lib/Target/X86/X86RegisterInfo.cpp

   1 //===- X86RegisterInfo.cpp - X86 Register Information -----------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains the X86 implementation of the MRegisterInfo class.  This
  11 // file is responsible for the frame pointer elimination optimization on X86.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "X86.h"
  16 #include "X86RegisterInfo.h"
  17 #include "X86InstrBuilder.h"
  18 #include "llvm/Constants.h"
  19 #include "llvm/Type.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  24 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  25 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
  26 #include "Support/CommandLine.h"
  27 #include "Support/STLExtras.h"
  28 using namespace llvm;
  29
  30 namespace {
  31   cl::opt<bool>
  32   NoFPElim("disable-fp-elim",
  33            cl::desc("Disable frame pointer elimination optimization"));
  34   cl::opt<bool>
  35   NoFusing("disable-spill-fusing",
  36            cl::desc("Disable fusing of spill code into instructions"));
  37   cl::opt<bool>
  38   PrintFailedFusing("print-failed-fuse-candidates",
  39                     cl::desc("Print instructions that the allocator wants to"
  40                              " fuse, but the X86 backend currently can't"),
  41                     cl::Hidden);
  42 }
  43
  44 X86RegisterInfo::X86RegisterInfo()
  45   : X86GenRegisterInfo(X86::ADJCALLSTACKDOWN, X86::ADJCALLSTACKUP) {}
  46
  47 static unsigned getIdx(const TargetRegisterClass *RC) {
  48   switch (RC->getSize()) {
  49   default: assert(0 && "Invalid data size!");
  50   case 1:  return 0;
  51   case 2:  return 1;
  52   case 4:  return 2;
  53   case 10: return 3;
  54   }
  55 }
  56
  57 int X86RegisterInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  58                                          MachineBasicBlock::iterator MI,
  59                                          unsigned SrcReg, int FrameIdx,
  60                                          const TargetRegisterClass *RC) const {
  61   static const unsigned Opcode[] =
  62     { X86::MOVmr8, X86::MOVmr16, X86::MOVmr32, X86::FSTPr80 };
  63   MachineInstr *I = addFrameReference(BuildMI(Opcode[getIdx(RC)], 5),
  64                                        FrameIdx).addReg(SrcReg);
  65   MBB.insert(MI, I);
  66   return 1;
  67 }
  68
  69 int X86RegisterInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  70                                           MachineBasicBlock::iterator MI,
  71                                           unsigned DestReg, int FrameIdx,
  72                                           const TargetRegisterClass *RC) const{
  73   static const unsigned Opcode[] =
  74     { X86::MOVrm8, X86::MOVrm16, X86::MOVrm32, X86::FLDr80 };
  75   unsigned OC = Opcode[getIdx(RC)];
  76   MBB.insert(MI, addFrameReference(BuildMI(OC, 4, DestReg), FrameIdx));
  77   return 1;
  78 }
  79
  80 int X86RegisterInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
  81                                   MachineBasicBlock::iterator MI,
  82                                   unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
