lib/Target/Mips/MipsMCInstLower.cpp

   1 //===-- MipsMCInstLower.cpp - Convert Mips MachineInstr to MCInst ---------===//
   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 code to lower Mips MachineInstrs to their corresponding
  11 // MCInst records.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "MipsAsmPrinter.h"
  16 #include "MipsInstrInfo.h"
  17 #include "MipsMCInstLower.h"
  18 #include "MCTargetDesc/MipsBaseInfo.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
  22 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  23 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  24 #include "llvm/MC/MCInst.h"
  25 #include "llvm/Target/Mangler.h"
  26
  27 using namespace llvm;
  28
  29 MipsMCInstLower::MipsMCInstLower(Mangler *mang, const MachineFunction &mf,
  30                                  MipsAsmPrinter &asmprinter)
  31   : Ctx(mf.getContext()), Mang(mang), AsmPrinter(asmprinter) {}
  32
  33 MCOperand MipsMCInstLower::LowerSymbolOperand(const MachineOperand &MO,
  34                                               MachineOperandType MOTy,
  35                                               unsigned Offset) const {
  36   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind;
  37   const MCSymbol *Symbol;
  38
  39   switch(MO.getTargetFlags()) {
  40   default:                   llvm_unreachable("Invalid target flag!");
  41   case MipsII::MO_NO_FLAG:   Kind = MCSymbolRefExpr::VK_None; break;
  42   case MipsII::MO_GPREL:     Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GPREL; break;
  43   case MipsII::MO_GOT_CALL:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT_CALL; break;
  44   case MipsII::MO_GOT16:     Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT16; break;
  45   case MipsII::MO_GOT:       Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT; break;
  46   case MipsII::MO_ABS_HI:    Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_ABS_HI; break;
  47   case MipsII::MO_ABS_LO:    Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_ABS_LO; break;
  48   case MipsII::MO_TLSGD:     Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_TLSGD; break;
  49   case MipsII::MO_TLSLDM:    Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_TLSLDM; break;
  50   case MipsII::MO_DTPREL_HI: Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_DTPREL_HI; break;
  51   case MipsII::MO_DTPREL_LO: Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_DTPREL_LO; break;
  52   case MipsII::MO_GOTTPREL:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOTTPREL; break;
  53   case MipsII::MO_TPREL_HI:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_TPREL_HI; break;
  54   case MipsII::MO_TPREL_LO:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_TPREL_LO; break;
  55   case MipsII::MO_GPOFF_HI:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GPOFF_HI; break;
  56   case MipsII::MO_GPOFF_LO:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GPOFF_LO; break;
  57   case MipsII::MO_GOT_DISP:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT_DISP; break;
  58   case MipsII::MO_GOT_PAGE:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT_PAGE; break;
  59   case MipsII::MO_GOT_OFST:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT_OFST; break;
  60   }
  61
  62   switch (MOTy) {
  63   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
  64     Symbol = MO.getMBB()->getSymbol();
  65     break;
  66
  67   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
  68     Symbol = Mang->getSymbol(MO.getGlobal());
  69     break;
  70
  71   case MachineOperand::MO_BlockAddress:
  72     Symbol = AsmPrinter.GetBlockAddressSymbol(MO.getBlockAddress());
  73     break;
  74
  75   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
  76     Symbol = AsmPrinter.GetExternalSymbolSymbol(MO.getSymbolName());
  77     break;
  78
  79   case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
  80     Symbol = AsmPrinter.GetJTISymbol(MO.getIndex());
  81     break;
  82
  83   case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
  84     Symbol = AsmPrinter.GetCPISymbol(MO.getIndex());
  85     if (MO.getOffset())
  86       Offset += MO.getOffset();
  87     break;
  88
  89   default:
  90     llvm_unreachable("<unknown operand type>");
  91   }
  92
  93   const MCSymbolRefExpr *MCSym = MCSymbolRefExpr::Create(Symbol, Kind, Ctx);
  94
  95   if (!Offset)
  96     return MCOperand::CreateExpr(MCSym);
  97
  98   // Assume offset is never negative.
