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 //These describe LDAx
  34 static const int64_t IMM_LOW  = 0xffffffffffff8000;
  35 static const int IMM_HIGH = 0x0000000000007fff;
  36 static const int IMM_MULT = 65536;
  37
  38 static long getUpper16(long l)
  39 {
  40   long y = l / IMM_MULT;
  41   if (l % IMM_MULT > IMM_HIGH)
  42     ++y;
  43   return y;
  44 }
  45
  46 static long getLower16(long l)
  47 {
  48   long h = getUpper16(l);
  49   return l - h * IMM_MULT;
  50 }
  51
  52 AlphaRegisterInfo::AlphaRegisterInfo()
  53   : AlphaGenRegisterInfo(Alpha::ADJUSTSTACKDOWN, Alpha::ADJUSTSTACKUP)
  54 {
  55 }
  56
  57 static const TargetRegisterClass *getClass(unsigned SrcReg) {
  58   if (Alpha::FPRCRegisterClass->contains(SrcReg))
  59     return Alpha::FPRCRegisterClass;
  60   assert(Alpha::GPRCRegisterClass->contains(SrcReg) && "Reg not FPR or GPR");
  61   return Alpha::GPRCRegisterClass;
  62 }
  63
  64 void
  65 AlphaRegisterInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  66                                        MachineBasicBlock::iterator MI,
  67                                        unsigned SrcReg, int FrameIdx) const {
  68   //std::cerr << "Trying to store " << getPrettyName(SrcReg) << " to " << FrameIdx << "\n";
  69   //BuildMI(MBB, MI, Alpha::WTF, 0).addReg(SrcReg);
  70   if (getClass(SrcReg) == Alpha::FPRCRegisterClass)
  71     BuildMI(MBB, MI, Alpha::STT, 3).addReg(SrcReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
  72   else if (getClass(SrcReg) == Alpha::GPRCRegisterClass)
  73     BuildMI(MBB, MI, Alpha::STQ, 3).addReg(SrcReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
  74   else
  75     abort();
  76 }
  77
  78 void
  79 AlphaRegisterInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  80                                         MachineBasicBlock::iterator MI,
  81                                         unsigned DestReg, int FrameIdx) const{
  82   //std::cerr << "Trying to load " << getPrettyName(DestReg) << " to " << FrameIdx << "\n";
  83   if (getClass(DestReg) == Alpha::FPRCRegisterClass)
  84     BuildMI(MBB, MI, Alpha::LDT, 2, DestReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
  85   else if (getClass(DestReg) == Alpha::GPRCRegisterClass)
  86     BuildMI(MBB, MI, Alpha::LDQ, 2, DestReg).addFrameIndex(FrameIdx).addReg(Alpha::F31);
  87   else
  88     abort();
  89 }
  90
  91 void AlphaRegisterInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
  92                                      MachineBasicBlock::iterator MI,
  93                                      unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
  94                                      const TargetRegisterClass *RC) const {
  95   //  std::cerr << "copyRegToReg " << DestReg << " <- " << SrcReg << "\n";
  96   if (RC == Alpha::GPRCRegisterClass) {
  97     BuildMI(MBB, MI, Alpha::BIS, 2, DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
  98   } else if (RC == Alpha::FPRCRegisterClass) {
  99     BuildMI(MBB, MI, Alpha::CPYS, 2, DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
 100   } else {
 101     std::cerr << "Attempt to copy register that is not GPR or FPR";
 102      abort();
 103   }
 104 }
 105
 106 //===----------------------------------------------------------------------===//
 107 // Stack Frame Processing methods
 108 //===----------------------------------------------------------------------===//
 109
 110 // hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 111 // pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas or
 112 // if frame pointer elimination is disabled.
 113 //
 114 static bool hasFP(MachineFunction &MF) {
 115   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 116   return MFI->hasVarSizedObjects();
 117 }
 118
 119 void AlphaRegisterInfo::
 120 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 121                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 122   if (hasFP(MF)) {
 123     // If we have a frame pointer, turn the adjcallstackup instruction into a
 124     // 'sub ESP, <amt>' and the adjcallstackdown instruction into 'add ESP,
 125     // <amt>'
 126     MachineInstr *Old = I;
 127     unsigned Amount = Old->getOperand(0).getImmedValue();
 128     if (Amount != 0) {
 129       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
 130       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
 131       // alignment boundary.