  83                                   const TargetRegisterClass *RC) const {
  84   static const unsigned Opcode[] =
  85     { X86::MOVrr8, X86::MOVrr16, X86::MOVrr32, X86::FpMOV };
  86   MBB.insert(MI, BuildMI(Opcode[getIdx(RC)],1,DestReg).addReg(SrcReg));
  87   return 1;
  88 }
  89
  90 static MachineInstr *MakeMInst(unsigned Opcode, unsigned FrameIndex,
  91                                MachineInstr *MI) {
  92   return addFrameReference(BuildMI(Opcode, 4), FrameIndex);
  93 }
  94
  95 static MachineInstr *MakeMRInst(unsigned Opcode, unsigned FrameIndex,
  96                                 MachineInstr *MI) {
  97   return addFrameReference(BuildMI(Opcode, 5), FrameIndex)
  98                  .addReg(MI->getOperand(1).getReg());
  99 }
 100
 101 static MachineInstr *MakeMRIInst(unsigned Opcode, unsigned FrameIndex,
 102                                  MachineInstr *MI) {
 103   return addFrameReference(BuildMI(Opcode, 5), FrameIndex)
 104       .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 105       .addZImm(MI->getOperand(2).getImmedValue());
 106 }
 107
 108 static MachineInstr *MakeMIInst(unsigned Opcode, unsigned FrameIndex,
 109                                 MachineInstr *MI) {
 110   if (MI->getOperand(1).isImmediate())
 111     return addFrameReference(BuildMI(Opcode, 5), FrameIndex)
 112       .addZImm(MI->getOperand(1).getImmedValue());
 113   else if (MI->getOperand(1).isGlobalAddress())
 114     return addFrameReference(BuildMI(Opcode, 5), FrameIndex)
 115       .addGlobalAddress(MI->getOperand(1).getGlobal());
 116   assert(0 && "Unknown operand for MakeMI!");
 117   return 0;
 118 }
 119
 120 static MachineInstr *MakeRMInst(unsigned Opcode, unsigned FrameIndex,
 121                                 MachineInstr *MI) {
 122   const MachineOperand& op = MI->getOperand(0);
 123   return addFrameReference(BuildMI(Opcode, 5, op.getReg(), op.getUseType()),
 124                            FrameIndex);
 125 }
 126
 127 static MachineInstr *MakeRMIInst(unsigned Opcode, unsigned FrameIndex,
 128                                  MachineInstr *MI) {
 129   const MachineOperand& op = MI->getOperand(0);
 130   return addFrameReference(BuildMI(Opcode, 5, op.getReg(), op.getUseType()),
 131                         FrameIndex).addZImm(MI->getOperand(2).getImmedValue());
 132 }
 133
 134
 135 bool X86RegisterInfo::foldMemoryOperand(MachineBasicBlock::iterator &MI,
 136                                         unsigned i, int FrameIndex) const {
 137   if (NoFusing) return false;
 138
 139   /// FIXME: This should obviously be autogenerated by tablegen when patterns
 140   /// are available!
 141   MachineBasicBlock& MBB = *MI->getParent();
 142   MachineInstr* NI = 0;
 143   if (i == 0) {
 144     switch(MI->getOpcode()) {
 145     case X86::XCHGrr8: NI = MakeMRInst(X86::XCHGmr8 ,FrameIndex, MI); break;
 146     case X86::XCHGrr16:NI = MakeMRInst(X86::XCHGmr16,FrameIndex, MI); break;
 147     case X86::XCHGrr32:NI = MakeMRInst(X86::XCHGmr32,FrameIndex, MI); break;
 148     case X86::MOVrr8:  NI = MakeMRInst(X86::MOVmr8 , FrameIndex, MI); break;
