lib/Target/ARM/ARMInstrInfo.cpp

   1 //===- ARMInstrInfo.cpp - ARM Instruction 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 ARM implementation of the TargetInstrInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "ARMInstrInfo.h"
  15 #include "ARM.h"
  16 #include "ARMAddressingModes.h"
  17 #include "ARMGenInstrInfo.inc"
  18 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
  19 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
  24 #include "llvm/Target/TargetAsmInfo.h"
  25 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  26 using namespace llvm;
  27
  28 static cl::opt<bool> EnableARM3Addr("enable-arm-3-addr-conv", cl::Hidden,
  29                                   cl::desc("Enable ARM 2-addr to 3-addr conv"));
  30
  31 static inline
  32 const MachineInstrBuilder &AddDefaultPred(const MachineInstrBuilder &MIB) {
  33   return MIB.addImm((int64_t)ARMCC::AL).addReg(0);
  34 }
  35
  36 static inline
  37 const MachineInstrBuilder &AddDefaultCC(const MachineInstrBuilder &MIB) {
  38   return MIB.addReg(0);
  39 }
  40
  41 ARMInstrInfo::ARMInstrInfo(const ARMSubtarget &STI)
  42   : TargetInstrInfoImpl(ARMInsts, array_lengthof(ARMInsts)),
  43     RI(*this, STI) {
  44 }
  45
  46
  47 /// Return true if the instruction is a register to register move and
  48 /// leave the source and dest operands in the passed parameters.
  49 ///
  50 bool ARMInstrInfo::isMoveInstr(const MachineInstr &MI,
  51                                unsigned &SrcReg, unsigned &DstReg,
  52                                unsigned& SrcSubIdx, unsigned& DstSubIdx) const {
  53   SrcSubIdx = DstSubIdx = 0; // No sub-registers.
  54
  55   unsigned oc = MI.getOpcode();
  56   switch (oc) {
  57   default:
  58     return false;
  59   case ARM::FCPYS:
  60   case ARM::FCPYD:
  61     SrcReg = MI.getOperand(1).getReg();
  62     DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
  63     return true;
  64   case ARM::MOVr:
  65   case ARM::tMOVr:
  66     assert(MI.getDesc().getNumOperands() >= 2 &&
  67            MI.getOperand(0).isReg() &&
  68            MI.getOperand(1).isReg() &&
  69            "Invalid ARM MOV instruction");
  70     SrcReg = MI.getOperand(1).getReg();
  71     DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
  72     return true;
  73   }
  74 }
  75
  76 unsigned ARMInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
  77                                            int &FrameIndex) const {
  78   switch (MI->getOpcode()) {
  79   default: break;
  80   case ARM::LDR:
  81     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
  82         MI->getOperand(2).isReg() &&
  83         MI->getOperand(3).isImm() &&
  84         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
  85         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
  86       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
  87       return MI->getOperand(0).getReg();
  88     }
  89     break;
  90   case ARM::FLDD:
  91   case ARM::FLDS:
  92     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
  93         MI->getOperand(2).isImm() &&
  94         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
  95       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
  96       return MI->getOperand(0).getReg();
  97     }
  98     break;
  99   case ARM::tRestore:
 100     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 101         MI->getOperand(2).isImm() &&
 102         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
 103       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 104       return MI->getOperand(0).getReg();
 105     }
 106     break;
 107   }
 108   return 0;
 109 }
 110
 111 unsigned ARMInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
 112                                           int &FrameIndex) const {
 113   switch (MI->getOpcode()) {
 114   default: break;
 115   case ARM::STR:
 116     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 117         MI->getOperand(2).isReg() &&
 118         MI->getOperand(3).isImm() &&
 119         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
 120         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
 121       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 122       return MI->getOperand(0).getReg();
 123     }
 124     break;
 125   case ARM::FSTD:
 126   case ARM::FSTS:
 127     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 128         MI->getOperand(2).isImm() &&
 129         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
 130       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 131       return MI->getOperand(0).getReg();
 132     }
 133     break;
 134   case ARM::tSpill:
 135     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 136         MI->getOperand(2).isImm() &&
 137         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
 138       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 139       return MI->getOperand(0).getReg();
 140     }
 141     break;
 142   }
 143   return 0;
 144 }
 145
