lib/Target/Hexagon/HexagonRegisterInfo.cpp

   1 //===-- HexagonRegisterInfo.cpp - Hexagon Register Information ------------===//
   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 Hexagon implementation of the TargetRegisterInfo
  11 // class.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "HexagonRegisterInfo.h"
  16 #include "Hexagon.h"
  17 #include "HexagonMachineFunctionInfo.h"
  18 #include "HexagonSubtarget.h"
  19 #include "HexagonTargetMachine.h"
  20 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  21 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/RegisterScavenging.h"
  29 #include "llvm/IR/Function.h"
  30 #include "llvm/IR/Type.h"
  31 #include "llvm/MC/MachineLocation.h"
  32 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  33 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  37
  38 using namespace llvm;
  39
  40
  41 HexagonRegisterInfo::HexagonRegisterInfo(HexagonSubtarget &st)
  42   : HexagonGenRegisterInfo(Hexagon::R31),
  43     Subtarget(st) {
  44 }
  45
  46 const MCPhysReg *
  47 HexagonRegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
  48   static const MCPhysReg CalleeSavedRegsV2[] = {
  49     Hexagon::R24,   Hexagon::R25,   Hexagon::R26,   Hexagon::R27, 0
  50   };
  51   static const MCPhysReg CalleeSavedRegsV3[] = {
  52     Hexagon::R16,   Hexagon::R17,   Hexagon::R18,   Hexagon::R19,
  53     Hexagon::R20,   Hexagon::R21,   Hexagon::R22,   Hexagon::R23,
  54     Hexagon::R24,   Hexagon::R25,   Hexagon::R26,   Hexagon::R27, 0
  55   };
  56
  57   switch(Subtarget.getHexagonArchVersion()) {
  58   case HexagonSubtarget::V1:
  59     break;
  60   case HexagonSubtarget::V2:
  61     return CalleeSavedRegsV2;
  62   case HexagonSubtarget::V3:
  63   case HexagonSubtarget::V4:
  64   case HexagonSubtarget::V5:
  65     return CalleeSavedRegsV3;
  66   }
  67   llvm_unreachable("Callee saved registers requested for unknown architecture "
  68                    "version");
  69 }
  70
  71 BitVector HexagonRegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF)
  72   const {
  73   BitVector Reserved(getNumRegs());
  74   Reserved.set(HEXAGON_RESERVED_REG_1);
  75   Reserved.set(HEXAGON_RESERVED_REG_2);
  76   Reserved.set(Hexagon::R29);
  77   Reserved.set(Hexagon::R30);
  78   Reserved.set(Hexagon::R31);
  79   Reserved.set(Hexagon::D14);
  80   Reserved.set(Hexagon::D15);
  81   Reserved.set(Hexagon::LC0);
  82   Reserved.set(Hexagon::LC1);
  83   Reserved.set(Hexagon::SA0);
  84   Reserved.set(Hexagon::SA1);
  85   return Reserved;
  86 }
  87
  88
  89 const TargetRegisterClass* const*
  90 HexagonRegisterInfo::getCalleeSavedRegClasses(const MachineFunction *MF) const {
  91   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClassesV2[] = {
  92     &Hexagon::IntRegsRegClass,     &Hexagon::IntRegsRegClass,
  93     &Hexagon::IntRegsRegClass,     &Hexagon::IntRegsRegClass,
  94     };
  95   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClassesV3[] = {
  96     &Hexagon::IntRegsRegClass,     &Hexagon::IntRegsRegClass,
  97     &Hexagon::IntRegsRegClass,     &Hexagon::IntRegsRegClass,
  98     &Hexagon::IntRegsRegClass,     &Hexagon::IntRegsRegClass,
  99     &Hexagon::IntRegsRegClass,     &Hexagon::IntRegsRegClass,
 100     &Hexagon::IntRegsRegClass,     &Hexagon::IntRegsRegClass,
 101     &Hexagon::IntRegsRegClass,     &Hexagon::IntRegsRegClass,
 102   };
 103
 104   switch(Subtarget.getHexagonArchVersion()) {
 105   case HexagonSubtarget::V1:
 106     break;
 107   case HexagonSubtarget::V2:
 108     return CalleeSavedRegClassesV2;
 109   case HexagonSubtarget::V3:
 110   case HexagonSubtarget::V4:
 111   case HexagonSubtarget::V5:
 112     return CalleeSavedRegClassesV3;
 113   }
 114   llvm_unreachable("Callee saved register classes requested for unknown "
 115                    "architecture version");
 116 }
 117
 118 void HexagonRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
 119                                               int SPAdj, unsigned FIOperandNum,
 120                                               RegScavenger *RS) const {
 121   //
 122   // Hexagon_TODO: Do we need to enforce this for Hexagon?
