[Sparc] Implement writeNopData. Emit actual NOP instruction instead of just filling...
[oota-llvm.git] / lib / Target / Sparc / SparcRegisterInfo.cpp
index af8605a682cded1e41db97eb3b81ba051c32913c..f222382a6bc487fba6f64a4d5e90654c476f4738 100644 (file)
-//===- SparcV8RegisterInfo.cpp - SparcV8 Register Information ---*- C++ -*-===//
+//===-- SparcRegisterInfo.cpp - SPARC Register Information ----------------===//
 //
 //                     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 is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
-// This file contains the SparcV8 implementation of the MRegisterInfo class.
+// This file contains the SPARC implementation of the TargetRegisterInfo class.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "SparcV8.h"
-#include "SparcV8RegisterInfo.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
-#include "llvm/Type.h"
+#include "SparcRegisterInfo.h"
+#include "Sparc.h"
+#include "SparcMachineFunctionInfo.h"
+#include "SparcSubtarget.h"
+#include "llvm/ADT/BitVector.h"
 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
-#include <iostream>
+#include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+#include "llvm/IR/Type.h"
+#include "llvm/Support/CommandLine.h"
+#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
+#include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
+
+#define GET_REGINFO_TARGET_DESC
+#include "SparcGenRegisterInfo.inc"
+
 using namespace llvm;
 
-SparcV8RegisterInfo::SparcV8RegisterInfo()
-  : SparcV8GenRegisterInfo(V8::ADJCALLSTACKDOWN,
-                           V8::ADJCALLSTACKUP) {}
-
-static const TargetRegisterClass *getClass(unsigned SrcReg) {
-  if (V8::IntRegsRegisterClass->contains(SrcReg))
-    return V8::IntRegsRegisterClass;
-  else if (V8::FPRegsRegisterClass->contains(SrcReg))
-    return V8::FPRegsRegisterClass;
-  else if (V8::DFPRegsRegisterClass->contains(SrcReg))
-    return V8::DFPRegsRegisterClass;
-  else {
-    std::cerr << "Error: register of unknown class found: " << SrcReg << "\n";
-    abort ();
-  }
+static cl::opt<bool>
+ReserveAppRegisters("sparc-reserve-app-registers", cl::Hidden, cl::init(false),
+                    cl::desc("Reserve application registers (%g2-%g4)"));
+
+SparcRegisterInfo::SparcRegisterInfo(SparcSubtarget &st)
+  : SparcGenRegisterInfo(SP::O7), Subtarget(st) {
 }
 
-void SparcV8RegisterInfo::
-storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
-                    unsigned SrcReg, int FrameIdx,
-                    const TargetRegisterClass *rc) const {
-  const TargetRegisterClass *RC = getClass(SrcReg);
-
-  // On the order of operands here: think "[FrameIdx + 0] = SrcReg".
-  if (RC == V8::IntRegsRegisterClass)
-    BuildMI (MBB, I, V8::ST, 3).addFrameIndex (FrameIdx).addSImm (0)
-      .addReg (SrcReg);
-  else if (RC == V8::FPRegsRegisterClass)
-    BuildMI (MBB, I, V8::STFri, 3).addFrameIndex (FrameIdx).addSImm (0)
-      .addReg (SrcReg);
-  else if (RC == V8::DFPRegsRegisterClass)
-    BuildMI (MBB, I, V8::STDFri, 3).addFrameIndex (FrameIdx).addSImm (0)
-      .addReg (SrcReg);
-  else
-    assert (0 && "Can't store this register to stack slot");
+const uint16_t* SparcRegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF)
+                                                                         const {
+  return CSR_SaveList;
 }
 