 149     case X86::MOVrr16: NI = MakeMRInst(X86::MOVmr16, FrameIndex, MI); break;
 150     case X86::MOVrr32: NI = MakeMRInst(X86::MOVmr32, FrameIndex, MI); break;
 151     case X86::MOVri8:  NI = MakeMIInst(X86::MOVmi8 , FrameIndex, MI); break;
 152     case X86::MOVri16: NI = MakeMIInst(X86::MOVmi16, FrameIndex, MI); break;
 153     case X86::MOVri32: NI = MakeMIInst(X86::MOVmi32, FrameIndex, MI); break;
 154     case X86::MULr8:   NI = MakeMInst( X86::MULm8 ,  FrameIndex, MI); break;
 155     case X86::MULr16:  NI = MakeMInst( X86::MULm16,  FrameIndex, MI); break;
 156     case X86::MULr32:  NI = MakeMInst( X86::MULm32,  FrameIndex, MI); break;
 157     case X86::DIVr8:   NI = MakeMInst( X86::DIVm8 ,  FrameIndex, MI); break;
 158     case X86::DIVr16:  NI = MakeMInst( X86::DIVm16,  FrameIndex, MI); break;
 159     case X86::DIVr32:  NI = MakeMInst( X86::DIVm32,  FrameIndex, MI); break;
 160     case X86::IDIVr8:  NI = MakeMInst( X86::IDIVm8 , FrameIndex, MI); break;
 161     case X86::IDIVr16: NI = MakeMInst( X86::IDIVm16, FrameIndex, MI); break;
 162     case X86::IDIVr32: NI = MakeMInst( X86::IDIVm32, FrameIndex, MI); break;
 163     case X86::NEGr8:   NI = MakeMInst( X86::NEGm8 ,  FrameIndex, MI); break;
 164     case X86::NEGr16:  NI = MakeMInst( X86::NEGm16,  FrameIndex, MI); break;
 165     case X86::NEGr32:  NI = MakeMInst( X86::NEGm32,  FrameIndex, MI); break;
 166     case X86::NOTr8:   NI = MakeMInst( X86::NOTm8 ,  FrameIndex, MI); break;
 167     case X86::NOTr16:  NI = MakeMInst( X86::NOTm16,  FrameIndex, MI); break;
 168     case X86::NOTr32:  NI = MakeMInst( X86::NOTm32,  FrameIndex, MI); break;
 169     case X86::INCr8:   NI = MakeMInst( X86::INCm8 ,  FrameIndex, MI); break;
 170     case X86::INCr16:  NI = MakeMInst( X86::INCm16,  FrameIndex, MI); break;
 171     case X86::INCr32:  NI = MakeMInst( X86::INCm32,  FrameIndex, MI); break;
 172     case X86::DECr8:   NI = MakeMInst( X86::DECm8 ,  FrameIndex, MI); break;
 173     case X86::DECr16:  NI = MakeMInst( X86::DECm16,  FrameIndex, MI); break;
 174     case X86::DECr32:  NI = MakeMInst( X86::DECm32,  FrameIndex, MI); break;
 175     case X86::ADDrr8:  NI = MakeMRInst(X86::ADDmr8 , FrameIndex, MI); break;
 176     case X86::ADDrr16: NI = MakeMRInst(X86::ADDmr16, FrameIndex, MI); break;
 177     case X86::ADDrr32: NI = MakeMRInst(X86::ADDmr32, FrameIndex, MI); break;
 178     case X86::ADCrr32: NI = MakeMRInst(X86::ADCmr32, FrameIndex, MI); break;
 179     case X86::ADDri8:  NI = MakeMIInst(X86::ADDmi8 , FrameIndex, MI); break;
 180     case X86::ADDri16: NI = MakeMIInst(X86::ADDmi16, FrameIndex, MI); break;
 181     case X86::ADDri32: NI = MakeMIInst(X86::ADDmi32, FrameIndex, MI); break;
 182     case X86::SUBrr8:  NI = MakeMRInst(X86::SUBmr8 , FrameIndex, MI); break;
 183     case X86::SUBrr16: NI = MakeMRInst(X86::SUBmr16, FrameIndex, MI); break;
 184     case X86::SUBrr32: NI = MakeMRInst(X86::SUBmr32, FrameIndex, MI); break;
 185     case X86::SBBrr32: NI = MakeMRInst(X86::SBBmr32, FrameIndex, MI); break;
 186     case X86::SUBri8:  NI = MakeMIInst(X86::SUBmi8 , FrameIndex, MI); break;
