[PATCH 1/4] [mips][msa] Source register of FILL instructions is GPR
[oota-llvm.git] / lib / Target / Mips / MipsCodeEmitter.cpp
index c06faa666a89f90a9571188d508fdc4f1bee5b40..b50edf162a7c98bf597ba80db3073adc8e8fc5af 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-//== Mips/MipsCodeEmitter.cpp - Convert Mips Code to Machine Code -*- C++ -*-=//
+//===-- Mips/MipsCodeEmitter.cpp - Convert Mips Code to Machine Code ------===//
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 
 #define DEBUG_TYPE "jit"
 #include "Mips.h"
+#include "MCTargetDesc/MipsBaseInfo.h"
 #include "MipsInstrInfo.h"
 #include "MipsRelocations.h"
 #include "MipsSubtarget.h"
 #include "MipsTargetMachine.h"
-#include "MCTargetDesc/MipsBaseInfo.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/CodeGen/JITCodeEmitter.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
-#include "llvm/Constants.h"
-#include "llvm/DerivedTypes.h"
-#include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/IR/Constants.h"
+#include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
 #include "llvm/PassManager.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
@@ -48,7 +48,7 @@ namespace {
 class MipsCodeEmitter : public MachineFunctionPass {
   MipsJITInfo *JTI;
   const MipsInstrInfo *II;
-  const TargetData *TD;
+  const DataLayout *TD;
   const MipsSubtarget *Subtarget;
   TargetMachine &TM;
   JITCodeEmitter &MCE;
@@ -63,91 +63,95 @@ class MipsCodeEmitter : public MachineFunctionPass {
 
   static char ID;
 
-  public:
-    MipsCodeEmitter(TargetMachine &tm, JITCodeEmitter &mce) :
-      MachineFunctionPass(ID), JTI(0),
-      II((const MipsInstrInfo *) tm.getInstrInfo()),
-      TD(tm.getTargetData()), TM(tm), MCE(mce), MCPEs(0), MJTEs(0),
-      IsPIC(TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_) {
-    }
+public:
+  MipsCodeEmitter(TargetMachine &tm, JITCodeEmitter &mce)
+    : MachineFunctionPass(ID), JTI(0), II(0), TD(0),
+      TM(tm), MCE(mce), MCPEs(0), MJTEs(0),
+      IsPIC(TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_) {}
 
-    bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
+  bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
 
-    virtual const char *getPassName() const {
-      return "Mips Machine Code Emitter";
-    }
+  virtual const char *getPassName() const {
+    return "Mips Machine Code Emitter";
+  }
 
-    /// getBinaryCodeForInstr - This function, generated by the
-    /// CodeEmitterGenerator using TableGen, produces the binary encoding for
-    /// machine instructions.
-    uint64_t getBinaryCodeForInstr(const MachineInstr &MI) const;
+  /// getBinaryCodeForInstr - This function, generated by the
+  /// CodeEmitterGenerator using TableGen, produces the binary encoding for
+  /// machine instructions.
+  uint64_t getBinaryCodeForInstr(const MachineInstr &MI) const;
 
-    void emitInstruction(const MachineInstr &MI);
+  void emitInstruction(MachineBasicBlock::instr_iterator MI,
+                       MachineBasicBlock &MBB);
 
-  private:
+private:
 
-    void emitWordLE(unsigned Word);
+  void emitWord(unsigned Word);
 
-    /// Routines that handle operands which add machine relocations which are
-    /// fixed up by the relocation stage.
-    void emitGlobalAddress(const GlobalValue *GV, unsigned Reloc,
-                           bool MayNeedFarStub) const;
-    void emitExternalSymbolAddress(const char *ES, unsigned Reloc) const;
-    void emitConstPoolAddress(unsigned CPI, unsigned Reloc) const;
-    void emitJumpTableAddress(unsigned JTIndex, unsigned Reloc) const;
-    void emitMachineBasicBlock(MachineBasicBlock *BB, unsigned Reloc) const;
+  /// Routines that handle operands which add machine relocations which are
+  /// fixed up by the relocation stage.
+  void emitGlobalAddress(const GlobalValue *GV, unsigned Reloc,
+                         bool MayNeedFarStub) const;
+  void emitExternalSymbolAddress(const char *ES, unsigned Reloc) const;
+  void emitConstPoolAddress(unsigned CPI, unsigned Reloc) const;
+  void emitJumpTableAddress(unsigned JTIndex, unsigned Reloc) const;
+  void emitMachineBasicBlock(MachineBasicBlock *BB, unsigned Reloc) const;
 
