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/Function.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineLocation.h"
  25 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  27 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  28 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  29 #include "llvm/Support/Debug.h"
  30 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  31 #include <cstdlib>
  32 #include <iostream>
  33 using namespace llvm;
  34
  35 //These describe LDAx
  36 static const int IMM_LOW  = -32768;
  37 static const int IMM_HIGH = 32767;
  38 static const int IMM_MULT = 65536;
  39
  40 static long getUpper16(long l)
  41 {
  42   long y = l / IMM_MULT;
  43   if (l % IMM_MULT > IMM_HIGH)
  44     ++y;
  45   return y;
  46 }
  47
  48 static long getLower16(long l)
  49 {
  50   long h = getUpper16(l);
  51   return l - h * IMM_MULT;
  52 }
  53
  54 AlphaRegisterInfo::AlphaRegisterInfo()
  55   : AlphaGenRegisterInfo(Alpha::ADJUSTSTACKDOWN, Alpha::ADJUSTSTACKUP)
  56 {
  57 }
  58
  59 void
  60 AlphaRegisterInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  61                                        MachineBasicBlock::iterator MI,
  62                                        unsigned SrcReg, int FrameIdx,
  63                                        const TargetRegisterClass *RC) const {
  64   //std::cerr << "Trying to store " << getPrettyName(SrcReg) << " to "
  65   //<< FrameIdx << "\n";
  66   //BuildMI(MBB, MI, Alpha::WTF, 0).addReg(SrcReg);
  67   if (RC == Alpha::F4RCRegisterClass)
  68     BuildMI(MBB, MI, Alpha::STS, 3)
  69       .addReg(SrcReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
  70   else if (RC == Alpha::F8RCRegisterClass)
  71     BuildMI(MBB, MI, Alpha::STT, 3)
  72       .addReg(SrcReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
  73   else if (RC == Alpha::GPRCRegisterClass)
  74     BuildMI(MBB, MI, Alpha::STQ, 3)
  75       .addReg(SrcReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
  76   else
  77     abort();
  78 }
  79
  80 void
  81 AlphaRegisterInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  82                                         MachineBasicBlock::iterator MI,
  83                                         unsigned DestReg, int FrameIdx,
  84                                         const TargetRegisterClass *RC) const {
  85   //std::cerr << "Trying to load " << getPrettyName(DestReg) << " to "
  86   //<< FrameIdx << "\n";
  87   if (RC == Alpha::F4RCRegisterClass)
  88     BuildMI(MBB, MI, Alpha::LDS, 2, DestReg)
  89       .addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
  90   else if (RC == Alpha::F8RCRegisterClass)
  91     BuildMI(MBB, MI, Alpha::LDT, 2, DestReg)
  92       .addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
  93   else if (RC == Alpha::GPRCRegisterClass)
  94     BuildMI(MBB, MI, Alpha::LDQ, 2, DestReg)
  95       .addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
  96   else
  97     abort();
  98 }
  99
 100 MachineInstr *AlphaRegisterInfo::foldMemoryOperand(MachineInstr *MI,
 101                                                  unsigned OpNum,
 102                                                  int FrameIndex) const {
 103    // Make sure this is a reg-reg copy.
