Remove IntrWriteMem, as it's the default. Rename IntrWriteArgMem
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86RegisterInfo.cpp
1 //===- X86RegisterInfo.cpp - X86 Register Information -----------*- C++ -*-===//
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 the TargetRegisterInfo class.
11 // This file is responsible for the frame pointer elimination optimization
12 // on X86.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #include "X86.h"
17 #include "X86RegisterInfo.h"
18 #include "X86InstrBuilder.h"
19 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
20 #include "X86Subtarget.h"
21 #include "X86TargetMachine.h"
22 #include "llvm/Constants.h"
23 #include "llvm/Function.h"
24 #include "llvm/Type.h"
25 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
26 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
27 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
28 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
29 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
30 #include "llvm/CodeGen/MachineLocation.h"
31 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
32 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
33 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
34 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
35 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
36 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
37 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
38 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
39 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
40 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
41 using namespace llvm;
42
43 X86RegisterInfo::X86RegisterInfo(X86TargetMachine &tm,
44                                  const TargetInstrInfo &tii)
45   : X86GenRegisterInfo(tm.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit() ?
46                          X86::ADJCALLSTACKDOWN64 :
47                          X86::ADJCALLSTACKDOWN32,
48                        tm.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit() ?
49                          X86::ADJCALLSTACKUP64 :
50                          X86::ADJCALLSTACKUP32),
51     TM(tm), TII(tii) {
52   // Cache some information.
53   const X86Subtarget *Subtarget = &TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
54   Is64Bit = Subtarget->is64Bit();
55   IsWin64 = Subtarget->isTargetWin64();
56   StackAlign = TM.getFrameInfo()->getStackAlignment();
57
58   if (Is64Bit) {
59     SlotSize = 8;
60     StackPtr = X86::RSP;
61     FramePtr = X86::RBP;
62   } else {
63     SlotSize = 4;
64     StackPtr = X86::ESP;
65     FramePtr = X86::EBP;
66   }
67 }
68
69 /// getDwarfRegNum - This function maps LLVM register identifiers to the DWARF
70 /// specific numbering, used in debug info and exception tables.
71 int X86RegisterInfo::getDwarfRegNum(unsigned RegNo, bool isEH) const {
72   const X86Subtarget *Subtarget = &TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
73   unsigned Flavour = DWARFFlavour::X86_64;
74
75   if (!Subtarget->is64Bit()) {
76     if (Subtarget->isTargetDarwin()) {
77       if (isEH)
78         Flavour = DWARFFlavour::X86_32_DarwinEH;
79       else
80         Flavour = DWARFFlavour::X86_32_Generic;
81     } else if (Subtarget->isTargetCygMing()) {
82       // Unsupported by now, just quick fallback
83       Flavour = DWARFFlavour::X86_32_Generic;
84     } else {
85       Flavour = DWARFFlavour::X86_32_Generic;
86     }
87   }
88
89   return X86GenRegisterInfo::getDwarfRegNumFull(RegNo, Flavour);
90 }
91
92 /// getX86RegNum - This function maps LLVM register identifiers to their X86
93 /// specific numbering, which is used in various places encoding instructions.
94 unsigned X86RegisterInfo::getX86RegNum(unsigned RegNo) {
95   switch(RegNo) {
96   case X86::RAX: case X86::EAX: case X86::AX: case X86::AL: return N86::EAX;
97   case X86::RCX: case X86::ECX: case X86::CX: case X86::CL: return N86::ECX;
98   case X86::RDX: case X86::EDX: case X86::DX: case X86::DL: return N86::EDX;
99   case X86::RBX: case X86::EBX: case X86::BX: case X86::BL: return N86::EBX;
100   case X86::RSP: case X86::ESP: case X86::SP: case X86::SPL: case X86::AH:
101     return N86::ESP;
102   case X86::RBP: case X86::EBP: case X86::BP: case X86::BPL: case X86::CH:
103     return N86::EBP;
104   case X86::RSI: case X86::ESI: case X86::SI: case X86::SIL: case X86::DH:
105     return N86::ESI;
106   case X86::RDI: case X86::EDI: case X86::DI: case X86::DIL: case X86::BH:
107     return N86::EDI;
108
109   case X86::R8:  case X86::R8D:  case X86::R8W:  case X86::R8B:
110     return N86::EAX;
111   case X86::R9:  case X86::R9D:  case X86::R9W:  case X86::R9B:
112     return N86::ECX;
113   case X86::R10: case X86::R10D: case X86::R10W: case X86::R10B:
114     return N86::EDX;
115   case X86::R11: case X86::R11D: case X86::R11W: case X86::R11B:
116     return N86::EBX;
117   case X86::R12: case X86::R12D: case X86::R12W: case X86::R12B:
118     return N86::ESP;
119   case X86::R13: case X86::R13D: case X86::R13W: case X86::R13B:
120     return N86::EBP;
121   case X86::R14: case X86::R14D: case X86::R14W: case X86::R14B:
122     return N86::ESI;
123   case X86::R15: case X86::R15D: case X86::R15W: case X86::R15B:
124     return N86::EDI;
125
126   case X86::ST0: case X86::ST1: case X86::ST2: case X86::ST3:
127   case X86::ST4: case X86::ST5: case X86::ST6: case X86::ST7:
128     return RegNo-X86::ST0;
129
130   case X86::XMM0: case X86::XMM8:
131   case X86::YMM0: case X86::YMM8: case X86::MM0:
132     return 0;
133   case X86::XMM1: case X86::XMM9:
134   case X86::YMM1: case X86::YMM9: case X86::MM1:
135     return 1;
136   case X86::XMM2: case X86::XMM10:
137   case X86::YMM2: case X86::YMM10: case X86::MM2:
138     return 2;
139   case X86::XMM3: case X86::XMM11:
140   case X86::YMM3: case X86::YMM11: case X86::MM3:
141     return 3;
142   case X86::XMM4: case X86::XMM12:
143   case X86::YMM4: case X86::YMM12: case X86::MM4:
144     return 4;
145   case X86::XMM5: case X86::XMM13:
146   case X86::YMM5: case X86::YMM13: case X86::MM5:
147     return 5;
148   case X86::XMM6: case X86::XMM14:
149   case X86::YMM6: case X86::YMM14: case X86::MM6:
150     return 6;
151   case X86::XMM7: case X86::XMM15:
152   case X86::YMM7: case X86::YMM15: case X86::MM7:
153     return 7;
154
155   case X86::ES:
156     return 0;
157   case X86::CS:
158     return 1;
159   case X86::SS:
160     return 2;
161   case X86::DS:
162     return 3;
163   case X86::FS:
164     return 4;
165   case X86::GS:
166     return 5;
167
168   case X86::CR0:
169     return 0;
170   case X86::CR1:
171     return 1;
172   case X86::CR2:
173     return 2;
174   case X86::CR3:
175     return 3;
176   case X86::CR4:
177     return 4;
178
179   case X86::DR0:
180     return 0;
181   case X86::DR1:
182     return 1;
183   case X86::DR2:
184     return 2;
185   case X86::DR3:
186     return 3;
187   case X86::DR4:
188     return 4;
189   case X86::DR5:
190     return 5;
191   case X86::DR6:
192     return 6;
193   case X86::DR7:
194     return 7;
195
196   // Pseudo index registers are equivalent to a "none"
197   // scaled index (See Intel Manual 2A, table 2-3)
198   case X86::EIZ:
199   case X86::RIZ:
200     return 4;
201
202   default:
203     assert(isVirtualRegister(RegNo) && "Unknown physical register!");
204     llvm_unreachable("Register allocator hasn't allocated reg correctly yet!");
205     return 0;
206   }
207 }
208
209 const TargetRegisterClass *
210 X86RegisterInfo::getMatchingSuperRegClass(const TargetRegisterClass *A,
211                                           const TargetRegisterClass *B,
212                                           unsigned SubIdx) const {
213   switch (SubIdx) {
214   default: return 0;
215   case X86::sub_8bit:
216     if (B == &X86::GR8RegClass) {
217       if (A->getSize() == 2 || A->getSize() == 4 || A->getSize() == 8)
218         return A;
219     } else if (B == &X86::GR8_ABCD_LRegClass || B == &X86::GR8_ABCD_HRegClass) {
220       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
