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 uint16_t* HexagonRegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction
  47                                                         *MF)
  48   const {
  49   static const uint16_t CalleeSavedRegsV2[] = {
  50     Hexagon::R24,   Hexagon::R25,   Hexagon::R26,   Hexagon::R27, 0
  51   };
  52   static const uint16_t CalleeSavedRegsV3[] = {
  53     Hexagon::R16,   Hexagon::R17,   Hexagon::R18,   Hexagon::R19,
  54     Hexagon::R20,   Hexagon::R21,   Hexagon::R22,   Hexagon::R23,
  55     Hexagon::R24,   Hexagon::R25,   Hexagon::R26,   Hexagon::R27, 0
  56   };
  57
  58   switch(Subtarget.getHexagonArchVersion()) {
  59   case HexagonSubtarget::V1:
  60     break;
  61   case HexagonSubtarget::V2:
  62     return CalleeSavedRegsV2;
  63   case HexagonSubtarget::V3:
  64   case HexagonSubtarget::V4:
  65   case HexagonSubtarget::V5:
  66     return CalleeSavedRegsV3;
  67   }
  68   llvm_unreachable("Callee saved registers requested for unknown architecture "
  69                    "version");
  70 }
  71
  72 BitVector HexagonRegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF)
  73   const {
  74   BitVector Reserved(getNumRegs());
  75   Reserved.set(HEXAGON_RESERVED_REG_1);
  76   Reserved.set(HEXAGON_RESERVED_REG_2);
  77   Reserved.set(Hexagon::R29);
  78   Reserved.set(Hexagon::R30);
  79   Reserved.set(Hexagon::R31);
  80   Reserved.set(Hexagon::D14);
  81   Reserved.set(Hexagon::D15);
  82   Reserved.set(Hexagon::LC0);
  83   Reserved.set(Hexagon::LC1);
  84   Reserved.set(Hexagon::SA0);
  85   Reserved.set(Hexagon::SA1);
  86   return Reserved;
  87 }
  88
  89
  90 const TargetRegisterClass* const*
  91 HexagonRegisterInfo::getCalleeSavedRegClasses(const MachineFunction *MF) const {
  92   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClassesV2[] = {
  93     &Hexagon::IntRegsRegClass,     &Hexagon::IntRegsRegClass,
  94     &Hexagon::IntRegsRegClass,     &Hexagon::IntRegsRegClass,
  95     };
  96   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClassesV3[] = {
  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     &Hexagon::IntRegsRegClass,     &Hexagon::IntRegsRegClass,
 103   };
 104
 105   switch(Subtarget.getHexagonArchVersion()) {
 106   case HexagonSubtarget::V1:
 107     break;
 108   case HexagonSubtarget::V2:
 109     return CalleeSavedRegClassesV2;
 110   case HexagonSubtarget::V3:
 111   case HexagonSubtarget::V4:
 112   case HexagonSubtarget::V5:
 113     return CalleeSavedRegClassesV3;
 114   }
 115   llvm_unreachable("Callee saved register classes requested for unknown "
 116                    "architecture version");
 117 }
 118
 119 void HexagonRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
 120                                               int SPAdj, unsigned FIOperandNum,
 121                                               RegScavenger *RS) const {
 122   //
 123   // Hexagon_TODO: Do we need to enforce this for Hexagon?
 124   assert(SPAdj == 0 && "Unexpected");
 125
 126   MachineInstr &MI = *II;
 127   int FrameIndex = MI.getOperand(FIOperandNum).getIndex();
 128
 129   // Addressable stack objects are accessed using neg. offsets from %fp.
 130   MachineFunction &MF = *MI.getParent()->getParent();
 131   const HexagonInstrInfo &TII =
 132     *static_cast<const HexagonInstrInfo*>(MF.getTarget().getInstrInfo());
 133   int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex);
 134   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 135
 136   unsigned FrameReg = getFrameRegister(MF);
 137   const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
 138   if (!TFI->hasFP(MF)) {
 139     // We will not reserve space on the stack for the lr and fp registers.
