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   /// getPostIdxRegOpValue - Return encoding for postidx_reg operands.
 188   uint32_t getPostIdxRegOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 189                                 SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 190
 191   /// getAddrMode3OffsetOpValue - Return encoding for am3offset operands.
 192   uint32_t getAddrMode3OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 193                                      SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 194
 195   /// getAddrMode3OpValue - Return encoding for addrmode3 operands.
 196   uint32_t getAddrMode3OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 197                                SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 198
 199   /// getAddrModeThumbSPOpValue - Return encoding info for 'reg +/- imm12'
 200   /// operand.
 201   uint32_t getAddrModeThumbSPOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 202                                      SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 203
 204   /// getAddrModeISOpValue - Encode the t_addrmode_is# operands.
 205   uint32_t getAddrModeISOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 206                                 SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 207
 208   /// getAddrModePCOpValue - Return encoding for t_addrmode_pc operands.
 209   uint32_t getAddrModePCOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 210                                 SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 211
 212   /// getAddrMode5OpValue - Return encoding info for 'reg +/- imm8' operand.
 213   uint32_t getAddrMode5OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 214                                SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 215
 216   /// getCCOutOpValue - Return encoding of the 's' bit.
 217   unsigned getCCOutOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 218                            SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 219     // The operand is either reg0 or CPSR. The 's' bit is encoded as '0' or
 220     // '1' respectively.
 221     return MI.getOperand(Op).getReg() == ARM::CPSR;
 222   }
 223
 224   /// getSOImmOpValue - Return an encoded 12-bit shifted-immediate value.
 225   unsigned getSOImmOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 226                            SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 227     unsigned SoImm = MI.getOperand(Op).getImm();
 228     int SoImmVal = ARM_AM::getSOImmVal(SoImm);
 229     assert(SoImmVal != -1 && "Not a valid so_imm value!");
 230
 231     // Encode rotate_imm.
 232     unsigned Binary = (ARM_AM::getSOImmValRot((unsigned)SoImmVal) >> 1)
 233       << ARMII::SoRotImmShift;
 234
 235     // Encode immed_8.
 236     Binary |= ARM_AM::getSOImmValImm((unsigned)SoImmVal);
 237     return Binary;
 238   }
 239
 240   /// getT2SOImmOpValue - Return an encoded 12-bit shifted-immediate value.
 241   unsigned getT2SOImmOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 242                            SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 243     unsigned SoImm = MI.getOperand(Op).getImm();
 244     unsigned Encoded =  ARM_AM::getT2SOImmVal(SoImm);
 245     assert(Encoded != ~0U && "Not a Thumb2 so_imm value?");
 246     return Encoded;
 247   }
 248
 249   unsigned getT2AddrModeSORegOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpNum,
 250     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 251   unsigned getT2AddrModeImm8OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpNum,
 252     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 253   unsigned getT2AddrModeImm8OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpNum,
 254     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 255   unsigned getT2AddrModeImm12OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpNum,
 256     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 257
 258   /// getSORegOpValue - Return an encoded so_reg shifted register value.
 259   unsigned getSORegRegOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 260                            SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 261   unsigned getSORegImmOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 262                            SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 263   unsigned getT2SORegOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 264                              SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 265
 266   unsigned getNEONVcvtImm32OpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 267                                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 268     return 64 - MI.getOperand(Op).getImm();
 269   }
 270
 271   unsigned getBitfieldInvertedMaskOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 272                                       SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 273
 274   unsigned getMsbOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 275                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 276
 277   unsigned getRegisterListOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 278                                   SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 279   unsigned getAddrMode6AddressOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 280                                       SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 281   unsigned getAddrMode6OneLane32AddressOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 282                                         SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 283   unsigned getAddrMode6DupAddressOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 284                                         SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 285   unsigned getAddrMode6OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
 286                                      SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 287
 288   unsigned getShiftRight8Imm(const MCInst &MI, unsigned Op,
 289                              SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 290   unsigned getShiftRight16Imm(const MCInst &MI, unsigned Op,
 291                               SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 292   unsigned getShiftRight32Imm(const MCInst &MI, unsigned Op,
 293                               SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 294   unsigned getShiftRight64Imm(const MCInst &MI, unsigned Op,
 295                               SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 296
 297   unsigned NEONThumb2DataIPostEncoder(const MCInst &MI,
 298                                       unsigned EncodedValue) const;
 299   unsigned NEONThumb2LoadStorePostEncoder(const MCInst &MI,
 300                                           unsigned EncodedValue) const;
 301   unsigned NEONThumb2DupPostEncoder(const MCInst &MI,
 302                                     unsigned EncodedValue) const;
 303
 304   unsigned VFPThumb2PostEncoder(const MCInst &MI,
 305                                 unsigned EncodedValue) const;
 306
 307   void EmitByte(unsigned char C, raw_ostream &OS) const {
 308     OS << (char)C;
 309   }
 310
 311   void EmitConstant(uint64_t Val, unsigned Size, raw_ostream &OS) const {
 312     // Output the constant in little endian byte order.
 313     for (unsigned i = 0; i != Size; ++i) {
 314       EmitByte(Val & 255, OS);
 315       Val >>= 8;
 316     }
 317   }
 318
 319   void EncodeInstruction(const MCInst &MI, raw_ostream &OS,
 320                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
 321 };
 322
 323 } // end anonymous namespace
 324
 325 MCCodeEmitter *llvm::createARMMCCodeEmitter(const MCInstrInfo &MCII,
 326                                             const MCSubtargetInfo &STI,
 327                                             MCContext &Ctx) {
 328   return new ARMMCCodeEmitter(MCII, STI, Ctx);
 329 }
 330
 331 /// NEONThumb2DataIPostEncoder - Post-process encoded NEON data-processing
 332 /// instructions, and rewrite them to their Thumb2 form if we are currently in
 333 /// Thumb2 mode.
