lib/Target/ARM/ARMCodeEmitter.cpp

   1 //===-- ARM/ARMCodeEmitter.cpp - Convert ARM code to machine code ---------===//
   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 pass that transforms the ARM machine instructions into
  11 // relocatable machine code.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #define DEBUG_TYPE "jit"
  16 #include "ARM.h"
  17 #include "ARMAddressingModes.h"
  18 #include "ARMConstantPoolValue.h"
  19 #include "ARMInstrInfo.h"
  20 #include "ARMRelocations.h"
  21 #include "ARMSubtarget.h"
  22 #include "ARMTargetMachine.h"
  23 #include "llvm/Constants.h"
  24 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  25 #include "llvm/Function.h"
  26 #include "llvm/PassManager.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/JITCodeEmitter.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/ObjectCodeEmitter.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
  33 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
  34 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  35 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  36 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  37 #include "llvm/Support/Debug.h"
  38 #ifndef NDEBUG
  39 #include <iomanip>
  40 #endif
  41 using namespace llvm;
  42
  43 STATISTIC(NumEmitted, "Number of machine instructions emitted");
  44
  45 namespace {
  46
  47   class ARMCodeEmitter {
  48   public:
  49     /// getBinaryCodeForInstr - This function, generated by the
  50     /// CodeEmitterGenerator using TableGen, produces the binary encoding for
  51     /// machine instructions.
  52     unsigned getBinaryCodeForInstr(const MachineInstr &MI);
  53   };
  54
  55   template<class CodeEmitter>
  56   class VISIBILITY_HIDDEN Emitter : public MachineFunctionPass,
  57                                     public ARMCodeEmitter {
  58     ARMJITInfo                *JTI;
  59     const ARMInstrInfo        *II;
  60     const TargetData          *TD;
  61     TargetMachine             &TM;
  62     CodeEmitter               &MCE;
  63     const std::vector<MachineConstantPoolEntry> *MCPEs;
  64     const std::vector<MachineJumpTableEntry> *MJTEs;
  65     bool IsPIC;
  66
  67   public:
  68     static char ID;
  69     explicit Emitter(TargetMachine &tm, CodeEmitter &mce)
  70       : MachineFunctionPass(&ID), JTI(0), II(0), TD(0), TM(tm),
  71       MCE(mce), MCPEs(0), MJTEs(0),
  72       IsPIC(TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_) {}
  73     Emitter(TargetMachine &tm, CodeEmitter &mce,
  74             const ARMInstrInfo &ii, const TargetData &td)
  75       : MachineFunctionPass(&ID), JTI(0), II(&ii), TD(&td), TM(tm),
  76       MCE(mce), MCPEs(0), MJTEs(0),
  77       IsPIC(TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_) {}
  78
  79     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
  80
  81     virtual const char *getPassName() const {
  82       return "ARM Machine Code Emitter";
  83     }
  84
  85     void emitInstruction(const MachineInstr &MI);
  86
  87   private:
  88
  89     void emitWordLE(unsigned Binary);
  90
  91     void emitDWordLE(uint64_t Binary);
  92
  93     void emitConstPoolInstruction(const MachineInstr &MI);
  94
  95     void emitMOVi2piecesInstruction(const MachineInstr &MI);
  96
  97     void emitLEApcrelJTInstruction(const MachineInstr &MI);
  98
  99     void emitPseudoMoveInstruction(const MachineInstr &MI);
 100
 101     void addPCLabel(unsigned LabelID);
 102
 103     void emitPseudoInstruction(const MachineInstr &MI);
 104
 105     unsigned getMachineSoRegOpValue(const MachineInstr &MI,
 106                                     const TargetInstrDesc &TID,
 107                                     const MachineOperand &MO,
 108                                     unsigned OpIdx);
 109
 110     unsigned getMachineSoImmOpValue(unsigned SoImm);
 111
 112     unsigned getAddrModeSBit(const MachineInstr &MI,
 113                              const TargetInstrDesc &TID) const;
 114
 115     void emitDataProcessingInstruction(const MachineInstr &MI,
 116                                        unsigned ImplicitRd = 0,
 117                                        unsigned ImplicitRn = 0);
 118
 119     void emitLoadStoreInstruction(const MachineInstr &MI,
 120                                   unsigned ImplicitRd = 0,
 121                                   unsigned ImplicitRn = 0);
 122
 123     void emitMiscLoadStoreInstruction(const MachineInstr &MI,
 124                                       unsigned ImplicitRn = 0);
 125
 126     void emitLoadStoreMultipleInstruction(const MachineInstr &MI);
 127
 128     void emitMulFrmInstruction(const MachineInstr &MI);
 129
 130     void emitExtendInstruction(const MachineInstr &MI);
 131
 132     void emitMiscArithInstruction(const MachineInstr &MI);
 133
 134     void emitBranchInstruction(const MachineInstr &MI);
 135
 136     void emitInlineJumpTable(unsigned JTIndex);
 137
 138     void emitMiscBranchInstruction(const MachineInstr &MI);
 139
 140     void emitVFPArithInstruction(const MachineInstr &MI);
 141
 142     void emitVFPConversionInstruction(const MachineInstr &MI);
 143
 144     void emitVFPLoadStoreInstruction(const MachineInstr &MI);
 145
 146     void emitVFPLoadStoreMultipleInstruction(const MachineInstr &MI);
 147
 148     void emitMiscInstruction(const MachineInstr &MI);
 149
 150     /// getMachineOpValue - Return binary encoding of operand. If the machine
 151     /// operand requires relocation, record the relocation and return zero.
 152     unsigned getMachineOpValue(const MachineInstr &MI,const MachineOperand &MO);
 153     unsigned getMachineOpValue(const MachineInstr &MI, unsigned OpIdx) {
 154       return getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(OpIdx));
 155     }
 156
 157     /// getShiftOp - Return the shift opcode (bit[6:5]) of the immediate value.
 158     ///
 159     unsigned getShiftOp(unsigned Imm) const ;
 160
 161     /// Routines that handle operands which add machine relocations which are
 162     /// fixed up by the relocation stage.
 163     void emitGlobalAddress(GlobalValue *GV, unsigned Reloc,
 164                            bool NeedStub, intptr_t ACPV = 0);
 165     void emitExternalSymbolAddress(const char *ES, unsigned Reloc);
 166     void emitConstPoolAddress(unsigned CPI, unsigned Reloc);
 167     void emitJumpTableAddress(unsigned JTIndex, unsigned Reloc);
 168     void emitMachineBasicBlock(MachineBasicBlock *BB, unsigned Reloc,
 169                                intptr_t JTBase = 0);
 170   };
 171   template <class CodeEmitter>
 172   char Emitter<CodeEmitter>::ID = 0;
 173 }
 174
 175 /// createARMCodeEmitterPass - Return a pass that emits the collected ARM code
 176 /// to the specified MCE object.
