lib/Target/ARM/MCTargetDesc/ARMMCCodeEmitter.cpp

   1 //===-- ARM/ARMMCCodeEmitter.cpp - Convert ARM code to machine code -------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements the ARMMCCodeEmitter class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "mccodeemitter"
  15 #include "MCTargetDesc/ARMAddressingModes.h"
  16 #include "MCTargetDesc/ARMBaseInfo.h"
  17 #include "MCTargetDesc/ARMFixupKinds.h"
  18 #include "MCTargetDesc/ARMMCExpr.h"
  19 #include "MCTargetDesc/ARMMCTargetDesc.h"
  20 #include "llvm/MC/MCCodeEmitter.h"
  21 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  22 #include "llvm/MC/MCInst.h"
  23 #include "llvm/MC/MCInstrInfo.h"
  24 #include "llvm/MC/MCRegisterInfo.h"
  25 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
  26 #include "llvm/ADT/APFloat.h"
  27 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  28 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  29
  30 using namespace llvm;
  31
  32 STATISTIC(MCNumEmitted, "Number of MC instructions emitted.");
  33 STATISTIC(MCNumCPRelocations, "Number of constant pool relocations created.");
  34
  35 namespace {
  36 class ARMMCCodeEmitter : public MCCodeEmitter {
  37   ARMMCCodeEmitter(const ARMMCCodeEmitter &); // DO NOT IMPLEMENT
  38   void operator=(const ARMMCCodeEmitter &); // DO NOT IMPLEMENT
  39   const MCInstrInfo &MCII;
  40   const MCSubtargetInfo &STI;
  41
  42 public:
  43   ARMMCCodeEmitter(const MCInstrInfo &mcii, const MCSubtargetInfo &sti,
  44                    MCContext &ctx)
  45     : MCII(mcii), STI(sti) {
  46   }
  47
  48   ~ARMMCCodeEmitter() {}
  49
  50   bool isThumb() const {
  51     // FIXME: Can tablegen auto-generate this?
  52     return (STI.getFeatureBits() & ARM::ModeThumb) != 0;
  53   }
  54   bool isThumb2() const {
  55     return isThumb() && (STI.getFeatureBits() & ARM::FeatureThumb2) != 0;
  56   }
  57   bool isTargetDarwin() const {
  58     Triple TT(STI.getTargetTriple());
  59     Triple::OSType OS = TT.getOS();
  60     return OS == Triple::Darwin || OS == Triple::MacOSX || OS == Triple::IOS;
  61   }
  62
  63   unsigned getMachineSoImmOpValue(unsigned SoImm) const;
  64
  65   // getBinaryCodeForInstr - TableGen'erated function for getting the
  66   // binary encoding for an instruction.
  67   unsigned getBinaryCodeForInstr(const MCInst &MI,
  68                                  SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
  69
  70   /// getMachineOpValue - Return binary encoding of operand. If the machine
  71   /// operand requires relocation, record the relocation and return zero.
  72   unsigned getMachineOpValue(const MCInst &MI,const MCOperand &MO,
  73                              SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
  74
  75   /// getHiLo16ImmOpValue - Return the encoding for the hi / low 16-bit of
  76   /// the specified operand. This is used for operands with :lower16: and
  77   /// :upper16: prefixes.
  78   uint32_t getHiLo16ImmOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
  79                                SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
  80
  81   bool EncodeAddrModeOpValues(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
  82                               unsigned &Reg, unsigned &Imm,
  83                               SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
  84
  85   /// getThumbBLTargetOpValue - Return encoding info for Thumb immediate
  86   /// BL branch target.
  87   uint32_t getThumbBLTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
  88                                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
  89
  90   /// getThumbBLXTargetOpValue - Return encoding info for Thumb immediate
  91   /// BLX branch target.
  92   uint32_t getThumbBLXTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
  93                                     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
  94
  95   /// getThumbBRTargetOpValue - Return encoding info for Thumb branch target.
  96   uint32_t getThumbBRTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
  97                                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
  98
  99   /// getThumbBCCTargetOpValue - Return encoding info for Thumb branch target.
 100   uint32_t getThumbBCCTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 101                                     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 102
 103   /// getThumbCBTargetOpValue - Return encoding info for Thumb branch target.
 104   uint32_t getThumbCBTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 105                                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 106
 107   /// getBranchTargetOpValue - Return encoding info for 24-bit immediate
 108   /// branch target.
 109   uint32_t getBranchTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 110                                   SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 111
 112   /// getUnconditionalBranchTargetOpValue - Return encoding info for 24-bit
 113   /// immediate Thumb2 direct branch target.
 114   uint32_t getUnconditionalBranchTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 115                                   SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 116
 117   /// getARMBranchTargetOpValue - Return encoding info for 24-bit immediate
 118   /// branch target.
 119   uint32_t getARMBranchTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 120                                      SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 121
 122   /// getAdrLabelOpValue - Return encoding info for 12-bit immediate
 123   /// ADR label target.
 124   uint32_t getAdrLabelOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 125                               SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 126   uint32_t getThumbAdrLabelOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 127                               SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 128   uint32_t getT2AdrLabelOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 129                               SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 130
 131
 132   /// getAddrModeImm12OpValue - Return encoding info for 'reg +/- imm12'
 133   /// operand.
 134   uint32_t getAddrModeImm12OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 135                                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 136
 137   /// getThumbAddrModeRegRegOpValue - Return encoding for 'reg + reg' operand.
 138   uint32_t getThumbAddrModeRegRegOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 139                                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups)const;
 140
 141   /// getT2AddrModeImm8s4OpValue - Return encoding info for 'reg +/- imm8<<2'
 142   /// operand.
 143   uint32_t getT2AddrModeImm8s4OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 144                                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 145
 146
 147   /// getLdStSORegOpValue - Return encoding info for 'reg +/- reg shop imm'
 148   /// operand as needed by load/store instructions.
 149   uint32_t getLdStSORegOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 150                                SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 151
 152   /// getLdStmModeOpValue - Return encoding for load/store multiple mode.
 153   uint32_t getLdStmModeOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 154                                SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 155     ARM_AM::AMSubMode Mode = (ARM_AM::AMSubMode)MI.getOperand(OpIdx).getImm();
 156     switch (Mode) {
 157     default: assert(0 && "Unknown addressing sub-mode!");
 158     case ARM_AM::da: return 0;
 159     case ARM_AM::ia: return 1;
 160     case ARM_AM::db: return 2;
 161     case ARM_AM::ib: return 3;
 162     }
 163   }
 164   /// getShiftOp - Return the shift opcode (bit[6:5]) of the immediate value.