 187     case X86::SUBri16: NI = MakeMIInst(X86::SUBmi16, FrameIndex, MI); break;
 188     case X86::SUBri32: NI = MakeMIInst(X86::SUBmi32, FrameIndex, MI); break;
 189     case X86::ANDrr8:  NI = MakeMRInst(X86::ANDmr8 , FrameIndex, MI); break;
 190     case X86::ANDrr16: NI = MakeMRInst(X86::ANDmr16, FrameIndex, MI); break;
 191     case X86::ANDrr32: NI = MakeMRInst(X86::ANDmr32, FrameIndex, MI); break;
 192     case X86::ANDri8:  NI = MakeMIInst(X86::ANDmi8 , FrameIndex, MI); break;
 193     case X86::ANDri16: NI = MakeMIInst(X86::ANDmi16, FrameIndex, MI); break;
 194     case X86::ANDri32: NI = MakeMIInst(X86::ANDmi32, FrameIndex, MI); break;
 195     case X86::ORrr8:   NI = MakeMRInst(X86::ORmr8 ,  FrameIndex, MI); break;
 196     case X86::ORrr16:  NI = MakeMRInst(X86::ORmr16,  FrameIndex, MI); break;
 197     case X86::ORrr32:  NI = MakeMRInst(X86::ORmr32,  FrameIndex, MI); break;
 198     case X86::ORri8:   NI = MakeMIInst(X86::ORmi8 ,  FrameIndex, MI); break;
 199     case X86::ORri16:  NI = MakeMIInst(X86::ORmi16,  FrameIndex, MI); break;
 200     case X86::ORri32:  NI = MakeMIInst(X86::ORmi32,  FrameIndex, MI); break;
 201     case X86::XORrr8:  NI = MakeMRInst(X86::XORmr8 , FrameIndex, MI); break;
 202     case X86::XORrr16: NI = MakeMRInst(X86::XORmr16, FrameIndex, MI); break;
 203     case X86::XORrr32: NI = MakeMRInst(X86::XORmr32, FrameIndex, MI); break;
 204     case X86::XORri8:  NI = MakeMIInst(X86::XORmi8 , FrameIndex, MI); break;
 205     case X86::XORri16: NI = MakeMIInst(X86::XORmi16, FrameIndex, MI); break;
 206     case X86::XORri32: NI = MakeMIInst(X86::XORmi32, FrameIndex, MI); break;
 207     case X86::SHLrCL8: NI = MakeMInst( X86::SHLmCL8 ,FrameIndex, MI); break;
 208     case X86::SHLrCL16:NI = MakeMInst( X86::SHLmCL16,FrameIndex, MI); break;
 209     case X86::SHLrCL32:NI = MakeMInst( X86::SHLmCL32,FrameIndex, MI); break;
 210     case X86::SHLri8:  NI = MakeMIInst(X86::SHLmi8 , FrameIndex, MI); break;
 211     case X86::SHLri16: NI = MakeMIInst(X86::SHLmi16, FrameIndex, MI); break;
 212     case X86::SHLri32: NI = MakeMIInst(X86::SHLmi32, FrameIndex, MI); break;
 213     case X86::SHRrCL8: NI = MakeMInst( X86::SHRmCL8 ,FrameIndex, MI); break;
 214     case X86::SHRrCL16:NI = MakeMInst( X86::SHRmCL16,FrameIndex, MI); break;
 215     case X86::SHRrCL32:NI = MakeMInst( X86::SHRmCL32,FrameIndex, MI); break;
 216     case X86::SHRri8:  NI = MakeMIInst(X86::SHRmi8 , FrameIndex, MI); break;
 217     case X86::SHRri16: NI = MakeMIInst(X86::SHRmi16, FrameIndex, MI); break;
 218     case X86::SHRri32: NI = MakeMIInst(X86::SHRmi32, FrameIndex, MI); break;
 219     case X86::SARrCL8: NI = MakeMInst( X86::SARmCL8 ,FrameIndex, MI); break;
 220     case X86::SARrCL16:NI = MakeMInst( X86::SARmCL16,FrameIndex, MI); break;
 221     case X86::SARrCL32:NI = MakeMInst( X86::SARmCL32,FrameIndex, MI); break;
 222     case X86::SARri8:  NI = MakeMIInst(X86::SARmi8 , FrameIndex, MI); break;
 223     case X86::SARri16: NI = MakeMIInst(X86::SARmi16, FrameIndex, MI); break;
 224     case X86::SARri32: NI = MakeMIInst(X86::SARmi32, FrameIndex, MI); break;
 225     case X86::SHLDrrCL32:NI = MakeMRInst( X86::SHLDmrCL32,FrameIndex, MI);break;
