Rename MachineInstrInfo -> TargetInstrInfo
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / MachineCodeEmitter.cpp
index efef5a0f7348704c95c9e682975a784f48759ad7..5721d4bafe625924dab67805b42efc2fa66dc3a6 100644 (file)
@@ -9,21 +9,23 @@
 #include "X86.h"
 #include "llvm/PassManager.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
 #include "llvm/Value.h"
 
 namespace {
-  class Emitter : public FunctionPass {
-    X86TargetMachine    &TM;
-    const X86InstrInfo  ⅈ
+  class Emitter : public MachineFunctionPass {
+    const X86InstrInfo  *II;
     MachineCodeEmitter  &MCE;
   public:
 
-    Emitter(X86TargetMachine &tm, MachineCodeEmitter &mce)
-      : TM(tm), II(TM.getInstrInfo()), MCE(mce) {}
+    Emitter(MachineCodeEmitter &mce) : II(0), MCE(mce) {}
 
-    bool runOnFunction(Function &F);
+    bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
+
+    virtual const char *getPassName() const {
+      return "X86 Machine Code Emitter";
+    }
 
   private:
     void emitBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB);
@@ -48,14 +50,15 @@ namespace {
 ///
 bool X86TargetMachine::addPassesToEmitMachineCode(PassManager &PM,
                                                   MachineCodeEmitter &MCE) {
-  PM.add(new Emitter(*this, MCE));
+  PM.add(new Emitter(MCE));
   return false;
 }
 
-bool Emitter::runOnFunction(Function &F) {
-  MachineFunction &MF = MachineFunction::get(&F);
+bool Emitter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
+  II = &((X86TargetMachine&)MF.getTarget()).getInstrInfo();
 
   MCE.startFunction(MF);
+  MCE.emitConstantPool(MF.getConstantPool());
   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
     emitBasicBlock(*I);
   MCE.finishFunction(MF);
@@ -89,6 +92,10 @@ static unsigned getX86RegNum(unsigned RegNo) {
   case X86::EBP: case X86::BP: case X86::CH: return N86::EBP;
   case X86::ESI: case X86::SI: case X86::DH: return N86::ESI;
   case X86::EDI: case X86::DI: case X86::BH: return N86::EDI;
+
+  case X86::ST0: case X86::ST1: case X86::ST2: case X86::ST3:
+  case X86::ST4: case X86::ST5: case X86::ST6: case X86::ST7:
+    return RegNo-X86::ST0;
   default:
     assert(RegNo >= MRegisterInfo::FirstVirtualRegister &&
            "Unknown physical register!");
@@ -126,10 +133,19 @@ static bool isDisp8(int Value) {
 
 void Emitter::emitMemModRMByte(const MachineInstr &MI,
                                unsigned Op, unsigned RegOpcodeField) {
+  const MachineOperand &Disp     = MI.getOperand(Op+3);
+  if (MI.getOperand(Op).isConstantPoolIndex()) {
+    // Emit a direct address reference [disp32] where the displacement is
+    // controlled by the MCE.
+    MCE.emitByte(ModRMByte(0, RegOpcodeField, 5));
+    unsigned Index = MI.getOperand(Op).getConstantPoolIndex();
+    MCE.emitFunctionConstantValueAddress(Index, Disp.getImmedValue());
+    return;
+  }
+
   const MachineOperand &BaseReg  = MI.getOperand(Op);
   const MachineOperand &Scale    = MI.getOperand(Op+1);
   const MachineOperand &IndexReg = MI.getOperand(Op+2);
-  const MachineOperand &Disp     = MI.getOperand(Op+3);
 
   // Is a SIB byte needed?
   if (IndexReg.getReg() == 0 && BaseReg.getReg() != X86::ESP) {
@@ -148,7 +164,7 @@ void Emitter::emitMemModRMByte(const MachineInstr &MI,
         emitConstant(Disp.getImmedValue(), 1);
       } else {
         // Emit the most general non-SIB encoding: [REG+disp32]
-        MCE.emitByte(ModRMByte(1, RegOpcodeField, BaseRegNo));
+        MCE.emitByte(ModRMByte(2, RegOpcodeField, BaseRegNo));
         emitConstant(Disp.getImmedValue(), 4);
       }
     }
@@ -157,17 +173,19 @@ void Emitter::emitMemModRMByte(const MachineInstr &MI,
     assert(IndexReg.getReg() != X86::ESP && "Cannot use ESP as index reg!");
 
