lib/Target/MSP430/MSP430InstrInfo.cpp

   1 //===- MSP430InstrInfo.cpp - MSP430 Instruction 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 MSP430 implementation of the TargetInstrInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "MSP430.h"
  15 #include "MSP430InstrInfo.h"
  16 #include "MSP430MachineFunctionInfo.h"
  17 #include "MSP430TargetMachine.h"
  18 #include "MSP430GenInstrInfo.inc"
  19 #include "llvm/Function.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
  24 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  25
  26 using namespace llvm;
  27
  28 MSP430InstrInfo::MSP430InstrInfo(MSP430TargetMachine &tm)
  29   : TargetInstrInfoImpl(MSP430Insts, array_lengthof(MSP430Insts)),
  30     RI(tm, *this), TM(tm) {}
  31
  32 void MSP430InstrInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  33                                           MachineBasicBlock::iterator MI,
  34                                     unsigned SrcReg, bool isKill, int FrameIdx,
  35                                     const TargetRegisterClass *RC) const {
  36   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
  37   if (MI != MBB.end()) DL = MI->getDebugLoc();
  38   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
  39   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
  40
  41   MachineMemOperand *MMO =
  42     MF.getMachineMemOperand(PseudoSourceValue::getFixedStack(FrameIdx),
  43                             MachineMemOperand::MOStore, 0,
  44                             MFI.getObjectSize(FrameIdx),
  45                             MFI.getObjectAlignment(FrameIdx));
  46
  47   if (RC == &MSP430::GR16RegClass)
  48     BuildMI(MBB, MI, DL, get(MSP430::MOV16mr))
  49       .addFrameIndex(FrameIdx).addImm(0)
  50       .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill)).addMemOperand(MMO);
  51   else if (RC == &MSP430::GR8RegClass)
  52     BuildMI(MBB, MI, DL, get(MSP430::MOV8mr))
  53       .addFrameIndex(FrameIdx).addImm(0)
  54       .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill)).addMemOperand(MMO);
  55   else
  56     llvm_unreachable("Cannot store this register to stack slot!");
  57 }
  58
  59 void MSP430InstrInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  60                                            MachineBasicBlock::iterator MI,
  61                                            unsigned DestReg, int FrameIdx,
  62                                            const TargetRegisterClass *RC) const{
  63   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
  64   if (MI != MBB.end()) DL = MI->getDebugLoc();
  65   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
  66   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
  67
  68   MachineMemOperand *MMO =
  69     MF.getMachineMemOperand(PseudoSourceValue::getFixedStack(FrameIdx),
  70                             MachineMemOperand::MOLoad, 0,
  71                             MFI.getObjectSize(FrameIdx),
  72                             MFI.getObjectAlignment(FrameIdx));
  73
  74   if (RC == &MSP430::GR16RegClass)
  75     BuildMI(MBB, MI, DL, get(MSP430::MOV16rm))
  76       .addReg(DestReg).addFrameIndex(FrameIdx).addImm(0).addMemOperand(MMO);
  77   else if (RC == &MSP430::GR8RegClass)
  78     BuildMI(MBB, MI, DL, get(MSP430::MOV8rm))
  79       .addReg(DestReg).addFrameIndex(FrameIdx).addImm(0).addMemOperand(MMO);
  80   else
  81     llvm_unreachable("Cannot store this register to stack slot!");
  82 }
  83
  84 bool MSP430InstrInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
  85                                    MachineBasicBlock::iterator I,
  86                                    unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
  87                                    const TargetRegisterClass *DestRC,
  88                                    const TargetRegisterClass *SrcRC) const {
  89   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
  90   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
  91
  92   if (DestRC == SrcRC) {
  93     unsigned Opc;
  94     if (DestRC == &MSP430::GR16RegClass) {
  95       Opc = MSP430::MOV16rr;
  96     } else if (DestRC == &MSP430::GR8RegClass) {
  97       Opc = MSP430::MOV8rr;
  98     } else {
  99       return false;
 100     }
 101
 102     BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc), DestReg).addReg(SrcReg);
 103     return true;
 104   }
 105
 106   return false;
 107 }
 108
 109 bool
 110 MSP430InstrInfo::isMoveInstr(const MachineInstr& MI,
 111                              unsigned &SrcReg, unsigned &DstReg,
 112                              unsigned &SrcSubIdx, unsigned &DstSubIdx) const {
