lib/Target/ARM/ARMBaseRegisterInfo.cpp

   1 //===- ARMBaseRegisterInfo.cpp - ARM Register Information -----------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains the base ARM implementation of TargetRegisterInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "ARM.h"
  15 #include "ARMAddressingModes.h"
  16 #include "ARMBaseInstrInfo.h"
  17 #include "ARMBaseRegisterInfo.h"
  18 #include "ARMInstrInfo.h"
  19 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
  20 #include "ARMSubtarget.h"
  21 #include "llvm/Constants.h"
  22 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineLocation.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/RegisterScavenging.h"
  30 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  31 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  35 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  36 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  37 using namespace llvm;
  38
  39 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRegisterNumbering(unsigned RegEnum) {
  40   using namespace ARM;
  41   switch (RegEnum) {
  42   case R0:  case S0:  case D0:  return 0;
  43   case R1:  case S1:  case D1:  return 1;
  44   case R2:  case S2:  case D2:  return 2;
  45   case R3:  case S3:  case D3:  return 3;
  46   case R4:  case S4:  case D4:  return 4;
  47   case R5:  case S5:  case D5:  return 5;
  48   case R6:  case S6:  case D6:  return 6;
  49   case R7:  case S7:  case D7:  return 7;
  50   case R8:  case S8:  case D8:  return 8;
  51   case R9:  case S9:  case D9:  return 9;
  52   case R10: case S10: case D10: return 10;
  53   case R11: case S11: case D11: return 11;
  54   case R12: case S12: case D12: return 12;
  55   case SP:  case S13: case D13: return 13;
  56   case LR:  case S14: case D14: return 14;
  57   case PC:  case S15: case D15: return 15;
  58   case S16: return 16;
  59   case S17: return 17;
  60   case S18: return 18;
  61   case S19: return 19;
  62   case S20: return 20;
  63   case S21: return 21;
  64   case S22: return 22;
  65   case S23: return 23;
  66   case S24: return 24;
  67   case S25: return 25;
  68   case S26: return 26;
  69   case S27: return 27;
  70   case S28: return 28;
  71   case S29: return 29;
  72   case S30: return 30;
  73   case S31: return 31;
  74   default:
  75     LLVM_UNREACHABLE("Unknown ARM register!");
  76   }
  77 }
  78
  79 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRegisterNumbering(unsigned RegEnum,
  80                                                    bool &isSPVFP) {
  81   isSPVFP = false;
  82
  83   using namespace ARM;
  84   switch (RegEnum) {
  85   default:
  86     LLVM_UNREACHABLE("Unknown ARM register!");
  87   case R0:  case D0:  return 0;
  88   case R1:  case D1:  return 1;
  89   case R2:  case D2:  return 2;
  90   case R3:  case D3:  return 3;
  91   case R4:  case D4:  return 4;
  92   case R5:  case D5:  return 5;
  93   case R6:  case D6:  return 6;
  94   case R7:  case D7:  return 7;
  95   case R8:  case D8:  return 8;
  96   case R9:  case D9:  return 9;
  97   case R10: case D10: return 10;
  98   case R11: case D11: return 11;
  99   case R12: case D12: return 12;
 100   case SP:  case D13: return 13;
 101   case LR:  case D14: return 14;
 102   case PC:  case D15: return 15;
 103
 104   case S0: case S1: case S2: case S3:
 105   case S4: case S5: case S6: case S7:
 106   case S8: case S9: case S10: case S11:
 107   case S12: case S13: case S14: case S15:
 108   case S16: case S17: case S18: case S19:
 109   case S20: case S21: case S22: case S23:
 110   case S24: case S25: case S26: case S27:
 111   case S28: case S29: case S30: case S31:  {
 112     isSPVFP = true;
 113     switch (RegEnum) {
 114     default: return 0; // Avoid compile time warning.
 115     case S0: return 0;
 116     case S1: return 1;
 117     case S2: return 2;
 118     case S3: return 3;
 119     case S4: return 4;
 120     case S5: return 5;
 121     case S6: return 6;
 122     case S7: return 7;
 123     case S8: return 8;
 124     case S9: return 9;
 125     case S10: return 10;
 126     case S11: return 11;
 127     case S12: return 12;
 128     case S13: return 13;
 129     case S14: return 14;
 130     case S15: return 15;
 131     case S16: return 16;
 132     case S17: return 17;
 133     case S18: return 18;
 134     case S19: return 19;
 135     case S20: return 20;
 136     case S21: return 21;
 137     case S22: return 22;
 138     case S23: return 23;
 139     case S24: return 24;
 140     case S25: return 25;
 141     case S26: return 26;
 142     case S27: return 27;
 143     case S28: return 28;
 144     case S29: return 29;
 145     case S30: return 30;
 146     case S31: return 31;
 147     }
 148   }
 149   }
 150 }
 151
 152 ARMBaseRegisterInfo::ARMBaseRegisterInfo(const ARMBaseInstrInfo &tii,
 153                                          const ARMSubtarget &sti)
 154   : ARMGenRegisterInfo(ARM::ADJCALLSTACKDOWN, ARM::ADJCALLSTACKUP),
 155     TII(tii), STI(sti),
 156     FramePtr((STI.isTargetDarwin() || STI.isThumb()) ? ARM::R7 : ARM::R11) {
 157 }
 158
 159 unsigned ARMBaseRegisterInfo::
 160 getOpcode(int Op) const {
 161   return TII.getOpcode((ARMII::Op)Op);
 162 }
 163
 164 const unsigned*
 165 ARMBaseRegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
 166   static const unsigned CalleeSavedRegs[] = {
 167     ARM::LR, ARM::R11, ARM::R10, ARM::R9, ARM::R8,
 168     ARM::R7, ARM::R6,  ARM::R5,  ARM::R4,
 169
 170     ARM::D15, ARM::D14, ARM::D13, ARM::D12,
 171     ARM::D11, ARM::D10, ARM::D9,  ARM::D8,
 172     0
 173   };
 174
 175   static const unsigned DarwinCalleeSavedRegs[] = {
 176     // Darwin ABI deviates from ARM standard ABI. R9 is not a callee-saved
 177     // register.