 104    unsigned Opc = MI->getOpcode();
 105
 106    switch(Opc) {
 107    default:
 108      break;
 109    case Alpha::BISr:
 110    case Alpha::CPYSS:
 111    case Alpha::CPYST:
 112      if (MI->getOperand(1).getReg() == MI->getOperand(2).getReg()) {
 113        if (OpNum == 0) {  // move -> store
 114          unsigned InReg = MI->getOperand(1).getReg();
 115          Opc = (Opc == Alpha::BISr) ? Alpha::STQ :
 116            ((Opc == Alpha::CPYSS) ? Alpha::STS : Alpha::STT);
 117          return BuildMI(Opc, 3).addReg(InReg).addFrameIndex(FrameIndex)
 118            .addReg(Alpha::F31);
 119        } else {           // load -> move
 120          unsigned OutReg = MI->getOperand(0).getReg();
 121          Opc = (Opc == Alpha::BISr) ? Alpha::LDQ :
 122            ((Opc == Alpha::CPYSS) ? Alpha::LDS : Alpha::LDT);
 123          return BuildMI(Opc, 2, OutReg).addFrameIndex(FrameIndex)
 124            .addReg(Alpha::F31);
 125        }
 126      }
 127      break;
 128    }
 129   return 0;
 130 }
 131
 132
 133 void AlphaRegisterInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
 134                                      MachineBasicBlock::iterator MI,
 135                                      unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
 136                                      const TargetRegisterClass *RC) const {
 137   //  std::cerr << "copyRegToReg " << DestReg << " <- " << SrcReg << "\n";
 138   if (RC == Alpha::GPRCRegisterClass) {
 139     BuildMI(MBB, MI, Alpha::BISr, 2, DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
 140   } else if (RC == Alpha::F4RCRegisterClass) {
 141     BuildMI(MBB, MI, Alpha::CPYSS, 2, DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
 142   } else if (RC == Alpha::F8RCRegisterClass) {
 143     BuildMI(MBB, MI, Alpha::CPYST, 2, DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
 144   } else {
 145     std::cerr << "Attempt to copy register that is not GPR or FPR";
 146      abort();
 147   }
 148 }
 149
 150 const unsigned* AlphaRegisterInfo::getCalleeSaveRegs() const {
 151   static const unsigned CalleeSaveRegs[] = {
 152     Alpha::R9, Alpha::R10,
 153     Alpha::R11, Alpha::R12,
 154     Alpha::R13, Alpha::R14,
 155     Alpha::F2, Alpha::F3,
 156     Alpha::F4, Alpha::F5,
 157     Alpha::F6, Alpha::F7,
 158     Alpha::F8, Alpha::F9,  0
 159   };
 160   return CalleeSaveRegs;
 161 }
 162
 163 const TargetRegisterClass* const*
 164 AlphaRegisterInfo::getCalleeSaveRegClasses() const {
 165   static const TargetRegisterClass * const CalleeSaveRegClasses[] = {
 166     &Alpha::GPRCRegClass, &Alpha::GPRCRegClass,
 167     &Alpha::GPRCRegClass, &Alpha::GPRCRegClass,
 168     &Alpha::GPRCRegClass, &Alpha::GPRCRegClass,
 169     &Alpha::F8RCRegClass, &Alpha::F8RCRegClass,
 170     &Alpha::F8RCRegClass, &Alpha::F8RCRegClass,
 171     &Alpha::F8RCRegClass, &Alpha::F8RCRegClass,
 172     &Alpha::F8RCRegClass, &Alpha::F8RCRegClass,  0
 173   };
 174   return CalleeSaveRegClasses;
 175 }
 176
 177 //===----------------------------------------------------------------------===//
 178 // Stack Frame Processing methods
 179 //===----------------------------------------------------------------------===//
 180
 181 // hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 182 // pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas or
 183 // if frame pointer elimination is disabled.
 184 //
 185 static bool hasFP(const MachineFunction &MF) {
 186   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 187   return MFI->hasVarSizedObjects();
 188 }
 189
 190 void AlphaRegisterInfo::
 191 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 192                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 193   if (hasFP(MF)) {
 194     // If we have a frame pointer, turn the adjcallstackup instruction into a
 195     // 'sub ESP, <amt>' and the adjcallstackdown instruction into 'add ESP,
 196     // <amt>'
 197     MachineInstr *Old = I;
 198     uint64_t Amount = Old->getOperand(0).getImmedValue();
 199     if (Amount != 0) {
 200       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
 201       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
 202       // alignment boundary.