  99   assert(Offset > 0);
 100
 101   const MCConstantExpr *OffsetExpr =  MCConstantExpr::Create(Offset, Ctx);
 102   const MCBinaryExpr *AddExpr = MCBinaryExpr::CreateAdd(MCSym, OffsetExpr, Ctx);
 103   return MCOperand::CreateExpr(AddExpr);
 104 }
 105
 106 // Lower ".cpload $reg" to
 107 //  "lui   $gp, %hi(_gp_disp)"
 108 //  "addiu $gp, $gp, %lo(_gp_disp)"
 109 //  "addu  $gp. $gp, $reg"
 110 void MipsMCInstLower::LowerCPLOAD(const MachineInstr *MI,
 111                                   SmallVector<MCInst, 4>& MCInsts) {
 112   MCInst Lui, Addiu, Addu;
 113   StringRef SymName("_gp_disp");
 114   const MCSymbol *Symbol = Ctx.GetOrCreateSymbol(SymName);
 115   const MCSymbolRefExpr *MCSym;
 116
 117   // lui   $gp, %hi(_gp_disp)
 118   Lui.setOpcode(Mips::LUi);
 119   Lui.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
 120   MCSym = MCSymbolRefExpr::Create(Symbol, MCSymbolRefExpr::VK_Mips_ABS_HI, Ctx);
 121   Lui.addOperand(MCOperand::CreateExpr(MCSym));
 122   MCInsts.push_back(Lui);
 123
 124   // addiu $gp, $gp, %lo(_gp_disp)
 125   Addiu.setOpcode(Mips::ADDiu);
 126   Addiu.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
 127   Addiu.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
 128   MCSym = MCSymbolRefExpr::Create(Symbol, MCSymbolRefExpr::VK_Mips_ABS_LO, Ctx);
 129   Addiu.addOperand(MCOperand::CreateExpr(MCSym));
 130   MCInsts.push_back(Addiu);
 131
 132   // addu  $gp. $gp, $reg
 133   Addu.setOpcode(Mips::ADDu);
 134   Addu.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
 135   Addu.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
 136   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
 137   assert(MO.isReg() && "CPLOAD's operand must be a register.");
 138   Addu.addOperand(MCOperand::CreateReg(MO.getReg()));
 139   MCInsts.push_back(Addu);
 140 }
 141
 142 // Lower ".cprestore offset" to "sw $gp, offset($sp)".
 143 void MipsMCInstLower::LowerCPRESTORE(const MachineInstr *MI,
 144                                      SmallVector<MCInst, 4>& MCInsts) {
 145   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
 146   assert(MO.isImm() && "CPRESTORE's operand must be an immediate.");
 147   unsigned Offset = MO.getImm(), Reg = Mips::SP;
 148   MCInst Sw;
 149
 150   if (Offset >= 0x8000) {
 151     unsigned Hi = (Offset >> 16) + ((Offset & 0x8000) != 0);
 152     Offset &= 0xffff;
 153     Reg = Mips::AT;
 154
 155     // lui   at,hi
 156     // addu  at,at,sp
 157     MCInsts.resize(2);
 158     MCInsts[0].setOpcode(Mips::LUi);
 159     MCInsts[0].addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::AT));
 160     MCInsts[0].addOperand(MCOperand::CreateImm(Hi));
 161     MCInsts[1].setOpcode(Mips::ADDu);
 162     MCInsts[1].addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::AT));
 163     MCInsts[1].addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::AT));
 164     MCInsts[1].addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::SP));
 165   }
 166
 167   Sw.setOpcode(Mips::SW);
 168   Sw.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
 169   Sw.addOperand(MCOperand::CreateReg(Reg));
 170   Sw.addOperand(MCOperand::CreateImm(Offset));
 171   MCInsts.push_back(Sw);
 172 }
 173
 174 MCOperand MipsMCInstLower::LowerOperand(const MachineOperand& MO,
 175                                                     unsigned offset) const {
 176   MachineOperandType MOTy = MO.getType();
 177
 178   switch (MOTy) {
 179   default: llvm_unreachable("unknown operand type");
 180   case MachineOperand::MO_Register:
 181     // Ignore all implicit register operands.
