lib/Target/MBlaze/MCTargetDesc/MBlazeMCCodeEmitter.cpp

   1 //===-- MBlazeMCCodeEmitter.cpp - Convert MBlaze code to machine code -----===//
   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 implements the MBlazeMCCodeEmitter class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "mccodeemitter"
  15 #include "MCTargetDesc/MBlazeBaseInfo.h"
  16 #include "MCTargetDesc/MBlazeMCTargetDesc.h"
  17 #include "llvm/MC/MCCodeEmitter.h"
  18 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  19 #include "llvm/MC/MCInst.h"
  20 #include "llvm/MC/MCInstrInfo.h"
  21 #include "llvm/MC/MCSubtargetInfo.h"
  22 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  23 #include "llvm/MC/MCFixup.h"
  24 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  25 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  26 using namespace llvm;
  27
  28 STATISTIC(MCNumEmitted, "Number of MC instructions emitted");
  29
  30 namespace {
  31 class MBlazeMCCodeEmitter : public MCCodeEmitter {
  32   MBlazeMCCodeEmitter(const MBlazeMCCodeEmitter &); // DO NOT IMPLEMENT
  33   void operator=(const MBlazeMCCodeEmitter &); // DO NOT IMPLEMENT
  34   const MCInstrInfo &MCII;
  35
  36 public:
  37   MBlazeMCCodeEmitter(const MCInstrInfo &mcii, const MCSubtargetInfo &sti,
  38                       MCContext &ctx)
  39     : MCII(mcii) {
  40   }
  41
  42   ~MBlazeMCCodeEmitter() {}
  43
  44   // getBinaryCodeForInstr - TableGen'erated function for getting the
  45   // binary encoding for an instruction.
  46   uint64_t getBinaryCodeForInstr(const MCInst &MI) const;
  47
  48   /// getMachineOpValue - Return binary encoding of operand. If the machine
  49   /// operand requires relocation, record the relocation and return zero.
  50   unsigned getMachineOpValue(const MCInst &MI,const MCOperand &MO) const;
  51   unsigned getMachineOpValue(const MCInst &MI, unsigned OpIdx) const {
  52     return getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(OpIdx));
  53   }
  54
  55   static unsigned GetMBlazeRegNum(const MCOperand &MO) {
  56     // FIXME: getMBlazeRegisterNumbering() is sufficient?
  57     llvm_unreachable("MBlazeMCCodeEmitter::GetMBlazeRegNum() not yet "
  58                      "implemented.");
  59   }
  60
  61   void EmitByte(unsigned char C, unsigned &CurByte, raw_ostream &OS) const {
  62     // The MicroBlaze uses a bit reversed format so we need to reverse the
  63     // order of the bits. Taken from:
  64     // http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html
  65     C = ((C * 0x80200802ULL) & 0x0884422110ULL) * 0x0101010101ULL >> 32;
  66
  67     OS << (char)C;
  68     ++CurByte;
  69   }
  70
  71   void EmitRawByte(unsigned char C, unsigned &CurByte, raw_ostream &OS) const {
  72     OS << (char)C;
  73     ++CurByte;
  74   }
  75
  76   void EmitConstant(uint64_t Val, unsigned Size, unsigned &CurByte,
  77                     raw_ostream &OS) const {
  78     assert(Size <= 8 && "size too big in emit constant");
  79
  80     for (unsigned i = 0; i != Size; ++i) {
  81       EmitByte(Val & 255, CurByte, OS);
  82       Val >>= 8;
  83     }
  84   }
  85
  86   void EmitIMM(const MCOperand &imm, unsigned &CurByte, raw_ostream &OS) const;
  87   void EmitIMM(const MCInst &MI, unsigned &CurByte, raw_ostream &OS) const;
  88
  89   void EmitImmediate(const MCInst &MI, unsigned opNo, bool pcrel,
  90                      unsigned &CurByte, raw_ostream &OS,
  91                      SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
  92
  93   void EncodeInstruction(const MCInst &MI, raw_ostream &OS,
  94                          SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const;
  95 };
  96
  97 } // end anonymous namespace
  98
  99
 100 MCCodeEmitter *llvm::createMBlazeMCCodeEmitter(const MCInstrInfo &MCII,
 101                                                const MCSubtargetInfo &STI,
 102                                                MCContext &Ctx) {
 103   return new MBlazeMCCodeEmitter(MCII, STI, Ctx);
 104 }
 105
 106 /// getMachineOpValue - Return binary encoding of operand. If the machine
 107 /// operand requires relocation, record the relocation and return zero.
 108 unsigned MBlazeMCCodeEmitter::getMachineOpValue(const MCInst &MI,
 109                                              const MCOperand &MO) const {
 110   if (MO.isReg())
 111     return getMBlazeRegisterNumbering(MO.getReg());
 112   if (MO.isImm())
 113     return static_cast<unsigned>(MO.getImm());
 114   if (MO.isExpr())
 115     return 0; // The relocation has already been recorded at this point.
