Move isLoadFrom/StoreToStackSlot from MRegisterInfo to TargetInstrInfo,a far more...
[oota-llvm.git] / lib / Target / Alpha / AlphaRegisterInfo.cpp
index e2cb4b0ad50a60e3e1bcc59c15718c19a2b16e57..383529b8e71e2dca36565a1f19e37955415ef2a5 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
-//===- AlphaRegisterInfo.cpp - Alpha Register Information ---*- C++ -*-----===//
-// 
+//===- AlphaRegisterInfo.cpp - Alpha Register Information -------*- C++ -*-===//
+//
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
-// 
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file contains the Alpha implementation of the MRegisterInfo class.
 
 #define DEBUG_TYPE "reginfo"
 #include "Alpha.h"
-#include "AlphaInstrBuilder.h"
 #include "AlphaRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Constants.h"
 #include "llvm/Type.h"
+#include "llvm/Function.h"
 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
 #include <iostream>
 using namespace llvm;
 
+namespace llvm {
+  extern cl::opt<bool> EnableAlphaLSMark;
+}
 
-AlphaRegisterInfo::AlphaRegisterInfo()
-  : AlphaGenRegisterInfo(Alpha::ADJUSTSTACKDOWN, Alpha::ADJUSTSTACKUP)
+//These describe LDAx
+static const int IMM_LOW  = -32768;
+static const int IMM_HIGH = 32767;
+static const int IMM_MULT = 65536;
+
+static long getUpper16(long l)
+{
+  long y = l / IMM_MULT;
+  if (l % IMM_MULT > IMM_HIGH)
+    ++y;
+  return y;
+}
+
+static long getLower16(long l)
 {
+  long h = getUpper16(l);
+  return l - h * IMM_MULT;
 }
 
-static const TargetRegisterClass *getClass(unsigned SrcReg) {
-  if (Alpha::FPRCRegisterClass->contains(SrcReg))
-    return Alpha::FPRCRegisterClass;
-  assert(Alpha::GPRCRegisterClass->contains(SrcReg) && "Reg not FPR or GPR");
-  return Alpha::GPRCRegisterClass;
+static int getUID()
+{
+  static int id = 0;
+  return ++id;
 }
 
-void 
+AlphaRegisterInfo::AlphaRegisterInfo()
+  : AlphaGenRegisterInfo(Alpha::ADJUSTSTACKDOWN, Alpha::ADJUSTSTACKUP)
+{
+}
+
+void
 AlphaRegisterInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
                                        MachineBasicBlock::iterator MI,
-                                       unsigned SrcReg, int FrameIdx) const {
+                                       unsigned SrcReg, int FrameIdx,
+                                       const TargetRegisterClass *RC) const {
   //std::cerr << "Trying to store " << getPrettyName(SrcReg) << " to " << FrameIdx << "\n";
   //BuildMI(MBB, MI, Alpha::WTF, 0).addReg(SrcReg);
-  BuildMI(MBB, MI, Alpha::STQ, 3).addReg(SrcReg).addImm(FrameIdx * 8).addReg(Alpha::R30);
-  //  assert(0 && "TODO");
+  if (EnableAlphaLSMark)
+    BuildMI(MBB, MI, Alpha::MEMLABEL, 4).addImm(4).addImm(0).addImm(1)
+      .addImm(getUID());
+  if (RC == Alpha::F4RCRegisterClass)
+    BuildMI(MBB, MI, Alpha::STS, 3).addReg(SrcReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
+  else if (RC == Alpha::F8RCRegisterClass)
+    BuildMI(MBB, MI, Alpha::STT, 3).addReg(SrcReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
+  else if (RC == Alpha::GPRCRegisterClass)
+    BuildMI(MBB, MI, Alpha::STQ, 3).addReg(SrcReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
+  else
+    abort();
 }
 