 113   SrcSubIdx = DstSubIdx = 0; // No sub-registers yet.
 114
 115   switch (MI.getOpcode()) {
 116   default:
 117     return false;
 118   case MSP430::MOV8rr:
 119   case MSP430::MOV16rr:
 120    assert(MI.getNumOperands() >= 2 &&
 121            MI.getOperand(0).isReg() &&
 122            MI.getOperand(1).isReg() &&
 123            "invalid register-register move instruction");
 124     SrcReg = MI.getOperand(1).getReg();
 125     DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
 126     return true;
 127   }
 128 }
 129
 130 bool
 131 MSP430InstrInfo::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
 132                                            MachineBasicBlock::iterator MI,
 133                                 const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
 134   if (CSI.empty())
 135     return false;
 136
 137   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
 138   if (MI != MBB.end()) DL = MI->getDebugLoc();
 139
 140   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 141   MSP430MachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<MSP430MachineFunctionInfo>();
 142   MFI->setCalleeSavedFrameSize(CSI.size() * 2);
 143
 144   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
 145     unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
 146     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
 147     MBB.addLiveIn(Reg);
 148     BuildMI(MBB, MI, DL, get(MSP430::PUSH16r))
 149       .addReg(Reg, RegState::Kill);
 150   }
 151   return true;
 152 }
 153
 154 bool
 155 MSP430InstrInfo::restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
 156                                              MachineBasicBlock::iterator MI,
 157                                 const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
 158   if (CSI.empty())
 159     return false;
 160
 161   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
 162   if (MI != MBB.end()) DL = MI->getDebugLoc();
 163
 164   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i)
 165     BuildMI(MBB, MI, DL, get(MSP430::POP16r), CSI[i].getReg());
 166
 167   return true;
 168 }
 169
 170 unsigned MSP430InstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
 171   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 172   unsigned Count = 0;
 173
 174   while (I != MBB.begin()) {
 175     --I;
 176     if (I->getOpcode() != MSP430::JMP &&
 177         I->getOpcode() != MSP430::JCC)
 178       break;
 179     // Remove the branch.
 180     I->eraseFromParent();
 181     I = MBB.end();
 182     ++Count;
 183   }
 184
 185   return Count;
 186 }
 187
 188 bool MSP430InstrInfo::
 189 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
 190   assert(Cond.size() == 1 && "Invalid Xbranch condition!");
 191
 192   MSP430CC::CondCodes CC = static_cast<MSP430CC::CondCodes>(Cond[0].getImm());
 193
 194   switch (CC) {
 195   default:
 196     assert(0 && "Invalid branch condition!");
 197     break;
 198   case MSP430CC::COND_E:
 199     CC = MSP430CC::COND_NE;
 200     break;
 201   case MSP430CC::COND_NE:
 202     CC = MSP430CC::COND_E;
 203     break;
 204   case MSP430CC::COND_L:
 205     CC = MSP430CC::COND_GE;
 206     break;
 207   case MSP430CC::COND_GE:
 208     CC = MSP430CC::COND_L;
 209     break;
 210   case MSP430CC::COND_HS:
 211     CC = MSP430CC::COND_LO;
 212     break;
 213   case MSP430CC::COND_LO:
 214     CC = MSP430CC::COND_HS;
 215     break;
 216   }
 217
 218   Cond[0].setImm(CC);
 219   return false;
 220 }
 221
 222 bool MSP430InstrInfo::isUnpredicatedTerminator(const MachineInstr *MI) const {
 223   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
 224   if (!TID.isTerminator()) return false;
 225
 226   // Conditional branch is a special case.
