lib/Target/Sparc/SparcFrameLowering.cpp

   1 //===-- SparcFrameLowering.cpp - Sparc Frame 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 Sparc implementation of TargetFrameLowering class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "SparcFrameLowering.h"
  15 #include "SparcInstrInfo.h"
  16 #include "SparcMachineFunctionInfo.h"
  17 #include "SparcSubtarget.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  23 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  24 #include "llvm/IR/Function.h"
  25 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  27
  28 using namespace llvm;
  29
  30 static cl::opt<bool>
  31 DisableLeafProc("disable-sparc-leaf-proc",
  32                 cl::init(false),
  33                 cl::desc("Disable Sparc leaf procedure optimization."),
  34                 cl::Hidden);
  35
  36 SparcFrameLowering::SparcFrameLowering(const SparcSubtarget &ST)
  37     : TargetFrameLowering(TargetFrameLowering::StackGrowsDown,
  38                           ST.is64Bit() ? 16 : 8, 0, ST.is64Bit() ? 16 : 8) {}
  39
  40 void SparcFrameLowering::emitSPAdjustment(MachineFunction &MF,
  41                                           MachineBasicBlock &MBB,
  42                                           MachineBasicBlock::iterator MBBI,
  43                                           int NumBytes,
  44                                           unsigned ADDrr,
  45                                           unsigned ADDri) const {
  46
  47   DebugLoc dl = (MBBI != MBB.end()) ? MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc();
  48   const SparcInstrInfo &TII =
  49       *static_cast<const SparcInstrInfo *>(
  50           MF.getTarget().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
  51
  52   if (NumBytes >= -4096 && NumBytes < 4096) {
  53     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ADDri), SP::O6)
  54       .addReg(SP::O6).addImm(NumBytes);
  55     return;
  56   }
  57
  58   // Emit this the hard way.  This clobbers G1 which we always know is
  59   // available here.
  60   if (NumBytes >= 0) {
  61     // Emit nonnegative numbers with sethi + or.
  62     // sethi %hi(NumBytes), %g1
  63     // or %g1, %lo(NumBytes), %g1
  64     // add %sp, %g1, %sp
  65     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(SP::SETHIi), SP::G1)
  66       .addImm(HI22(NumBytes));
  67     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(SP::ORri), SP::G1)
  68       .addReg(SP::G1).addImm(LO10(NumBytes));
  69     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ADDrr), SP::O6)
  70       .addReg(SP::O6).addReg(SP::G1);
  71     return ;
  72   }
  73
  74   // Emit negative numbers with sethi + xor.
  75   // sethi %hix(NumBytes), %g1
  76   // xor %g1, %lox(NumBytes), %g1
  77   // add %sp, %g1, %sp
  78   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(SP::SETHIi), SP::G1)
  79     .addImm(HIX22(NumBytes));
  80   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(SP::XORri), SP::G1)
  81     .addReg(SP::G1).addImm(LOX10(NumBytes));
  82   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ADDrr), SP::O6)
  83     .addReg(SP::O6).addReg(SP::G1);
  84 }
  85
  86 void SparcFrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
  87   SparcMachineFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<SparcMachineFunctionInfo>();
  88
  89   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
  90   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
  91   const SparcInstrInfo &TII =
  92       *static_cast<const SparcInstrInfo *>(
  93           MF.getTarget().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
  94   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
  95   DebugLoc dl = MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc();
  96
  97   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo
  98   int NumBytes = (int) MFI->getStackSize();
  99
 100   unsigned SAVEri = SP::SAVEri;
 101   unsigned SAVErr = SP::SAVErr;
 102   if (FuncInfo->isLeafProc()) {
 103     if (NumBytes == 0)
 104       return;
 105     SAVEri = SP::ADDri;
 106     SAVErr = SP::ADDrr;
 107   }
 108   NumBytes =
 109       -MF.getTarget().getSubtarget<SparcSubtarget>().getAdjustedFrameSize(
 110           NumBytes);
 111   emitSPAdjustment(MF, MBB, MBBI, NumBytes, SAVErr, SAVEri);
 112
 113   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
 114   const MCRegisterInfo *MRI = MMI.getContext().getRegisterInfo();
 115   unsigned regFP = MRI->getDwarfRegNum(SP::I6, true);
 116
 117   // Emit ".cfi_def_cfa_register 30".
 118   unsigned CFIIndex =
 119       MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createDefCfaRegister(nullptr, regFP));
 120   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 121       .addCFIIndex(CFIIndex);
 122
 123   // Emit ".cfi_window_save".
 124   CFIIndex = MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createWindowSave(nullptr));
 125   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 126       .addCFIIndex(CFIIndex);
 127
 128   unsigned regInRA = MRI->getDwarfRegNum(SP::I7, true);
 129   unsigned regOutRA = MRI->getDwarfRegNum(SP::O7, true);
 130   // Emit ".cfi_register 15, 31".
