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