 227   if (TID.isBranch() && !TID.isBarrier())
 228     return true;
 229   if (!TID.isPredicable())
 230     return true;
 231   return !isPredicated(MI);
 232 }
 233
 234 bool MSP430InstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,
 235                                     MachineBasicBlock *&TBB,
 236                                     MachineBasicBlock *&FBB,
 237                                     SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 238                                     bool AllowModify) const {
 239   // Start from the bottom of the block and work up, examining the
 240   // terminator instructions.
 241   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 242   while (I != MBB.begin()) {
 243     --I;
 244     // Working from the bottom, when we see a non-terminator
 245     // instruction, we're done.
 246     if (!isUnpredicatedTerminator(I))
 247       break;
 248
 249     // A terminator that isn't a branch can't easily be handled
 250     // by this analysis.
 251     if (!I->getDesc().isBranch())
 252       return true;
 253
 254     // Handle unconditional branches.
 255     if (I->getOpcode() == MSP430::JMP) {
 256       if (!AllowModify) {
 257         TBB = I->getOperand(0).getMBB();
 258         continue;
 259       }
 260
 261       // If the block has any instructions after a JMP, delete them.
 262       while (llvm::next(I) != MBB.end())
 263         llvm::next(I)->eraseFromParent();
 264       Cond.clear();
 265       FBB = 0;
 266
 267       // Delete the JMP if it's equivalent to a fall-through.
 268       if (MBB.isLayoutSuccessor(I->getOperand(0).getMBB())) {
 269         TBB = 0;
 270         I->eraseFromParent();
 271         I = MBB.end();
 272         continue;
 273       }
 274
 275       // TBB is used to indicate the unconditinal destination.
 276       TBB = I->getOperand(0).getMBB();
 277       continue;
 278     }
 279
 280     // Handle conditional branches.
 281     assert(I->getOpcode() == MSP430::JCC && "Invalid conditional branch");
 282     MSP430CC::CondCodes BranchCode =
 283       static_cast<MSP430CC::CondCodes>(I->getOperand(1).getImm());
 284     if (BranchCode == MSP430CC::COND_INVALID)
 285       return true;  // Can't handle weird stuff.
 286
 287     // Working from the bottom, handle the first conditional branch.
 288     if (Cond.empty()) {
 289       FBB = TBB;
 290       TBB = I->getOperand(0).getMBB();
 291       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(BranchCode));
 292       continue;
 293     }
 294
 295     // Handle subsequent conditional branches. Only handle the case where all
 296     // conditional branches branch to the same destination.
 297     assert(Cond.size() == 1);
 298     assert(TBB);
 299
 300     // Only handle the case where all conditional branches branch to
 301     // the same destination.
 302     if (TBB != I->getOperand(0).getMBB())
 303       return true;
 304
 305     MSP430CC::CondCodes OldBranchCode = (MSP430CC::CondCodes)Cond[0].getImm();
 306     // If the conditions are the same, we can leave them alone.
 307     if (OldBranchCode == BranchCode)
 308       continue;
 309
 310     return true;
 311   }
 312
 313   return false;
 314 }
 315
 316 unsigned
 317 MSP430InstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
 318                               MachineBasicBlock *FBB,
 319                             const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
 320   // FIXME this should probably have a DebugLoc operand
 321   DebugLoc dl = DebugLoc::getUnknownLoc();
 322
 323   // Shouldn't be a fall through.
 324   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
 325   assert((Cond.size() == 1 || Cond.size() == 0) &&
 326          "MSP430 branch conditions have one component!");
 327
 328   if (Cond.empty()) {
 329     // Unconditional branch?
 330     assert(!FBB && "Unconditional branch with multiple successors!");
 331     BuildMI(&MBB, dl, get(MSP430::JMP)).addMBB(TBB);
 332     return 1;
 333   }
 334
 335   // Conditional branch.
 336   unsigned Count = 0;
 337   BuildMI(&MBB, dl, get(MSP430::JCC)).addMBB(TBB).addImm(Cond[0].getImm());
 338   ++Count;
 339
 340   if (FBB) {
 341     // Two-way Conditional branch. Insert the second branch.
 342     BuildMI(&MBB, dl, get(MSP430::JMP)).addMBB(FBB);
 343     ++Count;
 344   }
 345   return Count;
 346 }