 146 void ARMInstrInfo::reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
 147                                  MachineBasicBlock::iterator I,
 148                                  unsigned DestReg,
 149                                  const MachineInstr *Orig) const {
 150   DebugLoc dl = Orig->getDebugLoc();
 151   if (Orig->getOpcode() == ARM::MOVi2pieces) {
 152     RI.emitLoadConstPool(MBB, I, DestReg, Orig->getOperand(1).getImm(),
 153                          Orig->getOperand(2).getImm(),
 154                          Orig->getOperand(3).getReg(), this, false, dl);
 155     return;
 156   }
 157
 158   MachineInstr *MI = MBB.getParent()->CloneMachineInstr(Orig);
 159   MI->getOperand(0).setReg(DestReg);
 160   MBB.insert(I, MI);
 161 }
 162
 163 static unsigned getUnindexedOpcode(unsigned Opc) {
 164   switch (Opc) {
 165   default: break;
 166   case ARM::LDR_PRE:
 167   case ARM::LDR_POST:
 168     return ARM::LDR;
 169   case ARM::LDRH_PRE:
 170   case ARM::LDRH_POST:
 171     return ARM::LDRH;
 172   case ARM::LDRB_PRE:
 173   case ARM::LDRB_POST:
 174     return ARM::LDRB;
 175   case ARM::LDRSH_PRE:
 176   case ARM::LDRSH_POST:
 177     return ARM::LDRSH;
 178   case ARM::LDRSB_PRE:
 179   case ARM::LDRSB_POST:
 180     return ARM::LDRSB;
 181   case ARM::STR_PRE:
 182   case ARM::STR_POST:
 183     return ARM::STR;
 184   case ARM::STRH_PRE:
 185   case ARM::STRH_POST:
 186     return ARM::STRH;
 187   case ARM::STRB_PRE:
 188   case ARM::STRB_POST:
 189     return ARM::STRB;
 190   }
 191   return 0;
 192 }
 193
 194 MachineInstr *
 195 ARMInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
 196                                     MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 197                                     LiveVariables *LV) const {
 198   if (!EnableARM3Addr)
 199     return NULL;
 200
 201   MachineInstr *MI = MBBI;
 202   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
 203   unsigned TSFlags = MI->getDesc().TSFlags;
 204   bool isPre = false;
 205   switch ((TSFlags & ARMII::IndexModeMask) >> ARMII::IndexModeShift) {
 206   default: return NULL;
 207   case ARMII::IndexModePre:
 208     isPre = true;
 209     break;
 210   case ARMII::IndexModePost:
 211     break;
 212   }
 213
 214   // Try splitting an indexed load/store to an un-indexed one plus an add/sub
 215   // operation.
 216   unsigned MemOpc = getUnindexedOpcode(MI->getOpcode());
 217   if (MemOpc == 0)
 218     return NULL;
 219
 220   MachineInstr *UpdateMI = NULL;
 221   MachineInstr *MemMI = NULL;
 222   unsigned AddrMode = (TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
 223   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
 224   unsigned NumOps = TID.getNumOperands();
 225   bool isLoad = !TID.mayStore();
 226   const MachineOperand &WB = isLoad ? MI->getOperand(1) : MI->getOperand(0);
 227   const MachineOperand &Base = MI->getOperand(2);
 228   const MachineOperand &Offset = MI->getOperand(NumOps-3);
 229   unsigned WBReg = WB.getReg();
 230   unsigned BaseReg = Base.getReg();
 231   unsigned OffReg = Offset.getReg();
 232   unsigned OffImm = MI->getOperand(NumOps-2).getImm();
 233   ARMCC::CondCodes Pred = (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(NumOps-1).getImm();
 234   switch (AddrMode) {
 235   default:
 236     assert(false && "Unknown indexed op!");
 237     return NULL;
 238   case ARMII::AddrMode2: {
 239     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
 240     unsigned Amt = ARM_AM::getAM2Offset(OffImm);
 241     if (OffReg == 0) {
 242       int SOImmVal = ARM_AM::getSOImmVal(Amt);
 243       if (SOImmVal == -1)
 244         // Can't encode it in a so_imm operand. This transformation will
 245         // add more than 1 instruction. Abandon!
 246         return NULL;
 247       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 248                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
 249         .addReg(BaseReg).addImm(SOImmVal)
 250         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 251     } else if (Amt != 0) {
 252       ARM_AM::ShiftOpc ShOpc = ARM_AM::getAM2ShiftOpc(OffImm);
 253       unsigned SOOpc = ARM_AM::getSORegOpc(ShOpc, Amt);
 254       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 255                          get(isSub ? ARM::SUBrs : ARM::ADDrs), WBReg)
 256         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg).addReg(0).addImm(SOOpc)
 257         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 258     } else
 259       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 260                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
 261         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
 262         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 263     break;
 264   }
 265   case ARMII::AddrMode3 : {
 266     bool isSub = ARM_AM::getAM3Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
 267     unsigned Amt = ARM_AM::getAM3Offset(OffImm);
 268     if (OffReg == 0)
 269       // Immediate is 8-bits. It's guaranteed to fit in a so_imm operand.
