lib/Target/PowerPC/PPCCodeEmitter.cpp

   1 //===-- PPCCodeEmitter.cpp - JIT Code Emitter for PowerPC32 -------*- C++ -*-=//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the PowerPC 32-bit CodeEmitter and associated machinery to
  11 // JIT-compile bytecode to native PowerPC.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "PPCTargetMachine.h"
  16 #include "PPCRelocations.h"
  17 #include "PPC.h"
  18 #include "llvm/Module.h"
  19 #include "llvm/PassManager.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  24 #include "llvm/Support/Debug.h"
  25 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  27 #include <iostream>
  28 using namespace llvm;
  29
  30 namespace {
  31   class VISIBILITY_HIDDEN PPCCodeEmitter : public MachineFunctionPass {
  32     TargetMachine &TM;
  33     MachineCodeEmitter &MCE;
  34
  35     /// getMachineOpValue - evaluates the MachineOperand of a given MachineInstr
  36     ///
  37     int getMachineOpValue(MachineInstr &MI, MachineOperand &MO);
  38
  39   public:
  40     PPCCodeEmitter(TargetMachine &T, MachineCodeEmitter &M)
  41       : TM(T), MCE(M) {}
  42
  43     const char *getPassName() const { return "PowerPC Machine Code Emitter"; }
  44
  45     /// runOnMachineFunction - emits the given MachineFunction to memory
  46     ///
  47     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
  48
  49     /// emitBasicBlock - emits the given MachineBasicBlock to memory
  50     ///
  51     void emitBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB);
  52
  53     /// getValueBit - return the particular bit of Val
  54     ///
  55     unsigned getValueBit(int64_t Val, unsigned bit) { return (Val >> bit) & 1; }
  56
  57     /// getBinaryCodeForInstr - This function, generated by the
  58     /// CodeEmitterGenerator using TableGen, produces the binary encoding for
  59     /// machine instructions.
  60     ///
  61     unsigned getBinaryCodeForInstr(MachineInstr &MI);
  62   };
  63 }
  64
  65 /// createPPCCodeEmitterPass - Return a pass that emits the collected PPC code
  66 /// to the specified MCE object.
  67 FunctionPass *llvm::createPPCCodeEmitterPass(PPCTargetMachine &TM,
  68                                              MachineCodeEmitter &MCE) {
  69   return new PPCCodeEmitter(TM, MCE);
  70 }
  71
  72 #ifdef __APPLE__
  73 extern "C" void sys_icache_invalidate(const void *Addr, size_t len);
  74 #endif
  75
  76 bool PPCCodeEmitter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
  77   assert((MF.getTarget().getRelocationModel() != Reloc::Default ||
  78           MF.getTarget().getRelocationModel() != Reloc::Static) &&
  79          "JIT relocation model must be set to static or default!");
  80   do {
  81     MCE.startFunction(MF);
  82     for (MachineFunction::iterator BB = MF.begin(), E = MF.end(); BB != E; ++BB)
  83       emitBasicBlock(*BB);
  84   } while (MCE.finishFunction(MF));
  85
  86   return false;
  87 }
  88
  89 void PPCCodeEmitter::emitBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
  90   MCE.StartMachineBasicBlock(&MBB);
  91
  92   for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB.begin(), E = MBB.end(); I != E; ++I){
  93     MachineInstr &MI = *I;
  94     switch (MI.getOpcode()) {
  95     default:
  96       MCE.emitWordBE(getBinaryCodeForInstr(*I));
  97       break;
  98     case PPC::IMPLICIT_DEF_GPRC:
  99     case PPC::IMPLICIT_DEF_G8RC:
 100     case PPC::IMPLICIT_DEF_F8:
 101     case PPC::IMPLICIT_DEF_F4:
 102     case PPC::IMPLICIT_DEF_VRRC:
 103       break; // pseudo opcode, no side effects
 104     case PPC::MovePCtoLR:
 105       assert(0 && "CodeEmitter does not support MovePCtoLR instruction");
 106       break;
 107     }
 108   }
 109 }
 110
 111 int PPCCodeEmitter::getMachineOpValue(MachineInstr &MI, MachineOperand &MO) {
 112
 113   intptr_t rv = 0; // Return value; defaults to 0 for unhandled cases
 114                    // or things that get fixed up later by the JIT.
