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[oota-llvm.git] / lib / Target / Mips / MipsMCInstLower.cpp
index 58e184430550a63a6420a4411093fdcb436393e4..be6529836387c934993859f6ccb271f4f987c701 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "MipsMCInstLower.h"
 #include "MipsAsmPrinter.h"
 #include "MipsInstrInfo.h"
-#include "MipsMCSymbolRefExpr.h"
+#include "MipsMCInstLower.h"
+#include "MCTargetDesc/MipsBaseInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
 #include "llvm/MC/MCContext.h"
+#include "llvm/MC/MCExpr.h"
 #include "llvm/MC/MCInst.h"
 #include "llvm/Target/Mangler.h"
+
 using namespace llvm;
 
 MipsMCInstLower::MipsMCInstLower(Mangler *mang, const MachineFunction &mf,
@@ -31,122 +33,165 @@ MipsMCInstLower::MipsMCInstLower(Mangler *mang, const MachineFunction &mf,
 MCOperand MipsMCInstLower::LowerSymbolOperand(const MachineOperand &MO,
                                               MachineOperandType MOTy,
                                               unsigned Offset) const {
-  MipsMCSymbolRefExpr::VariantKind Kind;
+  MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind;
   const MCSymbol *Symbol;
 
   switch(MO.getTargetFlags()) {
-  default:                  assert(0 && "Invalid target flag!");
-  case MipsII::MO_NO_FLAG:  Kind = MipsMCSymbolRefExpr::VK_Mips_None; break;
-  case MipsII::MO_GPREL:    Kind = MipsMCSymbolRefExpr::VK_Mips_GPREL; break;
-  case MipsII::MO_GOT_CALL: Kind = MipsMCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT_CALL; break;
-  case MipsII::MO_GOT:      Kind = MipsMCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT; break;
-  case MipsII::MO_ABS_HI:   Kind = MipsMCSymbolRefExpr::VK_Mips_ABS_HI; break;
-  case MipsII::MO_ABS_LO:   Kind = MipsMCSymbolRefExpr::VK_Mips_ABS_LO; break;
-  case MipsII::MO_TLSGD:    Kind = MipsMCSymbolRefExpr::VK_Mips_TLSGD; break;
-  case MipsII::MO_GOTTPREL: Kind = MipsMCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOTTPREL; break;
-  case MipsII::MO_TPREL_HI: Kind = MipsMCSymbolRefExpr::VK_Mips_TPREL_HI; break;
-  case MipsII::MO_TPREL_LO: Kind = MipsMCSymbolRefExpr::VK_Mips_TPREL_LO; break;
+  default:                   llvm_unreachable("Invalid target flag!");
+  case MipsII::MO_NO_FLAG:   Kind = MCSymbolRefExpr::VK_None; break;
+  case MipsII::MO_GPREL:     Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GPREL; break;
+  case MipsII::MO_GOT_CALL:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT_CALL; break;
+  case MipsII::MO_GOT16:     Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT16; break;
+  case MipsII::MO_GOT:       Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT; break;
+  case MipsII::MO_ABS_HI:    Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_ABS_HI; break;
+  case MipsII::MO_ABS_LO:    Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_ABS_LO; break;
+  case MipsII::MO_TLSGD:     Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_TLSGD; break;
+  case MipsII::MO_TLSLDM:    Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_TLSLDM; break;
+  case MipsII::MO_DTPREL_HI: Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_DTPREL_HI; break;
+  case MipsII::MO_DTPREL_LO: Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_DTPREL_LO; break;
+  case MipsII::MO_GOTTPREL:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOTTPREL; break;
+  case MipsII::MO_TPREL_HI:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_TPREL_HI; break;
+  case MipsII::MO_TPREL_LO:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_TPREL_LO; break;
+  case MipsII::MO_GPOFF_HI:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GPOFF_HI; break;
+  case MipsII::MO_GPOFF_LO:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GPOFF_LO; break;
+  case MipsII::MO_GOT_DISP:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT_DISP; break;
+  case MipsII::MO_GOT_PAGE:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT_PAGE; break;
+  case MipsII::MO_GOT_OFST:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT_OFST; break;