 178     ARM::LR,  ARM::R7,  ARM::R6, ARM::R5, ARM::R4,
 179     ARM::R11, ARM::R10, ARM::R8,
 180
 181     ARM::D15, ARM::D14, ARM::D13, ARM::D12,
 182     ARM::D11, ARM::D10, ARM::D9,  ARM::D8,
 183     0
 184   };
 185   return STI.isTargetDarwin() ? DarwinCalleeSavedRegs : CalleeSavedRegs;
 186 }
 187
 188 const TargetRegisterClass* const *
 189 ARMBaseRegisterInfo::getCalleeSavedRegClasses(const MachineFunction *MF) const {
 190   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses[] = {
 191     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 192     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 193     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 194
 195     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 196     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 197     0
 198   };
 199
 200   static const TargetRegisterClass * const ThumbCalleeSavedRegClasses[] = {
 201     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 202     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::tGPRRegClass,
 203     &ARM::tGPRRegClass,&ARM::tGPRRegClass,&ARM::tGPRRegClass,
 204
 205     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 206     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 207     0
 208   };
 209
 210   static const TargetRegisterClass * const DarwinCalleeSavedRegClasses[] = {
 211     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 212     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 213     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 214
 215     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 216     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 217     0
 218   };
 219
 220   static const TargetRegisterClass * const DarwinThumbCalleeSavedRegClasses[] ={
 221     &ARM::GPRRegClass,  &ARM::tGPRRegClass, &ARM::tGPRRegClass,
 222     &ARM::tGPRRegClass, &ARM::tGPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 223     &ARM::GPRRegClass,  &ARM::GPRRegClass,
 224
 225     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 226     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 227     0
 228   };
 229
 230   if (STI.isThumb()) {
 231     return STI.isTargetDarwin()
 232       ? DarwinThumbCalleeSavedRegClasses : ThumbCalleeSavedRegClasses;
 233   }
 234   return STI.isTargetDarwin()
 235     ? DarwinCalleeSavedRegClasses : CalleeSavedRegClasses;
 236 }
 237
 238 BitVector ARMBaseRegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
 239   // FIXME: avoid re-calculating this everytime.
 240   BitVector Reserved(getNumRegs());
 241   Reserved.set(ARM::SP);
 242   Reserved.set(ARM::PC);
 243   if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF))
 244     Reserved.set(FramePtr);
 245   // Some targets reserve R9.
 246   if (STI.isR9Reserved())
 247     Reserved.set(ARM::R9);
 248   return Reserved;
 249 }
 250
 251 bool
 252 ARMBaseRegisterInfo::isReservedReg(const MachineFunction &MF, unsigned Reg) const {
 253   switch (Reg) {
 254   default: break;
 255   case ARM::SP:
 256   case ARM::PC:
 257     return true;
 258   case ARM::R7:
 259   case ARM::R11:
 260     if (FramePtr == Reg && (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF)))
 261       return true;
 262     break;
 263   case ARM::R9:
 264     return STI.isR9Reserved();
 265   }
 266
 267   return false;
 268 }
 269
 270 const TargetRegisterClass *ARMBaseRegisterInfo::getPointerRegClass() const {
 271   return &ARM::GPRRegClass;
 272 }
 273
 274 /// getAllocationOrder - Returns the register allocation order for a specified
 275 /// register class in the form of a pair of TargetRegisterClass iterators.
 276 std::pair<TargetRegisterClass::iterator,TargetRegisterClass::iterator>
 277 ARMBaseRegisterInfo::getAllocationOrder(const TargetRegisterClass *RC,
 278                                         unsigned HintType, unsigned HintReg,
 279                                         const MachineFunction &MF) const {
 280   // Alternative register allocation orders when favoring even / odd registers
 281   // of register pairs.
 282
 283   // No FP, R9 is available.
 284   static const unsigned GPREven1[] = {
 285     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8, ARM::R10,
 286     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7,
 287     ARM::R9, ARM::R11
 288   };
 289   static const unsigned GPROdd1[] = {
 290     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R7, ARM::R9, ARM::R11,
 291     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6,
 292     ARM::R8, ARM::R10
 293   };
 294
 295   // FP is R7, R9 is available.
 296   static const unsigned GPREven2[] = {
 297     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4,          ARM::R8, ARM::R10,
 298     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R6,
 299     ARM::R9, ARM::R11
 300   };
 301   static const unsigned GPROdd2[] = {
 302     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5,          ARM::R9, ARM::R11,
 303     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6,
 304     ARM::R8, ARM::R10
 305   };
 306
 307   // FP is R11, R9 is available.
 308   static const unsigned GPREven3[] = {
 309     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8,
 310     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7,
 311     ARM::R9
 312   };
 313   static const unsigned GPROdd3[] = {
 314     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R6, ARM::R9,
 315     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R7,
 316     ARM::R8
 317   };
 318
 319   // No FP, R9 is not available.
 320   static const unsigned GPREven4[] = {
 321     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6,          ARM::R10,
 322     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7, ARM::R8,
 323     ARM::R11
 324   };
 325   static const unsigned GPROdd4[] = {
 326     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R7,          ARM::R11,
 327     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8,
 328     ARM::R10
 329   };
 330
 331   // FP is R7, R9 is not available.
 332   static const unsigned GPREven5[] = {
 333     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4,                   ARM::R10,
 334     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R6, ARM::R8,
 335     ARM::R11
 336   };
 337   static const unsigned GPROdd5[] = {
 338     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5,                   ARM::R11,
 339     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8,
 340     ARM::R10
 341   };
 342
 343   // FP is R11, R9 is not available.
 344   static const unsigned GPREven6[] = {
 345     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6,
 346     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7, ARM::R8
 347   };
 348   static const unsigned GPROdd6[] = {
 349     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R7,
 350     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8
 351   };
 352
 353
 354   if (HintType == ARMRI::RegPairEven) {
 355     if (isPhysicalRegister(HintReg) && getRegisterPairEven(HintReg, MF) == 0)
 356       // It's no longer possible to fulfill this hint. Return the default
 357       // allocation order.
 358       return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
 359                             RC->allocation_order_end(MF));
 360
 361     if (!STI.isTargetDarwin() && !hasFP(MF)) {
 362       if (!STI.isR9Reserved())
 363         return std::make_pair(GPREven1,
 364                               GPREven1 + (sizeof(GPREven1)/sizeof(unsigned)));
 365       else
 366         return std::make_pair(GPREven4,
 367                               GPREven4 + (sizeof(GPREven4)/sizeof(unsigned)));
 368     } else if (FramePtr == ARM::R7) {
 369       if (!STI.isR9Reserved())
 370         return std::make_pair(GPREven2,
 371                               GPREven2 + (sizeof(GPREven2)/sizeof(unsigned)));
 372       else
 373         return std::make_pair(GPREven5,
 374                               GPREven5 + (sizeof(GPREven5)/sizeof(unsigned)));
 375     } else { // FramePtr == ARM::R11
 376       if (!STI.isR9Reserved())
 377         return std::make_pair(GPREven3,
 378                               GPREven3 + (sizeof(GPREven3)/sizeof(unsigned)));
 379       else
 380         return std::make_pair(GPREven6,
 381                               GPREven6 + (sizeof(GPREven6)/sizeof(unsigned)));
 382     }
 383   } else if (HintType == ARMRI::RegPairOdd) {
 384     if (isPhysicalRegister(HintReg) && getRegisterPairOdd(HintReg, MF) == 0)
 385       // It's no longer possible to fulfill this hint. Return the default
 386       // allocation order.