 165   ///
 166   unsigned getShiftOp(ARM_AM::ShiftOpc ShOpc) const {
 167     switch (ShOpc) {
 168     default: llvm_unreachable("Unknown shift opc!");
 169     case ARM_AM::no_shift:
 170     case ARM_AM::lsl: return 0;
 171     case ARM_AM::lsr: return 1;
 172     case ARM_AM::asr: return 2;
 173     case ARM_AM::ror:
 174     case ARM_AM::rrx: return 3;
 175     }
 176     return 0;
 177   }
 178
 179   /// getAddrMode2OpValue - Return encoding for addrmode2 operands.
 180   uint32_t getAddrMode2OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 181                                SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 182
 183   /// getAddrMode2OffsetOpValue - Return encoding for am2offset operands.
 184   uint32_t getAddrMode2OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 185                                      SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 186
 187   /// getAddrMode3OffsetOpValue - Return encoding for am3offset operands.
 188   uint32_t getAddrMode3OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 189                                      SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 190
 191   /// getAddrMode3OpValue - Return encoding for addrmode3 operands.
 192   uint32_t getAddrMode3OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 193                                SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 194
 195   /// getAddrModeThumbSPOpValue - Return encoding info for 'reg +/- imm12'
 196   /// operand.
 197   uint32_t getAddrModeThumbSPOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 198                                      SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 199
 200   /// getAddrModeISOpValue - Encode the t_addrmode_is# operands.
 201   uint32_t getAddrModeISOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 202                                 SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 203
 204   /// getAddrModePCOpValue - Return encoding for t_addrmode_pc operands.
 205   uint32_t getAddrModePCOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 206                                 SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 207
 208   /// getAddrMode5OpValue - Return encoding info for 'reg +/- imm8' operand.
 209   uint32_t getAddrMode5OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 210                                SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 211
 212   /// getCCOutOpValue - Return encoding of the 's' bit.
 213   unsigned getCCOutOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 214                            SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 215     // The operand is either reg0 or CPSR. The 's' bit is encoded as '0' or
 216     // '1' respectively.
 217     return MI.getOperand(Op).getReg() == ARM::CPSR;
 218   }
 219
 220   /// getSOImmOpValue - Return an encoded 12-bit shifted-immediate value.
 221   unsigned getSOImmOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 222                            SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 223     unsigned SoImm = MI.getOperand(Op).getImm();
 224     int SoImmVal = ARM_AM::getSOImmVal(SoImm);
 225     assert(SoImmVal != -1 && "Not a valid so_imm value!");
 226
 227     // Encode rotate_imm.
 228     unsigned Binary = (ARM_AM::getSOImmValRot((unsigned)SoImmVal) >> 1)
 229       << ARMII::SoRotImmShift;
 230
 231     // Encode immed_8.
 232     Binary |= ARM_AM::getSOImmValImm((unsigned)SoImmVal);
 233     return Binary;
 234   }
 235
 236   /// getT2SOImmOpValue - Return an encoded 12-bit shifted-immediate value.
 237   unsigned getT2SOImmOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 238                            SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 239     unsigned SoImm = MI.getOperand(Op).getImm();
 240     unsigned Encoded =  ARM_AM::getT2SOImmVal(SoImm);
 241     assert(Encoded != ~0U && "Not a Thumb2 so_imm value?");
 242     return Encoded;
 243   }
 244
 245   unsigned getT2AddrModeSORegOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpNum,
 246     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 247   unsigned getT2AddrModeImm8OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpNum,
 248     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 249   unsigned getT2AddrModeImm8OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpNum,
 250     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 251   unsigned getT2AddrModeImm12OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpNum,
 252     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 253
 254   /// getSORegOpValue - Return an encoded so_reg shifted register value.
 255   unsigned getSORegRegOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 256                            SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 257   unsigned getSORegImmOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 258                            SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 259   unsigned getT2SORegOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 260                              SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 261
 262   unsigned getNEONVcvtImm32OpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 263                                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 264     return 64 - MI.getOperand(Op).getImm();
 265   }
 266
 267   unsigned getBitfieldInvertedMaskOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 268                                       SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 269
 270   unsigned getMsbOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 271                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 272
 273   unsigned getRegisterListOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 274                                   SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 275   unsigned getAddrMode6AddressOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 276                                       SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 277   unsigned getAddrMode6OneLane32AddressOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 278                                         SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 279   unsigned getAddrMode6DupAddressOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 280                                         SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 281   unsigned getAddrMode6OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 282                                      SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 283
 284   unsigned getShiftRight8Imm(const MCInst &MI, unsigned Op,
 285                              SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 286   unsigned getShiftRight16Imm(const MCInst &MI, unsigned Op,
 287                               SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 288   unsigned getShiftRight32Imm(const MCInst &MI, unsigned Op,
 289                               SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 290   unsigned getShiftRight64Imm(const MCInst &MI, unsigned Op,
 291                               SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 292
 293   unsigned NEONThumb2DataIPostEncoder(const MCInst &MI,
 294                                       unsigned EncodedValue) const;
 295   unsigned NEONThumb2LoadStorePostEncoder(const MCInst &MI,
 296                                           unsigned EncodedValue) const;
 297   unsigned NEONThumb2DupPostEncoder(const MCInst &MI,
 298                                     unsigned EncodedValue) const;
 299
 300   unsigned VFPThumb2PostEncoder(const MCInst &MI,
 301                                 unsigned EncodedValue) const;
 302
 303   void EmitByte(unsigned char C, raw_ostream &OS) const {
 304     OS << (char)C;
 305   }
 306
 307   void EmitConstant(uint64_t Val, unsigned Size, raw_ostream &OS) const {
 308     // Output the constant in little endian byte order.
 309     for (unsigned i = 0; i != Size; ++i) {
 310       EmitByte(Val & 255, OS);
 311       Val >>= 8;
 312     }
 313   }
 314
 315   void EncodeInstruction(const MCInst &MI, raw_ostream &OS,
 316                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 317 };
 318
 319 } // end anonymous namespace
 320
 321 MCCodeEmitter *llvm::createARMMCCodeEmitter(const MCInstrInfo &MCII,
 322                                             const MCSubtargetInfo &STI,
 323                                             MCContext &Ctx) {
 324   return new ARMMCCodeEmitter(MCII, STI, Ctx);
 325 }
 326
 327 /// NEONThumb2DataIPostEncoder - Post-process encoded NEON data-processing
 328 /// instructions, and rewrite them to their Thumb2 form if we are currently in
 329 /// Thumb2 mode.