 270       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 271                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
 272         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
 273         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 274     else
 275       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 276                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
 277         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
 278         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 279     break;
 280   }
 281   }
 282
 283   std::vector<MachineInstr*> NewMIs;
 284   if (isPre) {
 285     if (isLoad)
 286       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 287                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
 288         .addReg(WBReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 289     else
 290       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 291                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 292         .addReg(WBReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 293     NewMIs.push_back(MemMI);
 294     NewMIs.push_back(UpdateMI);
 295   } else {
 296     if (isLoad)
 297       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 298                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
 299         .addReg(BaseReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 300     else
 301       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 302                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 303         .addReg(BaseReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 304     if (WB.isDead())
 305       UpdateMI->getOperand(0).setIsDead();
 306     NewMIs.push_back(UpdateMI);
 307     NewMIs.push_back(MemMI);
 308   }
 309
 310   // Transfer LiveVariables states, kill / dead info.
 311   if (LV) {
 312     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 313       MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 314       if (MO.isReg() && MO.getReg() &&
 315           TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
 316         unsigned Reg = MO.getReg();
 317
 318         LiveVariables::VarInfo &VI = LV->getVarInfo(Reg);
 319         if (MO.isDef()) {
 320           MachineInstr *NewMI = (Reg == WBReg) ? UpdateMI : MemMI;
 321           if (MO.isDead())
 322             LV->addVirtualRegisterDead(Reg, NewMI);
 323         }
 324         if (MO.isUse() && MO.isKill()) {
 325           for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
 326             // Look at the two new MI's in reverse order.
 327             MachineInstr *NewMI = NewMIs[j];
 328             if (!NewMI->readsRegister(Reg))
 329               continue;
 330             LV->addVirtualRegisterKilled(Reg, NewMI);
 331             if (VI.removeKill(MI))
 332               VI.Kills.push_back(NewMI);
 333             break;
 334           }
 335         }
 336       }
 337     }
 338   }
 339
 340   MFI->insert(MBBI, NewMIs[1]);
 341   MFI->insert(MBBI, NewMIs[0]);
 342   return NewMIs[0];
 343 }
 344
 345 // Branch analysis.
 346 bool ARMInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
 347                                  MachineBasicBlock *&FBB,
 348                                  SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 349                                  bool AllowModify) const {
 350   // If the block has no terminators, it just falls into the block after it.
 351   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 352   if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I))
 353     return false;
 354
 355   // Get the last instruction in the block.
 356   MachineInstr *LastInst = I;
 357
 358   // If there is only one terminator instruction, process it.
 359   unsigned LastOpc = LastInst->getOpcode();
 360   if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I)) {
 361     if (LastOpc == ARM::B || LastOpc == ARM::tB) {
 362       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 363       return false;
 364     }
 365     if (LastOpc == ARM::Bcc || LastOpc == ARM::tBcc) {
 366       // Block ends with fall-through condbranch.
 367       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 368       Cond.push_back(LastInst->getOperand(1));
 369       Cond.push_back(LastInst->getOperand(2));
 370       return false;
 371     }
 372     return true;  // Can't handle indirect branch.
 373   }
 374
 375   // Get the instruction before it if it is a terminator.
 376   MachineInstr *SecondLastInst = I;
 377
 378   // If there are three terminators, we don't know what sort of block this is.
 379   if (SecondLastInst && I != MBB.begin() && isUnpredicatedTerminator(--I))
 380     return true;
 381
 382   // If the block ends with ARM::B/ARM::tB and a ARM::Bcc/ARM::tBcc, handle it.
 383   unsigned SecondLastOpc = SecondLastInst->getOpcode();
 384   if ((SecondLastOpc == ARM::Bcc && LastOpc == ARM::B) ||
 385       (SecondLastOpc == ARM::tBcc && LastOpc == ARM::tB)) {
 386     TBB =  SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
 387     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(1));
 388     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(2));
 389     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 390     return false;
 391   }
 392
 393   // If the block ends with two unconditional branches, handle it.  The second
 394   // one is not executed, so remove it.