 132       unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 133       Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
 134
 135       MachineInstr *New;
 136       if (Old->getOpcode() == Alpha::ADJUSTSTACKDOWN) {
 137         New=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30)
 138           .addImm(-Amount).addReg(Alpha::R30);
 139       } else {
 140         assert(Old->getOpcode() == Alpha::ADJUSTSTACKUP);
 141         New=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30)
 142           .addImm(Amount).addReg(Alpha::R30);
 143       }
 144
 145       // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
 146       MBB.insert(I, New);
 147     }
 148   }
 149
 150   MBB.erase(I);
 151 }
 152
 153 //Alpha has a slightly funny stack:
 154 //Args
 155 //<- incoming SP
 156 //fixed locals (and spills, callee saved, etc)
 157 //<- FP
 158 //variable locals
 159 //<- SP
 160
 161 void
 162 AlphaRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II) const {
 163   unsigned i = 0;
 164   MachineInstr &MI = *II;
 165   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
 166   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 167   bool FP = hasFP(MF);
 168
 169   while (!MI.getOperand(i).isFrameIndex()) {
 170     ++i;
 171     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
 172   }
 173
 174   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getFrameIndex();
 175
 176   // Add the base register of R30 (SP) or R15 (FP).
 177   MI.SetMachineOperandReg(i + 1, FP ? Alpha::R15 : Alpha::R30);
 178
 179   // Now add the frame object offset to the offset from the virtual frame index.
 180   int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex);
 181
 182   DEBUG(std::cerr << "FI: " << FrameIndex << " Offset: " << Offset << "\n");
 183
 184   Offset += MF.getFrameInfo()->getStackSize();
 185
 186   DEBUG(std::cerr << "Corrected Offset " << Offset <<
 187         " for stack size: " << MF.getFrameInfo()->getStackSize() << "\n");
 188
 189   if (Offset > IMM_HIGH || Offset < IMM_LOW) {
 190     //so in this case, we need to use a temporary register, and move the original
 191     //inst off the SP/FP
 192     //fix up the old:
 193     MI.SetMachineOperandReg(i + 1, Alpha::R28);
 194     MI.SetMachineOperandConst(i, MachineOperand::MO_SignExtendedImmed,
 195                               getLower16(Offset));
 196     //insert the new
 197     MachineInstr* nMI=BuildMI(Alpha::LDAH, 2, Alpha::R28)
 198       .addImm(getUpper16(Offset)).addReg(FP ? Alpha::R15 : Alpha::R30);
 199     MBB.insert(--II, nMI);
 200   } else {
 201     MI.SetMachineOperandConst(i, MachineOperand::MO_SignExtendedImmed, Offset);
 202   }
 203 }
 204
 205
 206 void AlphaRegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
 207   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();   // Prolog goes in entry BB
 208   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
 209   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 210   MachineInstr *MI;
 211   bool FP = hasFP(MF);
 212
 213   //handle GOP offset
 214   MI = BuildMI(Alpha::LDGP, 0);
 215   MBB.insert(MBBI, MI);
 216
 217   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo
 218   long NumBytes = MFI->getStackSize();
 219
 220   if (MFI->hasCalls() && !FP) {
 221     // We reserve argument space for call sites in the function immediately on
 222     // entry to the current function.  This eliminates the need for add/sub
 223     // brackets around call sites.
 224     //If there is a frame pointer, then we don't do this
 225     NumBytes += MFI->getMaxCallFrameSize();
 226     DEBUG(std::cerr << "Added " << MFI->getMaxCallFrameSize()
 227           << " to the stack due to calls\n");
 228   }
 229
 230   if (FP)
 231     NumBytes += 8; //reserve space for the old FP
 232
 233   // Do we need to allocate space on the stack?
 234   if (NumBytes == 0) return;
 235
 236   // Update frame info to pretend that this is part of the stack...