 334 unsigned ARMMCCodeEmitter::NEONThumb2DataIPostEncoder(const MCInst &MI,
 335                                                  unsigned EncodedValue) const {
 336   if (isThumb2()) {
 337     // NEON Thumb2 data-processsing encodings are very simple: bit 24 is moved
 338     // to bit 12 of the high half-word (i.e. bit 28), and bits 27-24 are
 339     // set to 1111.
 340     unsigned Bit24 = EncodedValue & 0x01000000;
 341     unsigned Bit28 = Bit24 << 4;
 342     EncodedValue &= 0xEFFFFFFF;
 343     EncodedValue |= Bit28;
 344     EncodedValue |= 0x0F000000;
 345   }
 346
 347   return EncodedValue;
 348 }
 349
 350 /// NEONThumb2LoadStorePostEncoder - Post-process encoded NEON load/store
 351 /// instructions, and rewrite them to their Thumb2 form if we are currently in
 352 /// Thumb2 mode.
 353 unsigned ARMMCCodeEmitter::NEONThumb2LoadStorePostEncoder(const MCInst &MI,
 354                                                  unsigned EncodedValue) const {
 355   if (isThumb2()) {
 356     EncodedValue &= 0xF0FFFFFF;
 357     EncodedValue |= 0x09000000;
 358   }
 359
 360   return EncodedValue;
 361 }
 362
 363 /// NEONThumb2DupPostEncoder - Post-process encoded NEON vdup
 364 /// instructions, and rewrite them to their Thumb2 form if we are currently in
 365 /// Thumb2 mode.
 366 unsigned ARMMCCodeEmitter::NEONThumb2DupPostEncoder(const MCInst &MI,
 367                                                  unsigned EncodedValue) const {
 368   if (isThumb2()) {
 369     EncodedValue &= 0x00FFFFFF;
 370     EncodedValue |= 0xEE000000;
 371   }
 372
 373   return EncodedValue;
 374 }
 375
 376 /// VFPThumb2PostEncoder - Post-process encoded VFP instructions and rewrite
 377 /// them to their Thumb2 form if we are currently in Thumb2 mode.
 378 unsigned ARMMCCodeEmitter::
 379 VFPThumb2PostEncoder(const MCInst &MI, unsigned EncodedValue) const {
 380   if (isThumb2()) {
 381     EncodedValue &= 0x0FFFFFFF;
 382     EncodedValue |= 0xE0000000;
 383   }
 384   return EncodedValue;
 385 }
 386
 387 /// getMachineOpValue - Return binary encoding of operand. If the machine
 388 /// operand requires relocation, record the relocation and return zero.
 389 unsigned ARMMCCodeEmitter::
 390 getMachineOpValue(const MCInst &MI, const MCOperand &MO,
 391                   SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 392   if (MO.isReg()) {
 393     unsigned Reg = MO.getReg();
 394     unsigned RegNo = getARMRegisterNumbering(Reg);
 395
 396     // Q registers are encoded as 2x their register number.
 397     switch (Reg) {
 398     default:
 399       return RegNo;
 400     case ARM::Q0:  case ARM::Q1:  case ARM::Q2:  case ARM::Q3:
 401     case ARM::Q4:  case ARM::Q5:  case ARM::Q6:  case ARM::Q7:
 402     case ARM::Q8:  case ARM::Q9:  case ARM::Q10: case ARM::Q11:
 403     case ARM::Q12: case ARM::Q13: case ARM::Q14: case ARM::Q15:
 404       return 2 * RegNo;
 405     }
 406   } else if (MO.isImm()) {
 407     return static_cast<unsigned>(MO.getImm());
 408   } else if (MO.isFPImm()) {
 409     return static_cast<unsigned>(APFloat(MO.getFPImm())
 410                      .bitcastToAPInt().getHiBits(32).getLimitedValue());
 411   }
 412
 413   llvm_unreachable("Unable to encode MCOperand!");
 414   return 0;
 415 }
 416
 417 /// getAddrModeImmOpValue - Return encoding info for 'reg +/- imm' operand.
 418 bool ARMMCCodeEmitter::
 419 EncodeAddrModeOpValues(const MCInst &MI, unsigned OpIdx, unsigned &Reg,
 420                        unsigned &Imm, SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 421   const MCOperand &MO  = MI.getOperand(OpIdx);
 422   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx + 1);
 423
 424   Reg = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
 425
 426   int32_t SImm = MO1.getImm();
 427   bool isAdd = true;
 428
 429   // Special value for #-0
 430   if (SImm == INT32_MIN)
 431     SImm = 0;
 432
 433   // Immediate is always encoded as positive. The 'U' bit controls add vs sub.
 434   if (SImm < 0) {
 435     SImm = -SImm;
 436     isAdd = false;
 437   }
 438
 439   Imm = SImm;
 440   return isAdd;
 441 }
 442
 443 /// getBranchTargetOpValue - Helper function to get the branch target operand,
 444 /// which is either an immediate or requires a fixup.
 445 static uint32_t getBranchTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 446                                        unsigned FixupKind,
 447                                        SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) {
 448   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 449
 450   // If the destination is an immediate, we have nothing to do.
 451   if (MO.isImm()) return MO.getImm();
 452   assert(MO.isExpr() && "Unexpected branch target type!");
 453   const MCExpr *Expr = MO.getExpr();
 454   MCFixupKind Kind = MCFixupKind(FixupKind);
 455   Fixups.push_back(MCFixup::Create(0, Expr, Kind));
 456
 457   // All of the information is in the fixup.
