lib/Target/ARM/ARMRegisterInfo.cpp

   1 //===- ARMRegisterInfo.cpp - ARM Register Information -----------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains the ARM implementation of the MRegisterInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "ARM.h"
  15 #include "ARMAddressingModes.h"
  16 #include "ARMInstrInfo.h"
  17 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
  18 #include "ARMRegisterInfo.h"
  19 #include "ARMSubtarget.h"
  20 #include "llvm/Constants.h"
  21 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineLocation.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/RegisterScavenging.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
  29 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  30 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  31 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  32 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  33 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  34 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  35 #include <algorithm>
  36 using namespace llvm;
  37
  38 static cl::opt<bool> ThumbRegScavenging("enable-thumb-reg-scavenging",
  39                                cl::Hidden,
  40                                cl::desc("Enable register scavenging on Thumb"));
  41
  42 unsigned ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(unsigned RegEnum) {
  43   using namespace ARM;
  44   switch (RegEnum) {
  45   case R0:  case S0:  case D0:  return 0;
  46   case R1:  case S1:  case D1:  return 1;
  47   case R2:  case S2:  case D2:  return 2;
  48   case R3:  case S3:  case D3:  return 3;
  49   case R4:  case S4:  case D4:  return 4;
  50   case R5:  case S5:  case D5:  return 5;
  51   case R6:  case S6:  case D6:  return 6;
  52   case R7:  case S7:  case D7:  return 7;
  53   case R8:  case S8:  case D8:  return 8;
  54   case R9:  case S9:  case D9:  return 9;
  55   case R10: case S10: case D10: return 10;
  56   case R11: case S11: case D11: return 11;
  57   case R12: case S12: case D12: return 12;
  58   case SP:  case S13: case D13: return 13;
  59   case LR:  case S14: case D14: return 14;
  60   case PC:  case S15: case D15: return 15;
  61   case S16: return 16;
  62   case S17: return 17;
  63   case S18: return 18;
  64   case S19: return 19;
  65   case S20: return 20;
  66   case S21: return 21;
  67   case S22: return 22;
  68   case S23: return 23;
  69   case S24: return 24;
  70   case S25: return 25;
  71   case S26: return 26;
  72   case S27: return 27;
  73   case S28: return 28;
  74   case S29: return 29;
  75   case S30: return 30;
  76   case S31: return 31;
  77   default:
  78     assert(0 && "Unknown ARM register!");
  79     abort();
  80   }
  81 }
  82
  83 ARMRegisterInfo::ARMRegisterInfo(const TargetInstrInfo &tii,
  84                                  const ARMSubtarget &sti)
  85   : ARMGenRegisterInfo(ARM::ADJCALLSTACKDOWN, ARM::ADJCALLSTACKUP),
  86     TII(tii), STI(sti),
  87     FramePtr((STI.useThumbBacktraces() || STI.isThumb()) ? ARM::R7 : ARM::R11) {
  88 }
  89
  90 bool ARMRegisterInfo::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
  91                                                 MachineBasicBlock::iterator MI,
  92                                 const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
  93   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
  94   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
  95   if (!AFI->isThumbFunction() || CSI.empty())
  96     return false;
  97
  98   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, MI, TII.get(ARM::tPUSH));
  99   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
 100     unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
 101     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
 102     MBB.addLiveIn(Reg);
 103     MIB.addReg(Reg, false/*isDef*/,false/*isImp*/,true/*isKill*/);
 104   }
 105   return true;
 106 }
 107
 108 bool ARMRegisterInfo::restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
 109                                                  MachineBasicBlock::iterator MI,
 110                                 const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
 111   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 112   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 113   if (!AFI->isThumbFunction() || CSI.empty())
 114     return false;
 115
 116   bool isVarArg = AFI->getVarArgsRegSaveSize() > 0;
 117   MachineInstr *PopMI = new MachineInstr(TII.get(ARM::tPOP));
 118   MBB.insert(MI, PopMI);
 119   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
 120     unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
 121     if (Reg == ARM::LR) {
 122       // Special epilogue for vararg functions. See emitEpilogue
 123       if (isVarArg)
 124         continue;
 125       Reg = ARM::PC;
 126       PopMI->setInstrDescriptor(TII.get(ARM::tPOP_RET));
 127       MBB.erase(MI);
 128     }
 129     PopMI->addRegOperand(Reg, true);
 130   }
 131   return true;
 132 }
 133
 134 static inline
 135 const MachineInstrBuilder &AddDefaultPred(const MachineInstrBuilder &MIB) {
 136   return MIB.addImm((int64_t)ARMCC::AL).addReg(0);
 137 }
 138
 139 static inline
 140 const MachineInstrBuilder &AddDefaultCC(const MachineInstrBuilder &MIB) {
 141   return MIB.addReg(0);
 142 }
 143
 144 static const MachineInstrBuilder &ARMInstrAddOperand(MachineInstrBuilder &MIB,
 145                                                      MachineOperand &MO) {
 146   if (MO.isRegister())
 147     MIB = MIB.addReg(MO.getReg(), MO.isDef(), MO.isImplicit());
 148   else if (MO.isImmediate())
 149     MIB = MIB.addImm(MO.getImm());
 150   else if (MO.isFrameIndex())
 151     MIB = MIB.addFrameIndex(MO.getFrameIndex());
 152   else
 153     assert(0 && "Unknown operand for ARMInstrAddOperand!");
 154
 155   return MIB;
 156 }
 157
 158 void ARMRegisterInfo::
 159 storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 160                     unsigned SrcReg, bool isKill, int FI,
 161                     const TargetRegisterClass *RC) const {
 162   if (RC == ARM::GPRRegisterClass) {
 163     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 164     ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 165     if (AFI->isThumbFunction())
 166       BuildMI(MBB, I, TII.get(ARM::tSpill)).addReg(SrcReg, false, false, isKill)
 167         .addFrameIndex(FI).addImm(0);
 168     else
 169       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, TII.get(ARM::STR))
 170                      .addReg(SrcReg, false, false, isKill)
 171                      .addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0));
 172   } else if (RC == ARM::DPRRegisterClass) {
 173     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, TII.get(ARM::FSTD))
 174                    .addReg(SrcReg, false, false, isKill)
 175                    .addFrameIndex(FI).addImm(0));
 176   } else {
 177     assert(RC == ARM::SPRRegisterClass && "Unknown regclass!");
 178     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, TII.get(ARM::FSTS))
 179                    .addReg(SrcReg, false, false, isKill)
 180                    .addFrameIndex(FI).addImm(0));
 181   }
 182 }
 183
 184 void ARMRegisterInfo::storeRegToAddr(MachineFunction &MF, unsigned SrcReg,
 185                                      bool isKill,
 186                                      SmallVectorImpl<MachineOperand> &Addr,
 187                                      const TargetRegisterClass *RC,
 188                                  SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const {
 189   unsigned Opc = 0;
 190   if (RC == ARM::GPRRegisterClass) {
 191     ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 192     if (AFI->isThumbFunction()) {
 193       Opc = Addr[0].isFrameIndex() ? ARM::tSpill : ARM::tSTR;
 194       MachineInstrBuilder MIB =
 195         BuildMI(TII.get(Opc)).addReg(SrcReg, false, false, isKill);
 196       for (unsigned i = 0, e = Addr.size(); i != e; ++i)
 197         MIB = ARMInstrAddOperand(MIB, Addr[i]);
 198       NewMIs.push_back(MIB);
 199       return;
 200     }
 201     Opc = ARM::STR;
 202   } else if (RC == ARM::DPRRegisterClass) {
 203     Opc = ARM::FSTD;
 204   } else {
 205     assert(RC == ARM::SPRRegisterClass && "Unknown regclass!");
 206     Opc = ARM::FSTS;
 207   }
 208
 209   MachineInstrBuilder MIB =
 210     BuildMI(TII.get(Opc)).addReg(SrcReg, false, false, isKill);
 211   for (unsigned i = 0, e = Addr.size(); i != e; ++i)
 212     MIB = ARMInstrAddOperand(MIB, Addr[i]);
 213   AddDefaultPred(MIB);
 214   NewMIs.push_back(MIB);
 215   return;
 216 }
 217
 218 void ARMRegisterInfo::
 219 loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 220                      unsigned DestReg, int FI,
 221                      const TargetRegisterClass *RC) const {
 222   if (RC == ARM::GPRRegisterClass) {
 223     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 224     ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 225     if (AFI->isThumbFunction())
 226       BuildMI(MBB, I, TII.get(ARM::tRestore), DestReg)
 227         .addFrameIndex(FI).addImm(0);
 228     else
 229       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, TII.get(ARM::LDR), DestReg)
 230                      .addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0));
 231   } else if (RC == ARM::DPRRegisterClass) {
 232     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, TII.get(ARM::FLDD), DestReg)
 233                    .addFrameIndex(FI).addImm(0));
 234   } else {
 235     assert(RC == ARM::SPRRegisterClass && "Unknown regclass!");
 236     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, TII.get(ARM::FLDS), DestReg)
 237                    .addFrameIndex(FI).addImm(0));
 238   }
 239 }
 240
 241 void ARMRegisterInfo::loadRegFromAddr(MachineFunction &MF, unsigned DestReg,
 242                                       SmallVectorImpl<MachineOperand> &Addr,
 243                                       const TargetRegisterClass *RC,
 244                                  SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs) const {
 245   unsigned Opc = 0;
 246   if (RC == ARM::GPRRegisterClass) {
 247     ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 248     if (AFI->isThumbFunction()) {
 249       Opc = Addr[0].isFrameIndex() ? ARM::tRestore : ARM::tLDR;
 250       MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(TII.get(Opc), DestReg);
 251       for (unsigned i = 0, e = Addr.size(); i != e; ++i)
 252         MIB = ARMInstrAddOperand(MIB, Addr[i]);
 253       NewMIs.push_back(MIB);
 254       return;
 255     }
 256     Opc = ARM::LDR;
 257   } else if (RC == ARM::DPRRegisterClass) {
 258     Opc = ARM::FLDD;
 259   } else {
 260     assert(RC == ARM::SPRRegisterClass && "Unknown regclass!");
 261     Opc = ARM::FLDS;
 262   }
 263
 264   MachineInstrBuilder MIB =  BuildMI(TII.get(Opc), DestReg);
 265   for (unsigned i = 0, e = Addr.size(); i != e; ++i)
 266     MIB = ARMInstrAddOperand(MIB, Addr[i]);
 267   AddDefaultPred(MIB);
 268   NewMIs.push_back(MIB);
 269   return;
 270 }
 271
 272 void ARMRegisterInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
 273                                    MachineBasicBlock::iterator I,
 274                                    unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
 275                                    const TargetRegisterClass *DestRC,
 276                                    const TargetRegisterClass *SrcRC) const {
 277   if (DestRC != SrcRC) {
 278     cerr << "Not yet supported!";
 279     abort();
 280   }
 281
 282   if (DestRC == ARM::GPRRegisterClass) {
 283     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 284     ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 285     if (AFI->isThumbFunction())
 286       BuildMI(MBB, I, TII.get(ARM::tMOVr), DestReg).addReg(SrcReg);
 287     else
 288       AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, TII.get(ARM::MOVr), DestReg)
 289                                   .addReg(SrcReg)));
 290   } else if (DestRC == ARM::SPRRegisterClass)
 291     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, TII.get(ARM::FCPYS), DestReg)
 292                    .addReg(SrcReg));
 293   else if (DestRC == ARM::DPRRegisterClass)
 294     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, TII.get(ARM::FCPYD), DestReg)
 295                    .addReg(SrcReg));
 296   else
 297     abort();
 298 }
 299
 300 /// emitLoadConstPool - Emits a load from constpool to materialize the
 301 /// specified immediate.