 387       return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
 388                             RC->allocation_order_end(MF));
 389
 390     if (!STI.isTargetDarwin() && !hasFP(MF)) {
 391       if (!STI.isR9Reserved())
 392         return std::make_pair(GPROdd1,
 393                               GPROdd1 + (sizeof(GPROdd1)/sizeof(unsigned)));
 394       else
 395         return std::make_pair(GPROdd4,
 396                               GPROdd4 + (sizeof(GPROdd4)/sizeof(unsigned)));
 397     } else if (FramePtr == ARM::R7) {
 398       if (!STI.isR9Reserved())
 399         return std::make_pair(GPROdd2,
 400                               GPROdd2 + (sizeof(GPROdd2)/sizeof(unsigned)));
 401       else
 402         return std::make_pair(GPROdd5,
 403                               GPROdd5 + (sizeof(GPROdd5)/sizeof(unsigned)));
 404     } else { // FramePtr == ARM::R11
 405       if (!STI.isR9Reserved())
 406         return std::make_pair(GPROdd3,
 407                               GPROdd3 + (sizeof(GPROdd3)/sizeof(unsigned)));
 408       else
 409         return std::make_pair(GPROdd6,
 410                               GPROdd6 + (sizeof(GPROdd6)/sizeof(unsigned)));
 411     }
 412   }
 413   return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
 414                         RC->allocation_order_end(MF));
 415 }
 416
 417 /// ResolveRegAllocHint - Resolves the specified register allocation hint
 418 /// to a physical register. Returns the physical register if it is successful.
 419 unsigned
 420 ARMBaseRegisterInfo::ResolveRegAllocHint(unsigned Type, unsigned Reg,
 421                                          const MachineFunction &MF) const {
 422   if (Reg == 0 || !isPhysicalRegister(Reg))
 423     return 0;
 424   if (Type == 0)
 425     return Reg;
 426   else if (Type == (unsigned)ARMRI::RegPairOdd)
 427     // Odd register.
 428     return getRegisterPairOdd(Reg, MF);
 429   else if (Type == (unsigned)ARMRI::RegPairEven)
 430     // Even register.
 431     return getRegisterPairEven(Reg, MF);
 432   return 0;
 433 }
 434
 435 void
 436 ARMBaseRegisterInfo::UpdateRegAllocHint(unsigned Reg, unsigned NewReg,
 437                                         MachineFunction &MF) const {
 438   MachineRegisterInfo *MRI = &MF.getRegInfo();
 439   std::pair<unsigned, unsigned> Hint = MRI->getRegAllocationHint(Reg);
 440   if ((Hint.first == (unsigned)ARMRI::RegPairOdd ||
 441        Hint.first == (unsigned)ARMRI::RegPairEven) &&
 442       Hint.second && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Hint.second)) {
 443     // If 'Reg' is one of the even / odd register pair and it's now changed
 444     // (e.g. coalesced) into a different register. The other register of the
 445     // pair allocation hint must be updated to reflect the relationship
 446     // change.
 447     unsigned OtherReg = Hint.second;
 448     Hint = MRI->getRegAllocationHint(OtherReg);
 449     if (Hint.second == Reg)
 450       // Make sure the pair has not already divorced.
 451       MRI->setRegAllocationHint(OtherReg, Hint.first, NewReg);
 452   }
 453 }
 454
 455 /// hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 456 /// pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas
 457 /// or if frame pointer elimination is disabled.
 458 ///
 459 bool ARMBaseRegisterInfo::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
 460   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 461   return (NoFramePointerElim ||
 462           MFI->hasVarSizedObjects() ||
 463           MFI->isFrameAddressTaken());
 464 }
 465
 466 static unsigned estimateStackSize(MachineFunction &MF, MachineFrameInfo *MFI) {
 467   const MachineFrameInfo *FFI = MF.getFrameInfo();
 468   int Offset = 0;
 469   for (int i = FFI->getObjectIndexBegin(); i != 0; ++i) {
 470     int FixedOff = -FFI->getObjectOffset(i);
 471     if (FixedOff > Offset) Offset = FixedOff;
 472   }
 473   for (unsigned i = 0, e = FFI->getObjectIndexEnd(); i != e; ++i) {
 474     if (FFI->isDeadObjectIndex(i))
 475       continue;
 476     Offset += FFI->getObjectSize(i);
 477     unsigned Align = FFI->getObjectAlignment(i);
 478     // Adjust to alignment boundary
 479     Offset = (Offset+Align-1)/Align*Align;
 480   }
 481   return (unsigned)Offset;
 482 }
 483
 484 void
 485 ARMBaseRegisterInfo::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
 486                                                           RegScavenger *RS) const {
 487   // This tells PEI to spill the FP as if it is any other callee-save register
 488   // to take advantage the eliminateFrameIndex machinery. This also ensures it
 489   // is spilled in the order specified by getCalleeSavedRegs() to make it easier
 490   // to combine multiple loads / stores.
 491   bool CanEliminateFrame = true;
 492   bool CS1Spilled = false;
 493   bool LRSpilled = false;
 494   unsigned NumGPRSpills = 0;
 495   SmallVector<unsigned, 4> UnspilledCS1GPRs;
 496   SmallVector<unsigned, 4> UnspilledCS2GPRs;
 497   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 498
 499   // Don't spill FP if the frame can be eliminated. This is determined
 500   // by scanning the callee-save registers to see if any is used.
 501   const unsigned *CSRegs = getCalleeSavedRegs();
 502   const TargetRegisterClass* const *CSRegClasses = getCalleeSavedRegClasses();
 503   for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i) {
 504     unsigned Reg = CSRegs[i];
 505     bool Spilled = false;
 506     if (MF.getRegInfo().isPhysRegUsed(Reg)) {
 507       AFI->setCSRegisterIsSpilled(Reg);
 508       Spilled = true;
 509       CanEliminateFrame = false;
 510     } else {
 511       // Check alias registers too.
 512       for (const unsigned *Aliases = getAliasSet(Reg); *Aliases; ++Aliases) {
 513         if (MF.getRegInfo().isPhysRegUsed(*Aliases)) {
 514           Spilled = true;
 515           CanEliminateFrame = false;
 516         }
 517       }
 518     }
 519
 520     if (CSRegClasses[i] == &ARM::GPRRegClass) {
 521       if (Spilled) {
 522         NumGPRSpills++;
 523
 524         if (!STI.isTargetDarwin()) {
 525           if (Reg == ARM::LR)
 526             LRSpilled = true;
 527           CS1Spilled = true;
 528           continue;
 529         }
 530
 531         // Keep track if LR and any of R4, R5, R6, and R7 is spilled.
