[X86, Win64] Use a frame pointer if pushf is emitted
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86FrameLowering.cpp
1 //===-- X86FrameLowering.cpp - X86 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 X86 implementation of TargetFrameLowering class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "X86FrameLowering.h"
15 #include "X86InstrBuilder.h"
16 #include "X86InstrInfo.h"
17 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
18 #include "X86Subtarget.h"
19 #include "X86TargetMachine.h"
20 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
21 #include "llvm/Analysis/EHPersonalities.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
24 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
25 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
26 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
27 #include "llvm/CodeGen/WinEHFuncInfo.h"
28 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
29 #include "llvm/IR/Function.h"
30 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
31 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
32 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
33 #include "llvm/Support/Debug.h"
34 #include <cstdlib>
35
36 using namespace llvm;
37
38 X86FrameLowering::X86FrameLowering(const X86Subtarget &STI,
39                                    unsigned StackAlignOverride)
40     : TargetFrameLowering(StackGrowsDown, StackAlignOverride,
41                           STI.is64Bit() ? -8 : -4),
42       STI(STI), TII(*STI.getInstrInfo()), TRI(STI.getRegisterInfo()) {
43   // Cache a bunch of frame-related predicates for this subtarget.
44   SlotSize = TRI->getSlotSize();
45   Is64Bit = STI.is64Bit();
46   IsLP64 = STI.isTarget64BitLP64();
47   // standard x86_64 and NaCl use 64-bit frame/stack pointers, x32 - 32-bit.
48   Uses64BitFramePtr = STI.isTarget64BitLP64() || STI.isTargetNaCl64();
49   StackPtr = TRI->getStackRegister();
50 }
51
52 bool X86FrameLowering::hasReservedCallFrame(const MachineFunction &MF) const {
53   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects() &&
54          !MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getHasPushSequences();
55 }
56
57 /// canSimplifyCallFramePseudos - If there is a reserved call frame, the
58 /// call frame pseudos can be simplified.  Having a FP, as in the default
59 /// implementation, is not sufficient here since we can't always use it.
60 /// Use a more nuanced condition.
61 bool
62 X86FrameLowering::canSimplifyCallFramePseudos(const MachineFunction &MF) const {
63   return hasReservedCallFrame(MF) ||
64          (hasFP(MF) && !TRI->needsStackRealignment(MF)) ||
65          TRI->hasBasePointer(MF);
66 }
67
68 // needsFrameIndexResolution - Do we need to perform FI resolution for
69 // this function. Normally, this is required only when the function
70 // has any stack objects. However, FI resolution actually has another job,
71 // not apparent from the title - it resolves callframesetup/destroy 
72 // that were not simplified earlier.
73 // So, this is required for x86 functions that have push sequences even
74 // when there are no stack objects.
75 bool
76 X86FrameLowering::needsFrameIndexResolution(const MachineFunction &MF) const {
77   return MF.getFrameInfo()->hasStackObjects() ||
78          MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getHasPushSequences();
79 }
80
81 /// usesTheStack - This function checks if any of the users of EFLAGS
82 /// copies the EFLAGS. We know that the code that lowers COPY of EFLAGS has
83 /// to use the stack, and if we don't adjust the stack we clobber the first
84 /// frame index.
85 /// See X86InstrInfo::copyPhysReg.
86 static bool usesTheStack(const MachineFunction &MF) {
87   const MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
88
89   // Conservativley assume that inline assembly might use the stack.
90   if (MF.hasInlineAsm())
91     return true;
92
93   return any_of(MRI.reg_instructions(X86::EFLAGS),
94                 [](const MachineInstr &RI) { return RI.isCopy(); });
95 }
96
97 static bool doesStackUseImplyFP(const MachineFunction &MF) {
98   bool IsWin64Prologue = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
99   return IsWin64Prologue && usesTheStack(MF);
100 }
101
102 /// hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
103 /// pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas
104 /// or if frame pointer elimination is disabled.
105 bool X86FrameLowering::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
106   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
107   const MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
108
109   return (MF.getTarget().Options.DisableFramePointerElim(MF) ||
110           TRI->needsStackRealignment(MF) ||
111           MFI->hasVarSizedObjects() ||
112           MFI->isFrameAddressTaken() || MFI->hasOpaqueSPAdjustment() ||
113           MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getForceFramePointer() ||
114           MMI.callsUnwindInit() || MMI.hasEHFunclets() || MMI.callsEHReturn() ||
115           MFI->hasStackMap() || MFI->hasPatchPoint() ||
116           doesStackUseImplyFP(MF));
117 }
118
119 static unsigned getSUBriOpcode(unsigned IsLP64, int64_t Imm) {
120   if (IsLP64) {
121     if (isInt<8>(Imm))
122       return X86::SUB64ri8;
123     return X86::SUB64ri32;
124   } else {
125     if (isInt<8>(Imm))
126       return X86::SUB32ri8;
127     return X86::SUB32ri;
128   }
129 }
130
131 static unsigned getADDriOpcode(unsigned IsLP64, int64_t Imm) {
132   if (IsLP64) {
133     if (isInt<8>(Imm))
134       return X86::ADD64ri8;
135     return X86::ADD64ri32;
136   } else {
137     if (isInt<8>(Imm))
138       return X86::ADD32ri8;
139     return X86::ADD32ri;
140   }
141 }
142
143 static unsigned getSUBrrOpcode(unsigned isLP64) {
144   return isLP64 ? X86::SUB64rr : X86::SUB32rr;
145 }
146
147 static unsigned getADDrrOpcode(unsigned isLP64) {
148   return isLP64 ? X86::ADD64rr : X86::ADD32rr;
149 }
150
151 static unsigned getANDriOpcode(bool IsLP64, int64_t Imm) {
152   if (IsLP64) {
153     if (isInt<8>(Imm))
154       return X86::AND64ri8;
155     return X86::AND64ri32;
156   }
157   if (isInt<8>(Imm))
158     return X86::AND32ri8;
159   return X86::AND32ri;
160 }
161
162 static unsigned getLEArOpcode(unsigned IsLP64) {
163   return IsLP64 ? X86::LEA64r : X86::LEA32r;
164 }
165
166 /// findDeadCallerSavedReg - Return a caller-saved register that isn't live
167 /// when it reaches the "return" instruction. We can then pop a stack object
168 /// to this register without worry about clobbering it.
169 static unsigned findDeadCallerSavedReg(MachineBasicBlock &MBB,
170                                        MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
171                                        const X86RegisterInfo *TRI,
172                                        bool Is64Bit) {
173   const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
174   const Function *F = MF->getFunction();
175   if (!F || MF->getMMI().callsEHReturn())
176     return 0;
177
178   const TargetRegisterClass &AvailableRegs = *TRI->getGPRsForTailCall(*MF);
179
180   unsigned Opc = MBBI->getOpcode();
181   switch (Opc) {
182   default: return 0;
183   case X86::RETL:
184   case X86::RETQ:
185   case X86::RETIL:
186   case X86::RETIQ:
187   case X86::TCRETURNdi:
188   case X86::TCRETURNri:
189   case X86::TCRETURNmi:
190   case X86::TCRETURNdi64:
191   case X86::TCRETURNri64:
192   case X86::TCRETURNmi64:
193   case X86::EH_RETURN:
194   case X86::EH_RETURN64: {
195     SmallSet<uint16_t, 8> Uses;
196     for (unsigned i = 0, e = MBBI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
197       MachineOperand &MO = MBBI->getOperand(i);
198       if (!MO.isReg() || MO.isDef())
199         continue;
200       unsigned Reg = MO.getReg();
201       if (!Reg)
202         continue;
203       for (MCRegAliasIterator AI(Reg, TRI, true); AI.isValid(); ++AI)
204         Uses.insert(*AI);
205     }
206
207     for (auto CS : AvailableRegs)
208       if (!Uses.count(CS) && CS != X86::RIP)
209         return CS;
210   }
211   }
212
213   return 0;
214 }
215
216 static bool isEAXLiveIn(MachineFunction &MF) {
217   for (MachineRegisterInfo::livein_iterator II = MF.getRegInfo().livein_begin(),
218        EE = MF.getRegInfo().livein_end(); II != EE; ++II) {
219     unsigned Reg = II->first;
220
221     if (Reg == X86::RAX || Reg == X86::EAX || Reg == X86::AX ||
222         Reg == X86::AH || Reg == X86::AL)
223       return true;
224   }
225
226   return false;
227 }
228
229 /// Check if the flags need to be preserved before the terminators.
230 /// This would be the case, if the eflags is live-in of the region
231 /// composed by the terminators or live-out of that region, without
232 /// being defined by a terminator.
233 static bool
234 flagsNeedToBePreservedBeforeTheTerminators(const MachineBasicBlock &MBB) {
235   for (const MachineInstr &MI : MBB.terminators()) {
236     bool BreakNext = false;
237     for (const MachineOperand &MO : MI.operands()) {
238       if (!MO.isReg())
239         continue;
240       unsigned Reg = MO.getReg();
241       if (Reg != X86::EFLAGS)
242         continue;
243
244       // This terminator needs an eflags that is not defined
245       // by a previous another terminator:
246       // EFLAGS is live-in of the region composed by the terminators.
247       if (!MO.isDef())
248         return true;
249       // This terminator defines the eflags, i.e., we don't need to preserve it.
250       // However, we still need to check this specific terminator does not
251       // read a live-in value.
252       BreakNext = true;
253     }
254     // We found a definition of the eflags, no need to preserve them.
255     if (BreakNext)
256       return false;
257   }
258
259   // None of the terminators use or define the eflags.
260   // Check if they are live-out, that would imply we need to preserve them.
261   for (const MachineBasicBlock *Succ : MBB.successors())
262     if (Succ->isLiveIn(X86::EFLAGS))
263       return true;
264
265   return false;
266 }
267
268 /// emitSPUpdate - Emit a series of instructions to increment / decrement the
269 /// stack pointer by a constant value.
270 void X86FrameLowering::emitSPUpdate(MachineBasicBlock &MBB,
271                                     MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
272                                     int64_t NumBytes, bool InEpilogue) const {
273   bool isSub = NumBytes < 0;
274   uint64_t Offset = isSub ? -NumBytes : NumBytes;
275
276   uint64_t Chunk = (1LL << 31) - 1;
277   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MBBI);
278
279   while (Offset) {
280     if (Offset > Chunk) {
281       // Rather than emit a long series of instructions for large offsets,
282       // load the offset into a register and do one sub/add
283       unsigned Reg = 0;
284
285       if (isSub && !isEAXLiveIn(*MBB.getParent()))
286         Reg = (unsigned)(Is64Bit ? X86::RAX : X86::EAX);
287       else
288         Reg = findDeadCallerSavedReg(MBB, MBBI, TRI, Is64Bit);
289
290       if (Reg) {
291         unsigned Opc = Is64Bit ? X86::MOV64ri : X86::MOV32ri;
292         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), Reg)
293           .addImm(Offset);
294         Opc = isSub
295           ? getSUBrrOpcode(Is64Bit)
296           : getADDrrOpcode(Is64Bit);
297         MachineInstr *MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
298           .addReg(StackPtr)
299           .addReg(Reg);
300         MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
301         Offset = 0;
302         continue;
303       }
304     }
305
306     uint64_t ThisVal = std::min(Offset, Chunk);
307     if (ThisVal == (Is64Bit ? 8 : 4)) {
308       // Use push / pop instead.
309       unsigned Reg = isSub
310         ? (unsigned)(Is64Bit ? X86::RAX : X86::EAX)
311         : findDeadCallerSavedReg(MBB, MBBI, TRI, Is64Bit);
312       if (Reg) {
313         unsigned Opc = isSub
314           ? (Is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r)
315           : (Is64Bit ? X86::POP64r  : X86::POP32r);
316         MachineInstr *MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc))
317           .addReg(Reg, getDefRegState(!isSub) | getUndefRegState(isSub));
318         if (isSub)
319           MI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
320         else
321           MI->setFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
322         Offset -= ThisVal;
323         continue;
324       }
325     }
326
327     MachineInstrBuilder MI = BuildStackAdjustment(
328         MBB, MBBI, DL, isSub ? -ThisVal : ThisVal, InEpilogue);
329     if (isSub)
330       MI.setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
331     else
332       MI.setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
333
334     Offset -= ThisVal;
335   }
336 }
337
338 MachineInstrBuilder X86FrameLowering::BuildStackAdjustment(
339     MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL,
340     int64_t Offset, bool InEpilogue) const {
341   assert(Offset != 0 && "zero offset stack adjustment requested");
342
343   // On Atom, using LEA to adjust SP is preferred, but using it in the epilogue
344   // is tricky.
345   bool UseLEA;
346   if (!InEpilogue) {
347     // Check if inserting the prologue at the beginning
348     // of MBB would require to use LEA operations.
349     // We need to use LEA operations if EFLAGS is live in, because
350     // it means an instruction will read it before it gets defined.
351     UseLEA = STI.useLeaForSP() || MBB.isLiveIn(X86::EFLAGS);
352   } else {
353     // If we can use LEA for SP but we shouldn't, check that none
354     // of the terminators uses the eflags. Otherwise we will insert
355     // a ADD that will redefine the eflags and break the condition.
356     // Alternatively, we could move the ADD, but this may not be possible
357     // and is an optimization anyway.
358     UseLEA = canUseLEAForSPInEpilogue(*MBB.getParent());
359     if (UseLEA && !STI.useLeaForSP())
360       UseLEA = flagsNeedToBePreservedBeforeTheTerminators(MBB);
361     // If that assert breaks, that means we do not do the right thing
362     // in canUseAsEpilogue.
