Change target-specific classes to use more precise static types.
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86CodeEmitter.cpp
index fe459f9fda5e14b30be3388f153dc5aac63e3df9..7aa4506ad1d1d708ae4dfc58e06ff2d06ef36a94 100644 (file)
@@ -28,6 +28,7 @@
 #include "llvm/Function.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
 using namespace llvm;
 
@@ -37,18 +38,18 @@ namespace {
   class VISIBILITY_HIDDEN Emitter : public MachineFunctionPass {
     const X86InstrInfo  *II;
     const TargetData    *TD;
-    TargetMachine       &TM;
+    X86TargetMachine    &TM;
     MachineCodeEmitter  &MCE;
     intptr_t PICBaseOffset;
     bool Is64BitMode;
     bool IsPIC;
   public:
     static char ID;
-    explicit Emitter(TargetMachine &tm, MachineCodeEmitter &mce)
+    explicit Emitter(X86TargetMachine &tm, MachineCodeEmitter &mce)
       : MachineFunctionPass((intptr_t)&ID), II(0), TD(0), TM(tm), 
       MCE(mce), PICBaseOffset(0), Is64BitMode(false),
       IsPIC(TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_) {}
-    Emitter(TargetMachine &tm, MachineCodeEmitter &mce,
+    Emitter(X86TargetMachine &tm, MachineCodeEmitter &mce,
             const X86InstrInfo &ii, const TargetData &td, bool is64)
       : MachineFunctionPass((intptr_t)&ID), II(&ii), TD(&td), TM(tm), 
       MCE(mce), PICBaseOffset(0), Is64BitMode(is64),
@@ -91,8 +92,6 @@ namespace {
                           intptr_t PCAdj = 0);
 
     unsigned getX86RegNum(unsigned RegNo) const;
-    bool isX86_64ExtendedReg(const MachineOperand &MO);
-    unsigned determineREX(const MachineInstr &MI);
 
     bool gvNeedsLazyPtr(const GlobalValue *GV);
   };
@@ -113,11 +112,12 @@ bool Emitter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
   
   MCE.setModuleInfo(&getAnalysis<MachineModuleInfo>());
   
-  II = ((X86TargetMachine&)TM).getInstrInfo();
-  TD = ((X86TargetMachine&)TM).getTargetData();
+  II = TM.getInstrInfo();
+  TD = TM.getTargetData();
   Is64BitMode = TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit();
   
   do {
+    DOUT << "JITTing function '" << MF.getFunction()->getName() << "'\n";
     MCE.startFunction(MF);
     for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end(); 
          MBB != E; ++MBB) {
@@ -220,7 +220,7 @@ void Emitter::emitJumpTableAddress(unsigned JTI, unsigned Reloc,
 }
 
 unsigned Emitter::getX86RegNum(unsigned RegNo) const {
-  return ((const X86RegisterInfo&)II->getRegisterInfo()).getX86RegNum(RegNo);
+  return II->getRegisterInfo().getX86RegNum(RegNo);
 }
 
 inline static unsigned char ModRMByte(unsigned Mod, unsigned RegOpcode,
@@ -271,8 +271,8 @@ void Emitter::emitDisplacementField(const MachineOperand *RelocOp,
   if (RelocOp->isGlobalAddress()) {
     // In 64-bit static small code model, we could potentially emit absolute.
     // But it's probably not beneficial.
-    //  89 05 00 00 00 00      mov    %eax,0(%rip)  # PC-relative
-    // 89 04 25 00 00 00 00    mov    %eax,0x0      # Absolute
+    //  89 05 00 00 00 00     mov    %eax,0(%rip)  # PC-relative
+    //  89 04 25 00 00 00 00  mov    %eax,0x0      # Absolute
     unsigned rt = Is64BitMode ? X86::reloc_pcrel_word
       : (IsPIC ? X86::reloc_picrel_word : X86::reloc_absolute_word);
     bool NeedStub = isa<Function>(RelocOp->getGlobal());
@@ -403,143 +403,15 @@ void Emitter::emitMemModRMByte(const MachineInstr &MI,
   }
 }
 