 532         switch (Reg) {
 533         case ARM::LR:
 534           LRSpilled = true;
 535           // Fallthrough
 536         case ARM::R4:
 537         case ARM::R5:
 538         case ARM::R6:
 539         case ARM::R7:
 540           CS1Spilled = true;
 541           break;
 542         default:
 543           break;
 544         }
 545       } else {
 546         if (!STI.isTargetDarwin()) {
 547           UnspilledCS1GPRs.push_back(Reg);
 548           continue;
 549         }
 550
 551         switch (Reg) {
 552         case ARM::R4:
 553         case ARM::R5:
 554         case ARM::R6:
 555         case ARM::R7:
 556         case ARM::LR:
 557           UnspilledCS1GPRs.push_back(Reg);
 558           break;
 559         default:
 560           UnspilledCS2GPRs.push_back(Reg);
 561           break;
 562         }
 563       }
 564     }
 565   }
 566
 567   bool ForceLRSpill = false;
 568   if (!LRSpilled && AFI->isThumbFunction()) {
 569     unsigned FnSize = TII.GetFunctionSizeInBytes(MF);
 570     // Force LR to be spilled if the Thumb function size is > 2048. This enables
 571     // use of BL to implement far jump. If it turns out that it's not needed
 572     // then the branch fix up path will undo it.
 573     if (FnSize >= (1 << 11)) {
 574       CanEliminateFrame = false;
 575       ForceLRSpill = true;
 576     }
 577   }
 578
 579   bool ExtraCSSpill = false;
 580   if (!CanEliminateFrame || hasFP(MF)) {
 581     AFI->setHasStackFrame(true);
 582
 583     // If LR is not spilled, but at least one of R4, R5, R6, and R7 is spilled.
 584     // Spill LR as well so we can fold BX_RET to the registers restore (LDM).
 585     if (!LRSpilled && CS1Spilled) {
 586       MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(ARM::LR);
 587       AFI->setCSRegisterIsSpilled(ARM::LR);
 588       NumGPRSpills++;
 589       UnspilledCS1GPRs.erase(std::find(UnspilledCS1GPRs.begin(),
 590                                     UnspilledCS1GPRs.end(), (unsigned)ARM::LR));
 591       ForceLRSpill = false;
 592       ExtraCSSpill = true;
 593     }
 594
 595     // Darwin ABI requires FP to point to the stack slot that contains the
 596     // previous FP.
 597     if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF)) {
 598       MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(FramePtr);
 599       NumGPRSpills++;
 600     }
 601
 602     // If stack and double are 8-byte aligned and we are spilling an odd number
 603     // of GPRs. Spill one extra callee save GPR so we won't have to pad between
 604     // the integer and double callee save areas.
 605     unsigned TargetAlign = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 606     if (TargetAlign == 8 && (NumGPRSpills & 1)) {
 607       if (CS1Spilled && !UnspilledCS1GPRs.empty()) {
 608         for (unsigned i = 0, e = UnspilledCS1GPRs.size(); i != e; ++i) {
 609           unsigned Reg = UnspilledCS1GPRs[i];
 610           // Don't spiil high register if the function is thumb
 611           if (!AFI->isThumbFunction() ||
 612               isARMLowRegister(Reg) || Reg == ARM::LR) {
 613             MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(Reg);
 614             AFI->setCSRegisterIsSpilled(Reg);
 615             if (!isReservedReg(MF, Reg))
 616               ExtraCSSpill = true;
 617             break;
 618           }
 619         }
 620       } else if (!UnspilledCS2GPRs.empty() &&
 621                  !AFI->isThumbFunction()) {
 622         unsigned Reg = UnspilledCS2GPRs.front();
 623         MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(Reg);
 624         AFI->setCSRegisterIsSpilled(Reg);
 625         if (!isReservedReg(MF, Reg))
 626           ExtraCSSpill = true;
 627       }
 628     }
 629
 630     // Estimate if we might need to scavenge a register at some point in order
 631     // to materialize a stack offset. If so, either spill one additional
 632     // callee-saved register or reserve a special spill slot to facilitate
 633     // register scavenging.
 634     if (RS && !ExtraCSSpill && !AFI->isThumbFunction()) {
 635       MachineFrameInfo  *MFI = MF.getFrameInfo();
 636       unsigned Size = estimateStackSize(MF, MFI);
 637       unsigned Limit = (1 << 12) - 1;
 638       for (MachineFunction::iterator BB = MF.begin(),E = MF.end();BB != E; ++BB)
 639         for (MachineBasicBlock::iterator I= BB->begin(); I != BB->end(); ++I) {
 640           for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
 641             if (I->getOperand(i).isFI()) {
 642               unsigned Opcode = I->getOpcode();
 643               const TargetInstrDesc &Desc = TII.get(Opcode);
 644               unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
 645               if (AddrMode == ARMII::AddrMode3) {
 646                 Limit = (1 << 8) - 1;
 647                 goto DoneEstimating;
 648               } else if (AddrMode == ARMII::AddrMode5) {
 649                 unsigned ThisLimit = ((1 << 8) - 1) * 4;
 650                 if (ThisLimit < Limit)
 651                   Limit = ThisLimit;
 652               }
 653             }
 654         }
 655     DoneEstimating:
 656       if (Size >= Limit) {
 657         // If any non-reserved CS register isn't spilled, just spill one or two
 658         // extra. That should take care of it!
 659         unsigned NumExtras = TargetAlign / 4;
 660         SmallVector<unsigned, 2> Extras;
 661         while (NumExtras && !UnspilledCS1GPRs.empty()) {
 662           unsigned Reg = UnspilledCS1GPRs.back();
 663           UnspilledCS1GPRs.pop_back();
 664           if (!isReservedReg(MF, Reg)) {
 665             Extras.push_back(Reg);
 666             NumExtras--;
 667           }
 668         }
 669         while (NumExtras && !UnspilledCS2GPRs.empty()) {
 670           unsigned Reg = UnspilledCS2GPRs.back();
 671           UnspilledCS2GPRs.pop_back();
 672           if (!isReservedReg(MF, Reg)) {
 673             Extras.push_back(Reg);
 674             NumExtras--;
 675           }
 676         }
 677         if (Extras.size() && NumExtras == 0) {
 678           for (unsigned i = 0, e = Extras.size(); i != e; ++i) {
 679             MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(Extras[i]);
 680             AFI->setCSRegisterIsSpilled(Extras[i]);
 681           }
 682         } else {
 683           // Reserve a slot closest to SP or frame pointer.
 684           const TargetRegisterClass *RC = &ARM::GPRRegClass;
 685           RS->setScavengingFrameIndex(MFI->CreateStackObject(RC->getSize(),
 686                                                            RC->getAlignment()));
 687         }
 688       }
 689     }
 690   }
 691
 692   if (ForceLRSpill) {
 693     MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(ARM::LR);
 694     AFI->setCSRegisterIsSpilled(ARM::LR);
 695     AFI->setLRIsSpilledForFarJump(true);
 696   }
 697 }
 698
 699 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRARegister() const {
 700   return ARM::LR;
 701 }
 702
 703 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getFrameRegister(MachineFunction &MF) const {
 704   if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF))
 705     return FramePtr;
 706   return ARM::SP;
 707 }
 708
 709 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
 710   assert(0 && "What is the exception register");
 711   return 0;
 712 }
 713
 714 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
 715   assert(0 && "What is the exception handler register");
 716   return 0;
 717 }
 718
 719 int ARMBaseRegisterInfo::getDwarfRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const {
 720   return ARMGenRegisterInfo::getDwarfRegNumFull(RegNum, 0);
 721 }
 722
 723 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRegisterPairEven(unsigned Reg,
 724                                                const MachineFunction &MF) const {
 725   switch (Reg) {
 726   default: break;
 727   // Return 0 if either register of the pair is a special register.
