lib/Target/Mips/MipsSERegisterInfo.cpp

   1 //===-- MipsSERegisterInfo.cpp - MIPS32/64 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 MIPS32/64 implementation of the TargetRegisterInfo
  11 // class.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "MipsSERegisterInfo.h"
  16 #include "Mips.h"
  17 #include "MipsAnalyzeImmediate.h"
  18 #include "MipsMachineFunction.h"
  19 #include "MipsSEInstrInfo.h"
  20 #include "MipsSubtarget.h"
  21 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  22 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  27 #include "llvm/IR/Constants.h"
  28 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
  29 #include "llvm/IR/Function.h"
  30 #include "llvm/IR/Type.h"
  31 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  32 #include "llvm/Support/Debug.h"
  33 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  34 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetFrameLowering.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  37 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  38 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  39
  40 using namespace llvm;
  41
  42 #define DEBUG_TYPE "mips-reg-info"
  43
  44 MipsSERegisterInfo::MipsSERegisterInfo(const MipsSubtarget &ST)
  45   : MipsRegisterInfo(ST) {}
  46
  47 bool MipsSERegisterInfo::
  48 requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &MF) const {
  49   return true;
  50 }
  51
  52 bool MipsSERegisterInfo::
  53 requiresFrameIndexScavenging(const MachineFunction &MF) const {
  54   return true;
  55 }
  56
  57 const TargetRegisterClass *
  58 MipsSERegisterInfo::intRegClass(unsigned Size) const {
  59   if (Size == 4)
  60     return &Mips::GPR32RegClass;
  61
  62   assert(Size == 8);
  63   return &Mips::GPR64RegClass;
  64 }
  65
  66 /// Get the size of the offset supported by the given load/store.
  67 /// The result includes the effects of any scale factors applied to the
  68 /// instruction immediate.
  69 static inline unsigned getLoadStoreOffsetSizeInBits(const unsigned Opcode) {
  70   switch (Opcode) {
  71   case Mips::LD_B:
  72   case Mips::ST_B:
  73     return 10;
  74   case Mips::LD_H:
  75   case Mips::ST_H:
  76     return 10 + 1 /* scale factor */;
  77   case Mips::LD_W:
  78   case Mips::ST_W:
  79     return 10 + 2 /* scale factor */;
  80   case Mips::LD_D:
  81   case Mips::ST_D:
  82     return 10 + 3 /* scale factor */;
  83   default:
  84     return 16;
  85   }
  86 }
  87
  88 /// Get the scale factor applied to the immediate in the given load/store.
  89 static inline unsigned getLoadStoreOffsetAlign(const unsigned Opcode) {
  90   switch (Opcode) {
  91   case Mips::LD_H:
  92   case Mips::ST_H:
  93     return 2;
  94   case Mips::LD_W:
  95   case Mips::ST_W:
  96     return 4;
  97   case Mips::LD_D:
  98   case Mips::ST_D:
  99     return 8;
 100   default:
 101     return 1;
 102   }
 103 }
 104
 105 void MipsSERegisterInfo::eliminateFI(MachineBasicBlock::iterator II,
 106                                      unsigned OpNo, int FrameIndex,
 107                                      uint64_t StackSize,
 108                                      int64_t SPOffset) const {
 109   MachineInstr &MI = *II;
 110   MachineFunction &MF = *MI.getParent()->getParent();
 111   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 112   MipsFunctionInfo *MipsFI = MF.getInfo<MipsFunctionInfo>();
 113
 114   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
 115   int MinCSFI = 0;
 116   int MaxCSFI = -1;
 117
 118   if (CSI.size()) {
 119     MinCSFI = CSI[0].getFrameIdx();
 120     MaxCSFI = CSI[CSI.size() - 1].getFrameIdx();
 121   }
 122
 123   bool EhDataRegFI = MipsFI->isEhDataRegFI(FrameIndex);
 124
 125   // The following stack frame objects are always referenced relative to $sp:
 126   //  1. Outgoing arguments.
 127   //  2. Pointer to dynamically allocated stack space.
 128   //  3. Locations for callee-saved registers.
 129   //  4. Locations for eh data registers.