 302 static void emitLoadConstPool(MachineBasicBlock &MBB,
 303                               MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 304                               unsigned DestReg, int Val,
 305                               ARMCC::CondCodes Pred, unsigned PredReg,
 306                               const TargetInstrInfo &TII, bool isThumb) {
 307   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 308   MachineConstantPool *ConstantPool = MF.getConstantPool();
 309   Constant *C = ConstantInt::get(Type::Int32Ty, Val);
 310   unsigned Idx = ConstantPool->getConstantPoolIndex(C, 2);
 311   if (isThumb)
 312     BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(ARM::tLDRcp), DestReg).addConstantPoolIndex(Idx);
 313   else
 314     BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(ARM::LDRcp), DestReg).addConstantPoolIndex(Idx)
 315       .addReg(0).addImm(0).addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg);
 316 }
 317
 318 void ARMRegisterInfo::reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
 319                                     MachineBasicBlock::iterator I,
 320                                     unsigned DestReg,
 321                                     const MachineInstr *Orig) const {
 322   if (Orig->getOpcode() == ARM::MOVi2pieces) {
 323     emitLoadConstPool(MBB, I, DestReg,
 324                       Orig->getOperand(1).getImmedValue(),
 325                       (ARMCC::CondCodes)Orig->getOperand(2).getImmedValue(),
 326                       Orig->getOperand(3).getReg(),
 327                       TII, false);
 328     return;
 329   }
 330
 331   MachineInstr *MI = Orig->clone();
 332   MI->getOperand(0).setReg(DestReg);
 333   MBB.insert(I, MI);
 334 }
 335
 336 /// isLowRegister - Returns true if the register is low register r0-r7.
 337 ///
 338 static bool isLowRegister(unsigned Reg) {
 339   using namespace ARM;
 340   switch (Reg) {
 341   case R0:  case R1:  case R2:  case R3:
 342   case R4:  case R5:  case R6:  case R7:
 343     return true;
 344   default:
 345     return false;
 346   }
 347 }
 348
 349 MachineInstr *ARMRegisterInfo::foldMemoryOperand(MachineInstr *MI,
 350                                                  SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
 351                                                  int FI) const {
 352   if (Ops.size() != 1) return NULL;
 353
 354   unsigned OpNum = Ops[0];
 355   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 356   MachineInstr *NewMI = NULL;
 357   switch (Opc) {
 358   default: break;
 359   case ARM::MOVr: {
 360     if (MI->getOperand(4).getReg() == ARM::CPSR)
 361       // If it is updating CPSR, then it cannot be foled.
 362       break;
 363     unsigned Pred = MI->getOperand(2).getImmedValue();
 364     unsigned PredReg = MI->getOperand(3).getReg();
 365     if (OpNum == 0) { // move -> store
 366       unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
 367       NewMI = BuildMI(TII.get(ARM::STR)).addReg(SrcReg).addFrameIndex(FI)
 368         .addReg(0).addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
 369     } else {          // move -> load
 370       unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
 371       NewMI = BuildMI(TII.get(ARM::LDR), DstReg).addFrameIndex(FI).addReg(0)
 372         .addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
 373     }
 374     break;
 375   }
 376   case ARM::tMOVr: {
 377     if (OpNum == 0) { // move -> store
 378       unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
 379       if (isPhysicalRegister(SrcReg) && !isLowRegister(SrcReg))
 380         // tSpill cannot take a high register operand.
 381         break;
 382       NewMI = BuildMI(TII.get(ARM::tSpill)).addReg(SrcReg).addFrameIndex(FI)
 383         .addImm(0);
 384     } else {          // move -> load
 385       unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
 386       if (isPhysicalRegister(DstReg) && !isLowRegister(DstReg))
 387         // tRestore cannot target a high register operand.
 388         break;
 389       NewMI = BuildMI(TII.get(ARM::tRestore), DstReg).addFrameIndex(FI)
 390         .addImm(0);
 391     }
 392     break;
 393   }
 394   case ARM::FCPYS: {
 395     unsigned Pred = MI->getOperand(2).getImmedValue();
 396     unsigned PredReg = MI->getOperand(3).getReg();
 397     if (OpNum == 0) { // move -> store
 398       unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
 399       NewMI = BuildMI(TII.get(ARM::FSTS)).addReg(SrcReg).addFrameIndex(FI)
 400         .addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
 401     } else {          // move -> load
 402       unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
 403       NewMI = BuildMI(TII.get(ARM::FLDS), DstReg).addFrameIndex(FI)
 404         .addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
 405     }
 406     break;
 407   }
 408   case ARM::FCPYD: {
 409     unsigned Pred = MI->getOperand(2).getImmedValue();
 410     unsigned PredReg = MI->getOperand(3).getReg();
 411     if (OpNum == 0) { // move -> store
 412       unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
 413       NewMI = BuildMI(TII.get(ARM::FSTD)).addReg(SrcReg).addFrameIndex(FI)
 414         .addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
 415     } else {          // move -> load
 416       unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
 417       NewMI = BuildMI(TII.get(ARM::FLDD), DstReg).addFrameIndex(FI)
 418         .addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
 419     }
 420     break;
 421   }
 422   }
 423
 424   if (NewMI)
 425     NewMI->copyKillDeadInfo(MI);
 426   return NewMI;
 427 }
 428
 429 bool ARMRegisterInfo::canFoldMemoryOperand(MachineInstr *MI,
 430                                          SmallVectorImpl<unsigned> &Ops) const {
 431   if (Ops.size() != 1) return false;
 432
 433   unsigned OpNum = Ops[0];
 434   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 435   switch (Opc) {
 436   default: break;
 437   case ARM::MOVr:
 438     // If it is updating CPSR, then it cannot be foled.
 439     return MI->getOperand(4).getReg() != ARM::CPSR;
 440   case ARM::tMOVr: {
 441     if (OpNum == 0) { // move -> store
 442       unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
 443       if (isPhysicalRegister(SrcReg) && !isLowRegister(SrcReg))
 444         // tSpill cannot take a high register operand.
 445         return false;
 446     } else {          // move -> load
 447       unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
 448       if (isPhysicalRegister(DstReg) && !isLowRegister(DstReg))
 449         // tRestore cannot target a high register operand.
