934
 935     // Emit MOV to materialize the target address and the CALL to target.
 936     // This is encoded with 12-13 bytes, depending on which register is used.
 937     unsigned ScratchReg = MI.getOperand(ScratchIdx).getReg();
 938     if (X86II::isX86_64ExtendedReg(ScratchReg))
 939       EncodedBytes = 13;
 940     else
 941       EncodedBytes = 12;
 942
 943     EmitAndCountInstruction(
 944         MCInstBuilder(X86::MOV64ri).addReg(ScratchReg).addOperand(CalleeMCOp));
 945     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::CALL64r).addReg(ScratchReg));
 946   }
 947
 948   // Emit padding.
 949   unsigned NumBytes = opers.getMetaOper(PatchPointOpers::NBytesPos).getImm();
 950   assert(NumBytes >= EncodedBytes &&
 951          "Patchpoint can't request size less than the length of a call.");
 952
 953   EmitNops(*OutStreamer, NumBytes - EncodedBytes, Subtarget->is64Bit(),
 954            getSubtargetInfo());
 955 }
 956
 957 // Returns instruction preceding MBBI in MachineFunction.
 958 // If MBBI is the first instruction of the first basic block, returns null.
 959 static MachineBasicBlock::const_iterator
 960 PrevCrossBBInst(MachineBasicBlock::const_iterator MBBI) {
 961   const MachineBasicBlock *MBB = MBBI->getParent();
 962   while (MBBI == MBB->begin()) {
 963     if (MBB == MBB->getParent()->begin())
 964       return nullptr;
 965     MBB = MBB->getPrevNode();
 966     MBBI = MBB->end();
 967   }
 968   return --MBBI;
 969 }
 970
 971 static const Constant *getConstantFromPool(const MachineInstr &MI,
 972                                            const MachineOperand &Op) {
 973   if (!Op.isCPI())
 974     return nullptr;
 975
 976   ArrayRef<MachineConstantPoolEntry> Constants =
 977       MI.getParent()->getParent()->getConstantPool()->getConstants();
 978   const MachineConstantPoolEntry &ConstantEntry =
 979       Constants[Op.getIndex()];
 980
 981   // Bail if this is a machine constant pool entry, we won't be able to dig out
 982   // anything useful.
 983   if (ConstantEntry.isMachineConstantPoolEntry())
 984     return nullptr;
 985
 986   auto *C = dyn_cast<Constant>(ConstantEntry.Val.ConstVal);
 987   assert((!C || ConstantEntry.getType() == C->getType()) &&
 988          "Expected a constant of the same type!");
 989   return C;
 990 }
 991
 992 static std::string getShuffleComment(const MachineOperand &DstOp,
 993                                      const MachineOperand &SrcOp,
 994                                      ArrayRef<int> Mask) {
 995   std::string Comment;
 996
 997   // Compute the name for a register. This is really goofy because we have
 998   // multiple instruction printers that could (in theory) use different
 999   // names. Fortunately most people use the ATT style (outside of Windows)
1000   // and they actually agree on register naming here. Ultimately, this is
1001   // a comment, and so its OK if it isn't perfect.
1002   auto GetRegisterName = [](unsigned RegNum) -> StringRef {
1003     return X86ATTInstPrinter::getRegisterName(RegNum);
1004   };
1005
1006   StringRef DstName = DstOp.isReg() ? GetRegisterName(DstOp.getReg()) : "mem";
1007   StringRef SrcName = SrcOp.isReg() ? GetRegisterName(SrcOp.getReg()) : "mem";
1008
1009   raw_string_ostream CS(Comment);
1010   CS << DstName << " = ";
1011   bool NeedComma = false;
1012   bool InSrc = false;
1013   for (int M : Mask) {
1014     // Wrap up any prior entry...
1015     if (M == SM_SentinelZero && InSrc) {
1016       InSrc = false;
1017       CS << "]";
1018     }
1019     if (NeedComma)
1020       CS << ",";
1021     else
1022       NeedComma = true;
1023
1024     // Print this shuffle...