-static unsigned sizeOfImm(const TargetInstrDesc *Desc) {
-  switch (Desc->TSFlags & X86II::ImmMask) {
-  case X86II::Imm8:   return 1;
-  case X86II::Imm16:  return 2;
-  case X86II::Imm32:  return 4;
-  case X86II::Imm64:  return 8;
-  default: assert(0 && "Immediate size not set!");
-    return 0;
-  }
-}
-
-/// isX86_64ExtendedReg - Is the MachineOperand a x86-64 extended register?
-/// e.g. r8, xmm8, etc.
-bool Emitter::isX86_64ExtendedReg(const MachineOperand &MO) {
-  if (!MO.isRegister()) return false;
-  switch (MO.getReg()) {
-  default: break;
-  case X86::R8:    case X86::R9:    case X86::R10:   case X86::R11:
-  case X86::R12:   case X86::R13:   case X86::R14:   case X86::R15:
-  case X86::R8D:   case X86::R9D:   case X86::R10D:  case X86::R11D:
-  case X86::R12D:  case X86::R13D:  case X86::R14D:  case X86::R15D:
-  case X86::R8W:   case X86::R9W:   case X86::R10W:  case X86::R11W:
-  case X86::R12W:  case X86::R13W:  case X86::R14W:  case X86::R15W:
-  case X86::R8B:   case X86::R9B:   case X86::R10B:  case X86::R11B:
-  case X86::R12B:  case X86::R13B:  case X86::R14B:  case X86::R15B:
-  case X86::XMM8:  case X86::XMM9:  case X86::XMM10: case X86::XMM11:
-  case X86::XMM12: case X86::XMM13: case X86::XMM14: case X86::XMM15:
-    return true;
-  }
-  return false;
-}
-
-inline static bool isX86_64NonExtLowByteReg(unsigned reg) {
-  return (reg == X86::SPL || reg == X86::BPL ||
-          reg == X86::SIL || reg == X86::DIL);
-}
-
-/// determineREX - Determine if the MachineInstr has to be encoded with a X86-64
-/// REX prefix which specifies 1) 64-bit instructions, 2) non-default operand
-/// size, and 3) use of X86-64 extended registers.
-unsigned Emitter::determineREX(const MachineInstr &MI) {
-  unsigned REX = 0;
-  const TargetInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
-
-  // Pseudo instructions do not need REX prefix byte.
-  if ((Desc.TSFlags & X86II::FormMask) == X86II::Pseudo)
-    return 0;
-  if (Desc.TSFlags & X86II::REX_W)
-    REX |= 1 << 3;
-
-  unsigned NumOps = Desc.getNumOperands();
-  if (NumOps) {
-    bool isTwoAddr = NumOps > 1 &&
-      Desc.getOperandConstraint(1, TOI::TIED_TO) != -1;
-
-    // If it accesses SPL, BPL, SIL, or DIL, then it requires a 0x40 REX prefix.
-    unsigned i = isTwoAddr ? 1 : 0;
-    for (unsigned e = NumOps; i != e; ++i) {
-      const MachineOperand& MO = MI.getOperand(i);
-      if (MO.isRegister()) {
-        unsigned Reg = MO.getReg();
-        if (isX86_64NonExtLowByteReg(Reg))
-          REX |= 0x40;
-      }
-    }
-
-    switch (Desc.TSFlags & X86II::FormMask) {
-    case X86II::MRMInitReg:
-      if (isX86_64ExtendedReg(MI.getOperand(0)))
-        REX |= (1 << 0) | (1 << 2);
-      break;
-    case X86II::MRMSrcReg: {
-      if (isX86_64ExtendedReg(MI.getOperand(0)))
-        REX |= 1 << 2;
-      i = isTwoAddr ? 2 : 1;
-      for (unsigned e = NumOps; i != e; ++i) {
-        const MachineOperand& MO = MI.getOperand(i);
-        if (isX86_64ExtendedReg(MO))
-          REX |= 1 << 0;
-      }
-      break;
-    }
-    case X86II::MRMSrcMem: {
-      if (isX86_64ExtendedReg(MI.getOperand(0)))
-        REX |= 1 << 2;
-      unsigned Bit = 0;
-      i = isTwoAddr ? 2 : 1;
-      for (; i != NumOps; ++i) {
-        const MachineOperand& MO = MI.getOperand(i);
-        if (MO.isRegister()) {
-          if (isX86_64ExtendedReg(MO))
-            REX |= 1 << Bit;
-          Bit++;
-        }
-      }
-      break;
-    }
-    case X86II::MRM0m: case X86II::MRM1m:
-    case X86II::MRM2m: case X86II::MRM3m:
-    case X86II::MRM4m: case X86II::MRM5m:
-    case X86II::MRM6m: case X86II::MRM7m:
-    case X86II::MRMDestMem: {
-      unsigned e = isTwoAddr ? 5 : 4;
-      i = isTwoAddr ? 1 : 0;
-      if (NumOps > e && isX86_64ExtendedReg(MI.getOperand(e)))
-        REX |= 1 << 2;
-      unsigned Bit = 0;
-      for (; i != e; ++i) {
-        const MachineOperand& MO = MI.getOperand(i);
-        if (MO.isRegister()) {
-          if (isX86_64ExtendedReg(MO))
-            REX |= 1 << Bit;
-          Bit++;
-        }
-      }
-      break;
-    }
-    default: {
-      if (isX86_64ExtendedReg(MI.getOperand(0)))
-        REX |= 1 << 0;
-      i = isTwoAddr ? 2 : 1;
-      for (unsigned e = NumOps; i != e; ++i) {
-        const MachineOperand& MO = MI.getOperand(i);
-        if (isX86_64ExtendedReg(MO))
-          REX |= 1 << 2;
-      }
-      break;
-    }
-    }
-  }
-  return REX;
-}
-
 void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI,
                               const TargetInstrDesc *Desc) {
+  DOUT << MI;
+
   unsigned Opcode = Desc->Opcode;
 