 226     case X86::SHLDrri32: NI = MakeMRIInst(X86::SHLDmri32, FrameIndex, MI);break;
 227     case X86::SHRDrrCL32:NI = MakeMRInst( X86::SHRDmrCL32,FrameIndex, MI);break;
 228     case X86::SHRDrri32: NI = MakeMRIInst(X86::SHRDmri32, FrameIndex, MI);break;
 229     case X86::SETBr:   NI = MakeMInst( X86::SETBm,   FrameIndex, MI); break;
 230     case X86::SETAEr:  NI = MakeMInst( X86::SETAEm,  FrameIndex, MI); break;
 231     case X86::SETEr:   NI = MakeMInst( X86::SETEm,   FrameIndex, MI); break;
 232     case X86::SETNEr:  NI = MakeMInst( X86::SETNEm,  FrameIndex, MI); break;
 233     case X86::SETBEr:  NI = MakeMInst( X86::SETBEm,  FrameIndex, MI); break;
 234     case X86::SETAr:   NI = MakeMInst( X86::SETAm,   FrameIndex, MI); break;
 235     case X86::SETSr:   NI = MakeMInst( X86::SETSm,   FrameIndex, MI); break;
 236     case X86::SETNSr:  NI = MakeMInst( X86::SETNSm,  FrameIndex, MI); break;
 237     case X86::SETLr:   NI = MakeMInst( X86::SETLm,   FrameIndex, MI); break;
 238     case X86::SETGEr:  NI = MakeMInst( X86::SETGEm,  FrameIndex, MI); break;
 239     case X86::SETLEr:  NI = MakeMInst( X86::SETLEm,  FrameIndex, MI); break;
 240     case X86::SETGr:   NI = MakeMInst( X86::SETGm,   FrameIndex, MI); break;
 241     case X86::TESTrr8: NI = MakeMRInst(X86::TESTmr8 ,FrameIndex, MI); break;
 242     case X86::TESTrr16:NI = MakeMRInst(X86::TESTmr16,FrameIndex, MI); break;
 243     case X86::TESTrr32:NI = MakeMRInst(X86::TESTmr32,FrameIndex, MI); break;
 244     case X86::TESTri8: NI = MakeMIInst(X86::TESTmi8 ,FrameIndex, MI); break;
 245     case X86::TESTri16:NI = MakeMIInst(X86::TESTmi16,FrameIndex, MI); break;
 246     case X86::TESTri32:NI = MakeMIInst(X86::TESTmi32,FrameIndex, MI); break;
 247     case X86::CMPrr8:  NI = MakeMRInst(X86::CMPmr8 , FrameIndex, MI); break;
 248     case X86::CMPrr16: NI = MakeMRInst(X86::CMPmr16, FrameIndex, MI); break;
 249     case X86::CMPrr32: NI = MakeMRInst(X86::CMPmr32, FrameIndex, MI); break;
 250     case X86::CMPri8:  NI = MakeMIInst(X86::CMPmi8 , FrameIndex, MI); break;
 251     case X86::CMPri16: NI = MakeMIInst(X86::CMPmi16, FrameIndex, MI); break;
 252     case X86::CMPri32: NI = MakeMIInst(X86::CMPmi32, FrameIndex, MI); break;
 253     default: break; // Cannot fold
 254     }
 255   } else if (i == 1) {
 256     switch(MI->getOpcode()) {
 257     case X86::XCHGrr8: NI = MakeRMInst(X86::XCHGrm8 ,FrameIndex, MI); break;
 258     case X86::XCHGrr16:NI = MakeRMInst(X86::XCHGrm16,FrameIndex, MI); break;
 259     case X86::XCHGrr32:NI = MakeRMInst(X86::XCHGrm32,FrameIndex, MI); break;
 260     case X86::MOVrr8:  NI = MakeRMInst(X86::MOVrm8 , FrameIndex, MI); break;
 261     case X86::MOVrr16: NI = MakeRMInst(X86::MOVrm16, FrameIndex, MI); break;
 262     case X86::MOVrr32: NI = MakeRMInst(X86::MOVrm32, FrameIndex, MI); break;
 263     case X86::ADDrr8:  NI = MakeRMInst(X86::ADDrm8 , FrameIndex, MI); break;
 264     case X86::ADDrr16: NI = MakeRMInst(X86::ADDrm16, FrameIndex, MI); break;
 265     case X86::ADDrr32: NI = MakeRMInst(X86::ADDrm32, FrameIndex, MI); break;