 203       unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 204       Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
 205
 206       MachineInstr *New;
 207       if (Old->getOpcode() == Alpha::ADJUSTSTACKDOWN) {
 208          New=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30)
 209           .addImm(-Amount).addReg(Alpha::R30);
 210       } else {
 211          assert(Old->getOpcode() == Alpha::ADJUSTSTACKUP);
 212          New=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30)
 213           .addImm(Amount).addReg(Alpha::R30);
 214       }
 215
 216       // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
 217       MBB.insert(I, New);
 218     }
 219   }
 220
 221   MBB.erase(I);
 222 }
 223
 224 //Alpha has a slightly funny stack:
 225 //Args
 226 //<- incoming SP
 227 //fixed locals (and spills, callee saved, etc)
 228 //<- FP
 229 //variable locals
 230 //<- SP
 231
 232 void
 233 AlphaRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II) const {
 234   unsigned i = 0;
 235   MachineInstr &MI = *II;
 236   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
 237   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 238   bool FP = hasFP(MF);
 239
 240   while (!MI.getOperand(i).isFrameIndex()) {
 241     ++i;
 242     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
 243   }
 244
 245   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getFrameIndex();
 246
 247   // Add the base register of R30 (SP) or R15 (FP).
 248   MI.getOperand(i + 1).ChangeToRegister(FP ? Alpha::R15 : Alpha::R30, false);
 249
 250   // Now add the frame object offset to the offset from the virtual frame index.
 251   int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex);
 252
 253   DEBUG(std::cerr << "FI: " << FrameIndex << " Offset: " << Offset << "\n");
 254
 255   Offset += MF.getFrameInfo()->getStackSize();
 256
 257   DEBUG(std::cerr << "Corrected Offset " << Offset <<
 258         " for stack size: " << MF.getFrameInfo()->getStackSize() << "\n");
 259
 260   if (Offset > IMM_HIGH || Offset < IMM_LOW) {
 261     DEBUG(std::cerr << "Unconditionally using R28 for evil purposes Offset: "
 262           << Offset << "\n");
 263     //so in this case, we need to use a temporary register, and move the
 264     //original inst off the SP/FP
 265     //fix up the old:
 266     MI.getOperand(i + 1).ChangeToRegister(Alpha::R28, false);
 267     MI.getOperand(i).ChangeToImmediate(getLower16(Offset));
 268     //insert the new
 269     MachineInstr* nMI=BuildMI(Alpha::LDAH, 2, Alpha::R28)
 270       .addImm(getUpper16(Offset)).addReg(FP ? Alpha::R15 : Alpha::R30);
 271     MBB.insert(II, nMI);
 272   } else {
 273     MI.getOperand(i).ChangeToImmediate(Offset);
 274   }
 275 }
 276
 277
 278 void AlphaRegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
 279   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();   // Prolog goes in entry BB
 280   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
 281   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 282   bool FP = hasFP(MF);
 283
 284   static int curgpdist = 0;
 285
 286   //handle GOP offset
 287   BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDAHg, 3, Alpha::R29)
 288     .addGlobalAddress(const_cast<Function*>(MF.getFunction()))
 289     .addReg(Alpha::R27).addImm(++curgpdist);
 290   BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDAg, 3, Alpha::R29)
 291     .addGlobalAddress(const_cast<Function*>(MF.getFunction()))
 292     .addReg(Alpha::R29).addImm(curgpdist);
 293
 294   //evil const_cast until MO stuff setup to handle const
 295   BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::ALTENT, 1)
 296     .addGlobalAddress(const_cast<Function*>(MF.getFunction()));
 297
 298   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo
 299   long NumBytes = MFI->getStackSize();
 300
 301   if (MFI->hasCalls() && !FP) {
 302     // We reserve argument space for call sites in the function immediately on
 303     // entry to the current function.  This eliminates the need for add/sub
 304     // brackets around call sites.