-    /// getMachineOpValue - Return binary encoding of operand. If the machine
-    /// operand requires relocation, record the relocation and return zero.
-    unsigned getMachineOpValue(const MachineInstr &MI,
-                               const MachineOperand &MO) const;
+  /// getMachineOpValue - Return binary encoding of operand. If the machine
+  /// operand requires relocation, record the relocation and return zero.
+  unsigned getMachineOpValue(const MachineInstr &MI,
+                             const MachineOperand &MO) const;
 
-    unsigned getRelocation(const MachineInstr &MI,
-                           const MachineOperand &MO) const;
+  unsigned getRelocation(const MachineInstr &MI,
+                         const MachineOperand &MO) const;
 
-    unsigned getJumpTargetOpValue(const MachineInstr &MI, unsigned OpNo) const;
+  unsigned getJumpTargetOpValue(const MachineInstr &MI, unsigned OpNo) const;
 
-    unsigned getBranchTargetOpValue(const MachineInstr &MI,
-                                    unsigned OpNo) const;
-    unsigned getMemEncoding(const MachineInstr &MI, unsigned OpNo) const;
-    unsigned getSizeExtEncoding(const MachineInstr &MI, unsigned OpNo) const;
-    unsigned getSizeInsEncoding(const MachineInstr &MI, unsigned OpNo) const;
+  unsigned getBranchTargetOpValue(const MachineInstr &MI, unsigned OpNo) const;
+  unsigned getMemEncoding(const MachineInstr &MI, unsigned OpNo) const;
+  unsigned getMemEncodingMMImm12(const MachineInstr &MI, unsigned OpNo) const;
+  unsigned getSizeExtEncoding(const MachineInstr &MI, unsigned OpNo) const;
+  unsigned getSizeInsEncoding(const MachineInstr &MI, unsigned OpNo) const;
 
-    int emitULW(const MachineInstr &MI);
-    int emitUSW(const MachineInstr &MI);
-    int emitULH(const MachineInstr &MI);
-    int emitULHu(const MachineInstr &MI);
-    int emitUSH(const MachineInstr &MI);
+  void emitGlobalAddressUnaligned(const GlobalValue *GV, unsigned Reloc,
+                                  int Offset) const;
 
-    void emitGlobalAddressUnaligned(const GlobalValue *GV, unsigned Reloc,
-                                    int Offset) const;
-  };
+  /// Expand pseudo instructions with accumulator register operands.
+  void expandACCInstr(MachineBasicBlock::instr_iterator MI,
+                      MachineBasicBlock &MBB, unsigned Opc) const;
+
+  /// \brief Expand pseudo instruction. Return true if MI was expanded.
+  bool expandPseudos(MachineBasicBlock::instr_iterator &MI,
+                     MachineBasicBlock &MBB) const;
+};
 }
 
 char MipsCodeEmitter::ID = 0;
 
 bool MipsCodeEmitter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
-  JTI = ((MipsTargetMachine&) MF.getTarget()).getJITInfo();
-  II = ((const MipsTargetMachine&) MF.getTarget()).getInstrInfo();
-  TD = ((const MipsTargetMachine&) MF.getTarget()).getTargetData();
+  MipsTargetMachine &Target = static_cast<MipsTargetMachine &>(
+                                const_cast<TargetMachine &>(MF.getTarget()));
+
+  JTI = Target.getJITInfo();
+  II = Target.getInstrInfo();
+  TD = Target.getDataLayout();
   Subtarget = &TM.getSubtarget<MipsSubtarget> ();
   MCPEs = &MF.getConstantPool()->getConstants();
   MJTEs = 0;
   if (MF.getJumpTableInfo()) MJTEs = &MF.getJumpTableInfo()->getJumpTables();
-  JTI->Initialize(MF, IsPIC);
+  JTI->Initialize(MF, IsPIC, Subtarget->isLittle());
   MCE.setModuleInfo(&getAnalysis<MachineModuleInfo> ());
 
   do {
     DEBUG(errs() << "JITTing function '"
-        << MF.getFunction()->getName() << "'\n");
+        << MF.getName() << "'\n");
     MCE.startFunction(MF);
 
     for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end();
         MBB != E; ++MBB){
       MCE.StartMachineBasicBlock(MBB);
-      for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(), E = MBB->end();
-          I != E; ++I)
-        emitInstruction(*I);
+      for (MachineBasicBlock::instr_iterator I = MBB->instr_begin(),
+           E = MBB->instr_end(); I != E;)
+        emitInstruction(*I++, *MBB);
     }
   } while (MCE.finishFunction(MF));
 