 330 unsigned ARMMCCodeEmitter::NEONThumb2DataIPostEncoder(const MCInst &MI,
 331                                                  unsigned EncodedValue) const {
 332   if (isThumb2()) {
 333     // NEON Thumb2 data-processsing encodings are very simple: bit 24 is moved
 334     // to bit 12 of the high half-word (i.e. bit 28), and bits 27-24 are
 335     // set to 1111.
 336     unsigned Bit24 = EncodedValue & 0x01000000;
 337     unsigned Bit28 = Bit24 << 4;
 338     EncodedValue &= 0xEFFFFFFF;
 339     EncodedValue |= Bit28;
 340     EncodedValue |= 0x0F000000;
 341   }
 342
 343   return EncodedValue;
 344 }
 345
 346 /// NEONThumb2LoadStorePostEncoder - Post-process encoded NEON load/store
 347 /// instructions, and rewrite them to their Thumb2 form if we are currently in
 348 /// Thumb2 mode.
 349 unsigned ARMMCCodeEmitter::NEONThumb2LoadStorePostEncoder(const MCInst &MI,
 350                                                  unsigned EncodedValue) const {
 351   if (isThumb2()) {
 352     EncodedValue &= 0xF0FFFFFF;
 353     EncodedValue |= 0x09000000;
 354   }
 355
 356   return EncodedValue;
 357 }
 358
 359 /// NEONThumb2DupPostEncoder - Post-process encoded NEON vdup
 360 /// instructions, and rewrite them to their Thumb2 form if we are currently in
 361 /// Thumb2 mode.
 362 unsigned ARMMCCodeEmitter::NEONThumb2DupPostEncoder(const MCInst &MI,
 363                                                  unsigned EncodedValue) const {
 364   if (isThumb2()) {
 365     EncodedValue &= 0x00FFFFFF;
 366     EncodedValue |= 0xEE000000;
 367   }
 368
 369   return EncodedValue;
 370 }
 371
 372 /// VFPThumb2PostEncoder - Post-process encoded VFP instructions and rewrite
 373 /// them to their Thumb2 form if we are currently in Thumb2 mode.
 374 unsigned ARMMCCodeEmitter::
 375 VFPThumb2PostEncoder(const MCInst &MI, unsigned EncodedValue) const {
 376   if (isThumb2()) {
 377     EncodedValue &= 0x0FFFFFFF;
 378     EncodedValue |= 0xE0000000;
 379   }
 380   return EncodedValue;
 381 }
 382
 383 /// getMachineOpValue - Return binary encoding of operand. If the machine
 384 /// operand requires relocation, record the relocation and return zero.
 385 unsigned ARMMCCodeEmitter::
 386 getMachineOpValue(const MCInst &MI, const MCOperand &MO,
 387                   SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 388   if (MO.isReg()) {
 389     unsigned Reg = MO.getReg();
 390     unsigned RegNo = getARMRegisterNumbering(Reg);
 391
 392     // Q registers are encoded as 2x their register number.
 393     switch (Reg) {
 394     default:
 395       return RegNo;
 396     case ARM::Q0:  case ARM::Q1:  case ARM::Q2:  case ARM::Q3:
 397     case ARM::Q4:  case ARM::Q5:  case ARM::Q6:  case ARM::Q7:
 398     case ARM::Q8:  case ARM::Q9:  case ARM::Q10: case ARM::Q11:
 399     case ARM::Q12: case ARM::Q13: case ARM::Q14: case ARM::Q15:
 400       return 2 * RegNo;
 401     }
 402   } else if (MO.isImm()) {
 403     return static_cast<unsigned>(MO.getImm());
 404   } else if (MO.isFPImm()) {
 405     return static_cast<unsigned>(APFloat(MO.getFPImm())
 406                      .bitcastToAPInt().getHiBits(32).getLimitedValue());
 407   }
 408
 409   llvm_unreachable("Unable to encode MCOperand!");
 410   return 0;
 411 }
 412
 413 /// getAddrModeImmOpValue - Return encoding info for 'reg +/- imm' operand.
 414 bool ARMMCCodeEmitter::
 415 EncodeAddrModeOpValues(const MCInst &MI, unsigned OpIdx, unsigned &Reg,
 416                        unsigned &Imm, SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 417   const MCOperand &MO  = MI.getOperand(OpIdx);
 418   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx + 1);
 419
 420   Reg = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
 421
 422   int32_t SImm = MO1.getImm();
 423   bool isAdd = true;
 424
 425   // Special value for #-0
 426   if (SImm == INT32_MIN)
 427     SImm = 0;
 428
 429   // Immediate is always encoded as positive. The 'U' bit controls add vs sub.
 430   if (SImm < 0) {
 431     SImm = -SImm;
 432     isAdd = false;
 433   }
 434
 435   Imm = SImm;
 436   return isAdd;
 437 }
 438
 439 /// getBranchTargetOpValue - Helper function to get the branch target operand,
 440 /// which is either an immediate or requires a fixup.
 441 static uint32_t getBranchTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 442                                        unsigned FixupKind,
 443                                        SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) {
 444   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 445
 446   // If the destination is an immediate, we have nothing to do.
 447   if (MO.isImm()) return MO.getImm();
 448   assert(MO.isExpr() && "Unexpected branch target type!");
 449   const MCExpr *Expr = MO.getExpr();
 450   MCFixupKind Kind = MCFixupKind(FixupKind);
 451   Fixups.push_back(MCFixup::Create(0, Expr, Kind));
 452
 453   // All of the information is in the fixup.
 454   return 0;
 455 }
 456
 457 /// getThumbBLTargetOpValue - Return encoding info for immediate branch target.
 458 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 459 getThumbBLTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 460                         SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 461   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_arm_thumb_bl, Fixups);
 462 }
 463
 464 /// getThumbBLXTargetOpValue - Return encoding info for Thumb immediate
 465 /// BLX branch target.
 466 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 467 getThumbBLXTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 468                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 469   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_arm_thumb_blx, Fixups);
 470 }
 471
 472 /// getThumbBRTargetOpValue - Return encoding info for Thumb branch target.
 473 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 474 getThumbBRTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 475                         SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 476   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_arm_thumb_br, Fixups);
 477 }
 478
 479 /// getThumbBCCTargetOpValue - Return encoding info for Thumb branch target.