1025     if (M == SM_SentinelZero) {
1026       CS << "zero";
1027     } else {
1028       if (!InSrc) {
1029         InSrc = true;
1030         CS << SrcName << "[";
1031       }
1032       if (M == SM_SentinelUndef)
1033         CS << "u";
1034       else
1035         CS << M;
1036     }
1037   }
1038   if (InSrc)
1039     CS << "]";
1040   CS.flush();
1041
1042   return Comment;
1043 }
1044
1045 void X86AsmPrinter::EmitInstruction(const MachineInstr *MI) {
1046   X86MCInstLower MCInstLowering(*MF, *this);
1047   const X86RegisterInfo *RI = MF->getSubtarget<X86Subtarget>().getRegisterInfo();
1048
1049   switch (MI->getOpcode()) {
1050   case TargetOpcode::DBG_VALUE:
1051     llvm_unreachable("Should be handled target independently");
1052
1053   // Emit nothing here but a comment if we can.
1054   case X86::Int_MemBarrier:
1055     OutStreamer->emitRawComment("MEMBARRIER");
1056     return;
1057
1058
1059   case X86::EH_RETURN:
1060   case X86::EH_RETURN64: {
1061     // Lower these as normal, but add some comments.
1062     unsigned Reg = MI->getOperand(0).getReg();
1063     OutStreamer->AddComment(StringRef("eh_return, addr: %") +
1064                             X86ATTInstPrinter::getRegisterName(Reg));
1065     break;
1066   }
1067   case X86::TAILJMPr:
1068   case X86::TAILJMPm:
1069   case X86::TAILJMPd:
1070   case X86::TAILJMPr64:
1071   case X86::TAILJMPm64:
1072   case X86::TAILJMPd64:
1073   case X86::TAILJMPr64_REX:
1074   case X86::TAILJMPm64_REX:
1075   case X86::TAILJMPd64_REX:
1076     // Lower these as normal, but add some comments.
1077     OutStreamer->AddComment("TAILCALL");
1078     break;
1079
1080   case X86::TLS_addr32:
1081   case X86::TLS_addr64:
1082   case X86::TLS_base_addr32:
1083   case X86::TLS_base_addr64:
1084     return LowerTlsAddr(MCInstLowering, *MI);
1085
1086   case X86::MOVPC32r: {
1087     // This is a pseudo op for a two instruction sequence with a label, which
1088     // looks like:
1089     //     call "L1$pb"
1090     // "L1$pb":
1091     //     popl %esi
1092
1093     // Emit the call.
1094     MCSymbol *PICBase = MF->getPICBaseSymbol();
1095     // FIXME: We would like an efficient form for this, so we don't have to do a
1096     // lot of extra uniquing.
1097     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::CALLpcrel32)
1098       .addExpr(MCSymbolRefExpr::create(PICBase, OutContext)));
1099
1100     // Emit the label.
1101     OutStreamer->EmitLabel(PICBase);
1102
1103     // popl $reg
1104     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::POP32r)
1105                             .addReg(MI->getOperand(0).getReg()));
1106     return;
1107   }
1108
1109   case X86::ADD32ri: {
1110     // Lower the MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS form of ADD32ri.
1111     if (MI->getOperand(2).getTargetFlags() != X86II::MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS)
1112       break;
1113
1114     // Okay, we have something like:
1115     //  EAX = ADD32ri EAX, MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS(@MYGLOBAL)
1116
1117     // For this, we want to print something like:
1118     //   MYGLOBAL + (. - PICBASE)
1119     // However, we can't generate a ".", so just emit a new label here and refer
1120     // to it.
1121     MCSymbol *DotSym = OutContext.createTempSymbol();
1122     OutStreamer->EmitLabel(DotSym);
1123
1124     // Now that we have emitted the label, lower the complex operand expression.
1125     MCSymbol *OpSym = MCInstLowering.GetSymbolFromOperand(MI->getOperand(2));
1126
1127     const MCExpr *DotExpr = MCSymbolRefExpr::create(DotSym, OutContext);
1128     const MCExpr *PICBase =
1129       MCSymbolRefExpr::create(MF->getPICBaseSymbol(), OutContext);
1130     DotExpr = MCBinaryExpr::createSub(DotExpr, PICBase, OutContext);
1131
1132     DotExpr = MCBinaryExpr::createAdd(MCSymbolRefExpr::create(OpSym,OutContext),
1133                                       DotExpr, OutContext);
1134
1135     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::ADD32ri)
1136       .addReg(MI->getOperand(0).getReg())
1137       .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
1138       .addExpr(DotExpr));
1139     return;
1140   }
1141   case TargetOpcode::STATEPOINT:
1142     return LowerSTATEPOINT(*MI, MCInstLowering);
1143
1144   case TargetOpcode::FAULTING_LOAD_OP:
1145     return LowerFAULTING_LOAD_OP(*MI, MCInstLowering);
1146
1147   case TargetOpcode::STACKMAP:
1148     return LowerSTACKMAP(*MI);
1149
1150   case TargetOpcode::PATCHPOINT:
1151     return LowerPATCHPOINT(*MI, MCInstLowering);
1152
1153   case X86::MORESTACK_RET:
1154     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(getRetOpcode(*Subtarget)));
1155     return;
1156
1157   case X86::MORESTACK_RET_RESTORE_R10:
1158     // Return, then restore R10.