@@ -198,6 +202,12 @@ unsigned MipsCodeEmitter::getMemEncoding(const MachineInstr &MI,
   return (getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(OpNo+1)) & 0xFFFF) | RegBits;
 }
 
+unsigned MipsCodeEmitter::getMemEncodingMMImm12(const MachineInstr &MI,
+                                                unsigned OpNo) const {
+  llvm_unreachable("Unimplemented function.");
+  return 0;
+}
+
 unsigned MipsCodeEmitter::getSizeExtEncoding(const MachineInstr &MI,
                                              unsigned OpNo) const {
   // size is encoded as size-1.
@@ -216,18 +226,12 @@ unsigned MipsCodeEmitter::getSizeInsEncoding(const MachineInstr &MI,
 unsigned MipsCodeEmitter::getMachineOpValue(const MachineInstr &MI,
                                             const MachineOperand &MO) const {
   if (MO.isReg())
-    return getMipsRegisterNumbering(MO.getReg());
+    return TM.getRegisterInfo()->getEncodingValue(MO.getReg());
   else if (MO.isImm())
     return static_cast<unsigned>(MO.getImm());
-  else if (MO.isGlobal()) {
-    if (MI.getOpcode() == Mips::ULW || MI.getOpcode() == Mips::USW ||
-          MI.getOpcode() == Mips::ULH || MI.getOpcode() == Mips::ULHu)
-      emitGlobalAddressUnaligned(MO.getGlobal(), getRelocation(MI, MO), 4);
-    else if (MI.getOpcode() == Mips::USH)
-      emitGlobalAddressUnaligned(MO.getGlobal(), getRelocation(MI, MO), 8);
-    else
-      emitGlobalAddress(MO.getGlobal(), getRelocation(MI, MO), true);
-  } else if (MO.isSymbol())
+  else if (MO.isGlobal())
+    emitGlobalAddress(MO.getGlobal(), getRelocation(MI, MO), true);
+  else if (MO.isSymbol())
     emitExternalSymbolAddress(MO.getSymbolName(), getRelocation(MI, MO));
   else if (MO.isCPI())
     emitConstPoolAddress(MO.getIndex(), getRelocation(MI, MO));
@@ -258,7 +262,7 @@ void MipsCodeEmitter::emitGlobalAddressUnaligned(const GlobalValue *GV,
 void MipsCodeEmitter::
 emitExternalSymbolAddress(const char *ES, unsigned Reloc) const {
   MCE.addRelocation(MachineRelocation::getExtSym(MCE.getCurrentPCOffset(),
-                                                 Reloc, ES, 0, 0, false));
+                                                 Reloc, ES, 0, 0));
 }
 
 void MipsCodeEmitter::emitConstPoolAddress(unsigned CPI, unsigned Reloc) const {
@@ -278,143 +282,89 @@ void MipsCodeEmitter::emitMachineBasicBlock(MachineBasicBlock *BB,
                                              Reloc, BB));
 }
 
-int MipsCodeEmitter::emitUSW(const MachineInstr &MI) {
-  unsigned src = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(0));
-  unsigned base = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(1));
-  unsigned offset = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(2));
-  // swr src, offset(base)
-  // swl src, offset+3(base)
-  MCE.emitWordLE(
-    (0x2e << 26) | (base << 21) | (src << 16) | (offset & 0xffff));
-  MCE.emitWordLE(
-    (0x2a << 26) | (base << 21) | (src << 16) | ((offset+3) & 0xffff));
-  return 2;
-}
+void MipsCodeEmitter::emitInstruction(MachineBasicBlock::instr_iterator MI,
+                                      MachineBasicBlock &MBB) {
+  DEBUG(errs() << "JIT: " << (void*)MCE.getCurrentPCValue() << ":\t" << *MI);
 