363     assert((UseLEA || !flagsNeedToBePreservedBeforeTheTerminators(MBB)) &&
364            "We shouldn't have allowed this insertion point");
365   }
366
367   MachineInstrBuilder MI;
368   if (UseLEA) {
369     MI = addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL,
370                               TII.get(getLEArOpcode(Uses64BitFramePtr)),
371                               StackPtr),
372                       StackPtr, false, Offset);
373   } else {
374     bool IsSub = Offset < 0;
375     uint64_t AbsOffset = IsSub ? -Offset : Offset;
376     unsigned Opc = IsSub ? getSUBriOpcode(Uses64BitFramePtr, AbsOffset)
377                          : getADDriOpcode(Uses64BitFramePtr, AbsOffset);
378     MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
379              .addReg(StackPtr)
380              .addImm(AbsOffset);
381     MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
382   }
383   return MI;
384 }
385
386 int X86FrameLowering::mergeSPUpdates(MachineBasicBlock &MBB,
387                                      MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
388                                      bool doMergeWithPrevious) const {
389   if ((doMergeWithPrevious && MBBI == MBB.begin()) ||
390       (!doMergeWithPrevious && MBBI == MBB.end()))
391     return 0;
392
393   MachineBasicBlock::iterator PI = doMergeWithPrevious ? std::prev(MBBI) : MBBI;
394   MachineBasicBlock::iterator NI = doMergeWithPrevious ? nullptr
395                                                        : std::next(MBBI);
396   unsigned Opc = PI->getOpcode();
397   int Offset = 0;
398
399   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
400        Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8 ||
401        Opc == X86::LEA32r || Opc == X86::LEA64_32r) &&
402       PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr){
403     Offset += PI->getOperand(2).getImm();
404     MBB.erase(PI);
405     if (!doMergeWithPrevious) MBBI = NI;
406   } else if ((Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
407               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) &&
408              PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
409     Offset -= PI->getOperand(2).getImm();
410     MBB.erase(PI);
411     if (!doMergeWithPrevious) MBBI = NI;
412   }
413
414   return Offset;
415 }
416
417 void X86FrameLowering::BuildCFI(MachineBasicBlock &MBB,
418                                 MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL,
419                                 MCCFIInstruction CFIInst) const {
420   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
421   unsigned CFIIndex = MF.getMMI().addFrameInst(CFIInst);
422   BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
423       .addCFIIndex(CFIIndex);
424 }
425
426 void
427 X86FrameLowering::emitCalleeSavedFrameMoves(MachineBasicBlock &MBB,
428                                             MachineBasicBlock::iterator MBBI,
429                                             DebugLoc DL) const {
430   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
431   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
432   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
433   const MCRegisterInfo *MRI = MMI.getContext().getRegisterInfo();
434
435   // Add callee saved registers to move list.
436   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
437   if (CSI.empty()) return;
438
439   // Calculate offsets.
440   for (std::vector<CalleeSavedInfo>::const_iterator
441          I = CSI.begin(), E = CSI.end(); I != E; ++I) {
442     int64_t Offset = MFI->getObjectOffset(I->getFrameIdx());
443     unsigned Reg = I->getReg();
444
445     unsigned DwarfReg = MRI->getDwarfRegNum(Reg, true);
446     BuildCFI(MBB, MBBI, DL,
447              MCCFIInstruction::createOffset(nullptr, DwarfReg, Offset));
448   }
449 }
450
451 MachineInstr *X86FrameLowering::emitStackProbe(MachineFunction &MF,
452                                                MachineBasicBlock &MBB,
453                                                MachineBasicBlock::iterator MBBI,
454                                                DebugLoc DL,
455                                                bool InProlog) const {
456   const X86Subtarget &STI = MF.getSubtarget<X86Subtarget>();
457   if (STI.isTargetWindowsCoreCLR()) {
458     if (InProlog) {
459       return emitStackProbeInlineStub(MF, MBB, MBBI, DL, true);
460     } else {
461       return emitStackProbeInline(MF, MBB, MBBI, DL, false);
462     }
463   } else {
464     return emitStackProbeCall(MF, MBB, MBBI, DL, InProlog);
465   }
466 }
467
468 void X86FrameLowering::inlineStackProbe(MachineFunction &MF,
469                                         MachineBasicBlock &PrologMBB) const {
470   const StringRef ChkStkStubSymbol = "__chkstk_stub";
471   MachineInstr *ChkStkStub = nullptr;
472
473   for (MachineInstr &MI : PrologMBB) {
474     if (MI.isCall() && MI.getOperand(0).isSymbol() &&
475         ChkStkStubSymbol == MI.getOperand(0).getSymbolName()) {
476       ChkStkStub = &MI;
477       break;
478     }
479   }
480
481   if (ChkStkStub != nullptr) {
482     MachineBasicBlock::iterator MBBI = std::next(ChkStkStub->getIterator());
483     assert(std::prev(MBBI).operator==(ChkStkStub) &&
484       "MBBI expected after __chkstk_stub.");
485     DebugLoc DL = PrologMBB.findDebugLoc(MBBI);
486     emitStackProbeInline(MF, PrologMBB, MBBI, DL, true);
487     ChkStkStub->eraseFromParent();
488   }
489 }
490
491 MachineInstr *X86FrameLowering::emitStackProbeInline(
492   MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
493   MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, bool InProlog) const {
494   const X86Subtarget &STI = MF.getSubtarget<X86Subtarget>();
495   assert(STI.is64Bit() && "different expansion needed for 32 bit");
496   assert(STI.isTargetWindowsCoreCLR() && "custom expansion expects CoreCLR");
497   const TargetInstrInfo &TII = *STI.getInstrInfo();
498   const BasicBlock *LLVM_BB = MBB.getBasicBlock();
499
500   // RAX contains the number of bytes of desired stack adjustment.
501   // The handling here assumes this value has already been updated so as to
502   // maintain stack alignment.
503   //
504   // We need to exit with RSP modified by this amount and execute suitable
505   // page touches to notify the OS that we're growing the stack responsibly.
506   // All stack probing must be done without modifying RSP.
507   //
508   // MBB:
509   //    SizeReg = RAX;
510   //    ZeroReg = 0
511   //    CopyReg = RSP
512   //    Flags, TestReg = CopyReg - SizeReg
513   //    FinalReg = !Flags.Ovf ? TestReg : ZeroReg
514   //    LimitReg = gs magic thread env access
515   //    if FinalReg >= LimitReg goto ContinueMBB
516   // RoundBB:
517   //    RoundReg = page address of FinalReg
518   // LoopMBB:
519   //    LoopReg = PHI(LimitReg,ProbeReg)
520   //    ProbeReg = LoopReg - PageSize
521   //    [ProbeReg] = 0
522   //    if (ProbeReg > RoundReg) goto LoopMBB
523   // ContinueMBB:
524   //    RSP = RSP - RAX
525   //    [rest of original MBB]
526
527   // Set up the new basic blocks
528   MachineBasicBlock *RoundMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(LLVM_BB);
529   MachineBasicBlock *LoopMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(LLVM_BB);
530   MachineBasicBlock *ContinueMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(LLVM_BB);
531
532   MachineFunction::iterator MBBIter = std::next(MBB.getIterator());
533   MF.insert(MBBIter, RoundMBB);
534   MF.insert(MBBIter, LoopMBB);
535   MF.insert(MBBIter, ContinueMBB);
536
537   // Split MBB and move the tail portion down to ContinueMBB.
538   MachineBasicBlock::iterator BeforeMBBI = std::prev(MBBI);
539   ContinueMBB->splice(ContinueMBB->begin(), &MBB, MBBI, MBB.end());
540   ContinueMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(&MBB);
541
542   // Some useful constants
543   const int64_t ThreadEnvironmentStackLimit = 0x10;
544   const int64_t PageSize = 0x1000;
545   const int64_t PageMask = ~(PageSize - 1);
546
547   // Registers we need. For the normal case we use virtual
548   // registers. For the prolog expansion we use RAX, RCX and RDX.
549   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
550   const TargetRegisterClass *RegClass = &X86::GR64RegClass;
551   const unsigned SizeReg = InProlog ? (unsigned)X86::RAX
552                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
553                  ZeroReg = InProlog ? (unsigned)X86::RCX
554                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
555                  CopyReg = InProlog ? (unsigned)X86::RDX
556                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
557                  TestReg = InProlog ? (unsigned)X86::RDX
558                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
559                  FinalReg = InProlog ? (unsigned)X86::RDX
560                                      : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
561                  RoundedReg = InProlog ? (unsigned)X86::RDX
562                                        : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
563                  LimitReg = InProlog ? (unsigned)X86::RCX
564                                      : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
565                  JoinReg = InProlog ? (unsigned)X86::RCX
566                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
567                  ProbeReg = InProlog ? (unsigned)X86::RCX
568                                      : MRI.createVirtualRegister(RegClass);
569
570   // SP-relative offsets where we can save RCX and RDX.
571   int64_t RCXShadowSlot = 0;
572   int64_t RDXShadowSlot = 0;
573
574   // If inlining in the prolog, save RCX and RDX.     
575   // Future optimization: don't save or restore if not live in.
576   if (InProlog) {
577     // Compute the offsets. We need to account for things already
578     // pushed onto the stack at this point: return address, frame
579     // pointer (if used), and callee saves.
580     X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
581     const int64_t CalleeSaveSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
582     const bool HasFP = hasFP(MF);
583     RCXShadowSlot = 8 + CalleeSaveSize + (HasFP ? 8 : 0);
584     RDXShadowSlot = RCXShadowSlot + 8;
585     // Emit the saves.
586     addRegOffset(BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), X86::RSP, false,
587                  RCXShadowSlot)
588         .addReg(X86::RCX);
589     addRegOffset(BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), X86::RSP, false,
590                  RDXShadowSlot)
591         .addReg(X86::RDX);
592   } else {
593     // Not in the prolog. Copy RAX to a virtual reg.
594     BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64rr), SizeReg).addReg(X86::RAX);
595   }
596
597   // Add code to MBB to check for overflow and set the new target stack pointer
598   // to zero if so.
599   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::XOR64rr), ZeroReg)
600       .addReg(ZeroReg, RegState::Undef)
601       .addReg(ZeroReg, RegState::Undef);
602   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64rr), CopyReg).addReg(X86::RSP);
603   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::SUB64rr), TestReg)
604       .addReg(CopyReg)
605       .addReg(SizeReg);
606   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::CMOVB64rr), FinalReg)
607       .addReg(TestReg)
608       .addReg(ZeroReg);
609
610   // FinalReg now holds final stack pointer value, or zero if
611   // allocation would overflow. Compare against the current stack
612   // limit from the thread environment block. Note this limit is the
613   // lowest touched page on the stack, not the point at which the OS
614   // will cause an overflow exception, so this is just an optimization
615   // to avoid unnecessarily touching pages that are below the current
616   // SP but already commited to the stack by the OS.
617   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64rm), LimitReg)
618       .addReg(0)
619       .addImm(1)
620       .addReg(0)
621       .addImm(ThreadEnvironmentStackLimit)
622       .addReg(X86::GS);
623   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::CMP64rr)).addReg(FinalReg).addReg(LimitReg);
624   // Jump if the desired stack pointer is at or above the stack limit.
625   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::JAE_1)).addMBB(ContinueMBB);
626
627   // Add code to roundMBB to round the final stack pointer to a page boundary.
628   BuildMI(RoundMBB, DL, TII.get(X86::AND64ri32), RoundedReg)
629       .addReg(FinalReg)
630       .addImm(PageMask);
631   BuildMI(RoundMBB, DL, TII.get(X86::JMP_1)).addMBB(LoopMBB);
632
633   // LimitReg now holds the current stack limit, RoundedReg page-rounded
634   // final RSP value. Add code to loopMBB to decrement LimitReg page-by-page
635   // and probe until we reach RoundedReg.
636   if (!InProlog) {
637     BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::PHI), JoinReg)
638         .addReg(LimitReg)
639         .addMBB(RoundMBB)
640         .addReg(ProbeReg)
641         .addMBB(LoopMBB);
642   }
643
644   addRegOffset(BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::LEA64r), ProbeReg), JoinReg,
645                false, -PageSize);
646
647   // Probe by storing a byte onto the stack.
648   BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::MOV8mi))
649       .addReg(ProbeReg)
650       .addImm(1)
651       .addReg(0)
652       .addImm(0)
653       .addReg(0)
654       .addImm(0);
655   BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::CMP64rr))
656       .addReg(RoundedReg)
657       .addReg(ProbeReg);
658   BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::JNE_1)).addMBB(LoopMBB);
659
660   MachineBasicBlock::iterator ContinueMBBI = ContinueMBB->getFirstNonPHI();
661
662   // If in prolog, restore RDX and RCX.
663   if (InProlog) {
664     addRegOffset(BuildMI(*ContinueMBB, ContinueMBBI, DL, TII.get(X86::MOV64rm),
665                          X86::RCX),
666                  X86::RSP, false, RCXShadowSlot);
667     addRegOffset(BuildMI(*ContinueMBB, ContinueMBBI, DL, TII.get(X86::MOV64rm),
668                          X86::RDX),
669                  X86::RSP, false, RDXShadowSlot);
670   }
671
672   // Now that the probing is done, add code to continueMBB to update
673   // the stack pointer for real.
674   BuildMI(*ContinueMBB, ContinueMBBI, DL, TII.get(X86::SUB64rr), X86::RSP)
675       .addReg(X86::RSP)
676       .addReg(SizeReg);
677
678   // Add the control flow edges we need.
679   MBB.addSuccessor(ContinueMBB);
680   MBB.addSuccessor(RoundMBB);
681   RoundMBB->addSuccessor(LoopMBB);
682   LoopMBB->addSuccessor(ContinueMBB);
683   LoopMBB->addSuccessor(LoopMBB);
684
685   // Mark all the instructions added to the prolog as frame setup.
686   if (InProlog) {
687     for (++BeforeMBBI; BeforeMBBI != MBB.end(); ++BeforeMBBI) {
688       BeforeMBBI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
689     }
690     for (MachineInstr &MI : *RoundMBB) {
691       MI.setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
692     }
693     for (MachineInstr &MI : *LoopMBB) {
694       MI.setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
695     }
696     for (MachineBasicBlock::iterator CMBBI = ContinueMBB->begin();
697          CMBBI != ContinueMBBI; ++CMBBI) {
698       CMBBI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
699     }
700   }
701
702   // Possible TODO: physreg liveness for InProlog case.
703
704   return ContinueMBBI;
705 }
706
707 MachineInstr *X86FrameLowering::emitStackProbeCall(
708     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
709     MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, bool InProlog) const {
710   bool IsLargeCodeModel = MF.getTarget().getCodeModel() == CodeModel::Large;
711
712   unsigned CallOp;
713   if (Is64Bit)
714     CallOp = IsLargeCodeModel ? X86::CALL64r : X86::CALL64pcrel32;
715   else
716     CallOp = X86::CALLpcrel32;
717
718   const char *Symbol;
719   if (Is64Bit) {
720     if (STI.isTargetCygMing()) {
721       Symbol = "___chkstk_ms";
722     } else {
723       Symbol = "__chkstk";
724     }
725   } else if (STI.isTargetCygMing())
726     Symbol = "_alloca";
727   else
728     Symbol = "_chkstk";
729
730   MachineInstrBuilder CI;
731   MachineBasicBlock::iterator ExpansionMBBI = std::prev(MBBI);
732
733   // All current stack probes take AX and SP as input, clobber flags, and
734   // preserve all registers. x86_64 probes leave RSP unmodified.
