Suck block address tracking out of targets into the JIT Emitter. This
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86CodeEmitter.cpp
index 789b8e26cef3e3140c5314882726ead09093c505..4dd95598a6f5e6c07285de1fa09459492327fef7 100644 (file)
@@ -22,6 +22,8 @@
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
 #include "llvm/Function.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/Target/TargetOptions.h"
+#include <iostream>
 using namespace llvm;
 
 namespace {
@@ -33,8 +35,7 @@ namespace {
   class Emitter : public MachineFunctionPass {
     const X86InstrInfo  *II;
     MachineCodeEmitter  &MCE;
-    std::map<const MachineBasicBlock*, unsigned> BasicBlockAddrs;
-    std::vector<std::pair<const MachineBasicBlock *, unsigned> > BBRefs;
+    std::vector<std::pair<MachineBasicBlock *, unsigned> > BBRefs;
   public:
     explicit Emitter(MachineCodeEmitter &mce) : II(0), MCE(mce) {}
     Emitter(MachineCodeEmitter &mce, const X86InstrInfo& ii)
@@ -49,9 +50,8 @@ namespace {
     void emitInstruction(const MachineInstr &MI);
 
   private:
-    void emitBasicBlock(const MachineBasicBlock &MBB);
-
-    void emitPCRelativeBlockAddress(const MachineBasicBlock *BB);
+    void emitBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB);
+    void emitPCRelativeBlockAddress(MachineBasicBlock *MBB);
     void emitPCRelativeValue(unsigned Address);
     void emitGlobalAddressForCall(GlobalValue *GV, bool isTailCall);
     void emitGlobalAddressForPtr(GlobalValue *GV, int Disp = 0);
@@ -68,44 +68,38 @@ namespace {
   };
 }
 
-/// addPassesToEmitMachineCode - Add passes to the specified pass manager to get
-/// machine code emitted.  This uses a MachineCodeEmitter object to handle
-/// actually outputting the machine code and resolving things like the address
-/// of functions.  This method should returns true if machine code emission is
-/// not supported.
-///
-bool X86TargetMachine::addPassesToEmitMachineCode(FunctionPassManager &PM,
-                                                  MachineCodeEmitter &MCE) {
-  PM.add(new Emitter(MCE));
-  // Delete machine code for this function
-  PM.add(createMachineCodeDeleter());
-  return false;
+/// createX86CodeEmitterPass - Return a pass that emits the collected X86 code
+/// to the specified MCE object.
+FunctionPass *llvm::createX86CodeEmitterPass(MachineCodeEmitter &MCE) {
+  return new Emitter(MCE);
 }
 
 bool Emitter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
+  assert((MF.getTarget().getRelocationModel() != Reloc::Default ||
+          MF.getTarget().getRelocationModel() != Reloc::Static) &&
+         "JIT relocation model must be set to static or default!");
   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);
+  do {
+    BBRefs.clear();
+
+    MCE.startFunction(MF);
+    for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
+      emitBasicBlock(*I);
+  } while (MCE.finishFunction(MF));
 
-  // Resolve all forward branches now...
+  // Resolve all forward branches now.
   for (unsigned i = 0, e = BBRefs.size(); i != e; ++i) {
-    unsigned Location = BasicBlockAddrs[BBRefs[i].first];
+    unsigned Location = MCE.getMachineBasicBlockAddress(BBRefs[i].first);
     unsigned Ref = BBRefs[i].second;
-    MCE.emitWordAt(Location-Ref-4, (unsigned*)(intptr_t)Ref);
+    *((unsigned*)(intptr_t)Ref) = Location-Ref-4;
   }
   BBRefs.clear();
-  BasicBlockAddrs.clear();
   return false;
 }
 
-void Emitter::emitBasicBlock(const MachineBasicBlock &MBB) {
-  if (uint64_t Addr = MCE.getCurrentPCValue())
-    BasicBlockAddrs[&MBB] = Addr;
-
+void Emitter::emitBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
+  MCE.StartMachineBasicBlock(&MBB);
   for (MachineBasicBlock::const_iterator I = MBB.begin(), E = MBB.end();
        I != E; ++I)
     emitInstruction(*I);
@@ -114,27 +108,18 @@ void Emitter::emitBasicBlock(const MachineBasicBlock &MBB) {
 /// emitPCRelativeValue - Emit a 32-bit PC relative address.
 ///
 void Emitter::emitPCRelativeValue(unsigned Address) {
-  MCE.emitWord(Address-MCE.getCurrentPCValue()-4);
+  MCE.emitWordLE(Address-MCE.getCurrentPCValue()-4);
 }
 