 450         return false;
 451     }
 452     return true;
 453   }
 454   case ARM::FCPYS:
 455   case ARM::FCPYD:
 456     return true;
 457   }
 458
 459   return false;
 460 }
 461
 462 const unsigned*
 463 ARMRegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
 464   static const unsigned CalleeSavedRegs[] = {
 465     ARM::LR, ARM::R11, ARM::R10, ARM::R9, ARM::R8,
 466     ARM::R7, ARM::R6,  ARM::R5,  ARM::R4,
 467
 468     ARM::D15, ARM::D14, ARM::D13, ARM::D12,
 469     ARM::D11, ARM::D10, ARM::D9,  ARM::D8,
 470     0
 471   };
 472
 473   static const unsigned DarwinCalleeSavedRegs[] = {
 474     ARM::LR,  ARM::R7,  ARM::R6, ARM::R5, ARM::R4,
 475     ARM::R11, ARM::R10, ARM::R9, ARM::R8,
 476
 477     ARM::D15, ARM::D14, ARM::D13, ARM::D12,
 478     ARM::D11, ARM::D10, ARM::D9,  ARM::D8,
 479     0
 480   };
 481   return STI.isTargetDarwin() ? DarwinCalleeSavedRegs : CalleeSavedRegs;
 482 }
 483
 484 const TargetRegisterClass* const *
 485 ARMRegisterInfo::getCalleeSavedRegClasses(const MachineFunction *MF) const {
 486   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses[] = {
 487     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 488     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 489     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 490
 491     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 492     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 493     0
 494   };
 495   return CalleeSavedRegClasses;
 496 }
 497
 498 BitVector ARMRegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
 499   // FIXME: avoid re-calculating this everytime.
 500   BitVector Reserved(getNumRegs());
 501   Reserved.set(ARM::SP);
 502   Reserved.set(ARM::PC);
 503   if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF))
 504     Reserved.set(FramePtr);
 505   // Some targets reserve R9.
 506   if (STI.isR9Reserved())
 507     Reserved.set(ARM::R9);
 508   return Reserved;
 509 }
 510
 511 bool
 512 ARMRegisterInfo::isReservedReg(const MachineFunction &MF, unsigned Reg) const {
 513   switch (Reg) {
 514   default: break;
 515   case ARM::SP:
 516   case ARM::PC:
 517     return true;
 518   case ARM::R7:
 519   case ARM::R11:
 520     if (FramePtr == Reg && (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF)))
 521       return true;
 522     break;
 523   case ARM::R9:
 524     return STI.isR9Reserved();
 525   }
 526
 527   return false;
 528 }
 529
 530 bool
 531 ARMRegisterInfo::requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &MF) const {
 532   const ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 533   return ThumbRegScavenging || !AFI->isThumbFunction();
 534 }
 535
 536 /// hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 537 /// pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas
 538 /// or if frame pointer elimination is disabled.
 539 ///
 540 bool ARMRegisterInfo::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
 541   return NoFramePointerElim || MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
 542 }
 543
 544 // hasReservedCallFrame - Under normal circumstances, when a frame pointer is
 545 // not required, we reserve argument space for call sites in the function
 546 // immediately on entry to the current function. This eliminates the need for
 547 // add/sub sp brackets around call sites. Returns true if the call frame is
 548 // included as part of the stack frame.
 549 bool ARMRegisterInfo::hasReservedCallFrame(MachineFunction &MF) const {
 550   const MachineFrameInfo *FFI = MF.getFrameInfo();
 551   unsigned CFSize = FFI->getMaxCallFrameSize();
 552   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 553   // It's not always a good idea to include the call frame as part of the
 554   // stack frame. ARM (especially Thumb) has small immediate offset to
 555   // address the stack frame. So a large call frame can cause poor codegen
 556   // and may even makes it impossible to scavenge a register.
 557   if (AFI->isThumbFunction()) {
 558     if (CFSize >= ((1 << 8) - 1) * 4 / 2) // Half of imm8 * 4
 559       return false;
 560   } else {
 561     if (CFSize >= ((1 << 12) - 1) / 2)  // Half of imm12
 562       return false;
 563   }
 564   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
 565 }
 566
 567 /// emitARMRegPlusImmediate - Emits a series of instructions to materialize
 568 /// a destreg = basereg + immediate in ARM code.
 569 static
 570 void emitARMRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
 571                              MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 572                              unsigned DestReg, unsigned BaseReg, int NumBytes,
 573                              ARMCC::CondCodes Pred, unsigned PredReg,
 574                              const TargetInstrInfo &TII) {
 575   bool isSub = NumBytes < 0;
 576   if (isSub) NumBytes = -NumBytes;
 577
 578   while (NumBytes) {
 579     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(NumBytes);
 580     unsigned ThisVal = NumBytes & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
 581     assert(ThisVal && "Didn't extract field correctly");
 582
 583     // We will handle these bits from offset, clear them.
 584     NumBytes &= ~ThisVal;
 585
 586     // Get the properly encoded SOImmVal field.
 587     int SOImmVal = ARM_AM::getSOImmVal(ThisVal);
 588     assert(SOImmVal != -1 && "Bit extraction didn't work?");
 589
 590     // Build the new ADD / SUB.
 591     BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), DestReg)
 592       .addReg(BaseReg, false, false, true).addImm(SOImmVal)
 593       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0);
 594     BaseReg = DestReg;
 595   }
 596 }
 597
 598 /// calcNumMI - Returns the number of instructions required to materialize
 599 /// the specific add / sub r, c instruction.
 600 static unsigned calcNumMI(int Opc, int ExtraOpc, unsigned Bytes,
 601                           unsigned NumBits, unsigned Scale) {
 602   unsigned NumMIs = 0;
 603   unsigned Chunk = ((1 << NumBits) - 1) * Scale;
 604
 605   if (Opc == ARM::tADDrSPi) {
 606     unsigned ThisVal = (Bytes > Chunk) ? Chunk : Bytes;
 607     Bytes -= ThisVal;
 608     NumMIs++;
 609     NumBits = 8;
 610     Scale = 1;  // Followed by a number of tADDi8.
 611     Chunk = ((1 << NumBits) - 1) * Scale;
 612   }
 613
 614   NumMIs += Bytes / Chunk;
 615   if ((Bytes % Chunk) != 0)
 616     NumMIs++;
 617   if (ExtraOpc)
 618     NumMIs++;
 619   return NumMIs;
 620 }
 621
 622 /// emitThumbRegPlusImmInReg - Emits a series of instructions to materialize
 623 /// a destreg = basereg + immediate in Thumb code. Materialize the immediate
 624 /// in a register using mov / mvn sequences or load the immediate from a
 625 /// constpool entry.
 626 static
 627 void emitThumbRegPlusImmInReg(MachineBasicBlock &MBB,
 628                                MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 629                                unsigned DestReg, unsigned BaseReg,
 630                                int NumBytes, bool CanChangeCC,
 631                                const TargetInstrInfo &TII) {
 632     bool isHigh = !isLowRegister(DestReg) ||
 633                   (BaseReg != 0 && !isLowRegister(BaseReg));
 634     bool isSub = false;
 635     // Subtract doesn't have high register version. Load the negative value
 636     // if either base or dest register is a high register. Also, if do not
 637     // issue sub as part of the sequence if condition register is to be
 638     // preserved.
 639     if (NumBytes < 0 && !isHigh && CanChangeCC) {
 640       isSub = true;
 641       NumBytes = -NumBytes;
 642     }
 643     unsigned LdReg = DestReg;
 644     if (DestReg == ARM::SP) {
 645       assert(BaseReg == ARM::SP && "Unexpected!");
 646       LdReg = ARM::R3;
 647       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(ARM::tMOVr), ARM::R12)
 648         .addReg(ARM::R3, false, false, true);
 649     }
 650
 651     if (NumBytes <= 255 && NumBytes >= 0)
 652       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(ARM::tMOVi8), LdReg).addImm(NumBytes);
 653     else if (NumBytes < 0 && NumBytes >= -255) {
 654       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(ARM::tMOVi8), LdReg).addImm(NumBytes);
 655       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(ARM::tNEG), LdReg)
 656         .addReg(LdReg, false, false, true);
 657     } else
 658       emitLoadConstPool(MBB, MBBI, LdReg, NumBytes, ARMCC::AL, 0, TII, true);
 659
 660     // Emit add / sub.
 661     int Opc = (isSub) ? ARM::tSUBrr : (isHigh ? ARM::tADDhirr : ARM::tADDrr);
 662     const MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(Opc), DestReg);
 663     if (DestReg == ARM::SP || isSub)
 664       MIB.addReg(BaseReg).addReg(LdReg, false, false, true);
 665     else
 666       MIB.addReg(LdReg).addReg(BaseReg, false, false, true);
 667     if (DestReg == ARM::SP)
 668       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(ARM::tMOVr), ARM::R3)
 669         .addReg(ARM::R12, false, false, true);
 670 }
 671
 672 /// emitThumbRegPlusImmediate - Emits a series of instructions to materialize
 673 /// a destreg = basereg + immediate in Thumb code.