735   if (Is64Bit && MF.getTarget().getCodeModel() == CodeModel::Large) {
736     // For the large code model, we have to call through a register. Use R11,
737     // as it is scratch in all supported calling conventions.
738     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64ri), X86::R11)
739         .addExternalSymbol(Symbol);
740     CI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(CallOp)).addReg(X86::R11);
741   } else {
742     CI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(CallOp)).addExternalSymbol(Symbol);
743   }
744
745   unsigned AX = Is64Bit ? X86::RAX : X86::EAX;
746   unsigned SP = Is64Bit ? X86::RSP : X86::ESP;
747   CI.addReg(AX, RegState::Implicit)
748       .addReg(SP, RegState::Implicit)
749       .addReg(AX, RegState::Define | RegState::Implicit)
750       .addReg(SP, RegState::Define | RegState::Implicit)
751       .addReg(X86::EFLAGS, RegState::Define | RegState::Implicit);
752
753   if (Is64Bit) {
754     // MSVC x64's __chkstk and cygwin/mingw's ___chkstk_ms do not adjust %rsp
755     // themselves. It also does not clobber %rax so we can reuse it when
756     // adjusting %rsp.
757     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SUB64rr), X86::RSP)
758         .addReg(X86::RSP)
759         .addReg(X86::RAX);
760   }
761
762   if (InProlog) {
763     // Apply the frame setup flag to all inserted instrs.
764     for (++ExpansionMBBI; ExpansionMBBI != MBBI; ++ExpansionMBBI)
765       ExpansionMBBI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
766   }
767
768   return MBBI;
769 }
770
771 MachineInstr *X86FrameLowering::emitStackProbeInlineStub(
772     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
773     MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, bool InProlog) const {
774
775   assert(InProlog && "ChkStkStub called outside prolog!");
776
777   BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
778       .addExternalSymbol("__chkstk_stub");
779
780   return MBBI;
781 }
782
783 static unsigned calculateSetFPREG(uint64_t SPAdjust) {
784   // Win64 ABI has a less restrictive limitation of 240; 128 works equally well
785   // and might require smaller successive adjustments.
786   const uint64_t Win64MaxSEHOffset = 128;
787   uint64_t SEHFrameOffset = std::min(SPAdjust, Win64MaxSEHOffset);
788   // Win64 ABI requires 16-byte alignment for the UWOP_SET_FPREG opcode.
789   return SEHFrameOffset & -16;
790 }
791
792 // If we're forcing a stack realignment we can't rely on just the frame
793 // info, we need to know the ABI stack alignment as well in case we
794 // have a call out.  Otherwise just make sure we have some alignment - we'll
795 // go with the minimum SlotSize.
796 uint64_t X86FrameLowering::calculateMaxStackAlign(const MachineFunction &MF) const {
797   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
798   uint64_t MaxAlign = MFI->getMaxAlignment(); // Desired stack alignment.
799   unsigned StackAlign = getStackAlignment();
800   if (MF.getFunction()->hasFnAttribute("stackrealign")) {
801     if (MFI->hasCalls())
802       MaxAlign = (StackAlign > MaxAlign) ? StackAlign : MaxAlign;
803     else if (MaxAlign < SlotSize)
804       MaxAlign = SlotSize;
805   }
806   return MaxAlign;
807 }
808
809 void X86FrameLowering::BuildStackAlignAND(MachineBasicBlock &MBB,
810                                           MachineBasicBlock::iterator MBBI,
811                                           DebugLoc DL, unsigned Reg,
812                                           uint64_t MaxAlign) const {
813   uint64_t Val = -MaxAlign;
814   unsigned AndOp = getANDriOpcode(Uses64BitFramePtr, Val);
815   MachineInstr *MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(AndOp), Reg)
816                          .addReg(Reg)
817                          .addImm(Val)
818                          .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
819
820   // The EFLAGS implicit def is dead.
821   MI->getOperand(3).setIsDead();
822 }
823
824 /// emitPrologue - Push callee-saved registers onto the stack, which
825 /// automatically adjust the stack pointer. Adjust the stack pointer to allocate
826 /// space for local variables. Also emit labels used by the exception handler to
827 /// generate the exception handling frames.
828
829 /*
830   Here's a gist of what gets emitted:
831
832   ; Establish frame pointer, if needed
833   [if needs FP]
834       push  %rbp
835       .cfi_def_cfa_offset 16
836       .cfi_offset %rbp, -16
837       .seh_pushreg %rpb
838       mov  %rsp, %rbp
839       .cfi_def_cfa_register %rbp
840
841   ; Spill general-purpose registers
842   [for all callee-saved GPRs]
843       pushq %<reg>
844       [if not needs FP]
845          .cfi_def_cfa_offset (offset from RETADDR)
846       .seh_pushreg %<reg>
847
848   ; If the required stack alignment > default stack alignment
849   ; rsp needs to be re-aligned.  This creates a "re-alignment gap"
850   ; of unknown size in the stack frame.
851   [if stack needs re-alignment]
852       and  $MASK, %rsp
853
854   ; Allocate space for locals
855   [if target is Windows and allocated space > 4096 bytes]
856       ; Windows needs special care for allocations larger
857       ; than one page.
858       mov $NNN, %rax
859       call ___chkstk_ms/___chkstk
860       sub  %rax, %rsp
861   [else]
862       sub  $NNN, %rsp
863
864   [if needs FP]
865       .seh_stackalloc (size of XMM spill slots)
866       .seh_setframe %rbp, SEHFrameOffset ; = size of all spill slots
867   [else]
868       .seh_stackalloc NNN
869
870   ; Spill XMMs
871   ; Note, that while only Windows 64 ABI specifies XMMs as callee-preserved,
872   ; they may get spilled on any platform, if the current function
873   ; calls @llvm.eh.unwind.init
874   [if needs FP]
875       [for all callee-saved XMM registers]
876           movaps  %<xmm reg>, -MMM(%rbp)
877       [for all callee-saved XMM registers]
878           .seh_savexmm %<xmm reg>, (-MMM + SEHFrameOffset)
879               ; i.e. the offset relative to (%rbp - SEHFrameOffset)
880   [else]
881       [for all callee-saved XMM registers]
882           movaps  %<xmm reg>, KKK(%rsp)
883       [for all callee-saved XMM registers]
884           .seh_savexmm %<xmm reg>, KKK
885
886   .seh_endprologue
887
888   [if needs base pointer]
889       mov  %rsp, %rbx
890       [if needs to restore base pointer]
891           mov %rsp, -MMM(%rbp)
892
893   ; Emit CFI info
894   [if needs FP]
895       [for all callee-saved registers]
896           .cfi_offset %<reg>, (offset from %rbp)
897   [else]
898        .cfi_def_cfa_offset (offset from RETADDR)
899       [for all callee-saved registers]
900           .cfi_offset %<reg>, (offset from %rsp)
901
902   Notes:
903   - .seh directives are emitted only for Windows 64 ABI
904   - .cfi directives are emitted for all other ABIs
905   - for 32-bit code, substitute %e?? registers for %r??
906 */
907
908 void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF,
909                                     MachineBasicBlock &MBB) const {
910   assert(&STI == &MF.getSubtarget<X86Subtarget>() &&
911          "MF used frame lowering for wrong subtarget");
912   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
913   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
914   const Function *Fn = MF.getFunction();
915   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
916   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
917   uint64_t MaxAlign = calculateMaxStackAlign(MF); // Desired stack alignment.
918   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();    // Number of bytes to allocate.
919   bool IsFunclet = MBB.isEHFuncletEntry();
920   EHPersonality Personality = EHPersonality::Unknown;
921   if (Fn->hasPersonalityFn())
922     Personality = classifyEHPersonality(Fn->getPersonalityFn());
923   bool FnHasClrFunclet =
924       MMI.hasEHFunclets() && Personality == EHPersonality::CoreCLR;
925   bool IsClrFunclet = IsFunclet && FnHasClrFunclet;
926   bool HasFP = hasFP(MF);
927   bool IsWin64CC = STI.isCallingConvWin64(Fn->getCallingConv());
928   bool IsWin64Prologue = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
929   bool NeedsWinCFI = IsWin64Prologue && Fn->needsUnwindTableEntry();
930   bool NeedsDwarfCFI =
931       !IsWin64Prologue && (MMI.hasDebugInfo() || Fn->needsUnwindTableEntry());
932   unsigned FramePtr = TRI->getFrameRegister(MF);
933   const unsigned MachineFramePtr =
934       STI.isTarget64BitILP32()
935           ? getX86SubSuperRegister(FramePtr, 64) : FramePtr;
936   unsigned BasePtr = TRI->getBaseRegister();
937   
938   // Debug location must be unknown since the first debug location is used
939   // to determine the end of the prologue.
940   DebugLoc DL;
941
942   // Add RETADDR move area to callee saved frame size.
943   int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
944   if (TailCallReturnAddrDelta && IsWin64Prologue)
945     report_fatal_error("Can't handle guaranteed tail call under win64 yet");
946
947   if (TailCallReturnAddrDelta < 0)
948     X86FI->setCalleeSavedFrameSize(
949       X86FI->getCalleeSavedFrameSize() - TailCallReturnAddrDelta);
950
951   bool UseStackProbe = (STI.isOSWindows() && !STI.isTargetMachO());
952
953   // The default stack probe size is 4096 if the function has no stackprobesize
954   // attribute.
955   unsigned StackProbeSize = 4096;
956   if (Fn->hasFnAttribute("stack-probe-size"))
957     Fn->getFnAttribute("stack-probe-size")
958         .getValueAsString()
959         .getAsInteger(0, StackProbeSize);
960
961   // If this is x86-64 and the Red Zone is not disabled, if we are a leaf
962   // function, and use up to 128 bytes of stack space, don't have a frame
963   // pointer, calls, or dynamic alloca then we do not need to adjust the
964   // stack pointer (we fit in the Red Zone). We also check that we don't
965   // push and pop from the stack.
966   if (Is64Bit && !Fn->hasFnAttribute(Attribute::NoRedZone) &&
967       !TRI->needsStackRealignment(MF) &&
968       !MFI->hasVarSizedObjects() && // No dynamic alloca.
969       !MFI->adjustsStack() &&       // No calls.
970       !IsWin64CC &&                 // Win64 has no Red Zone
971       !usesTheStack(MF) &&          // Don't push and pop.
972       !MF.shouldSplitStack()) {     // Regular stack
973     uint64_t MinSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
974     if (HasFP) MinSize += SlotSize;
975     StackSize = std::max(MinSize, StackSize > 128 ? StackSize - 128 : 0);
976     MFI->setStackSize(StackSize);
977   }
978
979   // Insert stack pointer adjustment for later moving of return addr.  Only
980   // applies to tail call optimized functions where the callee argument stack
981   // size is bigger than the callers.
982   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
983     BuildStackAdjustment(MBB, MBBI, DL, TailCallReturnAddrDelta,
984                          /*InEpilogue=*/false)
985         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
986   }
987
988   // Mapping for machine moves:
989   //
990   //   DST: VirtualFP AND
991   //        SRC: VirtualFP              => DW_CFA_def_cfa_offset
992   //        ELSE                        => DW_CFA_def_cfa
993   //
994   //   SRC: VirtualFP AND
995   //        DST: Register               => DW_CFA_def_cfa_register
996   //
997   //   ELSE
998   //        OFFSET < 0                  => DW_CFA_offset_extended_sf
999   //        REG < 64                    => DW_CFA_offset + Reg
1000   //        ELSE                        => DW_CFA_offset_extended
1001
1002   uint64_t NumBytes = 0;
1003   int stackGrowth = -SlotSize;
1004
1005   // Find the funclet establisher parameter
1006   unsigned Establisher = X86::NoRegister;
1007   if (IsClrFunclet)
1008     Establisher = Uses64BitFramePtr ? X86::RCX : X86::ECX;
1009   else if (IsFunclet)
1010     Establisher = Uses64BitFramePtr ? X86::RDX : X86::EDX;
1011
1012   if (IsWin64Prologue && IsFunclet && !IsClrFunclet) {
1013     // Immediately spill establisher into the home slot.
1014     // The runtime cares about this.
1015     // MOV64mr %rdx, 16(%rsp)
1016     unsigned MOVmr = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64mr : X86::MOV32mr;
1017     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(MOVmr)), StackPtr, true, 16)
1018         .addReg(Establisher)
1019         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1020     MBB.addLiveIn(Establisher);
1021   }
1022
1023   if (HasFP) {
1024     // Calculate required stack adjustment.
1025     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1026     // If required, include space for extra hidden slot for stashing base pointer.
1027     if (X86FI->getRestoreBasePointer())
1028       FrameSize += SlotSize;
1029
1030     NumBytes = FrameSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1031
1032     // Callee-saved registers are pushed on stack before the stack is realigned.
1033     if (TRI->needsStackRealignment(MF) && !IsWin64Prologue)
1034       NumBytes = RoundUpToAlignment(NumBytes, MaxAlign);
1035
1036     // Get the offset of the stack slot for the EBP register, which is
1037     // guaranteed to be the last slot by processFunctionBeforeFrameFinalized.
1038     // Update the frame offset adjustment.
1039     if (!IsFunclet)
1040       MFI->setOffsetAdjustment(-NumBytes);
1041     else
1042       assert(MFI->getOffsetAdjustment() == -(int)NumBytes &&
1043              "should calculate same local variable offset for funclets");
1044
1045     // Save EBP/RBP into the appropriate stack slot.
1046     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r))
1047       .addReg(MachineFramePtr, RegState::Kill)
1048       .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1049
1050     if (NeedsDwarfCFI) {
1051       // Mark the place where EBP/RBP was saved.
1052       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1053       assert(StackSize);
1054       BuildCFI(MBB, MBBI, DL,
1055                MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, 2 * stackGrowth));
1056
1057       // Change the rule for the FramePtr to be an "offset" rule.