 458   return 0;
 459 }
 460
 461 /// getThumbBLTargetOpValue - Return encoding info for immediate branch target.
 462 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 463 getThumbBLTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 464                         SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 465   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_arm_thumb_bl, Fixups);
 466 }
 467
 468 /// getThumbBLXTargetOpValue - Return encoding info for Thumb immediate
 469 /// BLX branch target.
 470 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 471 getThumbBLXTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 472                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 473   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_arm_thumb_blx, Fixups);
 474 }
 475
 476 /// getThumbBRTargetOpValue - Return encoding info for Thumb branch target.
 477 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 478 getThumbBRTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 479                         SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 480   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_arm_thumb_br, Fixups);
 481 }
 482
 483 /// getThumbBCCTargetOpValue - Return encoding info for Thumb branch target.
 484 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 485 getThumbBCCTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 486                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 487   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_arm_thumb_bcc, Fixups);
 488 }
 489
 490 /// getThumbCBTargetOpValue - Return encoding info for Thumb branch target.
 491 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 492 getThumbCBTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 493                         SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 494   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_arm_thumb_cb, Fixups);
 495 }
 496
 497 /// Return true if this branch has a non-always predication
 498 static bool HasConditionalBranch(const MCInst &MI) {
 499   int NumOp = MI.getNumOperands();
 500   if (NumOp >= 2) {
 501     for (int i = 0; i < NumOp-1; ++i) {
 502       const MCOperand &MCOp1 = MI.getOperand(i);
 503       const MCOperand &MCOp2 = MI.getOperand(i + 1);
 504       if (MCOp1.isImm() && MCOp2.isReg() &&
 505           (MCOp2.getReg() == 0 || MCOp2.getReg() == ARM::CPSR)) {
 506         if (ARMCC::CondCodes(MCOp1.getImm()) != ARMCC::AL)
 507           return true;
 508       }
 509     }
 510   }
 511   return false;
 512 }
 513
 514 /// getBranchTargetOpValue - Return encoding info for 24-bit immediate branch
 515 /// target.
 516 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 517 getBranchTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 518                        SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 519   // FIXME: This really, really shouldn't use TargetMachine. We don't want
 520   // coupling between MC and TM anywhere we can help it.
 521   if (isThumb2())
 522     return
 523       ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_t2_condbranch, Fixups);
 524   return getARMBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, Fixups);
 525 }
 526
 527 /// getBranchTargetOpValue - Return encoding info for 24-bit immediate branch
 528 /// target.
 529 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 530 getARMBranchTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 531                           SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 532   if (HasConditionalBranch(MI))
 533     return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx,
 534                                     ARM::fixup_arm_condbranch, Fixups);
 535   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx,
 536                                   ARM::fixup_arm_uncondbranch, Fixups);
 537 }
 538
 539
 540
 541
 542 /// getUnconditionalBranchTargetOpValue - Return encoding info for 24-bit
 543 /// immediate branch target.
 544 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 545 getUnconditionalBranchTargetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 546                        SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 547   unsigned Val =
 548     ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_t2_uncondbranch, Fixups);
 549   bool I  = (Val & 0x800000);
 550   bool J1 = (Val & 0x400000);
 551   bool J2 = (Val & 0x200000);
 552   if (I ^ J1)
 553     Val &= ~0x400000;
 554   else
 555     Val |= 0x400000;
 556
 557   if (I ^ J2)
 558     Val &= ~0x200000;
 559   else
 560     Val |= 0x200000;
 561
 562   return Val;
 563 }
 564
 565 /// getAdrLabelOpValue - Return encoding info for 12-bit immediate ADR label
 566 /// target.
 567 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 568 getAdrLabelOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 569                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 570   assert(MI.getOperand(OpIdx).isExpr() && "Unexpected adr target type!");
 571   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_arm_adr_pcrel_12,
 572                                   Fixups);
 573 }
 574
 575 /// getAdrLabelOpValue - Return encoding info for 12-bit immediate ADR label
 576 /// target.
 577 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 578 getT2AdrLabelOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 579                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 580   assert(MI.getOperand(OpIdx).isExpr() && "Unexpected adr target type!");
 581   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_t2_adr_pcrel_12,
 582                                   Fixups);
 583 }
 584
 585 /// getAdrLabelOpValue - Return encoding info for 8-bit immediate ADR label
 586 /// target.
 587 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 588 getThumbAdrLabelOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 589                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 590   assert(MI.getOperand(OpIdx).isExpr() && "Unexpected adr target type!");
 591   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_thumb_adr_pcrel_10,
 592                                   Fixups);
 593 }
 594
 595 /// getThumbAddrModeRegRegOpValue - Return encoding info for 'reg + reg'
 596 /// operand.
 597 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 598 getThumbAddrModeRegRegOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 599                               SmallVectorImpl<MCFixup> &) const {
 600   // [Rn, Rm]
 601   //   {5-3} = Rm
 602   //   {2-0} = Rn
 603   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx);
 604   const MCOperand &MO2 = MI.getOperand(OpIdx + 1);
 605   unsigned Rn = getARMRegisterNumbering(MO1.getReg());
 606   unsigned Rm = getARMRegisterNumbering(MO2.getReg());
 607   return (Rm << 3) | Rn;
 608 }
 609
 610 /// getAddrModeImm12OpValue - Return encoding info for 'reg +/- imm12' operand.