 266     case X86::ADCrr32: NI = MakeRMInst(X86::ADCrm32, FrameIndex, MI); break;
 267     case X86::SUBrr8:  NI = MakeRMInst(X86::SUBrm8 , FrameIndex, MI); break;
 268     case X86::SUBrr16: NI = MakeRMInst(X86::SUBrm16, FrameIndex, MI); break;
 269     case X86::SUBrr32: NI = MakeRMInst(X86::SUBrm32, FrameIndex, MI); break;
 270     case X86::SBBrr32: NI = MakeRMInst(X86::SBBrm32, FrameIndex, MI); break;
 271     case X86::ANDrr8:  NI = MakeRMInst(X86::ANDrm8 , FrameIndex, MI); break;
 272     case X86::ANDrr16: NI = MakeRMInst(X86::ANDrm16, FrameIndex, MI); break;
 273     case X86::ANDrr32: NI = MakeRMInst(X86::ANDrm32, FrameIndex, MI); break;
 274     case X86::ORrr8:   NI = MakeRMInst(X86::ORrm8 ,  FrameIndex, MI); break;
 275     case X86::ORrr16:  NI = MakeRMInst(X86::ORrm16,  FrameIndex, MI); break;
 276     case X86::ORrr32:  NI = MakeRMInst(X86::ORrm32,  FrameIndex, MI); break;
 277     case X86::XORrr8:  NI = MakeRMInst(X86::XORrm8 , FrameIndex, MI); break;
 278     case X86::XORrr16: NI = MakeRMInst(X86::XORrm16, FrameIndex, MI); break;
 279     case X86::XORrr32: NI = MakeRMInst(X86::XORrm32, FrameIndex, MI); break;
 280     case X86::TESTrr8: NI = MakeRMInst(X86::TESTrm8 ,FrameIndex, MI); break;
 281     case X86::TESTrr16:NI = MakeRMInst(X86::TESTrm16,FrameIndex, MI); break;
 282     case X86::TESTrr32:NI = MakeRMInst(X86::TESTrm32,FrameIndex, MI); break;
 283     case X86::IMULrr16:NI = MakeRMInst(X86::IMULrm16,FrameIndex, MI); break;
 284     case X86::IMULrr32:NI = MakeRMInst(X86::IMULrm32,FrameIndex, MI); break;
 285     case X86::IMULrri16: NI = MakeRMIInst(X86::IMULrmi16, FrameIndex, MI);break;
 286     case X86::IMULrri32: NI = MakeRMIInst(X86::IMULrmi32, FrameIndex, MI);break;
 287     case X86::CMPrr8:  NI = MakeRMInst(X86::CMPrm8 , FrameIndex, MI); break;
 288     case X86::CMPrr16: NI = MakeRMInst(X86::CMPrm16, FrameIndex, MI); break;
 289     case X86::CMPrr32: NI = MakeRMInst(X86::CMPrm32, FrameIndex, MI); break;
 290     case X86::MOVSXr16r8: NI = MakeRMInst(X86::MOVSXr16m8 , FrameIndex, MI); break;
 291     case X86::MOVSXr32r8: NI = MakeRMInst(X86::MOVSXr32m8, FrameIndex, MI); break;
 292     case X86::MOVSXr32r16:NI = MakeRMInst(X86::MOVSXr32m16, FrameIndex, MI); break;
 293     case X86::MOVZXr16r8: NI = MakeRMInst(X86::MOVZXr16m8 , FrameIndex, MI); break;
 294     case X86::MOVZXr32r8: NI = MakeRMInst(X86::MOVZXr32m8, FrameIndex, MI); break;
 295     case X86::MOVZXr32r16:NI = MakeRMInst(X86::MOVZXr32m16, FrameIndex, MI); break;
 296     default: break;
 297     }
 298   }
 299   if (NI) {
 300     MI = MBB.insert(MBB.erase(MI), NI);
 301     return true;
 302   } else {
 303     if (PrintFailedFusing)
 304       std::cerr << "We failed to fuse: " << *MI;
 305     return false;
 306   }
 307 }
 308
 309 //===----------------------------------------------------------------------===//
 310 // Stack Frame Processing methods
 311 //===----------------------------------------------------------------------===//
 312
 313 // hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 314 // pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas or
 315 // if frame pointer elimination is disabled.