 728   // So no R12, etc.
 729   case ARM::R1:
 730     return ARM::R0;
 731   case ARM::R3:
 732     // FIXME!
 733     return STI.isThumb() ? 0 : ARM::R2;
 734   case ARM::R5:
 735     return ARM::R4;
 736   case ARM::R7:
 737     return isReservedReg(MF, ARM::R7)  ? 0 : ARM::R6;
 738   case ARM::R9:
 739     return isReservedReg(MF, ARM::R9)  ? 0 :ARM::R8;
 740   case ARM::R11:
 741     return isReservedReg(MF, ARM::R11) ? 0 : ARM::R10;
 742
 743   case ARM::S1:
 744     return ARM::S0;
 745   case ARM::S3:
 746     return ARM::S2;
 747   case ARM::S5:
 748     return ARM::S4;
 749   case ARM::S7:
 750     return ARM::S6;
 751   case ARM::S9:
 752     return ARM::S8;
 753   case ARM::S11:
 754     return ARM::S10;
 755   case ARM::S13:
 756     return ARM::S12;
 757   case ARM::S15:
 758     return ARM::S14;
 759   case ARM::S17:
 760     return ARM::S16;
 761   case ARM::S19:
 762     return ARM::S18;
 763   case ARM::S21:
 764     return ARM::S20;
 765   case ARM::S23:
 766     return ARM::S22;
 767   case ARM::S25:
 768     return ARM::S24;
 769   case ARM::S27:
 770     return ARM::S26;
 771   case ARM::S29:
 772     return ARM::S28;
 773   case ARM::S31:
 774     return ARM::S30;
 775
 776   case ARM::D1:
 777     return ARM::D0;
 778   case ARM::D3:
 779     return ARM::D2;
 780   case ARM::D5:
 781     return ARM::D4;
 782   case ARM::D7:
 783     return ARM::D6;
 784   case ARM::D9:
 785     return ARM::D8;
 786   case ARM::D11:
 787     return ARM::D10;
 788   case ARM::D13:
 789     return ARM::D12;
 790   case ARM::D15:
 791     return ARM::D14;
 792   }
 793
 794   return 0;
 795 }
 796
 797 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRegisterPairOdd(unsigned Reg,
 798                                              const MachineFunction &MF) const {
 799   switch (Reg) {
 800   default: break;
 801   // Return 0 if either register of the pair is a special register.
 802   // So no R12, etc.
 803   case ARM::R0:
 804     return ARM::R1;
 805   case ARM::R2:
 806     // FIXME!
 807     return STI.isThumb() ? 0 : ARM::R3;
 808   case ARM::R4:
 809     return ARM::R5;
 810   case ARM::R6:
 811     return isReservedReg(MF, ARM::R7)  ? 0 : ARM::R7;
 812   case ARM::R8:
 813     return isReservedReg(MF, ARM::R9)  ? 0 :ARM::R9;
 814   case ARM::R10:
 815     return isReservedReg(MF, ARM::R11) ? 0 : ARM::R11;
 816
 817   case ARM::S0:
 818     return ARM::S1;
 819   case ARM::S2:
 820     return ARM::S3;
 821   case ARM::S4:
 822     return ARM::S5;
 823   case ARM::S6:
 824     return ARM::S7;
 825   case ARM::S8:
 826     return ARM::S9;
 827   case ARM::S10:
 828     return ARM::S11;
 829   case ARM::S12:
 830     return ARM::S13;
 831   case ARM::S14:
 832     return ARM::S15;
 833   case ARM::S16:
 834     return ARM::S17;
 835   case ARM::S18:
 836     return ARM::S19;
 837   case ARM::S20:
 838     return ARM::S21;
 839   case ARM::S22:
 840     return ARM::S23;
 841   case ARM::S24:
 842     return ARM::S25;
 843   case ARM::S26:
 844     return ARM::S27;
 845   case ARM::S28:
 846     return ARM::S29;
 847   case ARM::S30:
 848     return ARM::S31;
 849
 850   case ARM::D0:
 851     return ARM::D1;
 852   case ARM::D2:
 853     return ARM::D3;
 854   case ARM::D4:
 855     return ARM::D5;
 856   case ARM::D6:
 857     return ARM::D7;
 858   case ARM::D8:
 859     return ARM::D9;
 860   case ARM::D10:
 861     return ARM::D11;
 862   case ARM::D12:
 863     return ARM::D13;
 864   case ARM::D14:
 865     return ARM::D15;
 866   }
 867
 868   return 0;
 869 }
 870
 871
 872 static inline
 873 const MachineInstrBuilder &AddDefaultPred(const MachineInstrBuilder &MIB) {
 874   return MIB.addImm((int64_t)ARMCC::AL).addReg(0);
 875 }
 876
 877 static inline
 878 const MachineInstrBuilder &AddDefaultCC(const MachineInstrBuilder &MIB) {
 879   return MIB.addReg(0);
 880 }
 881
 882 /// emitLoadConstPool - Emits a load from constpool to materialize the
 883 /// specified immediate.
 884 void ARMBaseRegisterInfo::
 885 emitLoadConstPool(MachineBasicBlock &MBB,
 886                   MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 887                   DebugLoc dl,
 888                   unsigned DestReg, int Val,
 889                   ARMCC::CondCodes Pred,
 890                   unsigned PredReg) const {
 891   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 892   MachineConstantPool *ConstantPool = MF.getConstantPool();
 893   Constant *C = ConstantInt::get(Type::Int32Ty, Val);
 894   unsigned Idx = ConstantPool->getConstantPoolIndex(C, 4);
 895
 896   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::LDRcp), DestReg)
 897     .addConstantPoolIndex(Idx)
 898     .addReg(0).addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
 899 }
 900
 901 bool ARMBaseRegisterInfo::
 902 requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &MF) const {
 903   return true;
 904 }
 905
 906 // hasReservedCallFrame - Under normal circumstances, when a frame pointer is
 907 // not required, we reserve argument space for call sites in the function
 908 // immediately on entry to the current function. This eliminates the need for
 909 // add/sub sp brackets around call sites. Returns true if the call frame is
 910 // included as part of the stack frame.
 911 bool ARMBaseRegisterInfo::
 912 hasReservedCallFrame(MachineFunction &MF) const {
 913   const MachineFrameInfo *FFI = MF.getFrameInfo();
 914   unsigned CFSize = FFI->getMaxCallFrameSize();
 915   // It's not always a good idea to include the call frame as part of the
 916   // stack frame. ARM (especially Thumb) has small immediate offset to
 917   // address the stack frame. So a large call frame can cause poor codegen
 918   // and may even makes it impossible to scavenge a register.