1058       unsigned DwarfFramePtr = TRI->getDwarfRegNum(MachineFramePtr, true);
1059       BuildCFI(MBB, MBBI, DL, MCCFIInstruction::createOffset(
1060                                   nullptr, DwarfFramePtr, 2 * stackGrowth));
1061     }
1062
1063     if (NeedsWinCFI) {
1064       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_PushReg))
1065           .addImm(FramePtr)
1066           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1067     }
1068
1069     if (!IsWin64Prologue && !IsFunclet) {
1070       // Update EBP with the new base value.
1071       BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1072               TII.get(Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr),
1073               FramePtr)
1074           .addReg(StackPtr)
1075           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1076
1077       if (NeedsDwarfCFI) {
1078         // Mark effective beginning of when frame pointer becomes valid.
1079         // Define the current CFA to use the EBP/RBP register.
1080         unsigned DwarfFramePtr = TRI->getDwarfRegNum(MachineFramePtr, true);
1081         BuildCFI(MBB, MBBI, DL, MCCFIInstruction::createDefCfaRegister(
1082                                     nullptr, DwarfFramePtr));
1083       }
1084     }
1085
1086     // Mark the FramePtr as live-in in every block. Don't do this again for
1087     // funclet prologues.
1088     if (!IsFunclet) {
1089       for (MachineBasicBlock &EveryMBB : MF)
1090         EveryMBB.addLiveIn(MachineFramePtr);
1091     }
1092   } else {
1093     assert(!IsFunclet && "funclets without FPs not yet implemented");
1094     NumBytes = StackSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1095   }
1096
1097   // For EH funclets, only allocate enough space for outgoing calls. Save the
1098   // NumBytes value that we would've used for the parent frame.
1099   unsigned ParentFrameNumBytes = NumBytes;
1100   if (IsFunclet)
1101     NumBytes = getWinEHFuncletFrameSize(MF);
1102
1103   // Skip the callee-saved push instructions.
1104   bool PushedRegs = false;
1105   int StackOffset = 2 * stackGrowth;
1106
1107   while (MBBI != MBB.end() &&
1108          MBBI->getFlag(MachineInstr::FrameSetup) &&
1109          (MBBI->getOpcode() == X86::PUSH32r ||
1110           MBBI->getOpcode() == X86::PUSH64r)) {
1111     PushedRegs = true;
1112     unsigned Reg = MBBI->getOperand(0).getReg();
1113     ++MBBI;
1114
1115     if (!HasFP && NeedsDwarfCFI) {
1116       // Mark callee-saved push instruction.
1117       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1118       assert(StackSize);
1119       BuildCFI(MBB, MBBI, DL,
1120                MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, StackOffset));
1121       StackOffset += stackGrowth;
1122     }
1123
1124     if (NeedsWinCFI) {
1125       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_PushReg)).addImm(Reg).setMIFlag(
1126           MachineInstr::FrameSetup);
1127     }
1128   }
1129
1130   // Realign stack after we pushed callee-saved registers (so that we'll be
1131   // able to calculate their offsets from the frame pointer).
1132   // Don't do this for Win64, it needs to realign the stack after the prologue.
1133   if (!IsWin64Prologue && !IsFunclet && TRI->needsStackRealignment(MF)) {
1134     assert(HasFP && "There should be a frame pointer if stack is realigned.");
1135     BuildStackAlignAND(MBB, MBBI, DL, StackPtr, MaxAlign);
1136   }
1137
1138   // If there is an SUB32ri of ESP immediately before this instruction, merge
1139   // the two. This can be the case when tail call elimination is enabled and
1140   // the callee has more arguments then the caller.
1141   NumBytes -= mergeSPUpdates(MBB, MBBI, true);
1142
1143   // Adjust stack pointer: ESP -= numbytes.
1144
1145   // Windows and cygwin/mingw require a prologue helper routine when allocating
1146   // more than 4K bytes on the stack.  Windows uses __chkstk and cygwin/mingw
1147   // uses __alloca.  __alloca and the 32-bit version of __chkstk will probe the
1148   // stack and adjust the stack pointer in one go.  The 64-bit version of
1149   // __chkstk is only responsible for probing the stack.  The 64-bit prologue is
1150   // responsible for adjusting the stack pointer.  Touching the stack at 4K
1151   // increments is necessary to ensure that the guard pages used by the OS
1152   // virtual memory manager are allocated in correct sequence.
1153   uint64_t AlignedNumBytes = NumBytes;
1154   if (IsWin64Prologue && !IsFunclet && TRI->needsStackRealignment(MF))
1155     AlignedNumBytes = RoundUpToAlignment(AlignedNumBytes, MaxAlign);
1156   if (AlignedNumBytes >= StackProbeSize && UseStackProbe) {
1157     // Check whether EAX is livein for this function.
1158     bool isEAXAlive = isEAXLiveIn(MF);
1159
1160     if (isEAXAlive) {
1161       // Sanity check that EAX is not livein for this function.
1162       // It should not be, so throw an assert.
1163       assert(!Is64Bit && "EAX is livein in x64 case!");
1164
1165       // Save EAX
1166       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PUSH32r))
1167         .addReg(X86::EAX, RegState::Kill)
1168         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1169     }
1170
1171     if (Is64Bit) {
1172       // Handle the 64-bit Windows ABI case where we need to call __chkstk.
1173       // Function prologue is responsible for adjusting the stack pointer.
1174       if (isUInt<32>(NumBytes)) {
1175         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
1176             .addImm(NumBytes)
1177             .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1178       } else if (isInt<32>(NumBytes)) {
1179         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64ri32), X86::RAX)
1180             .addImm(NumBytes)
1181             .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1182       } else {
1183         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64ri), X86::RAX)
1184             .addImm(NumBytes)
1185             .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1186       }
1187     } else {
1188       // Allocate NumBytes-4 bytes on stack in case of isEAXAlive.
1189       // We'll also use 4 already allocated bytes for EAX.
1190       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
1191           .addImm(isEAXAlive ? NumBytes - 4 : NumBytes)
1192           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1193     }
1194
1195     // Call __chkstk, __chkstk_ms, or __alloca.
1196     emitStackProbe(MF, MBB, MBBI, DL, true);
1197
1198     if (isEAXAlive) {
1199       // Restore EAX
1200       MachineInstr *MI =
1201           addRegOffset(BuildMI(MF, DL, TII.get(X86::MOV32rm), X86::EAX),
1202                        StackPtr, false, NumBytes - 4);
1203       MI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1204       MBB.insert(MBBI, MI);
1205     }
1206   } else if (NumBytes) {
1207     emitSPUpdate(MBB, MBBI, -(int64_t)NumBytes, /*InEpilogue=*/false);
1208   }
1209
1210   if (NeedsWinCFI && NumBytes)
1211     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_StackAlloc))
1212         .addImm(NumBytes)
1213         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1214
1215   int SEHFrameOffset = 0;
1216   unsigned SPOrEstablisher;
1217   if (IsFunclet) {
1218     if (IsClrFunclet) {
1219       // The establisher parameter passed to a CLR funclet is actually a pointer
1220       // to the (mostly empty) frame of its nearest enclosing funclet; we have
1221       // to find the root function establisher frame by loading the PSPSym from
1222       // the intermediate frame.
1223       unsigned PSPSlotOffset = getPSPSlotOffsetFromSP(MF);
1224       MachinePointerInfo NoInfo;
1225       MBB.addLiveIn(Establisher);
1226       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64rm), Establisher),
1227                    Establisher, false, PSPSlotOffset)
1228           .addMemOperand(MF.getMachineMemOperand(
1229               NoInfo, MachineMemOperand::MOLoad, SlotSize, SlotSize));
1230       ;
1231       // Save the root establisher back into the current funclet's (mostly
1232       // empty) frame, in case a sub-funclet or the GC needs it.
1233       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), StackPtr,
1234                    false, PSPSlotOffset)
1235           .addReg(Establisher)
1236           .addMemOperand(
1237               MF.getMachineMemOperand(NoInfo, MachineMemOperand::MOStore |
1238                                                   MachineMemOperand::MOVolatile,
1239                                       SlotSize, SlotSize));
1240     }
1241     SPOrEstablisher = Establisher;
1242   } else {
1243     SPOrEstablisher = StackPtr;
1244   }
1245
1246   if (IsWin64Prologue && HasFP) {
1247     // Set RBP to a small fixed offset from RSP. In the funclet case, we base
1248     // this calculation on the incoming establisher, which holds the value of
1249     // RSP from the parent frame at the end of the prologue.
1250     SEHFrameOffset = calculateSetFPREG(ParentFrameNumBytes);
1251     if (SEHFrameOffset)
1252       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::LEA64r), FramePtr),
1253                    SPOrEstablisher, false, SEHFrameOffset);
1254     else
1255       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64rr), FramePtr)
1256           .addReg(SPOrEstablisher);
1257
1258     // If this is not a funclet, emit the CFI describing our frame pointer.
1259     if (NeedsWinCFI && !IsFunclet) {
1260       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_SetFrame))
1261           .addImm(FramePtr)
1262           .addImm(SEHFrameOffset)
1263           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1264       if (isAsynchronousEHPersonality(Personality))
1265         MF.getWinEHFuncInfo()->SEHSetFrameOffset = SEHFrameOffset;
1266     }
1267   } else if (IsFunclet && STI.is32Bit()) {
1268     // Reset EBP / ESI to something good for funclets.
1269     MBBI = restoreWin32EHStackPointers(MBB, MBBI, DL);
1270     // If we're a catch funclet, we can be returned to via catchret. Save ESP
1271     // into the registration node so that the runtime will restore it for us.
1272     if (!MBB.isCleanupFuncletEntry()) {
1273       assert(Personality == EHPersonality::MSVC_CXX);
1274       unsigned FrameReg;
1275       int FI = MF.getWinEHFuncInfo()->EHRegNodeFrameIndex;
1276       int64_t EHRegOffset = getFrameIndexReference(MF, FI, FrameReg);
1277       // ESP is the first field, so no extra displacement is needed.
1278       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32mr)), FrameReg,
1279                    false, EHRegOffset)
1280           .addReg(X86::ESP);
1281     }
1282   }
1283
1284   while (MBBI != MBB.end() && MBBI->getFlag(MachineInstr::FrameSetup)) {
1285     const MachineInstr *FrameInstr = &*MBBI;
1286     ++MBBI;
1287
1288     if (NeedsWinCFI) {
1289       int FI;
1290       if (unsigned Reg = TII.isStoreToStackSlot(FrameInstr, FI)) {
1291         if (X86::FR64RegClass.contains(Reg)) {
1292           unsigned IgnoredFrameReg;
1293           int Offset = getFrameIndexReference(MF, FI, IgnoredFrameReg);
1294           Offset += SEHFrameOffset;
1295
1296           BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_SaveXMM))
1297               .addImm(Reg)
1298               .addImm(Offset)
1299               .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1300         }
1301       }
1302     }
1303   }
1304
1305   if (NeedsWinCFI)
1306     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_EndPrologue))
1307         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1308
1309   if (FnHasClrFunclet && !IsFunclet) {
1310     // Save the so-called Initial-SP (i.e. the value of the stack pointer
1311     // immediately after the prolog)  into the PSPSlot so that funclets
1312     // and the GC can recover it.
1313     unsigned PSPSlotOffset = getPSPSlotOffsetFromSP(MF);
1314     auto PSPInfo = MachinePointerInfo::getFixedStack(
1315         MF, MF.getWinEHFuncInfo()->PSPSymFrameIdx);
1316     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), StackPtr, false,
1317                  PSPSlotOffset)
1318         .addReg(StackPtr)
1319         .addMemOperand(MF.getMachineMemOperand(
1320             PSPInfo, MachineMemOperand::MOStore | MachineMemOperand::MOVolatile,
1321             SlotSize, SlotSize));
1322   }
1323
1324   // Realign stack after we spilled callee-saved registers (so that we'll be
1325   // able to calculate their offsets from the frame pointer).
1326   // Win64 requires aligning the stack after the prologue.
1327   if (IsWin64Prologue && TRI->needsStackRealignment(MF)) {
1328     assert(HasFP && "There should be a frame pointer if stack is realigned.");
1329     BuildStackAlignAND(MBB, MBBI, DL, SPOrEstablisher, MaxAlign);
1330   }
1331
1332   // We already dealt with stack realignment and funclets above.
1333   if (IsFunclet && STI.is32Bit())
1334     return;
1335
1336   // If we need a base pointer, set it up here. It's whatever the value
1337   // of the stack pointer is at this point. Any variable size objects
1338   // will be allocated after this, so we can still use the base pointer
1339   // to reference locals.
1340   if (TRI->hasBasePointer(MF)) {
1341     // Update the base pointer with the current stack pointer.
1342     unsigned Opc = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr;
1343     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), BasePtr)
1344       .addReg(SPOrEstablisher)
1345       .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1346     if (X86FI->getRestoreBasePointer()) {
1347       // Stash value of base pointer.  Saving RSP instead of EBP shortens
1348       // dependence chain. Used by SjLj EH.
1349       unsigned Opm = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64mr : X86::MOV32mr;
1350       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opm)),
1351                    FramePtr, true, X86FI->getRestoreBasePointerOffset())
1352         .addReg(SPOrEstablisher)
1353         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1354     }
1355
1356     if (X86FI->getHasSEHFramePtrSave() && !IsFunclet) {
1357       // Stash the value of the frame pointer relative to the base pointer for
1358       // Win32 EH. This supports Win32 EH, which does the inverse of the above:
1359       // it recovers the frame pointer from the base pointer rather than the
1360       // other way around.
1361       unsigned Opm = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64mr : X86::MOV32mr;
1362       unsigned UsedReg;
1363       int Offset =
1364           getFrameIndexReference(MF, X86FI->getSEHFramePtrSaveIndex(), UsedReg);
1365       assert(UsedReg == BasePtr);
1366       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opm)), UsedReg, true, Offset)
1367           .addReg(FramePtr)
1368           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1369     }
1370   }
1371
1372   if (((!HasFP && NumBytes) || PushedRegs) && NeedsDwarfCFI) {
1373     // Mark end of stack pointer adjustment.
1374     if (!HasFP && NumBytes) {
1375       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1376       assert(StackSize);
1377       BuildCFI(MBB, MBBI, DL, MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(
1378                                   nullptr, -StackSize + stackGrowth));
1379     }
1380
1381     // Emit DWARF info specifying the offsets of the callee-saved registers.