 177
 178 FunctionPass *llvm::createARMCodeEmitterPass(ARMBaseTargetMachine &TM,
 179                                              MachineCodeEmitter &MCE) {
 180   return new Emitter<MachineCodeEmitter>(TM, MCE);
 181 }
 182 FunctionPass *llvm::createARMJITCodeEmitterPass(ARMBaseTargetMachine &TM,
 183                                                 JITCodeEmitter &JCE) {
 184   return new Emitter<JITCodeEmitter>(TM, JCE);
 185 }
 186 FunctionPass *llvm::createARMObjectCodeEmitterPass(ARMBaseTargetMachine &TM,
 187                                                    ObjectCodeEmitter &OCE) {
 188   return new Emitter<ObjectCodeEmitter>(TM, OCE);
 189 }
 190
 191 template<class CodeEmitter>
 192 bool Emitter<CodeEmitter>::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 193   assert((MF.getTarget().getRelocationModel() != Reloc::Default ||
 194           MF.getTarget().getRelocationModel() != Reloc::Static) &&
 195          "JIT relocation model must be set to static or default!");
 196   II = ((ARMTargetMachine&)MF.getTarget()).getInstrInfo();
 197   TD = ((ARMTargetMachine&)MF.getTarget()).getTargetData();
 198   JTI = ((ARMTargetMachine&)MF.getTarget()).getJITInfo();
 199   MCPEs = &MF.getConstantPool()->getConstants();
 200   MJTEs = &MF.getJumpTableInfo()->getJumpTables();
 201   IsPIC = TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_;
 202   JTI->Initialize(MF, IsPIC);
 203
 204   do {
 205     DOUT << "JITTing function '" << MF.getFunction()->getName() << "'\n";
 206     MCE.startFunction(MF);
 207     for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end();
 208          MBB != E; ++MBB) {
 209       MCE.StartMachineBasicBlock(MBB);
 210       for (MachineBasicBlock::const_iterator I = MBB->begin(), E = MBB->end();
 211            I != E; ++I)
 212         emitInstruction(*I);
 213     }
 214   } while (MCE.finishFunction(MF));
 215
 216   return false;
 217 }
 218
 219 /// getShiftOp - Return the shift opcode (bit[6:5]) of the immediate value.
 220 ///
 221 template<class CodeEmitter>
 222 unsigned Emitter<CodeEmitter>::getShiftOp(unsigned Imm) const {
 223   switch (ARM_AM::getAM2ShiftOpc(Imm)) {
 224   default: assert(0 && "Unknown shift opc!");
 225   case ARM_AM::asr: return 2;
 226   case ARM_AM::lsl: return 0;
 227   case ARM_AM::lsr: return 1;
 228   case ARM_AM::ror:
 229   case ARM_AM::rrx: return 3;
 230   }
 231   return 0;
 232 }
 233
 234 /// getMachineOpValue - Return binary encoding of operand. If the machine
 235 /// operand requires relocation, record the relocation and return zero.
 236 template<class CodeEmitter>
 237 unsigned Emitter<CodeEmitter>::getMachineOpValue(const MachineInstr &MI,
 238                                                  const MachineOperand &MO) {
 239   if (MO.isReg())
 240     return ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(MO.getReg());
 241   else if (MO.isImm())
 242     return static_cast<unsigned>(MO.getImm());
 243   else if (MO.isGlobal())
 244     emitGlobalAddress(MO.getGlobal(), ARM::reloc_arm_branch, true);
 245   else if (MO.isSymbol())
 246     emitExternalSymbolAddress(MO.getSymbolName(), ARM::reloc_arm_branch);
 247   else if (MO.isCPI()) {
 248     const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
 249     // For VFP load, the immediate offset is multiplied by 4.
 250     unsigned Reloc =  ((TID.TSFlags & ARMII::FormMask) == ARMII::VFPLdStFrm)
 251       ? ARM::reloc_arm_vfp_cp_entry : ARM::reloc_arm_cp_entry;
 252     emitConstPoolAddress(MO.getIndex(), Reloc);
 253   } else if (MO.isJTI())
 254     emitJumpTableAddress(MO.getIndex(), ARM::reloc_arm_relative);
 255   else if (MO.isMBB())
 256     emitMachineBasicBlock(MO.getMBB(), ARM::reloc_arm_branch);
 257   else {
 258     cerr << "ERROR: Unknown type of MachineOperand: " << MO << "\n";
 259     abort();
 260   }
 261   return 0;
 262 }
 263
 264 /// emitGlobalAddress - Emit the specified address to the code stream.
 265 ///
 266 template<class CodeEmitter>
 267 void Emitter<CodeEmitter>::emitGlobalAddress(GlobalValue *GV, unsigned Reloc,
 268                                              bool NeedStub, intptr_t ACPV) {
 269   MCE.addRelocation(MachineRelocation::getGV(MCE.getCurrentPCOffset(), Reloc,
 270                                              GV, ACPV, NeedStub));
 271 }
 272
 273 /// emitExternalSymbolAddress - Arrange for the address of an external symbol to
 274 /// be emitted to the current location in the function, and allow it to be PC
 275 /// relative.
 276 template<class CodeEmitter>
 277 void Emitter<CodeEmitter>::emitExternalSymbolAddress(const char *ES,
 278                                                      unsigned Reloc) {
 279   MCE.addRelocation(MachineRelocation::getExtSym(MCE.getCurrentPCOffset(),
 280                                                  Reloc, ES));
 281 }
 282
 283 /// emitConstPoolAddress - Arrange for the address of an constant pool
 284 /// to be emitted to the current location in the function, and allow it to be PC
 285 /// relative.
 286 template<class CodeEmitter>
 287 void Emitter<CodeEmitter>::emitConstPoolAddress(unsigned CPI,
 288                                                 unsigned Reloc) {
 289   // Tell JIT emitter we'll resolve the address.
 290   MCE.addRelocation(MachineRelocation::getConstPool(MCE.getCurrentPCOffset(),
 291                                                     Reloc, CPI, 0, true));
 292 }
 293
 294 /// emitJumpTableAddress - Arrange for the address of a jump table to
 295 /// be emitted to the current location in the function, and allow it to be PC
 296 /// relative.
 297 template<class CodeEmitter>
 298 void Emitter<CodeEmitter>::emitJumpTableAddress(unsigned JTIndex,
 299                                                 unsigned Reloc) {
 300   MCE.addRelocation(MachineRelocation::getJumpTable(MCE.getCurrentPCOffset(),
 301                                                     Reloc, JTIndex, 0, true));
 302 }
 303
 304 /// emitMachineBasicBlock - Emit the specified address basic block.