 140     Offset -= 2 * Hexagon_WordSize;
 141   }
 142
 143   const unsigned FrameSize = MFI.getStackSize();
 144
 145   if (!MFI.hasVarSizedObjects() &&
 146       TII.isValidOffset(MI.getOpcode(), (FrameSize+Offset)) &&
 147       !TII.isSpillPredRegOp(&MI)) {
 148     // Replace frame index with a stack pointer reference.
 149     MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(getStackRegister(), false,
 150                                                  false, true);
 151     MI.getOperand(FIOperandNum + 1).ChangeToImmediate(FrameSize+Offset);
 152   } else {
 153     // Replace frame index with a frame pointer reference.
 154     if (!TII.isValidOffset(MI.getOpcode(), Offset)) {
 155
 156       // If the offset overflows, then correct it.
 157       //
 158       // For loads, we do not need a reserved register
 159       // r0 = memw(r30 + #10000) to:
 160       //
 161       // r0 = add(r30, #10000)
 162       // r0 = memw(r0)
 163       if ( (MI.getOpcode() == Hexagon::LDriw)  ||
 164            (MI.getOpcode() == Hexagon::LDrid)   ||
 165            (MI.getOpcode() == Hexagon::LDrih)   ||
 166            (MI.getOpcode() == Hexagon::LDriuh)  ||
 167            (MI.getOpcode() == Hexagon::LDrib)   ||
 168            (MI.getOpcode() == Hexagon::LDriub)  ||
 169            (MI.getOpcode() == Hexagon::LDriw_f) ||
 170            (MI.getOpcode() == Hexagon::LDrid_f)) {
 171         unsigned dstReg = (MI.getOpcode() == Hexagon::LDrid) ?
 172           getSubReg(MI.getOperand(0).getReg(), Hexagon::subreg_loreg) :
 173           MI.getOperand(0).getReg();
 174
 175         // Check if offset can fit in addi.
 176         if (!TII.isValidOffset(Hexagon::ADD_ri, Offset)) {
 177           BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 178                   TII.get(Hexagon::CONST32_Int_Real), dstReg).addImm(Offset);
 179           BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 180                   TII.get(Hexagon::ADD_rr),
 181                   dstReg).addReg(FrameReg).addReg(dstReg);
 182         } else {
 183           BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 184                   TII.get(Hexagon::ADD_ri),
 185                   dstReg).addReg(FrameReg).addImm(Offset);
 186         }
 187
 188         MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(dstReg, false, false,true);
 189         MI.getOperand(FIOperandNum+1).ChangeToImmediate(0);
 190       } else if ((MI.getOpcode() == Hexagon::STriw_indexed) ||
 191                  (MI.getOpcode() == Hexagon::STriw) ||
 192                  (MI.getOpcode() == Hexagon::STrid) ||
 193                  (MI.getOpcode() == Hexagon::STrih) ||
 194                  (MI.getOpcode() == Hexagon::STrib) ||
 195                  (MI.getOpcode() == Hexagon::STrid_f) ||
 196                  (MI.getOpcode() == Hexagon::STriw_f)) {
 197         // For stores, we need a reserved register. Change
 198         // memw(r30 + #10000) = r0 to:
 199         //
 200         // rs = add(r30, #10000);
 201         // memw(rs) = r0
 202         unsigned resReg = HEXAGON_RESERVED_REG_1;
 203
 204         // Check if offset can fit in addi.