+  // Emit the lock opcode prefix as needed.
+  if (Desc->TSFlags & X86II::LOCK) MCE.emitByte(0xF0);
+
   // Emit the repeat opcode prefix as needed.
   if ((Desc->TSFlags & X86II::Op0Mask) == X86II::REP) MCE.emitByte(0xF3);
 
@@ -551,16 +423,10 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI,
 
   bool Need0FPrefix = false;
   switch (Desc->TSFlags & X86II::Op0Mask) {
-  case X86II::TB:
-    Need0FPrefix = true;   // Two-byte opcode prefix
-    break;
-  case X86II::T8:
-    MCE.emitByte(0x0F);
-    MCE.emitByte(0x38);
-    break;
-  case X86II::TA:
-    MCE.emitByte(0x0F);
-    MCE.emitByte(0x3A);
+  case X86II::TB:  // Two-byte opcode prefix
+  case X86II::T8:  // 0F 38
+  case X86II::TA:  // 0F 3A
+    Need0FPrefix = true;
     break;
   case X86II::REP: break; // already handled.
   case X86II::XS:   // F3 0F
@@ -583,7 +449,7 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI,
 
   if (Is64BitMode) {
     // REX prefix
-    unsigned REX = determineREX(MI);
+    unsigned REX = X86InstrInfo::determineREX(MI);
     if (REX)
       MCE.emitByte(0x40 | REX);
   }
@@ -592,11 +458,23 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI,
   if (Need0FPrefix)
     MCE.emitByte(0x0F);
 
+  switch (Desc->TSFlags & X86II::Op0Mask) {
+  case X86II::T8:  // 0F 38
+    MCE.emitByte(0x38);
+    break;
+  case X86II::TA:    // 0F 3A
+    MCE.emitByte(0x3A);
+    break;
+  }
+
   // If this is a two-address instruction, skip one of the register operands.
   unsigned NumOps = Desc->getNumOperands();
   unsigned CurOp = 0;
   if (NumOps > 1 && Desc->getOperandConstraint(1, TOI::TIED_TO) != -1)
-    CurOp++;
+    ++CurOp;
+  else if (NumOps > 2 && Desc->getOperandConstraint(NumOps-1, TOI::TIED_TO)== 0)
+    // Skip the last source operand that is tied_to the dest reg. e.g. LXADD32
+    --NumOps;
 
   unsigned char BaseOpcode = II->getBaseOpcodeFor(Desc);
   switch (Desc->TSFlags & X86II::FormMask) {
@@ -607,28 +485,25 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI,
     switch (Opcode) {
     default: 
       assert(0 && "psuedo instructions should be removed before code emission");
+      break;
     case TargetInstrInfo::INLINEASM:
       assert(0 && "JIT does not support inline asm!\n");
+      break;
     case TargetInstrInfo::LABEL:
       MCE.emitLabel(MI.getOperand(0).getImm());
       break;
-    case X86::IMPLICIT_DEF_GR8:
-    case X86::IMPLICIT_DEF_GR16:
-    case X86::IMPLICIT_DEF_GR32:
-    case X86::IMPLICIT_DEF_GR64:
-    case X86::IMPLICIT_DEF_FR32:
-    case X86::IMPLICIT_DEF_FR64:
-    case X86::IMPLICIT_DEF_VR64:
-    case X86::IMPLICIT_DEF_VR128:
+    case TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF:
+    case TargetInstrInfo::DECLARE:
+    case X86::DWARF_LOC:
     case X86::FP_REG_KILL:
       break;
     case X86::MOVPC32r: {
       // This emits the "call" portion of this pseudo instruction.
       MCE.emitByte(BaseOpcode);
-      emitConstant(0, sizeOfImm(Desc));
+      emitConstant(0, X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc));
       // Remember PIC base.
       PICBaseOffset = MCE.getCurrentPCOffset();
-      X86JITInfo *JTI = dynamic_cast<X86JITInfo*>(TM.getJITInfo());
+      X86JITInfo *JTI = TM.getJITInfo();
       JTI->setPICBase(MCE.getCurrentPCValue());
       break;
     }
@@ -650,7 +525,7 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI,
       } else if (MO.isExternalSymbol()) {
         emitExternalSymbolAddress(MO.getSymbolName(), X86::reloc_pcrel_word);
       } else if (MO.isImmediate()) {
-        emitConstant(MO.getImm(), sizeOfImm(Desc));
+        emitConstant(MO.getImm(), X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc));
       } else {
         assert(0 && "Unknown RawFrm operand!");
       }
@@ -662,7 +537,7 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI,
     