 480 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 481 getThumbBCCTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 482                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 483   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_arm_thumb_bcc, Fixups);
 484 }
 485
 486 /// getThumbCBTargetOpValue - Return encoding info for Thumb branch target.
 487 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 488 getThumbCBTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 489                         SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 490   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_arm_thumb_cb, Fixups);
 491 }
 492
 493 /// Return true if this branch has a non-always predication
 494 static bool HasConditionalBranch(const MCInst &MI) {
 495   int NumOp = MI.getNumOperands();
 496   if (NumOp >= 2) {
 497     for (int i = 0; i < NumOp-1; ++i) {
 498       const MCOperand &MCOp1 = MI.getOperand(i);
 499       const MCOperand &MCOp2 = MI.getOperand(i + 1);
 500       if (MCOp1.isImm() && MCOp2.isReg() &&
 501           (MCOp2.getReg() == 0 || MCOp2.getReg() == ARM::CPSR)) {
 502         if (ARMCC::CondCodes(MCOp1.getImm()) != ARMCC::AL)
 503           return true;
 504       }
 505     }
 506   }
 507   return false;
 508 }
 509
 510 /// getBranchTargetOpValue - Return encoding info for 24-bit immediate branch
 511 /// target.
 512 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 513 getBranchTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 514                        SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 515   // FIXME: This really, really shouldn't use TargetMachine. We don't want
 516   // coupling between MC and TM anywhere we can help it.
 517   if (isThumb2())
 518     return
 519       ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_t2_condbranch, Fixups);
 520   return getARMBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, Fixups);
 521 }
 522
 523 /// getBranchTargetOpValue - Return encoding info for 24-bit immediate branch
 524 /// target.
 525 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 526 getARMBranchTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 527                           SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 528   if (HasConditionalBranch(MI))
 529     return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx,
 530                                     ARM::fixup_arm_condbranch, Fixups);
 531   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx,
 532                                   ARM::fixup_arm_uncondbranch, Fixups);
 533 }
 534
 535
 536
 537
 538 /// getUnconditionalBranchTargetOpValue - Return encoding info for 24-bit
 539 /// immediate branch target.
 540 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 541 getUnconditionalBranchTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 542                        SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 543   unsigned Val =
 544     ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_t2_uncondbranch, Fixups);
 545   bool I  = (Val & 0x800000);
 546   bool J1 = (Val & 0x400000);
 547   bool J2 = (Val & 0x200000);
 548   if (I ^ J1)
 549     Val &= ~0x400000;
 550   else
 551     Val |= 0x400000;
 552
 553   if (I ^ J2)
 554     Val &= ~0x200000;
 555   else
 556     Val |= 0x200000;
 557
 558   return Val;
 559 }
 560
 561 /// getAdrLabelOpValue - Return encoding info for 12-bit immediate ADR label
 562 /// target.
 563 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 564 getAdrLabelOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 565                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 566   assert(MI.getOperand(OpIdx).isExpr() && "Unexpected adr target type!");
 567   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_arm_adr_pcrel_12,
 568                                   Fixups);
 569 }
 570
 571 /// getAdrLabelOpValue - Return encoding info for 12-bit immediate ADR label
 572 /// target.
 573 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 574 getT2AdrLabelOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 575                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 576   assert(MI.getOperand(OpIdx).isExpr() && "Unexpected adr target type!");
 577   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_t2_adr_pcrel_12,
 578                                   Fixups);
 579 }
 580
 581 /// getAdrLabelOpValue - Return encoding info for 8-bit immediate ADR label
 582 /// target.
 583 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 584 getThumbAdrLabelOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 585                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 586   assert(MI.getOperand(OpIdx).isExpr() && "Unexpected adr target type!");
 587   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_thumb_adr_pcrel_10,
 588                                   Fixups);
 589 }
 590
 591 /// getThumbAddrModeRegRegOpValue - Return encoding info for 'reg + reg'
 592 /// operand.
 593 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 594 getThumbAddrModeRegRegOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 595                               SmallVectorImpl<MCFixup> &) const {
 596   // [Rn, Rm]
 597   //   {5-3} = Rm
 598   //   {2-0} = Rn
 599   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx);
 600   const MCOperand &MO2 = MI.getOperand(OpIdx + 1);
 601   unsigned Rn = getARMRegisterNumbering(MO1.getReg());
 602   unsigned Rm = getARMRegisterNumbering(MO2.getReg());
 603   return (Rm << 3) | Rn;
 604 }
 605
 606 /// getAddrModeImm12OpValue - Return encoding info for 'reg +/- imm12' operand.
 607 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 608 getAddrModeImm12OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 609                         SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 610   // {17-13} = reg
 611   // {12}    = (U)nsigned (add == '1', sub == '0')
 612   // {11-0}  = imm12
 613   unsigned Reg, Imm12;
 614   bool isAdd = true;
 615   // If The first operand isn't a register, we have a label reference.
 616   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 617   if (!MO.isReg()) {
 618     Reg = getARMRegisterNumbering(ARM::PC);   // Rn is PC.
 619     Imm12 = 0;
 620     isAdd = false ; // 'U' bit is set as part of the fixup.
 621
 622     assert(MO.isExpr() && "Unexpected machine operand type!");
 623     const MCExpr *Expr = MO.getExpr();
 624
 625     MCFixupKind Kind;
 626     if (isThumb2())
 627       Kind = MCFixupKind(ARM::fixup_t2_ldst_pcrel_12);
 628     else
 629       Kind = MCFixupKind(ARM::fixup_arm_ldst_pcrel_12);
 630     Fixups.push_back(MCFixup::Create(0, Expr, Kind));
 631
 632     ++MCNumCPRelocations;
 633   } else
 634     isAdd = EncodeAddrModeOpValues(MI, OpIdx, Reg, Imm12, Fixups);
 635
 636   uint32_t Binary = Imm12 & 0xfff;
 637   // Immediate is always encoded as positive. The 'U' bit controls add vs sub.
 638   if (isAdd)
 639     Binary |= (1 << 12);
 640   Binary |= (Reg << 13);
 641   return Binary;
 642 }
 643
 644 /// getT2AddrModeImm8s4OpValue - Return encoding info for
 645 /// 'reg +/- imm8<<2' operand.
 646 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 647 getT2AddrModeImm8s4OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 648                         SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 649   // {12-9} = reg
 650   // {8}    = (U)nsigned (add == '1', sub == '0')
 651   // {7-0}  = imm8
 652   unsigned Reg, Imm8;
 653   bool isAdd = true;
 654   // If The first operand isn't a register, we have a label reference.
