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/Visibility.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 /// addPassesToEmitMachineCode - Add passes to the specified pass manager to get
  66 /// machine code emitted.  This uses a MachineCodeEmitter object to handle
  67 /// actually outputting the machine code and resolving things like the address
  68 /// of functions.  This method should returns true if machine code emission is
  69 /// not supported.
  70 ///
  71 bool PPCTargetMachine::addPassesToEmitMachineCode(FunctionPassManager &PM,
  72                                                   MachineCodeEmitter &MCE) {
  73   // Machine code emitter pass for PowerPC
  74   PM.add(new PPCCodeEmitter(*this, MCE));
  75   // Delete machine code for this function after emitting it
  76   PM.add(createMachineCodeDeleter());
  77   return false;
  78 }
  79
  80 #ifdef __APPLE__
  81 extern "C" void sys_icache_invalidate(const void *Addr, size_t len);
  82 #endif
  83
  84 bool PPCCodeEmitter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
  85   assert((MF.getTarget().getRelocationModel() != Reloc::Default ||
  86           MF.getTarget().getRelocationModel() != Reloc::Static) &&
  87          "JIT relocation model must be set to static or default!");
  88   do {
  89     MCE.startFunction(MF);
  90     for (MachineFunction::iterator BB = MF.begin(), E = MF.end(); BB != E; ++BB)
  91       emitBasicBlock(*BB);
  92   } while (MCE.finishFunction(MF));
  93
  94   return false;
  95 }
  96
  97 void PPCCodeEmitter::emitBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
  98   MCE.StartMachineBasicBlock(&MBB);
  99
 100   for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB.begin(), E = MBB.end(); I != E; ++I){
 101     MachineInstr &MI = *I;
 102     unsigned Opcode = MI.getOpcode();
 103     switch (MI.getOpcode()) {
 104     default:
 105       MCE.emitWordBE(getBinaryCodeForInstr(*I));
 106       break;
 107     case PPC::IMPLICIT_DEF_GPRC:
 108     case PPC::IMPLICIT_DEF_G8RC:
 109     case PPC::IMPLICIT_DEF_F8:
 110     case PPC::IMPLICIT_DEF_F4:
 111     case PPC::IMPLICIT_DEF_VRRC:
 112       break; // pseudo opcode, no side effects
 113     case PPC::MovePCtoLR:
 114       assert(0 && "CodeEmitter does not support MovePCtoLR instruction");
 115       break;
 116     }
 117   }
 118 }
 119
 120 int PPCCodeEmitter::getMachineOpValue(MachineInstr &MI, MachineOperand &MO) {
 121
 122   intptr_t rv = 0; // Return value; defaults to 0 for unhandled cases
 123                    // or things that get fixed up later by the JIT.
 124   if (MO.isRegister()) {
 125     rv = PPCRegisterInfo::getRegisterNumbering(MO.getReg());
 126
 127     // Special encoding for MTCRF and MFOCRF, which uses a bit mask for the
 128     // register, not the register number directly.
 129     if ((MI.getOpcode() == PPC::MTCRF || MI.getOpcode() == PPC::MFOCRF) &&
 130         (MO.getReg() >= PPC::CR0 && MO.getReg() <= PPC::CR7)) {
 131       rv = 0x80 >> rv;
 132     }
 133   } else if (MO.isImmediate()) {
 134     rv = MO.getImmedValue();
 135   } else if (MO.isGlobalAddress() || MO.isExternalSymbol()) {
 136     unsigned Reloc = 0;
 137     if (MI.getOpcode() == PPC::BL)
 138       Reloc = PPC::reloc_pcrel_bx;
 139     else {
 140       switch (MI.getOpcode()) {
 141       default: DEBUG(MI.dump()); assert(0 && "Unknown instruction for relocation!");
 142       case PPC::LIS:
 143       case PPC::LIS8:
 144       case PPC::ADDIS8:
 145         Reloc = PPC::reloc_absolute_high;       // Pointer to symbol
 146         break;
 147       case PPC::LI:
 148       case PPC::LI8:
 149       case PPC::LA:
 150       // Loads.
 151       case PPC::LBZ:
 152       case PPC::LHA:
 153       case PPC::LHZ:
 154       case PPC::LWZ:
 155       case PPC::LFS:
 156       case PPC::LFD:
 157       case PPC::LWZ8:
 158
 159       // Stores.
 160       case PPC::STB:
 161       case PPC::STH:
 162       case PPC::STW:
 163       case PPC::STFS:
 164       case PPC::STFD:
 165         Reloc = PPC::reloc_absolute_low;
 166         break;
 167
 168       case PPC::LWA:
 169       case PPC::LD:
 170       case PPC::STD:
 171       case PPC::STD_32:
 172         Reloc = PPC::reloc_absolute_low_ix;
 173         break;
 174       }
 175     }
 176     if (MO.isGlobalAddress())
 177       MCE.addRelocation(MachineRelocation::getGV(MCE.getCurrentPCOffset(),
 178                                           Reloc, MO.getGlobal(), 0));
 179     else
 180       MCE.addRelocation(MachineRelocation::getExtSym(MCE.getCurrentPCOffset(),
 181                                           Reloc, MO.getSymbolName(), 0));
 182   } else if (MO.isMachineBasicBlock()) {
 183     unsigned* CurrPC = (unsigned*)(intptr_t)MCE.getCurrentPCValue();
 184     TM.getJITInfo()->addBBRef(MO.getMachineBasicBlock(), (intptr_t)CurrPC);
 185   } else if (MO.isConstantPoolIndex() || MO.isJumpTableIndex()) {
 186     if (MO.isConstantPoolIndex())
 187       rv = MCE.getConstantPoolEntryAddress(MO.getConstantPoolIndex());
 188     else
 189       rv = MCE.getJumpTableEntryAddress(MO.getJumpTableIndex());
 190
 191     unsigned Opcode = MI.getOpcode();
 192     if (Opcode == PPC::LIS || Opcode == PPC::LIS8 ||
 193         Opcode == PPC::ADDIS || Opcode == PPC::ADDIS8) {
 194       // lis wants hi16(addr)
 195       if ((short)rv < 0) rv += 1 << 16;
 196       rv >>= 16;
 197     } else if (Opcode == PPC::LWZ || Opcode == PPC::LWZ8 ||
 198                Opcode == PPC::LA ||
 199                Opcode == PPC::LI  || Opcode == PPC::LI8 ||
 200                Opcode == PPC::LFS || Opcode == PPC::LFD) {
 201       // These load opcodes want lo16(addr)
 202       rv &= 0xffff;
 203     } else {
 204       MI.dump();
 205       assert(0 && "Unknown constant pool or jump table using instruction!");
 206     }
 207   } else {
 208     std::cerr << "ERROR: Unknown type of MachineOperand: " << MO << "\n";
 209     abort();
 210   }
 211
 212   return rv;
 213 }
 214
 215 #include "PPCGenCodeEmitter.inc"
 216