 115   if (MO.isRegister()) {
 116     rv = PPCRegisterInfo::getRegisterNumbering(MO.getReg());
 117
 118     // Special encoding for MTCRF and MFOCRF, which uses a bit mask for the
 119     // register, not the register number directly.
 120     if ((MI.getOpcode() == PPC::MTCRF || MI.getOpcode() == PPC::MFOCRF) &&
 121         (MO.getReg() >= PPC::CR0 && MO.getReg() <= PPC::CR7)) {
 122       rv = 0x80 >> rv;
 123     }
 124   } else if (MO.isImmediate()) {
 125     rv = MO.getImmedValue();
 126   } else if (MO.isGlobalAddress() || MO.isExternalSymbol() ||
 127              MO.isConstantPoolIndex() || MO.isJumpTableIndex()) {
 128     unsigned Reloc = 0;
 129     if (MI.getOpcode() == PPC::BL)
 130       Reloc = PPC::reloc_pcrel_bx;
 131     else {
 132       switch (MI.getOpcode()) {
 133       default: DEBUG(MI.dump()); assert(0 && "Unknown instruction for relocation!");
 134       case PPC::LIS:
 135       case PPC::LIS8:
 136       case PPC::ADDIS:
 137       case PPC::ADDIS8:
 138         Reloc = PPC::reloc_absolute_high;       // Pointer to symbol
 139         break;
 140       case PPC::LI:
 141       case PPC::LI8:
 142       case PPC::LA:
 143       // Loads.
 144       case PPC::LBZ:
 145       case PPC::LHA:
 146       case PPC::LHZ:
 147       case PPC::LWZ:
 148       case PPC::LFS:
 149       case PPC::LFD:
 150       case PPC::LWZ8:
 151
 152       // Stores.
 153       case PPC::STB:
 154       case PPC::STH:
 155       case PPC::STW:
 156       case PPC::STFS:
 157       case PPC::STFD:
 158         Reloc = PPC::reloc_absolute_low;
 159         break;
 160
 161       case PPC::LWA:
 162       case PPC::LD:
 163       case PPC::STD:
 164       case PPC::STD_32:
 165         Reloc = PPC::reloc_absolute_low_ix;
 166         break;
 167       }
 168     }
 169     if (MO.isGlobalAddress())
 170       MCE.addRelocation(MachineRelocation::getGV(MCE.getCurrentPCOffset(),
 171                                           Reloc, MO.getGlobal(), 0));
 172     else if (MO.isExternalSymbol())
 173       MCE.addRelocation(MachineRelocation::getExtSym(MCE.getCurrentPCOffset(),
 174                                           Reloc, MO.getSymbolName(), 0));
 175     else if (MO.isConstantPoolIndex())
 176       MCE.addRelocation(MachineRelocation::getConstPool(
 177                                           MCE.getCurrentPCOffset(),
 178                                           Reloc, MO.getConstantPoolIndex(), 0));
 179     else // isJumpTableIndex
 180       MCE.addRelocation(MachineRelocation::getJumpTable(
 181                                           MCE.getCurrentPCOffset(),
 182                                           Reloc, MO.getJumpTableIndex(), 0));
 183   } else if (MO.isMachineBasicBlock()) {
 184     unsigned Reloc = 0;
 185     unsigned Opcode = MI.getOpcode();
 186     if (Opcode == PPC::B || Opcode == PPC::BL || Opcode == PPC::BLA)
 187       Reloc = PPC::reloc_pcrel_bx;
 188     else
 189       // BLT,BLE,BEQ,BGE,BGT,BNE, or other bcx instruction
 190       Reloc = PPC::reloc_pcrel_bcx;
 191     MCE.addRelocation(MachineRelocation::getBB(MCE.getCurrentPCOffset(),
 192                                                Reloc,
 193                                                MO.getMachineBasicBlock()));
 194   } else {
 195     std::cerr << "ERROR: Unknown type of MachineOperand: " << MO << "\n";
 196     abort();
 197   }
 198
 199   return rv;
 200 }
 201
 202 #include "PPCGenCodeEmitter.inc"
 203