-void SparcV8RegisterInfo::
-loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
-                     unsigned DestReg, int FrameIdx,
-                     const TargetRegisterClass *rc) const {
-  const TargetRegisterClass *RC = getClass(DestReg);
-  if (RC == V8::IntRegsRegisterClass)
-    BuildMI (MBB, I, V8::LD, 2, DestReg).addFrameIndex (FrameIdx).addSImm (0);
-  else if (RC == V8::FPRegsRegisterClass)
-    BuildMI (MBB, I, V8::LDFri, 2, DestReg).addFrameIndex (FrameIdx)
-      .addSImm (0);
-  else if (RC == V8::DFPRegsRegisterClass)
-    BuildMI (MBB, I, V8::LDDFri, 2, DestReg).addFrameIndex (FrameIdx)
-      .addSImm (0);
-  else
-    assert(0 && "Can't load this register from stack slot");
+const uint32_t*
+SparcRegisterInfo::getCallPreservedMask(CallingConv::ID CC) const {
+  return CSR_RegMask;
 }
 
-void SparcV8RegisterInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
-                                       MachineBasicBlock::iterator I,
-                                       unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
-                                       const TargetRegisterClass *RC) const {
-  if (RC == V8::IntRegsRegisterClass)
-    BuildMI (MBB, I, V8::ORrr, 2, DestReg).addReg (V8::G0).addReg (SrcReg);
-  else if (RC == V8::FPRegsRegisterClass)
-    BuildMI (MBB, I, V8::FMOVS, 1, DestReg).addReg (SrcReg);
-  else if (RC == V8::DFPRegsRegisterClass)
-    BuildMI (MBB, I, V8::FpMOVD, 1, DestReg).addReg (SrcReg);
-  else
-    assert (0 && "Can't copy this register");
+const uint32_t*
+SparcRegisterInfo::getRTCallPreservedMask(CallingConv::ID CC) const {
+  return RTCSR_RegMask;
 }
 
-void SparcV8RegisterInfo::
-eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
-                              MachineBasicBlock::iterator I) const {
-  MachineInstr &MI = *I;
-  int size = MI.getOperand (0).getImmedValue ();
-  if (MI.getOpcode () == V8::ADJCALLSTACKDOWN)
-    size = -size;
-  BuildMI (MBB, I, V8::ADDri, 2, V8::SP).addReg (V8::SP).addSImm (size);
-  MBB.erase (I);
+BitVector SparcRegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
+  BitVector Reserved(getNumRegs());
+  // FIXME: G1 reserved for now for large imm generation by frame code.
+  Reserved.set(SP::G1);
+
+  // G1-G4 can be used in applications.
+  if (ReserveAppRegisters) {
+    Reserved.set(SP::G2);
+    Reserved.set(SP::G3);
+    Reserved.set(SP::G4);
+  }
+  // G5 is not reserved in 64 bit mode.
+  if (!Subtarget.is64Bit())
+    Reserved.set(SP::G5);
+
+  Reserved.set(SP::O6);
+  Reserved.set(SP::I6);
+  Reserved.set(SP::I7);
+  Reserved.set(SP::G0);
+  Reserved.set(SP::G6);
+  Reserved.set(SP::G7);
+
+  // Unaliased double registers are not available in non-V9 targets.
+  if (!Subtarget.isV9()) {
+    for (unsigned n = 0; n != 16; ++n) {
+      for (MCRegAliasIterator AI(SP::D16 + n, this, true); AI.isValid(); ++AI)
+        Reserved.set(*AI);
+    }
+  }
+
+  return Reserved;
 }
 
-void
-SparcV8RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II) const {
-  unsigned i = 0;
-  MachineInstr &MI = *II;
-  while (!MI.getOperand(i).isFrameIndex()) {
-    ++i;
-    assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
+const TargetRegisterClass*
+SparcRegisterInfo::getPointerRegClass(const MachineFunction &MF,
+                                      unsigned Kind) const {
+  return Subtarget.is64Bit() ? &SP::I64RegsRegClass : &SP::IntRegsRegClass;
+}
+
+static void replaceFI(MachineFunction &MF,
+                      MachineBasicBlock::iterator II,
+                      MachineInstr &MI,
+                      DebugLoc dl,
+                      unsigned FIOperandNum, int Offset,
+                      unsigned FramePtr)
+{
+  // Replace frame index with a frame pointer reference.
+  if (Offset >= -4096 && Offset <= 4095) {
+    // If the offset is small enough to fit in the immediate field, directly
+    // encode it.
+    MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(FramePtr, false);
+    MI.getOperand(FIOperandNum + 1).ChangeToImmediate(Offset);
+    return;
   }
 
