lib/Target/Alpha/AlphaRegisterInfo.cpp

   1 //===- AlphaRegisterInfo.cpp - Alpha Register Information -------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains the Alpha implementation of the MRegisterInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "reginfo"
  15 #include "Alpha.h"
  16 #include "AlphaRegisterInfo.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/Type.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  23 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
  24 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  25 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  26 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  27 #include "llvm/Support/Debug.h"
  28 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  29 #include <cstdlib>
  30 #include <iostream>
  31 using namespace llvm;
  32
  33 static long getLower16(long l)
  34 {
  35   long y = l / 65536;
  36   if (l % 65536 > 32767)
  37     ++y;
  38   return l - y * 65536;
  39 }
  40
  41 static long getUpper16(long l)
  42 {
  43   long y = l / 65536;
  44   if (l % 65536 > 32767)
  45     ++y;
  46   return y;
  47 }
  48
  49 AlphaRegisterInfo::AlphaRegisterInfo()
  50   : AlphaGenRegisterInfo(Alpha::ADJUSTSTACKDOWN, Alpha::ADJUSTSTACKUP)
  51 {
  52 }
  53
  54 static const TargetRegisterClass *getClass(unsigned SrcReg) {
  55   if (Alpha::FPRCRegisterClass->contains(SrcReg))
  56     return Alpha::FPRCRegisterClass;
  57   assert(Alpha::GPRCRegisterClass->contains(SrcReg) && "Reg not FPR or GPR");
  58   return Alpha::GPRCRegisterClass;
  59 }
  60
  61 void
  62 AlphaRegisterInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  63                                        MachineBasicBlock::iterator MI,
  64                                        unsigned SrcReg, int FrameIdx) const {
  65   //std::cerr << "Trying to store " << getPrettyName(SrcReg) << " to " << FrameIdx << "\n";
  66   //BuildMI(MBB, MI, Alpha::WTF, 0).addReg(SrcReg);
  67   if (getClass(SrcReg) == Alpha::FPRCRegisterClass)
  68     BuildMI(MBB, MI, Alpha::STT, 3).addReg(SrcReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
  69   else if (getClass(SrcReg) == Alpha::GPRCRegisterClass)
  70     BuildMI(MBB, MI, Alpha::STQ, 3).addReg(SrcReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
  71   else
  72     abort();
  73 }
  74
  75 void
  76 AlphaRegisterInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  77                                         MachineBasicBlock::iterator MI,
  78                                         unsigned DestReg, int FrameIdx) const{
  79   //std::cerr << "Trying to load " << getPrettyName(DestReg) << " to " << FrameIdx << "\n";
  80   if (getClass(DestReg) == Alpha::FPRCRegisterClass)
  81     BuildMI(MBB, MI, Alpha::LDT, 2, DestReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
  82   else if (getClass(DestReg) == Alpha::GPRCRegisterClass)
  83     BuildMI(MBB, MI, Alpha::LDQ, 2, DestReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
  84   else
  85     abort();
  86 }
  87
  88 void AlphaRegisterInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
  89                                      MachineBasicBlock::iterator MI,
  90                                      unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
  91                                      const TargetRegisterClass *RC) const {
  92   //  std::cerr << "copyRegToReg " << DestReg << " <- " << SrcReg << "\n";
  93   if (RC == Alpha::GPRCRegisterClass) {
  94     BuildMI(MBB, MI, Alpha::BIS, 2, DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
  95   } else if (RC == Alpha::FPRCRegisterClass) {
  96     BuildMI(MBB, MI, Alpha::CPYS, 2, DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
  97   } else {
  98     std::cerr << "Attempt to copy register that is not GPR or FPR";
  99      abort();
 100   }
 101 }
 102
 103 //===----------------------------------------------------------------------===//
 104 // Stack Frame Processing methods
 105 //===----------------------------------------------------------------------===//
 106
 107 // hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 108 // pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas or
 109 // if frame pointer elimination is disabled.