 395   if ((SecondLastOpc == ARM::B || SecondLastOpc==ARM::tB) &&
 396       (LastOpc == ARM::B || LastOpc == ARM::tB)) {
 397     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
 398     I = LastInst;
 399     if (AllowModify)
 400       I->eraseFromParent();
 401     return false;
 402   }
 403
 404   // ...likewise if it ends with a branch table followed by an unconditional
 405   // branch. The branch folder can create these, and we must get rid of them for
 406   // correctness of Thumb constant islands.
 407   if ((SecondLastOpc == ARM::BR_JTr || SecondLastOpc==ARM::BR_JTm ||
 408        SecondLastOpc == ARM::BR_JTadd || SecondLastOpc==ARM::tBR_JTr) &&
 409       (LastOpc == ARM::B || LastOpc == ARM::tB)) {
 410     I = LastInst;
 411     if (AllowModify)
 412       I->eraseFromParent();
 413     return true;
 414   }
 415
 416   // Otherwise, can't handle this.
 417   return true;
 418 }
 419
 420
 421 unsigned ARMInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
 422   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 423   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 424   int BOpc   = AFI->isThumbFunction() ? ARM::tB : ARM::B;
 425   int BccOpc = AFI->isThumbFunction() ? ARM::tBcc : ARM::Bcc;
 426
 427   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 428   if (I == MBB.begin()) return 0;
 429   --I;
 430   if (I->getOpcode() != BOpc && I->getOpcode() != BccOpc)
 431     return 0;
 432
 433   // Remove the branch.
 434   I->eraseFromParent();
 435
 436   I = MBB.end();
 437
 438   if (I == MBB.begin()) return 1;
 439   --I;
 440   if (I->getOpcode() != BccOpc)
 441     return 1;
 442
 443   // Remove the branch.
 444   I->eraseFromParent();
 445   return 2;
 446 }
 447
 448 unsigned ARMInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
 449                                 MachineBasicBlock *FBB,
 450                             const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
 451   // FIXME this should probably have a DebugLoc argument
 452   DebugLoc dl = DebugLoc::getUnknownLoc();
 453   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 454   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 455   int BOpc   = AFI->isThumbFunction() ? ARM::tB : ARM::B;
 456   int BccOpc = AFI->isThumbFunction() ? ARM::tBcc : ARM::Bcc;
 457
 458   // Shouldn't be a fall through.
 459   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
 460   assert((Cond.size() == 2 || Cond.size() == 0) &&
 461          "ARM branch conditions have two components!");
 462
 463   if (FBB == 0) {
 464     if (Cond.empty()) // Unconditional branch?
 465       BuildMI(&MBB, dl, get(BOpc)).addMBB(TBB);
 466     else
 467       BuildMI(&MBB, dl, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
 468         .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
 469     return 1;
 470   }
 471
 472   // Two-way conditional branch.
 473   BuildMI(&MBB, dl, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
 474     .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
 475   BuildMI(&MBB, dl, get(BOpc)).addMBB(FBB);
 476   return 2;
 477 }
 478
 479 bool ARMInstrInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
 480                                    MachineBasicBlock::iterator I,
 481                                    unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
 482                                    const TargetRegisterClass *DestRC,
 483                                    const TargetRegisterClass *SrcRC) const {
 484   if (DestRC != SrcRC) {
 485     // Not yet supported!