 305     //If there is a frame pointer, then we don't do this
 306     NumBytes += MFI->getMaxCallFrameSize();
 307     DEBUG(std::cerr << "Added " << MFI->getMaxCallFrameSize()
 308           << " to the stack due to calls\n");
 309   }
 310
 311   if (FP)
 312     NumBytes += 8; //reserve space for the old FP
 313
 314   // Do we need to allocate space on the stack?
 315   if (NumBytes == 0) return;
 316
 317   unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 318   NumBytes = (NumBytes+Align-1)/Align*Align;
 319
 320   // Update frame info to pretend that this is part of the stack...
 321   MFI->setStackSize(NumBytes);
 322
 323   // adjust stack pointer: r30 -= numbytes
 324   NumBytes = -NumBytes;
 325   if (NumBytes >= IMM_LOW) {
 326     BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(NumBytes)
 327       .addReg(Alpha::R30);
 328   } else if (getUpper16(NumBytes) >= IMM_LOW) {
 329     BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDAH, 2, Alpha::R30).addImm(getUpper16(NumBytes))
 330       .addReg(Alpha::R30);
 331     BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(getLower16(NumBytes))
 332       .addReg(Alpha::R30);
 333   } else {
 334     std::cerr << "Too big a stack frame at " << NumBytes << "\n";
 335     abort();
 336   }
 337
 338   //now if we need to, save the old FP and set the new
 339   if (FP)
 340   {
 341     BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::STQ, 3)
 342       .addReg(Alpha::R15).addImm(0).addReg(Alpha::R30);
 343     //this must be the last instr in the prolog
 344     BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::BISr, 2, Alpha::R15)
 345       .addReg(Alpha::R30).addReg(Alpha::R30);
 346   }
 347
 348 }
 349
 350 void AlphaRegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
 351                                      MachineBasicBlock &MBB) const {
 352   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 353   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
 354   assert(MBBI->getOpcode() == Alpha::RETDAG ||
 355          MBBI->getOpcode() == Alpha::RETDAGp
 356          && "Can only insert epilog into returning blocks");
 357
 358   bool FP = hasFP(MF);
 359
 360   // Get the number of bytes allocated from the FrameInfo...
 361   long NumBytes = MFI->getStackSize();
 362
 363   //now if we need to, restore the old FP
 364   if (FP)
 365   {
 366     //copy the FP into the SP (discards allocas)
 367     BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::BISr, 2, Alpha::R30).addReg(Alpha::R15)
 368       .addReg(Alpha::R15);
 369     //restore the FP
 370     BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDQ, 2, Alpha::R15).addImm(0).addReg(Alpha::R15);
 371   }
 372
 373    if (NumBytes != 0)
 374      {
 375        if (NumBytes <= IMM_HIGH) {
 376          BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(NumBytes)
 377            .addReg(Alpha::R30);
 378        } else if (getUpper16(NumBytes) <= IMM_HIGH) {
 379          BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDAH, 2, Alpha::R30)
 380            .addImm(getUpper16(NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
 381          BuildMI(MBB, MBBI, Alpha::LDA, 2, Alpha::R30)
 382            .addImm(getLower16(NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
 383        } else {
 384          std::cerr << "Too big a stack frame at " << NumBytes << "\n";
 385          abort();
 386        }
 387      }
 388 }
 389
 390 unsigned AlphaRegisterInfo::getRARegister() const {
 391   assert(0 && "What is the return address register");
 392   return 0;
 393 }
 394
 395 unsigned AlphaRegisterInfo::getFrameRegister(MachineFunction &MF) const {
 396   return hasFP(MF) ? Alpha::R15 : Alpha::R30;
 397 }
 398
 399 #include "AlphaGenRegisterInfo.inc"
 400
 401 std::string AlphaRegisterInfo::getPrettyName(unsigned reg)
 402 {
 403   std::string s(RegisterDescriptors[reg].Name);
 404   return s;
 405 }