221           A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
222           A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
223           A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
224         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
225       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_ABCDRegClass ||
226                A == &X86::GR32_NOREXRegClass ||
227                A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
228         return &X86::GR32_ABCDRegClass;
229       else if (A == &X86::GR16RegClass || A == &X86::GR16_ABCDRegClass ||
230                A == &X86::GR16_NOREXRegClass)
231         return &X86::GR16_ABCDRegClass;
232     } else if (B == &X86::GR8_NOREXRegClass) {
233       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
234           A == &X86::GR64_NOSPRegClass || A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
235         return &X86::GR64_NOREXRegClass;
236       else if (A == &X86::GR64_ABCDRegClass)
237         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
238       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_NOREXRegClass ||
239                A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
240         return &X86::GR32_NOREXRegClass;
241       else if (A == &X86::GR32_ABCDRegClass)
242         return &X86::GR32_ABCDRegClass;
243       else if (A == &X86::GR16RegClass || A == &X86::GR16_NOREXRegClass)
244         return &X86::GR16_NOREXRegClass;
245       else if (A == &X86::GR16_ABCDRegClass)
246         return &X86::GR16_ABCDRegClass;
247     }
248     break;
249   case X86::sub_8bit_hi:
250     if (B == &X86::GR8_ABCD_HRegClass) {
251       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
252           A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
253           A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
254           A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
255         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
256       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_ABCDRegClass ||
257                A == &X86::GR32_NOREXRegClass || A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
258         return &X86::GR32_ABCDRegClass;
259       else if (A == &X86::GR16RegClass || A == &X86::GR16_ABCDRegClass ||
260                A == &X86::GR16_NOREXRegClass)
261         return &X86::GR16_ABCDRegClass;
262     }
263     break;
264   case X86::sub_16bit:
265     if (B == &X86::GR16RegClass) {
266       if (A->getSize() == 4 || A->getSize() == 8)
267         return A;
268     } else if (B == &X86::GR16_ABCDRegClass) {
269       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
270           A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
271           A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
272           A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
273         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
274       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_ABCDRegClass ||
275                A == &X86::GR32_NOREXRegClass || A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
276         return &X86::GR32_ABCDRegClass;
277     } else if (B == &X86::GR16_NOREXRegClass) {
278       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
279           A == &X86::GR64_NOSPRegClass || A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
280         return &X86::GR64_NOREXRegClass;
281       else if (A == &X86::GR64_ABCDRegClass)
282         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
283       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_NOREXRegClass ||
284                A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
285         return &X86::GR32_NOREXRegClass;
286       else if (A == &X86::GR32_ABCDRegClass)
287         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
288     }
289     break;
290   case X86::sub_32bit:
291     if (B == &X86::GR32RegClass || B == &X86::GR32_NOSPRegClass) {
292       if (A->getSize() == 8)
293         return A;
294     } else if (B == &X86::GR32_ABCDRegClass) {
295       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
296           A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
297           A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
298           A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
299         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
300     } else if (B == &X86::GR32_NOREXRegClass) {
301       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
302           A == &X86::GR64_NOSPRegClass || A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
303         return &X86::GR64_NOREXRegClass;
304       else if (A == &X86::GR64_ABCDRegClass)
305         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
306     }
307     break;
308   case X86::sub_ss:
309     if (B == &X86::FR32RegClass)
310       return A;
311     break;
312   case X86::sub_sd:
313     if (B == &X86::FR64RegClass)
314       return A;
315     break;
316   case X86::sub_xmm:
317     if (B == &X86::VR128RegClass)
318       return A;
319     break;
320   }
321   return 0;
322 }
323
324 const TargetRegisterClass *
325 X86RegisterInfo::getPointerRegClass(unsigned Kind) const {
326   switch (Kind) {
327   default: llvm_unreachable("Unexpected Kind in getPointerRegClass!");
328   case 0: // Normal GPRs.
329     if (TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit())
330       return &X86::GR64RegClass;
331     return &X86::GR32RegClass;
332   case 1: // Normal GRPs except the stack pointer (for encoding reasons).
333     if (TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit())
334       return &X86::GR64_NOSPRegClass;
335     return &X86::GR32_NOSPRegClass;
336   }
337 }
338
339 const TargetRegisterClass *
340 X86RegisterInfo::getCrossCopyRegClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
341   if (RC == &X86::CCRRegClass) {
342     if (Is64Bit)
343       return &X86::GR64RegClass;
344     else
345       return &X86::GR32RegClass;
346   }
347   return NULL;
348 }
349
350 const unsigned *
351 X86RegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
352   bool callsEHReturn = false;
353   bool ghcCall = false;
354
355   if (MF) {
356     callsEHReturn = MF->getMMI().callsEHReturn();
357     const Function *F = MF->getFunction();
358     ghcCall = (F ? F->getCallingConv() == CallingConv::GHC : false);
359   }
360
361   static const unsigned GhcCalleeSavedRegs[] = {
362     0
363   };
364
365   static const unsigned CalleeSavedRegs32Bit[] = {
366     X86::ESI, X86::EDI, X86::EBX, X86::EBP,  0
367   };
368
369   static const unsigned CalleeSavedRegs32EHRet[] = {
370     X86::EAX, X86::EDX, X86::ESI, X86::EDI, X86::EBX, X86::EBP,  0
371   };
372
373   static const unsigned CalleeSavedRegs64Bit[] = {
374     X86::RBX, X86::R12, X86::R13, X86::R14, X86::R15, X86::RBP, 0
375   };
376
377   static const unsigned CalleeSavedRegs64EHRet[] = {
378     X86::RAX, X86::RDX, X86::RBX, X86::R12,
379     X86::R13, X86::R14, X86::R15, X86::RBP, 0
380   };
381
382   static const unsigned CalleeSavedRegsWin64[] = {
383     X86::RBX,   X86::RBP,   X86::RDI,   X86::RSI,
384     X86::R12,   X86::R13,   X86::R14,   X86::R15,
385     X86::XMM6,  X86::XMM7,  X86::XMM8,  X86::XMM9,
386     X86::XMM10, X86::XMM11, X86::XMM12, X86::XMM13,
387     X86::XMM14, X86::XMM15, 0
388   };
389
390   if (ghcCall) {
391     return GhcCalleeSavedRegs;
392   } else if (Is64Bit) {
393     if (IsWin64)
394       return CalleeSavedRegsWin64;
395     else
396       return (callsEHReturn ? CalleeSavedRegs64EHRet : CalleeSavedRegs64Bit);
397   } else {
398     return (callsEHReturn ? CalleeSavedRegs32EHRet : CalleeSavedRegs32Bit);
399   }
400 }
401
402 BitVector X86RegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
403   BitVector Reserved(getNumRegs());
404   // Set the stack-pointer register and its aliases as reserved.
405   Reserved.set(X86::RSP);
406   Reserved.set(X86::ESP);
407   Reserved.set(X86::SP);
408   Reserved.set(X86::SPL);
409
410   // Set the instruction pointer register and its aliases as reserved.