 674 static
 675 void emitThumbRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
 676                                MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 677                                unsigned DestReg, unsigned BaseReg,
 678                                int NumBytes, const TargetInstrInfo &TII) {
 679   bool isSub = NumBytes < 0;
 680   unsigned Bytes = (unsigned)NumBytes;
 681   if (isSub) Bytes = -NumBytes;
 682   bool isMul4 = (Bytes & 3) == 0;
 683   bool isTwoAddr = false;
 684   bool DstNotEqBase = false;
 685   unsigned NumBits = 1;
 686   unsigned Scale = 1;
 687   int Opc = 0;
 688   int ExtraOpc = 0;
 689
 690   if (DestReg == BaseReg && BaseReg == ARM::SP) {
 691     assert(isMul4 && "Thumb sp inc / dec size must be multiple of 4!");
 692     NumBits = 7;
 693     Scale = 4;
 694     Opc = isSub ? ARM::tSUBspi : ARM::tADDspi;
 695     isTwoAddr = true;
 696   } else if (!isSub && BaseReg == ARM::SP) {
 697     // r1 = add sp, 403
 698     // =>
 699     // r1 = add sp, 100 * 4
 700     // r1 = add r1, 3
 701     if (!isMul4) {
 702       Bytes &= ~3;
 703       ExtraOpc = ARM::tADDi3;
 704     }
 705     NumBits = 8;
 706     Scale = 4;
 707     Opc = ARM::tADDrSPi;
 708   } else {
 709     // sp = sub sp, c
 710     // r1 = sub sp, c
 711     // r8 = sub sp, c
 712     if (DestReg != BaseReg)
 713       DstNotEqBase = true;
 714     NumBits = 8;
 715     Opc = isSub ? ARM::tSUBi8 : ARM::tADDi8;
 716     isTwoAddr = true;
 717   }
 718
 719   unsigned NumMIs = calcNumMI(Opc, ExtraOpc, Bytes, NumBits, Scale);
 720   unsigned Threshold = (DestReg == ARM::SP) ? 3 : 2;
 721   if (NumMIs > Threshold) {
 722     // This will expand into too many instructions. Load the immediate from a
 723     // constpool entry.
 724     emitThumbRegPlusImmInReg(MBB, MBBI, DestReg, BaseReg, NumBytes, true, TII);
 725     return;
 726   }
 727
 728   if (DstNotEqBase) {
 729     if (isLowRegister(DestReg) && isLowRegister(BaseReg)) {
 730       // If both are low registers, emit DestReg = add BaseReg, max(Imm, 7)
 731       unsigned Chunk = (1 << 3) - 1;
 732       unsigned ThisVal = (Bytes > Chunk) ? Chunk : Bytes;
 733       Bytes -= ThisVal;
 734       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(isSub ? ARM::tSUBi3 : ARM::tADDi3), DestReg)
 735         .addReg(BaseReg, false, false, true).addImm(ThisVal);
 736     } else {
 737       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(ARM::tMOVr), DestReg)
 738         .addReg(BaseReg, false, false, true);
 739     }
 740     BaseReg = DestReg;
 741   }
 742
 743   unsigned Chunk = ((1 << NumBits) - 1) * Scale;
 744   while (Bytes) {
 745     unsigned ThisVal = (Bytes > Chunk) ? Chunk : Bytes;
 746     Bytes -= ThisVal;
 747     ThisVal /= Scale;
 748     // Build the new tADD / tSUB.
 749     if (isTwoAddr)
 750       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(Opc), DestReg).addReg(DestReg).addImm(ThisVal);
 751     else {
 752       bool isKill = BaseReg != ARM::SP;
 753       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(Opc), DestReg)
 754         .addReg(BaseReg, false, false, isKill).addImm(ThisVal);
 755       BaseReg = DestReg;
 756
 757       if (Opc == ARM::tADDrSPi) {
 758         // r4 = add sp, imm
 759         // r4 = add r4, imm
 760         // ...
 761         NumBits = 8;
 762         Scale = 1;
 763         Chunk = ((1 << NumBits) - 1) * Scale;
 764         Opc = isSub ? ARM::tSUBi8 : ARM::tADDi8;
 765         isTwoAddr = true;
 766       }
 767     }
 768   }
 769
 770   if (ExtraOpc)
 771     BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(ExtraOpc), DestReg)
 772       .addReg(DestReg, false, false, true)
 773       .addImm(((unsigned)NumBytes) & 3);
 774 }
 775
 776 static
 777 void emitSPUpdate(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 778                   int NumBytes, ARMCC::CondCodes Pred, unsigned PredReg,
 779                   bool isThumb, const TargetInstrInfo &TII) {
 780   if (isThumb)
 781     emitThumbRegPlusImmediate(MBB, MBBI, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes, TII);
 782   else
 783     emitARMRegPlusImmediate(MBB, MBBI, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes,
 784                             Pred, PredReg, TII);
 785 }
 786
 787 void ARMRegisterInfo::
 788 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 789                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 790   if (!hasReservedCallFrame(MF)) {
 791     // If we have alloca, convert as follows:
 792     // ADJCALLSTACKDOWN -> sub, sp, sp, amount
 793     // ADJCALLSTACKUP   -> add, sp, sp, amount
 794     MachineInstr *Old = I;
 795     unsigned Amount = Old->getOperand(0).getImmedValue();
 796     if (Amount != 0) {
 797       ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 798       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
 799       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
 800       // alignment boundary.
 801       unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 802       Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
 803
 804       // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
 805       unsigned Opc = Old->getOpcode();
 806       bool isThumb = AFI->isThumbFunction();
 807       ARMCC::CondCodes Pred = isThumb
 808         ? ARMCC::AL : (ARMCC::CondCodes)Old->getOperand(1).getImmedValue();
 809       if (Opc == ARM::ADJCALLSTACKDOWN || Opc == ARM::tADJCALLSTACKDOWN) {
 810         // Note: PredReg is operand 2 for ADJCALLSTACKDOWN.
 811         unsigned PredReg = isThumb ? 0 : Old->getOperand(2).getReg();
 812         emitSPUpdate(MBB, I, -Amount, Pred, PredReg, isThumb, TII);
 813       } else {
 814         // Note: PredReg is operand 3 for ADJCALLSTACKUP.
 815         unsigned PredReg = isThumb ? 0 : Old->getOperand(3).getReg();
 816         assert(Opc == ARM::ADJCALLSTACKUP || Opc == ARM::tADJCALLSTACKUP);
 817         emitSPUpdate(MBB, I, Amount, Pred, PredReg, isThumb, TII);
 818       }
 819     }
 820   }
 821   MBB.erase(I);
 822 }
 823
 824 /// emitThumbConstant - Emit a series of instructions to materialize a
 825 /// constant.
 826 static void emitThumbConstant(MachineBasicBlock &MBB,
 827                               MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 828                               unsigned DestReg, int Imm,
 829                               const TargetInstrInfo &TII) {
 830   bool isSub = Imm < 0;
 831   if (isSub) Imm = -Imm;
 832
 833   int Chunk = (1 << 8) - 1;
 834   int ThisVal = (Imm > Chunk) ? Chunk : Imm;
 835   Imm -= ThisVal;
 836   BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(ARM::tMOVi8), DestReg).addImm(ThisVal);
 837   if (Imm > 0)
 838     emitThumbRegPlusImmediate(MBB, MBBI, DestReg, DestReg, Imm, TII);
 839   if (isSub)
 840     BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(ARM::tNEG), DestReg)
 841       .addReg(DestReg, false, false, true);
 842 }
 843
 844 /// findScratchRegister - Find a 'free' ARM register. If register scavenger
 845 /// is not being used, R12 is available. Otherwise, try for a call-clobbered
 846 /// register first and then a spilled callee-saved register if that fails.
 847 static
 848 unsigned findScratchRegister(RegScavenger *RS, const TargetRegisterClass *RC,
 849                              ARMFunctionInfo *AFI) {
 850   unsigned Reg = RS ? RS->FindUnusedReg(RC, true) : (unsigned) ARM::R12;
 851   if (Reg == 0)
 852     // Try a already spilled CS register.
 853     Reg = RS->FindUnusedReg(RC, AFI->getSpilledCSRegisters());
 854
 855   return Reg;
 856 }
 857
 858 void ARMRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
 859                                           int SPAdj, RegScavenger *RS) const{
 860   unsigned i = 0;
 861   MachineInstr &MI = *II;
 862   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
 863   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 864   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 865   bool isThumb = AFI->isThumbFunction();
 866
 867   while (!MI.getOperand(i).isFrameIndex()) {
 868     ++i;
 869     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
 870   }
 871
 872   unsigned FrameReg = ARM::SP;
 873   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getFrameIndex();
 874   int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex) +
 875                MF.getFrameInfo()->getStackSize() + SPAdj;
 876
 877   if (AFI->isGPRCalleeSavedArea1Frame(FrameIndex))
 878     Offset -= AFI->getGPRCalleeSavedArea1Offset();
 879   else if (AFI->isGPRCalleeSavedArea2Frame(FrameIndex))
 880     Offset -= AFI->getGPRCalleeSavedArea2Offset();
 881   else if (AFI->isDPRCalleeSavedAreaFrame(FrameIndex))
 882     Offset -= AFI->getDPRCalleeSavedAreaOffset();
 883   else if (hasFP(MF)) {
 884     assert(SPAdj == 0 && "Unexpected");
 885     // There is alloca()'s in this function, must reference off the frame
 886     // pointer instead.
