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 *>(MF.getSubtarget().getInstrInfo());
  50
  51   if (NumBytes >= -4096 && NumBytes < 4096) {
  52     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ADDri), SP::O6)
  53       .addReg(SP::O6).addImm(NumBytes);
  54     return;
  55   }
  56
  57   // Emit this the hard way.  This clobbers G1 which we always know is
  58   // available here.
  59   if (NumBytes >= 0) {
  60     // Emit nonnegative numbers with sethi + or.
  61     // sethi %hi(NumBytes), %g1
  62     // or %g1, %lo(NumBytes), %g1
  63     // add %sp, %g1, %sp
  64     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(SP::SETHIi), SP::G1)
  65       .addImm(HI22(NumBytes));
  66     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(SP::ORri), SP::G1)
  67       .addReg(SP::G1).addImm(LO10(NumBytes));
  68     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ADDrr), SP::O6)
  69       .addReg(SP::O6).addReg(SP::G1);
  70     return ;
  71   }
  72
  73   // Emit negative numbers with sethi + xor.
  74   // sethi %hix(NumBytes), %g1
  75   // xor %g1, %lox(NumBytes), %g1
  76   // add %sp, %g1, %sp
  77   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(SP::SETHIi), SP::G1)
  78     .addImm(HIX22(NumBytes));
  79   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(SP::XORri), SP::G1)
  80     .addReg(SP::G1).addImm(LOX10(NumBytes));
  81   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ADDrr), SP::O6)
  82     .addReg(SP::O6).addReg(SP::G1);
  83 }
  84
  85 void SparcFrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF,
  86                                       MachineBasicBlock &MBB) const {
  87   SparcMachineFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<SparcMachineFunctionInfo>();
  88
  89   assert(&MF.front() == &MBB && "Shrink-wrapping not yet supported");
  90   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
  91   const SparcInstrInfo &TII =
  92       *static_cast<const SparcInstrInfo *>(MF.getSubtarget().getInstrInfo());
  93   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
  94   DebugLoc dl = MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc();
  95
  96   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo
  97   int NumBytes = (int) MFI->getStackSize();
  98
  99   unsigned SAVEri = SP::SAVEri;
 100   unsigned SAVErr = SP::SAVErr;
 101   if (FuncInfo->isLeafProc()) {
 102     if (NumBytes == 0)
 103       return;
 104     SAVEri = SP::ADDri;
 105     SAVErr = SP::ADDrr;
 106   }
 107   NumBytes = -MF.getSubtarget<SparcSubtarget>().getAdjustedFrameSize(NumBytes);
 108   emitSPAdjustment(MF, MBB, MBBI, NumBytes, SAVErr, SAVEri);
 109
 110   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
 111   const MCRegisterInfo *MRI = MMI.getContext().getRegisterInfo();
 112   unsigned regFP = MRI->getDwarfRegNum(SP::I6, true);
 113
 114   // Emit ".cfi_def_cfa_register 30".
 115   unsigned CFIIndex =
 116       MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createDefCfaRegister(nullptr, regFP));
 117   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 118       .addCFIIndex(CFIIndex);
 119
 120   // Emit ".cfi_window_save".
 121   CFIIndex = MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createWindowSave(nullptr));
 122   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 123       .addCFIIndex(CFIIndex);
 124
 125   unsigned regInRA = MRI->getDwarfRegNum(SP::I7, true);
 126   unsigned regOutRA = MRI->getDwarfRegNum(SP::O7, true);
 127   // Emit ".cfi_register 15, 31".