 919   if (CFSize >= ((1 << 12) - 1) / 2)  // Half of imm12
 920     return false;
 921
 922   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
 923 }
 924
 925 /// emitARMRegPlusImmediate - Emits a series of instructions to materialize
 926 /// a destreg = basereg + immediate in ARM code.
 927 static
 928 void emitARMRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
 929                              MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 930                              unsigned DestReg, unsigned BaseReg, int NumBytes,
 931                              ARMCC::CondCodes Pred, unsigned PredReg,
 932                              const ARMBaseInstrInfo &TII,
 933                              DebugLoc dl) {
 934   bool isSub = NumBytes < 0;
 935   if (isSub) NumBytes = -NumBytes;
 936
 937   while (NumBytes) {
 938     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(NumBytes);
 939     unsigned ThisVal = NumBytes & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
 940     assert(ThisVal && "Didn't extract field correctly");
 941
 942     // We will handle these bits from offset, clear them.
 943     NumBytes &= ~ThisVal;
 944
 945     // Get the properly encoded SOImmVal field.
 946     int SOImmVal = ARM_AM::getSOImmVal(ThisVal);
 947     assert(SOImmVal != -1 && "Bit extraction didn't work?");
 948
 949     // Build the new ADD / SUB.
 950     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TII.getOpcode(isSub ? ARMII::SUBri : ARMII::ADDri)), DestReg)
 951       .addReg(BaseReg, RegState::Kill).addImm(SOImmVal)
 952       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0);
 953     BaseReg = DestReg;
 954   }
 955 }
 956
 957 static void
 958 emitSPUpdate(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 959              const ARMBaseInstrInfo &TII, DebugLoc dl,
 960              int NumBytes,
 961              ARMCC::CondCodes Pred = ARMCC::AL, unsigned PredReg = 0) {
 962   emitARMRegPlusImmediate(MBB, MBBI, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes,
 963                           Pred, PredReg, TII, dl);
 964 }
 965
 966 void ARMBaseRegisterInfo::
 967 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 968                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 969   if (!hasReservedCallFrame(MF)) {
 970     // If we have alloca, convert as follows:
 971     // ADJCALLSTACKDOWN -> sub, sp, sp, amount
 972     // ADJCALLSTACKUP   -> add, sp, sp, amount
 973     MachineInstr *Old = I;
 974     DebugLoc dl = Old->getDebugLoc();
 975     unsigned Amount = Old->getOperand(0).getImm();
 976     if (Amount != 0) {
 977       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
 978       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
 979       // alignment boundary.
 980       unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 981       Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
 982
 983       // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
 984       unsigned Opc = Old->getOpcode();
 985       ARMCC::CondCodes Pred = (ARMCC::CondCodes)Old->getOperand(1).getImm();
 986       if (Opc == ARM::ADJCALLSTACKDOWN || Opc == ARM::tADJCALLSTACKDOWN) {
 987         // Note: PredReg is operand 2 for ADJCALLSTACKDOWN.
 988         unsigned PredReg = Old->getOperand(2).getReg();
 989         emitSPUpdate(MBB, I, TII, dl, -Amount, Pred, PredReg);
 990       } else {
 991         // Note: PredReg is operand 3 for ADJCALLSTACKUP.
 992         unsigned PredReg = Old->getOperand(3).getReg();
 993         assert(Opc == ARM::ADJCALLSTACKUP || Opc == ARM::tADJCALLSTACKUP);
 994         emitSPUpdate(MBB, I, TII, dl, Amount, Pred, PredReg);
 995       }
 996     }
 997   }
 998   MBB.erase(I);
 999 }
1000
1001 /// findScratchRegister - Find a 'free' ARM register. If register scavenger
1002 /// is not being used, R12 is available. Otherwise, try for a call-clobbered
1003 /// register first and then a spilled callee-saved register if that fails.
1004 static
1005 unsigned findScratchRegister(RegScavenger *RS, const TargetRegisterClass *RC,
1006                              ARMFunctionInfo *AFI) {
1007   unsigned Reg = RS ? RS->FindUnusedReg(RC, true) : (unsigned) ARM::R12;
1008   assert (!AFI->isThumbFunction());
1009   if (Reg == 0)
1010     // Try a already spilled CS register.
1011     Reg = RS->FindUnusedReg(RC, AFI->getSpilledCSRegisters());
1012
1013   return Reg;
1014 }
1015
1016 void ARMBaseRegisterInfo::
1017 eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
1018                     int SPAdj, RegScavenger *RS) const{
1019   unsigned i = 0;
1020   MachineInstr &MI = *II;
1021   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
1022   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1023   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1024   DebugLoc dl = MI.getDebugLoc();
1025
1026   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
1027     ++i;
1028     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
1029   }
1030
1031   unsigned FrameReg = ARM::SP;
1032   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
1033   int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex) +
1034                MF.getFrameInfo()->getStackSize() + SPAdj;
1035
1036   if (AFI->isGPRCalleeSavedArea1Frame(FrameIndex))
1037     Offset -= AFI->getGPRCalleeSavedArea1Offset();
1038   else if (AFI->isGPRCalleeSavedArea2Frame(FrameIndex))
1039     Offset -= AFI->getGPRCalleeSavedArea2Offset();
1040   else if (AFI->isDPRCalleeSavedAreaFrame(FrameIndex))
1041     Offset -= AFI->getDPRCalleeSavedAreaOffset();
1042   else if (hasFP(MF)) {
1043     assert(SPAdj == 0 && "Unexpected");
1044     // There is alloca()'s in this function, must reference off the frame
1045     // pointer instead.
1046     FrameReg = getFrameRegister(MF);
1047     Offset -= AFI->getFramePtrSpillOffset();
1048   }
1049
1050   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
1051   const TargetInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
1052   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
1053   bool isSub = false;
1054
1055   // Memory operands in inline assembly always use AddrMode2.
1056   if (Opcode == ARM::INLINEASM)
1057     AddrMode = ARMII::AddrMode2;
1058
1059   if (Opcode == getOpcode(ARMII::ADDri)) {
1060     Offset += MI.getOperand(i+1).getImm();
1061     if (Offset == 0) {
1062       // Turn it into a move.
1063       MI.setDesc(TII.get(getOpcode(ARMII::MOVr)));
1064       MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1065       MI.RemoveOperand(i+1);
1066       return;
1067     } else if (Offset < 0) {
1068       Offset = -Offset;
1069       isSub = true;
1070       MI.setDesc(TII.get(getOpcode(ARMII::SUBri)));
1071     }
1072
1073     // Common case: small offset, fits into instruction.
1074     int ImmedOffset = ARM_AM::getSOImmVal(Offset);
1075     if (ImmedOffset != -1) {
1076       // Replace the FrameIndex with sp / fp
1077       MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1078       MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1079       return;
1080     }
1081
1082     // Otherwise, we fallback to common code below to form the imm offset with
1083     // a sequence of ADDri instructions.  First though, pull as much of the imm
1084     // into this ADDri as possible.