 887     FrameReg = getFrameRegister(MF);
 888     Offset -= AFI->getFramePtrSpillOffset();
 889   }
 890
 891   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
 892   const TargetInstrDescriptor &Desc = TII.get(Opcode);
 893   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
 894   bool isSub = false;
 895
 896   if (Opcode == ARM::ADDri) {
 897     Offset += MI.getOperand(i+1).getImm();
 898     if (Offset == 0) {
 899       // Turn it into a move.
 900       MI.setInstrDescriptor(TII.get(ARM::MOVr));
 901       MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
 902       MI.RemoveOperand(i+1);
 903       return;
 904     } else if (Offset < 0) {
 905       Offset = -Offset;
 906       isSub = true;
 907       MI.setInstrDescriptor(TII.get(ARM::SUBri));
 908     }
 909
 910     // Common case: small offset, fits into instruction.
 911     int ImmedOffset = ARM_AM::getSOImmVal(Offset);
 912     if (ImmedOffset != -1) {
 913       // Replace the FrameIndex with sp / fp
 914       MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
 915       MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(ImmedOffset);
 916       return;
 917     }
 918
 919     // Otherwise, we fallback to common code below to form the imm offset with
 920     // a sequence of ADDri instructions.  First though, pull as much of the imm
 921     // into this ADDri as possible.
 922     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(Offset);
 923     unsigned ThisImmVal = Offset & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
 924
 925     // We will handle these bits from offset, clear them.
 926     Offset &= ~ThisImmVal;
 927
 928     // Get the properly encoded SOImmVal field.
 929     int ThisSOImmVal = ARM_AM::getSOImmVal(ThisImmVal);
 930     assert(ThisSOImmVal != -1 && "Bit extraction didn't work?");
 931     MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(ThisSOImmVal);
 932   } else if (Opcode == ARM::tADDrSPi) {
 933     Offset += MI.getOperand(i+1).getImm();
 934
 935     // Can't use tADDrSPi if it's based off the frame pointer.
 936     unsigned NumBits = 0;
 937     unsigned Scale = 1;
 938     if (FrameReg != ARM::SP) {
 939       Opcode = ARM::tADDi3;
 940       MI.setInstrDescriptor(TII.get(ARM::tADDi3));
 941       NumBits = 3;
 942     } else {
 943       NumBits = 8;
 944       Scale = 4;
 945       assert((Offset & 3) == 0 &&
 946              "Thumb add/sub sp, #imm immediate must be multiple of 4!");
 947     }
 948
 949     if (Offset == 0) {
 950       // Turn it into a move.
 951       MI.setInstrDescriptor(TII.get(ARM::tMOVr));
 952       MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
 953       MI.RemoveOperand(i+1);
 954       return;
 955     }
 956
 957     // Common case: small offset, fits into instruction.
 958     unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
 959     if (((Offset / Scale) & ~Mask) == 0) {
 960       // Replace the FrameIndex with sp / fp
 961       MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
 962       MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(Offset / Scale);
 963       return;
 964     }
 965
 966     unsigned DestReg = MI.getOperand(0).getReg();
 967     unsigned Bytes = (Offset > 0) ? Offset : -Offset;
 968     unsigned NumMIs = calcNumMI(Opcode, 0, Bytes, NumBits, Scale);
 969     // MI would expand into a large number of instructions. Don't try to
 970     // simplify the immediate.
 971     if (NumMIs > 2) {
 972       emitThumbRegPlusImmediate(MBB, II, DestReg, FrameReg, Offset, TII);
 973       MBB.erase(II);
 974       return;
 975     }
 976
 977     if (Offset > 0) {
 978       // Translate r0 = add sp, imm to
 979       // r0 = add sp, 255*4
 980       // r0 = add r0, (imm - 255*4)
 981       MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
 982       MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(Mask);
 983       Offset = (Offset - Mask * Scale);
 984       MachineBasicBlock::iterator NII = next(II);
 985       emitThumbRegPlusImmediate(MBB, NII, DestReg, DestReg, Offset, TII);
 986     } else {
 987       // Translate r0 = add sp, -imm to
 988       // r0 = -imm (this is then translated into a series of instructons)
 989       // r0 = add r0, sp
 990       emitThumbConstant(MBB, II, DestReg, Offset, TII);
 991       MI.setInstrDescriptor(TII.get(ARM::tADDhirr));
 992       MI.getOperand(i).ChangeToRegister(DestReg, false, false, true);
 993       MI.getOperand(i+1).ChangeToRegister(FrameReg, false);
 994     }
 995     return;
 996   } else {
 997     unsigned ImmIdx = 0;
 998     int InstrOffs = 0;
 999     unsigned NumBits = 0;
1000     unsigned Scale = 1;
1001     switch (AddrMode) {
1002     case ARMII::AddrMode2: {
1003       ImmIdx = i+2;
1004       InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1005       if (ARM_AM::getAM2Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1006         InstrOffs *= -1;
1007       NumBits = 12;
1008       break;
1009     }
1010     case ARMII::AddrMode3: {
1011       ImmIdx = i+2;
1012       InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1013       if (ARM_AM::getAM3Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1014         InstrOffs *= -1;
1015       NumBits = 8;
1016       break;
1017     }
1018     case ARMII::AddrMode5: {
1019       ImmIdx = i+1;
1020       InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1021       if (ARM_AM::getAM5Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1022         InstrOffs *= -1;
1023       NumBits = 8;
1024       Scale = 4;
1025       break;
1026     }
1027     case ARMII::AddrModeTs: {
1028       ImmIdx = i+1;
1029       InstrOffs = MI.getOperand(ImmIdx).getImm();
1030       NumBits = (FrameReg == ARM::SP) ? 8 : 5;
1031       Scale = 4;
1032       break;
1033     }
1034     default:
1035       assert(0 && "Unsupported addressing mode!");
1036       abort();
1037       break;
1038     }
1039
1040     Offset += InstrOffs * Scale;
1041     assert((Offset & (Scale-1)) == 0 && "Can't encode this offset!");
1042     if (Offset < 0 && !isThumb) {
1043       Offset = -Offset;
1044       isSub = true;
1045     }
1046
1047     // Common case: small offset, fits into instruction.
1048     MachineOperand &ImmOp = MI.getOperand(ImmIdx);
1049     int ImmedOffset = Offset / Scale;
1050     unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
1051     if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale) {
1052       // Replace the FrameIndex with sp
1053       MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1054       if (isSub)
1055         ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1056       ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1057       return;
1058     }
1059
1060     bool isThumSpillRestore = Opcode == ARM::tRestore || Opcode == ARM::tSpill;
1061     if (AddrMode == ARMII::AddrModeTs) {
1062       // Thumb tLDRspi, tSTRspi. These will change to instructions that use
1063       // a different base register.
1064       NumBits = 5;
1065       Mask = (1 << NumBits) - 1;
1066     }
1067     // If this is a thumb spill / restore, we will be using a constpool load to
1068     // materialize the offset.
1069     if (AddrMode == ARMII::AddrModeTs && isThumSpillRestore)
1070       ImmOp.ChangeToImmediate(0);
1071     else {
1072       // Otherwise, it didn't fit. Pull in what we can to simplify the immed.
1073       ImmedOffset = ImmedOffset & Mask;
1074       if (isSub)
1075         ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1076       ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1077       Offset &= ~(Mask*Scale);
1078     }
1079   }
1080
1081   // If we get here, the immediate doesn't fit into the instruction.  We folded
1082   // as much as possible above, handle the rest, providing a register that is
1083   // SP+LargeImm.
1084   assert(Offset && "This code isn't needed if offset already handled!");
1085
1086   if (isThumb) {
1087     if (TII.isLoad(Opcode)) {
1088       // Use the destination register to materialize sp + offset.
1089       unsigned TmpReg = MI.getOperand(0).getReg();
1090       bool UseRR = false;
1091       if (Opcode == ARM::tRestore) {
1092         if (FrameReg == ARM::SP)
1093           emitThumbRegPlusImmInReg(MBB, II, TmpReg, FrameReg,Offset,false,TII);
1094         else {
1095           emitLoadConstPool(MBB, II, TmpReg, Offset, ARMCC::AL, 0, TII, true);
1096           UseRR = true;
1097         }
1098       } else
1099         emitThumbRegPlusImmediate(MBB, II, TmpReg, FrameReg, Offset, TII);
1100       MI.setInstrDescriptor(TII.get(ARM::tLDR));
1101       MI.getOperand(i).ChangeToRegister(TmpReg, false, false, true);
1102       if (UseRR)
1103         MI.addRegOperand(FrameReg, false);  // Use [reg, reg] addrmode.
1104       else
1105         MI.addRegOperand(0, false); // tLDR has an extra register operand.
1106     } else if (TII.isStore(Opcode)) {
1107       // FIXME! This is horrific!!! We need register scavenging.