-  int FrameIndex = MI.getOperand(i).getFrameIndex();
+  const TargetInstrInfo &TII = *MF.getTarget().getInstrInfo();
+
+  // FIXME: it would be better to scavenge a register here instead of
+  // reserving G1 all of the time.
+  if (Offset >= 0) {
+    // Emit nonnegaive immediates with sethi + or.
+    // sethi %hi(Offset), %g1
+    // add %g1, %fp, %g1
+    // Insert G1+%lo(offset) into the user.
+    BuildMI(*MI.getParent(), II, dl, TII.get(SP::SETHIi), SP::G1)
+      .addImm(HI22(Offset));
+
+
+    // Emit G1 = G1 + I6
+    BuildMI(*MI.getParent(), II, dl, TII.get(SP::ADDrr), SP::G1).addReg(SP::G1)
+      .addReg(FramePtr);
+    // Insert: G1+%lo(offset) into the user.
+    MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(SP::G1, false);
+    MI.getOperand(FIOperandNum + 1).ChangeToImmediate(LO10(Offset));
+    return;
+  }
+
+  // Emit Negative numbers with sethi + xor
+  // sethi %hix(Offset), %g1
+  // xor  %g1, %lox(offset), %g1
+  // add %g1, %fp, %g1
+  // Insert: G1 + 0 into the user.
+  BuildMI(*MI.getParent(), II, dl, TII.get(SP::SETHIi), SP::G1)
+    .addImm(HIX22(Offset));
+  BuildMI(*MI.getParent(), II, dl, TII.get(SP::XORri), SP::G1)
+    .addReg(SP::G1).addImm(LOX10(Offset));
+
+  BuildMI(*MI.getParent(), II, dl, TII.get(SP::ADDrr), SP::G1).addReg(SP::G1)
+    .addReg(FramePtr);
+  // Insert: G1+%lo(offset) into the user.
+  MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(SP::G1, false);
+  MI.getOperand(FIOperandNum + 1).ChangeToImmediate(0);
+}
 
-  // Replace frame index with a frame pointer reference
-  MI.SetMachineOperandReg (i, V8::FP);
+
+void
+SparcRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
+                                       int SPAdj, unsigned FIOperandNum,
+                                       RegScavenger *RS) const {
+  assert(SPAdj == 0 && "Unexpected");
+
+  MachineInstr &MI = *II;
+  DebugLoc dl = MI.getDebugLoc();
+  int FrameIndex = MI.getOperand(FIOperandNum).getIndex();
 
   // Addressable stack objects are accessed using neg. offsets from %fp
   MachineFunction &MF = *MI.getParent()->getParent();
-  int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex) +
-               MI.getOperand(i+1).getImmedValue();
-  // note: Offset < 0
-  MI.SetMachineOperandConst (i+1, MachineOperand::MO_SignExtendedImmed, Offset);
-}
+  int64_t Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex) +
+                   MI.getOperand(FIOperandNum + 1).getImm() +
+                   Subtarget.getStackPointerBias();
+  SparcMachineFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<SparcMachineFunctionInfo>();
+  unsigned FramePtr = SP::I6;
+  if (FuncInfo->isLeafProc()) {
+    // Use %sp and adjust offset if needed.
+    FramePtr = SP::O6;
+    int stackSize = MF.getFrameInfo()->getStackSize();
+    Offset += (stackSize) ? Subtarget.getAdjustedFrameSize(stackSize) : 0 ;
+  }
 
