lib/Target/Alpha/AlphaRegisterInfo.cpp

   1 //===- AlphaRegisterInfo.cpp - Alpha Register Information -------*- C++ -*-===//
   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 contains the Alpha implementation of the TargetRegisterInfo 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/Target/TargetInstrInfo.h"
  29 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  30 #include "llvm/Support/Debug.h"
  31 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  32 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  33 #include <cstdlib>
  34 using namespace llvm;
  35
  36 //These describe LDAx
  37 static const int IMM_LOW  = -32768;
  38 static const int IMM_HIGH = 32767;
  39 static const int IMM_MULT = 65536;
  40
  41 static long getUpper16(long l)
  42 {
  43   long y = l / IMM_MULT;
  44   if (l % IMM_MULT > IMM_HIGH)
  45     ++y;
  46   return y;
  47 }
  48
  49 static long getLower16(long l)
  50 {
  51   long h = getUpper16(l);
  52   return l - h * IMM_MULT;
  53 }
  54
  55 AlphaRegisterInfo::AlphaRegisterInfo(const TargetInstrInfo &tii)
  56   : AlphaGenRegisterInfo(Alpha::ADJUSTSTACKDOWN, Alpha::ADJUSTSTACKUP),
  57     TII(tii)
  58 {
  59 }
  60
  61 void AlphaRegisterInfo::reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
  62                                       MachineBasicBlock::iterator I,
  63                                       unsigned DestReg,
  64                                       const MachineInstr *Orig) const {
  65   MachineInstr *MI = Orig->clone();
  66   MI->getOperand(0).setReg(DestReg);
  67   MBB.insert(I, MI);
  68 }
  69
  70 const unsigned* AlphaRegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF)
  71                                                                          const {
  72   static const unsigned CalleeSavedRegs[] = {
  73     Alpha::R9, Alpha::R10,
  74     Alpha::R11, Alpha::R12,
  75     Alpha::R13, Alpha::R14,
  76     Alpha::F2, Alpha::F3,
  77     Alpha::F4, Alpha::F5,
  78     Alpha::F6, Alpha::F7,
  79     Alpha::F8, Alpha::F9,  0
  80   };
  81   return CalleeSavedRegs;
  82 }
  83
  84 const TargetRegisterClass* const*
  85 AlphaRegisterInfo::getCalleeSavedRegClasses(const MachineFunction *MF) const {
  86   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses[] = {
  87     &Alpha::GPRCRegClass, &Alpha::GPRCRegClass,
  88     &Alpha::GPRCRegClass, &Alpha::GPRCRegClass,
  89     &Alpha::GPRCRegClass, &Alpha::GPRCRegClass,
  90     &Alpha::F8RCRegClass, &Alpha::F8RCRegClass,
  91     &Alpha::F8RCRegClass, &Alpha::F8RCRegClass,
  92     &Alpha::F8RCRegClass, &Alpha::F8RCRegClass,
  93     &Alpha::F8RCRegClass, &Alpha::F8RCRegClass,  0
  94   };
  95   return CalleeSavedRegClasses;
  96 }
  97
  98 BitVector AlphaRegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
  99   BitVector Reserved(getNumRegs());
 100   Reserved.set(Alpha::R15);
 101   Reserved.set(Alpha::R30);
 102   Reserved.set(Alpha::R31);
 103   return Reserved;
 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 bool AlphaRegisterInfo::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
 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     uint64_t Amount = Old->getOperand(0).getImm();
 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(TII.get(Alpha::LDA), Alpha::R30)
 138           .addImm(-Amount).addReg(Alpha::R30);
 139       } else {
 140          assert(Old->getOpcode() == Alpha::ADJUSTSTACKUP);
 141          New=BuildMI(TII.get(Alpha::LDA), 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 AlphaRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
 162                                             int SPAdj, RegScavenger *RS) const {
 163   assert(SPAdj == 0 && "Unexpected");
 164
 165   unsigned i = 0;
 166   MachineInstr &MI = *II;
 167   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
 168   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 169   bool FP = hasFP(MF);
 170
 171   while (!MI.getOperand(i).isFrameIndex()) {
 172     ++i;
 173     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
 174   }
 175
 176   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
 177
 178   // Add the base register of R30 (SP) or R15 (FP).
 179   MI.getOperand(i + 1).ChangeToRegister(FP ? Alpha::R15 : Alpha::R30, false);
 180
 181   // Now add the frame object offset to the offset from the virtual frame index.