1108       // Our temporary workaround has marked r3 unavailable. Of course, r3 is
1109       // also a ABI register so it's possible that is is the register that is
1110       // being storing here. If that's the case, we do the following:
1111       // r12 = r2
1112       // Use r2 to materialize sp + offset
1113       // str r3, r2
1114       // r2 = r12
1115       unsigned ValReg = MI.getOperand(0).getReg();
1116       unsigned TmpReg = ARM::R3;
1117       bool UseRR = false;
1118       if (ValReg == ARM::R3) {
1119         BuildMI(MBB, II, TII.get(ARM::tMOVr), ARM::R12)
1120           .addReg(ARM::R2, false, false, true);
1121         TmpReg = ARM::R2;
1122       }
1123       if (TmpReg == ARM::R3 && AFI->isR3LiveIn())
1124         BuildMI(MBB, II, TII.get(ARM::tMOVr), ARM::R12)
1125           .addReg(ARM::R3, false, false, true);
1126       if (Opcode == ARM::tSpill) {
1127         if (FrameReg == ARM::SP)
1128           emitThumbRegPlusImmInReg(MBB, II, TmpReg, FrameReg,Offset,false,TII);
1129         else {
1130           emitLoadConstPool(MBB, II, TmpReg, Offset, ARMCC::AL, 0, TII, true);
1131           UseRR = true;
1132         }
1133       } else
1134         emitThumbRegPlusImmediate(MBB, II, TmpReg, FrameReg, Offset, TII);
1135       MI.setInstrDescriptor(TII.get(ARM::tSTR));
1136       MI.getOperand(i).ChangeToRegister(TmpReg, false, false, true);
1137       if (UseRR)
1138         MI.addRegOperand(FrameReg, false);  // Use [reg, reg] addrmode.
1139       else
1140         MI.addRegOperand(0, false); // tSTR has an extra register operand.
1141
1142       MachineBasicBlock::iterator NII = next(II);
1143       if (ValReg == ARM::R3)
1144         BuildMI(MBB, NII, TII.get(ARM::tMOVr), ARM::R2)
1145           .addReg(ARM::R12, false, false, true);
1146       if (TmpReg == ARM::R3 && AFI->isR3LiveIn())
1147         BuildMI(MBB, NII, TII.get(ARM::tMOVr), ARM::R3)
1148           .addReg(ARM::R12, false, false, true);
1149     } else
1150       assert(false && "Unexpected opcode!");
1151   } else {
1152     // Insert a set of r12 with the full address: r12 = sp + offset
1153     // If the offset we have is too large to fit into the instruction, we need
1154     // to form it with a series of ADDri's.  Do this by taking 8-bit chunks
1155     // out of 'Offset'.
1156     unsigned ScratchReg = findScratchRegister(RS, &ARM::GPRRegClass, AFI);
1157     if (ScratchReg == 0)
1158       // No register is "free". Scavenge a register.
1159       ScratchReg = RS->scavengeRegister(&ARM::GPRRegClass, II, SPAdj);
1160     int PIdx = MI.findFirstPredOperandIdx();
1161     ARMCC::CondCodes Pred = (PIdx == -1)
1162       ? ARMCC::AL : (ARMCC::CondCodes)MI.getOperand(PIdx).getImmedValue();
1163     unsigned PredReg = (PIdx == -1) ? 0 : MI.getOperand(PIdx+1).getReg();
1164     emitARMRegPlusImmediate(MBB, II, ScratchReg, FrameReg,
1165                             isSub ? -Offset : Offset, Pred, PredReg, TII);
1166     MI.getOperand(i).ChangeToRegister(ScratchReg, false, false, true);
1167   }
1168 }
1169
1170 static unsigned estimateStackSize(MachineFunction &MF, MachineFrameInfo *MFI) {
1171   const MachineFrameInfo *FFI = MF.getFrameInfo();
1172   int Offset = 0;
1173   for (int i = FFI->getObjectIndexBegin(); i != 0; ++i) {
1174     int FixedOff = -FFI->getObjectOffset(i);
1175     if (FixedOff > Offset) Offset = FixedOff;
1176   }
1177   for (unsigned i = 0, e = FFI->getObjectIndexEnd(); i != e; ++i) {
1178     Offset += FFI->getObjectSize(i);
1179     unsigned Align = FFI->getObjectAlignment(i);
1180     // Adjust to alignment boundary
1181     Offset = (Offset+Align-1)/Align*Align;
1182   }
1183   return (unsigned)Offset;
1184 }
1185
1186 void
1187 ARMRegisterInfo::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
1188                                                       RegScavenger *RS) const {
1189   // This tells PEI to spill the FP as if it is any other callee-save register
1190   // to take advantage the eliminateFrameIndex machinery. This also ensures it
1191   // is spilled in the order specified by getCalleeSavedRegs() to make it easier
1192   // to combine multiple loads / stores.
1193   bool CanEliminateFrame = true;
1194   bool CS1Spilled = false;
1195   bool LRSpilled = false;
1196   unsigned NumGPRSpills = 0;
1197   SmallVector<unsigned, 4> UnspilledCS1GPRs;
1198   SmallVector<unsigned, 4> UnspilledCS2GPRs;
1199   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1200
1201   // Don't spill FP if the frame can be eliminated. This is determined
1202   // by scanning the callee-save registers to see if any is used.
1203   const unsigned *CSRegs = getCalleeSavedRegs();
1204   const TargetRegisterClass* const *CSRegClasses = getCalleeSavedRegClasses();
1205   for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i) {
1206     unsigned Reg = CSRegs[i];
1207     bool Spilled = false;
1208     if (MF.isPhysRegUsed(Reg)) {
1209       AFI->setCSRegisterIsSpilled(Reg);
1210       Spilled = true;
1211       CanEliminateFrame = false;
1212     } else {
1213       // Check alias registers too.
1214       for (const unsigned *Aliases = getAliasSet(Reg); *Aliases; ++Aliases) {
1215         if (MF.isPhysRegUsed(*Aliases)) {
1216           Spilled = true;
1217           CanEliminateFrame = false;
1218         }
1219       }
1220     }
1221
1222     if (CSRegClasses[i] == &ARM::GPRRegClass) {
1223       if (Spilled) {
1224         NumGPRSpills++;
1225
1226         if (!STI.isTargetDarwin()) {
1227           if (Reg == ARM::LR)
1228             LRSpilled = true;
1229           CS1Spilled = true;
1230           continue;
1231         }
1232
1233         // Keep track if LR and any of R4, R5, R6, and R7 is spilled.
1234         switch (Reg) {
1235         case ARM::LR:
1236           LRSpilled = true;
1237           // Fallthrough
1238         case ARM::R4:
1239         case ARM::R5:
1240         case ARM::R6:
1241         case ARM::R7:
1242           CS1Spilled = true;
1243           break;
1244         default:
1245           break;
1246         }
1247       } else {
1248         if (!STI.isTargetDarwin()) {
1249           UnspilledCS1GPRs.push_back(Reg);
1250           continue;
1251         }
1252
1253         switch (Reg) {
1254         case ARM::R4:
1255         case ARM::R5:
1256         case ARM::R6:
1257         case ARM::R7:
1258         case ARM::LR:
1259           UnspilledCS1GPRs.push_back(Reg);
1260           break;
1261         default:
1262           UnspilledCS2GPRs.push_back(Reg);
1263           break;
1264         }
1265       }
1266     }
1267   }
1268
1269   bool ForceLRSpill = false;
1270   if (!LRSpilled && AFI->isThumbFunction()) {
1271     unsigned FnSize = ARM::GetFunctionSize(MF);
1272     // Force LR to be spilled if the Thumb function size is > 2048. This enables
1273     // use of BL to implement far jump. If it turns out that it's not needed
1274     // then the branch fix up path will undo it.
1275     if (FnSize >= (1 << 11)) {
1276       CanEliminateFrame = false;
1277       ForceLRSpill = true;
1278     }
1279   }
1280
1281   bool ExtraCSSpill = false;
1282   if (!CanEliminateFrame || hasFP(MF)) {
1283     AFI->setHasStackFrame(true);
1284
1285     // If LR is not spilled, but at least one of R4, R5, R6, and R7 is spilled.
1286     // Spill LR as well so we can fold BX_RET to the registers restore (LDM).
1287     if (!LRSpilled && CS1Spilled) {
1288       MF.setPhysRegUsed(ARM::LR);
1289       AFI->setCSRegisterIsSpilled(ARM::LR);
1290       NumGPRSpills++;
1291       UnspilledCS1GPRs.erase(std::find(UnspilledCS1GPRs.begin(),
1292                                     UnspilledCS1GPRs.end(), (unsigned)ARM::LR));
1293       ForceLRSpill = false;
1294       ExtraCSSpill = true;
1295     }
1296
1297     // Darwin ABI requires FP to point to the stack slot that contains the
1298     // previous FP.
1299     if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF)) {
1300       MF.setPhysRegUsed(FramePtr);
1301       NumGPRSpills++;
1302     }
1303
1304     // If stack and double are 8-byte aligned and we are spilling an odd number
1305     // of GPRs. Spill one extra callee save GPR so we won't have to pad between
1306     // the integer and double callee save areas.