 void
 AlphaRegisterInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
                                         MachineBasicBlock::iterator MI,
-                                        unsigned DestReg, int FrameIdx) const{
+                                        unsigned DestReg, int FrameIdx,
+                                        const TargetRegisterClass *RC) const {
   //std::cerr << "Trying to load " << getPrettyName(DestReg) << " to " << FrameIdx << "\n";
-  //BuildMI(MBB, MI, Alpha::WTF, 0, DestReg);
-  BuildMI(MBB, MI, Alpha::LDQ, 2, DestReg).addImm(FrameIdx * 8).addReg(Alpha::R30);
-  //  assert(0 && "TODO");
+  if (EnableAlphaLSMark)
+    BuildMI(MBB, MI, Alpha::MEMLABEL, 4).addImm(4).addImm(0).addImm(2)
+      .addImm(getUID());
+  if (RC == Alpha::F4RCRegisterClass)
+    BuildMI(MBB, MI, Alpha::LDS, 2, DestReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
+  else if (RC == Alpha::F8RCRegisterClass)
+    BuildMI(MBB, MI, Alpha::LDT, 2, DestReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
+  else if (RC == Alpha::GPRCRegisterClass)
+    BuildMI(MBB, MI, Alpha::LDQ, 2, DestReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
+  else
+    abort();
 }
 
+MachineInstr *AlphaRegisterInfo::foldMemoryOperand(MachineInstr *MI,
+                                                 unsigned OpNum,
+                                                 int FrameIndex) const {
+   // Make sure this is a reg-reg copy.
+   unsigned Opc = MI->getOpcode();
+
+   switch(Opc) {
+   default:
+     break;
+   case Alpha::BIS:
+   case Alpha::CPYSS:
+   case Alpha::CPYST:
+     if (MI->getOperand(1).getReg() == MI->getOperand(2).getReg()) {
+       if (OpNum == 0) {  // move -> store
+        unsigned InReg = MI->getOperand(1).getReg();
+        Opc = (Opc == Alpha::BIS) ? Alpha::STQ : 
+          ((Opc == Alpha::CPYSS) ? Alpha::STS : Alpha::STT);
+        return BuildMI(Opc, 3).addReg(InReg).addFrameIndex(FrameIndex)
+          .addReg(Alpha::F31);
+       } else {           // load -> move
+        unsigned OutReg = MI->getOperand(0).getReg();
+        Opc = (Opc == Alpha::BIS) ? Alpha::LDQ : 
+          ((Opc == Alpha::CPYSS) ? Alpha::LDS : Alpha::LDT);
+        return BuildMI(Opc, 2, OutReg).addFrameIndex(FrameIndex)
+          .addReg(Alpha::F31);
+       }
+     }
+     break;
+   }
+  return 0;
+}
+
+
 void AlphaRegisterInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
                                      MachineBasicBlock::iterator MI,
                                      unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
@@ -71,9 +144,11 @@ void AlphaRegisterInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
   //  std::cerr << "copyRegToReg " << DestReg << " <- " << SrcReg << "\n";
   if (RC == Alpha::GPRCRegisterClass) {
     BuildMI(MBB, MI, Alpha::BIS, 2, DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
-  } else if (RC == Alpha::FPRCRegisterClass) {
-    BuildMI(MBB, MI, Alpha::CPYS, 2, DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
-  } else { 
+  } else if (RC == Alpha::F4RCRegisterClass) {
+    BuildMI(MBB, MI, Alpha::CPYSS, 2, DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
+  } else if (RC == Alpha::F8RCRegisterClass) {
+    BuildMI(MBB, MI, Alpha::CPYST, 2, DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
+  } else {
     std::cerr << "Attempt to copy register that is not GPR or FPR";
      abort();
   }
@@ -96,7 +171,6 @@ void AlphaRegisterInfo::
 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
   if (hasFP(MF)) {
-    assert(0 && "TODO");
     // If we have a frame pointer, turn the adjcallstackup instruction into a
     // 'sub ESP, <amt>' and the adjcallstackdown instruction into 'add ESP,
     // <amt>'
@@ -110,14 +184,14 @@ eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
       Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
 