 655   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 656   if (!MO.isReg()) {
 657     Reg = getARMRegisterNumbering(ARM::PC);   // Rn is PC.
 658     Imm8 = 0;
 659     isAdd = false ; // 'U' bit is set as part of the fixup.
 660
 661     assert(MO.isExpr() && "Unexpected machine operand type!");
 662     const MCExpr *Expr = MO.getExpr();
 663     MCFixupKind Kind = MCFixupKind(ARM::fixup_arm_pcrel_10);
 664     Fixups.push_back(MCFixup::Create(0, Expr, Kind));
 665
 666     ++MCNumCPRelocations;
 667   } else
 668     isAdd = EncodeAddrModeOpValues(MI, OpIdx, Reg, Imm8, Fixups);
 669
 670   uint32_t Binary = (Imm8 >> 2) & 0xff;
 671   // Immediate is always encoded as positive. The 'U' bit controls add vs sub.
 672   if (isAdd)
 673     Binary |= (1 << 8);
 674   Binary |= (Reg << 9);
 675   return Binary;
 676 }
 677
 678 // FIXME: This routine assumes that a binary
 679 // expression will always result in a PCRel expression
 680 // In reality, its only true if one or more subexpressions
 681 // is itself a PCRel (i.e. "." in asm or some other pcrel construct)
 682 // but this is good enough for now.
 683 static bool EvaluateAsPCRel(const MCExpr *Expr) {
 684   switch (Expr->getKind()) {
 685   default: assert(0 && "Unexpected expression type");
 686   case MCExpr::SymbolRef: return false;
 687   case MCExpr::Binary: return true;
 688   }
 689 }
 690
 691 uint32_t
 692 ARMMCCodeEmitter::getHiLo16ImmOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 693                                       SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 694   // {20-16} = imm{15-12}
 695   // {11-0}  = imm{11-0}
 696   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 697   if (MO.isImm())
 698     // Hi / lo 16 bits already extracted during earlier passes.
 699     return static_cast<unsigned>(MO.getImm());
 700
 701   // Handle :upper16: and :lower16: assembly prefixes.
 702   const MCExpr *E = MO.getExpr();
 703   if (E->getKind() == MCExpr::Target) {
 704     const ARMMCExpr *ARM16Expr = cast<ARMMCExpr>(E);
 705     E = ARM16Expr->getSubExpr();
 706
 707     MCFixupKind Kind;
 708     switch (ARM16Expr->getKind()) {
 709     default: assert(0 && "Unsupported ARMFixup");
 710     case ARMMCExpr::VK_ARM_HI16:
 711       if (!isTargetDarwin() && EvaluateAsPCRel(E))
 712         Kind = MCFixupKind(isThumb2()
 713                            ? ARM::fixup_t2_movt_hi16_pcrel
 714                            : ARM::fixup_arm_movt_hi16_pcrel);
 715       else
 716         Kind = MCFixupKind(isThumb2()
 717                            ? ARM::fixup_t2_movt_hi16
 718                            : ARM::fixup_arm_movt_hi16);
 719       break;
 720     case ARMMCExpr::VK_ARM_LO16:
 721       if (!isTargetDarwin() && EvaluateAsPCRel(E))
 722         Kind = MCFixupKind(isThumb2()
 723                            ? ARM::fixup_t2_movw_lo16_pcrel
 724                            : ARM::fixup_arm_movw_lo16_pcrel);
 725       else
 726         Kind = MCFixupKind(isThumb2()
 727                            ? ARM::fixup_t2_movw_lo16
 728                            : ARM::fixup_arm_movw_lo16);
 729       break;
 730     }
 731     Fixups.push_back(MCFixup::Create(0, E, Kind));
 732     return 0;
 733   };
 734
 735   llvm_unreachable("Unsupported MCExpr type in MCOperand!");
 736   return 0;
 737 }
 738
 739 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 740 getLdStSORegOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 741                     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 742   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 743   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx+1);
 744   const MCOperand &MO2 = MI.getOperand(OpIdx+2);
 745   unsigned Rn = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
 746   unsigned Rm = getARMRegisterNumbering(MO1.getReg());
 747   unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(MO2.getImm());
 748   bool isAdd = ARM_AM::getAM2Op(MO2.getImm()) == ARM_AM::add;
 749   ARM_AM::ShiftOpc ShOp = ARM_AM::getAM2ShiftOpc(MO2.getImm());
 750   unsigned SBits = getShiftOp(ShOp);
 751
 752   // {16-13} = Rn
 753   // {12}    = isAdd
 754   // {11-0}  = shifter
 755   //  {3-0}  = Rm
 756   //  {4}    = 0
 757   //  {6-5}  = type
 758   //  {11-7} = imm
 759   uint32_t Binary = Rm;
 760   Binary |= Rn << 13;
 761   Binary |= SBits << 5;
 762   Binary |= ShImm << 7;
 763   if (isAdd)
 764     Binary |= 1 << 12;
 765   return Binary;
 766 }
 767
 768 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 769 getAddrMode2OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 770                     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 771   // {17-14}  Rn
 772   // {13}     1 == imm12, 0 == Rm
 773   // {12}     isAdd
 774   // {11-0}   imm12/Rm
 775   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 776   unsigned Rn = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
 777   uint32_t Binary = getAddrMode2OffsetOpValue(MI, OpIdx + 1, Fixups);
 778   Binary |= Rn << 14;
 779   return Binary;
 780 }
 781
 782 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 783 getAddrMode2OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 784                           SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 785   // {13}     1 == imm12, 0 == Rm
 786   // {12}     isAdd
 787   // {11-0}   imm12/Rm
 788   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 789   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx+1);
 790   unsigned Imm = MO1.getImm();
 791   bool isAdd = ARM_AM::getAM2Op(Imm) == ARM_AM::add;
 792   bool isReg = MO.getReg() != 0;
 793   uint32_t Binary = ARM_AM::getAM2Offset(Imm);
 794   // if reg +/- reg, Rm will be non-zero. Otherwise, we have reg +/- imm12
 795   if (isReg) {
 796     ARM_AM::ShiftOpc ShOp = ARM_AM::getAM2ShiftOpc(Imm);
 797     Binary <<= 7;                    // Shift amount is bits [11:7]
 798     Binary |= getShiftOp(ShOp) << 5; // Shift type is bits [6:5]
 799     Binary |= getARMRegisterNumbering(MO.getReg()); // Rm is bits [3:0]
 800   }
 801   return Binary | (isAdd << 12) | (isReg << 13);
 802 }
 803
 804 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 805 getAddrMode3OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 806                           SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 807   // {9}      1 == imm8, 0 == Rm