 305 template<class CodeEmitter>
 306 void Emitter<CodeEmitter>::emitMachineBasicBlock(MachineBasicBlock *BB,
 307                                               unsigned Reloc, intptr_t JTBase) {
 308   MCE.addRelocation(MachineRelocation::getBB(MCE.getCurrentPCOffset(),
 309                                              Reloc, BB, JTBase));
 310 }
 311
 312 template<class CodeEmitter>
 313 void Emitter<CodeEmitter>::emitWordLE(unsigned Binary) {
 314 #ifndef NDEBUG
 315   DOUT << "  0x" << std::hex << std::setw(8) << std::setfill('0')
 316        << Binary << std::dec << "\n";
 317 #endif
 318   MCE.emitWordLE(Binary);
 319 }
 320
 321 template<class CodeEmitter>
 322 void Emitter<CodeEmitter>::emitDWordLE(uint64_t Binary) {
 323 #ifndef NDEBUG
 324   DOUT << "  0x" << std::hex << std::setw(8) << std::setfill('0')
 325        << (unsigned)Binary << std::dec << "\n";
 326   DOUT << "  0x" << std::hex << std::setw(8) << std::setfill('0')
 327        << (unsigned)(Binary >> 32) << std::dec << "\n";
 328 #endif
 329   MCE.emitDWordLE(Binary);
 330 }
 331
 332 template<class CodeEmitter>
 333 void Emitter<CodeEmitter>::emitInstruction(const MachineInstr &MI) {
 334   DOUT << "JIT: " << (void*)MCE.getCurrentPCValue() << ":\t" << MI;
 335
 336   NumEmitted++;  // Keep track of the # of mi's emitted
 337   switch (MI.getDesc().TSFlags & ARMII::FormMask) {
 338   default: {
 339     assert(0 && "Unhandled instruction encoding format!");
 340     break;
 341   }
 342   case ARMII::Pseudo:
 343     emitPseudoInstruction(MI);
 344     break;
 345   case ARMII::DPFrm:
 346   case ARMII::DPSoRegFrm:
 347     emitDataProcessingInstruction(MI);
 348     break;
 349   case ARMII::LdFrm:
 350   case ARMII::StFrm:
 351     emitLoadStoreInstruction(MI);
 352     break;
 353   case ARMII::LdMiscFrm:
 354   case ARMII::StMiscFrm:
 355     emitMiscLoadStoreInstruction(MI);
 356     break;
 357   case ARMII::LdStMulFrm:
 358     emitLoadStoreMultipleInstruction(MI);
 359     break;
 360   case ARMII::MulFrm:
 361     emitMulFrmInstruction(MI);
 362     break;
 363   case ARMII::ExtFrm:
 364     emitExtendInstruction(MI);
 365     break;
 366   case ARMII::ArithMiscFrm:
 367     emitMiscArithInstruction(MI);
 368     break;
 369   case ARMII::BrFrm:
 370     emitBranchInstruction(MI);
 371     break;
 372   case ARMII::BrMiscFrm:
 373     emitMiscBranchInstruction(MI);
 374     break;
 375   // VFP instructions.
 376   case ARMII::VFPUnaryFrm:
 377   case ARMII::VFPBinaryFrm:
 378     emitVFPArithInstruction(MI);
 379     break;
 380   case ARMII::VFPConv1Frm:
 381   case ARMII::VFPConv2Frm:
 382   case ARMII::VFPConv3Frm:
 383   case ARMII::VFPConv4Frm:
 384   case ARMII::VFPConv5Frm:
 385     emitVFPConversionInstruction(MI);
 386     break;
 387   case ARMII::VFPLdStFrm:
 388     emitVFPLoadStoreInstruction(MI);
 389     break;
 390   case ARMII::VFPLdStMulFrm:
 391     emitVFPLoadStoreMultipleInstruction(MI);
 392     break;
 393   case ARMII::VFPMiscFrm:
 394     emitMiscInstruction(MI);
 395     break;
 396   }
 397 }
 398
 399 template<class CodeEmitter>
 400 void Emitter<CodeEmitter>::emitConstPoolInstruction(const MachineInstr &MI) {
 401   unsigned CPI = MI.getOperand(0).getImm();       // CP instruction index.
 402   unsigned CPIndex = MI.getOperand(1).getIndex(); // Actual cp entry index.
 403   const MachineConstantPoolEntry &MCPE = (*MCPEs)[CPIndex];
 404
 405   // Remember the CONSTPOOL_ENTRY address for later relocation.
 406   JTI->addConstantPoolEntryAddr(CPI, MCE.getCurrentPCValue());
 407
 408   // Emit constpool island entry. In most cases, the actual values will be
 409   // resolved and relocated after code emission.
 410   if (MCPE.isMachineConstantPoolEntry()) {
 411     ARMConstantPoolValue *ACPV =
 412       static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE.Val.MachineCPVal);
 413
 414     DOUT << "  ** ARM constant pool #" << CPI << " @ "
 415          << (void*)MCE.getCurrentPCValue() << " " << *ACPV << '\n';
 416
 417     GlobalValue *GV = ACPV->getGV();
 418     if (GV) {
 419       assert(!ACPV->isStub() && "Don't know how to deal this yet!");
 420       if (ACPV->isNonLazyPointer())
 421         MCE.addRelocation(MachineRelocation::getIndirectSymbol(
 422                   MCE.getCurrentPCOffset(), ARM::reloc_arm_machine_cp_entry, GV,
 423                   (intptr_t)ACPV, false));
 424       else
 425         emitGlobalAddress(GV, ARM::reloc_arm_machine_cp_entry,
 426                           ACPV->isStub() || isa<Function>(GV), (intptr_t)ACPV);
 427      } else  {
 428       assert(!ACPV->isNonLazyPointer() && "Don't know how to deal this yet!");
 429       emitExternalSymbolAddress(ACPV->getSymbol(), ARM::reloc_arm_absolute);
 430     }
 431     emitWordLE(0);
 432   } else {
 433     Constant *CV = MCPE.Val.ConstVal;
 434
 435 #ifndef NDEBUG
 436     DOUT << "  ** Constant pool #" << CPI << " @ "
 437          << (void*)MCE.getCurrentPCValue() << " ";
 438     if (const Function *F = dyn_cast<Function>(CV))
 439       DOUT << F->getName();
 440     else
 441       DOUT << *CV;
 442     DOUT << '\n';
 443 #endif
 444
 445     if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CV)) {
 446       emitGlobalAddress(GV, ARM::reloc_arm_absolute, isa<Function>(GV));
 447       emitWordLE(0);
 448     } else if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 449       uint32_t Val = *(uint32_t*)CI->getValue().getRawData();
 450       emitWordLE(Val);
 451     } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 452       if (CFP->getType() == Type::FloatTy)
 453         emitWordLE(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue());
 454       else if (CFP->getType() == Type::DoubleTy)
 455         emitDWordLE(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue());
 456       else {
 457         assert(0 && "Unable to handle this constantpool entry!");
 458         abort();
 459       }
 460     } else {
 461       assert(0 && "Unable to handle this constantpool entry!");
 462       abort();
 463     }
 464   }
 465 }
 466
 467 template<class CodeEmitter>
 468 void Emitter<CodeEmitter>::emitMOVi2piecesInstruction(const MachineInstr &MI) {
 469   const MachineOperand &MO0 = MI.getOperand(0);
 470   const MachineOperand &MO1 = MI.getOperand(1);
 471   assert(MO1.isImm() && "Not a valid so_imm value!");
 472   unsigned V1 = ARM_AM::getSOImmTwoPartFirst(MO1.getImm());
 473   unsigned V2 = ARM_AM::getSOImmTwoPartSecond(MO1.getImm());
 474
 475   // Emit the 'mov' instruction.
 476   unsigned Binary = 0xd << 21;  // mov: Insts{24-21} = 0b1101
 477
 478   // Set the conditional execution predicate.
 479   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
 480
 481   // Encode Rd.
 482   Binary |= getMachineOpValue(MI, MO0) << ARMII::RegRdShift;
 483
 484   // Encode so_imm.
 485   // Set bit I(25) to identify this is the immediate form of <shifter_op>
 486   Binary |= 1 << ARMII::I_BitShift;
 487   Binary |= getMachineSoImmOpValue(ARM_AM::getSOImmVal(V1));
 488   emitWordLE(Binary);
 489
 490   // Now the 'orr' instruction.
 491   Binary = 0xc << 21;  // orr: Insts{24-21} = 0b1100
 492
 493   // Set the conditional execution predicate.
 494   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
 495
 496   // Encode Rd.
 497   Binary |= getMachineOpValue(MI, MO0) << ARMII::RegRdShift;
 498
 499   // Encode Rn.