 128   CFIIndex = MMI.addFrameInst(
 129       MCCFIInstruction::createRegister(nullptr, regOutRA, regInRA));
 130   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 131       .addCFIIndex(CFIIndex);
 132 }
 133
 134 void SparcFrameLowering::
 135 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 136                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 137   if (!hasReservedCallFrame(MF)) {
 138     MachineInstr &MI = *I;
 139     int Size = MI.getOperand(0).getImm();
 140     if (MI.getOpcode() == SP::ADJCALLSTACKDOWN)
 141       Size = -Size;
 142
 143     if (Size)
 144       emitSPAdjustment(MF, MBB, I, Size, SP::ADDrr, SP::ADDri);
 145   }
 146   MBB.erase(I);
 147 }
 148
 149
 150 void SparcFrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
 151                                   MachineBasicBlock &MBB) const {
 152   SparcMachineFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<SparcMachineFunctionInfo>();
 153   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.getLastNonDebugInstr();
 154   const SparcInstrInfo &TII =
 155       *static_cast<const SparcInstrInfo *>(MF.getSubtarget().getInstrInfo());
 156   DebugLoc dl = MBBI->getDebugLoc();
 157   assert(MBBI->getOpcode() == SP::RETL &&
 158          "Can only put epilog before 'retl' instruction!");
 159   if (!FuncInfo->isLeafProc()) {
 160     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(SP::RESTORErr), SP::G0).addReg(SP::G0)
 161       .addReg(SP::G0);
 162     return;
 163   }
 164   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 165
 166   int NumBytes = (int) MFI->getStackSize();
 167   if (NumBytes == 0)
 168     return;
 169
 170   NumBytes = MF.getSubtarget<SparcSubtarget>().getAdjustedFrameSize(NumBytes);
 171   emitSPAdjustment(MF, MBB, MBBI, NumBytes, SP::ADDrr, SP::ADDri);
 172 }
 173
 174 bool SparcFrameLowering::hasReservedCallFrame(const MachineFunction &MF) const {
 175   // Reserve call frame if there are no variable sized objects on the stack.
 176   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
 177 }
 178
 179 // hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 180 // pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas or
 181 // if frame pointer elimination is disabled.
 182 bool SparcFrameLowering::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
 183   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 184   return MF.getTarget().Options.DisableFramePointerElim(MF) ||
 185     MFI->hasVarSizedObjects() || MFI->isFrameAddressTaken();
 186 }
 187
 188
 189 static bool LLVM_ATTRIBUTE_UNUSED verifyLeafProcRegUse(MachineRegisterInfo *MRI)
 190 {
 191
 192   for (unsigned reg = SP::I0; reg <= SP::I7; ++reg)
 193     if (!MRI->reg_nodbg_empty(reg))
 194       return false;
 195
 196   for (unsigned reg = SP::L0; reg <= SP::L7; ++reg)
 197     if (!MRI->reg_nodbg_empty(reg))
 198       return false;
 199
 200   return true;
 201 }
 202
 203 bool SparcFrameLowering::isLeafProc(MachineFunction &MF) const
 204 {
 205
 206   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
 207   MachineFrameInfo    *MFI = MF.getFrameInfo();
 208
 209   return !(MFI->hasCalls()                 // has calls
 210            || !MRI.reg_nodbg_empty(SP::L0) // Too many registers needed
 211            || !MRI.reg_nodbg_empty(SP::O6) // %SP is used
 212            || hasFP(MF));                  // need %FP
 213 }
 214
 215 void SparcFrameLowering::remapRegsForLeafProc(MachineFunction &MF) const {
 216
 217   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
 218
 219   // Remap %i[0-7] to %o[0-7].
 220   for (unsigned reg = SP::I0; reg <= SP::I7; ++reg) {
 221     if (MRI.reg_nodbg_empty(reg))
 222       continue;
 223     unsigned mapped_reg = (reg - SP::I0 + SP::O0);
 224     assert(MRI.reg_nodbg_empty(mapped_reg));
 225
 226     // Replace I register with O register.
 227     MRI.replaceRegWith(reg, mapped_reg);
 228   }
 229
 230   // Rewrite MBB's Live-ins.
 231   for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end();
 232        MBB != E; ++MBB) {
 233     for (unsigned reg = SP::I0; reg <= SP::I7; ++reg) {
 234       if (!MBB->isLiveIn(reg))
 235         continue;
 236       MBB->removeLiveIn(reg);
 237       MBB->addLiveIn(reg - SP::I0 + SP::O0);
 238     }
 239   }
 240
 241   assert(verifyLeafProcRegUse(&MRI));
 242 #ifdef XDEBUG
 243   MF.verify(0, "After LeafProc Remapping");
 244 #endif
 245 }
 246
 247 void SparcFrameLowering::determineCalleeSaves(MachineFunction &MF,
 248                                               BitVector &SavedRegs,
 249                                               RegScavenger *RS) const {
 250   TargetFrameLowering::determineCalleeSaves(MF, SavedRegs, RS);
 251   if (!DisableLeafProc && isLeafProc(MF)) {
 252     SparcMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SparcMachineFunctionInfo>();
 253     MFI->setLeafProc(true);
 254
 255     remapRegsForLeafProc(MF);
 256   }
 257
 258 }