 123   assert(SPAdj == 0 && "Unexpected");
 124
 125   MachineInstr &MI = *II;
 126   int FrameIndex = MI.getOperand(FIOperandNum).getIndex();
 127
 128   // Addressable stack objects are accessed using neg. offsets from %fp.
 129   MachineFunction &MF = *MI.getParent()->getParent();
 130   const HexagonInstrInfo &TII =
 131       *static_cast<const HexagonInstrInfo *>(MF.getSubtarget().getInstrInfo());
 132   int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex);
 133   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 134
 135   unsigned FrameReg = getFrameRegister(MF);
 136   const TargetFrameLowering *TFI = MF.getSubtarget().getFrameLowering();
 137   if (!TFI->hasFP(MF)) {
 138     // We will not reserve space on the stack for the lr and fp registers.
 139     Offset -= 2 * Hexagon_WordSize;
 140   }
 141
 142   const unsigned FrameSize = MFI.getStackSize();
 143
 144   if (!MFI.hasVarSizedObjects() &&
 145       TII.isValidOffset(MI.getOpcode(), (FrameSize+Offset)) &&
 146       !TII.isSpillPredRegOp(&MI)) {
 147     // Replace frame index with a stack pointer reference.
 148     MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(getStackRegister(), false,
 149                                                  false, true);
 150     MI.getOperand(FIOperandNum + 1).ChangeToImmediate(FrameSize+Offset);
 151   } else {
 152     // Replace frame index with a frame pointer reference.
 153     if (!TII.isValidOffset(MI.getOpcode(), Offset)) {
 154
 155       // If the offset overflows, then correct it.
 156       //
 157       // For loads, we do not need a reserved register
 158       // r0 = memw(r30 + #10000) to:
 159       //
 160       // r0 = add(r30, #10000)
 161       // r0 = memw(r0)
 162       if ( (MI.getOpcode() == Hexagon::LDriw)  ||
 163            (MI.getOpcode() == Hexagon::LDrid)   ||
 164            (MI.getOpcode() == Hexagon::LDrih)   ||
 165            (MI.getOpcode() == Hexagon::LDriuh)  ||
 166            (MI.getOpcode() == Hexagon::LDrib)   ||
 167            (MI.getOpcode() == Hexagon::LDriub)  ||
 168            (MI.getOpcode() == Hexagon::LDriw_f) ||
 169            (MI.getOpcode() == Hexagon::LDrid_f)) {
 170         unsigned dstReg = (MI.getOpcode() == Hexagon::LDrid) ?
 171           getSubReg(MI.getOperand(0).getReg(), Hexagon::subreg_loreg) :
 172           MI.getOperand(0).getReg();
 173
 174         // Check if offset can fit in addi.
 175         if (!TII.isValidOffset(Hexagon::ADD_ri, Offset)) {
 176           BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 177                   TII.get(Hexagon::CONST32_Int_Real), dstReg).addImm(Offset);
 178           BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 179                   TII.get(Hexagon::ADD_rr),
 180                   dstReg).addReg(FrameReg).addReg(dstReg);
 181         } else {
 182           BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 183                   TII.get(Hexagon::ADD_ri),
 184                   dstReg).addReg(FrameReg).addImm(Offset);
 185         }
 186
 187         MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(dstReg, false, false,true);
 188         MI.getOperand(FIOperandNum+1).ChangeToImmediate(0);
 189       } else if ((MI.getOpcode() == Hexagon::STriw_indexed) ||
 190                  (MI.getOpcode() == Hexagon::STriw) ||
 191                  (MI.getOpcode() == Hexagon::STrid) ||
 192                  (MI.getOpcode() == Hexagon::STrih) ||
 193                  (MI.getOpcode() == Hexagon::STrib) ||
 194                  (MI.getOpcode() == Hexagon::STrid_f) ||
 195                  (MI.getOpcode() == Hexagon::STriw_f)) {
 196         // For stores, we need a reserved register. Change
 197         // memw(r30 + #10000) = r0 to:
 198         //
 199         // rs = add(r30, #10000);
 200         // memw(rs) = r0
 201         unsigned resReg = HEXAGON_RESERVED_REG_1;
 202
 203         // Check if offset can fit in addi.