 110 //
 111 static bool hasFP(MachineFunction &MF) {
 112   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 113   return MFI->hasVarSizedObjects();
 114 }
 115
 116 void AlphaRegisterInfo::
 117 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 118                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 119   if (hasFP(MF)) {
 120     // If we have a frame pointer, turn the adjcallstackup instruction into a
 121     // 'sub ESP, <amt>' and the adjcallstackdown instruction into 'add ESP,
 122     // <amt>'
 123     MachineInstr *Old = I;
 124     unsigned Amount = Old->getOperand(0).getImmedValue();
 125     if (Amount != 0) {
 126       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
 127       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
 128       // alignment boundary.
 129       unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 130       Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
 131
 132       MachineInstr *New;
 133       if (Old->getOpcode() == Alpha::ADJUSTSTACKDOWN) {
 134         New=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30)
 135           .addImm(-Amount).addReg(Alpha::R30);
 136       } else {
 137         assert(Old->getOpcode() == Alpha::ADJUSTSTACKUP);
 138         New=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30)
 139           .addImm(Amount).addReg(Alpha::R30);
 140       }
 141
 142       // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
 143       MBB.insert(I, New);
 144     }
 145   }
 146
 147   MBB.erase(I);
 148 }
 149
 150 //Alpha has a slightly funny stack:
 151 //Args
 152 //<- incoming SP
 153 //fixed locals (and spills, callee saved, etc)
 154 //<- FP
 155 //variable locals
 156 //<- SP
 157
 158 void
 159 AlphaRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II) const {
 160   unsigned i = 0;
 161   MachineInstr &MI = *II;
 162   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
 163   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 164   bool FP = hasFP(MF);
 165
 166   while (!MI.getOperand(i).isFrameIndex()) {
 167     ++i;
 168     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
 169   }
 170
 171   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getFrameIndex();
 172
 173   // Add the base register of R30 (SP) or R15 (FP).
 174   MI.SetMachineOperandReg(i + 1, FP ? Alpha::R15 : Alpha::R30);
 175
 176   // Now add the frame object offset to the offset from the virtual frame index.
 177   int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex);
 178
 179   DEBUG(std::cerr << "FI: " << FrameIndex << " Offset: " << Offset << "\n");
 180
 181   Offset += MF.getFrameInfo()->getStackSize();
 182
 183   DEBUG(std::cerr << "Corrected Offset " << Offset <<
 184         " for stack size: " << MF.getFrameInfo()->getStackSize() << "\n");
 185
 186   if (Offset > 32767 || Offset < -32768) {
 187     //so in this case, we need to use a temporary register, and move the original
 188     //inst off the SP/FP
 189     //fix up the old:
 190     MI.SetMachineOperandReg(i + 1, Alpha::R28);
 191     MI.SetMachineOperandConst(i, MachineOperand::MO_SignExtendedImmed,
 192                               getLower16(Offset));
 193     //insert the new
 194     MachineInstr* nMI=BuildMI(Alpha::LDAH, 2, Alpha::R28)
 195       .addImm(getUpper16(Offset)).addReg(FP ? Alpha::R15 : Alpha::R30);
 196     MBB.insert(--II, nMI);
 197   } else {
 198     MI.SetMachineOperandConst(i, MachineOperand::MO_SignExtendedImmed, Offset);
 199   }
 200 }
 201
 202
 203 void AlphaRegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
 204   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();   // Prolog goes in entry BB
 205   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
 206   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 207   MachineInstr *MI;
 208   bool FP = hasFP(MF);
 209
 210   //handle GOP offset
 211   MI = BuildMI(Alpha::LDGP, 0);
 212   MBB.insert(MBBI, MI);
 213
 214   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo
 215   unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
 216
 217   if (MFI->hasCalls() && !FP) {
 218     // We reserve argument space for call sites in the function immediately on
 219     // entry to the current function.  This eliminates the need for add/sub
 220     // brackets around call sites.
 221     //If there is a frame pointer, then we don't do this
 222     NumBytes += MFI->getMaxCallFrameSize();
 223     std::cerr << "Added " << MFI->getMaxCallFrameSize() << " to the stack due to calls\n";
 224   }
 225
 226   if (FP)
 227     NumBytes += 8; //reserve space for the old FP
 228
 229   // Do we need to allocate space on the stack?