 205         if (!TII.isValidOffset(Hexagon::ADD_ri, Offset)) {
 206           BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 207                   TII.get(Hexagon::CONST32_Int_Real), resReg).addImm(Offset);
 208           BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 209                   TII.get(Hexagon::ADD_rr),
 210                   resReg).addReg(FrameReg).addReg(resReg);
 211         } else {
 212           BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 213                   TII.get(Hexagon::ADD_ri),
 214                   resReg).addReg(FrameReg).addImm(Offset);
 215         }
 216         MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(resReg, false, false,true);
 217         MI.getOperand(FIOperandNum+1).ChangeToImmediate(0);
 218       } else if (TII.isMemOp(&MI)) {
 219         // use the constant extender if the instruction provides it
 220         // and we are V4TOps.
 221         if (Subtarget.hasV4TOps()) {
 222           if (TII.isConstExtended(&MI)) {
 223             MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(FrameReg, false);
 224             MI.getOperand(FIOperandNum+1).ChangeToImmediate(Offset);
 225             TII.immediateExtend(&MI);
 226           } else {
 227             llvm_unreachable("Need to implement for memops");
 228           }
 229         } else {
 230           // Only V3 and older instructions here.
 231           unsigned ResReg = HEXAGON_RESERVED_REG_1;
 232           if (!MFI.hasVarSizedObjects() &&
 233               TII.isValidOffset(MI.getOpcode(), (FrameSize+Offset))) {
 234             MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(getStackRegister(),
 235                                                          false, false, false);
 236             MI.getOperand(FIOperandNum+1).ChangeToImmediate(FrameSize+Offset);
 237           } else if (!TII.isValidOffset(Hexagon::ADD_ri, Offset)) {
 238             BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 239                     TII.get(Hexagon::CONST32_Int_Real), ResReg).addImm(Offset);
 240             BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 241                     TII.get(Hexagon::ADD_rr), ResReg).addReg(FrameReg).
 242               addReg(ResReg);
 243             MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(ResReg, false, false,
 244                                                          true);
 245             MI.getOperand(FIOperandNum+1).ChangeToImmediate(0);
 246           } else {
 247             BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 248                     TII.get(Hexagon::ADD_ri), ResReg).addReg(FrameReg).
 249               addImm(Offset);
 250             MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(ResReg, false, false,
 251                                                          true);
 252             MI.getOperand(FIOperandNum+1).ChangeToImmediate(0);
 253           }
 254         }
 255       } else {
 256         unsigned dstReg = MI.getOperand(0).getReg();
 257         BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 258                 TII.get(Hexagon::CONST32_Int_Real), dstReg).addImm(Offset);
 259         BuildMI(*MI.getParent(), II, MI.getDebugLoc(),
 260                 TII.get(Hexagon::ADD_rr),
 261                 dstReg).addReg(FrameReg).addReg(dstReg);
 262         // Can we delete MI??? r2 = add (r2, #0).
 263         MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(dstReg, false, false,true);
 264         MI.getOperand(FIOperandNum+1).ChangeToImmediate(0);
 265       }
 266     } else {
 267       // If the offset is small enough to fit in the immediate field, directly
 268       // encode it.
 269       MI.getOperand(FIOperandNum).ChangeToRegister(FrameReg, false);
 270       MI.getOperand(FIOperandNum+1).ChangeToImmediate(Offset);
 271     }
 272   }
 273
 274 }
 275
 276 unsigned HexagonRegisterInfo::getRARegister() const {
 277   return Hexagon::R31;
 278 }
 279
 280 unsigned HexagonRegisterInfo::getFrameRegister(const MachineFunction
 281                                                &MF) const {
 282   const TargetFrameLowering *TFI = MF.getTarget().getFrameLowering();
 283   if (TFI->hasFP(MF)) {
 284     return Hexagon::R30;
 285   }
 286
 287   return Hexagon::R29;
 288 }
 289
 290 unsigned HexagonRegisterInfo::getFrameRegister() const {
 291   return Hexagon::R30;
 292 }
 293
 294 unsigned HexagonRegisterInfo::getStackRegister() const {
 295   return Hexagon::R29;
 296 }
 297
 298 #define GET_REGINFO_TARGET_DESC
 299 #include "HexagonGenRegisterInfo.inc"