 204         if (!TII.isValidOffset(Hexagon::ADD_ri, Offset)) {
 205           BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 206                   TII.get(Hexagon::CONST32_Int_Real), resReg).addImm(Offset);
 207           BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 208                   TII.get(Hexagon::ADD_rr),
 209                   resReg).addReg(FrameReg).addReg(resReg);
 210         } else {
 211           BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 212                   TII.get(Hexagon::ADD_ri),
 213                   resReg).addReg(FrameReg).addImm(Offset);
 214         }
 215         MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(resReg, false, false,true);
 216         MI.getOperand(FIOperandNum+1).ChangeToImmediate(0);
 217       } else if (TII.isMemOp(&MI)) {
 218         // use the constant extender if the instruction provides it
 219         // and we are V4TOps.
 220         if (Subtarget.hasV4TOps()) {
 221           if (TII.isConstExtended(&MI)) {
 222             MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(FrameReg, false);
 223             MI.getOperand(FIOperandNum+1).ChangeToImmediate(Offset);
 224             TII.immediateExtend(&MI);
 225           } else {
 226             llvm_unreachable("Need to implement for memops");
 227           }
 228         } else {
 229           // Only V3 and older instructions here.
 230           unsigned ResReg = HEXAGON_RESERVED_REG_1;
 231           if (!MFI.hasVarSizedObjects() &&
 232               TII.isValidOffset(MI.getOpcode(), (FrameSize+Offset))) {
 233             MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(getStackRegister(),
 234                                                          false, false, false);
 235             MI.getOperand(FIOperandNum+1).ChangeToImmediate(FrameSize+Offset);
 236           } else if (!TII.isValidOffset(Hexagon::ADD_ri, Offset)) {
 237             BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 238                     TII.get(Hexagon::CONST32_Int_Real), ResReg).addImm(Offset);
 239             BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 240                     TII.get(Hexagon::ADD_rr), ResReg).addReg(FrameReg).
 241               addReg(ResReg);
 242             MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(ResReg, false, false,
 243                                                          true);
 244             MI.getOperand(FIOperandNum+1).ChangeToImmediate(0);
 245           } else {
 246             BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 247                     TII.get(Hexagon::ADD_ri), ResReg).addReg(FrameReg).
 248               addImm(Offset);
 249             MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(ResReg, false, false,
 250                                                          true);
 251             MI.getOperand(FIOperandNum+1).ChangeToImmediate(0);
 252           }
 253         }
 254       } else {
 255         unsigned dstReg = MI.getOperand(0).getReg();
 256         BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 257                 TII.get(Hexagon::CONST32_Int_Real), dstReg).addImm(Offset);
 258         BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 259                 TII.get(Hexagon::ADD_rr),
 260                 dstReg).addReg(FrameReg).addReg(dstReg);
 261         // Can we delete MI??? r2 = add (r2, #0).
 262         MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(dstReg, false, false,true);
 263         MI.getOperand(FIOperandNum+1).ChangeToImmediate(0);
 264       }
 265     } else {
 266       // If the offset is small enough to fit in the immediate field, directly
 267       // encode it.
 268       MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(FrameReg, false);
 269       MI.getOperand(FIOperandNum+1).ChangeToImmediate(Offset);
 270     }
 271   }
 272
 273 }
 274
 275 unsigned HexagonRegisterInfo::getRARegister() const {
 276   return Hexagon::R31;
 277 }
 278
 279 unsigned HexagonRegisterInfo::getFrameRegister(const MachineFunction
 280                                                &MF) const {
 281   const TargetFrameLowering *TFI = MF.getSubtarget().getFrameLowering();
 282   if (TFI->hasFP(MF)) {
 283     return Hexagon::R30;
 284   }
 285
 286   return Hexagon::R29;
 287 }
 288
 289 unsigned HexagonRegisterInfo::getFrameRegister() const {
 290   return Hexagon::R30;
 291 }
 292
 293 unsigned HexagonRegisterInfo::getStackRegister() const {
 294   return Hexagon::R29;
 295 }
 296
 297 #define GET_REGINFO_TARGET_DESC
 298 #include "HexagonGenRegisterInfo.inc"