 500   Binary |= getMachineOpValue(MI, MO0) << ARMII::RegRnShift;
 501
 502   // Encode so_imm.
 503   // Set bit I(25) to identify this is the immediate form of <shifter_op>
 504   Binary |= 1 << ARMII::I_BitShift;
 505   Binary |= getMachineSoImmOpValue(ARM_AM::getSOImmVal(V2));
 506   emitWordLE(Binary);
 507 }
 508
 509 template<class CodeEmitter>
 510 void Emitter<CodeEmitter>::emitLEApcrelJTInstruction(const MachineInstr &MI) {
 511   // It's basically add r, pc, (LJTI - $+8)
 512
 513   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
 514
 515   // Emit the 'add' instruction.
 516   unsigned Binary = 0x4 << 21;  // add: Insts{24-31} = 0b0100
 517
 518   // Set the conditional execution predicate
 519   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
 520
 521   // Encode S bit if MI modifies CPSR.
 522   Binary |= getAddrModeSBit(MI, TID);
 523
 524   // Encode Rd.
 525   Binary |= getMachineOpValue(MI, 0) << ARMII::RegRdShift;
 526
 527   // Encode Rn which is PC.
 528   Binary |= ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(ARM::PC) << ARMII::RegRnShift;
 529
 530   // Encode the displacement.
 531   // Set bit I(25) to identify this is the immediate form of <shifter_op>.
 532   Binary |= 1 << ARMII::I_BitShift;
 533   emitJumpTableAddress(MI.getOperand(1).getIndex(), ARM::reloc_arm_jt_base);
 534
 535   emitWordLE(Binary);
 536 }
 537
 538 template<class CodeEmitter>
 539 void Emitter<CodeEmitter>::emitPseudoMoveInstruction(const MachineInstr &MI) {
 540   unsigned Opcode = MI.getDesc().Opcode;
 541
 542   // Part of binary is determined by TableGn.
 543   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
 544
 545   // Set the conditional execution predicate
 546   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
 547
 548   // Encode S bit if MI modifies CPSR.
 549   if (Opcode == ARM::MOVsrl_flag || Opcode == ARM::MOVsra_flag)
 550     Binary |= 1 << ARMII::S_BitShift;
 551
 552   // Encode register def if there is one.
 553   Binary |= getMachineOpValue(MI, 0) << ARMII::RegRdShift;
 554
 555   // Encode the shift operation.
 556   switch (Opcode) {
 557   default: break;
 558   case ARM::MOVrx:
 559     // rrx
 560     Binary |= 0x6 << 4;
 561     break;
 562   case ARM::MOVsrl_flag:
 563     // lsr #1
 564     Binary |= (0x2 << 4) | (1 << 7);
 565     break;
 566   case ARM::MOVsra_flag:
 567     // asr #1
 568     Binary |= (0x4 << 4) | (1 << 7);
 569     break;
 570   }
 571
 572   // Encode register Rm.
 573   Binary |= getMachineOpValue(MI, 1);
 574
 575   emitWordLE(Binary);
 576 }
 577
 578 template<class CodeEmitter>
 579 void Emitter<CodeEmitter>::addPCLabel(unsigned LabelID) {
 580   DOUT << "  ** LPC" << LabelID << " @ "
 581        << (void*)MCE.getCurrentPCValue() << '\n';
 582   JTI->addPCLabelAddr(LabelID, MCE.getCurrentPCValue());
 583 }
 584
 585 template<class CodeEmitter>
 586 void Emitter<CodeEmitter>::emitPseudoInstruction(const MachineInstr &MI) {
 587   unsigned Opcode = MI.getDesc().Opcode;
 588   switch (Opcode) {
 589   default:
 590     abort(); // FIXME:
 591   case TargetInstrInfo::INLINEASM: {
 592     // We allow inline assembler nodes with empty bodies - they can
 593     // implicitly define registers, which is ok for JIT.
 594     if (MI.getOperand(0).getSymbolName()[0]) {
 595       assert(0 && "JIT does not support inline asm!\n");
 596       abort();
 597     }
 598     break;
 599   }
 600   case TargetInstrInfo::DBG_LABEL:
 601   case TargetInstrInfo::EH_LABEL:
 602     MCE.emitLabel(MI.getOperand(0).getImm());
 603     break;
 604   case TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF:
 605   case TargetInstrInfo::DECLARE:
 606   case ARM::DWARF_LOC:
 607     // Do nothing.
 608     break;
 609   case ARM::CONSTPOOL_ENTRY:
 610     emitConstPoolInstruction(MI);
 611     break;
 612   case ARM::PICADD: {
 613     // Remember of the address of the PC label for relocation later.
 614     addPCLabel(MI.getOperand(2).getImm());
 615     // PICADD is just an add instruction that implicitly read pc.
 616     emitDataProcessingInstruction(MI, 0, ARM::PC);
 617     break;
 618   }
 619   case ARM::PICLDR:
 620   case ARM::PICLDRB:
 621   case ARM::PICSTR:
 622   case ARM::PICSTRB: {
 623     // Remember of the address of the PC label for relocation later.
 624     addPCLabel(MI.getOperand(2).getImm());
 625     // These are just load / store instructions that implicitly read pc.
 626     emitLoadStoreInstruction(MI, 0, ARM::PC);
 627     break;
 628   }
 629   case ARM::PICLDRH:
 630   case ARM::PICLDRSH:
 631   case ARM::PICLDRSB:
 632   case ARM::PICSTRH: {
 633     // Remember of the address of the PC label for relocation later.
 634     addPCLabel(MI.getOperand(2).getImm());
 635     // These are just load / store instructions that implicitly read pc.
 636     emitMiscLoadStoreInstruction(MI, ARM::PC);
 637     break;
 638   }
 639   case ARM::MOVi2pieces:
 640     // Two instructions to materialize a constant.
 641     emitMOVi2piecesInstruction(MI);
 642     break;
 643   case ARM::LEApcrelJT:
 644     // Materialize jumptable address.
 645     emitLEApcrelJTInstruction(MI);
 646     break;
 647   case ARM::MOVrx:
 648   case ARM::MOVsrl_flag:
 649   case ARM::MOVsra_flag:
 650     emitPseudoMoveInstruction(MI);
 651     break;
 652   }
 653 }
 654
 655 template<class CodeEmitter>
 656 unsigned Emitter<CodeEmitter>::getMachineSoRegOpValue(
 657                                                 const MachineInstr &MI,
 658                                                 const TargetInstrDesc &TID,
 659                                                 const MachineOperand &MO,
 660                                                 unsigned OpIdx) {
 661   unsigned Binary = getMachineOpValue(MI, MO);
 662
 663   const MachineOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx + 1);
 664   const MachineOperand &MO2 = MI.getOperand(OpIdx + 2);
 665   ARM_AM::ShiftOpc SOpc = ARM_AM::getSORegShOp(MO2.getImm());
 666
 667   // Encode the shift opcode.
 668   unsigned SBits = 0;
 669   unsigned Rs = MO1.getReg();
 670   if (Rs) {
 671     // Set shift operand (bit[7:4]).
 672     // LSL - 0001
 673     // LSR - 0011
 674     // ASR - 0101
 675     // ROR - 0111
 676     // RRX - 0110 and bit[11:8] clear.