 486     return false;
 487   }
 488
 489   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
 490   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 491
 492   if (DestRC == ARM::GPRRegisterClass) {
 493     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 494     ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 495     if (AFI->isThumbFunction())
 496       BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::tMOVr), DestReg).addReg(SrcReg);
 497     else
 498       AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::MOVr), DestReg)
 499                                   .addReg(SrcReg)));
 500   } else if (DestRC == ARM::SPRRegisterClass)
 501     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::FCPYS), DestReg)
 502                    .addReg(SrcReg));
 503   else if (DestRC == ARM::DPRRegisterClass)
 504     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::FCPYD), DestReg)
 505                    .addReg(SrcReg));
 506   else
 507     return false;
 508
 509   return true;
 510 }
 511
 512 void ARMInstrInfo::
 513 storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 514                     unsigned SrcReg, bool isKill, int FI,
 515                     const TargetRegisterClass *RC) const {
 516   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
 517   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 518
 519   if (RC == ARM::GPRRegisterClass) {
 520     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 521     ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 522     if (AFI->isThumbFunction())
 523       BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::tSpill))
 524         .addReg(SrcReg, false, false, isKill)
 525         .addFrameIndex(FI).addImm(0);
 526     else
 527       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STR))
 528                      .addReg(SrcReg, false, false, isKill)
 529                      .addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0));
 530   } else if (RC == ARM::DPRRegisterClass) {
 531     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::FSTD))
 532                    .addReg(SrcReg, false, false, isKill)
 533                    .addFrameIndex(FI).addImm(0));
 534   } else {
 535     assert(RC == ARM::SPRRegisterClass && "Unknown regclass!");
 536     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::FSTS))
 537                    .addReg(SrcReg, false, false, isKill)
 538                    .addFrameIndex(FI).addImm(0));
 539   }
 540 }
 541
 542 void ARMInstrInfo::storeRegToAddr(MachineFunction &MF, unsigned SrcReg,
 543                                   bool isKill,
 544                                   SmallVectorImpl<MachineOperand> &Addr,
 545                                   const TargetRegisterClass *RC,
 546                                   SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const{
 547   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
 548   unsigned Opc = 0;
 549   if (RC == ARM::GPRRegisterClass) {
 550     ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 551     if (AFI->isThumbFunction()) {
 552       Opc = Addr[0].isFI() ? ARM::tSpill : ARM::tSTR;
 553       MachineInstrBuilder MIB =
 554         BuildMI(MF, DL,  get(Opc)).addReg(SrcReg, false, false, isKill);
 555       for (unsigned i = 0, e = Addr.size(); i != e; ++i)
 556         MIB.addOperand(Addr[i]);
 557       NewMIs.push_back(MIB);
 558       return;
 559     }
 560     Opc = ARM::STR;
 561   } else if (RC == ARM::DPRRegisterClass) {
 562     Opc = ARM::FSTD;
 563   } else {
 564     assert(RC == ARM::SPRRegisterClass && "Unknown regclass!");
 565     Opc = ARM::FSTS;
 566   }
 567
 568   MachineInstrBuilder MIB =
 569     BuildMI(MF, DL, get(Opc)).addReg(SrcReg, false, false, isKill);
 570   for (unsigned i = 0, e = Addr.size(); i != e; ++i)
 571     MIB.addOperand(Addr[i]);
 572   AddDefaultPred(MIB);
 573   NewMIs.push_back(MIB);
 574   return;
 575 }
 576
 577 void ARMInstrInfo::
 578 loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 579                      unsigned DestReg, int FI,
 580                      const TargetRegisterClass *RC) const {
 581   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
 582   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 583
 584   if (RC == ARM::GPRRegisterClass) {
 585     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 586     ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 587     if (AFI->isThumbFunction())
 588       BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::tRestore), DestReg)
 589         .addFrameIndex(FI).addImm(0);
 590     else
 591       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDR), DestReg)
 592                      .addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0));
 593   } else if (RC == ARM::DPRRegisterClass) {
 594     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::FLDD), DestReg)
 595                    .addFrameIndex(FI).addImm(0));
 596   } else {
 597     assert(RC == ARM::SPRRegisterClass && "Unknown regclass!");
 598     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::FLDS), DestReg)
 599                    .addFrameIndex(FI).addImm(0));
 600   }
 601 }
 602
 603 void ARMInstrInfo::loadRegFromAddr(MachineFunction &MF, unsigned DestReg,
 604                                    SmallVectorImpl<MachineOperand> &Addr,
 605                                    const TargetRegisterClass *RC,
 606                                  SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const {
