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