 611 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 612 getAddrModeImm12OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 613                         SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 614   // {17-13} = reg
 615   // {12}    = (U)nsigned (add == '1', sub == '0')
 616   // {11-0}  = imm12
 617   unsigned Reg, Imm12;
 618   bool isAdd = true;
 619   // If The first operand isn't a register, we have a label reference.
 620   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 621   if (!MO.isReg()) {
 622     Reg = getARMRegisterNumbering(ARM::PC);   // Rn is PC.
 623     Imm12 = 0;
 624     isAdd = false ; // 'U' bit is set as part of the fixup.
 625
 626     assert(MO.isExpr() && "Unexpected machine operand type!");
 627     const MCExpr *Expr = MO.getExpr();
 628
 629     MCFixupKind Kind;
 630     if (isThumb2())
 631       Kind = MCFixupKind(ARM::fixup_t2_ldst_pcrel_12);
 632     else
 633       Kind = MCFixupKind(ARM::fixup_arm_ldst_pcrel_12);
 634     Fixups.push_back(MCFixup::Create(0, Expr, Kind));
 635
 636     ++MCNumCPRelocations;
 637   } else
 638     isAdd = EncodeAddrModeOpValues(MI, OpIdx, Reg, Imm12, Fixups);
 639
 640   uint32_t Binary = Imm12 & 0xfff;
 641   // Immediate is always encoded as positive. The 'U' bit controls add vs sub.
 642   if (isAdd)
 643     Binary |= (1 << 12);
 644   Binary |= (Reg << 13);
 645   return Binary;
 646 }
 647
 648 /// getT2AddrModeImm8s4OpValue - Return encoding info for
 649 /// 'reg +/- imm8<<2' operand.
 650 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 651 getT2AddrModeImm8s4OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 652                         SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 653   // {12-9} = reg
 654   // {8}    = (U)nsigned (add == '1', sub == '0')
 655   // {7-0}  = imm8
 656   unsigned Reg, Imm8;
 657   bool isAdd = true;
 658   // If The first operand isn't a register, we have a label reference.
 659   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 660   if (!MO.isReg()) {
 661     Reg = getARMRegisterNumbering(ARM::PC);   // Rn is PC.
 662     Imm8 = 0;
 663     isAdd = false ; // 'U' bit is set as part of the fixup.
 664
 665     assert(MO.isExpr() && "Unexpected machine operand type!");
 666     const MCExpr *Expr = MO.getExpr();
 667     MCFixupKind Kind = MCFixupKind(ARM::fixup_arm_pcrel_10);
 668     Fixups.push_back(MCFixup::Create(0, Expr, Kind));
 669
 670     ++MCNumCPRelocations;
 671   } else
 672     isAdd = EncodeAddrModeOpValues(MI, OpIdx, Reg, Imm8, Fixups);
 673
 674   uint32_t Binary = (Imm8 >> 2) & 0xff;
 675   // Immediate is always encoded as positive. The 'U' bit controls add vs sub.
 676   if (isAdd)
 677     Binary |= (1 << 8);
 678   Binary |= (Reg << 9);
 679   return Binary;
 680 }
 681
 682 // FIXME: This routine assumes that a binary
 683 // expression will always result in a PCRel expression
 684 // In reality, its only true if one or more subexpressions
 685 // is itself a PCRel (i.e. "." in asm or some other pcrel construct)
 686 // but this is good enough for now.
 687 static bool EvaluateAsPCRel(const MCExpr *Expr) {
 688   switch (Expr->getKind()) {
 689   default: assert(0 && "Unexpected expression type");
 690   case MCExpr::SymbolRef: return false;
 691   case MCExpr::Binary: return true;
 692   }
 693 }
 694
 695 uint32_t
 696 ARMMCCodeEmitter::getHiLo16ImmOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 697                                       SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 698   // {20-16} = imm{15-12}
 699   // {11-0}  = imm{11-0}
 700   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 701   if (MO.isImm())
 702     // Hi / lo 16 bits already extracted during earlier passes.
 703     return static_cast<unsigned>(MO.getImm());
 704
 705   // Handle :upper16: and :lower16: assembly prefixes.