411   Reserved.set(X86::RIP);
412   Reserved.set(X86::EIP);
413   Reserved.set(X86::IP);
414
415   // Set the frame-pointer register and its aliases as reserved if needed.
416   if (hasFP(MF)) {
417     Reserved.set(X86::RBP);
418     Reserved.set(X86::EBP);
419     Reserved.set(X86::BP);
420     Reserved.set(X86::BPL);
421   }
422
423   // Mark the x87 stack registers as reserved, since they don't behave normally
424   // with respect to liveness. We don't fully model the effects of x87 stack
425   // pushes and pops after stackification.
426   Reserved.set(X86::ST0);
427   Reserved.set(X86::ST1);
428   Reserved.set(X86::ST2);
429   Reserved.set(X86::ST3);
430   Reserved.set(X86::ST4);
431   Reserved.set(X86::ST5);
432   Reserved.set(X86::ST6);
433   Reserved.set(X86::ST7);
434   return Reserved;
435 }
436
437 //===----------------------------------------------------------------------===//
438 // Stack Frame Processing methods
439 //===----------------------------------------------------------------------===//
440
441 /// hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
442 /// pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas
443 /// or if frame pointer elimination is disabled.
444 bool X86RegisterInfo::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
445   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
446   const MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
447
448   return (DisableFramePointerElim(MF) ||
449           needsStackRealignment(MF) ||
450           MFI->hasVarSizedObjects() ||
451           MFI->isFrameAddressTaken() ||
452           MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getForceFramePointer() ||
453           MMI.callsUnwindInit());
454 }
455
456 bool X86RegisterInfo::canRealignStack(const MachineFunction &MF) const {
457   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
458   return (RealignStack &&
459           !MFI->hasVarSizedObjects());
460 }
461
462 bool X86RegisterInfo::needsStackRealignment(const MachineFunction &MF) const {
463   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
464   const Function *F = MF.getFunction();
465   bool requiresRealignment = ((MFI->getMaxAlignment() > StackAlign) ||
466                                F->hasFnAttr(Attribute::StackAlignment));
467
468   // FIXME: Currently we don't support stack realignment for functions with
469   //        variable-sized allocas.
470   // FIXME: It's more complicated than this...
471   if (0 && requiresRealignment && MFI->hasVarSizedObjects())
472     report_fatal_error(
473       "Stack realignment in presense of dynamic allocas is not supported");
474
475   return requiresRealignment && canRealignStack(MF);
476 }
477
478 bool X86RegisterInfo::hasReservedCallFrame(const MachineFunction &MF) const {
479   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
480 }
481
482 bool X86RegisterInfo::hasReservedSpillSlot(const MachineFunction &MF,
483                                            unsigned Reg, int &FrameIdx) const {
484   if (Reg == FramePtr && hasFP(MF)) {
485     FrameIdx = MF.getFrameInfo()->getObjectIndexBegin();
486     return true;
487   }
488   return false;
489 }
490
491 int
492 X86RegisterInfo::getFrameIndexOffset(const MachineFunction &MF, int FI) const {
493   const TargetFrameInfo &TFI = *MF.getTarget().getFrameInfo();
494   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
495   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) - TFI.getOffsetOfLocalArea();
496   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
497
498   if (needsStackRealignment(MF)) {
499     if (FI < 0) {
500       // Skip the saved EBP.
501       Offset += SlotSize;
502     } else {
503       unsigned Align = MFI->getObjectAlignment(FI);
504       assert((-(Offset + StackSize)) % Align == 0);
505       Align = 0;
506       return Offset + StackSize;
507     }
508     // FIXME: Support tail calls
509   } else {
510     if (!hasFP(MF))
511       return Offset + StackSize;
512
513     // Skip the saved EBP.
514     Offset += SlotSize;
515
516     // Skip the RETADDR move area
517     const X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
518     int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
519     if (TailCallReturnAddrDelta < 0)
520       Offset -= TailCallReturnAddrDelta;
521   }
522
523   return Offset;
524 }
525
526 static unsigned getSUBriOpcode(unsigned is64Bit, int64_t Imm) {
527   if (is64Bit) {
528     if (isInt<8>(Imm))
529       return X86::SUB64ri8;
530     return X86::SUB64ri32;
531   } else {
532     if (isInt<8>(Imm))
533       return X86::SUB32ri8;
534     return X86::SUB32ri;
535   }
536 }
537
538 static unsigned getADDriOpcode(unsigned is64Bit, int64_t Imm) {
539   if (is64Bit) {
540     if (isInt<8>(Imm))
541       return X86::ADD64ri8;
542     return X86::ADD64ri32;
543   } else {
544     if (isInt<8>(Imm))
545       return X86::ADD32ri8;
546     return X86::ADD32ri;
547   }
548 }
549
550 void X86RegisterInfo::
551 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
552                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
553   if (!hasReservedCallFrame(MF)) {
554     // If the stack pointer can be changed after prologue, turn the
555     // adjcallstackup instruction into a 'sub ESP, <amt>' and the
556     // adjcallstackdown instruction into 'add ESP, <amt>'
557     // TODO: consider using push / pop instead of sub + store / add
558     MachineInstr *Old = I;
559     uint64_t Amount = Old->getOperand(0).getImm();
560     if (Amount != 0) {
561       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
562       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
563       // alignment boundary.
564       Amount = (Amount + StackAlign - 1) / StackAlign * StackAlign;
565
566       MachineInstr *New = 0;
567       if (Old->getOpcode() == getCallFrameSetupOpcode()) {
568         New = BuildMI(MF, Old->getDebugLoc(),
569                       TII.get(getSUBriOpcode(Is64Bit, Amount)),
570                       StackPtr)
571           .addReg(StackPtr)
572           .addImm(Amount);
573       } else {
574         assert(Old->getOpcode() == getCallFrameDestroyOpcode());
575
576         // Factor out the amount the callee already popped.
577         uint64_t CalleeAmt = Old->getOperand(1).getImm();
578         Amount -= CalleeAmt;
579   
580       if (Amount) {
581           unsigned Opc = getADDriOpcode(Is64Bit, Amount);
582           New = BuildMI(MF, Old->getDebugLoc(), TII.get(Opc), StackPtr)
583             .addReg(StackPtr)
584             .addImm(Amount);
585         }
586       }
587
588       if (New) {
589         // The EFLAGS implicit def is dead.
590         New->getOperand(3).setIsDead();
591
592         // Replace the pseudo instruction with a new instruction.
593         MBB.insert(I, New);
594       }
595     }
596   } else if (I->getOpcode() == getCallFrameDestroyOpcode()) {
597     // If we are performing frame pointer elimination and if the callee pops
598     // something off the stack pointer, add it back.  We do this until we have
599     // more advanced stack pointer tracking ability.
600     if (uint64_t CalleeAmt = I->getOperand(1).getImm()) {
601       unsigned Opc = getSUBriOpcode(Is64Bit, CalleeAmt);
602       MachineInstr *Old = I;
603       MachineInstr *New =
604         BuildMI(MF, Old->getDebugLoc(), TII.get(Opc), 
605                 StackPtr)
606           .addReg(StackPtr)
607           .addImm(CalleeAmt);
608
609       // The EFLAGS implicit def is dead.