1159     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(getRetOpcode(*Subtarget)));
1160     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::MOV64rr)
1161                             .addReg(X86::R10)
1162                             .addReg(X86::RAX));
1163     return;
1164
1165   case X86::SEH_PushReg:
1166     OutStreamer->EmitWinCFIPushReg(RI->getSEHRegNum(MI->getOperand(0).getImm()));
1167     return;
1168
1169   case X86::SEH_SaveReg:
1170     OutStreamer->EmitWinCFISaveReg(RI->getSEHRegNum(MI->getOperand(0).getImm()),
1171                                    MI->getOperand(1).getImm());
1172     return;
1173
1174   case X86::SEH_SaveXMM:
1175     OutStreamer->EmitWinCFISaveXMM(RI->getSEHRegNum(MI->getOperand(0).getImm()),
1176                                    MI->getOperand(1).getImm());
1177     return;
1178
1179   case X86::SEH_StackAlloc:
1180     OutStreamer->EmitWinCFIAllocStack(MI->getOperand(0).getImm());
1181     return;
1182
1183   case X86::SEH_SetFrame:
1184     OutStreamer->EmitWinCFISetFrame(RI->getSEHRegNum(MI->getOperand(0).getImm()),
1185                                     MI->getOperand(1).getImm());
1186     return;
1187
1188   case X86::SEH_PushFrame:
1189     OutStreamer->EmitWinCFIPushFrame(MI->getOperand(0).getImm());
1190     return;
1191
1192   case X86::SEH_EndPrologue:
1193     OutStreamer->EmitWinCFIEndProlog();
1194     return;
1195
1196   case X86::SEH_Epilogue: {
1197     MachineBasicBlock::const_iterator MBBI(MI);
1198     // Check if preceded by a call and emit nop if so.
1199     for (MBBI = PrevCrossBBInst(MBBI); MBBI; MBBI = PrevCrossBBInst(MBBI)) {
1200       // Conservatively assume that pseudo instructions don't emit code and keep
1201       // looking for a call. We may emit an unnecessary nop in some cases.
1202       if (!MBBI->isPseudo()) {
1203         if (MBBI->isCall())
1204           EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::NOOP));
1205         break;
1206       }
1207     }
1208     return;
1209   }
1210
1211     // Lower PSHUFB and VPERMILP normally but add a comment if we can find
1212     // a constant shuffle mask. We won't be able to do this at the MC layer
1213     // because the mask isn't an immediate.
1214   case X86::PSHUFBrm:
1215   case X86::VPSHUFBrm:
1216   case X86::VPSHUFBYrm: {
1217     if (!OutStreamer->isVerboseAsm())
1218       break;
1219     assert(MI->getNumOperands() > 5 &&
1220            "We should always have at least 5 operands!");
1221     const MachineOperand &DstOp = MI->getOperand(0);
1222     const MachineOperand &SrcOp = MI->getOperand(1);
1223     const MachineOperand &MaskOp = MI->getOperand(5);
1224
1225     if (auto *C = getConstantFromPool(*MI, MaskOp)) {
1226       SmallVector<int, 16> Mask;
1227       DecodePSHUFBMask(C, Mask);
1228       if (!Mask.empty())
1229         OutStreamer->AddComment(getShuffleComment(DstOp, SrcOp, Mask));
1230     }
1231     break;
1232   }
1233   case X86::VPERMILPSrm:
1234   case X86::VPERMILPDrm:
1235   case X86::VPERMILPSYrm:
1236   case X86::VPERMILPDYrm: {
1237     if (!OutStreamer->isVerboseAsm())
1238       break;
1239     assert(MI->getNumOperands() > 5 &&
1240            "We should always have at least 5 operands!");
1241     const MachineOperand &DstOp = MI->getOperand(0);
1242     const MachineOperand &SrcOp = MI->getOperand(1);
1243     const MachineOperand &MaskOp = MI->getOperand(5);
1244
1245     if (auto *C = getConstantFromPool(*MI, MaskOp)) {
1246       SmallVector<int, 16> Mask;
1247       DecodeVPERMILPMask(C, Mask);
1248       if (!Mask.empty())
1249         OutStreamer->AddComment(getShuffleComment(DstOp, SrcOp, Mask));
1250     }
1251     break;
1252   }
1253
1254     // For loads from a constant pool to a vector register, print the constant
1255     // loaded.