 808   // {8}      isAdd
 809   // {7-4}    imm7_4/zero
 810   // {3-0}    imm3_0/Rm
 811   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 812   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx+1);
 813   unsigned Imm = MO1.getImm();
 814   bool isAdd = ARM_AM::getAM3Op(Imm) == ARM_AM::add;
 815   bool isImm = MO.getReg() == 0;
 816   uint32_t Imm8 = ARM_AM::getAM3Offset(Imm);
 817   // if reg +/- reg, Rm will be non-zero. Otherwise, we have reg +/- imm8
 818   if (!isImm)
 819     Imm8 = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
 820   return Imm8 | (isAdd << 8) | (isImm << 9);
 821 }
 822
 823 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 824 getAddrMode3OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 825                     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 826   // {13}     1 == imm8, 0 == Rm
 827   // {12-9}   Rn
 828   // {8}      isAdd
 829   // {7-4}    imm7_4/zero
 830   // {3-0}    imm3_0/Rm
 831   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 832   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx+1);
 833   const MCOperand &MO2 = MI.getOperand(OpIdx+2);
 834   unsigned Rn = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
 835   unsigned Imm = MO2.getImm();
 836   bool isAdd = ARM_AM::getAM3Op(Imm) == ARM_AM::add;
 837   bool isImm = MO1.getReg() == 0;
 838   uint32_t Imm8 = ARM_AM::getAM3Offset(Imm);
 839   // if reg +/- reg, Rm will be non-zero. Otherwise, we have reg +/- imm8
 840   if (!isImm)
 841     Imm8 = getARMRegisterNumbering(MO1.getReg());
 842   return (Rn << 9) | Imm8 | (isAdd << 8) | (isImm << 13);
 843 }
 844
 845 /// getAddrModeThumbSPOpValue - Encode the t_addrmode_sp operands.
 846 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 847 getAddrModeThumbSPOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 848                           SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 849   // [SP, #imm]
 850   //   {7-0} = imm8
 851   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx + 1);
 852   assert(MI.getOperand(OpIdx).getReg() == ARM::SP &&
 853          "Unexpected base register!");
 854
 855   // The immediate is already shifted for the implicit zeroes, so no change
 856   // here.
 857   return MO1.getImm() & 0xff;
 858 }
 859
 860 /// getAddrModeISOpValue - Encode the t_addrmode_is# operands.
 861 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 862 getAddrModeISOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 863                      SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 864   // [Rn, #imm]
 865   //   {7-3} = imm5
 866   //   {2-0} = Rn
 867   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 868   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx + 1);
 869   unsigned Rn = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
 870   unsigned Imm5 = MO1.getImm();
 871   return ((Imm5 & 0x1f) << 3) | Rn;
 872 }
 873
 874 /// getAddrModePCOpValue - Return encoding for t_addrmode_pc operands.
 875 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 876 getAddrModePCOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 877                      SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 878   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_arm_thumb_cp, Fixups);
 879 }
 880
 881 /// getAddrMode5OpValue - Return encoding info for 'reg +/- imm10' operand.
 882 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 883 getAddrMode5OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 884                     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 885   // {12-9} = reg
 886   // {8}    = (U)nsigned (add == '1', sub == '0')
 887   // {7-0}  = imm8
 888   unsigned Reg, Imm8;
 889   bool isAdd;
 890   // If The first operand isn't a register, we have a label reference.
 891   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 892   if (!MO.isReg()) {
 893     Reg = getARMRegisterNumbering(ARM::PC);   // Rn is PC.
 894     Imm8 = 0;
 895     isAdd = false; // 'U' bit is handled as part of the fixup.
 896
 897     assert(MO.isExpr() && "Unexpected machine operand type!");
 898     const MCExpr *Expr = MO.getExpr();
 899     MCFixupKind Kind;
 900     if (isThumb2())
 901       Kind = MCFixupKind(ARM::fixup_t2_pcrel_10);
 902     else
 903       Kind = MCFixupKind(ARM::fixup_arm_pcrel_10);
 904     Fixups.push_back(MCFixup::Create(0, Expr, Kind));
 905
 906     ++MCNumCPRelocations;
 907   } else {
 908     EncodeAddrModeOpValues(MI, OpIdx, Reg, Imm8, Fixups);
 909     isAdd = ARM_AM::getAM5Op(Imm8) == ARM_AM::add;
 910   }
 911
 912   uint32_t Binary = ARM_AM::getAM5Offset(Imm8);
 913   // Immediate is always encoded as positive. The 'U' bit controls add vs sub.
 914   if (isAdd)
 915     Binary |= (1 << 8);
 916   Binary |= (Reg << 9);
 917   return Binary;
 918 }
 919
 920 unsigned ARMMCCodeEmitter::
 921 getSORegRegOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 922                 SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 923   // Sub-operands are [reg, reg, imm]. The first register is Rm, the reg to be
 924   // shifted. The second is Rs, the amount to shift by, and the third specifies
 925   // the type of the shift.
 926   //
 927   // {3-0} = Rm.
 928   // {4}   = 1
 929   // {6-5} = type
 930   // {11-8} = Rs
 931   // {7}    = 0
 932
 933   const MCOperand &MO  = MI.getOperand(OpIdx);
 934   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx + 1);
 935   const MCOperand &MO2 = MI.getOperand(OpIdx + 2);
 936   ARM_AM::ShiftOpc SOpc = ARM_AM::getSORegShOp(MO2.getImm());
 937
 938   // Encode Rm.
 939   unsigned Binary = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
 940
 941   // Encode the shift opcode.
 942   unsigned SBits = 0;
 943   unsigned Rs = MO1.getReg();
 944   if (Rs) {
 945     // Set shift operand (bit[7:4]).
 946     // LSL - 0001
 947     // LSR - 0011
 948     // ASR - 0101
 949     // ROR - 0111
 950     switch (SOpc) {
 951     default: llvm_unreachable("Unknown shift opc!");
 952     case ARM_AM::lsl: SBits = 0x1; break;
 953     case ARM_AM::lsr: SBits = 0x3; break;
 954     case ARM_AM::asr: SBits = 0x5; break;
 955     case ARM_AM::ror: SBits = 0x7; break;
 956     }
 957   }
 958
 959   Binary |= SBits << 4;
 960
 961   // Encode the shift operation Rs.