-/// emitPCRelativeBlockAddress - This method emits the PC relative address of
-/// the specified basic block, or if the basic block hasn't been emitted yet
-/// (because this is a forward branch), it keeps track of the information
-/// necessary to resolve this address later (and emits a dummy value).
+/// emitPCRelativeBlockAddress - This method keeps track of the information
+/// necessary to resolve the address of this block later and emits a dummy
+/// value.
 ///
-void Emitter::emitPCRelativeBlockAddress(const MachineBasicBlock *MBB) {
-  // If this is a backwards branch, we already know the address of the target,
-  // so just emit the value.
-  std::map<const MachineBasicBlock*, unsigned>::iterator I =
-    BasicBlockAddrs.find(MBB);
-  if (I != BasicBlockAddrs.end()) {
-    emitPCRelativeValue(I->second);
-  } else {
-    // Otherwise, remember where this reference was and where it is to so we can
-    // deal with it later.
-    BBRefs.push_back(std::make_pair(MBB, MCE.getCurrentPCValue()));
-    MCE.emitWord(0);
-  }
+void Emitter::emitPCRelativeBlockAddress(MachineBasicBlock *MBB) {
+  // Remember where this reference was and where it is to so we can
+  // deal with it later.
+  BBRefs.push_back(std::make_pair(MBB, MCE.getCurrentPCValue()));
+  MCE.emitWordLE(0);
 }
 
 /// emitGlobalAddressForCall - Emit the specified address to the code stream
@@ -144,7 +129,7 @@ void Emitter::emitGlobalAddressForCall(GlobalValue *GV, bool isTailCall) {
   MCE.addRelocation(MachineRelocation(MCE.getCurrentPCOffset(),
                                       X86::reloc_pcrel_word, GV, 0,
                                       !isTailCall /*Doesn'tNeedStub*/));
-  MCE.emitWord(0);
+  MCE.emitWordLE(0);
 }
 
 /// emitGlobalAddress - Emit the specified address to the code stream assuming
@@ -154,7 +139,7 @@ void Emitter::emitGlobalAddressForCall(GlobalValue *GV, bool isTailCall) {
 void Emitter::emitGlobalAddressForPtr(GlobalValue *GV, int Disp /* = 0 */) {
   MCE.addRelocation(MachineRelocation(MCE.getCurrentPCOffset(),
                                       X86::reloc_absolute_word, GV));
-  MCE.emitWord(Disp);   // The relocated value will be added to the displacement
+  MCE.emitWordLE(Disp); // The relocated value will be added to the displacement
 }
 
 /// emitExternalSymbolAddress - Arrange for the address of an external symbol to
@@ -164,7 +149,7 @@ void Emitter::emitExternalSymbolAddress(const char *ES, bool isPCRelative,
                                         bool isTailCall) {
   MCE.addRelocation(MachineRelocation(MCE.getCurrentPCOffset(),
           isPCRelative ? X86::reloc_pcrel_word : X86::reloc_absolute_word, ES));
-  MCE.emitWord(0);
+  MCE.emitWordLE(0);
 }
 
 /// N86 namespace - Native X86 Register numbers... used by X86 backend.
@@ -193,6 +178,11 @@ static unsigned getX86RegNum(unsigned RegNo) {
   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;
+
+  case X86::XMM0: case X86::XMM1: case X86::XMM2: case X86::XMM3:
+  case X86::XMM4: case X86::XMM5: case X86::XMM6: case X86::XMM7:
+    return RegNo-X86::XMM0;
+
   default:
     assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(RegNo) &&
            "Unknown physical register!");
@@ -237,6 +227,11 @@ void Emitter::emitMemModRMByte(const MachineInstr &MI,
   if (Op3.isGlobalAddress()) {
     GV = Op3.getGlobal();
     DispVal = Op3.getOffset();
+  } else if (Op3.isConstantPoolIndex()) {
+    DispVal += MCE.getConstantPoolEntryAddress(Op3.getConstantPoolIndex());
+    DispVal += Op3.getOffset();
+  } else if (Op3.isJumpTableIndex()) {
+    DispVal += MCE.getJumpTableEntryAddress(Op3.getJumpTableIndex());
   } else {
     DispVal = Op3.getImmedValue();
   }
@@ -245,16 +240,7 @@ void Emitter::emitMemModRMByte(const MachineInstr &MI,
   const MachineOperand &Scale    = MI.getOperand(Op+1);
   const MachineOperand &IndexReg = MI.getOperand(Op+2);
 
-  unsigned BaseReg = 0;
-
-  if (Base.isConstantPoolIndex()) {
-    // Emit a direct address reference [disp32] where the displacement of the
-    // constant pool entry is controlled by the MCE.
-    assert(!GV && "Constant Pool reference cannot be relative to global!");
-    DispVal += MCE.getConstantPoolEntryAddress(Base.getConstantPoolIndex());
-  } else {
-    BaseReg = Base.getReg();
-  }
+  unsigned BaseReg = Base.getReg();
 