 706   const MCExpr *E = MO.getExpr();
 707   if (E->getKind() == MCExpr::Target) {
 708     const ARMMCExpr *ARM16Expr = cast<ARMMCExpr>(E);
 709     E = ARM16Expr->getSubExpr();
 710
 711     MCFixupKind Kind;
 712     switch (ARM16Expr->getKind()) {
 713     default: assert(0 && "Unsupported ARMFixup");
 714     case ARMMCExpr::VK_ARM_HI16:
 715       if (!isTargetDarwin() && EvaluateAsPCRel(E))
 716         Kind = MCFixupKind(isThumb2()
 717                            ? ARM::fixup_t2_movt_hi16_pcrel
 718                            : ARM::fixup_arm_movt_hi16_pcrel);
 719       else
 720         Kind = MCFixupKind(isThumb2()
 721                            ? ARM::fixup_t2_movt_hi16
 722                            : ARM::fixup_arm_movt_hi16);
 723       break;
 724     case ARMMCExpr::VK_ARM_LO16:
 725       if (!isTargetDarwin() && EvaluateAsPCRel(E))
 726         Kind = MCFixupKind(isThumb2()
 727                            ? ARM::fixup_t2_movw_lo16_pcrel
 728                            : ARM::fixup_arm_movw_lo16_pcrel);
 729       else
 730         Kind = MCFixupKind(isThumb2()
 731                            ? ARM::fixup_t2_movw_lo16
 732                            : ARM::fixup_arm_movw_lo16);
 733       break;
 734     }
 735     Fixups.push_back(MCFixup::Create(0, E, Kind));
 736     return 0;
 737   };
 738
 739   llvm_unreachable("Unsupported MCExpr type in MCOperand!");
 740   return 0;
 741 }
 742
 743 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 744 getLdStSORegOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 745                     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 746   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 747   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx+1);
 748   const MCOperand &MO2 = MI.getOperand(OpIdx+2);
 749   unsigned Rn = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
 750   unsigned Rm = getARMRegisterNumbering(MO1.getReg());
 751   unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(MO2.getImm());
 752   bool isAdd = ARM_AM::getAM2Op(MO2.getImm()) == ARM_AM::add;
 753   ARM_AM::ShiftOpc ShOp = ARM_AM::getAM2ShiftOpc(MO2.getImm());
 754   unsigned SBits = getShiftOp(ShOp);
 755
 756   // {16-13} = Rn
 757   // {12}    = isAdd
 758   // {11-0}  = shifter
 759   //  {3-0}  = Rm
 760   //  {4}    = 0
 761   //  {6-5}  = type
 762   //  {11-7} = imm
 763   uint32_t Binary = Rm;
 764   Binary |= Rn << 13;
 765   Binary |= SBits << 5;
 766   Binary |= ShImm << 7;
 767   if (isAdd)
 768     Binary |= 1 << 12;
 769   return Binary;
 770 }
 771
 772 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 773 getAddrMode2OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 774                     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 775   // {17-14}  Rn
 776   // {13}     1 == imm12, 0 == Rm
 777   // {12}     isAdd
 778   // {11-0}   imm12/Rm
 779   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 780   unsigned Rn = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
 781   uint32_t Binary = getAddrMode2OffsetOpValue(MI, OpIdx + 1, Fixups);
 782   Binary |= Rn << 14;
 783   return Binary;
 784 }
 785
 786 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 787 getAddrMode2OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 788                           SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 789   // {13}     1 == imm12, 0 == Rm
 790   // {12}     isAdd
 791   // {11-0}   imm12/Rm
 792   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 793   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx+1);
 794   unsigned Imm = MO1.getImm();
 795   bool isAdd = ARM_AM::getAM2Op(Imm) == ARM_AM::add;
 796   bool isReg = MO.getReg() != 0;
 797   uint32_t Binary = ARM_AM::getAM2Offset(Imm);
 798   // if reg +/- reg, Rm will be non-zero. Otherwise, we have reg +/- imm12
 799   if (isReg) {
 800     ARM_AM::ShiftOpc ShOp = ARM_AM::getAM2ShiftOpc(Imm);
 801     Binary <<= 7;                    // Shift amount is bits [11:7]
 802     Binary |= getShiftOp(ShOp) << 5; // Shift type is bits [6:5]
 803     Binary |= getARMRegisterNumbering(MO.getReg()); // Rm is bits [3:0]
 804   }
 805   return Binary | (isAdd << 12) | (isReg << 13);
 806 }
 807
 808 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 809 getPostIdxRegOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 810                      SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 811   // {4}      isAdd
 812   // {3-0}    Rm
 813   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 814   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx+1);
 815   unsigned Imm = MO1.getImm();
 816   bool isAdd = ARM_AM::getAM3Op(Imm) == ARM_AM::add;
 817   return getARMRegisterNumbering(MO.getReg()) | (isAdd << 4);
 818 }
 819
 820 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 821 getAddrMode3OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 822                           SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 823   // {9}      1 == imm8, 0 == Rm
 824   // {8}      isAdd
 825   // {7-4}    imm7_4/zero
 826   // {3-0}    imm3_0/Rm
 827   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 828   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx+1);
 829   unsigned Imm = MO1.getImm();
 830   bool isAdd = ARM_AM::getAM3Op(Imm) == ARM_AM::add;
 831   bool isImm = MO.getReg() == 0;
 832   uint32_t Imm8 = ARM_AM::getAM3Offset(Imm);
 833   // if reg +/- reg, Rm will be non-zero. Otherwise, we have reg +/- imm8
 834   if (!isImm)
 835     Imm8 = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
 836   return Imm8 | (isAdd << 8) | (isImm << 9);
 837 }
 838
 839 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 840 getAddrMode3OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 841                     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 842   // {13}     1 == imm8, 0 == Rm
 843   // {12-9}   Rn
 844   // {8}      isAdd
 845   // {7-4}    imm7_4/zero
 846   // {3-0}    imm3_0/Rm
 847   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 848   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx+1);
 849   const MCOperand &MO2 = MI.getOperand(OpIdx+2);
 850   unsigned Rn = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
 851   unsigned Imm = MO2.getImm();
 852   bool isAdd = ARM_AM::getAM3Op(Imm) == ARM_AM::add;
 853   bool isImm = MO1.getReg() == 0;
 854   uint32_t Imm8 = ARM_AM::getAM3Offset(Imm);
 855   // if reg +/- reg, Rm will be non-zero. Otherwise, we have reg +/- imm8
 856   if (!isImm)
 857     Imm8 = getARMRegisterNumbering(MO1.getReg());
 858   return (Rn << 9) | Imm8 | (isAdd << 8) | (isImm << 13);
 859 }
 860
 861 /// getAddrModeThumbSPOpValue - Encode the t_addrmode_sp operands.
 862 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 863 getAddrModeThumbSPOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 864                           SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 865   // [SP, #imm]
 866   //   {7-0} = imm8
 867   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx + 1);
 868   assert(MI.getOperand(OpIdx).getReg() == ARM::SP &&
 869          "Unexpected base register!");
 870
 871   // The immediate is already shifted for the implicit zeroes, so no change
 872   // here.