 607   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
 608   unsigned Opc = 0;
 609   if (RC == ARM::GPRRegisterClass) {
 610     ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 611     if (AFI->isThumbFunction()) {
 612       Opc = Addr[0].isFI() ? ARM::tRestore : ARM::tLDR;
 613       MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, DL, get(Opc), DestReg);
 614       for (unsigned i = 0, e = Addr.size(); i != e; ++i)
 615         MIB.addOperand(Addr[i]);
 616       NewMIs.push_back(MIB);
 617       return;
 618     }
 619     Opc = ARM::LDR;
 620   } else if (RC == ARM::DPRRegisterClass) {
 621     Opc = ARM::FLDD;
 622   } else {
 623     assert(RC == ARM::SPRRegisterClass && "Unknown regclass!");
 624     Opc = ARM::FLDS;
 625   }
 626
 627   MachineInstrBuilder MIB =  BuildMI(MF, DL, get(Opc), DestReg);
 628   for (unsigned i = 0, e = Addr.size(); i != e; ++i)
 629     MIB.addOperand(Addr[i]);
 630   AddDefaultPred(MIB);
 631   NewMIs.push_back(MIB);
 632   return;
 633 }
 634
 635 bool ARMInstrInfo::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
 636                                                 MachineBasicBlock::iterator MI,
 637                                 const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
 638   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 639   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 640   if (!AFI->isThumbFunction() || CSI.empty())
 641     return false;
 642
 643   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
 644   if (MI != MBB.end()) DL = MI->getDebugLoc();
 645
 646   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, MI, DL, get(ARM::tPUSH));
 647   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
 648     unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
 649     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
 650     MBB.addLiveIn(Reg);
 651     MIB.addReg(Reg, false/*isDef*/,false/*isImp*/,true/*isKill*/);
 652   }
 653   return true;
 654 }
 655
 656 bool ARMInstrInfo::restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
 657                                                  MachineBasicBlock::iterator MI,
 658                                 const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
 659   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 660   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 661   if (!AFI->isThumbFunction() || CSI.empty())
 662     return false;
 663
 664   bool isVarArg = AFI->getVarArgsRegSaveSize() > 0;
 665   MachineInstr *PopMI = MF.CreateMachineInstr(get(ARM::tPOP),MI->getDebugLoc());
 666   MBB.insert(MI, PopMI);
 667   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
 668     unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
 669     if (Reg == ARM::LR) {
 670       // Special epilogue for vararg functions. See emitEpilogue
 671       if (isVarArg)
 672         continue;
 673       Reg = ARM::PC;
 674       PopMI->setDesc(get(ARM::tPOP_RET));
 675       MBB.erase(MI);
 676     }
 677     PopMI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true));
 678   }
 679   return true;
 680 }
 681
 682 MachineInstr *ARMInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
 683                                                   MachineInstr *MI,
 684                                         const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
 685                                                   int FI) const {
 686   if (Ops.size() != 1) return NULL;
 687
 688   unsigned OpNum = Ops[0];
 689   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 690   MachineInstr *NewMI = NULL;
 691   switch (Opc) {
 692   default: break;
 693   case ARM::MOVr: {
 694     if (MI->getOperand(4).getReg() == ARM::CPSR)
 695       // If it is updating CPSR, then it cannot be folded.
 696       break;
 697     unsigned Pred = MI->getOperand(2).getImm();
 698     unsigned PredReg = MI->getOperand(3).getReg();
 699     if (OpNum == 0) { // move -> store
 700       unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
 701       bool isKill = MI->getOperand(1).isKill();
 702       NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::STR))
 703         .addReg(SrcReg, false, false, isKill)
 704         .addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
 705     } else {          // move -> load
 706       unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
 707       bool isDead = MI->getOperand(0).isDead();
 708       NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::LDR))
 709         .addReg(DstReg, true, false, false, isDead)
 710         .addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
 711     }
 712     break;
 713   }
 714   case ARM::tMOVr: {
 715     if (OpNum == 0) { // move -> store
 716       unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
 717       bool isKill = MI->getOperand(1).isKill();
 718       if (RI.isPhysicalRegister(SrcReg) && !RI.isLowRegister(SrcReg))
 719         // tSpill cannot take a high register operand.
 720         break;
 721       NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::tSpill))
 722         .addReg(SrcReg, false, false, isKill)
 723         .addFrameIndex(FI).addImm(0);
 724     } else {          // move -> load
 725       unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
 726       if (RI.isPhysicalRegister(DstReg) && !RI.isLowRegister(DstReg))
 727         // tRestore cannot target a high register operand.