 962   // Encode Rs bit[11:8].
 963   assert(ARM_AM::getSORegOffset(MO2.getImm()) == 0);
 964   return Binary | (getARMRegisterNumbering(Rs) << ARMII::RegRsShift);
 965 }
 966
 967 unsigned ARMMCCodeEmitter::
 968 getSORegImmOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 969                 SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 970   // Sub-operands are [reg, imm]. The first register is Rm, the reg to be
 971   // shifted. The second is the amount to shift by.
 972   //
 973   // {3-0} = Rm.
 974   // {4}   = 0
 975   // {6-5} = type
 976   // {11-7} = imm
 977
 978   const MCOperand &MO  = MI.getOperand(OpIdx);
 979   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx + 1);
 980   ARM_AM::ShiftOpc SOpc = ARM_AM::getSORegShOp(MO1.getImm());
 981
 982   // Encode Rm.
 983   unsigned Binary = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
 984
 985   // Encode the shift opcode.
 986   unsigned SBits = 0;
 987
 988   // Set shift operand (bit[6:4]).
 989   // LSL - 000
 990   // LSR - 010
 991   // ASR - 100
 992   // ROR - 110
 993   // RRX - 110 and bit[11:8] clear.
 994   switch (SOpc) {
 995   default: llvm_unreachable("Unknown shift opc!");
 996   case ARM_AM::lsl: SBits = 0x0; break;
 997   case ARM_AM::lsr: SBits = 0x2; break;
 998   case ARM_AM::asr: SBits = 0x4; break;
 999   case ARM_AM::ror: SBits = 0x6; break;
1000   case ARM_AM::rrx:
1001     Binary |= 0x60;
1002     return Binary;
1003   }
1004
1005   // Encode shift_imm bit[11:7].
1006   Binary |= SBits << 4;
1007   return Binary | ARM_AM::getSORegOffset(MO1.getImm()) << 7;
1008 }
1009
1010
1011 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1012 getT2AddrModeSORegOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpNum,
1013                 SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1014   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpNum);
1015   const MCOperand &MO2 = MI.getOperand(OpNum+1);
1016   const MCOperand &MO3 = MI.getOperand(OpNum+2);
1017
1018   // Encoded as [Rn, Rm, imm].
1019   // FIXME: Needs fixup support.
1020   unsigned Value = getARMRegisterNumbering(MO1.getReg());
1021   Value <<= 4;
1022   Value |= getARMRegisterNumbering(MO2.getReg());
1023   Value <<= 2;
1024   Value |= MO3.getImm();
1025
1026   return Value;
1027 }
1028
1029 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1030 getT2AddrModeImm8OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpNum,
1031                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1032   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpNum);
1033   const MCOperand &MO2 = MI.getOperand(OpNum+1);
1034
1035   // FIXME: Needs fixup support.
1036   unsigned Value = getARMRegisterNumbering(MO1.getReg());
1037
1038   // Even though the immediate is 8 bits long, we need 9 bits in order
1039   // to represent the (inverse of the) sign bit.
1040   Value <<= 9;
1041   int32_t tmp = (int32_t)MO2.getImm();
1042   if (tmp < 0)
1043     tmp = abs(tmp);
1044   else
1045     Value |= 256; // Set the ADD bit
1046   Value |= tmp & 255;
1047   return Value;
1048 }
1049
1050 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1051 getT2AddrModeImm8OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpNum,
1052                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1053   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpNum);
1054
1055   // FIXME: Needs fixup support.
1056   unsigned Value = 0;
1057   int32_t tmp = (int32_t)MO1.getImm();
1058   if (tmp < 0)
1059     tmp = abs(tmp);
1060   else
1061     Value |= 256; // Set the ADD bit
1062   Value |= tmp & 255;
1063   return Value;
1064 }
1065
1066 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1067 getT2AddrModeImm12OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpNum,
1068                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1069   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpNum);
1070
1071   // FIXME: Needs fixup support.
1072   unsigned Value = 0;
1073   int32_t tmp = (int32_t)MO1.getImm();
1074   if (tmp < 0)
1075     tmp = abs(tmp);
1076   else
1077     Value |= 4096; // Set the ADD bit
1078   Value |= tmp & 4095;
1079   return Value;
1080 }
1081
1082 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1083 getT2SORegOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
1084                 SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1085   // Sub-operands are [reg, imm]. The first register is Rm, the reg to be
1086   // shifted. The second is the amount to shift by.
1087   //
1088   // {3-0} = Rm.
1089   // {4}   = 0
1090   // {6-5} = type
1091   // {11-7} = imm
1092
1093   const MCOperand &MO  = MI.getOperand(OpIdx);
1094   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx + 1);
1095   ARM_AM::ShiftOpc SOpc = ARM_AM::getSORegShOp(MO1.getImm());
1096
1097   // Encode Rm.
1098   unsigned Binary = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
1099
1100   // Encode the shift opcode.
1101   unsigned SBits = 0;
1102   // Set shift operand (bit[6:4]).
1103   // LSL - 000
1104   // LSR - 010
1105   // ASR - 100
1106   // ROR - 110
1107   switch (SOpc) {
1108   default: llvm_unreachable("Unknown shift opc!");
1109   case ARM_AM::lsl: SBits = 0x0; break;
1110   case ARM_AM::lsr: SBits = 0x2; break;
1111   case ARM_AM::asr: SBits = 0x4; break;
1112   case ARM_AM::ror: SBits = 0x6; break;
1113   }
1114
1115   Binary |= SBits << 4;
1116   if (SOpc == ARM_AM::rrx)
1117     return Binary;
1118
1119   // Encode shift_imm bit[11:7].
1120   return Binary | ARM_AM::getSORegOffset(MO1.getImm()) << 7;
1121 }
1122
1123 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1124 getBitfieldInvertedMaskOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
1125                                SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1126   // 10 bits. lower 5 bits are are the lsb of the mask, high five bits are the
1127   // msb of the mask.