 677     switch (SOpc) {
 678     default: assert(0 && "Unknown shift opc!");
 679     case ARM_AM::lsl: SBits = 0x1; break;
 680     case ARM_AM::lsr: SBits = 0x3; break;
 681     case ARM_AM::asr: SBits = 0x5; break;
 682     case ARM_AM::ror: SBits = 0x7; break;
 683     case ARM_AM::rrx: SBits = 0x6; break;
 684     }
 685   } else {
 686     // Set shift operand (bit[6:4]).
 687     // LSL - 000
 688     // LSR - 010
 689     // ASR - 100
 690     // ROR - 110
 691     switch (SOpc) {
 692     default: assert(0 && "Unknown shift opc!");
 693     case ARM_AM::lsl: SBits = 0x0; break;
 694     case ARM_AM::lsr: SBits = 0x2; break;
 695     case ARM_AM::asr: SBits = 0x4; break;
 696     case ARM_AM::ror: SBits = 0x6; break;
 697     }
 698   }
 699   Binary |= SBits << 4;
 700   if (SOpc == ARM_AM::rrx)
 701     return Binary;
 702
 703   // Encode the shift operation Rs or shift_imm (except rrx).
 704   if (Rs) {
 705     // Encode Rs bit[11:8].
 706     assert(ARM_AM::getSORegOffset(MO2.getImm()) == 0);
 707     return Binary |
 708       (ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(Rs) << ARMII::RegRsShift);
 709   }
 710
 711   // Encode shift_imm bit[11:7].
 712   return Binary | ARM_AM::getSORegOffset(MO2.getImm()) << 7;
 713 }
 714
 715 template<class CodeEmitter>
 716 unsigned Emitter<CodeEmitter>::getMachineSoImmOpValue(unsigned SoImm) {
 717   // Encode rotate_imm.
 718   unsigned Binary = (ARM_AM::getSOImmValRot(SoImm) >> 1)
 719     << ARMII::SoRotImmShift;
 720
 721   // Encode immed_8.
 722   Binary |= ARM_AM::getSOImmValImm(SoImm);
 723   return Binary;
 724 }
 725
 726 template<class CodeEmitter>
 727 unsigned Emitter<CodeEmitter>::getAddrModeSBit(const MachineInstr &MI,
 728                                              const TargetInstrDesc &TID) const {
 729   for (unsigned i = MI.getNumOperands(), e = TID.getNumOperands(); i != e; --i){
 730     const MachineOperand &MO = MI.getOperand(i-1);
 731     if (MO.isReg() && MO.isDef() && MO.getReg() == ARM::CPSR)
 732       return 1 << ARMII::S_BitShift;
 733   }
 734   return 0;
 735 }
 736
 737 template<class CodeEmitter>
 738 void Emitter<CodeEmitter>::emitDataProcessingInstruction(
 739                                                    const MachineInstr &MI,
 740                                                    unsigned ImplicitRd,
 741                                                    unsigned ImplicitRn) {
 742   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
 743
 744   if (TID.Opcode == ARM::BFC) {
 745     cerr << "ERROR: ARMv6t2 JIT is not yet supported.\n";
 746     abort();
 747   }
 748
 749   // Part of binary is determined by TableGn.
 750   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
 751
 752   // Set the conditional execution predicate
 753   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
 754
 755   // Encode S bit if MI modifies CPSR.
 756   Binary |= getAddrModeSBit(MI, TID);
 757
 758   // Encode register def if there is one.
 759   unsigned NumDefs = TID.getNumDefs();
 760   unsigned OpIdx = 0;
 761   if (NumDefs)
 762     Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRdShift;
 763   else if (ImplicitRd)
 764     // Special handling for implicit use (e.g. PC).
 765     Binary |= (ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(ImplicitRd)
 766                << ARMII::RegRdShift);
 767
 768   // If this is a two-address operand, skip it. e.g. MOVCCr operand 1.
 769   if (TID.getOperandConstraint(OpIdx, TOI::TIED_TO) != -1)
 770     ++OpIdx;
 771
 772   // Encode first non-shifter register operand if there is one.
 773   bool isUnary = TID.TSFlags & ARMII::UnaryDP;
 774   if (!isUnary) {
 775     if (ImplicitRn)
 776       // Special handling for implicit use (e.g. PC).
 777       Binary |= (ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(ImplicitRn)
 778                  << ARMII::RegRnShift);
 779     else {
 780       Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx) << ARMII::RegRnShift;
 781       ++OpIdx;
 782     }
 783   }
 784
 785   // Encode shifter operand.
 786   const MachineOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 787   if ((TID.TSFlags & ARMII::FormMask) == ARMII::DPSoRegFrm) {
 788     // Encode SoReg.
 789     emitWordLE(Binary | getMachineSoRegOpValue(MI, TID, MO, OpIdx));
 790     return;
 791   }
 792
 793   if (MO.isReg()) {
 794     // Encode register Rm.
 795     emitWordLE(Binary | ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(MO.getReg()));
 796     return;
 797   }
 798
 799   // Encode so_imm.
 800   // Set bit I(25) to identify this is the immediate form of <shifter_op>.
 801   Binary |= 1 << ARMII::I_BitShift;
 802   Binary |= getMachineSoImmOpValue(MO.getImm());
 803
 804   emitWordLE(Binary);
 805 }
 806
 807 template<class CodeEmitter>
 808 void Emitter<CodeEmitter>::emitLoadStoreInstruction(
 809                                               const MachineInstr &MI,
 810                                               unsigned ImplicitRd,
 811                                               unsigned ImplicitRn) {
 812   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
 813   unsigned Form = TID.TSFlags & ARMII::FormMask;
 814   bool IsPrePost = (TID.TSFlags & ARMII::IndexModeMask) != 0;
 815
 816   // Part of binary is determined by TableGn.
 817   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
 818
 819   // Set the conditional execution predicate
 820   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
 821
 822   unsigned OpIdx = 0;
 823
 824   // Operand 0 of a pre- and post-indexed store is the address base
 825   // writeback. Skip it.
 826   bool Skipped = false;
 827   if (IsPrePost && Form == ARMII::StFrm) {
 828     ++OpIdx;
 829     Skipped = true;
 830   }
 831
 832   // Set first operand
 833   if (ImplicitRd)
 834     // Special handling for implicit use (e.g. PC).
 835     Binary |= (ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(ImplicitRd)
 836                << ARMII::RegRdShift);
 837   else
 838     Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRdShift;
 839
 840   // Set second operand
 841   if (ImplicitRn)
 842     // Special handling for implicit use (e.g. PC).
 843     Binary |= (ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(ImplicitRn)
 844                << ARMII::RegRnShift);
 845   else
 846     Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRnShift;
 847
 848   // If this is a two-address operand, skip it. e.g. LDR_PRE.
 849   if (!Skipped && TID.getOperandConstraint(OpIdx, TOI::TIED_TO) != -1)
 850     ++OpIdx;
 851
 852   const MachineOperand &MO2 = MI.getOperand(OpIdx);
 853   unsigned AM2Opc = (ImplicitRn == ARM::PC)
 854     ? 0 : MI.getOperand(OpIdx+1).getImm();
 855
 856   // Set bit U(23) according to sign of immed value (positive or negative).