 728         break;
 729       bool isDead = MI->getOperand(0).isDead();
 730       NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::tRestore))
 731         .addReg(DstReg, true, false, false, isDead)
 732         .addFrameIndex(FI).addImm(0);
 733     }
 734     break;
 735   }
 736   case ARM::FCPYS: {
 737     unsigned Pred = MI->getOperand(2).getImm();
 738     unsigned PredReg = MI->getOperand(3).getReg();
 739     if (OpNum == 0) { // move -> store
 740       unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
 741       NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::FSTS))
 742         .addReg(SrcReg).addFrameIndex(FI)
 743         .addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
 744     } else {          // move -> load
 745       unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
 746       NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::FLDS), DstReg)
 747         .addFrameIndex(FI)
 748         .addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
 749     }
 750     break;
 751   }
 752   case ARM::FCPYD: {
 753     unsigned Pred = MI->getOperand(2).getImm();
 754     unsigned PredReg = MI->getOperand(3).getReg();
 755     if (OpNum == 0) { // move -> store
 756       unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
 757       bool isKill = MI->getOperand(1).isKill();
 758       NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::FSTD))
 759         .addReg(SrcReg, false, false, isKill)
 760         .addFrameIndex(FI).addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
 761     } else {          // move -> load
 762       unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
 763       bool isDead = MI->getOperand(0).isDead();
 764       NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::FLDD))
 765         .addReg(DstReg, true, false, false, isDead)
 766         .addFrameIndex(FI).addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
 767     }
 768     break;
 769   }
 770   }
 771
 772   return NewMI;
 773 }
 774
 775 bool ARMInstrInfo::canFoldMemoryOperand(const MachineInstr *MI,
 776                                   const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops) const {
 777   if (Ops.size() != 1) return false;
 778
 779   unsigned OpNum = Ops[0];
 780   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 781   switch (Opc) {
 782   default: break;
 783   case ARM::MOVr:
 784     // If it is updating CPSR, then it cannot be folded.
 785     return MI->getOperand(4).getReg() != ARM::CPSR;
 786   case ARM::tMOVr: {
 787     if (OpNum == 0) { // move -> store
 788       unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
 789       if (RI.isPhysicalRegister(SrcReg) && !RI.isLowRegister(SrcReg))
 790         // tSpill cannot take a high register operand.
 791         return false;
 792     } else {          // move -> load
 793       unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
 794       if (RI.isPhysicalRegister(DstReg) && !RI.isLowRegister(DstReg))
 795         // tRestore cannot target a high register operand.
 796         return false;
 797     }
 798     return true;
 799   }
 800   case ARM::FCPYS:
 801   case ARM::FCPYD:
 802     return true;
 803   }
 804
 805   return false;
 806 }
 807
 808 bool ARMInstrInfo::BlockHasNoFallThrough(const MachineBasicBlock &MBB) const {
 809   if (MBB.empty()) return false;
 810
 811   switch (MBB.back().getOpcode()) {
 812   case ARM::BX_RET:   // Return.
 813   case ARM::LDM_RET:
 814   case ARM::tBX_RET:
 815   case ARM::tBX_RET_vararg:
 816   case ARM::tPOP_RET:
 817   case ARM::B:
 818   case ARM::tB:       // Uncond branch.
 819   case ARM::tBR_JTr:
 820   case ARM::BR_JTr:   // Jumptable branch.
 821   case ARM::BR_JTm:   // Jumptable branch through mem.
 822   case ARM::BR_JTadd: // Jumptable branch add to pc.
 823     return true;
 824   default: return false;
 825   }
 826 }
 827
 828 bool ARMInstrInfo::
 829 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
 830   ARMCC::CondCodes CC = (ARMCC::CondCodes)(int)Cond[0].getImm();
 831   Cond[0].setImm(ARMCC::getOppositeCondition(CC));
 832   return false;
 833 }
 834
 835 bool ARMInstrInfo::isPredicated(const MachineInstr *MI) const {
 836   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
 837   return PIdx != -1 && MI->getOperand(PIdx).getImm() != ARMCC::AL;
 838 }
 839
 840 bool ARMInstrInfo::PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
 841                             const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const {
 842   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 843   if (Opc == ARM::B || Opc == ARM::tB) {
 844     MI->setDesc(get(Opc == ARM::B ? ARM::Bcc : ARM::tBcc));
 845     MI->addOperand(MachineOperand::CreateImm(Pred[0].getImm()));
 846     MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Pred[1].getReg(), false));
 847     return true;
 848   }
 849
 850   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
 851   if (PIdx != -1) {
 852     MachineOperand &PMO = MI->getOperand(PIdx);
 853     PMO.setImm(Pred[0].getImm());
 854     MI->getOperand(PIdx+1).setReg(Pred[1].getReg());
 855     return true;
 856   }
 857   return false;
 858 }
 859
 860 bool
 861 ARMInstrInfo::SubsumesPredicate(const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred1,
 862                             const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred2) const{
 863   if (Pred1.size() > 2 || Pred2.size() > 2)
 864     return false;
 865
 866   ARMCC::CondCodes CC1 = (ARMCC::CondCodes)Pred1[0].getImm();
 867   ARMCC::CondCodes CC2 = (ARMCC::CondCodes)Pred2[0].getImm();
 868   if (CC1 == CC2)
 869     return true;
 870
 871   switch (CC1) {
 872   default:
 873     return false;
 874   case ARMCC::AL:
 875     return true;
 876   case ARMCC::HS:
 877     return CC2 == ARMCC::HI;
 878   case ARMCC::LS:
 879     return CC2 == ARMCC::LO || CC2 == ARMCC::EQ;
 880   case ARMCC::GE:
 881     return CC2 == ARMCC::GT;
 882   case ARMCC::LE:
 883     return CC2 == ARMCC::LT;
 884   }
 885 }
 886
 887 bool ARMInstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
 888                                     std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
 889   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
 890   if (!TID.getImplicitDefs() && !TID.hasOptionalDef())
 891     return false;
 892
 893   bool Found = false;
 894   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 895     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 896     if (MO.isReg() && MO.getReg() == ARM::CPSR) {
 897       Pred.push_back(MO);
 898       Found = true;
 899     }
 900   }
 901
 902   return Found;
 903 }
 904
 905
 906 /// FIXME: Works around a gcc miscompilation with -fstrict-aliasing
 907 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
 908                                 unsigned JTI) DISABLE_INLINE;
 909 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
 910                                 unsigned JTI) {
 911   return JT[JTI].MBBs.size();
 912 }
 913
 914 /// GetInstSize - Return the size of the specified MachineInstr.