     bool ForceDisp32 = false;
+    bool ForceDisp8  = false;
     if (BaseReg.getReg() == 0) {
       // If there is no base register, we emit the special case SIB byte with
       // MOD=0, BASE=5, to JUST get the index, scale, and displacement.
       MCE.emitByte(ModRMByte(0, RegOpcodeField, 4));
       ForceDisp32 = true;
-    } else if (Disp.getImmedValue() == 0) {
+    } else if (Disp.getImmedValue() == 0 && BaseReg.getReg() != X86::EBP) {
       // Emit no displacement ModR/M byte
       MCE.emitByte(ModRMByte(0, RegOpcodeField, 4));
     } else if (isDisp8(Disp.getImmedValue())) {
       // Emit the disp8 encoding...
       MCE.emitByte(ModRMByte(1, RegOpcodeField, 4));
+      ForceDisp8 = true;           // Make sure to force 8 bit disp if Base=EBP
     } else {
       // Emit the normal disp32 encoding...
       MCE.emitByte(ModRMByte(2, RegOpcodeField, 4));
@@ -184,12 +202,16 @@ void Emitter::emitMemModRMByte(const MachineInstr &MI,
       emitSIBByte(SS, getX86RegNum(IndexReg.getReg()), 5);
     } else {
       unsigned BaseRegNo = getX86RegNum(BaseReg.getReg());
-      unsigned IndexRegNo = getX86RegNum(IndexReg.getReg());
+      unsigned IndexRegNo;
+      if (IndexReg.getReg())
+       IndexRegNo = getX86RegNum(IndexReg.getReg());
+      else
+       IndexRegNo = 4;   // For example [ESP+1*<noreg>+4]
       emitSIBByte(SS, IndexRegNo, BaseRegNo);
     }
 
     // Do we need to output a displacement?
-    if (Disp.getImmedValue() != 0 || ForceDisp32) {
+    if (Disp.getImmedValue() != 0 || ForceDisp32 || ForceDisp8) {
       if (!ForceDisp32 && isDisp8(Disp.getImmedValue()))
         emitConstant(Disp.getImmedValue(), 1);
       else
@@ -198,68 +220,106 @@ void Emitter::emitMemModRMByte(const MachineInstr &MI,
   }
 }
 
-static bool isImmediate(const MachineOperand &MO) {
-  return MO.getType() == MachineOperand::MO_SignExtendedImmed ||
-         MO.getType() == MachineOperand::MO_UnextendedImmed;
-}
-
-unsigned sizeOfPtr (const MachineInstrDescriptor &Desc) {
+unsigned sizeOfPtr(const TargetInstrDescriptor &Desc) {
   switch (Desc.TSFlags & X86II::ArgMask) {
   case X86II::Arg8:   return 1;
   case X86II::Arg16:  return 2;
   case X86II::Arg32:  return 4;
-  case X86II::Arg64:  return 8;
-  case X86II::Arg80:  return 10;
-  case X86II::Arg128: return 16;
+  case X86II::ArgF32: return 4;
+  case X86II::ArgF64: return 8;
+  case X86II::ArgF80: return 10;
   default: assert(0 && "Memory size not set!");
+    return 0;
   }
 }
 
 
 void Emitter::emitInstruction(MachineInstr &MI) {
   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
-  const MachineInstrDescriptor &Desc = II.get(Opcode);
+  const TargetInstrDescriptor &Desc = II->get(Opcode);
 
   // Emit instruction prefixes if neccesary
   if (Desc.TSFlags & X86II::OpSize) MCE.emitByte(0x66);// Operand size...
-  if (Desc.TSFlags & X86II::TB)     MCE.emitByte(0x0F);// Two-byte opcode prefix
 
