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