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