1382     if (PushedRegs)
1383       emitCalleeSavedFrameMoves(MBB, MBBI, DL);
1384   }
1385 }
1386
1387 bool X86FrameLowering::canUseLEAForSPInEpilogue(
1388     const MachineFunction &MF) const {
1389   // We can't use LEA instructions for adjusting the stack pointer if this is a
1390   // leaf function in the Win64 ABI.  Only ADD instructions may be used to
1391   // deallocate the stack.
1392   // This means that we can use LEA for SP in two situations:
1393   // 1. We *aren't* using the Win64 ABI which means we are free to use LEA.
1394   // 2. We *have* a frame pointer which means we are permitted to use LEA.
1395   return !MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI() || hasFP(MF);
1396 }
1397
1398 static bool isFuncletReturnInstr(MachineInstr *MI) {
1399   switch (MI->getOpcode()) {
1400   case X86::CATCHRET:
1401   case X86::CLEANUPRET:
1402     return true;
1403   default:
1404     return false;
1405   }
1406   llvm_unreachable("impossible");
1407 }
1408
1409 // CLR funclets use a special "Previous Stack Pointer Symbol" slot on the
1410 // stack. It holds a pointer to the bottom of the root function frame.  The
1411 // establisher frame pointer passed to a nested funclet may point to the
1412 // (mostly empty) frame of its parent funclet, but it will need to find
1413 // the frame of the root function to access locals.  To facilitate this,
1414 // every funclet copies the pointer to the bottom of the root function
1415 // frame into a PSPSym slot in its own (mostly empty) stack frame. Using the
1416 // same offset for the PSPSym in the root function frame that's used in the
1417 // funclets' frames allows each funclet to dynamically accept any ancestor
1418 // frame as its establisher argument (the runtime doesn't guarantee the
1419 // immediate parent for some reason lost to history), and also allows the GC,
1420 // which uses the PSPSym for some bookkeeping, to find it in any funclet's
1421 // frame with only a single offset reported for the entire method.
1422 unsigned
1423 X86FrameLowering::getPSPSlotOffsetFromSP(const MachineFunction &MF) const {
1424   const WinEHFuncInfo &Info = *MF.getWinEHFuncInfo();
1425   // getFrameIndexReferenceFromSP has an out ref parameter for the stack
1426   // pointer register; pass a dummy that we ignore
1427   unsigned SPReg;
1428   int Offset = getFrameIndexReferenceFromSP(MF, Info.PSPSymFrameIdx, SPReg);
1429   assert(Offset >= 0);
1430   return static_cast<unsigned>(Offset);
1431 }
1432
1433 unsigned
1434 X86FrameLowering::getWinEHFuncletFrameSize(const MachineFunction &MF) const {
1435   // This is the size of the pushed CSRs.
1436   unsigned CSSize =
1437       MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getCalleeSavedFrameSize();
1438   // This is the amount of stack a funclet needs to allocate.
1439   unsigned UsedSize;
1440   EHPersonality Personality =
1441       classifyEHPersonality(MF.getFunction()->getPersonalityFn());
1442   if (Personality == EHPersonality::CoreCLR) {
1443     // CLR funclets need to hold enough space to include the PSPSym, at the
1444     // same offset from the stack pointer (immediately after the prolog) as it
1445     // resides at in the main function.
1446     UsedSize = getPSPSlotOffsetFromSP(MF) + SlotSize;
1447   } else {
1448     // Other funclets just need enough stack for outgoing call arguments.
1449     UsedSize = MF.getFrameInfo()->getMaxCallFrameSize();
1450   }
1451   // RBP is not included in the callee saved register block. After pushing RBP,
1452   // everything is 16 byte aligned. Everything we allocate before an outgoing
1453   // call must also be 16 byte aligned.
1454   unsigned FrameSizeMinusRBP =
1455       RoundUpToAlignment(CSSize + UsedSize, getStackAlignment());
1456   // Subtract out the size of the callee saved registers. This is how much stack
1457   // each funclet will allocate.
1458   return FrameSizeMinusRBP - CSSize;
1459 }
1460
1461 void X86FrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
1462                                     MachineBasicBlock &MBB) const {
1463   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1464   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1465   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.getFirstTerminator();
1466   DebugLoc DL;
1467   if (MBBI != MBB.end())
1468     DL = MBBI->getDebugLoc();
1469   // standard x86_64 and NaCl use 64-bit frame/stack pointers, x32 - 32-bit.
1470   const bool Is64BitILP32 = STI.isTarget64BitILP32();
1471   unsigned FramePtr = TRI->getFrameRegister(MF);
1472   unsigned MachineFramePtr =
1473       Is64BitILP32 ? getX86SubSuperRegister(FramePtr, 64) : FramePtr;
1474
1475   bool IsWin64Prologue = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
1476   bool NeedsWinCFI =
1477       IsWin64Prologue && MF.getFunction()->needsUnwindTableEntry();
1478   bool IsFunclet = isFuncletReturnInstr(MBBI);
1479   MachineBasicBlock *TargetMBB = nullptr;
1480
1481   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo.
1482   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1483   uint64_t MaxAlign = calculateMaxStackAlign(MF);
1484   unsigned CSSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1485   uint64_t NumBytes = 0;
1486
1487   if (MBBI->getOpcode() == X86::CATCHRET) {
1488     // SEH shouldn't use catchret.
1489     assert(!isAsynchronousEHPersonality(
1490                classifyEHPersonality(MF.getFunction()->getPersonalityFn())) &&
1491            "SEH should not use CATCHRET");
1492
1493     NumBytes = getWinEHFuncletFrameSize(MF);
1494     assert(hasFP(MF) && "EH funclets without FP not yet implemented");
1495     TargetMBB = MBBI->getOperand(0).getMBB();
1496
1497     // Pop EBP.
1498     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r),
1499             MachineFramePtr)
1500         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1501   } else if (MBBI->getOpcode() == X86::CLEANUPRET) {
1502     NumBytes = getWinEHFuncletFrameSize(MF);
1503     assert(hasFP(MF) && "EH funclets without FP not yet implemented");
1504     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r),
1505             MachineFramePtr)
1506         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1507   } else if (hasFP(MF)) {
1508     // Calculate required stack adjustment.
1509     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1510     NumBytes = FrameSize - CSSize;
1511
1512     // Callee-saved registers were pushed on stack before the stack was
1513     // realigned.
1514     if (TRI->needsStackRealignment(MF) && !IsWin64Prologue)
1515       NumBytes = RoundUpToAlignment(FrameSize, MaxAlign);
1516
1517     // Pop EBP.
1518     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1519             TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r), MachineFramePtr)
1520         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1521   } else {
1522     NumBytes = StackSize - CSSize;
1523   }
1524   uint64_t SEHStackAllocAmt = NumBytes;
1525
1526   // Skip the callee-saved pop instructions.
1527   while (MBBI != MBB.begin()) {
1528     MachineBasicBlock::iterator PI = std::prev(MBBI);
1529     unsigned Opc = PI->getOpcode();
1530
1531     if ((Opc != X86::POP32r || !PI->getFlag(MachineInstr::FrameDestroy)) &&
1532         (Opc != X86::POP64r || !PI->getFlag(MachineInstr::FrameDestroy)) &&
1533         Opc != X86::DBG_VALUE && !PI->isTerminator())
1534       break;
1535
1536     --MBBI;
1537   }
1538   MachineBasicBlock::iterator FirstCSPop = MBBI;
1539
1540   if (TargetMBB) {
1541     // Fill EAX/RAX with the address of the target block.
1542     unsigned ReturnReg = STI.is64Bit() ? X86::RAX : X86::EAX;
1543     if (STI.is64Bit()) {
1544       // LEA64r TargetMBB(%rip), %rax
1545       BuildMI(MBB, FirstCSPop, DL, TII.get(X86::LEA64r), ReturnReg)
1546           .addReg(X86::RIP)
1547           .addImm(0)
1548           .addReg(0)
1549           .addMBB(TargetMBB)
1550           .addReg(0);
1551     } else {
1552       // MOV32ri $TargetMBB, %eax
1553       BuildMI(MBB, FirstCSPop, DL, TII.get(X86::MOV32ri), ReturnReg)
1554           .addMBB(TargetMBB);
1555     }
1556     // Record that we've taken the address of TargetMBB and no longer just
1557     // reference it in a terminator.
1558     TargetMBB->setHasAddressTaken();
1559   }
1560
1561   if (MBBI != MBB.end())
1562     DL = MBBI->getDebugLoc();
1563
1564   // If there is an ADD32ri or SUB32ri of ESP immediately before this
1565   // instruction, merge the two instructions.
1566   if (NumBytes || MFI->hasVarSizedObjects())
1567     NumBytes += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, true);
1568
1569   // If dynamic alloca is used, then reset esp to point to the last callee-saved
1570   // slot before popping them off! Same applies for the case, when stack was
1571   // realigned. Don't do this if this was a funclet epilogue, since the funclets
1572   // will not do realignment or dynamic stack allocation.
1573   if ((TRI->needsStackRealignment(MF) || MFI->hasVarSizedObjects()) &&
1574       !IsFunclet) {
1575     if (TRI->needsStackRealignment(MF))
1576       MBBI = FirstCSPop;
1577     unsigned SEHFrameOffset = calculateSetFPREG(SEHStackAllocAmt);
1578     uint64_t LEAAmount =
1579         IsWin64Prologue ? SEHStackAllocAmt - SEHFrameOffset : -CSSize;
1580
1581     // There are only two legal forms of epilogue:
1582     // - add SEHAllocationSize, %rsp
1583     // - lea SEHAllocationSize(%FramePtr), %rsp
1584     //
1585     // 'mov %FramePtr, %rsp' will not be recognized as an epilogue sequence.
1586     // However, we may use this sequence if we have a frame pointer because the
1587     // effects of the prologue can safely be undone.
1588     if (LEAAmount != 0) {
1589       unsigned Opc = getLEArOpcode(Uses64BitFramePtr);
1590       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr),
1591                    FramePtr, false, LEAAmount);
1592       --MBBI;
1593     } else {
1594       unsigned Opc = (Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr);
1595       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
1596         .addReg(FramePtr);
1597       --MBBI;
1598     }
1599   } else if (NumBytes) {
1600     // Adjust stack pointer back: ESP += numbytes.
1601     emitSPUpdate(MBB, MBBI, NumBytes, /*InEpilogue=*/true);
1602     --MBBI;
1603   }
1604
1605   // Windows unwinder will not invoke function's exception handler if IP is
1606   // either in prologue or in epilogue.  This behavior causes a problem when a
1607   // call immediately precedes an epilogue, because the return address points
1608   // into the epilogue.  To cope with that, we insert an epilogue marker here,
1609   // then replace it with a 'nop' if it ends up immediately after a CALL in the
1610   // final emitted code.
1611   if (NeedsWinCFI)
1612     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_Epilogue));
1613
1614   // Add the return addr area delta back since we are not tail calling.
1615   int Offset = -1 * X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1616   assert(Offset >= 0 && "TCDelta should never be positive");
1617   if (Offset) {
1618     MBBI = MBB.getFirstTerminator();
1619
1620     // Check for possible merge with preceding ADD instruction.
1621     Offset += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, true);
1622     emitSPUpdate(MBB, MBBI, Offset, /*InEpilogue=*/true);
1623   }
1624 }
1625
1626 // NOTE: this only has a subset of the full frame index logic. In
1627 // particular, the FI < 0 and AfterFPPop logic is handled in
1628 // X86RegisterInfo::eliminateFrameIndex, but not here. Possibly
1629 // (probably?) it should be moved into here.
1630 int X86FrameLowering::getFrameIndexReference(const MachineFunction &MF, int FI,
1631                                              unsigned &FrameReg) const {
1632   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1633
1634   // We can't calculate offset from frame pointer if the stack is realigned,
1635   // so enforce usage of stack/base pointer.  The base pointer is used when we
1636   // have dynamic allocas in addition to dynamic realignment.
1637   if (TRI->hasBasePointer(MF))
1638     FrameReg = TRI->getBaseRegister();
1639   else if (TRI->needsStackRealignment(MF))
1640     FrameReg = TRI->getStackRegister();
1641   else
1642     FrameReg = TRI->getFrameRegister(MF);
1643
1644   // Offset will hold the offset from the stack pointer at function entry to the
1645   // object.
1646   // We need to factor in additional offsets applied during the prologue to the
1647   // frame, base, and stack pointer depending on which is used.
1648   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) - getOffsetOfLocalArea();
1649   const X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1650   unsigned CSSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1651   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1652   bool HasFP = hasFP(MF);
1653   bool IsWin64Prologue = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
1654   int64_t FPDelta = 0;
1655
1656   if (IsWin64Prologue) {
1657     assert(!MFI->hasCalls() || (StackSize % 16) == 8);
1658
1659     // Calculate required stack adjustment.
1660     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1661     // If required, include space for extra hidden slot for stashing base pointer.
1662     if (X86FI->getRestoreBasePointer())
1663       FrameSize += SlotSize;
1664     uint64_t NumBytes = FrameSize - CSSize;
1665
1666     uint64_t SEHFrameOffset = calculateSetFPREG(NumBytes);
1667     if (FI && FI == X86FI->getFAIndex())
1668       return -SEHFrameOffset;
1669
1670     // FPDelta is the offset from the "traditional" FP location of the old base
1671     // pointer followed by return address and the location required by the
1672     // restricted Win64 prologue.
1673     // Add FPDelta to all offsets below that go through the frame pointer.
1674     FPDelta = FrameSize - SEHFrameOffset;
1675     assert((!MFI->hasCalls() || (FPDelta % 16) == 0) &&
1676            "FPDelta isn't aligned per the Win64 ABI!");
1677   }
1678
1679
1680   if (TRI->hasBasePointer(MF)) {
1681     assert(HasFP && "VLAs and dynamic stack realign, but no FP?!");
1682     if (FI < 0) {
1683       // Skip the saved EBP.
1684       return Offset + SlotSize + FPDelta;
1685     } else {
1686       assert((-(Offset + StackSize)) % MFI->getObjectAlignment(FI) == 0);
1687       return Offset + StackSize;
1688     }
1689   } else if (TRI->needsStackRealignment(MF)) {
1690     if (FI < 0) {
1691       // Skip the saved EBP.