 873   return MO1.getImm() & 0xff;
 874 }
 875
 876 /// getAddrModeISOpValue - Encode the t_addrmode_is# operands.
 877 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 878 getAddrModeISOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 879                      SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 880   // [Rn, #imm]
 881   //   {7-3} = imm5
 882   //   {2-0} = Rn
 883   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 884   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx + 1);
 885   unsigned Rn = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
 886   unsigned Imm5 = MO1.getImm();
 887   return ((Imm5 & 0x1f) << 3) | Rn;
 888 }
 889
 890 /// getAddrModePCOpValue - Return encoding for t_addrmode_pc operands.
 891 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 892 getAddrModePCOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 893                      SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 894   return ::getBranchTargetOpValue(MI, OpIdx, ARM::fixup_arm_thumb_cp, Fixups);
 895 }
 896
 897 /// getAddrMode5OpValue - Return encoding info for 'reg +/- imm10' operand.
 898 uint32_t ARMMCCodeEmitter::
 899 getAddrMode5OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 900                     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 901   // {12-9} = reg
 902   // {8}    = (U)nsigned (add == '1', sub == '0')
 903   // {7-0}  = imm8
 904   unsigned Reg, Imm8;
 905   bool isAdd;
 906   // If The first operand isn't a register, we have a label reference.
 907   const MCOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 908   if (!MO.isReg()) {
 909     Reg = getARMRegisterNumbering(ARM::PC);   // Rn is PC.
 910     Imm8 = 0;
 911     isAdd = false; // 'U' bit is handled as part of the fixup.
 912
 913     assert(MO.isExpr() && "Unexpected machine operand type!");
 914     const MCExpr *Expr = MO.getExpr();
 915     MCFixupKind Kind;
 916     if (isThumb2())
 917       Kind = MCFixupKind(ARM::fixup_t2_pcrel_10);
 918     else
 919       Kind = MCFixupKind(ARM::fixup_arm_pcrel_10);
 920     Fixups.push_back(MCFixup::Create(0, Expr, Kind));
 921
 922     ++MCNumCPRelocations;
 923   } else {
 924     EncodeAddrModeOpValues(MI, OpIdx, Reg, Imm8, Fixups);
 925     isAdd = ARM_AM::getAM5Op(Imm8) == ARM_AM::add;
 926   }
 927
 928   uint32_t Binary = ARM_AM::getAM5Offset(Imm8);
 929   // Immediate is always encoded as positive. The 'U' bit controls add vs sub.
 930   if (isAdd)
 931     Binary |= (1 << 8);
 932   Binary |= (Reg << 9);
 933   return Binary;
 934 }
 935
 936 unsigned ARMMCCodeEmitter::
 937 getSORegRegOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 938                 SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 939   // Sub-operands are [reg, reg, imm]. The first register is Rm, the reg to be
 940   // shifted. The second is Rs, the amount to shift by, and the third specifies
 941   // the type of the shift.
 942   //
 943   // {3-0} = Rm.
 944   // {4}   = 1
 945   // {6-5} = type
 946   // {11-8} = Rs
 947   // {7}    = 0
 948
 949   const MCOperand &MO  = MI.getOperand(OpIdx);
 950   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx + 1);
 951   const MCOperand &MO2 = MI.getOperand(OpIdx + 2);
 952   ARM_AM::ShiftOpc SOpc = ARM_AM::getSORegShOp(MO2.getImm());
 953
 954   // Encode Rm.
 955   unsigned Binary = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
 956
 957   // Encode the shift opcode.
 958   unsigned SBits = 0;
 959   unsigned Rs = MO1.getReg();
 960   if (Rs) {
 961     // Set shift operand (bit[7:4]).
 962     // LSL - 0001
 963     // LSR - 0011
 964     // ASR - 0101
 965     // ROR - 0111
 966     switch (SOpc) {
 967     default: llvm_unreachable("Unknown shift opc!");
 968     case ARM_AM::lsl: SBits = 0x1; break;
 969     case ARM_AM::lsr: SBits = 0x3; break;
 970     case ARM_AM::asr: SBits = 0x5; break;
 971     case ARM_AM::ror: SBits = 0x7; break;
 972     }
 973   }
 974
 975   Binary |= SBits << 4;
 976
 977   // Encode the shift operation Rs.
 978   // Encode Rs bit[11:8].
 979   assert(ARM_AM::getSORegOffset(MO2.getImm()) == 0);
 980   return Binary | (getARMRegisterNumbering(Rs) << ARMII::RegRsShift);
 981 }
 982
 983 unsigned ARMMCCodeEmitter::
 984 getSORegImmOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
 985                 SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 986   // Sub-operands are [reg, imm]. The first register is Rm, the reg to be
 987   // shifted. The second is the amount to shift by.
 988   //
 989   // {3-0} = Rm.
 990   // {4}   = 0
 991   // {6-5} = type
 992   // {11-7} = imm
 993
 994   const MCOperand &MO  = MI.getOperand(OpIdx);
 995   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx + 1);
 996   ARM_AM::ShiftOpc SOpc = ARM_AM::getSORegShOp(MO1.getImm());
 997
 998   // Encode Rm.
 999   unsigned Binary = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
1000
1001   // Encode the shift opcode.
1002   unsigned SBits = 0;
1003
1004   // Set shift operand (bit[6:4]).
1005   // LSL - 000
1006   // LSR - 010
1007   // ASR - 100
1008   // ROR - 110
1009   // RRX - 110 and bit[11:8] clear.