1085     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(Offset);
1086     unsigned ThisImmVal = Offset & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
1087
1088     // We will handle these bits from offset, clear them.
1089     Offset &= ~ThisImmVal;
1090
1091     // Get the properly encoded SOImmVal field.
1092     int ThisSOImmVal = ARM_AM::getSOImmVal(ThisImmVal);
1093     assert(ThisSOImmVal != -1 && "Bit extraction didn't work?");
1094     MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(ThisSOImmVal);
1095   } else {
1096     unsigned ImmIdx = 0;
1097     int InstrOffs = 0;
1098     unsigned NumBits = 0;
1099     unsigned Scale = 1;
1100     switch (AddrMode) {
1101     case ARMII::AddrMode2: {
1102       ImmIdx = i+2;
1103       InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1104       if (ARM_AM::getAM2Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1105         InstrOffs *= -1;
1106       NumBits = 12;
1107       break;
1108     }
1109     case ARMII::AddrMode3: {
1110       ImmIdx = i+2;
1111       InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1112       if (ARM_AM::getAM3Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1113         InstrOffs *= -1;
1114       NumBits = 8;
1115       break;
1116     }
1117     case ARMII::AddrMode5: {
1118       ImmIdx = i+1;
1119       InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1120       if (ARM_AM::getAM5Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1121         InstrOffs *= -1;
1122       NumBits = 8;
1123       Scale = 4;
1124       break;
1125     }
1126     default:
1127       LLVM_UNREACHABLE("Unsupported addressing mode!");
1128       break;
1129     }
1130
1131     Offset += InstrOffs * Scale;
1132     assert((Offset & (Scale-1)) == 0 && "Can't encode this offset!");
1133     if (Offset < 0) {
1134       Offset = -Offset;
1135       isSub = true;
1136     }
1137
1138     // Common case: small offset, fits into instruction.
1139     MachineOperand &ImmOp = MI.getOperand(ImmIdx);
1140     int ImmedOffset = Offset / Scale;
1141     unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
1142     if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale) {
1143       // Replace the FrameIndex with sp
1144       MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1145       if (isSub)
1146         ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1147       ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1148       return;
1149     }
1150
1151     // Otherwise, it didn't fit. Pull in what we can to simplify the immed.
1152     ImmedOffset = ImmedOffset & Mask;
1153     if (isSub)
1154       ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1155     ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1156     Offset &= ~(Mask*Scale);
1157   }
1158
1159   // If we get here, the immediate doesn't fit into the instruction.  We folded
1160   // as much as possible above, handle the rest, providing a register that is
1161   // SP+LargeImm.
1162   assert(Offset && "This code isn't needed if offset already handled!");
1163
1164   // Insert a set of r12 with the full address: r12 = sp + offset
1165   // If the offset we have is too large to fit into the instruction, we need
1166   // to form it with a series of ADDri's.  Do this by taking 8-bit chunks
1167   // out of 'Offset'.
1168   unsigned ScratchReg = findScratchRegister(RS, &ARM::GPRRegClass, AFI);
1169   if (ScratchReg == 0)
1170     // No register is "free". Scavenge a register.
1171     ScratchReg = RS->scavengeRegister(&ARM::GPRRegClass, II, SPAdj);
1172   int PIdx = MI.findFirstPredOperandIdx();
1173   ARMCC::CondCodes Pred = (PIdx == -1)
1174     ? ARMCC::AL : (ARMCC::CondCodes)MI.getOperand(PIdx).getImm();
1175   unsigned PredReg = (PIdx == -1) ? 0 : MI.getOperand(PIdx+1).getReg();
1176   emitARMRegPlusImmediate(MBB, II, ScratchReg, FrameReg,
1177                           isSub ? -Offset : Offset, Pred, PredReg, TII, dl);
1178   MI.getOperand(i).ChangeToRegister(ScratchReg, false, false, true);
1179 }
1180
1181 /// Move iterator pass the next bunch of callee save load / store ops for
1182 /// the particular spill area (1: integer area 1, 2: integer area 2,
1183 /// 3: fp area, 0: don't care).
1184 static void movePastCSLoadStoreOps(MachineBasicBlock &MBB,
1185                                    MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
1186                                    int Opc, unsigned Area,
1187                                    const ARMSubtarget &STI) {
1188   while (MBBI != MBB.end() &&
1189          MBBI->getOpcode() == Opc && MBBI->getOperand(1).isFI()) {
1190     if (Area != 0) {
1191       bool Done = false;
1192       unsigned Category = 0;
1193       switch (MBBI->getOperand(0).getReg()) {
1194       case ARM::R4:  case ARM::R5:  case ARM::R6: case ARM::R7:
1195       case ARM::LR:
1196         Category = 1;
1197         break;
1198       case ARM::R8:  case ARM::R9:  case ARM::R10: case ARM::R11:
1199         Category = STI.isTargetDarwin() ? 2 : 1;
1200         break;
1201       case ARM::D8:  case ARM::D9:  case ARM::D10: case ARM::D11:
1202       case ARM::D12: case ARM::D13: case ARM::D14: case ARM::D15:
1203         Category = 3;
1204         break;
1205       default:
1206         Done = true;
1207         break;
1208       }
1209       if (Done || Category != Area)
1210         break;
1211     }
1212
1213     ++MBBI;
1214   }
1215 }
1216
1217 void ARMBaseRegisterInfo::
1218 emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
1219   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
1220   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
1221   MachineFrameInfo  *MFI = MF.getFrameInfo();
1222   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1223   unsigned VARegSaveSize = AFI->getVarArgsRegSaveSize();
1224   unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
1225   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
1226   DebugLoc dl = (MBBI != MBB.end() ?
1227                  MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc::getUnknownLoc());
1228
1229   // Determine the sizes of each callee-save spill areas and record which frame
1230   // belongs to which callee-save spill areas.
1231   unsigned GPRCS1Size = 0, GPRCS2Size = 0, DPRCSSize = 0;
1232   int FramePtrSpillFI = 0;
1233
1234   if (VARegSaveSize)
1235     emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, -VARegSaveSize);
1236
1237   if (!AFI->hasStackFrame()) {
1238     if (NumBytes != 0)
1239       emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, -NumBytes);
1240     return;
1241   }
1242
1243   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
1244     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
1245     int FI = CSI[i].getFrameIdx();
1246     switch (Reg) {
1247     case ARM::R4:
1248     case ARM::R5:
1249     case ARM::R6:
1250     case ARM::R7:
1251     case ARM::LR:
1252       if (Reg == FramePtr)
1253         FramePtrSpillFI = FI;
1254       AFI->addGPRCalleeSavedArea1Frame(FI);
1255       GPRCS1Size += 4;
1256       break;
1257     case ARM::R8:
1258     case ARM::R9:
1259     case ARM::R10:
1260     case ARM::R11:
1261       if (Reg == FramePtr)
1262         FramePtrSpillFI = FI;
1263       if (STI.isTargetDarwin()) {
1264         AFI->addGPRCalleeSavedArea2Frame(FI);
1265         GPRCS2Size += 4;
1266       } else {
1267         AFI->addGPRCalleeSavedArea1Frame(FI);
1268         GPRCS1Size += 4;
1269       }
1270       break;
1271     default:
1272       AFI->addDPRCalleeSavedAreaFrame(FI);
1273       DPRCSSize += 8;
1274     }
1275   }
1276
1277   // Build the new SUBri to adjust SP for integer callee-save spill area 1.