-void SparcV8RegisterInfo::
-processFunctionBeforeFrameFinalized(MachineFunction &MF) const {}
-
-void SparcV8RegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
-  MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
-  MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
-
-  // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo
-  int NumBytes = (int) MFI->getStackSize();
-
-  // Emit the correct save instruction based on the number of bytes in
-  // the frame. Minimum stack frame size according to V8 ABI is:
-  //   16 words for register window spill
-  //    1 word for address of returned aggregate-value
-  // +  6 words for passing parameters on the stack
-  // ----------
-  //   23 words * 4 bytes per word = 92 bytes
-  NumBytes += 92;
-  // Round up to next doubleword boundary -- a double-word boundary
-  // is required by the ABI.
-  NumBytes = (NumBytes + 7) & ~7;
-  BuildMI(MBB, MBB.begin(), V8::SAVEri, 2,
-          V8::SP).addImm(-NumBytes).addReg(V8::SP);
-}
+  if (!Subtarget.isV9() || !Subtarget.hasHardQuad()) {
+    if (MI.getOpcode() == SP::STQFri) {
+      const TargetInstrInfo &TII = *MF.getTarget().getInstrInfo();
+      unsigned SrcReg = MI.getOperand(2).getReg();
+      unsigned SrcEvenReg = getSubReg(SrcReg, SP::sub_even64);
+      unsigned SrcOddReg  = getSubReg(SrcReg, SP::sub_odd64);
+      MachineInstr *StMI =
+        BuildMI(*MI.getParent(), II, dl, TII.get(SP::STDFri))
+        .addReg(FramePtr).addImm(0).addReg(SrcEvenReg);
+      replaceFI(MF, II, *StMI, dl, 0, Offset, FramePtr);
+      MI.setDesc(TII.get(SP::STDFri));
+      MI.getOperand(2).setReg(SrcOddReg);
+      Offset += 8;
+    } else if (MI.getOpcode() == SP::LDQFri) {
+      const TargetInstrInfo &TII = *MF.getTarget().getInstrInfo();
+      unsigned DestReg     = MI.getOperand(0).getReg();
+      unsigned DestEvenReg = getSubReg(DestReg, SP::sub_even64);
+      unsigned DestOddReg  = getSubReg(DestReg, SP::sub_odd64);
+      MachineInstr *StMI =
+        BuildMI(*MI.getParent(), II, dl, TII.get(SP::LDDFri), DestEvenReg)
+        .addReg(FramePtr).addImm(0);
+      replaceFI(MF, II, *StMI, dl, 1, Offset, FramePtr);
+
+      MI.setDesc(TII.get(SP::LDDFri));
+      MI.getOperand(0).setReg(DestOddReg);
+      Offset += 8;
+    }
+  }
 
-void SparcV8RegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
-                                       MachineBasicBlock &MBB) const {
-  MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
-  assert(MBBI->getOpcode() == V8::RETL &&
-         "Can only put epilog before 'retl' instruction!");
-  BuildMI(MBB, MBBI, V8::RESTORErr, 2, V8::G0).addReg(V8::G0).addReg(V8::G0);
-}
+  replaceFI(MF, II, MI, dl, FIOperandNum, Offset, FramePtr);
 
-#include "SparcV8GenRegisterInfo.inc"
+}
 
-const TargetRegisterClass*
-SparcV8RegisterInfo::getRegClassForType(const Type* Ty) const {
-  switch (Ty->getTypeID()) {
-  case Type::FloatTyID:  return V8::FPRegsRegisterClass;
-  case Type::DoubleTyID: return V8::DFPRegsRegisterClass;
-  case Type::LongTyID:
-  case Type::ULongTyID:  assert(0 && "Long values do not fit in registers!");
-  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: return V8::IntRegsRegisterClass;
-  }
+unsigned SparcRegisterInfo::getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const {
+  return SP::I6;
 }