 182     if (MO.isImplicit()) break;
 183     return MCOperand::CreateReg(MO.getReg());
 184   case MachineOperand::MO_Immediate:
 185     return MCOperand::CreateImm(MO.getImm() + offset);
 186   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 187   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 188   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 189   case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
 190   case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
 191   case MachineOperand::MO_BlockAddress:
 192     return LowerSymbolOperand(MO, MOTy, offset);
 193   case MachineOperand::MO_RegisterMask:
 194     break;
 195  }
 196
 197   return MCOperand();
 198 }
 199
 200 void MipsMCInstLower::Lower(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) const {
 201   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
 202
 203   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 204     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 205     MCOperand MCOp = LowerOperand(MO);
 206
 207     if (MCOp.isValid())
 208       OutMI.addOperand(MCOp);
 209   }
 210 }
 211
 212 void MipsMCInstLower::LowerUnalignedLoadStore(const MachineInstr *MI,
 213                                                           SmallVector<MCInst,
 214                                                           4>& MCInsts) {
 215   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 216   MCInst Instr1, Instr2, Instr3, Move;
 217
 218   bool TwoInstructions = false;
 219
 220   assert(MI->getNumOperands() == 3);
 221   assert(MI->getOperand(0).isReg());
 222   assert(MI->getOperand(1).isReg());
 223
 224   MCOperand Target = LowerOperand(MI->getOperand(0));
 225   MCOperand Base = LowerOperand(MI->getOperand(1));
 226   MCOperand ATReg = MCOperand::CreateReg(Mips::AT);
 227   MCOperand ZeroReg = MCOperand::CreateReg(Mips::ZERO);
 228
 229   MachineOperand UnLoweredName = MI->getOperand(2);
 230   MCOperand Name = LowerOperand(UnLoweredName);
 231
 232   Move.setOpcode(Mips::ADDu);
 233   Move.addOperand(Target);
 234   Move.addOperand(ATReg);
 235   Move.addOperand(ZeroReg);
 236
 237   switch (Opc) {
 238   case Mips::ULW: {
 239     // FIXME: only works for little endian right now
 240     MCOperand AdjName = LowerOperand(UnLoweredName, 3);
 241     if (Base.getReg() == (Target.getReg())) {
 242       Instr1.setOpcode(Mips::LWL);
 243       Instr1.addOperand(ATReg);
 244       Instr1.addOperand(Base);
 245       Instr1.addOperand(AdjName);
 246       Instr2.setOpcode(Mips::LWR);
 247       Instr2.addOperand(ATReg);
 248       Instr2.addOperand(Base);
 249       Instr2.addOperand(Name);
 250       Instr3 = Move;
 251     } else {
 252       TwoInstructions = true;
 253       Instr1.setOpcode(Mips::LWL);
 254       Instr1.addOperand(Target);
 255       Instr1.addOperand(Base);
 256       Instr1.addOperand(AdjName);
 257       Instr2.setOpcode(Mips::LWR);
 258       Instr2.addOperand(Target);
 259       Instr2.addOperand(Base);
 260       Instr2.addOperand(Name);
 261     }
 262     break;
 263   }
 264   case Mips::ULHu: {
 265     // FIXME: only works for little endian right now
 266     MCOperand AdjName = LowerOperand(UnLoweredName, 1);
 267     Instr1.setOpcode(Mips::LBu);
 268     Instr1.addOperand(ATReg);
 269     Instr1.addOperand(Base);
 270     Instr1.addOperand(AdjName);
 271     Instr2.setOpcode(Mips::LBu);
 272     Instr2.addOperand(Target);
 273     Instr2.addOperand(Base);
 274     Instr2.addOperand(Name);
 275     Instr3.setOpcode(Mips::INS);
 276     Instr3.addOperand(Target);
 277     Instr3.addOperand(ATReg);
 278     Instr3.addOperand(MCOperand::CreateImm(0x8));
 279     Instr3.addOperand(MCOperand::CreateImm(0x18));
 280     break;
 281   }
 282
 283   case Mips::USW: {
 284     // FIXME: only works for little endian right now
 285     assert (Base.getReg() != Target.getReg());
 286     TwoInstructions = true;
 287     MCOperand AdjName = LowerOperand(UnLoweredName, 3);
 288     Instr1.setOpcode(Mips::SWL);
 289     Instr1.addOperand(Target);
 290     Instr1.addOperand(Base);
 291     Instr1.addOperand(AdjName);
 292     Instr2.setOpcode(Mips::SWR);
 293     Instr2.addOperand(Target);
 294     Instr2.addOperand(Base);
 295     Instr2.addOperand(Name);
 296     break;
 297   }
 298   case Mips::USH: {
 299     MCOperand AdjName = LowerOperand(UnLoweredName, 1);
 300     Instr1.setOpcode(Mips::SB);
 301     Instr1.addOperand(Target);
 302     Instr1.addOperand(Base);
 303     Instr1.addOperand(Name);
 304     Instr2.setOpcode(Mips::SRL);
 305     Instr2.addOperand(ATReg);
 306     Instr2.addOperand(Target);
 307     Instr2.addOperand(MCOperand::CreateImm(8));
 308     Instr3.setOpcode(Mips::SB);
 309     Instr3.addOperand(ATReg);
 310     Instr3.addOperand(Base);
 311     Instr3.addOperand(AdjName);
 312     break;
 313   }
 314   default:
 315     // FIXME: need to add others
 316     llvm_unreachable("unaligned instruction not processed");
 317   }
 318
 319   MCInsts.push_back(Instr1);
 320   MCInsts.push_back(Instr2);
 321   if (!TwoInstructions) MCInsts.push_back(Instr3);
 322 }
 323