 116 #ifndef NDEBUG
 117   errs() << MO;
 118 #endif
 119   llvm_unreachable(0);
 120 }
 121
 122 void MBlazeMCCodeEmitter::
 123 EmitIMM(const MCOperand &imm, unsigned &CurByte, raw_ostream &OS) const {
 124   int32_t val = (int32_t)imm.getImm();
 125   if (val > 32767 || val < -32768) {
 126     EmitByte(0x0D, CurByte, OS);
 127     EmitByte(0x00, CurByte, OS);
 128     EmitRawByte((val >> 24) & 0xFF, CurByte, OS);
 129     EmitRawByte((val >> 16) & 0xFF, CurByte, OS);
 130   }
 131 }
 132
 133 void MBlazeMCCodeEmitter::
 134 EmitIMM(const MCInst &MI, unsigned &CurByte,raw_ostream &OS) const {
 135   switch (MI.getOpcode()) {
 136   default: break;
 137
 138   case MBlaze::ADDIK32:
 139   case MBlaze::ORI32:
 140   case MBlaze::BRLID32:
 141     EmitByte(0x0D, CurByte, OS);
 142     EmitByte(0x00, CurByte, OS);
 143     EmitRawByte(0, CurByte, OS);
 144     EmitRawByte(0, CurByte, OS);
 145   }
 146 }
 147
 148 void MBlazeMCCodeEmitter::
 149 EmitImmediate(const MCInst &MI, unsigned opNo, bool pcrel, unsigned &CurByte,
 150               raw_ostream &OS, SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 151   assert(MI.getNumOperands()>opNo && "Not enought operands for instruction");
 152
 153   MCOperand oper = MI.getOperand(opNo);
 154
 155   if (oper.isImm()) {
 156     EmitIMM(oper, CurByte, OS);
 157   } else if (oper.isExpr()) {
 158     MCFixupKind FixupKind;
 159     switch (MI.getOpcode()) {
 160     default:
 161       FixupKind = pcrel ? FK_PCRel_2 : FK_Data_2;
 162       Fixups.push_back(MCFixup::Create(0,oper.getExpr(),FixupKind));
 163       break;
 164     case MBlaze::ORI32:
 165     case MBlaze::ADDIK32:
 166     case MBlaze::BRLID32:
 167       FixupKind = pcrel ? FK_PCRel_4 : FK_Data_4;
 168       Fixups.push_back(MCFixup::Create(0,oper.getExpr(),FixupKind));
 169       break;
 170     }
 171   }
 172 }
 173
 174
 175
 176 void MBlazeMCCodeEmitter::
 177 EncodeInstruction(const MCInst &MI, raw_ostream &OS,
 178                   SmallVectorImpl<MCFixup> &Fixups) const {
 179   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
 180   const MCInstrDesc &Desc = MCII.get(Opcode);
 181   uint64_t TSFlags = Desc.TSFlags;
 182   // Keep track of the current byte being emitted.
 183   unsigned CurByte = 0;
 184
 185   // Emit an IMM instruction if the instruction we are encoding requires it
 186   EmitIMM(MI,CurByte,OS);
 187
 188   switch ((TSFlags & MBlazeII::FormMask)) {
 189   default: break;
 190   case MBlazeII::FPseudo:
 191     // Pseudo instructions don't get encoded.
 192     return;
 193   case MBlazeII::FRRI:
 194     EmitImmediate(MI, 2, false, CurByte, OS, Fixups);
 195     break;
 196   case MBlazeII::FRIR:
 197     EmitImmediate(MI, 1, false, CurByte, OS, Fixups);
 198     break;
 199   case MBlazeII::FCRI:
 200     EmitImmediate(MI, 1, true, CurByte, OS, Fixups);
 201     break;
 202   case MBlazeII::FRCI:
 203     EmitImmediate(MI, 1, true, CurByte, OS, Fixups);
 204   case MBlazeII::FCCI:
 205     EmitImmediate(MI, 0, true, CurByte, OS, Fixups);
 206     break;
 207   }
 208
 209   ++MCNumEmitted;  // Keep track of the # of mi's emitted
 210   unsigned Value = getBinaryCodeForInstr(MI);
 211   EmitConstant(Value, 4, CurByte, OS);
 212 }
 213
 214 // FIXME: These #defines shouldn't be necessary. Instead, tblgen should
 215 // be able to generate code emitter helpers for either variant, like it
 216 // does for the AsmWriter.
 217 #define MBlazeCodeEmitter MBlazeMCCodeEmitter
 218 #define MachineInstr MCInst
 219 #include "MBlazeGenCodeEmitter.inc"
 220 #undef MBlazeCodeEmitter
 221 #undef MachineInstr