-  unsigned char BaseOpcode = II.getBaseOpcodeFor(Opcode);
+  switch (Desc.TSFlags & X86II::Op0Mask) {
+  case X86II::TB:
+    MCE.emitByte(0x0F);   // Two-byte opcode prefix
+    break;
+  case X86II::D8: case X86II::D9: case X86II::DA: case X86II::DB:
+  case X86II::DC: case X86II::DD: case X86II::DE: case X86II::DF:
+    MCE.emitByte(0xD8+
+                (((Desc.TSFlags & X86II::Op0Mask)-X86II::D8)
+                                  >> X86II::Op0Shift));
+    break; // Two-byte opcode prefix
+  default: assert(0 && "Invalid prefix!");
+  case 0: break;  // No prefix!
+  }
+
+  unsigned char BaseOpcode = II->getBaseOpcodeFor(Opcode);
   switch (Desc.TSFlags & X86II::FormMask) {
+  default: assert(0 && "Unknown FormMask value in X86 MachineCodeEmitter!");
+  case X86II::Pseudo:
+    std::cerr << "X86 Machine Code Emitter: No 'form', not emitting: " << MI;
+    break;
+
   case X86II::RawFrm:
     MCE.emitByte(BaseOpcode);
-
     if (MI.getNumOperands() == 1) {
-      assert(MI.getOperand(0).getType() == MachineOperand::MO_PCRelativeDisp);
-      MCE.emitPCRelativeDisp(MI.getOperand(0).getVRegValue());
+      MachineOperand &MO = MI.getOperand(0);
+      if (MO.isPCRelativeDisp()) {
+       MCE.emitPCRelativeDisp(MO.getVRegValue());
+      } else if (MO.isGlobalAddress()) {
+       MCE.emitGlobalAddress(MO.getGlobal(), MO.isPCRelative());
+      } else if (MO.isExternalSymbol()) {
+       MCE.emitGlobalAddress(MO.getSymbolName(), MO.isPCRelative());
+      } else {
+       assert(0 && "Unknown RawFrm operand!");
+      }
     }
     break;
+
   case X86II::AddRegFrm:
     MCE.emitByte(BaseOpcode + getX86RegNum(MI.getOperand(0).getReg()));
     if (MI.getNumOperands() == 2) {
-      unsigned Size = sizeOfPtr(Desc);
-      if (Value *V = MI.getOperand(1).getVRegValueOrNull()) {
-        assert(Size == 4 && "Don't know how to emit non-pointer values!");
-        MCE.emitGlobalAddress(cast<GlobalValue>(V));
-      } else {
-        emitConstant(MI.getOperand(1).getImmedValue(), Size);
+      MachineOperand &MO1 = MI.getOperand(1);
+      if (MO1.isImmediate() || MO1.getVRegValueOrNull() ||
+         MO1.isGlobalAddress() || MO1.isExternalSymbol()) {
+       unsigned Size = sizeOfPtr(Desc);
+       if (Value *V = MO1.getVRegValueOrNull()) {
+         assert(Size == 4 && "Don't know how to emit non-pointer values!");
+         MCE.emitGlobalAddress(cast<GlobalValue>(V), false);
+       } else if (MO1.isGlobalAddress()) {
+         assert(Size == 4 && "Don't know how to emit non-pointer values!");
+         MCE.emitGlobalAddress(MO1.getGlobal(), MO1.isPCRelative());
+       } else if (MO1.isExternalSymbol()) {
+         assert(Size == 4 && "Don't know how to emit non-pointer values!");
+         MCE.emitGlobalAddress(MO1.getSymbolName(), MO1.isPCRelative());
+       } else {
+         emitConstant(MO1.getImmedValue(), Size);
+       }
       }
     }
     break;
-  case X86II::MRMDestReg:
+
+  case X86II::MRMDestReg: {
     MCE.emitByte(BaseOpcode);
-    emitRegModRMByte(MI.getOperand(0).getReg(),
-               getX86RegNum(MI.getOperand(MI.getNumOperands()-1).getReg()));
+    MachineOperand &SrcOp = MI.getOperand(1+II->isTwoAddrInstr(Opcode));
+    emitRegModRMByte(MI.getOperand(0).getReg(), getX86RegNum(SrcOp.getReg()));
+    if (MI.getNumOperands() == 4)
+      emitConstant(MI.getOperand(3).getImmedValue(), sizeOfPtr(Desc));
     break;    
+  }
   case X86II::MRMDestMem:
     MCE.emitByte(BaseOpcode);
     emitMemModRMByte(MI, 0, getX86RegNum(MI.getOperand(4).getReg()));
     break;
+
   case X86II::MRMSrcReg:
     MCE.emitByte(BaseOpcode);
     emitRegModRMByte(MI.getOperand(MI.getNumOperands()-1).getReg(),
                      getX86RegNum(MI.getOperand(0).getReg()));
     break;
+
   case X86II::MRMSrcMem:
     MCE.emitByte(BaseOpcode);
     emitMemModRMByte(MI, MI.getNumOperands()-4,
@@ -274,12 +334,23 @@ void Emitter::emitInstruction(MachineInstr &MI) {
     emitRegModRMByte(MI.getOperand(0).getReg(),
                      (Desc.TSFlags & X86II::FormMask)-X86II::MRMS0r);
 
-    if (isImmediate(MI.getOperand(MI.getNumOperands()-1))) {
+    if (MI.getOperand(MI.getNumOperands()-1).isImmediate()) {
       unsigned Size = sizeOfPtr(Desc);
       emitConstant(MI.getOperand(MI.getNumOperands()-1).getImmedValue(), Size);
     }
     break;
-    
-    
+
+  case X86II::MRMS0m: case X86II::MRMS1m:
+  case X86II::MRMS2m: case X86II::MRMS3m:
+  case X86II::MRMS4m: case X86II::MRMS5m:
+  case X86II::MRMS6m: case X86II::MRMS7m: 
+    MCE.emitByte(BaseOpcode);
+    emitMemModRMByte(MI, 0, (Desc.TSFlags & X86II::FormMask)-X86II::MRMS0m);
+
+    if (MI.getNumOperands() == 5) {
+      unsigned Size = sizeOfPtr(Desc);
+      emitConstant(MI.getOperand(4).getImmedValue(), Size);
+    }
+    break;
   }
 }