610       New->getOperand(3).setIsDead();
611       MBB.insert(I, New);
612     }
613   }
614
615   MBB.erase(I);
616 }
617
618 unsigned
619 X86RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
620                                      int SPAdj, FrameIndexValue *Value,
621                                      RegScavenger *RS) const{
622   assert(SPAdj == 0 && "Unexpected");
623
624   unsigned i = 0;
625   MachineInstr &MI = *II;
626   MachineFunction &MF = *MI.getParent()->getParent();
627
628   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
629     ++i;
630     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
631   }
632
633   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
634   unsigned BasePtr;
635
636   unsigned Opc = MI.getOpcode();
637   bool AfterFPPop = Opc == X86::TAILJMPm64 || Opc == X86::TAILJMPm;
638   if (needsStackRealignment(MF))
639     BasePtr = (FrameIndex < 0 ? FramePtr : StackPtr);
640   else if (AfterFPPop)
641     BasePtr = StackPtr;
642   else
643     BasePtr = (hasFP(MF) ? FramePtr : StackPtr);
644
645   // This must be part of a four operand memory reference.  Replace the
646   // FrameIndex with base register with EBP.  Add an offset to the offset.
647   MI.getOperand(i).ChangeToRegister(BasePtr, false);
648
649   // Now add the frame object offset to the offset from EBP.
650   int FIOffset;
651   if (AfterFPPop) {
652     // Tail call jmp happens after FP is popped.
653     const TargetFrameInfo &TFI = *MF.getTarget().getFrameInfo();
654     const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
655     FIOffset = MFI->getObjectOffset(FrameIndex) - TFI.getOffsetOfLocalArea();
656   } else
657     FIOffset = getFrameIndexOffset(MF, FrameIndex);
658
659   if (MI.getOperand(i+3).isImm()) {
660     // Offset is a 32-bit integer.
661     int Offset = FIOffset + (int)(MI.getOperand(i + 3).getImm());
662     MI.getOperand(i + 3).ChangeToImmediate(Offset);
663   } else {
664     // Offset is symbolic. This is extremely rare.
665     uint64_t Offset = FIOffset + (uint64_t)MI.getOperand(i+3).getOffset();
666     MI.getOperand(i+3).setOffset(Offset);
667   }
668   return 0;
669 }
670
671 void
672 X86RegisterInfo::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
673                                                       RegScavenger *RS) const {
674   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
675
676   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
677   int32_t TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
678
679   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
680     // create RETURNADDR area
681     //   arg
682     //   arg
683     //   RETADDR
684     //   { ...
685     //     RETADDR area
686     //     ...
687     //   }
688     //   [EBP]
689     MFI->CreateFixedObject(-TailCallReturnAddrDelta,
690                            (-1U*SlotSize)+TailCallReturnAddrDelta, true);
691   }
692
693   if (hasFP(MF)) {
694     assert((TailCallReturnAddrDelta <= 0) &&
695            "The Delta should always be zero or negative");
696     const TargetFrameInfo &TFI = *MF.getTarget().getFrameInfo();
697
698     // Create a frame entry for the EBP register that must be saved.
699     int FrameIdx = MFI->CreateFixedObject(SlotSize,
700                                           -(int)SlotSize +
701                                           TFI.getOffsetOfLocalArea() +
702                                           TailCallReturnAddrDelta,
703                                           true);
704     assert(FrameIdx == MFI->getObjectIndexBegin() &&
705            "Slot for EBP register must be last in order to be found!");
706     FrameIdx = 0;
707   }
708 }
709
710 /// emitSPUpdate - Emit a series of instructions to increment / decrement the
711 /// stack pointer by a constant value.
712 static
713 void emitSPUpdate(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
714                   unsigned StackPtr, int64_t NumBytes, bool Is64Bit,
715                   const TargetInstrInfo &TII) {
716   bool isSub = NumBytes < 0;
717   uint64_t Offset = isSub ? -NumBytes : NumBytes;
718   unsigned Opc = isSub ?
719     getSUBriOpcode(Is64Bit, Offset) :
720     getADDriOpcode(Is64Bit, Offset);
721   uint64_t Chunk = (1LL << 31) - 1;
722   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MBBI);
723
724   while (Offset) {
725     uint64_t ThisVal = (Offset > Chunk) ? Chunk : Offset;
726     MachineInstr *MI =
727       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
728         .addReg(StackPtr)
729         .addImm(ThisVal);
730     MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
731     Offset -= ThisVal;
732   }
733 }
734
735 /// mergeSPUpdatesUp - Merge two stack-manipulating instructions upper iterator.
736 static
737 void mergeSPUpdatesUp(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
738                       unsigned StackPtr, uint64_t *NumBytes = NULL) {
739   if (MBBI == MBB.begin()) return;
740
741   MachineBasicBlock::iterator PI = prior(MBBI);
742   unsigned Opc = PI->getOpcode();
743   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
744        Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8) &&
745       PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
746     if (NumBytes)
747       *NumBytes += PI->getOperand(2).getImm();
748     MBB.erase(PI);
749   } else if ((Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
750               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) &&
751              PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
752     if (NumBytes)
753       *NumBytes -= PI->getOperand(2).getImm();
754     MBB.erase(PI);
755   }
756 }
757
758 /// mergeSPUpdatesUp - Merge two stack-manipulating instructions lower iterator.
759 static
760 void mergeSPUpdatesDown(MachineBasicBlock &MBB,
761                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
762                         unsigned StackPtr, uint64_t *NumBytes = NULL) {
763   // FIXME: THIS ISN'T RUN!!!
764   return;
765
766   if (MBBI == MBB.end()) return;
767
768   MachineBasicBlock::iterator NI = llvm::next(MBBI);
769   if (NI == MBB.end()) return;
770
771   unsigned Opc = NI->getOpcode();
772   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
773        Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8) &&
774       NI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
775     if (NumBytes)
776       *NumBytes -= NI->getOperand(2).getImm();
777     MBB.erase(NI);
778     MBBI = NI;
779   } else if ((Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
780               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) &&
781              NI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
782     if (NumBytes)
783       *NumBytes += NI->getOperand(2).getImm();
784     MBB.erase(NI);
785     MBBI = NI;
786   }
787 }
788
789 /// mergeSPUpdates - Checks the instruction before/after the passed
790 /// instruction. If it is an ADD/SUB instruction it is deleted argument and the
791 /// stack adjustment is returned as a positive value for ADD and a negative for
792 /// SUB.
793 static int mergeSPUpdates(MachineBasicBlock &MBB,
794                            MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
795                            unsigned StackPtr,
796                            bool doMergeWithPrevious) {
797   if ((doMergeWithPrevious && MBBI == MBB.begin()) ||
798       (!doMergeWithPrevious && MBBI == MBB.end()))
799     return 0;
800
801   MachineBasicBlock::iterator PI = doMergeWithPrevious ? prior(MBBI) : MBBI;
802   MachineBasicBlock::iterator NI = doMergeWithPrevious ? 0 : llvm::next(MBBI);
803   unsigned Opc = PI->getOpcode();
804   int Offset = 0;
805
806   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
807        Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8) &&
808       PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr){
809     Offset += PI->getOperand(2).getImm();
810     MBB.erase(PI);
811     if (!doMergeWithPrevious) MBBI = NI;
812   } else if ((Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
813               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) &&
814              PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
815     Offset -= PI->getOperand(2).getImm();
816     MBB.erase(PI);
817     if (!doMergeWithPrevious) MBBI = NI;
818   }
819
820   return Offset;
821 }
822
823 void X86RegisterInfo::emitCalleeSavedFrameMoves(MachineFunction &MF,
824                                                 MCSymbol *Label,
825                                                 unsigned FramePtr) const {
826   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
827   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
828
829   // Add callee saved registers to move list.
830   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
831   if (CSI.empty()) return;
832
833   std::vector<MachineMove> &Moves = MMI.getFrameMoves();
834   const TargetData *TD = MF.getTarget().getTargetData();
835   bool HasFP = hasFP(MF);
836
837   // Calculate amount of bytes used for return address storing.