-int MipsCodeEmitter::emitULW(const MachineInstr &MI) {
-  unsigned dst = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(0));
-  unsigned base = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(1));
-  unsigned offset = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(2));
-  unsigned at = 1;
-  if (dst != base) {
-    // lwr dst, offset(base)
-    // lwl dst, offset+3(base)
-    MCE.emitWordLE(
-      (0x26 << 26) | (base << 21) | (dst << 16) | (offset & 0xffff));
-    MCE.emitWordLE(
-      (0x22 << 26) | (base << 21) | (dst << 16) | ((offset+3) & 0xffff));
-    return 2;
-  } else {
-    // lwr at, offset(base)
-    // lwl at, offset+3(base)
-    // addu dst, at, $zero
-    MCE.emitWordLE(
-      (0x26 << 26) | (base << 21) | (at << 16) | (offset & 0xffff));
-    MCE.emitWordLE(
-      (0x22 << 26) | (base << 21) | (at << 16) | ((offset+3) & 0xffff));
-    MCE.emitWordLE(
-      (0x0 << 26) | (at << 21) | (0x0 << 16) | (dst << 11) | (0x0 << 6) | 0x21);
-    return 3;
-  }
-}
+  // Expand pseudo instruction. Skip if MI was not expanded.
+  if (((MI->getDesc().TSFlags & MipsII::FormMask) == MipsII::Pseudo) &&
+      !expandPseudos(MI, MBB))
+    return;
 
-int MipsCodeEmitter::emitUSH(const MachineInstr &MI) {
-  unsigned src = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(0));
-  unsigned base = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(1));
-  unsigned offset = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(2));
-  unsigned at = 1;
-  // sb src, offset(base)
-  // srl at,src,8
-  // sb at, offset+1(base)
-  MCE.emitWordLE(
-    (0x28 << 26) | (base << 21) | (src << 16) | (offset & 0xffff));
-  MCE.emitWordLE(
-    (0x0 << 26) | (0x0 << 21) | (src << 16) | (at << 11) | (0x8 << 6) | 0x2);
-  MCE.emitWordLE(
-    (0x28 << 26) | (base << 21) | (at << 16) | ((offset+1) & 0xffff));
-  return 3;
-}
+  MCE.processDebugLoc(MI->getDebugLoc(), true);
 
-int MipsCodeEmitter::emitULH(const MachineInstr &MI) {
-  unsigned dst = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(0));
-  unsigned base = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(1));
-  unsigned offset = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(2));
-  unsigned at = 1;
-  // lbu at, offset(base)
-  // lb dst, offset+1(base)
-  // sll dst,dst,8
-  // or dst,dst,at
-  MCE.emitWordLE(
-    (0x24 << 26) | (base << 21) | (at << 16) | (offset & 0xffff));
-  MCE.emitWordLE(
-    (0x20 << 26) | (base << 21) | (dst << 16) | ((offset+1) & 0xffff));
-  MCE.emitWordLE(
-    (0x0 << 26) | (0x0 << 21) | (dst << 16) | (dst << 11) | (0x8 << 6) | 0x0);
-  MCE.emitWordLE(
-    (0x0 << 26) | (dst << 21) | (at << 16) | (dst << 11) | (0x0 << 6) | 0x25);
-  return 4;
-}
+  emitWord(getBinaryCodeForInstr(*MI));
+  ++NumEmitted;  // Keep track of the # of mi's emitted
 
-int MipsCodeEmitter::emitULHu(const MachineInstr &MI) {
-  unsigned dst = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(0));
-  unsigned base = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(1));
-  unsigned offset = getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(2));
-  unsigned at = 1;
-  // lbu at, offset(base)
-  // lbu dst, offset+1(base)
-  // sll dst,dst,8
-  // or dst,dst,at
-  MCE.emitWordLE(
-    (0x24 << 26) | (base << 21) | (at << 16) | (offset & 0xffff));
-  MCE.emitWordLE(
-    (0x24 << 26) | (base << 21) | (dst << 16) | ((offset+1) & 0xffff));
-  MCE.emitWordLE(
-    (0x0 << 26) | (0x0 << 21) | (dst << 16) | (dst << 11) | (0x8 << 6) | 0x0);
-  MCE.emitWordLE(
-    (0x0 << 26) | (dst << 21) | (at << 16) | (dst << 11) | (0x0 << 6) | 0x25);
-  return 4;
+  MCE.processDebugLoc(MI->getDebugLoc(), false);
 }
 