1010   switch (SOpc) {
1011   default: llvm_unreachable("Unknown shift opc!");
1012   case ARM_AM::lsl: SBits = 0x0; break;
1013   case ARM_AM::lsr: SBits = 0x2; break;
1014   case ARM_AM::asr: SBits = 0x4; break;
1015   case ARM_AM::ror: SBits = 0x6; break;
1016   case ARM_AM::rrx:
1017     Binary |= 0x60;
1018     return Binary;
1019   }
1020
1021   // Encode shift_imm bit[11:7].
1022   Binary |= SBits << 4;
1023   return Binary | ARM_AM::getSORegOffset(MO1.getImm()) << 7;
1024 }
1025
1026
1027 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1028 getT2AddrModeSORegOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpNum,
1029                 SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1030   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpNum);
1031   const MCOperand &MO2 = MI.getOperand(OpNum+1);
1032   const MCOperand &MO3 = MI.getOperand(OpNum+2);
1033
1034   // Encoded as [Rn, Rm, imm].
1035   // FIXME: Needs fixup support.
1036   unsigned Value = getARMRegisterNumbering(MO1.getReg());
1037   Value <<= 4;
1038   Value |= getARMRegisterNumbering(MO2.getReg());
1039   Value <<= 2;
1040   Value |= MO3.getImm();
1041
1042   return Value;
1043 }
1044
1045 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1046 getT2AddrModeImm8OpValue(const MCInst &MI, unsigned OpNum,
1047                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1048   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpNum);
1049   const MCOperand &MO2 = MI.getOperand(OpNum+1);
1050
1051   // FIXME: Needs fixup support.
1052   unsigned Value = getARMRegisterNumbering(MO1.getReg());
1053
1054   // Even though the immediate is 8 bits long, we need 9 bits in order
1055   // to represent the (inverse of the) sign bit.
1056   Value <<= 9;
1057   int32_t tmp = (int32_t)MO2.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 getT2AddrModeImm8OffsetOpValue(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 |= 256; // Set the ADD bit
1078   Value |= tmp & 255;
1079   return Value;
1080 }
1081
1082 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1083 getT2AddrModeImm12OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpNum,
1084                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1085   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpNum);
1086
1087   // FIXME: Needs fixup support.
1088   unsigned Value = 0;
1089   int32_t tmp = (int32_t)MO1.getImm();
1090   if (tmp < 0)
1091     tmp = abs(tmp);
1092   else
1093     Value |= 4096; // Set the ADD bit
1094   Value |= tmp & 4095;
1095   return Value;
1096 }
1097
1098 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1099 getT2SORegOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx,
1100                 SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1101   // Sub-operands are [reg, imm]. The first register is Rm, the reg to be
1102   // shifted. The second is the amount to shift by.
1103   //
1104   // {3-0} = Rm.
1105   // {4}   = 0
1106   // {6-5} = type
1107   // {11-7} = imm
1108
1109   const MCOperand &MO  = MI.getOperand(OpIdx);
1110   const MCOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx + 1);
1111   ARM_AM::ShiftOpc SOpc = ARM_AM::getSORegShOp(MO1.getImm());
1112
1113   // Encode Rm.
1114   unsigned Binary = getARMRegisterNumbering(MO.getReg());
1115
1116   // Encode the shift opcode.
1117   unsigned SBits = 0;
1118   // Set shift operand (bit[6:4]).
1119   // LSL - 000
1120   // LSR - 010
1121   // ASR - 100
1122   // ROR - 110
1123   switch (SOpc) {
1124   default: llvm_unreachable("Unknown shift opc!");
1125   case ARM_AM::lsl: SBits = 0x0; break;
1126   case ARM_AM::lsr: SBits = 0x2; break;
1127   case ARM_AM::asr: SBits = 0x4; break;
1128   case ARM_AM::ror: SBits = 0x6; break;
1129   }
1130
1131   Binary |= SBits << 4;
1132   if (SOpc == ARM_AM::rrx)
1133     return Binary;
1134
1135   // Encode shift_imm bit[11:7].
1136   return Binary | ARM_AM::getSORegOffset(MO1.getImm()) << 7;
1137 }
1138
1139 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1140 getBitfieldInvertedMaskOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
1141                                SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1142   // 10 bits. lower 5 bits are are the lsb of the mask, high five bits are the
1143   // msb of the mask.
1144   const MCOperand &MO = MI.getOperand(Op);
1145   uint32_t v = ~MO.getImm();
1146   uint32_t lsb = CountTrailingZeros_32(v);
1147   uint32_t msb = (32 - CountLeadingZeros_32 (v)) - 1;
1148   assert (v != 0 && lsb < 32 && msb < 32 && "Illegal bitfield mask!");
1149   return lsb | (msb << 5);
1150 }
1151
1152 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1153 getMsbOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
1154               SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1155   // MSB - 5 bits.
1156   uint32_t lsb = MI.getOperand(Op-1).getImm();
1157   uint32_t width = MI.getOperand(Op).getImm();
1158   uint32_t msb = lsb+width-1;
1159   assert (width != 0 && msb < 32 && "Illegal bit width!");
1160   return msb;
1161 }
1162
1163 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1164 getRegisterListOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
1165                        SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1166   // VLDM/VSTM:
1167   //   {12-8} = Vd
1168   //   {7-0}  = Number of registers
1169   //
1170   // LDM/STM:
1171   //   {15-0}  = Bitfield of GPRs.