 857   Binary |= ((ARM_AM::getAM2Op(AM2Opc) == ARM_AM::add ? 1 : 0) <<
 858              ARMII::U_BitShift);
 859   if (!MO2.getReg()) { // is immediate
 860     if (ARM_AM::getAM2Offset(AM2Opc))
 861       // Set the value of offset_12 field
 862       Binary |= ARM_AM::getAM2Offset(AM2Opc);
 863     emitWordLE(Binary);
 864     return;
 865   }
 866
 867   // Set bit I(25), because this is not in immediate enconding.
 868   Binary |= 1 << ARMII::I_BitShift;
 869   assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO2.getReg()));
 870   // Set bit[3:0] to the corresponding Rm register
 871   Binary |= ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(MO2.getReg());
 872
 873   // If this instr is in scaled register offset/index instruction, set
 874   // shift_immed(bit[11:7]) and shift(bit[6:5]) fields.
 875   if (unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(AM2Opc)) {
 876     Binary |= getShiftOp(AM2Opc) << ARMII::ShiftImmShift;  // shift
 877     Binary |= ShImm              << ARMII::ShiftShift;     // shift_immed
 878   }
 879
 880   emitWordLE(Binary);
 881 }
 882
 883 template<class CodeEmitter>
 884 void Emitter<CodeEmitter>::emitMiscLoadStoreInstruction(const MachineInstr &MI,
 885                                                         unsigned ImplicitRn) {
 886   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
 887   unsigned Form = TID.TSFlags & ARMII::FormMask;
 888   bool IsPrePost = (TID.TSFlags & ARMII::IndexModeMask) != 0;
 889
 890   // Part of binary is determined by TableGn.
 891   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
 892
 893   // Set the conditional execution predicate
 894   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
 895
 896   unsigned OpIdx = 0;
 897
 898   // Operand 0 of a pre- and post-indexed store is the address base
 899   // writeback. Skip it.
 900   bool Skipped = false;
 901   if (IsPrePost && Form == ARMII::StMiscFrm) {
 902     ++OpIdx;
 903     Skipped = true;
 904   }
 905
 906   // Set first operand
 907   Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRdShift;
 908
 909   // Skip LDRD and STRD's second operand.
 910   if (TID.Opcode == ARM::LDRD || TID.Opcode == ARM::STRD)
 911     ++OpIdx;
 912
 913   // Set second operand
 914   if (ImplicitRn)
 915     // Special handling for implicit use (e.g. PC).
 916     Binary |= (ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(ImplicitRn)
 917                << ARMII::RegRnShift);
 918   else
 919     Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRnShift;
 920
 921   // If this is a two-address operand, skip it. e.g. LDRH_POST.
 922   if (!Skipped && TID.getOperandConstraint(OpIdx, TOI::TIED_TO) != -1)
 923     ++OpIdx;
 924
 925   const MachineOperand &MO2 = MI.getOperand(OpIdx);
 926   unsigned AM3Opc = (ImplicitRn == ARM::PC)
 927     ? 0 : MI.getOperand(OpIdx+1).getImm();
 928
 929   // Set bit U(23) according to sign of immed value (positive or negative)
 930   Binary |= ((ARM_AM::getAM3Op(AM3Opc) == ARM_AM::add ? 1 : 0) <<
 931              ARMII::U_BitShift);
 932
 933   // If this instr is in register offset/index encoding, set bit[3:0]
 934   // to the corresponding Rm register.
 935   if (MO2.getReg()) {
 936     Binary |= ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(MO2.getReg());
 937     emitWordLE(Binary);
 938     return;
 939   }
 940
 941   // This instr is in immediate offset/index encoding, set bit 22 to 1.
 942   Binary |= 1 << ARMII::AM3_I_BitShift;
 943   if (unsigned ImmOffs = ARM_AM::getAM3Offset(AM3Opc)) {
 944     // Set operands
 945     Binary |= (ImmOffs >> 4) << ARMII::ImmHiShift;  // immedH
 946     Binary |= (ImmOffs & 0xF);                      // immedL
 947   }
 948
 949   emitWordLE(Binary);
 950 }
 951
 952 static unsigned getAddrModeUPBits(unsigned Mode) {
 953   unsigned Binary = 0;
 954
 955   // Set addressing mode by modifying bits U(23) and P(24)
 956   // IA - Increment after  - bit U = 1 and bit P = 0
 957   // IB - Increment before - bit U = 1 and bit P = 1
 958   // DA - Decrement after  - bit U = 0 and bit P = 0
 959   // DB - Decrement before - bit U = 0 and bit P = 1
 960   switch (Mode) {
 961   default: assert(0 && "Unknown addressing sub-mode!");
 962   case ARM_AM::da:                      break;
 963   case ARM_AM::db: Binary |= 0x1 << ARMII::P_BitShift; break;
 964   case ARM_AM::ia: Binary |= 0x1 << ARMII::U_BitShift; break;
 965   case ARM_AM::ib: Binary |= 0x3 << ARMII::U_BitShift; break;
 966   }
 967
 968   return Binary;
 969 }
 970
 971 template<class CodeEmitter>
 972 void Emitter<CodeEmitter>::emitLoadStoreMultipleInstruction(
 973                                                        const MachineInstr &MI) {
 974   // Part of binary is determined by TableGn.
 975   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
 976
 977   // Set the conditional execution predicate
 978   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
 979
 980   // Set base address operand
 981   Binary |= getMachineOpValue(MI, 0) << ARMII::RegRnShift;
 982
 983   // Set addressing mode by modifying bits U(23) and P(24)
 984   const MachineOperand &MO = MI.getOperand(1);
 985   Binary |= getAddrModeUPBits(ARM_AM::getAM4SubMode(MO.getImm()));
 986
 987   // Set bit W(21)
 988   if (ARM_AM::getAM4WBFlag(MO.getImm()))
 989     Binary |= 0x1 << ARMII::W_BitShift;
 990
 991   // Set registers
 992   for (unsigned i = 4, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 993     const MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 994     if (!MO.isReg() || MO.isImplicit())
 995       break;
 996     unsigned RegNum = ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(MO.getReg());
 997     assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()) &&
 998            RegNum < 16);
 999     Binary |= 0x1 << RegNum;
1000   }
1001
1002   emitWordLE(Binary);
1003 }
1004
1005 template<class CodeEmitter>
1006 void Emitter<CodeEmitter>::emitMulFrmInstruction(const MachineInstr &MI) {
1007   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
1008
1009   // Part of binary is determined by TableGn.
1010   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1011
1012   // Set the conditional execution predicate
1013   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1014
1015   // Encode S bit if MI modifies CPSR.
1016   Binary |= getAddrModeSBit(MI, TID);
1017
1018   // 32x32->64bit operations have two destination registers. The number
1019   // of register definitions will tell us if that's what we're dealing with.
1020   unsigned OpIdx = 0;
1021   if (TID.getNumDefs() == 2)
1022     Binary |= getMachineOpValue (MI, OpIdx++) << ARMII::RegRdLoShift;
1023
1024   // Encode Rd
1025   Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRdHiShift;
1026
1027   // Encode Rm
1028   Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++);
1029
1030   // Encode Rs
1031   Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRsShift;
1032
1033   // Many multiple instructions (e.g. MLA) have three src operands. Encode
1034   // it as Rn (for multiply, that's in the same offset as RdLo.
1035   if (TID.getNumOperands() > OpIdx &&
1036       !TID.OpInfo[OpIdx].isPredicate() &&
1037       !TID.OpInfo[OpIdx].isOptionalDef())
1038     Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx) << ARMII::RegRdLoShift;
1039
1040   emitWordLE(Binary);
1041 }
1042
1043 template<class CodeEmitter>
1044 void Emitter<CodeEmitter>::emitExtendInstruction(const MachineInstr &MI) {
1045   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
1046
1047   // Part of binary is determined by TableGn.