 316 //
 317 static bool hasFP(MachineFunction &MF) {
 318   return NoFPElim || MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
 319 }
 320
 321 void X86RegisterInfo::
 322 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 323                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 324   if (hasFP(MF)) {
 325     // If we have a frame pointer, turn the adjcallstackup instruction into a
 326     // 'sub ESP, <amt>' and the adjcallstackdown instruction into 'add ESP,
 327     // <amt>'
 328     MachineInstr *Old = I;
 329     unsigned Amount = Old->getOperand(0).getImmedValue();
 330     if (Amount != 0) {
 331       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
 332       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
 333       // alignment boundary.
 334       unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo().getStackAlignment();
 335       Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
 336
 337       MachineInstr *New;
 338       if (Old->getOpcode() == X86::ADJCALLSTACKDOWN) {
 339         New=BuildMI(X86::SUBri32, 1, X86::ESP, MachineOperand::UseAndDef)
 340               .addZImm(Amount);
 341       } else {
 342         assert(Old->getOpcode() == X86::ADJCALLSTACKUP);
 343         New=BuildMI(X86::ADDri32, 1, X86::ESP, MachineOperand::UseAndDef)
 344               .addZImm(Amount);
 345       }
 346
 347       // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
 348       MBB.insert(I, New);
 349     }
 350   }
 351
 352   MBB.erase(I);
 353 }
 354
 355 void X86RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineFunction &MF,
 356                                          MachineBasicBlock::iterator II) const {
 357   unsigned i = 0;
 358   MachineInstr &MI = *II;
 359   while (!MI.getOperand(i).isFrameIndex()) {
 360     ++i;
 361     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
 362   }
 363
 364   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getFrameIndex();
 365
 366   // This must be part of a four operand memory reference.  Replace the
 367   // FrameIndex with base register with EBP.  Add add an offset to the offset.
 368   MI.SetMachineOperandReg(i, hasFP(MF) ? X86::EBP : X86::ESP);
 369
 370   // Now add the frame object offset to the offset from EBP.
 371   int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex) +
 372                MI.getOperand(i+3).getImmedValue()+4;
 373
 374   if (!hasFP(MF))
 375     Offset += MF.getFrameInfo()->getStackSize();
 376   else
 377     Offset += 4;  // Skip the saved EBP
 378
 379   MI.SetMachineOperandConst(i+3, MachineOperand::MO_SignExtendedImmed, Offset);
 380 }
 381
 382 void
 383 X86RegisterInfo::processFunctionBeforeFrameFinalized(MachineFunction &MF) const{
 384   if (hasFP(MF)) {
 385     // Create a frame entry for the EBP register that must be saved.
 386     int FrameIdx = MF.getFrameInfo()->CreateFixedObject(4, -8);
 387     assert(FrameIdx == MF.getFrameInfo()->getObjectIndexBegin() &&
 388            "Slot for EBP register must be last in order to be found!");
 389   }
 390 }
 391
 392 void X86RegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
 393   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();   // Prolog goes in entry BB
 394   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
 395   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 396   MachineInstr *MI;
 397
 398   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo
 399   unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
 400   if (hasFP(MF)) {
 401     // Get the offset of the stack slot for the EBP register... which is
 402     // guaranteed to be the last slot by processFunctionBeforeFrameFinalized.
 403     int EBPOffset = MFI->getObjectOffset(MFI->getObjectIndexBegin())+4;
 404
 405     if (NumBytes) {   // adjust stack pointer: ESP -= numbytes
 406       MI= BuildMI(X86::SUBri32, 1, X86::ESP, MachineOperand::UseAndDef)
 407             .addZImm(NumBytes);
 408       MBB.insert(MBBI, MI);
 409     }
 410
 411     // Save EBP into the appropriate stack slot...