838   int stackGrowth =
839     (MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackGrowthDirection() ==
840      TargetFrameInfo::StackGrowsUp ?
841      TD->getPointerSize() : -TD->getPointerSize());
842
843   // FIXME: This is dirty hack. The code itself is pretty mess right now.
844   // It should be rewritten from scratch and generalized sometimes.
845
846   // Determine maximum offset (minumum due to stack growth).
847   int64_t MaxOffset = 0;
848   for (std::vector<CalleeSavedInfo>::const_iterator
849          I = CSI.begin(), E = CSI.end(); I != E; ++I)
850     MaxOffset = std::min(MaxOffset,
851                          MFI->getObjectOffset(I->getFrameIdx()));
852
853   // Calculate offsets.
854   int64_t saveAreaOffset = (HasFP ? 3 : 2) * stackGrowth;
855   for (std::vector<CalleeSavedInfo>::const_iterator
856          I = CSI.begin(), E = CSI.end(); I != E; ++I) {
857     int64_t Offset = MFI->getObjectOffset(I->getFrameIdx());
858     unsigned Reg = I->getReg();
859     Offset = MaxOffset - Offset + saveAreaOffset;
860
861     // Don't output a new machine move if we're re-saving the frame
862     // pointer. This happens when the PrologEpilogInserter has inserted an extra
863     // "PUSH" of the frame pointer -- the "emitPrologue" method automatically
864     // generates one when frame pointers are used. If we generate a "machine
865     // move" for this extra "PUSH", the linker will lose track of the fact that
866     // the frame pointer should have the value of the first "PUSH" when it's
867     // trying to unwind.
868     // 
869     // FIXME: This looks inelegant. It's possibly correct, but it's covering up
870     //        another bug. I.e., one where we generate a prolog like this:
871     //
872     //          pushl  %ebp
873     //          movl   %esp, %ebp
874     //          pushl  %ebp
875     //          pushl  %esi
876     //           ...
877     //
878     //        The immediate re-push of EBP is unnecessary. At the least, it's an
879     //        optimization bug. EBP can be used as a scratch register in certain
880     //        cases, but probably not when we have a frame pointer.
881     if (HasFP && FramePtr == Reg)
882       continue;
883
884     MachineLocation CSDst(MachineLocation::VirtualFP, Offset);
885     MachineLocation CSSrc(Reg);
886     Moves.push_back(MachineMove(Label, CSDst, CSSrc));
887   }
888 }
889
890 /// emitPrologue - Push callee-saved registers onto the stack, which
891 /// automatically adjust the stack pointer. Adjust the stack pointer to allocate
892 /// space for local variables. Also emit labels used by the exception handler to
893 /// generate the exception handling frames.
894 void X86RegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
895   MachineBasicBlock &MBB = MF.front(); // Prologue goes in entry BB.
896   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
897   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
898   const Function *Fn = MF.getFunction();
899   const X86Subtarget *Subtarget = &MF.getTarget().getSubtarget<X86Subtarget>();
900   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
901   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
902   bool needsFrameMoves = MMI.hasDebugInfo() ||
903                           !Fn->doesNotThrow() || UnwindTablesMandatory;
904   uint64_t MaxAlign  = MFI->getMaxAlignment(); // Desired stack alignment.
905   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();    // Number of bytes to allocate.
906   bool HasFP = hasFP(MF);
907   DebugLoc DL;
908
909   // Add RETADDR move area to callee saved frame size.
910   int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
911   if (TailCallReturnAddrDelta < 0)
912     X86FI->setCalleeSavedFrameSize(
913       X86FI->getCalleeSavedFrameSize() - TailCallReturnAddrDelta);
914
915   // If this is x86-64 and the Red Zone is not disabled, if we are a leaf
916   // function, and use up to 128 bytes of stack space, don't have a frame
917   // pointer, calls, or dynamic alloca then we do not need to adjust the
918   // stack pointer (we fit in the Red Zone).
919   if (Is64Bit && !Fn->hasFnAttr(Attribute::NoRedZone) &&
920       !needsStackRealignment(MF) &&
921       !MFI->hasVarSizedObjects() &&                // No dynamic alloca.
922       !MFI->adjustsStack() &&                      // No calls.
923       !Subtarget->isTargetWin64()) {               // Win64 has no Red Zone
924     uint64_t MinSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
925     if (HasFP) MinSize += SlotSize;
926     StackSize = std::max(MinSize, StackSize > 128 ? StackSize - 128 : 0);
927     MFI->setStackSize(StackSize);
928   } else if (Subtarget->isTargetWin64()) {
929     // We need to always allocate 32 bytes as register spill area.
930     // FIXME: We might reuse these 32 bytes for leaf functions.
931     StackSize += 32;
932     MFI->setStackSize(StackSize);
933   }
934
935   // Insert stack pointer adjustment for later moving of return addr.  Only
936   // applies to tail call optimized functions where the callee argument stack
937   // size is bigger than the callers.
938   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
939     MachineInstr *MI =
940       BuildMI(MBB, MBBI, DL,
941               TII.get(getSUBriOpcode(Is64Bit, -TailCallReturnAddrDelta)),
942               StackPtr)
943         .addReg(StackPtr)
944         .addImm(-TailCallReturnAddrDelta);
945     MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
946   }
947
948   // Mapping for machine moves:
949   //
950   //   DST: VirtualFP AND
951   //        SRC: VirtualFP              => DW_CFA_def_cfa_offset
952   //        ELSE                        => DW_CFA_def_cfa
953   //
954   //   SRC: VirtualFP AND
955   //        DST: Register               => DW_CFA_def_cfa_register
956   //
957   //   ELSE
958   //        OFFSET < 0                  => DW_CFA_offset_extended_sf
959   //        REG < 64                    => DW_CFA_offset + Reg
960   //        ELSE                        => DW_CFA_offset_extended
961
962   std::vector<MachineMove> &Moves = MMI.getFrameMoves();
963   const TargetData *TD = MF.getTarget().getTargetData();
964   uint64_t NumBytes = 0;
965   int stackGrowth = -TD->getPointerSize();
966
967   if (HasFP) {
968     // Calculate required stack adjustment.
969     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
970     if (needsStackRealignment(MF))
971       FrameSize = (FrameSize + MaxAlign - 1) / MaxAlign * MaxAlign;
972
973     NumBytes = FrameSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
974
975     // Get the offset of the stack slot for the EBP register, which is
976     // guaranteed to be the last slot by processFunctionBeforeFrameFinalized.
977     // Update the frame offset adjustment.
978     MFI->setOffsetAdjustment(-NumBytes);
979
980     // Save EBP/RBP into the appropriate stack slot.
981     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r))
982       .addReg(FramePtr, RegState::Kill);
983
984     if (needsFrameMoves) {
985       // Mark the place where EBP/RBP was saved.
986       MCSymbol *FrameLabel = MMI.getContext().CreateTempSymbol();
987       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PROLOG_LABEL)).addSym(FrameLabel);
988
989       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
990       if (StackSize) {
991         MachineLocation SPDst(MachineLocation::VirtualFP);
992         MachineLocation SPSrc(MachineLocation::VirtualFP, 2 * stackGrowth);
993         Moves.push_back(MachineMove(FrameLabel, SPDst, SPSrc));
994       } else {
995         // FIXME: Verify & implement for FP
996         MachineLocation SPDst(StackPtr);
997         MachineLocation SPSrc(StackPtr, stackGrowth);
998         Moves.push_back(MachineMove(FrameLabel, SPDst, SPSrc));
999       }
1000
1001       // Change the rule for the FramePtr to be an "offset" rule.