1048   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1049
1050   // Set the conditional execution predicate
1051   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1052
1053   unsigned OpIdx = 0;
1054
1055   // Encode Rd
1056   Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRdShift;
1057
1058   const MachineOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx++);
1059   const MachineOperand &MO2 = MI.getOperand(OpIdx);
1060   if (MO2.isReg()) {
1061     // Two register operand form.
1062     // Encode Rn.
1063     Binary |= getMachineOpValue(MI, MO1) << ARMII::RegRnShift;
1064
1065     // Encode Rm.
1066     Binary |= getMachineOpValue(MI, MO2);
1067     ++OpIdx;
1068   } else {
1069     Binary |= getMachineOpValue(MI, MO1);
1070   }
1071
1072   // Encode rot imm (0, 8, 16, or 24) if it has a rotate immediate operand.
1073   if (MI.getOperand(OpIdx).isImm() &&
1074       !TID.OpInfo[OpIdx].isPredicate() &&
1075       !TID.OpInfo[OpIdx].isOptionalDef())
1076     Binary |= (getMachineOpValue(MI, OpIdx) / 8) << ARMII::ExtRotImmShift;
1077
1078   emitWordLE(Binary);
1079 }
1080
1081 template<class CodeEmitter>
1082 void Emitter<CodeEmitter>::emitMiscArithInstruction(const MachineInstr &MI) {
1083   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
1084
1085   // Part of binary is determined by TableGn.
1086   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1087
1088   // Set the conditional execution predicate
1089   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1090
1091   unsigned OpIdx = 0;
1092
1093   // Encode Rd
1094   Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRdShift;
1095
1096   const MachineOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx++);
1097   if (OpIdx == TID.getNumOperands() ||
1098       TID.OpInfo[OpIdx].isPredicate() ||
1099       TID.OpInfo[OpIdx].isOptionalDef()) {
1100     // Encode Rm and it's done.
1101     Binary |= getMachineOpValue(MI, MO);
1102     emitWordLE(Binary);
1103     return;
1104   }
1105
1106   // Encode Rn.
1107   Binary |= getMachineOpValue(MI, MO) << ARMII::RegRnShift;
1108
1109   // Encode Rm.
1110   Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++);
1111
1112   // Encode shift_imm.
1113   unsigned ShiftAmt = MI.getOperand(OpIdx).getImm();
1114   assert(ShiftAmt < 32 && "shift_imm range is 0 to 31!");
1115   Binary |= ShiftAmt << ARMII::ShiftShift;
1116
1117   emitWordLE(Binary);
1118 }
1119
1120 template<class CodeEmitter>
1121 void Emitter<CodeEmitter>::emitBranchInstruction(const MachineInstr &MI) {
1122   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
1123
1124   if (TID.Opcode == ARM::TPsoft)
1125     abort(); // FIXME
1126
1127   // Part of binary is determined by TableGn.
1128   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1129
1130   // Set the conditional execution predicate
1131   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1132
1133   // Set signed_immed_24 field
1134   Binary |= getMachineOpValue(MI, 0);
1135
1136   emitWordLE(Binary);
1137 }
1138
1139 template<class CodeEmitter>
1140 void Emitter<CodeEmitter>::emitInlineJumpTable(unsigned JTIndex) {
1141   // Remember the base address of the inline jump table.
1142   uintptr_t JTBase = MCE.getCurrentPCValue();
1143   JTI->addJumpTableBaseAddr(JTIndex, JTBase);
1144   DOUT << "  ** Jump Table #" << JTIndex << " @ " << (void*)JTBase << '\n';
1145
1146   // Now emit the jump table entries.
1147   const std::vector<MachineBasicBlock*> &MBBs = (*MJTEs)[JTIndex].MBBs;
1148   for (unsigned i = 0, e = MBBs.size(); i != e; ++i) {
1149     if (IsPIC)
1150       // DestBB address - JT base.
1151       emitMachineBasicBlock(MBBs[i], ARM::reloc_arm_pic_jt, JTBase);
1152     else
1153       // Absolute DestBB address.
1154       emitMachineBasicBlock(MBBs[i], ARM::reloc_arm_absolute);
1155     emitWordLE(0);
1156   }
1157 }
1158
1159 template<class CodeEmitter>
1160 void Emitter<CodeEmitter>::emitMiscBranchInstruction(const MachineInstr &MI) {
1161   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
1162
1163   // Handle jump tables.
1164   if (TID.Opcode == ARM::BR_JTr || TID.Opcode == ARM::BR_JTadd ||
1165       TID.Opcode == ARM::t2BR_JTr || TID.Opcode == ARM::t2BR_JTadd) {
1166     // First emit a ldr pc, [] instruction.
1167     emitDataProcessingInstruction(MI, ARM::PC);
1168
1169     // Then emit the inline jump table.
1170     unsigned JTIndex = (TID.Opcode == ARM::BR_JTr || TID.Opcode == ARM::t2BR_JTr)
1171       ? MI.getOperand(1).getIndex() : MI.getOperand(2).getIndex();
1172     emitInlineJumpTable(JTIndex);
1173     return;
1174   } else if (TID.Opcode == ARM::BR_JTm || TID.Opcode == ARM::t2BR_JTm) {
1175     // First emit a ldr pc, [] instruction.
1176     emitLoadStoreInstruction(MI, ARM::PC);
1177
1178     // Then emit the inline jump table.
1179     emitInlineJumpTable(MI.getOperand(3).getIndex());
1180     return;
1181   }
1182
1183   // Part of binary is determined by TableGn.
1184   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1185
1186   // Set the conditional execution predicate
1187   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1188
1189   if (TID.Opcode == ARM::BX_RET)
1190     // The return register is LR.
1191     Binary |= ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(ARM::LR);
1192   else
1193     // otherwise, set the return register
1194     Binary |= getMachineOpValue(MI, 0);
1195
1196   emitWordLE(Binary);
1197 }
1198
1199 static unsigned encodeVFPRd(const MachineInstr &MI, unsigned OpIdx) {
1200   unsigned RegD = MI.getOperand(OpIdx).getReg();
1201   unsigned Binary = 0;
1202   bool isSPVFP = false;
1203   RegD = ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(RegD, isSPVFP);
1204   if (!isSPVFP)
1205     Binary |=   RegD               << ARMII::RegRdShift;
1206   else {
1207     Binary |= ((RegD & 0x1E) >> 1) << ARMII::RegRdShift;
1208     Binary |=  (RegD & 0x01)       << ARMII::D_BitShift;
1209   }
1210   return Binary;
1211 }
1212
1213 static unsigned encodeVFPRn(const MachineInstr &MI, unsigned OpIdx) {
1214   unsigned RegN = MI.getOperand(OpIdx).getReg();
1215   unsigned Binary = 0;
1216   bool isSPVFP = false;
1217   RegN = ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(RegN, isSPVFP);
1218   if (!isSPVFP)
1219     Binary |=   RegN               << ARMII::RegRnShift;
1220   else {
1221     Binary |= ((RegN & 0x1E) >> 1) << ARMII::RegRnShift;
1222     Binary |=  (RegN & 0x01)       << ARMII::N_BitShift;
1223   }
1224   return Binary;
1225 }
1226
1227 static unsigned encodeVFPRm(const MachineInstr &MI, unsigned OpIdx) {
1228   unsigned RegM = MI.getOperand(OpIdx).getReg();
1229   unsigned Binary = 0;
1230   bool isSPVFP = false;
1231   RegM = ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(RegM, isSPVFP);
1232   if (!isSPVFP)
1233     Binary |=   RegM;
1234   else {
1235     Binary |= ((RegM & 0x1E) >> 1);
1236     Binary |=  (RegM & 0x01)       << ARMII::M_BitShift;
1237   }
1238   return Binary;
1239 }
1240
1241 template<class CodeEmitter>
1242 void Emitter<CodeEmitter>::emitVFPArithInstruction(const MachineInstr &MI) {
1243   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
1244
1245   // Part of binary is determined by TableGn.