1172   unsigned Reg = MI.getOperand(Op).getReg();
1173   bool SPRRegs = llvm::ARMMCRegisterClasses[ARM::SPRRegClassID].contains(Reg);
1174   bool DPRRegs = llvm::ARMMCRegisterClasses[ARM::DPRRegClassID].contains(Reg);
1175
1176   unsigned Binary = 0;
1177
1178   if (SPRRegs || DPRRegs) {
1179     // VLDM/VSTM
1180     unsigned RegNo = getARMRegisterNumbering(Reg);
1181     unsigned NumRegs = (MI.getNumOperands() - Op) & 0xff;
1182     Binary |= (RegNo & 0x1f) << 8;
1183     if (SPRRegs)
1184       Binary |= NumRegs;
1185     else
1186       Binary |= NumRegs * 2;
1187   } else {
1188     for (unsigned I = Op, E = MI.getNumOperands(); I < E; ++I) {
1189       unsigned RegNo = getARMRegisterNumbering(MI.getOperand(I).getReg());
1190       Binary |= 1 << RegNo;
1191     }
1192   }
1193
1194   return Binary;
1195 }
1196
1197 /// getAddrMode6AddressOpValue - Encode an addrmode6 register number along
1198 /// with the alignment operand.
1199 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1200 getAddrMode6AddressOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
1201                            SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1202   const MCOperand &Reg = MI.getOperand(Op);
1203   const MCOperand &Imm = MI.getOperand(Op + 1);
1204
1205   unsigned RegNo = getARMRegisterNumbering(Reg.getReg());
1206   unsigned Align = 0;
1207
1208   switch (Imm.getImm()) {
1209   default: break;
1210   case 2:
1211   case 4:
1212   case 8:  Align = 0x01; break;
1213   case 16: Align = 0x02; break;
1214   case 32: Align = 0x03; break;
1215   }
1216
1217   return RegNo | (Align << 4);
1218 }
1219
1220 /// getAddrMode6OneLane32AddressOpValue - Encode an addrmode6 register number
1221 /// along  with the alignment operand for use in VST1 and VLD1 with size 32.
1222 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1223 getAddrMode6OneLane32AddressOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
1224                                     SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1225   const MCOperand &Reg = MI.getOperand(Op);
1226   const MCOperand &Imm = MI.getOperand(Op + 1);
1227
1228   unsigned RegNo = getARMRegisterNumbering(Reg.getReg());
1229   unsigned Align = 0;
1230
1231   switch (Imm.getImm()) {
1232   default: break;
1233   case 2:
1234   case 4:
1235   case 8:
1236   case 16: Align = 0x00; break;
1237   case 32: Align = 0x03; break;
1238   }
1239
1240   return RegNo | (Align << 4);
1241 }
1242
1243
1244 /// getAddrMode6DupAddressOpValue - Encode an addrmode6 register number and
1245 /// alignment operand for use in VLD-dup instructions.  This is the same as
1246 /// getAddrMode6AddressOpValue except for the alignment encoding, which is
1247 /// different for VLD4-dup.
1248 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1249 getAddrMode6DupAddressOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
1250                               SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1251   const MCOperand &Reg = MI.getOperand(Op);
1252   const MCOperand &Imm = MI.getOperand(Op + 1);
1253
1254   unsigned RegNo = getARMRegisterNumbering(Reg.getReg());
1255   unsigned Align = 0;
1256
1257   switch (Imm.getImm()) {
1258   default: break;
1259   case 2:
1260   case 4:
1261   case 8:  Align = 0x01; break;
1262   case 16: Align = 0x03; break;
1263   }
1264
1265   return RegNo | (Align << 4);
1266 }
1267
1268 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1269 getAddrMode6OffsetOpValue(const MCInst &MI, unsigned Op,
1270                           SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1271   const MCOperand &MO = MI.getOperand(Op);
1272   if (MO.getReg() == 0) return 0x0D;
1273   return MO.getReg();
1274 }
1275
1276 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1277 getShiftRight8Imm(const MCInst &MI, unsigned Op,
1278                   SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1279   return 8 - MI.getOperand(Op).getImm();
1280 }
1281
1282 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1283 getShiftRight16Imm(const MCInst &MI, unsigned Op,
1284                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1285   return 16 - MI.getOperand(Op).getImm();
1286 }
1287
1288 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1289 getShiftRight32Imm(const MCInst &MI, unsigned Op,
1290                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1291   return 32 - MI.getOperand(Op).getImm();
1292 }
1293
1294 unsigned ARMMCCodeEmitter::
1295 getShiftRight64Imm(const MCInst &MI, unsigned Op,
1296                    SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1297   return 64 - MI.getOperand(Op).getImm();
1298 }
1299
1300 void ARMMCCodeEmitter::
1301 EncodeInstruction(const MCInst &MI, raw_ostream &OS,
1302                   SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
1303   // Pseudo instructions don't get encoded.
1304   const MCInstrDesc &Desc = MCII.get(MI.getOpcode());
1305   uint64_t TSFlags = Desc.TSFlags;
1306   if ((TSFlags & ARMII::FormMask) == ARMII::Pseudo)
1307     return;
1308
1309   int Size;
1310   if (Desc.getSize() == 2 || Desc.getSize() == 4)
1311     Size = Desc.getSize();
1312   else
1313     llvm_unreachable("Unexpected instruction size!");
1314
1315   uint32_t Binary = getBinaryCodeForInstr(MI, Fixups);
1316   // Thumb 32-bit wide instructions need to emit the high order halfword
1317   // first.
1318   if (isThumb() && Size == 4) {
1319     EmitConstant(Binary >> 16, 2, OS);
1320     EmitConstant(Binary & 0xffff, 2, OS);
1321   } else
1322     EmitConstant(Binary, Size, OS);
1323   ++MCNumEmitted;  // Keep track of the # of mi's emitted.
1324 }
1325
1326 #include "ARMGenMCCodeEmitter.inc"