1002       MachineLocation FPDst(MachineLocation::VirtualFP, 2 * stackGrowth);
1003       MachineLocation FPSrc(FramePtr);
1004       Moves.push_back(MachineMove(FrameLabel, FPDst, FPSrc));
1005     }
1006
1007     // Update EBP with the new base value...
1008     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1009             TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr), FramePtr)
1010         .addReg(StackPtr);
1011
1012     if (needsFrameMoves) {
1013       // Mark effective beginning of when frame pointer becomes valid.
1014       MCSymbol *FrameLabel = MMI.getContext().CreateTempSymbol();
1015       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PROLOG_LABEL)).addSym(FrameLabel);
1016
1017       // Define the current CFA to use the EBP/RBP register.
1018       MachineLocation FPDst(FramePtr);
1019       MachineLocation FPSrc(MachineLocation::VirtualFP);
1020       Moves.push_back(MachineMove(FrameLabel, FPDst, FPSrc));
1021     }
1022
1023     // Mark the FramePtr as live-in in every block except the entry.
1024     for (MachineFunction::iterator I = llvm::next(MF.begin()), E = MF.end();
1025          I != E; ++I)
1026       I->addLiveIn(FramePtr);
1027
1028     // Realign stack
1029     if (needsStackRealignment(MF)) {
1030       MachineInstr *MI =
1031         BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1032                 TII.get(Is64Bit ? X86::AND64ri32 : X86::AND32ri),
1033                 StackPtr).addReg(StackPtr).addImm(-MaxAlign);
1034
1035       // The EFLAGS implicit def is dead.
1036       MI->getOperand(3).setIsDead();
1037     }
1038   } else {
1039     NumBytes = StackSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1040   }
1041
1042   // Skip the callee-saved push instructions.
1043   bool PushedRegs = false;
1044   int StackOffset = 2 * stackGrowth;
1045
1046   while (MBBI != MBB.end() &&
1047          (MBBI->getOpcode() == X86::PUSH32r ||
1048           MBBI->getOpcode() == X86::PUSH64r)) {
1049     PushedRegs = true;
1050     ++MBBI;
1051
1052     if (!HasFP && needsFrameMoves) {
1053       // Mark callee-saved push instruction.
1054       MCSymbol *Label = MMI.getContext().CreateTempSymbol();
1055       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PROLOG_LABEL)).addSym(Label);
1056
1057       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1058       unsigned Ptr = StackSize ?
1059         MachineLocation::VirtualFP : StackPtr;
1060       MachineLocation SPDst(Ptr);
1061       MachineLocation SPSrc(Ptr, StackOffset);
1062       Moves.push_back(MachineMove(Label, SPDst, SPSrc));
1063       StackOffset += stackGrowth;
1064     }
1065   }
1066
1067   DL = MBB.findDebugLoc(MBBI);
1068
1069   // Adjust stack pointer: ESP -= numbytes.
1070   if (NumBytes >= 4096 && Subtarget->isTargetCygMing()) {
1071     // Check, whether EAX is livein for this function.
1072     bool isEAXAlive = false;
1073     for (MachineRegisterInfo::livein_iterator
1074            II = MF.getRegInfo().livein_begin(),
1075            EE = MF.getRegInfo().livein_end(); (II != EE) && !isEAXAlive; ++II) {
1076       unsigned Reg = II->first;
1077       isEAXAlive = (Reg == X86::EAX || Reg == X86::AX ||
1078                     Reg == X86::AH || Reg == X86::AL);
1079     }
1080
1081     // Function prologue calls _alloca to probe the stack when allocating more
1082     // than 4k bytes in one go. Touching the stack at 4K increments is necessary
1083     // to ensure that the guard pages used by the OS virtual memory manager are
1084     // allocated in correct sequence.
1085     if (!isEAXAlive) {
1086       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
1087         .addImm(NumBytes);
1088       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
1089         .addExternalSymbol("_alloca")
1090         .addReg(StackPtr, RegState::Define | RegState::Implicit);
1091     } else {
1092       // Save EAX
1093       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PUSH32r))
1094         .addReg(X86::EAX, RegState::Kill);
1095
1096       // Allocate NumBytes-4 bytes on stack. We'll also use 4 already
1097       // allocated bytes for EAX.
1098       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
1099         .addImm(NumBytes - 4);
1100       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
1101         .addExternalSymbol("_alloca")
1102         .addReg(StackPtr, RegState::Define | RegState::Implicit);
1103
1104       // Restore EAX
1105       MachineInstr *MI = addRegOffset(BuildMI(MF, DL, TII.get(X86::MOV32rm),
1106                                               X86::EAX),
1107                                       StackPtr, false, NumBytes - 4);
1108       MBB.insert(MBBI, MI);
1109     }
1110   } else if (NumBytes) {
1111     // If there is an SUB32ri of ESP immediately before this instruction, merge
1112     // the two. This can be the case when tail call elimination is enabled and
1113     // the callee has more arguments then the caller.
1114     NumBytes -= mergeSPUpdates(MBB, MBBI, StackPtr, true);
1115
1116     // If there is an ADD32ri or SUB32ri of ESP immediately after this
1117     // instruction, merge the two instructions.
1118     mergeSPUpdatesDown(MBB, MBBI, StackPtr, &NumBytes);
1119
1120     if (NumBytes)
1121       emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, -(int64_t)NumBytes, Is64Bit, TII);
1122   }
1123
1124   if ((NumBytes || PushedRegs) && needsFrameMoves) {
1125     // Mark end of stack pointer adjustment.
1126     MCSymbol *Label = MMI.getContext().CreateTempSymbol();
1127     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PROLOG_LABEL)).addSym(Label);
1128
1129     if (!HasFP && NumBytes) {
1130       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1131       if (StackSize) {
1132         MachineLocation SPDst(MachineLocation::VirtualFP);
1133         MachineLocation SPSrc(MachineLocation::VirtualFP,
1134                               -StackSize + stackGrowth);
1135         Moves.push_back(MachineMove(Label, SPDst, SPSrc));
1136       } else {
1137         // FIXME: Verify & implement for FP
1138         MachineLocation SPDst(StackPtr);
1139         MachineLocation SPSrc(StackPtr, stackGrowth);
1140         Moves.push_back(MachineMove(Label, SPDst, SPSrc));
1141       }
1142     }
1143
1144     // Emit DWARF info specifying the offsets of the callee-saved registers.
1145     if (PushedRegs)
1146       emitCalleeSavedFrameMoves(MF, Label, HasFP ? FramePtr : StackPtr);
1147   }
1148 }
1149
1150 void X86RegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
1151                                    MachineBasicBlock &MBB) const {
1152   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1153   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1154   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
1155   unsigned RetOpcode = MBBI->getOpcode();
1156   DebugLoc DL = MBBI->getDebugLoc();
1157
1158   switch (RetOpcode) {
1159   default:
1160     llvm_unreachable("Can only insert epilog into returning blocks");
1161   case X86::RET:
1162   case X86::RETI:
1163   case X86::TCRETURNdi:
1164   case X86::TCRETURNri:
1165   case X86::TCRETURNmi:
1166   case X86::TCRETURNdi64:
1167   case X86::TCRETURNri64:
1168   case X86::TCRETURNmi64:
1169   case X86::EH_RETURN:
1170   case X86::EH_RETURN64:
1171     break;  // These are ok
1172   }
1173
1174   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo.
1175   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1176   uint64_t MaxAlign  = MFI->getMaxAlignment();
1177   unsigned CSSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1178   uint64_t NumBytes = 0;
1179
1180   if (hasFP(MF)) {
1181     // Calculate required stack adjustment.