 230   if (NumBytes == 0) return;
 231
 232   // Update frame info to pretend that this is part of the stack...
 233   MFI->setStackSize(NumBytes);
 234
 235   // adjust stack pointer: r30 -= numbytes
 236   if (NumBytes <= 32767) {
 237     MI=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(-NumBytes).addReg(Alpha::R30);
 238     MBB.insert(MBBI, MI);
 239   } else if ((unsigned long)NumBytes <= (unsigned long)32767 * (unsigned long)65536) {
 240     MI=BuildMI(Alpha::LDAH, 2, Alpha::R30).addImm(getUpper16(-NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
 241     MBB.insert(MBBI, MI);
 242     MI=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(getLower16(-NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
 243     MBB.insert(MBBI, MI);
 244   } else {
 245     std::cerr << "Too big a stack frame at " << NumBytes << "\n";
 246     abort();
 247   }
 248
 249   //now if we need to, save the old FP and set the new
 250   if (FP)
 251   {
 252     MI=BuildMI(Alpha::STQ, 3).addReg(Alpha::R15).addImm(0).addReg(Alpha::R30);
 253     MBB.insert(MBBI, MI);
 254     //this must be the last instr in the prolog
 255     MI=BuildMI(Alpha::BIS, 2, Alpha::R15).addReg(Alpha::R30).addReg(Alpha::R30);
 256     MBB.insert(MBBI, MI);
 257   }
 258
 259 }
 260
 261 void AlphaRegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
 262                                      MachineBasicBlock &MBB) const {
 263   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 264   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
 265   MachineInstr *MI;
 266   assert((MBBI->getOpcode() == Alpha::RET || MBBI->getOpcode() == Alpha::RETURN) &&
 267          "Can only insert epilog into returning blocks");
 268
 269   bool FP = hasFP(MF);
 270
 271   // Get the number of bytes allocated from the FrameInfo...
 272   unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
 273
 274   //now if we need to, restore the old FP
 275   if (FP)
 276   {
 277     MI=BuildMI(Alpha::LDQ, 2, Alpha::R15).addImm(0).addReg(Alpha::R15);
 278     MBB.insert(MBBI, MI);
 279   }
 280
 281    if (NumBytes != 0)
 282      {
 283        if (NumBytes <= 32767) {
 284          MI=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(NumBytes).addReg(Alpha::R30);
 285          MBB.insert(MBBI, MI);
 286        } else if ((unsigned long)NumBytes <= (unsigned long)32767 * (unsigned long)65536) {
 287          MI=BuildMI(Alpha::LDAH, 2, Alpha::R30).addImm(getUpper16(NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
 288          MBB.insert(MBBI, MI);
 289          MI=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(getLower16(NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
 290          MBB.insert(MBBI, MI);
 291        } else {
 292          std::cerr << "Too big a stack frame at " << NumBytes << "\n";
 293          abort();
 294        }
 295      }
 296 }
 297
 298 #include "AlphaGenRegisterInfo.inc"
 299
 300 const TargetRegisterClass*
 301 AlphaRegisterInfo::getRegClassForType(const Type* Ty) const {
 302   switch (Ty->getTypeID()) {
 303     default:              assert(0 && "Invalid type to getClass!");
 304     case Type::BoolTyID:
 305     case Type::SByteTyID:
 306     case Type::UByteTyID:
 307     case Type::ShortTyID:
 308     case Type::UShortTyID:
 309     case Type::IntTyID:
 310     case Type::UIntTyID:
 311     case Type::PointerTyID:
 312     case Type::LongTyID:
 313     case Type::ULongTyID:  return &GPRCInstance;
 314
 315   case Type::FloatTyID:
 316   case Type::DoubleTyID: return &FPRCInstance;
 317   }
 318 }
 319
 320 std::string AlphaRegisterInfo::getPrettyName(unsigned reg)
 321 {
 322   std::string s(RegisterDescriptors[reg].Name);
 323   return s;
 324 }