 412     MI = addRegOffset(BuildMI(X86::MOVmr32, 5),    // mov [ESP-<offset>], EBP
 413                       X86::ESP, EBPOffset+NumBytes).addReg(X86::EBP);
 414     MBB.insert(MBBI, MI);
 415
 416     // Update EBP with the new base value...
 417     if (NumBytes == 4)    // mov EBP, ESP
 418       MI = BuildMI(X86::MOVrr32, 2, X86::EBP).addReg(X86::ESP);
 419     else                  // lea EBP, [ESP+StackSize]
 420       MI = addRegOffset(BuildMI(X86::LEAr32, 5, X86::EBP), X86::ESP,NumBytes-4);
 421
 422     MBB.insert(MBBI, MI);
 423
 424   } else {
 425     if (MFI->hasCalls()) {
 426       // When we have no frame pointer, we reserve argument space for call sites
 427       // in the function immediately on entry to the current function.  This
 428       // eliminates the need for add/sub ESP brackets around call sites.
 429       //
 430       NumBytes += MFI->getMaxCallFrameSize();
 431
 432       // Round the size to a multiple of the alignment (don't forget the 4 byte
 433       // offset though).
 434       unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo().getStackAlignment();
 435       NumBytes = ((NumBytes+4)+Align-1)/Align*Align - 4;
 436     }
 437
 438     // Update frame info to pretend that this is part of the stack...
 439     MFI->setStackSize(NumBytes);
 440
 441     if (NumBytes) {
 442       // adjust stack pointer: ESP -= numbytes
 443       MI= BuildMI(X86::SUBri32, 1, X86::ESP, MachineOperand::UseAndDef)
 444             .addZImm(NumBytes);
 445       MBB.insert(MBBI, MI);
 446     }
 447   }
 448 }
 449
 450 void X86RegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
 451                                    MachineBasicBlock &MBB) const {
 452   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 453   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
 454   MachineInstr *MI;
 455   assert(MBBI->getOpcode() == X86::RET &&
 456          "Can only insert epilog into returning blocks");
 457
 458   if (hasFP(MF)) {
 459     // Get the offset of the stack slot for the EBP register... which is
 460     // guaranteed to be the last slot by processFunctionBeforeFrameFinalized.
 461     int EBPOffset = MFI->getObjectOffset(MFI->getObjectIndexEnd()-1)+4;
 462
 463     // mov ESP, EBP
 464     MI = BuildMI(X86::MOVrr32, 1,X86::ESP).addReg(X86::EBP);
 465     MBB.insert(MBBI, MI);
 466
 467     // pop EBP
 468     MI = BuildMI(X86::POPr32, 0, X86::EBP);
 469     MBB.insert(MBBI, MI);
 470   } else {
 471     // Get the number of bytes allocated from the FrameInfo...
 472     unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
 473
 474     if (NumBytes) {    // adjust stack pointer back: ESP += numbytes
 475       MI =BuildMI(X86::ADDri32, 1, X86::ESP, MachineOperand::UseAndDef)
 476             .addZImm(NumBytes);
 477       MBB.insert(MBBI, MI);
 478     }
 479   }
 480 }
 481
 482 #include "X86GenRegisterInfo.inc"
 483
 484 const TargetRegisterClass*
 485 X86RegisterInfo::getRegClassForType(const Type* Ty) const {
 486   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
 487   case Type::LongTyID:
 488   case Type::ULongTyID: assert(0 && "Long values can't fit in registers!");
 489   default:              assert(0 && "Invalid type to getClass!");
 490   case Type::BoolTyID:
 491   case Type::SByteTyID:
 492   case Type::UByteTyID:   return &R8Instance;
 493   case Type::ShortTyID:
 494   case Type::UShortTyID:  return &R16Instance;
 495   case Type::IntTyID:
 496   case Type::UIntTyID:
 497   case Type::PointerTyID: return &R32Instance;
 498
 499   case Type::FloatTyID:
 500   case Type::DoubleTyID: return &RFPInstance;
 501   }
 502 }