1692       return Offset + SlotSize + FPDelta;
1693     } else {
1694       assert((-(Offset + StackSize)) % MFI->getObjectAlignment(FI) == 0);
1695       return Offset + StackSize;
1696     }
1697     // FIXME: Support tail calls
1698   } else {
1699     if (!HasFP)
1700       return Offset + StackSize;
1701
1702     // Skip the saved EBP.
1703     Offset += SlotSize;
1704
1705     // Skip the RETADDR move area
1706     int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1707     if (TailCallReturnAddrDelta < 0)
1708       Offset -= TailCallReturnAddrDelta;
1709   }
1710
1711   return Offset + FPDelta;
1712 }
1713
1714 // Simplified from getFrameIndexReference keeping only StackPointer cases
1715 int X86FrameLowering::getFrameIndexReferenceFromSP(const MachineFunction &MF,
1716                                                    int FI,
1717                                                    unsigned &FrameReg) const {
1718   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1719   // Does not include any dynamic realign.
1720   const uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1721   {
1722 #ifndef NDEBUG
1723     // LLVM arranges the stack as follows:
1724     //   ...
1725     //   ARG2
1726     //   ARG1
1727     //   RETADDR
1728     //   PUSH RBP   <-- RBP points here
1729     //   PUSH CSRs
1730     //   ~~~~~~~    <-- possible stack realignment (non-win64)
1731     //   ...
1732     //   STACK OBJECTS
1733     //   ...        <-- RSP after prologue points here
1734     //   ~~~~~~~    <-- possible stack realignment (win64)
1735     //
1736     // if (hasVarSizedObjects()):
1737     //   ...        <-- "base pointer" (ESI/RBX) points here
1738     //   DYNAMIC ALLOCAS
1739     //   ...        <-- RSP points here
1740     //
1741     // Case 1: In the simple case of no stack realignment and no dynamic
1742     // allocas, both "fixed" stack objects (arguments and CSRs) are addressable
1743     // with fixed offsets from RSP.
1744     //
1745     // Case 2: In the case of stack realignment with no dynamic allocas, fixed
1746     // stack objects are addressed with RBP and regular stack objects with RSP.
1747     //
1748     // Case 3: In the case of dynamic allocas and stack realignment, RSP is used
1749     // to address stack arguments for outgoing calls and nothing else. The "base
1750     // pointer" points to local variables, and RBP points to fixed objects.
1751     //
1752     // In cases 2 and 3, we can only answer for non-fixed stack objects, and the
1753     // answer we give is relative to the SP after the prologue, and not the
1754     // SP in the middle of the function.
1755
1756     assert((!MFI->isFixedObjectIndex(FI) || !TRI->needsStackRealignment(MF) ||
1757             STI.isTargetWin64()) &&
1758            "offset from fixed object to SP is not static");
1759
1760     // We don't handle tail calls, and shouldn't be seeing them either.
1761     int TailCallReturnAddrDelta =
1762         MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getTCReturnAddrDelta();
1763     assert(!(TailCallReturnAddrDelta < 0) && "we don't handle this case!");
1764 #endif
1765   }
1766
1767   // Fill in FrameReg output argument.
1768   FrameReg = TRI->getStackRegister();
1769
1770   // This is how the math works out:
1771   //
1772   //  %rsp grows (i.e. gets lower) left to right. Each box below is
1773   //  one word (eight bytes).  Obj0 is the stack slot we're trying to
1774   //  get to.
1775   //
1776   //    ----------------------------------
1777   //    | BP | Obj0 | Obj1 | ... | ObjN |
1778   //    ----------------------------------
1779   //    ^    ^      ^                   ^
1780   //    A    B      C                   E
1781   //
1782   // A is the incoming stack pointer.
1783   // (B - A) is the local area offset (-8 for x86-64) [1]
1784   // (C - A) is the Offset returned by MFI->getObjectOffset for Obj0 [2]
1785   //
1786   // |(E - B)| is the StackSize (absolute value, positive).  For a
1787   // stack that grown down, this works out to be (B - E). [3]
1788   //
1789   // E is also the value of %rsp after stack has been set up, and we
1790   // want (C - E) -- the value we can add to %rsp to get to Obj0.  Now
1791   // (C - E) == (C - A) - (B - A) + (B - E)
1792   //            { Using [1], [2] and [3] above }
1793   //         == getObjectOffset - LocalAreaOffset + StackSize
1794   //
1795
1796   // Get the Offset from the StackPointer
1797   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) - getOffsetOfLocalArea();
1798
1799   return Offset + StackSize;
1800 }
1801
1802 bool X86FrameLowering::assignCalleeSavedSpillSlots(
1803     MachineFunction &MF, const TargetRegisterInfo *TRI,
1804     std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
1805   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1806   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1807
1808   unsigned CalleeSavedFrameSize = 0;
1809   int SpillSlotOffset = getOffsetOfLocalArea() + X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1810
1811   if (hasFP(MF)) {
1812     // emitPrologue always spills frame register the first thing.
1813     SpillSlotOffset -= SlotSize;
1814     MFI->CreateFixedSpillStackObject(SlotSize, SpillSlotOffset);
1815
1816     // Since emitPrologue and emitEpilogue will handle spilling and restoring of
1817     // the frame register, we can delete it from CSI list and not have to worry
1818     // about avoiding it later.
1819     unsigned FPReg = TRI->getFrameRegister(MF);
1820     for (unsigned i = 0; i < CSI.size(); ++i) {
1821       if (TRI->regsOverlap(CSI[i].getReg(),FPReg)) {
1822         CSI.erase(CSI.begin() + i);
1823         break;
1824       }
1825     }
1826   }
1827
1828   // Assign slots for GPRs. It increases frame size.
1829   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1830     unsigned Reg = CSI[i - 1].getReg();
1831
1832     if (!X86::GR64RegClass.contains(Reg) && !X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1833       continue;
1834
1835     SpillSlotOffset -= SlotSize;
1836     CalleeSavedFrameSize += SlotSize;
1837
1838     int SlotIndex = MFI->CreateFixedSpillStackObject(SlotSize, SpillSlotOffset);
1839     CSI[i - 1].setFrameIdx(SlotIndex);
1840   }
1841
1842   X86FI->setCalleeSavedFrameSize(CalleeSavedFrameSize);
1843
1844   // Assign slots for XMMs.
1845   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1846     unsigned Reg = CSI[i - 1].getReg();
1847     if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) || X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1848       continue;
1849
1850     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
1851     // ensure alignment
1852     SpillSlotOffset -= std::abs(SpillSlotOffset) % RC->getAlignment();
1853     // spill into slot
1854     SpillSlotOffset -= RC->getSize();
1855     int SlotIndex =
1856         MFI->CreateFixedSpillStackObject(RC->getSize(), SpillSlotOffset);
1857     CSI[i - 1].setFrameIdx(SlotIndex);
1858     MFI->ensureMaxAlignment(RC->getAlignment());
1859   }
1860
1861   return true;
1862 }
1863
1864 bool X86FrameLowering::spillCalleeSavedRegisters(
1865     MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MI,
1866     const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
1867     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1868   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
1869
1870   // Don't save CSRs in 32-bit EH funclets. The caller saves EBX, EBP, ESI, EDI
1871   // for us, and there are no XMM CSRs on Win32.
1872   if (MBB.isEHFuncletEntry() && STI.is32Bit() && STI.isOSWindows())
1873     return true;
1874
1875   // Push GPRs. It increases frame size.
1876   unsigned Opc = STI.is64Bit() ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r;
1877   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1878     unsigned Reg = CSI[i - 1].getReg();
1879
1880     if (!X86::GR64RegClass.contains(Reg) && !X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1881       continue;
1882     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
1883     MBB.addLiveIn(Reg);
1884
1885     BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc)).addReg(Reg, RegState::Kill)
1886       .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1887   }
1888
1889   // Make XMM regs spilled. X86 does not have ability of push/pop XMM.
1890   // It can be done by spilling XMMs to stack frame.
1891   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1892     unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
1893     if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) || X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1894       continue;
1895     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
1896     MBB.addLiveIn(Reg);
1897     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
1898
1899     TII.storeRegToStackSlot(MBB, MI, Reg, true, CSI[i - 1].getFrameIdx(), RC,
1900                             TRI);
1901     --MI;
1902     MI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1903     ++MI;
1904   }
1905
1906   return true;
1907 }
1908
1909 bool X86FrameLowering::restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
1910                                                MachineBasicBlock::iterator MI,
1911                                         const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
1912                                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1913   if (CSI.empty())
1914     return false;
1915
1916   if (isFuncletReturnInstr(MI) && STI.isOSWindows()) {
1917     // Don't restore CSRs in 32-bit EH funclets. Matches
1918     // spillCalleeSavedRegisters.
1919     if (STI.is32Bit())
1920       return true;
1921     // Don't restore CSRs before an SEH catchret. SEH except blocks do not form
1922     // funclets. emitEpilogue transforms these to normal jumps.
1923     if (MI->getOpcode() == X86::CATCHRET) {
1924       const Function *Func = MBB.getParent()->getFunction();
1925       bool IsSEH = isAsynchronousEHPersonality(
1926           classifyEHPersonality(Func->getPersonalityFn()));
1927       if (IsSEH)
1928         return true;
1929     }
1930   }
1931
1932   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
1933
1934   // Reload XMMs from stack frame.
1935   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
1936     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
1937     if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) ||
1938         X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1939       continue;
1940
1941     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
1942     TII.loadRegFromStackSlot(MBB, MI, Reg, CSI[i].getFrameIdx(), RC, TRI);
1943   }
1944
1945   // POP GPRs.
1946   unsigned Opc = STI.is64Bit() ? X86::POP64r : X86::POP32r;
1947   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
1948     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
1949     if (!X86::GR64RegClass.contains(Reg) &&
1950         !X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1951       continue;
1952
1953     BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc), Reg)
1954         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1955   }
1956   return true;
1957 }
1958
1959 void X86FrameLowering::determineCalleeSaves(MachineFunction &MF,
1960                                             BitVector &SavedRegs,
1961                                             RegScavenger *RS) const {
1962   TargetFrameLowering::determineCalleeSaves(MF, SavedRegs, RS);
1963
1964   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1965
1966   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1967   int64_t TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1968
1969   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
1970     // create RETURNADDR area
1971     //   arg
1972     //   arg
1973     //   RETADDR
1974     //   { ...
1975     //     RETADDR area
1976     //     ...
1977     //   }
1978     //   [EBP]
1979     MFI->CreateFixedObject(-TailCallReturnAddrDelta,
1980                            TailCallReturnAddrDelta - SlotSize, true);
1981   }
1982
1983   // Spill the BasePtr if it's used.
1984   if (TRI->hasBasePointer(MF)) {
1985     SavedRegs.set(TRI->getBaseRegister());
1986
1987     // Allocate a spill slot for EBP if we have a base pointer and EH funclets.
1988     if (MF.getMMI().hasEHFunclets()) {
1989       int FI = MFI->CreateSpillStackObject(SlotSize, SlotSize);
1990       X86FI->setHasSEHFramePtrSave(true);
1991       X86FI->setSEHFramePtrSaveIndex(FI);
1992     }
1993   }
1994 }
1995
1996 static bool
1997 HasNestArgument(const MachineFunction *MF) {
1998   const Function *F = MF->getFunction();
1999   for (Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
2000        I != E; I++) {
2001     if (I->hasNestAttr())
2002       return true;
2003   }
2004   return false;
2005 }
2006
2007 /// GetScratchRegister - Get a temp register for performing work in the
2008 /// segmented stack and the Erlang/HiPE stack prologue. Depending on platform
2009 /// and the properties of the function either one or two registers will be
2010 /// needed. Set primary to true for the first register, false for the second.
2011 static unsigned
2012 GetScratchRegister(bool Is64Bit, bool IsLP64, const MachineFunction &MF, bool Primary) {
2013   CallingConv::ID CallingConvention = MF.getFunction()->getCallingConv();
2014
2015   // Erlang stuff.
2016   if (CallingConvention == CallingConv::HiPE) {
2017     if (Is64Bit)
2018       return Primary ? X86::R14 : X86::R13;
2019     else
2020       return Primary ? X86::EBX : X86::EDI;
2021   }
2022
2023   if (Is64Bit) {
2024     if (IsLP64)
2025       return Primary ? X86::R11 : X86::R12;
2026     else
2027       return Primary ? X86::R11D : X86::R12D;
2028   }
2029
2030   bool IsNested = HasNestArgument(&MF);
2031
2032   if (CallingConvention == CallingConv::X86_FastCall ||
2033       CallingConvention == CallingConv::Fast) {
2034     if (IsNested)
2035       report_fatal_error("Segmented stacks does not support fastcall with "
2036                          "nested function.");
2037     return Primary ? X86::EAX : X86::ECX;
2038   }
2039   if (IsNested)
2040     return Primary ? X86::EDX : X86::EAX;
2041   return Primary ? X86::ECX : X86::EAX;
2042 }
2043
2044 // The stack limit in the TCB is set to this many bytes above the actual stack
2045 // limit.
2046 static const uint64_t kSplitStackAvailable = 256;
2047
2048 void X86FrameLowering::adjustForSegmentedStacks(
2049     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &PrologueMBB) const {
2050   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2051   uint64_t StackSize;
2052   unsigned TlsReg, TlsOffset;
2053   DebugLoc DL;
2054
2055   unsigned ScratchReg = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, true);
2056   assert(!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg) &&
2057          "Scratch register is live-in");
2058
2059   if (MF.getFunction()->isVarArg())
2060     report_fatal_error("Segmented stacks do not support vararg functions.");
2061   if (!STI.isTargetLinux() && !STI.isTargetDarwin() && !STI.isTargetWin32() &&
2062       !STI.isTargetWin64() && !STI.isTargetFreeBSD() &&
2063       !STI.isTargetDragonFly())
2064     report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
2065
2066   // Eventually StackSize will be calculated by a link-time pass; which will
2067   // also decide whether checking code needs to be injected into this particular
2068   // prologue.
2069   StackSize = MFI->getStackSize();
2070
2071   // Do not generate a prologue for functions with a stack of size zero
2072   if (StackSize == 0)
2073     return;
2074
2075   MachineBasicBlock *allocMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2076   MachineBasicBlock *checkMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2077   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
2078   bool IsNested = false;
2079
2080   // We need to know if the function has a nest argument only in 64 bit mode.