       MachineInstr *New;
-//       if (Old->getOpcode() == X86::ADJCALLSTACKDOWN) {
-//     New=BuildMI(X86::SUB32ri, 1, X86::ESP, MachineOperand::UseAndDef)
-//               .addZImm(Amount);
-//       } else {
-//     assert(Old->getOpcode() == X86::ADJCALLSTACKUP);
-//     New=BuildMI(X86::ADD32ri, 1, X86::ESP, MachineOperand::UseAndDef)
-//               .addZImm(Amount);
-//       }
+      if (Old->getOpcode() == Alpha::ADJUSTSTACKDOWN) {
+         New=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30)
+          .addImm(-Amount).addReg(Alpha::R30);
+      } else {
+         assert(Old->getOpcode() == Alpha::ADJUSTSTACKUP);
+         New=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30)
+          .addImm(Amount).addReg(Alpha::R30);
+      }
 
       // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
       MBB.insert(I, New);
@@ -127,55 +201,57 @@ eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
   MBB.erase(I);
 }
 
+//Alpha has a slightly funny stack:
+//Args
+//<- incoming SP
+//fixed locals (and spills, callee saved, etc)
+//<- FP
+//variable locals
+//<- SP
+
 void
 AlphaRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II) const {
-  assert(0 && "TODO");
-//   unsigned i = 0;
-//   MachineInstr &MI = *II;
-//   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
-//   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
-  
-//   while (!MI.getOperand(i).isFrameIndex()) {
-//     ++i;
-//     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
-//   }
-
-//   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getFrameIndex();
-
-//   // Replace the FrameIndex with base register with GPR1 (SP) or GPR31 (FP).
-//   MI.SetMachineOperandReg(i, hasFP(MF) ? PPC::R31 : PPC::R1);
-
-//   // Take into account whether it's an add or mem instruction
-//   unsigned OffIdx = (i == 2) ? 1 : 2;
-
-//   // Now add the frame object offset to the offset from r1.
-//   int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex) +
-//                MI.getOperand(OffIdx).getImmedValue();
-
-//   // If we're not using a Frame Pointer that has been set to the value of the
-//   // SP before having the stack size subtracted from it, then add the stack size
-//   // to Offset to get the correct offset.
-//   Offset += MF.getFrameInfo()->getStackSize();
-  
-//   if (Offset > 32767 || Offset < -32768) {
-//     // Insert a set of r0 with the full offset value before the ld, st, or add
-//     MachineBasicBlock *MBB = MI.getParent();
-//     MBB->insert(II, BuildMI(PPC::LIS, 1, PPC::R0).addSImm(Offset >> 16));
-//     MBB->insert(II, BuildMI(PPC::ORI, 2, PPC::R0).addReg(PPC::R0)
-//       .addImm(Offset));
-//     // convert into indexed form of the instruction
-//     // sth 0:rA, 1:imm 2:(rB) ==> sthx 0:rA, 2:rB, 1:r0
-//     // addi 0:rA 1:rB, 2, imm ==> add 0:rA, 1:rB, 2:r0
-//     unsigned NewOpcode = 
-//       const_cast<std::map<unsigned, unsigned>& >(ImmToIdxMap)[MI.getOpcode()];
-//     assert(NewOpcode && "No indexed form of load or store available!");
-//     MI.setOpcode(NewOpcode);
-//     MI.SetMachineOperandReg(1, MI.getOperand(i).getReg());
-//     MI.SetMachineOperandReg(2, PPC::R0);
-//   } else {
-//     MI.SetMachineOperandConst(OffIdx, MachineOperand::MO_SignExtendedImmed,
-//                               Offset);
-//   }
+  unsigned i = 0;
+  MachineInstr &MI = *II;
+  MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
+  MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
+  bool FP = hasFP(MF);
+
+  while (!MI.getOperand(i).isFrameIndex()) {
+    ++i;
+    assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
+  }
+
+  int FrameIndex = MI.getOperand(i).getFrameIndex();
+
+  // Add the base register of R30 (SP) or R15 (FP).
+  MI.SetMachineOperandReg(i + 1, FP ? Alpha::R15 : Alpha::R30);
+
+  // Now add the frame object offset to the offset from the virtual frame index.
+  int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex);
+
+  DEBUG(std::cerr << "FI: " << FrameIndex << " Offset: " << Offset << "\n");
+
+  Offset += MF.getFrameInfo()->getStackSize();
+
+  DEBUG(std::cerr << "Corrected Offset " << Offset <<
+        " for stack size: " << MF.getFrameInfo()->getStackSize() << "\n");
+
+  if (Offset > IMM_HIGH || Offset < IMM_LOW) {
+    DEBUG(std::cerr << "Unconditionally using R28 for evil purposes Offset: " << Offset << "\n");
+    //so in this case, we need to use a temporary register, and move the original
+    //inst off the SP/FP
+    //fix up the old:
+    MI.SetMachineOperandReg(i + 1, Alpha::R28);
+    MI.SetMachineOperandConst(i, MachineOperand::MO_SignExtendedImmed,
+                              getLower16(Offset));
+    //insert the new
+    MachineInstr* nMI=BuildMI(Alpha::LDAH, 2, Alpha::R28)
+      .addImm(getUpper16(Offset)).addReg(FP ? Alpha::R15 : Alpha::R30);
+    MBB.insert(II, nMI);
+  } else {
+    MI.SetMachineOperandConst(i, MachineOperand::MO_SignExtendedImmed, Offset);
+  }
 }
 