1128   const MCOperand &MO = MI.getOperand(Op);
1129   uint32_t v = ~MO.getImm();
1130   uint32_t lsb = CountTrailingZeros_32(v);
1131   uint32_t msb = (32 - CountLeadingZeros_32 (v)) - 1;
1132   assert (v != 0 && lsb < 32 && msb < 32 && "Illegal bitfield mask!");
1133   return lsb | (msb << 5);
1134 }
1135
1136 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1137 getMsbOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
1138               SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1139   // MSB - 5 bits.
1140   uint32_t lsb = MI.getOperand(Op-1).getImm();
1141   uint32_t width = MI.getOperand(Op).getImm();
1142   uint32_t msb = lsb+width-1;
1143   assert (width != 0 && msb < 32 && "Illegal bit width!");
1144   return msb;
1145 }
1146
1147 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1148 getRegisterListOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
1149                        SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1150   // VLDM/VSTM:
1151   //   {12-8} = Vd
1152   //   {7-0}  = Number of registers
1153   //
1154   // LDM/STM:
1155   //   {15-0}  = Bitfield of GPRs.
1156   unsigned Reg = MI.getOperand(Op).getReg();
1157   bool SPRRegs = llvm::ARMMCRegisterClasses[ARM::SPRRegClassID].contains(Reg);
1158   bool DPRRegs = llvm::ARMMCRegisterClasses[ARM::DPRRegClassID].contains(Reg);
1159
1160   unsigned Binary = 0;
1161
1162   if (SPRRegs || DPRRegs) {
1163     // VLDM/VSTM
1164     unsigned RegNo = getARMRegisterNumbering(Reg);
1165     unsigned NumRegs = (MI.getNumOperands() - Op) & 0xff;
1166     Binary |= (RegNo & 0x1f) << 8;
1167     if (SPRRegs)
1168       Binary |= NumRegs;
1169     else
1170       Binary |= NumRegs * 2;
1171   } else {
1172     for (unsigned I = Op, E = MI.getNumOperands(); I < E; ++I) {
1173       unsigned RegNo = getARMRegisterNumbering(MI.getOperand(I).getReg());
1174       Binary |= 1 << RegNo;
1175     }
1176   }
1177
1178   return Binary;
1179 }
1180
1181 /// getAddrMode6AddressOpValue - Encode an addrmode6 register number along
1182 /// with the alignment operand.
1183 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1184 getAddrMode6AddressOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
1185                            SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1186   const MCOperand &Reg = MI.getOperand(Op);
1187   const MCOperand &Imm = MI.getOperand(Op + 1);
1188
1189   unsigned RegNo = getARMRegisterNumbering(Reg.getReg());
1190   unsigned Align = 0;
1191
1192   switch (Imm.getImm()) {
1193   default: break;
1194   case 2:
1195   case 4:
1196   case 8:  Align = 0x01; break;
1197   case 16: Align = 0x02; break;
1198   case 32: Align = 0x03; break;
1199   }
1200
1201   return RegNo | (Align << 4);
1202 }
1203
1204 /// getAddrMode6OneLane32AddressOpValue - Encode an addrmode6 register number
1205 /// along  with the alignment operand for use in VST1 and VLD1 with size 32.
1206 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1207 getAddrMode6OneLane32AddressOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
1208                                     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1209   const MCOperand &Reg = MI.getOperand(Op);
1210   const MCOperand &Imm = MI.getOperand(Op + 1);
1211
1212   unsigned RegNo = getARMRegisterNumbering(Reg.getReg());
1213   unsigned Align = 0;
1214
1215   switch (Imm.getImm()) {
1216   default: break;
1217   case 2:
1218   case 4:
1219   case 8:
1220   case 16: Align = 0x00; break;
1221   case 32: Align = 0x03; break;
1222   }
1223
1224   return RegNo | (Align << 4);
1225 }
1226
1227
1228 /// getAddrMode6DupAddressOpValue - Encode an addrmode6 register number and
1229 /// alignment operand for use in VLD-dup instructions.  This is the same as
1230 /// getAddrMode6AddressOpValue except for the alignment encoding, which is
1231 /// different for VLD4-dup.
1232 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1233 getAddrMode6DupAddressOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
1234                               SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1235   const MCOperand &Reg = MI.getOperand(Op);
1236   const MCOperand &Imm = MI.getOperand(Op + 1);
1237
1238   unsigned RegNo = getARMRegisterNumbering(Reg.getReg());
1239   unsigned Align = 0;
1240
1241   switch (Imm.getImm()) {
1242   default: break;
1243   case 2:
1244   case 4:
1245   case 8:  Align = 0x01; break;
1246   case 16: Align = 0x03; break;
1247   }
1248
1249   return RegNo | (Align << 4);
1250 }
1251
1252 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1253 getAddrMode6OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
1254                           SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1255   const MCOperand &MO = MI.getOperand(Op);
1256   if (MO.getReg() == 0) return 0x0D;
1257   return MO.getReg();
1258 }
1259
1260 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1261 getShiftRight8Imm(const MCInst &MI, unsigned Op,
1262                   SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1263   return 8 - MI.getOperand(Op).getImm();
1264 }
1265
1266 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1267 getShiftRight16Imm(const MCInst &MI, unsigned Op,
1268                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1269   return 16 - MI.getOperand(Op).getImm();
1270 }
1271
1272 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1273 getShiftRight32Imm(const MCInst &MI, unsigned Op,
1274                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1275   return 32 - MI.getOperand(Op).getImm();
1276 }
1277
1278 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1279 getShiftRight64Imm(const MCInst &MI, unsigned Op,
1280                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1281   return 64 - MI.getOperand(Op).getImm();
1282 }
1283
1284 void ARMMCCodeEmitter::
1285 EncodeInstruction(const MCInst &MI, raw_ostream &OS,
1286                   SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1287   // Pseudo instructions don't get encoded.
1288   const MCInstrDesc &Desc = MCII.get(MI.getOpcode());
1289   uint64_t TSFlags = Desc.TSFlags;
1290   if ((TSFlags & ARMII::FormMask) == ARMII::Pseudo)
1291     return;
1292
1293   int Size;
1294   if (Desc.getSize() == 2 || Desc.getSize() == 4)
1295     Size = Desc.getSize();
1296   else
1297     llvm_unreachable("Unexpected instruction size!");
1298
1299   uint32_t Binary = getBinaryCodeForInstr(MI, Fixups);
1300   // Thumb 32-bit wide instructions need to emit the high order halfword
1301   // first.
1302   if (isThumb() && Size == 4) {
1303     EmitConstant(Binary >> 16, 2, OS);
1304     EmitConstant(Binary & 0xffff, 2, OS);
1305   } else
1306     EmitConstant(Binary, Size, OS);
1307   ++MCNumEmitted;  // Keep track of the # of mi's emitted.
1308 }
1309
1310 #include "ARMGenMCCodeEmitter.inc"