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