 
@@ -183,69 +259,109 @@ void AlphaRegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();   // Prolog goes in entry BB
   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
-  MachineInstr *MI;
-  
+  bool FP = hasFP(MF);
+
+  static int curgpdist = 0;
+
   //handle GOP offset
-  MI = BuildMI(Alpha::LDGP, 0);
-  MBB.insert(MBBI, MI);
+  BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDAHg, 3, Alpha::R29)
+    .addGlobalAddress(const_cast<Function*>(MF.getFunction()))
+    .addReg(Alpha::R27).addImm(++curgpdist);
+  BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDAg, 3, Alpha::R29)
+    .addGlobalAddress(const_cast<Function*>(MF.getFunction()))
+    .addReg(Alpha::R29).addImm(curgpdist);
+
+  //evil const_cast until MO stuff setup to handle const
+  BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::ALTENT, 1).addGlobalAddress(const_cast<Function*>(MF.getFunction()), true);
 
   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo
-  unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
+  long NumBytes = MFI->getStackSize();
+
+  if (MFI->hasCalls() && !FP) {
+    // We reserve argument space for call sites in the function immediately on
+    // entry to the current function.  This eliminates the need for add/sub
+    // brackets around call sites.
+    //If there is a frame pointer, then we don't do this
+    NumBytes += MFI->getMaxCallFrameSize();
+    DEBUG(std::cerr << "Added " << MFI->getMaxCallFrameSize()
+          << " to the stack due to calls\n");
+  }
+
+  if (FP)
+    NumBytes += 8; //reserve space for the old FP
 
   // Do we need to allocate space on the stack?
   if (NumBytes == 0) return;
 
-  // Add the size of R30 to  NumBytes size for the store of R30 to the 
-  // stack
-//   std::cerr << "Spillsize of R30 is " << getSpillSize(Alpha::R30) << "\n";
-//   NumBytes = NumBytes + getSpillSize(Alpha::R30)/8;
+  unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
+  NumBytes = (NumBytes+Align-1)/Align*Align;
 
   // Update frame info to pretend that this is part of the stack...
   MFI->setStackSize(NumBytes);
-  
+
   // adjust stack pointer: r30 -= numbytes
-  
-  if (NumBytes <= 32767) {
-    MI=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(-NumBytes).addReg(Alpha::R30);
-    MBB.insert(MBBI, MI);
-  } else if ((unsigned long)NumBytes <= (unsigned long)32767 * (unsigned long)65536) {
-    long y = NumBytes / 65536;
-    if (NumBytes % 65536 > 32767)
-      ++y;
-    MI=BuildMI(Alpha::LDAH, 2, Alpha::R30).addImm(-y).addReg(Alpha::R30);
-    MBB.insert(MBBI, MI);
-    MI=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(-(NumBytes - y * 65536)).addReg(Alpha::R30);
-    MBB.insert(MBBI, MI);
+  NumBytes = -NumBytes;
+  if (NumBytes >= IMM_LOW) {
+    BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(NumBytes)
+      .addReg(Alpha::R30);
+  } else if (getUpper16(NumBytes) >= IMM_LOW) {
+    BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDAH, 2, Alpha::R30).addImm(getUpper16(NumBytes))
+      .addReg(Alpha::R30);
+    BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(getLower16(NumBytes))
+      .addReg(Alpha::R30);
   } else {
     std::cerr << "Too big a stack frame at " << NumBytes << "\n";
     abort();
   }
+
+  //now if we need to, save the old FP and set the new
+  if (FP)
+  {
+    if (EnableAlphaLSMark)
+      BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::MEMLABEL, 4).addImm(4).addImm(0).addImm(1)
+        .addImm(getUID());
+    BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::STQ, 3).addReg(Alpha::R15).addImm(0).addReg(Alpha::R30);
+    //this must be the last instr in the prolog
+    BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::BIS, 2, Alpha::R15).addReg(Alpha::R30).addReg(Alpha::R30);
+  }
+
 }
 