   // Is a SIB byte needed?
   if (IndexReg.getReg() == 0 && BaseReg != X86::ESP) {
@@ -364,21 +350,19 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI) {
   // Emit the operand size opcode prefix as needed.
   if (Desc.TSFlags & X86II::OpSize) MCE.emitByte(0x66);
 
-  // Emit the double precision sse fp opcode prefix as needed.
-  if ((Desc.TSFlags & X86II::Op0Mask) == X86II::XD) {
-    MCE.emitByte(0xF2); MCE.emitByte(0x0F);
-  }
-
-  // Emit the double precision sse fp opcode prefix as needed.
-  if ((Desc.TSFlags & X86II::Op0Mask) == X86II::XS) {
-    MCE.emitByte(0xF3); MCE.emitByte(0x0F);
-  }
-
   switch (Desc.TSFlags & X86II::Op0Mask) {
   case X86II::TB:
     MCE.emitByte(0x0F);   // Two-byte opcode prefix
     break;
   case X86II::REP: break; // already handled.
+  case X86II::XS:   // F3 0F
+    MCE.emitByte(0xF3);
+    MCE.emitByte(0x0F);
+    break;
+  case X86II::XD:   // F2 0F
+    MCE.emitByte(0xF2);
+    MCE.emitByte(0x0F);
+    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+
@@ -393,10 +377,23 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI) {
   switch (Desc.TSFlags & X86II::FormMask) {
   default: assert(0 && "Unknown FormMask value in X86 MachineCodeEmitter!");
   case X86II::Pseudo:
-    if (Opcode != X86::IMPLICIT_USE &&
-        Opcode != X86::IMPLICIT_DEF &&
-        Opcode != X86::FP_REG_KILL)
-      std::cerr << "X86 Machine Code Emitter: No 'form', not emitting: " << MI;
+#ifndef NDEBUG
+    switch (Opcode) {
+    default: 
+      assert(0 && "psuedo instructions should be removed before code emission");
+    case X86::IMPLICIT_USE:
+    case X86::IMPLICIT_DEF:
+    case X86::IMPLICIT_DEF_R8:
+    case X86::IMPLICIT_DEF_R16:
+    case X86::IMPLICIT_DEF_R32:
+    case X86::IMPLICIT_DEF_FR32:
+    case X86::IMPLICIT_DEF_FR64:
+    case X86::IMPLICIT_DEF_VR64:
+    case X86::IMPLICIT_DEF_VR128:
+    case X86::FP_REG_KILL:
+      break;
+    }
+#endif
     break;
 
   case X86II::RawFrm:
@@ -406,7 +403,6 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI) {
       if (MO.isMachineBasicBlock()) {
         emitPCRelativeBlockAddress(MO.getMachineBasicBlock());
       } else if (MO.isGlobalAddress()) {
-        assert(MO.isPCRelative() && "Call target is not PC Relative?");
         bool isTailCall = Opcode == X86::TAILJMPd ||
                           Opcode == X86::TAILJMPr || Opcode == X86::TAILJMPm;
         emitGlobalAddressForCall(MO.getGlobal(), isTailCall);
@@ -439,6 +435,10 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI) {
         assert(sizeOfImm(Desc) == 4 &&
                "Don't know how to emit non-pointer values!");
         emitExternalSymbolAddress(MO1.getSymbolName(), false, false);
+      } else if (MO1.isJumpTableIndex()) {
+        assert(sizeOfImm(Desc) == 4 &&
+               "Don't know how to emit non-pointer values!");
+        emitConstant(MCE.getJumpTableEntryAddress(MO1.getJumpTableIndex()), 4);
       } else {
         emitConstant(MO1.getImmedValue(), sizeOfImm(Desc));
       }
@@ -462,7 +462,6 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI) {
 
   case X86II::MRMSrcReg:
     MCE.emitByte(BaseOpcode);
-
     emitRegModRMByte(MI.getOperand(1).getReg(),
                      getX86RegNum(MI.getOperand(0).getReg()));
     if (MI.getNumOperands() == 3)
@@ -503,9 +502,18 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI) {
       else if (MI.getOperand(4).isGlobalAddress())
         emitGlobalAddressForPtr(MI.getOperand(4).getGlobal(),
                                 MI.getOperand(4).getOffset());
+      else if (MI.getOperand(4).isJumpTableIndex())
+        emitConstant(MCE.getJumpTableEntryAddress(MI.getOperand(4)
+                                                    .getJumpTableIndex()), 4);
       else
         assert(0 && "Unknown operand!");
     }
     break;
+
+  case X86II::MRMInitReg:
+    MCE.emitByte(BaseOpcode);
+    emitRegModRMByte(MI.getOperand(0).getReg(),
+                     getX86RegNum(MI.getOperand(0).getReg()));
+    break;
   }
 }