   }
 
   switch (MOTy) {
-    case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
-      Symbol = MO.getMBB()->getSymbol();
-      break;
-
-    case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
-      Symbol = Mang->getSymbol(MO.getGlobal());
-      break;
-
-    case MachineOperand::MO_BlockAddress:
-      Symbol = AsmPrinter.GetBlockAddressSymbol(MO.getBlockAddress());
-      break;
-
-    case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
-      Symbol = AsmPrinter.GetExternalSymbolSymbol(MO.getSymbolName());
-      break;
-
-    case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
-      Symbol = AsmPrinter.GetJTISymbol(MO.getIndex());
-      break;
-
-    case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
-      Symbol = AsmPrinter.GetCPISymbol(MO.getIndex());
-      if (MO.getOffset())
-        Offset += MO.getOffset();  
-      break;
-
-    default:
-      llvm_unreachable("<unknown operand type>");
+  case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
+    Symbol = MO.getMBB()->getSymbol();
+    break;
+
+  case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
+    Symbol = Mang->getSymbol(MO.getGlobal());
+    break;
+
+  case MachineOperand::MO_BlockAddress:
+    Symbol = AsmPrinter.GetBlockAddressSymbol(MO.getBlockAddress());
+    break;
+
+  case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
+    Symbol = AsmPrinter.GetExternalSymbolSymbol(MO.getSymbolName());
+    break;
+
+  case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
+    Symbol = AsmPrinter.GetJTISymbol(MO.getIndex());
+    break;
+
+  case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
+    Symbol = AsmPrinter.GetCPISymbol(MO.getIndex());
+    if (MO.getOffset())
+      Offset += MO.getOffset();
+    break;
+
+  default:
+    llvm_unreachable("<unknown operand type>");
   }
-  
-  return MCOperand::CreateExpr(MipsMCSymbolRefExpr::Create(Kind, Symbol, Offset,
-                                                           Ctx));
+
+  const MCSymbolRefExpr *MCSym = MCSymbolRefExpr::Create(Symbol, Kind, Ctx);
+
+  if (!Offset)
+    return MCOperand::CreateExpr(MCSym);
+
+  // Assume offset is never negative.
+  assert(Offset > 0);
+
+  const MCConstantExpr *OffsetExpr =  MCConstantExpr::Create(Offset, Ctx);
+  const MCBinaryExpr *AddExpr = MCBinaryExpr::CreateAdd(MCSym, OffsetExpr, Ctx);
+  return MCOperand::CreateExpr(AddExpr);
+}
+
+// Lower ".cpload $reg" to
+//  "lui   $gp, %hi(_gp_disp)"
+//  "addiu $gp, $gp, %lo(_gp_disp)"
+//  "addu  $gp. $gp, $reg"
+void MipsMCInstLower::LowerCPLOAD(const MachineInstr *MI,
+                                  SmallVector<MCInst, 4>& MCInsts) {
+  MCInst Lui, Addiu, Addu;
+  StringRef SymName("_gp_disp");
+  const MCSymbol *Symbol = Ctx.GetOrCreateSymbol(SymName);
+  const MCSymbolRefExpr *MCSym;
+
+  // lui   $gp, %hi(_gp_disp)
+  Lui.setOpcode(Mips::LUi);
+  Lui.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
+  MCSym = MCSymbolRefExpr::Create(Symbol, MCSymbolRefExpr::VK_Mips_ABS_HI, Ctx);
+  Lui.addOperand(MCOperand::CreateExpr(MCSym));
+  MCInsts.push_back(Lui);
+
+  // addiu $gp, $gp, %lo(_gp_disp)
+  Addiu.setOpcode(Mips::ADDiu);
+  Addiu.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
+  Addiu.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
+  MCSym = MCSymbolRefExpr::Create(Symbol, MCSymbolRefExpr::VK_Mips_ABS_LO, Ctx);
+  Addiu.addOperand(MCOperand::CreateExpr(MCSym));
+  MCInsts.push_back(Addiu);
+
+  // addu  $gp. $gp, $reg
+  Addu.setOpcode(Mips::ADDu);
+  Addu.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
+  Addu.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
+  const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
+  assert(MO.isReg() && "CPLOAD's operand must be a register.");
+  Addu.addOperand(MCOperand::CreateReg(MO.getReg()));
+  MCInsts.push_back(Addu);
 }
 
-// If target is Mips1, expand double precision load/store to two single
-// precision loads/stores.