 void AlphaRegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
                                      MachineBasicBlock &MBB) const {
   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
-  MachineInstr *MI;
-  assert((MBBI->getOpcode() == Alpha::RET || MBBI->getOpcode() == Alpha::RETURN) &&
-        "Can only insert epilog into returning blocks");
-  
+  assert(MBBI->getOpcode() == Alpha::RETDAG
+         && "Can only insert epilog into returning blocks");
+
+  bool FP = hasFP(MF);
+
   // Get the number of bytes allocated from the FrameInfo...
-  unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
+  long NumBytes = MFI->getStackSize();
+
+  //now if we need to, restore the old FP
+  if (FP)
+  {
+    //copy the FP into the SP (discards allocas)
+    BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::BIS, 2, Alpha::R30).addReg(Alpha::R15)
+      .addReg(Alpha::R15);
+    //restore the FP
+    if (EnableAlphaLSMark)
+      BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::MEMLABEL, 4).addImm(4).addImm(0).addImm(2)
+        .addImm(getUID());
+    BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDQ, 2, Alpha::R15).addImm(0).addReg(Alpha::R15);
+  }
 
-   if (NumBytes != 0) 
+   if (NumBytes != 0)
      {
-       if (NumBytes <= 32767) {
-         MI=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(NumBytes).addReg(Alpha::R30);
-         MBB.insert(MBBI, MI);
-       } else if ((unsigned long)NumBytes <= (unsigned long)32767 * (unsigned long)65536) {
-         long y = NumBytes / 65536;
-         if (NumBytes % 65536 > 32767)
-           ++y;
-         MI=BuildMI(Alpha::LDAH, 2, Alpha::R30).addImm(y).addReg(Alpha::R30);
-         MBB.insert(MBBI, MI);
-         MI=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(NumBytes - y * 65536).addReg(Alpha::R30);
-         MBB.insert(MBBI, MI);
+       if (NumBytes <= IMM_HIGH) {
+         BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(NumBytes)
+           .addReg(Alpha::R30);
+       } else if (getUpper16(NumBytes) <= IMM_HIGH) {
+         BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDAH, 2, Alpha::R30)
+           .addImm(getUpper16(NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
+         BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDA, 2, Alpha::R30)
+           .addImm(getLower16(NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
        } else {
          std::cerr << "Too big a stack frame at " << NumBytes << "\n";
          abort();
@@ -255,26 +371,6 @@ void AlphaRegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
 
 #include "AlphaGenRegisterInfo.inc"
 
-const TargetRegisterClass*
-AlphaRegisterInfo::getRegClassForType(const Type* Ty) const {
-  switch (Ty->getTypeID()) {
-    default:              assert(0 && "Invalid type to getClass!");
-    case Type::BoolTyID:
-    case Type::SByteTyID:
-    case Type::UByteTyID:
-    case Type::ShortTyID:
-    case Type::UShortTyID:
-    case Type::IntTyID:
-    case Type::UIntTyID:
-    case Type::PointerTyID:
-    case Type::LongTyID:
-    case Type::ULongTyID:  return &GPRCInstance;
-     
-  case Type::FloatTyID:
-  case Type::DoubleTyID: return &FPRCInstance;
-  }
-}
-
 std::string AlphaRegisterInfo::getPrettyName(unsigned reg)
 {
   std::string s(RegisterDescriptors[reg].Name);