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) const {
  86   SparcMachineFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<SparcMachineFunctionInfo>();
  87
  88   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
  89   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
  90   const SparcInstrInfo &TII =
  91       *static_cast<const SparcInstrInfo *>(MF.getSubtarget().getInstrInfo());
  92   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
  93   DebugLoc dl = MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc();
  94
  95   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo
  96   int NumBytes = (int) MFI->getStackSize();
  97
  98   unsigned SAVEri = SP::SAVEri;
  99   unsigned SAVErr = SP::SAVErr;
 100   if (FuncInfo->isLeafProc()) {
 101     if (NumBytes == 0)
 102       return;
 103     SAVEri = SP::ADDri;
 104     SAVErr = SP::ADDrr;
 105   }
 106   NumBytes =
 107       -MF.getTarget().getSubtarget<SparcSubtarget>().getAdjustedFrameSize(
 108           NumBytes);
 109   emitSPAdjustment(MF, MBB, MBBI, NumBytes, SAVErr, SAVEri);
 110
 111   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
 112   const MCRegisterInfo *MRI = MMI.getContext().getRegisterInfo();
 113   unsigned regFP = MRI->getDwarfRegNum(SP::I6, true);
 114
 115   // Emit ".cfi_def_cfa_register 30".
 116   unsigned CFIIndex =
 117       MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createDefCfaRegister(nullptr, regFP));
 118   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 119       .addCFIIndex(CFIIndex);
 120
 121   // Emit ".cfi_window_save".
 122   CFIIndex = MMI.addFrameInst(MCCFIInstruction::createWindowSave(nullptr));
 123   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 124       .addCFIIndex(CFIIndex);
 125
 126   unsigned regInRA = MRI->getDwarfRegNum(SP::I7, true);
 127   unsigned regOutRA = MRI->getDwarfRegNum(SP::O7, true);
 128   // Emit ".cfi_register 15, 31".
 129   CFIIndex = MMI.addFrameInst(
 130       MCCFIInstruction::createRegister(nullptr, regOutRA, regInRA));
 131   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
 132       .addCFIIndex(CFIIndex);
 133 }
 134
 135 void SparcFrameLowering::
 136 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 137                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 138   if (!hasReservedCallFrame(MF)) {
 139     MachineInstr &MI = *I;
 140     int Size = MI.getOperand(0).getImm();
 141     if (MI.getOpcode() == SP::ADJCALLSTACKDOWN)
 142       Size = -Size;
 143
 144     if (Size)
 145       emitSPAdjustment(MF, MBB, I, Size, SP::ADDrr, SP::ADDri);
 146   }
 147   MBB.erase(I);
 148 }
 149
 150
 151 void SparcFrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
 152                                   MachineBasicBlock &MBB) const {
 153   SparcMachineFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<SparcMachineFunctionInfo>();
 154   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.getLastNonDebugInstr();
 155   const SparcInstrInfo &TII =
 156       *static_cast<const SparcInstrInfo *>(MF.getSubtarget().getInstrInfo());
 157   DebugLoc dl = MBBI->getDebugLoc();
 158   assert(MBBI->getOpcode() == SP::RETL &&
 159          "Can only put epilog before 'retl' instruction!");
 160   if (!FuncInfo->isLeafProc()) {
 161     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(SP::RESTORErr), SP::G0).addReg(SP::G0)
 162       .addReg(SP::G0);
 163     return;
 164   }
 165   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 166
 167   int NumBytes = (int) MFI->getStackSize();
 168   if (NumBytes == 0)
 169     return;
 170
 171   NumBytes = MF.getTarget().getSubtarget<SparcSubtarget>().getAdjustedFrameSize(
 172       NumBytes);
 173   emitSPAdjustment(MF, MBB, MBBI, NumBytes, SP::ADDrr, SP::ADDri);
 174 }
 175
 176 bool SparcFrameLowering::hasReservedCallFrame(const MachineFunction &MF) const {
 177   // Reserve call frame if there are no variable sized objects on the stack.
 178   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
 179 }
 180
 181 // hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 182 // pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas or
 183 // if frame pointer elimination is disabled.
 184 bool SparcFrameLowering::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
 185   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 186   return MF.getTarget().Options.DisableFramePointerElim(MF) ||
 187     MFI->hasVarSizedObjects() || MFI->isFrameAddressTaken();
 188 }
 189
 190
 191 static bool LLVM_ATTRIBUTE_UNUSED verifyLeafProcRegUse(MachineRegisterInfo *MRI)
 192 {
 193
 194   for (unsigned reg = SP::I0; reg <= SP::I7; ++reg)
 195     if (MRI->isPhysRegUsed(reg))
 196       return false;
 197
 198   for (unsigned reg = SP::L0; reg <= SP::L7; ++reg)
 199     if (MRI->isPhysRegUsed(reg))
 200       return false;
 201
 202   return true;
 203 }
 204
 205 bool SparcFrameLowering::isLeafProc(MachineFunction &MF) const
 206 {
 207
 208   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
 209   MachineFrameInfo    *MFI = MF.getFrameInfo();
 210
 211   return !(MFI->hasCalls()              // has calls
 212            || MRI.isPhysRegUsed(SP::L0) // Too many registers needed
 213            || MRI.isPhysRegUsed(SP::O6) // %SP is used
 214            || hasFP(MF));               // need %FP
 215 }
 216
 217 void SparcFrameLowering::remapRegsForLeafProc(MachineFunction &MF) const {
 218
 219   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
 220
 221   // Remap %i[0-7] to %o[0-7].
 222   for (unsigned reg = SP::I0; reg <= SP::I7; ++reg) {
 223     if (!MRI.isPhysRegUsed(reg))
 224       continue;
 225     unsigned mapped_reg = (reg - SP::I0 + SP::O0);
 226     assert(!MRI.isPhysRegUsed(mapped_reg));
 227
 228     // Replace I register with O register.
 229     MRI.replaceRegWith(reg, mapped_reg);
 230
 231     // Mark the reg unused.
 232     MRI.setPhysRegUnused(reg);
 233   }
 234
 235   // Rewrite MBB's Live-ins.
 236   for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end();
 237        MBB != E; ++MBB) {
 238     for (unsigned reg = SP::I0; reg <= SP::I7; ++reg) {
 239       if (!MBB->isLiveIn(reg))
 240         continue;
 241       MBB->removeLiveIn(reg);
 242       MBB->addLiveIn(reg - SP::I0 + SP::O0);
 243     }
 244   }
 245
 246   assert(verifyLeafProcRegUse(&MRI));
 247 #ifdef XDEBUG
 248   MF.verify(0, "After LeafProc Remapping");
 249 #endif
 250 }
 251
 252 void SparcFrameLowering::processFunctionBeforeCalleeSavedScan
 253                   (MachineFunction &MF, RegScavenger *RS) const {
 254
 255   if (!DisableLeafProc && isLeafProc(MF)) {
 256     SparcMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SparcMachineFunctionInfo>();
 257     MFI->setLeafProc(true);
 258
 259     remapRegsForLeafProc(MF);
 260   }
 261
 262 }