-// 
-//  ldc1 $f0, lo($CPI0_0)($5) gets expanded to the following two instructions:
-//  (little endian)
-//   lwc1 $f0, lo($CPI0_0)($5) and
-//   lwc1 $f1, lo($CPI0_0+4)($5)
-//  (big endian)
-//   lwc1 $f1, lo($CPI0_0)($5) and
-//   lwc1 $f0, lo($CPI0_0+4)($5)
-void MipsMCInstLower::LowerMips1F64LoadStore(const MachineInstr *MI,
-                                             unsigned Opc,
-                                             SmallVector<MCInst, 4>& MCInsts,
-                                             bool isLittle,
-                                             const unsigned *SubReg) const {
-  MCInst InstLo, InstHi, DelaySlot;
-  unsigned SingleOpc = (Opc == Mips::LDC1 ? Mips::LWC1 : Mips::SWC1);
-  unsigned RegLo = isLittle ? *SubReg : *(SubReg + 1);
-  unsigned RegHi = isLittle ? *(SubReg + 1) : *SubReg;
-  const MachineOperand &MO1 = MI->getOperand(1);
-  const MachineOperand &MO2 = MI->getOperand(2);
-
-  InstLo.setOpcode(SingleOpc);
-  InstLo.addOperand(MCOperand::CreateReg(RegLo));
-  InstLo.addOperand(LowerOperand(MO1));
-  InstLo.addOperand(LowerOperand(MO2));
-  MCInsts.push_back(InstLo);
-
-  InstHi.setOpcode(SingleOpc);
-  InstHi.addOperand(MCOperand::CreateReg(RegHi));
-  InstHi.addOperand(LowerOperand(MO1));
-  if (MO2.isImm())// The offset of addr operand is an immediate: e.g. 0($sp)
-    InstHi.addOperand(MCOperand::CreateImm(MO2.getImm() + 4));
-  else// Otherwise, the offset must be a symbol: e.g. lo($CPI0_0)($5)
-    InstHi.addOperand(LowerSymbolOperand(MO2, MO2.getType(), 4));
-  MCInsts.push_back(InstHi);
-
-  // Need to insert a NOP in LWC1's delay slot.
-  if (SingleOpc == Mips::LWC1) {
-    DelaySlot.setOpcode(Mips::NOP);
-    MCInsts.push_back(DelaySlot);
+// Lower ".cprestore offset" to "sw $gp, offset($sp)".
+void MipsMCInstLower::LowerCPRESTORE(const MachineInstr *MI,
+                                     SmallVector<MCInst, 4>& MCInsts) {
+  const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
+  assert(MO.isImm() && "CPRESTORE's operand must be an immediate.");
+  unsigned Offset = MO.getImm(), Reg = Mips::SP;
+  MCInst Sw;
+
+  if (Offset >= 0x8000) {
+    unsigned Hi = (Offset >> 16) + ((Offset & 0x8000) != 0);
+    Offset &= 0xffff;
+    Reg = Mips::AT;
+
+    // lui   at,hi
+    // addu  at,at,sp
+    MCInsts.resize(2);
+    MCInsts[0].setOpcode(Mips::LUi);
+    MCInsts[0].addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::AT));
+    MCInsts[0].addOperand(MCOperand::CreateImm(Hi));
+    MCInsts[1].setOpcode(Mips::ADDu);
+    MCInsts[1].addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::AT));
+    MCInsts[1].addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::AT));
+    MCInsts[1].addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::SP));
   }
+
+  Sw.setOpcode(Mips::SW);
+  Sw.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
+  Sw.addOperand(MCOperand::CreateReg(Reg));
+  Sw.addOperand(MCOperand::CreateImm(Offset));
+  MCInsts.push_back(Sw);
 }
 
-MCOperand MipsMCInstLower::LowerOperand(const MachineOperand& MO) const {
+MCOperand MipsMCInstLower::LowerOperand(const MachineOperand& MO,
+                                        unsigned offset) const {
   MachineOperandType MOTy = MO.getType();
-  
+
   switch (MOTy) {
-  default:
-    assert(0 && "unknown operand type");
-    break;
+  default: llvm_unreachable("unknown operand type");
   case MachineOperand::MO_Register:
     // Ignore all implicit register operands.