1182     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1183     if (needsStackRealignment(MF))
1184       FrameSize = (FrameSize + MaxAlign - 1)/MaxAlign*MaxAlign;
1185
1186     NumBytes = FrameSize - CSSize;
1187
1188     // Pop EBP.
1189     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1190             TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r), FramePtr);
1191   } else {
1192     NumBytes = StackSize - CSSize;
1193   }
1194
1195   // Skip the callee-saved pop instructions.
1196   MachineBasicBlock::iterator LastCSPop = MBBI;
1197   while (MBBI != MBB.begin()) {
1198     MachineBasicBlock::iterator PI = prior(MBBI);
1199     unsigned Opc = PI->getOpcode();
1200
1201     if (Opc != X86::POP32r && Opc != X86::POP64r &&
1202         !PI->getDesc().isTerminator())
1203       break;
1204
1205     --MBBI;
1206   }
1207
1208   DL = MBBI->getDebugLoc();
1209
1210   // If there is an ADD32ri or SUB32ri of ESP immediately before this
1211   // instruction, merge the two instructions.
1212   if (NumBytes || MFI->hasVarSizedObjects())
1213     mergeSPUpdatesUp(MBB, MBBI, StackPtr, &NumBytes);
1214
1215   // If dynamic alloca is used, then reset esp to point to the last callee-saved
1216   // slot before popping them off! Same applies for the case, when stack was
1217   // realigned.
1218   if (needsStackRealignment(MF)) {
1219     // We cannot use LEA here, because stack pointer was realigned. We need to
1220     // deallocate local frame back.
1221     if (CSSize) {
1222       emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, NumBytes, Is64Bit, TII);
1223       MBBI = prior(LastCSPop);
1224     }
1225
1226     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1227             TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr),
1228             StackPtr).addReg(FramePtr);
1229   } else if (MFI->hasVarSizedObjects()) {
1230     if (CSSize) {
1231       unsigned Opc = Is64Bit ? X86::LEA64r : X86::LEA32r;
1232       MachineInstr *MI =
1233         addRegOffset(BuildMI(MF, DL, TII.get(Opc), StackPtr),
1234                      FramePtr, false, -CSSize);
1235       MBB.insert(MBBI, MI);
1236     } else {
1237       BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1238               TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr), StackPtr)
1239         .addReg(FramePtr);
1240     }
1241   } else if (NumBytes) {
1242     // Adjust stack pointer back: ESP += numbytes.
1243     emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, NumBytes, Is64Bit, TII);
1244   }
1245
1246   // We're returning from function via eh_return.
1247   if (RetOpcode == X86::EH_RETURN || RetOpcode == X86::EH_RETURN64) {
1248     MBBI = prior(MBB.end());
1249     MachineOperand &DestAddr  = MBBI->getOperand(0);
1250     assert(DestAddr.isReg() && "Offset should be in register!");
1251     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1252             TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr),
1253             StackPtr).addReg(DestAddr.getReg());
1254   } else if (RetOpcode == X86::TCRETURNri || RetOpcode == X86::TCRETURNdi ||
1255              RetOpcode == X86::TCRETURNmi ||
1256              RetOpcode == X86::TCRETURNri64 || RetOpcode == X86::TCRETURNdi64 ||
1257              RetOpcode == X86::TCRETURNmi64) {
1258     bool isMem = RetOpcode == X86::TCRETURNmi || RetOpcode == X86::TCRETURNmi64;
1259     // Tail call return: adjust the stack pointer and jump to callee.
1260     MBBI = prior(MBB.end());
1261     MachineOperand &JumpTarget = MBBI->getOperand(0);
1262     MachineOperand &StackAdjust = MBBI->getOperand(isMem ? 5 : 1);
1263     assert(StackAdjust.isImm() && "Expecting immediate value.");
1264
1265     // Adjust stack pointer.
1266     int StackAdj = StackAdjust.getImm();
1267     int MaxTCDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1268     int Offset = 0;
1269     assert(MaxTCDelta <= 0 && "MaxTCDelta should never be positive");
1270
1271     // Incoporate the retaddr area.
1272     Offset = StackAdj-MaxTCDelta;
1273     assert(Offset >= 0 && "Offset should never be negative");
1274
1275     if (Offset) {
1276       // Check for possible merge with preceeding ADD instruction.
1277       Offset += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, StackPtr, true);
1278       emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, Offset, Is64Bit, TII);
1279     }
1280
1281     // Jump to label or value in register.
1282     if (RetOpcode == X86::TCRETURNdi || RetOpcode == X86::TCRETURNdi64) {
1283       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get((RetOpcode == X86::TCRETURNdi)
1284                                      ? X86::TAILJMPd : X86::TAILJMPd64)).
1285         addGlobalAddress(JumpTarget.getGlobal(), JumpTarget.getOffset(),
1286                          JumpTarget.getTargetFlags());
1287     } else if (RetOpcode == X86::TCRETURNmi || RetOpcode == X86::TCRETURNmi64) {
1288       MachineInstrBuilder MIB =
1289         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get((RetOpcode == X86::TCRETURNmi)
1290                                        ? X86::TAILJMPm : X86::TAILJMPm64));
1291       for (unsigned i = 0; i != 5; ++i)
1292         MIB.addOperand(MBBI->getOperand(i));
1293     } else if (RetOpcode == X86::TCRETURNri64) {
1294       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::TAILJMPr64)).
1295         addReg(JumpTarget.getReg(), RegState::Kill);
1296     } else {
1297       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::TAILJMPr)).
1298         addReg(JumpTarget.getReg(), RegState::Kill);
1299     }
1300
1301     MachineInstr *NewMI = prior(MBBI);
1302     for (unsigned i = 2, e = MBBI->getNumOperands(); i != e; ++i)
1303       NewMI->addOperand(MBBI->getOperand(i));
1304
1305     // Delete the pseudo instruction TCRETURN.
1306     MBB.erase(MBBI);
1307   } else if ((RetOpcode == X86::RET || RetOpcode == X86::RETI) &&
1308              (X86FI->getTCReturnAddrDelta() < 0)) {
1309     // Add the return addr area delta back since we are not tail calling.
1310     int delta = -1*X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1311     MBBI = prior(MBB.end());
1312
1313     // Check for possible merge with preceeding ADD instruction.
1314     delta += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, StackPtr, true);
1315     emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, delta, Is64Bit, TII);
1316   }
1317 }
1318
1319 unsigned X86RegisterInfo::getRARegister() const {
1320   return Is64Bit ? X86::RIP     // Should have dwarf #16.
1321                  : X86::EIP;    // Should have dwarf #8.
1322 }
1323
1324 unsigned X86RegisterInfo::getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const {
1325   return hasFP(MF) ? FramePtr : StackPtr;
1326 }
1327
1328 void
1329 X86RegisterInfo::getInitialFrameState(std::vector<MachineMove> &Moves) const {
1330   // Calculate amount of bytes used for return address storing
1331   int stackGrowth = (Is64Bit ? -8 : -4);
1332
1333   // Initial state of the frame pointer is esp+stackGrowth.