1307     unsigned TargetAlign = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
1308     if (TargetAlign == 8 && (NumGPRSpills & 1)) {
1309       if (CS1Spilled && !UnspilledCS1GPRs.empty()) {
1310         for (unsigned i = 0, e = UnspilledCS1GPRs.size(); i != e; ++i) {
1311           unsigned Reg = UnspilledCS1GPRs[i];
1312           // Don't spiil high register if the function is thumb
1313           if (!AFI->isThumbFunction() || isLowRegister(Reg) || Reg == ARM::LR) {
1314             MF.setPhysRegUsed(Reg);
1315             AFI->setCSRegisterIsSpilled(Reg);
1316             if (!isReservedReg(MF, Reg))
1317               ExtraCSSpill = true;
1318             break;
1319           }
1320         }
1321       } else if (!UnspilledCS2GPRs.empty() &&
1322                  !AFI->isThumbFunction()) {
1323         unsigned Reg = UnspilledCS2GPRs.front();
1324         MF.setPhysRegUsed(Reg);
1325         AFI->setCSRegisterIsSpilled(Reg);
1326         if (!isReservedReg(MF, Reg))
1327           ExtraCSSpill = true;
1328       }
1329     }
1330
1331     // Estimate if we might need to scavenge a register at some point in order
1332     // to materialize a stack offset. If so, either spill one additiona
1333     // callee-saved register or reserve a special spill slot to facilitate
1334     // register scavenging.
1335     if (RS && !ExtraCSSpill && !AFI->isThumbFunction()) {
1336       MachineFrameInfo  *MFI = MF.getFrameInfo();
1337       unsigned Size = estimateStackSize(MF, MFI);
1338       unsigned Limit = (1 << 12) - 1;
1339       for (MachineFunction::iterator BB = MF.begin(),E = MF.end();BB != E; ++BB)
1340         for (MachineBasicBlock::iterator I= BB->begin(); I != BB->end(); ++I) {
1341           for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
1342             if (I->getOperand(i).isFrameIndex()) {
1343               unsigned Opcode = I->getOpcode();
1344               const TargetInstrDescriptor &Desc = TII.get(Opcode);
1345               unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
1346               if (AddrMode == ARMII::AddrMode3) {
1347                 Limit = (1 << 8) - 1;
1348                 goto DoneEstimating;
1349               } else if (AddrMode == ARMII::AddrMode5) {
1350                 unsigned ThisLimit = ((1 << 8) - 1) * 4;
1351                 if (ThisLimit < Limit)
1352                   Limit = ThisLimit;
1353               }
1354             }
1355         }
1356     DoneEstimating:
1357       if (Size >= Limit) {
1358         // If any non-reserved CS register isn't spilled, just spill one or two
1359         // extra. That should take care of it!
1360         unsigned NumExtras = TargetAlign / 4;
1361         SmallVector<unsigned, 2> Extras;
1362         while (NumExtras && !UnspilledCS1GPRs.empty()) {
1363           unsigned Reg = UnspilledCS1GPRs.back();
1364           UnspilledCS1GPRs.pop_back();
1365           if (!isReservedReg(MF, Reg)) {
1366             Extras.push_back(Reg);
1367             NumExtras--;
1368           }
1369         }
1370         while (NumExtras && !UnspilledCS2GPRs.empty()) {
1371           unsigned Reg = UnspilledCS2GPRs.back();
1372           UnspilledCS2GPRs.pop_back();
1373           if (!isReservedReg(MF, Reg)) {
1374             Extras.push_back(Reg);
1375             NumExtras--;
1376           }
1377         }
1378         if (Extras.size() && NumExtras == 0) {
1379           for (unsigned i = 0, e = Extras.size(); i != e; ++i) {
1380             MF.setPhysRegUsed(Extras[i]);
1381             AFI->setCSRegisterIsSpilled(Extras[i]);
1382           }
1383         } else {
1384           // Reserve a slot closest to SP or frame pointer.
1385           const TargetRegisterClass *RC = &ARM::GPRRegClass;
1386           RS->setScavengingFrameIndex(MFI->CreateStackObject(RC->getSize(),
1387                                                            RC->getAlignment()));
1388         }
1389       }
1390     }
1391   }
1392
1393   if (ForceLRSpill) {
1394     MF.setPhysRegUsed(ARM::LR);
1395     AFI->setCSRegisterIsSpilled(ARM::LR);
1396     AFI->setLRIsSpilledForFarJump(true);
1397   }
1398 }
1399
1400 /// Move iterator pass the next bunch of callee save load / store ops for
1401 /// the particular spill area (1: integer area 1, 2: integer area 2,
1402 /// 3: fp area, 0: don't care).
1403 static void movePastCSLoadStoreOps(MachineBasicBlock &MBB,
1404                                    MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
1405                                    int Opc, unsigned Area,
1406                                    const ARMSubtarget &STI) {
1407   while (MBBI != MBB.end() &&
1408          MBBI->getOpcode() == Opc && MBBI->getOperand(1).isFrameIndex()) {
1409     if (Area != 0) {
1410       bool Done = false;
1411       unsigned Category = 0;
1412       switch (MBBI->getOperand(0).getReg()) {
1413       case ARM::R4:  case ARM::R5:  case ARM::R6: case ARM::R7:
1414       case ARM::LR:
1415         Category = 1;
1416         break;
1417       case ARM::R8:  case ARM::R9:  case ARM::R10: case ARM::R11:
1418         Category = STI.isTargetDarwin() ? 2 : 1;
1419         break;
1420       case ARM::D8:  case ARM::D9:  case ARM::D10: case ARM::D11:
1421       case ARM::D12: case ARM::D13: case ARM::D14: case ARM::D15:
1422         Category = 3;
1423         break;
1424       default:
1425         Done = true;
1426         break;
1427       }
1428       if (Done || Category != Area)
1429         break;
1430     }
1431
1432     ++MBBI;
1433   }
1434 }
1435
1436 void ARMRegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
1437   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
1438   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
1439   MachineFrameInfo  *MFI = MF.getFrameInfo();
1440   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1441   bool isThumb = AFI->isThumbFunction();
1442   unsigned VARegSaveSize = AFI->getVarArgsRegSaveSize();
1443   unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
1444   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
1445
1446   if (isThumb) {
1447     // Check if R3 is live in. It might have to be used as a scratch register.
1448     for (MachineFunction::livein_iterator I=MF.livein_begin(),E=MF.livein_end();
1449          I != E; ++I) {
1450       if ((*I).first == ARM::R3) {
1451         AFI->setR3IsLiveIn(true);
1452         break;
1453       }
1454     }
1455
1456     // Thumb add/sub sp, imm8 instructions implicitly multiply the offset by 4.
1457     NumBytes = (NumBytes + 3) & ~3;
1458     MFI->setStackSize(NumBytes);
1459   }
1460
1461   // Determine the sizes of each callee-save spill areas and record which frame
1462   // belongs to which callee-save spill areas.
1463   unsigned GPRCS1Size = 0, GPRCS2Size = 0, DPRCSSize = 0;
1464   int FramePtrSpillFI = 0;
1465
1466   if (VARegSaveSize)
1467     emitSPUpdate(MBB, MBBI, -VARegSaveSize, ARMCC::AL, 0, isThumb, TII);
1468
1469   if (!AFI->hasStackFrame()) {
1470     if (NumBytes != 0)
1471       emitSPUpdate(MBB, MBBI, -NumBytes, ARMCC::AL, 0, isThumb, TII);
1472     return;
1473   }
1474
1475   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
1476     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
1477     int FI = CSI[i].getFrameIdx();
1478     switch (Reg) {
1479     case ARM::R4:
1480     case ARM::R5:
1481     case ARM::R6:
1482     case ARM::R7:
1483     case ARM::LR:
1484       if (Reg == FramePtr)
1485         FramePtrSpillFI = FI;
1486       AFI->addGPRCalleeSavedArea1Frame(FI);
1487       GPRCS1Size += 4;
1488       break;
1489     case ARM::R8:
1490     case ARM::R9:
1491     case ARM::R10:
1492     case ARM::R11:
1493       if (Reg == FramePtr)
1494         FramePtrSpillFI = FI;
1495       if (STI.isTargetDarwin()) {
1496         AFI->addGPRCalleeSavedArea2Frame(FI);
1497         GPRCS2Size += 4;
1498       } else {
1499         AFI->addGPRCalleeSavedArea1Frame(FI);
1500         GPRCS1Size += 4;
1501       }
1502       break;
1503     default:
1504       AFI->addDPRCalleeSavedAreaFrame(FI);
1505       DPRCSSize += 8;
1506     }
1507   }
1508
1509   if (!isThumb) {
1510     // Build the new SUBri to adjust SP for integer callee-save spill area 1.
1511     emitSPUpdate(MBB, MBBI, -GPRCS1Size, ARMCC::AL, 0, isThumb, TII);
1512     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::STR, 1, STI);
1513   } else if (MBBI != MBB.end() && MBBI->getOpcode() == ARM::tPUSH)
1514     ++MBBI;
1515
1516   // Darwin ABI requires FP to point to the stack slot that contains the
1517   // previous FP.