2081   if (Is64Bit)
2082     IsNested = HasNestArgument(&MF);
2083
2084   // The MOV R10, RAX needs to be in a different block, since the RET we emit in
2085   // allocMBB needs to be last (terminating) instruction.
2086
2087   for (const auto &LI : PrologueMBB.liveins()) {
2088     allocMBB->addLiveIn(LI);
2089     checkMBB->addLiveIn(LI);
2090   }
2091
2092   if (IsNested)
2093     allocMBB->addLiveIn(IsLP64 ? X86::R10 : X86::R10D);
2094
2095   MF.push_front(allocMBB);
2096   MF.push_front(checkMBB);
2097
2098   // When the frame size is less than 256 we just compare the stack
2099   // boundary directly to the value of the stack pointer, per gcc.
2100   bool CompareStackPointer = StackSize < kSplitStackAvailable;
2101
2102   // Read the limit off the current stacklet off the stack_guard location.
2103   if (Is64Bit) {
2104     if (STI.isTargetLinux()) {
2105       TlsReg = X86::FS;
2106       TlsOffset = IsLP64 ? 0x70 : 0x40;
2107     } else if (STI.isTargetDarwin()) {
2108       TlsReg = X86::GS;
2109       TlsOffset = 0x60 + 90*8; // See pthread_machdep.h. Steal TLS slot 90.
2110     } else if (STI.isTargetWin64()) {
2111       TlsReg = X86::GS;
2112       TlsOffset = 0x28; // pvArbitrary, reserved for application use
2113     } else if (STI.isTargetFreeBSD()) {
2114       TlsReg = X86::FS;
2115       TlsOffset = 0x18;
2116     } else if (STI.isTargetDragonFly()) {
2117       TlsReg = X86::FS;
2118       TlsOffset = 0x20; // use tls_tcb.tcb_segstack
2119     } else {
2120       report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
2121     }
2122
2123     if (CompareStackPointer)
2124       ScratchReg = IsLP64 ? X86::RSP : X86::ESP;
2125     else
2126       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(IsLP64 ? X86::LEA64r : X86::LEA64_32r), ScratchReg).addReg(X86::RSP)
2127         .addImm(1).addReg(0).addImm(-StackSize).addReg(0);
2128
2129     BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(IsLP64 ? X86::CMP64rm : X86::CMP32rm)).addReg(ScratchReg)
2130       .addReg(0).addImm(1).addReg(0).addImm(TlsOffset).addReg(TlsReg);
2131   } else {
2132     if (STI.isTargetLinux()) {
2133       TlsReg = X86::GS;
2134       TlsOffset = 0x30;
2135     } else if (STI.isTargetDarwin()) {
2136       TlsReg = X86::GS;
2137       TlsOffset = 0x48 + 90*4;
2138     } else if (STI.isTargetWin32()) {
2139       TlsReg = X86::FS;
2140       TlsOffset = 0x14; // pvArbitrary, reserved for application use
2141     } else if (STI.isTargetDragonFly()) {
2142       TlsReg = X86::FS;
2143       TlsOffset = 0x10; // use tls_tcb.tcb_segstack
2144     } else if (STI.isTargetFreeBSD()) {
2145       report_fatal_error("Segmented stacks not supported on FreeBSD i386.");
2146     } else {
2147       report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
2148     }
2149
2150     if (CompareStackPointer)
2151       ScratchReg = X86::ESP;
2152     else
2153       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::LEA32r), ScratchReg).addReg(X86::ESP)
2154         .addImm(1).addReg(0).addImm(-StackSize).addReg(0);
2155
2156     if (STI.isTargetLinux() || STI.isTargetWin32() || STI.isTargetWin64() ||
2157         STI.isTargetDragonFly()) {
2158       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::CMP32rm)).addReg(ScratchReg)
2159         .addReg(0).addImm(0).addReg(0).addImm(TlsOffset).addReg(TlsReg);
2160     } else if (STI.isTargetDarwin()) {
2161
2162       // TlsOffset doesn't fit into a mod r/m byte so we need an extra register.
2163       unsigned ScratchReg2;
2164       bool SaveScratch2;
2165       if (CompareStackPointer) {
2166         // The primary scratch register is available for holding the TLS offset.
2167         ScratchReg2 = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, true);
2168         SaveScratch2 = false;
2169       } else {
2170         // Need to use a second register to hold the TLS offset
2171         ScratchReg2 = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, false);
2172
2173         // Unfortunately, with fastcc the second scratch register may hold an
2174         // argument.
2175         SaveScratch2 = MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg2);
2176       }
2177
2178       // If Scratch2 is live-in then it needs to be saved.
2179       assert((!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg2) || SaveScratch2) &&
2180              "Scratch register is live-in and not saved");
2181
2182       if (SaveScratch2)
2183         BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::PUSH32r))
2184           .addReg(ScratchReg2, RegState::Kill);
2185
2186       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::MOV32ri), ScratchReg2)
2187         .addImm(TlsOffset);
2188       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::CMP32rm))
2189         .addReg(ScratchReg)
2190         .addReg(ScratchReg2).addImm(1).addReg(0)
2191         .addImm(0)
2192         .addReg(TlsReg);
2193
2194       if (SaveScratch2)
2195         BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::POP32r), ScratchReg2);
2196     }
2197   }
2198
2199   // This jump is taken if SP >= (Stacklet Limit + Stack Space required).
2200   // It jumps to normal execution of the function body.
2201   BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::JA_1)).addMBB(&PrologueMBB);
2202
2203   // On 32 bit we first push the arguments size and then the frame size. On 64
2204   // bit, we pass the stack frame size in r10 and the argument size in r11.
2205   if (Is64Bit) {
2206     // Functions with nested arguments use R10, so it needs to be saved across
2207     // the call to _morestack
2208
2209     const unsigned RegAX = IsLP64 ? X86::RAX : X86::EAX;
2210     const unsigned Reg10 = IsLP64 ? X86::R10 : X86::R10D;
2211     const unsigned Reg11 = IsLP64 ? X86::R11 : X86::R11D;
2212     const unsigned MOVrr = IsLP64 ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr;
2213     const unsigned MOVri = IsLP64 ? X86::MOV64ri : X86::MOV32ri;
2214
2215     if (IsNested)
2216       BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(MOVrr), RegAX).addReg(Reg10);
2217
2218     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(MOVri), Reg10)
2219       .addImm(StackSize);
2220     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(MOVri), Reg11)
2221       .addImm(X86FI->getArgumentStackSize());
2222   } else {
2223     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::PUSHi32))
2224       .addImm(X86FI->getArgumentStackSize());
2225     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::PUSHi32))
2226       .addImm(StackSize);
2227   }
2228
2229   // __morestack is in libgcc
2230   if (Is64Bit && MF.getTarget().getCodeModel() == CodeModel::Large) {
2231     // Under the large code model, we cannot assume that __morestack lives
2232     // within 2^31 bytes of the call site, so we cannot use pc-relative
2233     // addressing. We cannot perform the call via a temporary register,
2234     // as the rax register may be used to store the static chain, and all
2235     // other suitable registers may be either callee-save or used for
2236     // parameter passing. We cannot use the stack at this point either
2237     // because __morestack manipulates the stack directly.
2238     //
2239     // To avoid these issues, perform an indirect call via a read-only memory
2240     // location containing the address.
2241     //
2242     // This solution is not perfect, as it assumes that the .rodata section
2243     // is laid out within 2^31 bytes of each function body, but this seems
2244     // to be sufficient for JIT.
2245     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALL64m))
2246         .addReg(X86::RIP)
2247         .addImm(0)
2248         .addReg(0)
2249         .addExternalSymbol("__morestack_addr")
2250         .addReg(0);
2251     MF.getMMI().setUsesMorestackAddr(true);
2252   } else {
2253     if (Is64Bit)
2254       BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALL64pcrel32))
2255         .addExternalSymbol("__morestack");
2256     else
2257       BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
2258         .addExternalSymbol("__morestack");
2259   }
2260
2261   if (IsNested)
2262     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::MORESTACK_RET_RESTORE_R10));
2263   else
2264     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::MORESTACK_RET));
2265
2266   allocMBB->addSuccessor(&PrologueMBB);
2267
2268   checkMBB->addSuccessor(allocMBB);
2269   checkMBB->addSuccessor(&PrologueMBB);
2270
2271 #ifdef XDEBUG
2272   MF.verify();
2273 #endif
2274 }
2275
2276 /// Erlang programs may need a special prologue to handle the stack size they
2277 /// might need at runtime. That is because Erlang/OTP does not implement a C
2278 /// stack but uses a custom implementation of hybrid stack/heap architecture.
2279 /// (for more information see Eric Stenman's Ph.D. thesis:
2280 /// http://publications.uu.se/uu/fulltext/nbn_se_uu_diva-2688.pdf)
2281 ///
2282 /// CheckStack:
2283 ///       temp0 = sp - MaxStack
2284 ///       if( temp0 < SP_LIMIT(P) ) goto IncStack else goto OldStart
2285 /// OldStart:
2286 ///       ...
2287 /// IncStack:
2288 ///       call inc_stack   # doubles the stack space
2289 ///       temp0 = sp - MaxStack
2290 ///       if( temp0 < SP_LIMIT(P) ) goto IncStack else goto OldStart
2291 void X86FrameLowering::adjustForHiPEPrologue(
2292     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &PrologueMBB) const {
2293   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2294   DebugLoc DL;
2295   // HiPE-specific values
2296   const unsigned HipeLeafWords = 24;
2297   const unsigned CCRegisteredArgs = Is64Bit ? 6 : 5;
2298   const unsigned Guaranteed = HipeLeafWords * SlotSize;
2299   unsigned CallerStkArity = MF.getFunction()->arg_size() > CCRegisteredArgs ?
2300                             MF.getFunction()->arg_size() - CCRegisteredArgs : 0;
2301   unsigned MaxStack = MFI->getStackSize() + CallerStkArity*SlotSize + SlotSize;
2302
2303   assert(STI.isTargetLinux() &&
2304          "HiPE prologue is only supported on Linux operating systems.");
2305
2306   // Compute the largest caller's frame that is needed to fit the callees'
2307   // frames. This 'MaxStack' is computed from:
2308   //
2309   // a) the fixed frame size, which is the space needed for all spilled temps,
2310   // b) outgoing on-stack parameter areas, and
2311   // c) the minimum stack space this function needs to make available for the
2312   //    functions it calls (a tunable ABI property).
2313   if (MFI->hasCalls()) {
2314     unsigned MoreStackForCalls = 0;
2315
2316     for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), MBBE = MF.end();
2317          MBBI != MBBE; ++MBBI)
2318       for (MachineBasicBlock::iterator MI = MBBI->begin(), ME = MBBI->end();
2319            MI != ME; ++MI) {
2320         if (!MI->isCall())
2321           continue;
2322
2323         // Get callee operand.
2324         const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
2325
2326         // Only take account of global function calls (no closures etc.).
2327         if (!MO.isGlobal())
2328           continue;
2329
2330         const Function *F = dyn_cast<Function>(MO.getGlobal());
2331         if (!F)
2332           continue;
2333
2334         // Do not update 'MaxStack' for primitive and built-in functions
2335         // (encoded with names either starting with "erlang."/"bif_" or not
2336         // having a ".", such as a simple <Module>.<Function>.<Arity>, or an
2337         // "_", such as the BIF "suspend_0") as they are executed on another
2338         // stack.
2339         if (F->getName().find("erlang.") != StringRef::npos ||
2340             F->getName().find("bif_") != StringRef::npos ||
2341             F->getName().find_first_of("._") == StringRef::npos)
2342           continue;
2343
2344         unsigned CalleeStkArity =
2345           F->arg_size() > CCRegisteredArgs ? F->arg_size()-CCRegisteredArgs : 0;
2346         if (HipeLeafWords - 1 > CalleeStkArity)
2347           MoreStackForCalls = std::max(MoreStackForCalls,
2348                                (HipeLeafWords - 1 - CalleeStkArity) * SlotSize);
2349       }
2350     MaxStack += MoreStackForCalls;
2351   }
2352
2353   // If the stack frame needed is larger than the guaranteed then runtime checks
2354   // and calls to "inc_stack_0" BIF should be inserted in the assembly prologue.
2355   if (MaxStack > Guaranteed) {
2356     MachineBasicBlock *stackCheckMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2357     MachineBasicBlock *incStackMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2358
2359     for (const auto &LI : PrologueMBB.liveins()) {
2360       stackCheckMBB->addLiveIn(LI);
2361       incStackMBB->addLiveIn(LI);
2362     }
2363
2364     MF.push_front(incStackMBB);
2365     MF.push_front(stackCheckMBB);
2366
2367     unsigned ScratchReg, SPReg, PReg, SPLimitOffset;
2368     unsigned LEAop, CMPop, CALLop;
2369     if (Is64Bit) {
2370       SPReg = X86::RSP;
2371       PReg  = X86::RBP;
2372       LEAop = X86::LEA64r;
2373       CMPop = X86::CMP64rm;
2374       CALLop = X86::CALL64pcrel32;
2375       SPLimitOffset = 0x90;
2376     } else {
2377       SPReg = X86::ESP;
2378       PReg  = X86::EBP;
2379       LEAop = X86::LEA32r;
2380       CMPop = X86::CMP32rm;
2381       CALLop = X86::CALLpcrel32;
2382       SPLimitOffset = 0x4c;
2383     }
2384
2385     ScratchReg = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, true);
2386     assert(!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg) &&
2387            "HiPE prologue scratch register is live-in");
2388
2389     // Create new MBB for StackCheck:
2390     addRegOffset(BuildMI(stackCheckMBB, DL, TII.get(LEAop), ScratchReg),
2391                  SPReg, false, -MaxStack);
2392     // SPLimitOffset is in a fixed heap location (pointed by BP).