1334   MachineLocation Dst(MachineLocation::VirtualFP);
1335   MachineLocation Src(StackPtr, stackGrowth);
1336   Moves.push_back(MachineMove(0, Dst, Src));
1337
1338   // Add return address to move list
1339   MachineLocation CSDst(StackPtr, stackGrowth);
1340   MachineLocation CSSrc(getRARegister());
1341   Moves.push_back(MachineMove(0, CSDst, CSSrc));
1342 }
1343
1344 unsigned X86RegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
1345   llvm_unreachable("What is the exception register");
1346   return 0;
1347 }
1348
1349 unsigned X86RegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
1350   llvm_unreachable("What is the exception handler register");
1351   return 0;
1352 }
1353
1354 namespace llvm {
1355 unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, EVT VT, bool High) {
1356   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
1357   default: return Reg;
1358   case MVT::i8:
1359     if (High) {
1360       switch (Reg) {
1361       default: return 0;
1362       case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1363         return X86::AH;
1364       case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1365         return X86::DH;
1366       case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1367         return X86::CH;
1368       case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1369         return X86::BH;
1370       }
1371     } else {
1372       switch (Reg) {
1373       default: return 0;
1374       case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1375         return X86::AL;
1376       case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1377         return X86::DL;
1378       case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1379         return X86::CL;
1380       case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1381         return X86::BL;
1382       case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
1383         return X86::SIL;
1384       case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
1385         return X86::DIL;
1386       case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
1387         return X86::BPL;
1388       case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
1389         return X86::SPL;
1390       case X86::R8B: case X86::R8W: case X86::R8D: case X86::R8:
1391         return X86::R8B;
1392       case X86::R9B: case X86::R9W: case X86::R9D: case X86::R9:
1393         return X86::R9B;
1394       case X86::R10B: case X86::R10W: case X86::R10D: case X86::R10:
1395         return X86::R10B;
1396       case X86::R11B: case X86::R11W: case X86::R11D: case X86::R11:
1397         return X86::R11B;
1398       case X86::R12B: case X86::R12W: case X86::R12D: case X86::R12:
1399         return X86::R12B;
1400       case X86::R13B: case X86::R13W: case X86::R13D: case X86::R13:
1401         return X86::R13B;
1402       case X86::R14B: case X86::R14W: case X86::R14D: case X86::R14:
1403         return X86::R14B;
1404       case X86::R15B: case X86::R15W: case X86::R15D: case X86::R15:
1405         return X86::R15B;
1406       }
1407     }
1408   case MVT::i16:
1409     switch (Reg) {
1410     default: return Reg;
1411     case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1412       return X86::AX;
1413     case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1414       return X86::DX;
1415     case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1416       return X86::CX;
1417     case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1418       return X86::BX;
1419     case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
1420       return X86::SI;
1421     case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
1422       return X86::DI;
1423     case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
1424       return X86::BP;
1425     case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
1426       return X86::SP;
1427     case X86::R8B: case X86::R8W: case X86::R8D: case X86::R8:
1428       return X86::R8W;
1429     case X86::R9B: case X86::R9W: case X86::R9D: case X86::R9:
1430       return X86::R9W;
1431     case X86::R10B: case X86::R10W: case X86::R10D: case X86::R10:
1432       return X86::R10W;
1433     case X86::R11B: case X86::R11W: case X86::R11D: case X86::R11:
1434       return X86::R11W;
1435     case X86::R12B: case X86::R12W: case X86::R12D: case X86::R12:
1436       return X86::R12W;
1437     case X86::R13B: case X86::R13W: case X86::R13D: case X86::R13:
1438       return X86::R13W;
1439     case X86::R14B: case X86::R14W: case X86::R14D: case X86::R14:
1440       return X86::R14W;
1441     case X86::R15B: case X86::R15W: case X86::R15D: case X86::R15:
1442       return X86::R15W;
1443     }
1444   case MVT::i32:
1445     switch (Reg) {
1446     default: return Reg;
1447     case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1448       return X86::EAX;
1449     case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1450       return X86::EDX;
1451     case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1452       return X86::ECX;
1453     case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1454       return X86::EBX;
1455     case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
1456       return X86::ESI;
1457     case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
1458       return X86::EDI;
1459     case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
1460       return X86::EBP;
1461     case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
1462       return X86::ESP;
1463     case X86::R8B: case X86::R8W: case X86::R8D: case X86::R8:
1464       return X86::R8D;
1465     case X86::R9B: case X86::R9W: case X86::R9D: case X86::R9:
1466       return X86::R9D;
1467     case X86::R10B: case X86::R10W: case X86::R10D: case X86::R10:
1468       return X86::R10D;
1469     case X86::R11B: case X86::R11W: case X86::R11D: case X86::R11:
1470       return X86::R11D;
1471     case X86::R12B: case X86::R12W: case X86::R12D: case X86::R12:
1472       return X86::R12D;
1473     case X86::R13B: case X86::R13W: case X86::R13D: case X86::R13:
1474       return X86::R13D;
1475     case X86::R14B: case X86::R14W: case X86::R14D: case X86::R14:
1476       return X86::R14D;
1477     case X86::R15B: case X86::R15W: case X86::R15D: case X86::R15:
1478       return X86::R15D;
1479     }
1480   case MVT::i64:
1481     switch (Reg) {
1482     default: return Reg;
1483     case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1484       return X86::RAX;
1485     case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1486       return X86::RDX;
1487     case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1488       return X86::RCX;
1489     case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1490       return X86::RBX;
1491     case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
1492       return X86::RSI;
1493     case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
1494       return X86::RDI;
1495     case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
1496       return X86::RBP;
1497     case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
1498       return X86::RSP;
1499     case X86::R8B: case X86::R8W: case X86::R8D: case X86::R8:
1500       return X86::R8;
1501     case X86::R9B: case X86::R9W: case X86::R9D: case X86::R9:
1502       return X86::R9;
1503     case X86::R10B: case X86::R10W: case X86::R10D: case X86::R10:
1504       return X86::R10;
1505     case X86::R11B: case X86::R11W: case X86::R11D: case X86::R11:
1506       return X86::R11;
1507     case X86::R12B: case X86::R12W: case X86::R12D: case X86::R12:
1508       return X86::R12;
1509     case X86::R13B: case X86::R13W: case X86::R13D: case X86::R13:
1510       return X86::R13;
1511     case X86::R14B: case X86::R14W: case X86::R14D: case X86::R14:
1512       return X86::R14;
1513     case X86::R15B: case X86::R15W: case X86::R15D: case X86::R15:
1514       return X86::R15;
1515     }
1516   }
1517
1518   return Reg;
1519 }
1520 }
1521
1522 #include "X86GenRegisterInfo.inc"
1523
1524 namespace {
1525   struct MSAH : public MachineFunctionPass {
1526     static char ID;
1527     MSAH() : MachineFunctionPass(&ID) {}
1528
1529     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
1530       const X86TargetMachine *TM =
1531         static_cast<const X86TargetMachine *>(&MF.getTarget());
1532       const X86RegisterInfo *X86RI = TM->getRegisterInfo();
1533       MachineRegisterInfo &RI = MF.getRegInfo();
1534       X86MachineFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1535       unsigned StackAlignment = X86RI->getStackAlignment();
1536
1537       // Be over-conservative: scan over all vreg defs and find whether vector
1538       // registers are used. If yes, there is a possibility that vector register
1539       // will be spilled and thus require dynamic stack realignment.
1540       for (unsigned RegNum = TargetRegisterInfo::FirstVirtualRegister;
1541            RegNum < RI.getLastVirtReg(); ++RegNum)
1542         if (RI.getRegClass(RegNum)->getAlignment() > StackAlignment) {
1543           FuncInfo->setReserveFP(true);
1544           return true;
1545         }
1546
1547       // Nothing to do
1548       return false;
1549     }
1550
1551     virtual const char *getPassName() const {
1552       return "X86 Maximal Stack Alignment Check";
1553     }
1554
1555     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
1556       AU.setPreservesCFG();
1557       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
1558     }
1559   };
1560
1561   char MSAH::ID = 0;
1562 }
1563
1564 FunctionPass*
1565 llvm::createX86MaxStackAlignmentHeuristicPass() { return new MSAH(); }