1518   if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF)) {
1519     MachineInstrBuilder MIB =
1520       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(isThumb ? ARM::tADDrSPi : ARM::ADDri),FramePtr)
1521       .addFrameIndex(FramePtrSpillFI).addImm(0);
1522     if (!isThumb) AddDefaultCC(AddDefaultPred(MIB));
1523   }
1524
1525   if (!isThumb) {
1526     // Build the new SUBri to adjust SP for integer callee-save spill area 2.
1527     emitSPUpdate(MBB, MBBI, -GPRCS2Size, ARMCC::AL, 0, false, TII);
1528
1529     // Build the new SUBri to adjust SP for FP callee-save spill area.
1530     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::STR, 2, STI);
1531     emitSPUpdate(MBB, MBBI, -DPRCSSize, ARMCC::AL, 0, false, TII);
1532   }
1533
1534   // Determine starting offsets of spill areas.
1535   unsigned DPRCSOffset  = NumBytes - (GPRCS1Size + GPRCS2Size + DPRCSSize);
1536   unsigned GPRCS2Offset = DPRCSOffset + DPRCSSize;
1537   unsigned GPRCS1Offset = GPRCS2Offset + GPRCS2Size;
1538   AFI->setFramePtrSpillOffset(MFI->getObjectOffset(FramePtrSpillFI) + NumBytes);
1539   AFI->setGPRCalleeSavedArea1Offset(GPRCS1Offset);
1540   AFI->setGPRCalleeSavedArea2Offset(GPRCS2Offset);
1541   AFI->setDPRCalleeSavedAreaOffset(DPRCSOffset);
1542
1543   NumBytes = DPRCSOffset;
1544   if (NumBytes) {
1545     // Insert it after all the callee-save spills.
1546     if (!isThumb)
1547       movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::FSTD, 3, STI);
1548     emitSPUpdate(MBB, MBBI, -NumBytes, ARMCC::AL, 0, isThumb, TII);
1549   }
1550
1551   if(STI.isTargetELF() && hasFP(MF)) {
1552     MFI->setOffsetAdjustment(MFI->getOffsetAdjustment() -
1553                              AFI->getFramePtrSpillOffset());
1554   }
1555
1556   AFI->setGPRCalleeSavedArea1Size(GPRCS1Size);
1557   AFI->setGPRCalleeSavedArea2Size(GPRCS2Size);
1558   AFI->setDPRCalleeSavedAreaSize(DPRCSSize);
1559 }
1560
1561 static bool isCalleeSavedRegister(unsigned Reg, const unsigned *CSRegs) {
1562   for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i)
1563     if (Reg == CSRegs[i])
1564       return true;
1565   return false;
1566 }
1567
1568 static bool isCSRestore(MachineInstr *MI, const unsigned *CSRegs) {
1569   return ((MI->getOpcode() == ARM::FLDD ||
1570            MI->getOpcode() == ARM::LDR  ||
1571            MI->getOpcode() == ARM::tRestore) &&
1572           MI->getOperand(1).isFrameIndex() &&
1573           isCalleeSavedRegister(MI->getOperand(0).getReg(), CSRegs));
1574 }
1575
1576 void ARMRegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
1577                                    MachineBasicBlock &MBB) const {
1578   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
1579   assert((MBBI->getOpcode() == ARM::BX_RET ||
1580           MBBI->getOpcode() == ARM::tBX_RET ||
1581           MBBI->getOpcode() == ARM::tPOP_RET) &&
1582          "Can only insert epilog into returning blocks");
1583
1584   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1585   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1586   bool isThumb = AFI->isThumbFunction();
1587   unsigned VARegSaveSize = AFI->getVarArgsRegSaveSize();
1588   int NumBytes = (int)MFI->getStackSize();
1589   if (!AFI->hasStackFrame()) {
1590     if (NumBytes != 0)
1591       emitSPUpdate(MBB, MBBI, NumBytes, ARMCC::AL, 0, isThumb, TII);
1592   } else {
1593     // Unwind MBBI to point to first LDR / FLDD.
1594     const unsigned *CSRegs = getCalleeSavedRegs();
1595     if (MBBI != MBB.begin()) {
1596       do
1597         --MBBI;
1598       while (MBBI != MBB.begin() && isCSRestore(MBBI, CSRegs));
1599       if (!isCSRestore(MBBI, CSRegs))
1600         ++MBBI;
1601     }
1602
1603     // Move SP to start of FP callee save spill area.
1604     NumBytes -= (AFI->getGPRCalleeSavedArea1Size() +
1605                  AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size() +
1606                  AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize());
1607     if (isThumb) {
1608       if (hasFP(MF)) {
1609         NumBytes = AFI->getFramePtrSpillOffset() - NumBytes;
1610         // Reset SP based on frame pointer only if the stack frame extends beyond
1611         // frame pointer stack slot or target is ELF and the function has FP.
1612         if (NumBytes)
1613           emitThumbRegPlusImmediate(MBB, MBBI, ARM::SP, FramePtr, -NumBytes, TII);
1614         else
1615           BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(ARM::tMOVr), ARM::SP).addReg(FramePtr);
1616       } else {
1617         if (MBBI->getOpcode() == ARM::tBX_RET &&
1618             &MBB.front() != MBBI &&
1619             prior(MBBI)->getOpcode() == ARM::tPOP) {
1620           MachineBasicBlock::iterator PMBBI = prior(MBBI);
1621           emitSPUpdate(MBB, PMBBI, NumBytes, ARMCC::AL, 0, isThumb, TII);
1622         } else
1623           emitSPUpdate(MBB, MBBI, NumBytes, ARMCC::AL, 0, isThumb, TII);
1624       }
1625     } else {
1626       // Darwin ABI requires FP to point to the stack slot that contains the
1627       // previous FP.
1628       if ((STI.isTargetDarwin() && NumBytes) || hasFP(MF)) {
1629         NumBytes = AFI->getFramePtrSpillOffset() - NumBytes;
1630         // Reset SP based on frame pointer only if the stack frame extends beyond
1631         // frame pointer stack slot or target is ELF and the function has FP.
1632         if (AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size() ||
1633             AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize()  ||
1634             AFI->getDPRCalleeSavedAreaOffset()||
1635             hasFP(MF))
1636           if (NumBytes)
1637             BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(ARM::SUBri), ARM::SP).addReg(FramePtr)
1638               .addImm(NumBytes)
1639               .addImm((unsigned)ARMCC::AL).addReg(0).addReg(0);
1640           else
1641             BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(ARM::MOVr), ARM::SP).addReg(FramePtr)
1642               .addImm((unsigned)ARMCC::AL).addReg(0).addReg(0);
1643       } else if (NumBytes) {
1644         emitSPUpdate(MBB, MBBI, NumBytes, ARMCC::AL, 0, false, TII);
1645       }
1646
1647       // Move SP to start of integer callee save spill area 2.
1648       movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::FLDD, 3, STI);
1649       emitSPUpdate(MBB, MBBI, AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize(), ARMCC::AL, 0,
1650                    false, TII);
1651
1652       // Move SP to start of integer callee save spill area 1.
1653       movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::LDR, 2, STI);
1654       emitSPUpdate(MBB, MBBI, AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size(), ARMCC::AL, 0,
1655                    false, TII);
1656
1657       // Move SP to SP upon entry to the function.
1658       movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::LDR, 1, STI);
1659       emitSPUpdate(MBB, MBBI, AFI->getGPRCalleeSavedArea1Size(), ARMCC::AL, 0,
1660                    false, TII);
1661     }
1662   }
1663
1664   if (VARegSaveSize) {
1665     if (isThumb)
1666       // Epilogue for vararg functions: pop LR to R3 and branch off it.
1667       // FIXME: Verify this is still ok when R3 is no longer being reserved.
1668       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(ARM::tPOP)).addReg(ARM::R3);
1669
1670     emitSPUpdate(MBB, MBBI, VARegSaveSize, ARMCC::AL, 0, isThumb, TII);
1671
1672     if (isThumb) {
1673       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(ARM::tBX_RET_vararg)).addReg(ARM::R3);
1674       MBB.erase(MBBI);
1675     }
1676   }
1677 }
1678
1679 unsigned ARMRegisterInfo::getRARegister() const {
1680   return ARM::LR;
1681 }
1682
1683 unsigned ARMRegisterInfo::getFrameRegister(MachineFunction &MF) const {
1684   if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF))
1685     return (STI.useThumbBacktraces() || STI.isThumb()) ? ARM::R7 : ARM::R11;
1686   else
1687     return ARM::SP;
1688 }
1689
1690 unsigned ARMRegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
1691   assert(0 && "What is the exception register");
1692   return 0;
1693 }
1694
1695 unsigned ARMRegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
1696   assert(0 && "What is the exception handler register");
1697   return 0;
1698 }
1699
1700 int ARMRegisterInfo::getDwarfRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const {
1701   assert(0 && "What is the dwarf register number");
1702   return -1;
1703 }
1704
1705 #include "ARMGenRegisterInfo.inc"
1706