1256   case X86::MOVAPDrm:
1257   case X86::VMOVAPDrm:
1258   case X86::VMOVAPDYrm:
1259   case X86::MOVUPDrm:
1260   case X86::VMOVUPDrm:
1261   case X86::VMOVUPDYrm:
1262   case X86::MOVAPSrm:
1263   case X86::VMOVAPSrm:
1264   case X86::VMOVAPSYrm:
1265   case X86::MOVUPSrm:
1266   case X86::VMOVUPSrm:
1267   case X86::VMOVUPSYrm:
1268   case X86::MOVDQArm:
1269   case X86::VMOVDQArm:
1270   case X86::VMOVDQAYrm:
1271   case X86::MOVDQUrm:
1272   case X86::VMOVDQUrm:
1273   case X86::VMOVDQUYrm:
1274     if (!OutStreamer->isVerboseAsm())
1275       break;
1276     if (MI->getNumOperands() > 4)
1277     if (auto *C = getConstantFromPool(*MI, MI->getOperand(4))) {
1278       std::string Comment;
1279       raw_string_ostream CS(Comment);
1280       const MachineOperand &DstOp = MI->getOperand(0);
1281       CS << X86ATTInstPrinter::getRegisterName(DstOp.getReg()) << " = ";
1282       if (auto *CDS = dyn_cast<ConstantDataSequential>(C)) {
1283         CS << "[";
1284         for (int i = 0, NumElements = CDS->getNumElements(); i < NumElements; ++i) {
1285           if (i != 0)
1286             CS << ",";
1287           if (CDS->getElementType()->isIntegerTy())
1288             CS << CDS->getElementAsInteger(i);
1289           else if (CDS->getElementType()->isFloatTy())
1290             CS << CDS->getElementAsFloat(i);
1291           else if (CDS->getElementType()->isDoubleTy())
1292             CS << CDS->getElementAsDouble(i);
1293           else
1294             CS << "?";
1295         }
1296         CS << "]";
1297         OutStreamer->AddComment(CS.str());
1298       } else if (auto *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C)) {
1299         CS << "<";
1300         for (int i = 0, NumOperands = CV->getNumOperands(); i < NumOperands; ++i) {
1301           if (i != 0)
1302             CS << ",";
1303           Constant *COp = CV->getOperand(i);
1304           if (isa<UndefValue>(COp)) {
1305             CS << "u";
1306           } else if (auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(COp)) {
1307             CS << CI->getZExtValue();
1308           } else if (auto *CF = dyn_cast<ConstantFP>(COp)) {
1309             SmallString<32> Str;
1310             CF->getValueAPF().toString(Str);
1311             CS << Str;
1312           } else {
1313             CS << "?";
1314           }
1315         }
1316         CS << ">";
1317         OutStreamer->AddComment(CS.str());
1318       }
1319     }
1320     break;
1321   }
1322
1323   MCInst TmpInst;
1324   MCInstLowering.Lower(MI, TmpInst);
1325
1326   // Stackmap shadows cannot include branch targets, so we can count the bytes
1327   // in a call towards the shadow, but must ensure that the no thread returns
1328   // in to the stackmap shadow.  The only way to achieve this is if the call
1329   // is at the end of the shadow.
1330   if (MI->isCall()) {
1331     // Count then size of the call towards the shadow
1332     SMShadowTracker.count(TmpInst, getSubtargetInfo());
1333     // Then flush the shadow so that we fill with nops before the call, not
1334     // after it.
1335     SMShadowTracker.emitShadowPadding(*OutStreamer, getSubtargetInfo());
1336     // Then emit the call
1337     OutStreamer->EmitInstruction(TmpInst, getSubtargetInfo());
1338     return;
1339   }
1340
1341   EmitAndCountInstruction(TmpInst);
1342 }