     if (MO.isImplicit()) break;
     return MCOperand::CreateReg(MO.getReg());
   case MachineOperand::MO_Immediate:
-    return MCOperand::CreateImm(MO.getImm());
+    return MCOperand::CreateImm(MO.getImm() + offset);
   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
   case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
   case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
   case MachineOperand::MO_BlockAddress:
-    return LowerSymbolOperand(MO, MOTy, 0);
+    return LowerSymbolOperand(MO, MOTy, offset);
+  case MachineOperand::MO_RegisterMask:
+    break;
  }
 
   return MCOperand();
@@ -154,7 +199,7 @@ MCOperand MipsMCInstLower::LowerOperand(const MachineOperand& MO) const {
 
 void MipsMCInstLower::Lower(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) const {
   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
-  
+
   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
     MCOperand MCOp = LowerOperand(MO);
@@ -163,3 +208,142 @@ void MipsMCInstLower::Lower(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) const {
       OutMI.addOperand(MCOp);
   }
 }
+
+void MipsMCInstLower::LowerUnalignedLoadStore(const MachineInstr *MI,
+                                              SmallVector<MCInst,
+                                              4>& MCInsts) {
+  unsigned Opc = MI->getOpcode();
+  MCInst Instr1, Instr2, Instr3, Move;
+
+  bool TwoInstructions = false;
+
+  assert(MI->getNumOperands() == 3);
+  assert(MI->getOperand(0).isReg());
+  assert(MI->getOperand(1).isReg());
+
+  MCOperand Target = LowerOperand(MI->getOperand(0));
+  MCOperand Base = LowerOperand(MI->getOperand(1));
+  MCOperand ATReg = MCOperand::CreateReg(Mips::AT);
+  MCOperand ZeroReg = MCOperand::CreateReg(Mips::ZERO);
+
+  MachineOperand UnLoweredName = MI->getOperand(2);
+  MCOperand Name = LowerOperand(UnLoweredName);
+
+  Move.setOpcode(Mips::ADDu);
+  Move.addOperand(Target);
+  Move.addOperand(ATReg);
+  Move.addOperand(ZeroReg);
+
+  switch (Opc) {
+  case Mips::ULW: {
+    // FIXME: only works for little endian right now
+    MCOperand AdjName = LowerOperand(UnLoweredName, 3);
+    if (Base.getReg() == (Target.getReg())) {
+      Instr1.setOpcode(Mips::LWL);
+      Instr1.addOperand(ATReg);
+      Instr1.addOperand(Base);
+      Instr1.addOperand(AdjName);
+      Instr2.setOpcode(Mips::LWR);
+      Instr2.addOperand(ATReg);
+      Instr2.addOperand(Base);
+      Instr2.addOperand(Name);
+      Instr3 = Move;
+    } else {
+      TwoInstructions = true;
+      Instr1.setOpcode(Mips::LWL);
+      Instr1.addOperand(Target);
+      Instr1.addOperand(Base);
+      Instr1.addOperand(AdjName);
+      Instr2.setOpcode(Mips::LWR);
+      Instr2.addOperand(Target);
+      Instr2.addOperand(Base);
+      Instr2.addOperand(Name);
+    }
+    break;
+  }