 915 ///
 916 unsigned ARMInstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
 917   const MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
 918   const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
 919   const TargetAsmInfo *TAI = MF->getTarget().getTargetAsmInfo();
 920
 921   // Basic size info comes from the TSFlags field.
 922   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
 923   unsigned TSFlags = TID.TSFlags;
 924
 925   switch ((TSFlags & ARMII::SizeMask) >> ARMII::SizeShift) {
 926   default: {
 927     // If this machine instr is an inline asm, measure it.
 928     if (MI->getOpcode() == ARM::INLINEASM)
 929       return TAI->getInlineAsmLength(MI->getOperand(0).getSymbolName());
 930     if (MI->isLabel())
 931       return 0;
 932     switch (MI->getOpcode()) {
 933     default:
 934       assert(0 && "Unknown or unset size field for instr!");
 935       break;
 936     case TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF:
 937     case TargetInstrInfo::DECLARE:
 938     case TargetInstrInfo::DBG_LABEL:
 939     case TargetInstrInfo::EH_LABEL:
 940       return 0;
 941     }
 942     break;
 943   }
 944   case ARMII::Size8Bytes: return 8;          // Arm instruction x 2.
 945   case ARMII::Size4Bytes: return 4;          // Arm instruction.
 946   case ARMII::Size2Bytes: return 2;          // Thumb instruction.
 947   case ARMII::SizeSpecial: {
 948     switch (MI->getOpcode()) {
 949     case ARM::CONSTPOOL_ENTRY:
 950       // If this machine instr is a constant pool entry, its size is recorded as
 951       // operand #2.
 952       return MI->getOperand(2).getImm();
 953     case ARM::BR_JTr:
 954     case ARM::BR_JTm:
 955     case ARM::BR_JTadd:
 956     case ARM::tBR_JTr: {
 957       // These are jumptable branches, i.e. a branch followed by an inlined
 958       // jumptable. The size is 4 + 4 * number of entries.
 959       unsigned NumOps = TID.getNumOperands();
 960       MachineOperand JTOP =
 961         MI->getOperand(NumOps - (TID.isPredicable() ? 3 : 2));
 962       unsigned JTI = JTOP.getIndex();
 963       const MachineJumpTableInfo *MJTI = MF->getJumpTableInfo();
 964       const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = MJTI->getJumpTables();
 965       assert(JTI < JT.size());
 966       // Thumb instructions are 2 byte aligned, but JT entries are 4 byte
 967       // 4 aligned. The assembler / linker may add 2 byte padding just before
 968       // the JT entries.  The size does not include this padding; the
 969       // constant islands pass does separate bookkeeping for it.
 970       // FIXME: If we know the size of the function is less than (1 << 16) *2
 971       // bytes, we can use 16-bit entries instead. Then there won't be an
 972       // alignment issue.
 973       return getNumJTEntries(JT, JTI) * 4 +
 974              (MI->getOpcode()==ARM::tBR_JTr ? 2 : 4);
 975     }
 976     default:
 977       // Otherwise, pseudo-instruction sizes are zero.
 978       return 0;
 979     }
 980   }
 981   }
 982   return 0; // Not reached
 983 }