 130   // Everything else is referenced relative to whatever register
 131   // getFrameRegister() returns.
 132   unsigned FrameReg;
 133
 134   if ((FrameIndex >= MinCSFI && FrameIndex <= MaxCSFI) || EhDataRegFI)
 135     FrameReg = Subtarget.isABI_N64() ? Mips::SP_64 : Mips::SP;
 136   else
 137     FrameReg = getFrameRegister(MF);
 138
 139   // Calculate final offset.
 140   // - There is no need to change the offset if the frame object is one of the
 141   //   following: an outgoing argument, pointer to a dynamically allocated
 142   //   stack space or a $gp restore location,
 143   // - If the frame object is any of the following, its offset must be adjusted
 144   //   by adding the size of the stack:
 145   //   incoming argument, callee-saved register location or local variable.
 146   bool IsKill = false;
 147   int64_t Offset;
 148
 149   Offset = SPOffset + (int64_t)StackSize;
 150   Offset += MI.getOperand(OpNo + 1).getImm();
 151
 152   DEBUG(errs() << "Offset     : " << Offset << "\n" << "<--------->\n");
 153
 154   if (!MI.isDebugValue()) {
 155     // Make sure Offset fits within the field available.
 156     // For MSA instructions, this is a 10-bit signed immediate (scaled by
 157     // element size), otherwise it is a 16-bit signed immediate.
 158     unsigned OffsetBitSize = getLoadStoreOffsetSizeInBits(MI.getOpcode());
 159     unsigned OffsetAlign = getLoadStoreOffsetAlign(MI.getOpcode());
 160
 161     if (OffsetBitSize < 16 && isInt<16>(Offset) &&
 162         (!isIntN(OffsetBitSize, Offset) ||
 163          OffsetToAlignment(Offset, OffsetAlign) != 0)) {
 164       // If we have an offset that needs to fit into a signed n-bit immediate
 165       // (where n < 16) and doesn't, but does fit into 16-bits then use an ADDiu
 166       MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
 167       DebugLoc DL = II->getDebugLoc();
 168       unsigned ADDiu = Subtarget.isABI_N64() ? Mips::DADDiu : Mips::ADDiu;
 169       const TargetRegisterClass *RC =
 170           Subtarget.isABI_N64() ? &Mips::GPR64RegClass : &Mips::GPR32RegClass;
 171       MachineRegisterInfo &RegInfo = MBB.getParent()->getRegInfo();
 172       unsigned Reg = RegInfo.createVirtualRegister(RC);
 173       const MipsSEInstrInfo &TII =
 174           *static_cast<const MipsSEInstrInfo *>(
 175               MBB.getParent()->getSubtarget().getInstrInfo());
 176       BuildMI(MBB, II, DL, TII.get(ADDiu), Reg).addReg(FrameReg).addImm(Offset);
 177
 178       FrameReg = Reg;
 179       Offset = 0;
 180       IsKill = true;
 181     } else if (!isInt<16>(Offset)) {
 182       // Otherwise split the offset into 16-bit pieces and add it in multiple
 183       // instructions.
 184       MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
 185       DebugLoc DL = II->getDebugLoc();
 186       unsigned ADDu = Subtarget.isABI_N64() ? Mips::DADDu : Mips::ADDu;
 187       unsigned NewImm = 0;
 188       const MipsSEInstrInfo &TII =
 189           *static_cast<const MipsSEInstrInfo *>(
 190               MBB.getParent()->getSubtarget().getInstrInfo());
 191       unsigned Reg = TII.loadImmediate(Offset, MBB, II, DL,
 192                                        OffsetBitSize == 16 ? &NewImm : nullptr);
 193       BuildMI(MBB, II, DL, TII.get(ADDu), Reg).addReg(FrameReg)
 194         .addReg(Reg, RegState::Kill);
 195
 196       FrameReg = Reg;
 197       Offset = SignExtend64<16>(NewImm);
 198       IsKill = true;
 199     }
 200   }
 201
 202   MI.getOperand(OpNo).ChangeToRegister(FrameReg, false, false, IsKill);
 203   MI.getOperand(OpNo + 1).ChangeToImmediate(Offset);
 204 }