+  case Mips::ULHu: {
+    // FIXME: only works for little endian right now
+    MCOperand AdjName = LowerOperand(UnLoweredName, 1);
+    Instr1.setOpcode(Mips::LBu);
+    Instr1.addOperand(ATReg);
+    Instr1.addOperand(Base);
+    Instr1.addOperand(AdjName);
+    Instr2.setOpcode(Mips::LBu);
+    Instr2.addOperand(Target);
+    Instr2.addOperand(Base);
+    Instr2.addOperand(Name);
+    Instr3.setOpcode(Mips::INS);
+    Instr3.addOperand(Target);
+    Instr3.addOperand(ATReg);
+    Instr3.addOperand(MCOperand::CreateImm(0x8));
+    Instr3.addOperand(MCOperand::CreateImm(0x18));
+    break;
+  }
+
+  case Mips::USW: {
+    // FIXME: only works for little endian right now
+    assert (Base.getReg() != Target.getReg());
+    TwoInstructions = true;
+    MCOperand AdjName = LowerOperand(UnLoweredName, 3);
+    Instr1.setOpcode(Mips::SWL);
+    Instr1.addOperand(Target);
+    Instr1.addOperand(Base);
+    Instr1.addOperand(AdjName);
+    Instr2.setOpcode(Mips::SWR);
+    Instr2.addOperand(Target);
+    Instr2.addOperand(Base);
+    Instr2.addOperand(Name);
+    break;
+  }
+  case Mips::USH: {
+    MCOperand AdjName = LowerOperand(UnLoweredName, 1);
+    Instr1.setOpcode(Mips::SB);
+    Instr1.addOperand(Target);
+    Instr1.addOperand(Base);
+    Instr1.addOperand(Name);
+    Instr2.setOpcode(Mips::SRL);
+    Instr2.addOperand(ATReg);
+    Instr2.addOperand(Target);
+    Instr2.addOperand(MCOperand::CreateImm(8));
+    Instr3.setOpcode(Mips::SB);
+    Instr3.addOperand(ATReg);
+    Instr3.addOperand(Base);
+    Instr3.addOperand(AdjName);
+    break;
+  }
+  default:
+    // FIXME: need to add others
+    llvm_unreachable("unaligned instruction not processed");
+  }
+
+  MCInsts.push_back(Instr1);
+  MCInsts.push_back(Instr2);
+  if (!TwoInstructions) MCInsts.push_back(Instr3);
+}
+
+// Convert
+//  "setgp01 $reg"
+// to
+//  "lui   $reg, %hi(_gp_disp)"
+//  "addiu $reg, $reg, %lo(_gp_disp)"
+void MipsMCInstLower::LowerSETGP01(const MachineInstr *MI,
+                                   SmallVector<MCInst, 4>& MCInsts) {
+  const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
+  assert(MO.isReg());
+  MCOperand RegOpnd = MCOperand::CreateReg(MO.getReg());
+  StringRef SymName("_gp_disp");
+  const MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(SymName);
+  const MCSymbolRefExpr *MCSym;
+
+  MCInsts.resize(2);
+
+  MCSym = MCSymbolRefExpr::Create(Sym, MCSymbolRefExpr::VK_Mips_ABS_HI, Ctx);
+  MCInsts[0].setOpcode(Mips::LUi);
+  MCInsts[0].addOperand(RegOpnd);
+  MCInsts[0].addOperand(MCOperand::CreateExpr(MCSym));
+  MCSym = MCSymbolRefExpr::Create(Sym, MCSymbolRefExpr::VK_Mips_ABS_LO, Ctx);
+  MCInsts[1].setOpcode(Mips::ADDiu);
+  MCInsts[1].addOperand(RegOpnd);
+  MCInsts[1].addOperand(RegOpnd);
+  MCInsts[1].addOperand(MCOperand::CreateExpr(MCSym));
+}