2393     addRegOffset(BuildMI(stackCheckMBB, DL, TII.get(CMPop))
2394                  .addReg(ScratchReg), PReg, false, SPLimitOffset);
2395     BuildMI(stackCheckMBB, DL, TII.get(X86::JAE_1)).addMBB(&PrologueMBB);
2396
2397     // Create new MBB for IncStack:
2398     BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(CALLop)).
2399       addExternalSymbol("inc_stack_0");
2400     addRegOffset(BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(LEAop), ScratchReg),
2401                  SPReg, false, -MaxStack);
2402     addRegOffset(BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(CMPop))
2403                  .addReg(ScratchReg), PReg, false, SPLimitOffset);
2404     BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(X86::JLE_1)).addMBB(incStackMBB);
2405
2406     stackCheckMBB->addSuccessor(&PrologueMBB, {99, 100});
2407     stackCheckMBB->addSuccessor(incStackMBB, {1, 100});
2408     incStackMBB->addSuccessor(&PrologueMBB, {99, 100});
2409     incStackMBB->addSuccessor(incStackMBB, {1, 100});
2410   }
2411 #ifdef XDEBUG
2412   MF.verify();
2413 #endif
2414 }
2415
2416 bool X86FrameLowering::adjustStackWithPops(MachineBasicBlock &MBB,
2417     MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, int Offset) const {
2418
2419   if (Offset <= 0)
2420     return false;
2421
2422   if (Offset % SlotSize)
2423     return false;
2424
2425   int NumPops = Offset / SlotSize;
2426   // This is only worth it if we have at most 2 pops.
2427   if (NumPops != 1 && NumPops != 2)
2428     return false;
2429
2430   // Handle only the trivial case where the adjustment directly follows
2431   // a call. This is the most common one, anyway.
2432   if (MBBI == MBB.begin())
2433     return false;
2434   MachineBasicBlock::iterator Prev = std::prev(MBBI);
2435   if (!Prev->isCall() || !Prev->getOperand(1).isRegMask())
2436     return false;
2437
2438   unsigned Regs[2];
2439   unsigned FoundRegs = 0;
2440
2441   auto RegMask = Prev->getOperand(1);
2442
2443   auto &RegClass =
2444       Is64Bit ? X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass : X86::GR32_NOREX_NOSPRegClass;
2445   // Try to find up to NumPops free registers.
2446   for (auto Candidate : RegClass) {
2447
2448     // Poor man's liveness:
2449     // Since we're immediately after a call, any register that is clobbered
2450     // by the call and not defined by it can be considered dead.
2451     if (!RegMask.clobbersPhysReg(Candidate))
2452       continue;
2453
2454     bool IsDef = false;
2455     for (const MachineOperand &MO : Prev->implicit_operands()) {
2456       if (MO.isReg() && MO.isDef() && MO.getReg() == Candidate) {
2457         IsDef = true;
2458         break;
2459       }
2460     }
2461
2462     if (IsDef)
2463       continue;
2464
2465     Regs[FoundRegs++] = Candidate;
2466     if (FoundRegs == (unsigned)NumPops)
2467       break;
2468   }
2469
2470   if (FoundRegs == 0)
2471     return false;
2472
2473   // If we found only one free register, but need two, reuse the same one twice.
2474   while (FoundRegs < (unsigned)NumPops)
2475     Regs[FoundRegs++] = Regs[0];
2476
2477   for (int i = 0; i < NumPops; ++i)
2478     BuildMI(MBB, MBBI, DL, 
2479             TII.get(STI.is64Bit() ? X86::POP64r : X86::POP32r), Regs[i]);
2480
2481   return true;
2482 }
2483
2484 void X86FrameLowering::
2485 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
2486                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
2487   bool reserveCallFrame = hasReservedCallFrame(MF);
2488   unsigned Opcode = I->getOpcode();
2489   bool isDestroy = Opcode == TII.getCallFrameDestroyOpcode();
2490   DebugLoc DL = I->getDebugLoc();
2491   uint64_t Amount = !reserveCallFrame ? I->getOperand(0).getImm() : 0;
2492   uint64_t InternalAmt = (isDestroy || Amount) ? I->getOperand(1).getImm() : 0;
2493   I = MBB.erase(I);
2494
2495   if (!reserveCallFrame) {
2496     // If the stack pointer can be changed after prologue, turn the
2497     // adjcallstackup instruction into a 'sub ESP, <amt>' and the
2498     // adjcallstackdown instruction into 'add ESP, <amt>'
2499
2500     // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
2501     // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
2502     // alignment boundary.
2503     unsigned StackAlign = getStackAlignment();
2504     Amount = RoundUpToAlignment(Amount, StackAlign);
2505
2506     MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
2507     const Function *Fn = MF.getFunction();
2508     bool WindowsCFI = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
2509     bool DwarfCFI = !WindowsCFI && 
2510                     (MMI.hasDebugInfo() || Fn->needsUnwindTableEntry());
2511
2512     // If we have any exception handlers in this function, and we adjust
2513     // the SP before calls, we may need to indicate this to the unwinder
2514     // using GNU_ARGS_SIZE. Note that this may be necessary even when
2515     // Amount == 0, because the preceding function may have set a non-0
2516     // GNU_ARGS_SIZE.
2517     // TODO: We don't need to reset this between subsequent functions,
2518     // if it didn't change.
2519     bool HasDwarfEHHandlers = !WindowsCFI &&
2520                               !MF.getMMI().getLandingPads().empty();
2521
2522     if (HasDwarfEHHandlers && !isDestroy &&
2523         MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getHasPushSequences())
2524       BuildCFI(MBB, I, DL,
2525                MCCFIInstruction::createGnuArgsSize(nullptr, Amount));
2526
2527     if (Amount == 0)
2528       return;
2529
2530     // Factor out the amount that gets handled inside the sequence
2531     // (Pushes of argument for frame setup, callee pops for frame destroy)
2532     Amount -= InternalAmt;
2533
2534     // TODO: This is needed only if we require precise CFA.
2535     // If this is a callee-pop calling convention, emit a CFA adjust for
2536     // the amount the callee popped.
2537     if (isDestroy && InternalAmt && DwarfCFI && !hasFP(MF))
2538       BuildCFI(MBB, I, DL, 
2539                MCCFIInstruction::createAdjustCfaOffset(nullptr, -InternalAmt));
2540
2541     if (Amount) {
2542       // Add Amount to SP to destroy a frame, and subtract to setup.
2543       int Offset = isDestroy ? Amount : -Amount;
2544
2545       if (!(Fn->optForMinSize() && 
2546             adjustStackWithPops(MBB, I, DL, Offset)))
2547         BuildStackAdjustment(MBB, I, DL, Offset, /*InEpilogue=*/false);
2548     }
2549
2550     if (DwarfCFI && !hasFP(MF)) {
2551       // If we don't have FP, but need to generate unwind information,
2552       // we need to set the correct CFA offset after the stack adjustment.
2553       // How much we adjust the CFA offset depends on whether we're emitting
2554       // CFI only for EH purposes or for debugging. EH only requires the CFA
2555       // offset to be correct at each call site, while for debugging we want
2556       // it to be more precise.
2557       int CFAOffset = Amount;
2558       // TODO: When not using precise CFA, we also need to adjust for the
2559       // InternalAmt here.
2560
2561       if (CFAOffset) {
2562         CFAOffset = isDestroy ? -CFAOffset : CFAOffset;
2563         BuildCFI(MBB, I, DL, 
2564                  MCCFIInstruction::createAdjustCfaOffset(nullptr, CFAOffset));
2565       }
2566     }
2567
2568     return;
2569   }
2570
2571   if (isDestroy && InternalAmt) {
2572     // If we are performing frame pointer elimination and if the callee pops
2573     // something off the stack pointer, add it back.  We do this until we have
2574     // more advanced stack pointer tracking ability.
2575     // We are not tracking the stack pointer adjustment by the callee, so make
2576     // sure we restore the stack pointer immediately after the call, there may
2577     // be spill code inserted between the CALL and ADJCALLSTACKUP instructions.
2578     MachineBasicBlock::iterator B = MBB.begin();
2579     while (I != B && !std::prev(I)->isCall())
2580       --I;
2581     BuildStackAdjustment(MBB, I, DL, -InternalAmt, /*InEpilogue=*/false);
2582   }
2583 }
2584
2585 bool X86FrameLowering::canUseAsEpilogue(const MachineBasicBlock &MBB) const {
2586   assert(MBB.getParent() && "Block is not attached to a function!");
2587
2588   // Win64 has strict requirements in terms of epilogue and we are
2589   // not taking a chance at messing with them.
2590   // I.e., unless this block is already an exit block, we can't use
2591   // it as an epilogue.
2592   if (STI.isTargetWin64() && !MBB.succ_empty() && !MBB.isReturnBlock())
2593     return false;
2594
2595   if (canUseLEAForSPInEpilogue(*MBB.getParent()))
2596     return true;
2597
2598   // If we cannot use LEA to adjust SP, we may need to use ADD, which
2599   // clobbers the EFLAGS. Check that we do not need to preserve it,
2600   // otherwise, conservatively assume this is not
2601   // safe to insert the epilogue here.
2602   return !flagsNeedToBePreservedBeforeTheTerminators(MBB);
2603 }
2604
2605 bool X86FrameLowering::enableShrinkWrapping(const MachineFunction &MF) const {
2606   // If we may need to emit frameless compact unwind information, give
2607   // up as this is currently broken: PR25614.
2608   return MF.getFunction()->hasFnAttribute(Attribute::NoUnwind) || hasFP(MF);
2609 }
2610
2611 MachineBasicBlock::iterator X86FrameLowering::restoreWin32EHStackPointers(
2612     MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI,
2613     DebugLoc DL, bool RestoreSP) const {
2614   assert(STI.isTargetWindowsMSVC() && "funclets only supported in MSVC env");
2615   assert(STI.isTargetWin32() && "EBP/ESI restoration only required on win32");
2616   assert(STI.is32Bit() && !Uses64BitFramePtr &&
2617          "restoring EBP/ESI on non-32-bit target");
2618
2619   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
2620   unsigned FramePtr = TRI->getFrameRegister(MF);
2621   unsigned BasePtr = TRI->getBaseRegister();
2622   WinEHFuncInfo &FuncInfo = *MF.getWinEHFuncInfo();
2623   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
2624   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2625
2626   // FIXME: Don't set FrameSetup flag in catchret case.
2627
2628   int FI = FuncInfo.EHRegNodeFrameIndex;
2629   int EHRegSize = MFI->getObjectSize(FI);
2630
2631   if (RestoreSP) {
2632     // MOV32rm -EHRegSize(%ebp), %esp
2633     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32rm), X86::ESP),
2634                  X86::EBP, true, -EHRegSize)
2635         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
2636   }
2637
2638   unsigned UsedReg;
2639   int EHRegOffset = getFrameIndexReference(MF, FI, UsedReg);
2640   int EndOffset = -EHRegOffset - EHRegSize;
2641   FuncInfo.EHRegNodeEndOffset = EndOffset;
2642
2643   if (UsedReg == FramePtr) {
2644     // ADD $offset, %ebp
2645     unsigned ADDri = getADDriOpcode(false, EndOffset);
2646     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(ADDri), FramePtr)
2647         .addReg(FramePtr)
2648         .addImm(EndOffset)
2649         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup)
2650         ->getOperand(3)
2651         .setIsDead();
2652     assert(EndOffset >= 0 &&
2653            "end of registration object above normal EBP position!");
2654   } else if (UsedReg == BasePtr) {
2655     // LEA offset(%ebp), %esi
2656     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::LEA32r), BasePtr),
2657                  FramePtr, false, EndOffset)
2658         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
2659     // MOV32rm SavedEBPOffset(%esi), %ebp
2660     assert(X86FI->getHasSEHFramePtrSave());
2661     int Offset =
2662         getFrameIndexReference(MF, X86FI->getSEHFramePtrSaveIndex(), UsedReg);
2663     assert(UsedReg == BasePtr);
2664     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32rm), FramePtr),
2665                  UsedReg, true, Offset)
2666         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
2667   } else {
2668     llvm_unreachable("32-bit frames with WinEH must use FramePtr or BasePtr");
2669   }
2670   return MBBI;
2671 }
2672
2673 unsigned X86FrameLowering::getWinEHParentFrameOffset(const MachineFunction &MF) const {
2674   // RDX, the parent frame pointer, is homed into 16(%rsp) in the prologue.
2675   unsigned Offset = 16;
2676   // RBP is immediately pushed.
2677   Offset += SlotSize;
2678   // All callee-saved registers are then pushed.
2679   Offset += MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getCalleeSavedFrameSize();
2680   // Every funclet allocates enough stack space for the largest outgoing call.
2681   Offset += getWinEHFuncletFrameSize(MF);
2682   return Offset;
2683 }
2684
2685 void X86FrameLowering::processFunctionBeforeFrameFinalized(
2686     MachineFunction &MF, RegScavenger *RS) const {
2687   // If this function isn't doing Win64-style C++ EH, we don't need to do
2688   // anything.
2689   const Function *Fn = MF.getFunction();
2690   if (!STI.is64Bit() || !MF.getMMI().hasEHFunclets() ||
2691       classifyEHPersonality(Fn->getPersonalityFn()) != EHPersonality::MSVC_CXX)
2692     return;
2693
2694   // Win64 C++ EH needs to allocate the UnwindHelp object at some fixed offset
2695   // relative to RSP after the prologue.  Find the offset of the last fixed
2696   // object, so that we can allocate a slot immediately following it. If there
2697   // were no fixed objects, use offset -SlotSize, which is immediately after the
2698   // return address. Fixed objects have negative frame indices.
2699   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2700   int64_t MinFixedObjOffset = -SlotSize;
2701   for (int I = MFI->getObjectIndexBegin(); I < 0; ++I)
2702     MinFixedObjOffset = std::min(MinFixedObjOffset, MFI->getObjectOffset(I));
2703
2704   int64_t UnwindHelpOffset = MinFixedObjOffset - SlotSize;
2705   int UnwindHelpFI =
2706       MFI->CreateFixedObject(SlotSize, UnwindHelpOffset, /*Immutable=*/false);
2707   MF.getWinEHFuncInfo()->UnwindHelpFrameIdx = UnwindHelpFI;
2708
2709   // Store -2 into UnwindHelp on function entry. We have to scan forwards past
2710   // other frame setup instructions.
2711   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
2712   auto MBBI = MBB.begin();
2713   while (MBBI != MBB.end() && MBBI->getFlag(MachineInstr::FrameSetup))
2714     ++MBBI;
2715
2716   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MBBI);
2717   addFrameReference(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64mi32)),
2718                     UnwindHelpFI)
2719       .addImm(-2);
2720 }