     if (CurOp != NumOps) {
       const MachineOperand &MO1 = MI.getOperand(CurOp++);
-      unsigned Size = sizeOfImm(Desc);
+      unsigned Size = X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc);
       if (MO1.isImmediate())
         emitConstant(MO1.getImm(), Size);
       else {
@@ -691,7 +566,7 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI,
                      getX86RegNum(MI.getOperand(CurOp+1).getReg()));
     CurOp += 2;
     if (CurOp != NumOps)
-      emitConstant(MI.getOperand(CurOp++).getImm(), sizeOfImm(Desc));
+      emitConstant(MI.getOperand(CurOp++).getImm(), X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc));
     break;
   }
   case X86II::MRMDestMem: {
@@ -699,7 +574,7 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI,
     emitMemModRMByte(MI, CurOp, getX86RegNum(MI.getOperand(CurOp+4).getReg()));
     CurOp += 5;
     if (CurOp != NumOps)
-      emitConstant(MI.getOperand(CurOp++).getImm(), sizeOfImm(Desc));
+      emitConstant(MI.getOperand(CurOp++).getImm(), X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc));
     break;
   }
 
@@ -709,18 +584,18 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI,
                      getX86RegNum(MI.getOperand(CurOp).getReg()));
     CurOp += 2;
     if (CurOp != NumOps)
-      emitConstant(MI.getOperand(CurOp++).getImm(), sizeOfImm(Desc));
+      emitConstant(MI.getOperand(CurOp++).getImm(), X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc));
     break;
 
   case X86II::MRMSrcMem: {
-    intptr_t PCAdj = (CurOp+5 != NumOps) ? sizeOfImm(Desc) : 0;
+    intptr_t PCAdj = (CurOp+5 != NumOps) ? X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc) : 0;
 
     MCE.emitByte(BaseOpcode);
     emitMemModRMByte(MI, CurOp+1, getX86RegNum(MI.getOperand(CurOp).getReg()),
                      PCAdj);
     CurOp += 5;
     if (CurOp != NumOps)
-      emitConstant(MI.getOperand(CurOp++).getImm(), sizeOfImm(Desc));
+      emitConstant(MI.getOperand(CurOp++).getImm(), X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc));
     break;
   }
 
@@ -734,7 +609,7 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI,
 
     if (CurOp != NumOps) {
       const MachineOperand &MO1 = MI.getOperand(CurOp++);
-      unsigned Size = sizeOfImm(Desc);
+      unsigned Size = X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc);
       if (MO1.isImmediate())
         emitConstant(MO1.getImm(), Size);
       else {
@@ -762,7 +637,7 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI,
   case X86II::MRM4m: case X86II::MRM5m:
   case X86II::MRM6m: case X86II::MRM7m: {
     intptr_t PCAdj = (CurOp+4 != NumOps) ?
-      (MI.getOperand(CurOp+4).isImmediate() ? sizeOfImm(Desc) : 4) : 0;
+      (MI.getOperand(CurOp+4).isImmediate() ? X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc) : 4) : 0;
 
     MCE.emitByte(BaseOpcode);
     emitMemModRMByte(MI, CurOp, (Desc->TSFlags & X86II::FormMask)-X86II::MRM0m,
@@ -771,7 +646,7 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI,
 
     if (CurOp != NumOps) {
       const MachineOperand &MO = MI.getOperand(CurOp++);
-      unsigned Size = sizeOfImm(Desc);
+      unsigned Size = X86InstrInfo::sizeOfImm(Desc);
       if (MO.isImmediate())
         emitConstant(MO.getImm(), Size);
       else {
@@ -804,5 +679,10 @@ void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI,
     break;
   }
 
-  assert((Desc->isVariadic() || CurOp == NumOps) && "Unknown encoding!");
+  if (!Desc->isVariadic() && CurOp != NumOps) {
+    cerr << "Cannot encode: ";
+    MI.dump();
+    cerr << '\n';
+    abort();
+  }
 }