-void MipsCodeEmitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI) {
-  DEBUG(errs() << "JIT: " << (void*)MCE.getCurrentPCValue() << ":\t" << MI);
-
-  MCE.processDebugLoc(MI.getDebugLoc(), true);
-
-  // Skip pseudo instructions.
-  if ((MI.getDesc().TSFlags & MipsII::FormMask) == MipsII::Pseudo)
-    return;
+void MipsCodeEmitter::emitWord(unsigned Word) {
+  DEBUG(errs() << "  0x";
+        errs().write_hex(Word) << "\n");
+  if (Subtarget->isLittle())
+    MCE.emitWordLE(Word);
+  else
+    MCE.emitWordBE(Word);
+}
 
+void MipsCodeEmitter::expandACCInstr(MachineBasicBlock::instr_iterator MI,
+                                     MachineBasicBlock &MBB,
+                                     unsigned Opc) const {
+  // Expand "pseudomult $ac0, $t0, $t1" to "mult $t0, $t1".
+  BuildMI(MBB, &*MI, MI->getDebugLoc(), II->get(Opc))
+    .addReg(MI->getOperand(1).getReg()).addReg(MI->getOperand(2).getReg());
+}
 
-  switch (MI.getOpcode()) {
-  case Mips::USW:
-    NumEmitted += emitUSW(MI);
+bool MipsCodeEmitter::expandPseudos(MachineBasicBlock::instr_iterator &MI,
+                                    MachineBasicBlock &MBB) const {
+  switch (MI->getOpcode()) {
+  case Mips::NOP:
+    BuildMI(MBB, &*MI, MI->getDebugLoc(), II->get(Mips::SLL), Mips::ZERO)
+      .addReg(Mips::ZERO).addImm(0);
     break;
-  case Mips::ULW:
-    NumEmitted += emitULW(MI);
+  case Mips::B:
+    BuildMI(MBB, &*MI, MI->getDebugLoc(), II->get(Mips::BEQ)).addReg(Mips::ZERO)
+      .addReg(Mips::ZERO).addOperand(MI->getOperand(0));
     break;
-  case Mips::ULH:
-    NumEmitted += emitULH(MI);
+  case Mips::TRAP:
+    BuildMI(MBB, &*MI, MI->getDebugLoc(), II->get(Mips::BREAK)).addImm(0)
+      .addImm(0);
     break;
-  case Mips::ULHu:
-    NumEmitted += emitULHu(MI);
+  case Mips::JALRPseudo:
+    BuildMI(MBB, &*MI, MI->getDebugLoc(), II->get(Mips::JALR), Mips::RA)
+      .addReg(MI->getOperand(0).getReg());
     break;
-  case Mips::USH:
-    NumEmitted += emitUSH(MI);
+  case Mips::PseudoMULT:
+    expandACCInstr(MI, MBB, Mips::MULT);
     break;
-
-  default:
-    emitWordLE(getBinaryCodeForInstr(MI));
-    ++NumEmitted;  // Keep track of the # of mi's emitted
+  case Mips::PseudoMULTu:
+    expandACCInstr(MI, MBB, Mips::MULTu);
+    break;
+  case Mips::PseudoSDIV:
+    expandACCInstr(MI, MBB, Mips::SDIV);
+    break;
+  case Mips::PseudoUDIV:
+    expandACCInstr(MI, MBB, Mips::UDIV);
     break;
+  case Mips::PseudoMADD:
+    expandACCInstr(MI, MBB, Mips::MADD);
+    break;
+  case Mips::PseudoMADDU:
+    expandACCInstr(MI, MBB, Mips::MADDU);
+    break;
+  case Mips::PseudoMSUB:
+    expandACCInstr(MI, MBB, Mips::MSUB);
+    break;
+  case Mips::PseudoMSUBU:
+    expandACCInstr(MI, MBB, Mips::MSUBU);
+    break;
+  default:
+    return false;
   }
 
-  MCE.processDebugLoc(MI.getDebugLoc(), false);
-}
-
-void MipsCodeEmitter::emitWordLE(unsigned Word) {
-  DEBUG(errs() << "  0x";
-        errs().write_hex(Word) << "\n");
-  MCE.emitWordLE(Word);
+  (MI--)->eraseFromBundle();
+  return true;
 }
 
 /// createMipsJITCodeEmitterPass - Return a pass that emits the collected Mips