1246   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1247
1248   // Set the conditional execution predicate
1249   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1250
1251   unsigned OpIdx = 0;
1252   assert((Binary & ARMII::D_BitShift) == 0 &&
1253          (Binary & ARMII::N_BitShift) == 0 &&
1254          (Binary & ARMII::M_BitShift) == 0 && "VFP encoding bug!");
1255
1256   // Encode Dd / Sd.
1257   Binary |= encodeVFPRd(MI, OpIdx++);
1258
1259   // If this is a two-address operand, skip it, e.g. FMACD.
1260   if (TID.getOperandConstraint(OpIdx, TOI::TIED_TO) != -1)
1261     ++OpIdx;
1262
1263   // Encode Dn / Sn.
1264   if ((TID.TSFlags & ARMII::FormMask) == ARMII::VFPBinaryFrm)
1265     Binary |= encodeVFPRn(MI, OpIdx++);
1266
1267   if (OpIdx == TID.getNumOperands() ||
1268       TID.OpInfo[OpIdx].isPredicate() ||
1269       TID.OpInfo[OpIdx].isOptionalDef()) {
1270     // FCMPEZD etc. has only one operand.
1271     emitWordLE(Binary);
1272     return;
1273   }
1274
1275   // Encode Dm / Sm.
1276   Binary |= encodeVFPRm(MI, OpIdx);
1277
1278   emitWordLE(Binary);
1279 }
1280
1281 template<class CodeEmitter>
1282 void Emitter<CodeEmitter>::emitVFPConversionInstruction(
1283       const MachineInstr &MI) {
1284   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
1285   unsigned Form = TID.TSFlags & ARMII::FormMask;
1286
1287   // Part of binary is determined by TableGn.
1288   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1289
1290   // Set the conditional execution predicate
1291   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1292
1293   switch (Form) {
1294   default: break;
1295   case ARMII::VFPConv1Frm:
1296   case ARMII::VFPConv2Frm:
1297   case ARMII::VFPConv3Frm:
1298     // Encode Dd / Sd.
1299     Binary |= encodeVFPRd(MI, 0);
1300     break;
1301   case ARMII::VFPConv4Frm:
1302     // Encode Dn / Sn.
1303     Binary |= encodeVFPRn(MI, 0);
1304     break;
1305   case ARMII::VFPConv5Frm:
1306     // Encode Dm / Sm.
1307     Binary |= encodeVFPRm(MI, 0);
1308     break;
1309   }
1310
1311   switch (Form) {
1312   default: break;
1313   case ARMII::VFPConv1Frm:
1314     // Encode Dm / Sm.
1315     Binary |= encodeVFPRm(MI, 1);
1316     break;
1317   case ARMII::VFPConv2Frm:
1318   case ARMII::VFPConv3Frm:
1319     // Encode Dn / Sn.
1320     Binary |= encodeVFPRn(MI, 1);
1321     break;
1322   case ARMII::VFPConv4Frm:
1323   case ARMII::VFPConv5Frm:
1324     // Encode Dd / Sd.
1325     Binary |= encodeVFPRd(MI, 1);
1326     break;
1327   }
1328
1329   if (Form == ARMII::VFPConv5Frm)
1330     // Encode Dn / Sn.
1331     Binary |= encodeVFPRn(MI, 2);
1332   else if (Form == ARMII::VFPConv3Frm)
1333     // Encode Dm / Sm.
1334     Binary |= encodeVFPRm(MI, 2);
1335
1336   emitWordLE(Binary);
1337 }
1338
1339 template<class CodeEmitter>
1340 void Emitter<CodeEmitter>::emitVFPLoadStoreInstruction(const MachineInstr &MI) {
1341   // Part of binary is determined by TableGn.
1342   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1343
1344   // Set the conditional execution predicate
1345   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1346
1347   unsigned OpIdx = 0;
1348
1349   // Encode Dd / Sd.
1350   Binary |= encodeVFPRd(MI, OpIdx++);
1351
1352   // Encode address base.
1353   const MachineOperand &Base = MI.getOperand(OpIdx++);
1354   Binary |= getMachineOpValue(MI, Base) << ARMII::RegRnShift;
1355
1356   // If there is a non-zero immediate offset, encode it.
1357   if (Base.isReg()) {
1358     const MachineOperand &Offset = MI.getOperand(OpIdx);
1359     if (unsigned ImmOffs = ARM_AM::getAM5Offset(Offset.getImm())) {
1360       if (ARM_AM::getAM5Op(Offset.getImm()) == ARM_AM::add)
1361         Binary |= 1 << ARMII::U_BitShift;
1362       Binary |= ImmOffs;
1363       emitWordLE(Binary);
1364       return;
1365     }
1366   }
1367
1368   // If immediate offset is omitted, default to +0.
1369   Binary |= 1 << ARMII::U_BitShift;
1370
1371   emitWordLE(Binary);
1372 }
1373
1374 template<class CodeEmitter>
1375 void Emitter<CodeEmitter>::emitVFPLoadStoreMultipleInstruction(
1376                                                        const MachineInstr &MI) {
1377   // Part of binary is determined by TableGn.
1378   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1379
1380   // Set the conditional execution predicate
1381   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1382
1383   // Set base address operand
1384   Binary |= getMachineOpValue(MI, 0) << ARMII::RegRnShift;
1385
1386   // Set addressing mode by modifying bits U(23) and P(24)
1387   const MachineOperand &MO = MI.getOperand(1);
1388   Binary |= getAddrModeUPBits(ARM_AM::getAM5SubMode(MO.getImm()));
1389
1390   // Set bit W(21)
1391   if (ARM_AM::getAM5WBFlag(MO.getImm()))
1392     Binary |= 0x1 << ARMII::W_BitShift;
1393
1394   // First register is encoded in Dd.
1395   Binary |= encodeVFPRd(MI, 4);
1396
1397   // Number of registers are encoded in offset field.
1398   unsigned NumRegs = 1;
1399   for (unsigned i = 5, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1400     const MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
1401     if (!MO.isReg() || MO.isImplicit())
1402       break;
1403     ++NumRegs;
1404   }
1405   Binary |= NumRegs * 2;
1406
1407   emitWordLE(Binary);
1408 }
1409
1410 template<class CodeEmitter>
1411 void Emitter<CodeEmitter>::emitMiscInstruction(const MachineInstr &MI) {
1412   // Part of binary is determined by TableGn.
1413   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1414
1415   // Set the conditional execution predicate
1416   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1417
1418   emitWordLE(Binary);
1419 }
1420
1421 #include "ARMGenCodeEmitter.inc"
1422