1278   emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, -GPRCS1Size);
1279   movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, getOpcode(ARMII::STR), 1, STI);
1280
1281   // Darwin ABI requires FP to point to the stack slot that contains the
1282   // previous FP.
1283   if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF)) {
1284     MachineInstrBuilder MIB =
1285       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(getOpcode(ARMII::ADDri)), FramePtr)
1286       .addFrameIndex(FramePtrSpillFI).addImm(0);
1287     AddDefaultCC(AddDefaultPred(MIB));
1288   }
1289
1290   // Build the new SUBri to adjust SP for integer callee-save spill area 2.
1291   emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, -GPRCS2Size);
1292
1293   // Build the new SUBri to adjust SP for FP callee-save spill area.
1294   movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, getOpcode(ARMII::STR), 2, STI);
1295   emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, -DPRCSSize);
1296
1297   // Determine starting offsets of spill areas.
1298   unsigned DPRCSOffset  = NumBytes - (GPRCS1Size + GPRCS2Size + DPRCSSize);
1299   unsigned GPRCS2Offset = DPRCSOffset + DPRCSSize;
1300   unsigned GPRCS1Offset = GPRCS2Offset + GPRCS2Size;
1301   AFI->setFramePtrSpillOffset(MFI->getObjectOffset(FramePtrSpillFI) + NumBytes);
1302   AFI->setGPRCalleeSavedArea1Offset(GPRCS1Offset);
1303   AFI->setGPRCalleeSavedArea2Offset(GPRCS2Offset);
1304   AFI->setDPRCalleeSavedAreaOffset(DPRCSOffset);
1305
1306   NumBytes = DPRCSOffset;
1307   if (NumBytes) {
1308     // Insert it after all the callee-save spills.
1309     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, getOpcode(ARMII::FSTD), 3, STI);
1310     emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, -NumBytes);
1311   }
1312
1313   if (STI.isTargetELF() && hasFP(MF)) {
1314     MFI->setOffsetAdjustment(MFI->getOffsetAdjustment() -
1315                              AFI->getFramePtrSpillOffset());
1316   }
1317
1318   AFI->setGPRCalleeSavedArea1Size(GPRCS1Size);
1319   AFI->setGPRCalleeSavedArea2Size(GPRCS2Size);
1320   AFI->setDPRCalleeSavedAreaSize(DPRCSSize);
1321 }
1322
1323 static bool isCalleeSavedRegister(unsigned Reg, const unsigned *CSRegs) {
1324   for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i)
1325     if (Reg == CSRegs[i])
1326       return true;
1327   return false;
1328 }
1329
1330 static bool isCSRestore(MachineInstr *MI,
1331                         const ARMBaseInstrInfo &TII,
1332                         const unsigned *CSRegs) {
1333   return ((MI->getOpcode() == (int)TII.getOpcode(ARMII::FLDD) ||
1334            MI->getOpcode() == (int)TII.getOpcode(ARMII::LDR)) &&
1335           MI->getOperand(1).isFI() &&
1336           isCalleeSavedRegister(MI->getOperand(0).getReg(), CSRegs));
1337 }
1338
1339 void ARMBaseRegisterInfo::
1340 emitEpilogue(MachineFunction &MF,
1341              MachineBasicBlock &MBB) const {
1342   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
1343   assert(MBBI->getOpcode() == (int)getOpcode(ARMII::BX_RET) &&
1344          "Can only insert epilog into returning blocks");
1345   DebugLoc dl = MBBI->getDebugLoc();
1346   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1347   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1348   unsigned VARegSaveSize = AFI->getVarArgsRegSaveSize();
1349   int NumBytes = (int)MFI->getStackSize();
1350
1351   if (!AFI->hasStackFrame()) {
1352     if (NumBytes != 0)
1353       emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, NumBytes);
1354   } else {
1355     // Unwind MBBI to point to first LDR / FLDD.
1356     const unsigned *CSRegs = getCalleeSavedRegs();
1357     if (MBBI != MBB.begin()) {
1358       do
1359         --MBBI;
1360       while (MBBI != MBB.begin() && isCSRestore(MBBI, TII, CSRegs));
1361       if (!isCSRestore(MBBI, TII, CSRegs))
1362         ++MBBI;
1363     }
1364
1365     // Move SP to start of FP callee save spill area.
1366     NumBytes -= (AFI->getGPRCalleeSavedArea1Size() +
1367                  AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size() +
1368                  AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize());
1369
1370     // Darwin ABI requires FP to point to the stack slot that contains the
1371     // previous FP.
1372     if ((STI.isTargetDarwin() && NumBytes) || hasFP(MF)) {
1373       NumBytes = AFI->getFramePtrSpillOffset() - NumBytes;
1374       // Reset SP based on frame pointer only if the stack frame extends beyond
1375       // frame pointer stack slot or target is ELF and the function has FP.
1376       if (AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size() ||
1377           AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize()  ||
1378           AFI->getDPRCalleeSavedAreaOffset()||
1379           hasFP(MF)) {
1380         if (NumBytes)
1381           BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(getOpcode(ARMII::SUBri)), ARM::SP).addReg(FramePtr)
1382             .addImm(NumBytes)
1383             .addImm((unsigned)ARMCC::AL).addReg(0).addReg(0);
1384         else
1385           BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(getOpcode(ARMII::MOVr)), ARM::SP).addReg(FramePtr)
1386             .addImm((unsigned)ARMCC::AL).addReg(0).addReg(0);
1387       }
1388     } else if (NumBytes) {
1389       emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, NumBytes);
1390     }
1391
1392     // Move SP to start of integer callee save spill area 2.
1393     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, getOpcode(ARMII::FLDD), 3, STI);
1394     emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize());
1395
1396     // Move SP to start of integer callee save spill area 1.
1397     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, getOpcode(ARMII::LDR), 2, STI);
1398     emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size());
1399
1400     // Move SP to SP upon entry to the function.
1401     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, getOpcode(ARMII::LDR), 1, STI);
1402     emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, AFI->getGPRCalleeSavedArea1Size());
1403   }
1404
1405   if (VARegSaveSize)
1406     emitSPUpdate(MBB, MBBI, TII, dl, VARegSaveSize);
1407
1408 }
1409
1410 #include "ARMGenRegisterInfo.inc"