 237   MFI->setStackSize(NumBytes);
 238
 239   // adjust stack pointer: r30 -= numbytes
 240   NumBytes = -NumBytes;
 241   if (NumBytes >= IMM_LOW) {
 242     MI=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(NumBytes).addReg(Alpha::R30);
 243     MBB.insert(MBBI, MI);
 244   } else if (getUpper16(NumBytes) >= IMM_LOW) {
 245     MI=BuildMI(Alpha::LDAH, 2, Alpha::R30).addImm(getUpper16(NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
 246     MBB.insert(MBBI, MI);
 247     MI=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(getLower16(NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
 248     MBB.insert(MBBI, MI);
 249   } else {
 250     std::cerr << "Too big a stack frame at " << NumBytes << "\n";
 251     abort();
 252   }
 253
 254   //now if we need to, save the old FP and set the new
 255   if (FP)
 256   {
 257     MI=BuildMI(Alpha::STQ, 3).addReg(Alpha::R15).addImm(0).addReg(Alpha::R30);
 258     MBB.insert(MBBI, MI);
 259     //this must be the last instr in the prolog
 260     MI=BuildMI(Alpha::BIS, 2, Alpha::R15).addReg(Alpha::R30).addReg(Alpha::R30);
 261     MBB.insert(MBBI, MI);
 262   }
 263
 264 }
 265
 266 void AlphaRegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
 267                                      MachineBasicBlock &MBB) const {
 268   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 269   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
 270   MachineInstr *MI;
 271   assert((MBBI->getOpcode() == Alpha::RET || MBBI->getOpcode() == Alpha::RETURN) &&
 272          "Can only insert epilog into returning blocks");
 273
 274   bool FP = hasFP(MF);
 275
 276   // Get the number of bytes allocated from the FrameInfo...
 277   long NumBytes = MFI->getStackSize();
 278
 279   //now if we need to, restore the old FP
 280   if (FP)
 281   {
 282     //copy the FP into the SP (discards allocas)
 283     MI=BuildMI(Alpha::BIS, 2, Alpha::R30).addReg(Alpha::R15).addReg(Alpha::R15);
 284     MBB.insert(MBBI, MI);
 285     //restore the FP
 286     MI=BuildMI(Alpha::LDQ, 2, Alpha::R15).addImm(0).addReg(Alpha::R15);
 287     MBB.insert(MBBI, MI);
 288   }
 289
 290    if (NumBytes != 0)
 291      {
 292        if (NumBytes <= IMM_HIGH) {
 293          MI=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(NumBytes).addReg(Alpha::R30);
 294          MBB.insert(MBBI, MI);
 295        } else if (getUpper16(NumBytes) <= IMM_HIGH) {
 296          MI=BuildMI(Alpha::LDAH, 2, Alpha::R30).addImm(getUpper16(NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
 297          MBB.insert(MBBI, MI);
 298          MI=BuildMI(Alpha::LDA, 2, Alpha::R30).addImm(getLower16(NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
 299          MBB.insert(MBBI, MI);
 300        } else {
 301          std::cerr << "Too big a stack frame at " << NumBytes << "\n";
 302          abort();
 303        }
 304      }
 305 }
 306
 307 #include "AlphaGenRegisterInfo.inc"
 308
 309 const TargetRegisterClass*
 310 AlphaRegisterInfo::getRegClassForType(const Type* Ty) const {
 311   switch (Ty->getTypeID()) {
 312     default:              assert(0 && "Invalid type to getClass!");
 313     case Type::BoolTyID:
 314     case Type::SByteTyID:
 315     case Type::UByteTyID:
 316     case Type::ShortTyID:
 317     case Type::UShortTyID:
 318     case Type::IntTyID:
 319     case Type::UIntTyID:
 320     case Type::PointerTyID:
 321     case Type::LongTyID:
 322     case Type::ULongTyID:  return &GPRCInstance;
 323
 324   case Type::FloatTyID:
 325   case Type::DoubleTyID: return &FPRCInstance;
 326   }
 327 }
 328
 329 std::string AlphaRegisterInfo::getPrettyName(unsigned reg)
 330 {
 331   std::string s(RegisterDescriptors[reg].Name);
 332   return s;
 333 }