 182   int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex);
 183
 184   DOUT << "FI: " << FrameIndex << " Offset: " << Offset << "\n";
 185
 186   Offset += MF.getFrameInfo()->getStackSize();
 187
 188   DOUT << "Corrected Offset " << Offset
 189        << " for stack size: " << MF.getFrameInfo()->getStackSize() << "\n";
 190
 191   if (Offset > IMM_HIGH || Offset < IMM_LOW) {
 192     DOUT << "Unconditionally using R28 for evil purposes Offset: "
 193          << Offset << "\n";
 194     //so in this case, we need to use a temporary register, and move the
 195     //original inst off the SP/FP
 196     //fix up the old:
 197     MI.getOperand(i + 1).ChangeToRegister(Alpha::R28, false);
 198     MI.getOperand(i).ChangeToImmediate(getLower16(Offset));
 199     //insert the new
 200     MachineInstr* nMI=BuildMI(TII.get(Alpha::LDAH), Alpha::R28)
 201       .addImm(getUpper16(Offset)).addReg(FP ? Alpha::R15 : Alpha::R30);
 202     MBB.insert(II, nMI);
 203   } else {
 204     MI.getOperand(i).ChangeToImmediate(Offset);
 205   }
 206 }
 207
 208
 209 void AlphaRegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
 210   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();   // Prolog goes in entry BB
 211   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
 212   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 213   bool FP = hasFP(MF);
 214
 215   static int curgpdist = 0;
 216
 217   //handle GOP offset
 218   BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(Alpha::LDAHg), Alpha::R29)
 219     .addGlobalAddress(const_cast<Function*>(MF.getFunction()))
 220     .addReg(Alpha::R27).addImm(++curgpdist);
 221   BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(Alpha::LDAg), Alpha::R29)
 222     .addGlobalAddress(const_cast<Function*>(MF.getFunction()))
 223     .addReg(Alpha::R29).addImm(curgpdist);
 224
 225   //evil const_cast until MO stuff setup to handle const
 226   BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(Alpha::ALTENT))
 227     .addGlobalAddress(const_cast<Function*>(MF.getFunction()));
 228
 229   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo
 230   long NumBytes = MFI->getStackSize();
 231
 232   if (FP)
 233     NumBytes += 8; //reserve space for the old FP
 234
 235   // Do we need to allocate space on the stack?
 236   if (NumBytes == 0) return;
 237
 238   unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 239   NumBytes = (NumBytes+Align-1)/Align*Align;
 240
 241   // Update frame info to pretend that this is part of the stack...
 242   MFI->setStackSize(NumBytes);
 243
 244   // adjust stack pointer: r30 -= numbytes
 245   NumBytes = -NumBytes;
 246   if (NumBytes >= IMM_LOW) {
 247     BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(Alpha::LDA), Alpha::R30).addImm(NumBytes)
 248       .addReg(Alpha::R30);
 249   } else if (getUpper16(NumBytes) >= IMM_LOW) {
 250     BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(Alpha::LDAH), Alpha::R30).addImm(getUpper16(NumBytes))
 251       .addReg(Alpha::R30);
 252     BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(Alpha::LDA), Alpha::R30).addImm(getLower16(NumBytes))
 253       .addReg(Alpha::R30);
 254   } else {
 255     cerr << "Too big a stack frame at " << NumBytes << "\n";
 256     abort();
 257   }
 258
 259   //now if we need to, save the old FP and set the new
 260   if (FP)
 261   {
 262     BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(Alpha::STQ))
 263       .addReg(Alpha::R15).addImm(0).addReg(Alpha::R30);
 264     //this must be the last instr in the prolog
 265     BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(Alpha::BISr), Alpha::R15)
 266       .addReg(Alpha::R30).addReg(Alpha::R30);
 267   }
 268
 269 }
 270
 271 void AlphaRegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
 272                                      MachineBasicBlock &MBB) const {
 273   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 274   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
 275   assert((MBBI->getOpcode() == Alpha::RETDAG ||
 276           MBBI->getOpcode() == Alpha::RETDAGp)
 277          && "Can only insert epilog into returning blocks");
 278
 279   bool FP = hasFP(MF);
 280
 281   // Get the number of bytes allocated from the FrameInfo...
 282   long NumBytes = MFI->getStackSize();
 283
 284   //now if we need to, restore the old FP
 285   if (FP) {
 286     //copy the FP into the SP (discards allocas)
 287     BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(Alpha::BISr), Alpha::R30).addReg(Alpha::R15)
 288       .addReg(Alpha::R15);
 289     //restore the FP
 290     BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(Alpha::LDQ), Alpha::R15).addImm(0).addReg(Alpha::R15);
 291   }
 292
 293   if (NumBytes != 0) {
 294     if (NumBytes <= IMM_HIGH) {
 295       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(Alpha::LDA), Alpha::R30).addImm(NumBytes)
 296         .addReg(Alpha::R30);
 297     } else if (getUpper16(NumBytes) <= IMM_HIGH) {
 298       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(Alpha::LDAH), Alpha::R30)
 299         .addImm(getUpper16(NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
 300       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(Alpha::LDA), Alpha::R30)
 301         .addImm(getLower16(NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
 302     } else {
 303       cerr << "Too big a stack frame at " << NumBytes << "\n";
 304       abort();
 305     }
 306   }
 307 }
 308
 309 unsigned AlphaRegisterInfo::getRARegister() const {
 310   assert(0 && "What is the return address register");
 311   return 0;
 312 }
 313
 314 unsigned AlphaRegisterInfo::getFrameRegister(MachineFunction &MF) const {
 315   return hasFP(MF) ? Alpha::R15 : Alpha::R30;
 316 }
 317
 318 unsigned AlphaRegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
 319   assert(0 && "What is the exception register");
 320   return 0;
 321 }
 322
 323 unsigned AlphaRegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
 324   assert(0 && "What is the exception handler register");
 325   return 0;
 326 }
 327
 328 int AlphaRegisterInfo::getDwarfRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const {
 329   assert(0 && "What is the dwarf register number");
 330   return -1;
 331 }
 332
 333 #include "AlphaGenRegisterInfo.inc"
 334
 335 std::string AlphaRegisterInfo::getPrettyName(unsigned reg)
 336 {
 337   std::string s(RegisterDescriptors[reg].PrintableName);
 338   return s;
 339 }