 131   CFIIndex = MMI.addFrameInst(
 132       MCCFIInstruction::createRegister(nullptr, regOutRA, regInRA));
 133   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 134       .addCFIIndex(CFIIndex);
 135 }
 136
 137 void SparcFrameLowering::
 138 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 139                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 140   if (!hasReservedCallFrame(MF)) {
 141     MachineInstr &MI = *I;
 142     int Size = MI.getOperand(0).getImm();
 143     if (MI.getOpcode() == SP::ADJCALLSTACKDOWN)
 144       Size = -Size;
 145
 146     if (Size)
 147       emitSPAdjustment(MF, MBB, I, Size, SP::ADDrr, SP::ADDri);
 148   }
 149   MBB.erase(I);
 150 }
 151
 152
 153 void SparcFrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
 154                                   MachineBasicBlock &MBB) const {
 155   SparcMachineFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<SparcMachineFunctionInfo>();
 156   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.getLastNonDebugInstr();
 157   const SparcInstrInfo &TII =
 158       *static_cast<const SparcInstrInfo *>(
 159           MF.getTarget().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
 160   DebugLoc dl = MBBI->getDebugLoc();
 161   assert(MBBI->getOpcode() == SP::RETL &&
 162          "Can only put epilog before 'retl' instruction!");
 163   if (!FuncInfo->isLeafProc()) {
 164     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(SP::RESTORErr), SP::G0).addReg(SP::G0)
 165       .addReg(SP::G0);
 166     return;
 167   }
 168   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 169
 170   int NumBytes = (int) MFI->getStackSize();
 171   if (NumBytes == 0)
 172     return;
 173
 174   NumBytes = MF.getTarget().getSubtarget<SparcSubtarget>().getAdjustedFrameSize(
 175       NumBytes);
 176   emitSPAdjustment(MF, MBB, MBBI, NumBytes, SP::ADDrr, SP::ADDri);
 177 }
 178
 179 bool SparcFrameLowering::hasReservedCallFrame(const MachineFunction &MF) const {
 180   // Reserve call frame if there are no variable sized objects on the stack.
 181   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
 182 }
 183
 184 // hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 185 // pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas or
 186 // if frame pointer elimination is disabled.
 187 bool SparcFrameLowering::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
 188   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 189   return MF.getTarget().Options.DisableFramePointerElim(MF) ||
 190     MFI->hasVarSizedObjects() || MFI->isFrameAddressTaken();
 191 }
 192
 193
 194 static bool LLVM_ATTRIBUTE_UNUSED verifyLeafProcRegUse(MachineRegisterInfo *MRI)
 195 {
 196
 197   for (unsigned reg = SP::I0; reg <= SP::I7; ++reg)
 198     if (MRI->isPhysRegUsed(reg))
 199       return false;
 200
 201   for (unsigned reg = SP::L0; reg <= SP::L7; ++reg)
 202     if (MRI->isPhysRegUsed(reg))
 203       return false;
 204
 205   return true;
 206 }
 207
 208 bool SparcFrameLowering::isLeafProc(MachineFunction &MF) const
 209 {
 210
 211   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
 212   MachineFrameInfo    *MFI = MF.getFrameInfo();
 213
 214   return !(MFI->hasCalls()              // has calls
 215            || MRI.isPhysRegUsed(SP::L0) // Too many registers needed
 216            || MRI.isPhysRegUsed(SP::O6) // %SP is used
 217            || hasFP(MF));               // need %FP
 218 }
 219
 220 void SparcFrameLowering::remapRegsForLeafProc(MachineFunction &MF) const {
 221
 222   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
 223
 224   // Remap %i[0-7] to %o[0-7].
 225   for (unsigned reg = SP::I0; reg <= SP::I7; ++reg) {
 226     if (!MRI.isPhysRegUsed(reg))
 227       continue;
 228     unsigned mapped_reg = (reg - SP::I0 + SP::O0);
 229     assert(!MRI.isPhysRegUsed(mapped_reg));
 230
 231     // Replace I register with O register.
 232     MRI.replaceRegWith(reg, mapped_reg);
 233
 234     // Mark the reg unused.
 235     MRI.setPhysRegUnused(reg);
 236   }
 237
 238   // Rewrite MBB's Live-ins.
 239   for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end();
 240        MBB != E; ++MBB) {
 241     for (unsigned reg = SP::I0; reg <= SP::I7; ++reg) {
 242       if (!MBB->isLiveIn(reg))
 243         continue;
 244       MBB->removeLiveIn(reg);
 245       MBB->addLiveIn(reg - SP::I0 + SP::O0);
 246     }
 247   }
 248
 249   assert(verifyLeafProcRegUse(&MRI));
 250 #ifdef XDEBUG
 251   MF.verify(0, "After LeafProc Remapping");
 252 #endif
 253 }
 254
 255 void SparcFrameLowering::processFunctionBeforeCalleeSavedScan
 256                   (MachineFunction &MF, RegScavenger *RS) const {
 257
 258   if (!DisableLeafProc && isLeafProc(MF)) {
 259     SparcMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SparcMachineFunctionInfo>();
 260     MFI->setLeafProc(true);
 261
 262     remapRegsForLeafProc(MF);
 263   }
 264
 265 }