f4f7f0cf33b2503ea68343af774955a6c9ad9068
[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/LibCallSemantics.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 /// hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
82 /// pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas
83 /// or if frame pointer elimination is disabled.
84 bool X86FrameLowering::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
85   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
86   const MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
87
88   return (MF.getTarget().Options.DisableFramePointerElim(MF) ||
89           TRI->needsStackRealignment(MF) ||
90           MFI->hasVarSizedObjects() ||
91           MFI->isFrameAddressTaken() || MFI->hasOpaqueSPAdjustment() ||
92           MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getForceFramePointer() ||
93           MMI.callsUnwindInit() || MMI.hasEHFunclets() || MMI.callsEHReturn() ||
94           MFI->hasStackMap() || MFI->hasPatchPoint());
95 }
96
97 static unsigned getSUBriOpcode(unsigned IsLP64, int64_t Imm) {
98   if (IsLP64) {
99     if (isInt<8>(Imm))
100       return X86::SUB64ri8;
101     return X86::SUB64ri32;
102   } else {
103     if (isInt<8>(Imm))
104       return X86::SUB32ri8;
105     return X86::SUB32ri;
106   }
107 }
108
109 static unsigned getADDriOpcode(unsigned IsLP64, int64_t Imm) {
110   if (IsLP64) {
111     if (isInt<8>(Imm))
112       return X86::ADD64ri8;
113     return X86::ADD64ri32;
114   } else {
115     if (isInt<8>(Imm))
116       return X86::ADD32ri8;
117     return X86::ADD32ri;
118   }
119 }
120
121 static unsigned getSUBrrOpcode(unsigned isLP64) {
122   return isLP64 ? X86::SUB64rr : X86::SUB32rr;
123 }
124
125 static unsigned getADDrrOpcode(unsigned isLP64) {
126   return isLP64 ? X86::ADD64rr : X86::ADD32rr;
127 }
128
129 static unsigned getANDriOpcode(bool IsLP64, int64_t Imm) {
130   if (IsLP64) {
131     if (isInt<8>(Imm))
132       return X86::AND64ri8;
133     return X86::AND64ri32;
134   }
135   if (isInt<8>(Imm))
136     return X86::AND32ri8;
137   return X86::AND32ri;
138 }
139
140 static unsigned getLEArOpcode(unsigned IsLP64) {
141   return IsLP64 ? X86::LEA64r : X86::LEA32r;
142 }
143
144 /// findDeadCallerSavedReg - Return a caller-saved register that isn't live
145 /// when it reaches the "return" instruction. We can then pop a stack object
146 /// to this register without worry about clobbering it.
147 static unsigned findDeadCallerSavedReg(MachineBasicBlock &MBB,
148                                        MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
149                                        const X86RegisterInfo *TRI,
150                                        bool Is64Bit) {
151   const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
152   const Function *F = MF->getFunction();
153   if (!F || MF->getMMI().callsEHReturn())
154     return 0;
155
156   const TargetRegisterClass &AvailableRegs = *TRI->getGPRsForTailCall(*MF);
157
158   unsigned Opc = MBBI->getOpcode();
159   switch (Opc) {
160   default: return 0;
161   case X86::RETL:
162   case X86::RETQ:
163   case X86::RETIL:
164   case X86::RETIQ:
165   case X86::TCRETURNdi:
166   case X86::TCRETURNri:
167   case X86::TCRETURNmi:
168   case X86::TCRETURNdi64:
169   case X86::TCRETURNri64:
170   case X86::TCRETURNmi64:
171   case X86::EH_RETURN:
172   case X86::EH_RETURN64: {
173     SmallSet<uint16_t, 8> Uses;
174     for (unsigned i = 0, e = MBBI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
175       MachineOperand &MO = MBBI->getOperand(i);
176       if (!MO.isReg() || MO.isDef())
177         continue;
178       unsigned Reg = MO.getReg();
179       if (!Reg)
180         continue;
181       for (MCRegAliasIterator AI(Reg, TRI, true); AI.isValid(); ++AI)
182         Uses.insert(*AI);
183     }
184
185     for (auto CS : AvailableRegs)
186       if (!Uses.count(CS) && CS != X86::RIP)
187         return CS;
188   }
189   }
190
191   return 0;
192 }
193
194 static bool isEAXLiveIn(MachineFunction &MF) {
195   for (MachineRegisterInfo::livein_iterator II = MF.getRegInfo().livein_begin(),
196        EE = MF.getRegInfo().livein_end(); II != EE; ++II) {
197     unsigned Reg = II->first;
198
199     if (Reg == X86::RAX || Reg == X86::EAX || Reg == X86::AX ||
200         Reg == X86::AH || Reg == X86::AL)
201       return true;
202   }
203
204   return false;
205 }
206
207 /// Check whether or not the terminators of \p MBB needs to read EFLAGS.
208 static bool terminatorsNeedFlagsAsInput(const MachineBasicBlock &MBB) {
209   for (const MachineInstr &MI : MBB.terminators()) {
210     bool BreakNext = false;
211     for (const MachineOperand &MO : MI.operands()) {
212       if (!MO.isReg())
213         continue;
214       unsigned Reg = MO.getReg();
215       if (Reg != X86::EFLAGS)
216         continue;
217
218       // This terminator needs an eflag that is not defined
219       // by a previous terminator.
220       if (!MO.isDef())
221         return true;
222       BreakNext = true;
223     }
224     if (BreakNext)
225       break;
226   }
227   return false;
228 }
229
230 /// emitSPUpdate - Emit a series of instructions to increment / decrement the
231 /// stack pointer by a constant value.
232 void X86FrameLowering::emitSPUpdate(MachineBasicBlock &MBB,
233                                     MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
234                                     int64_t NumBytes, bool InEpilogue) const {
235   bool isSub = NumBytes < 0;
236   uint64_t Offset = isSub ? -NumBytes : NumBytes;
237
238   uint64_t Chunk = (1LL << 31) - 1;
239   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MBBI);
240
241   while (Offset) {
242     if (Offset > Chunk) {
243       // Rather than emit a long series of instructions for large offsets,
244       // load the offset into a register and do one sub/add
245       unsigned Reg = 0;
246
247       if (isSub && !isEAXLiveIn(*MBB.getParent()))
248         Reg = (unsigned)(Is64Bit ? X86::RAX : X86::EAX);
249       else
250         Reg = findDeadCallerSavedReg(MBB, MBBI, TRI, Is64Bit);
251
252       if (Reg) {
253         unsigned Opc = Is64Bit ? X86::MOV64ri : X86::MOV32ri;
254         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), Reg)
255           .addImm(Offset);
256         Opc = isSub
257           ? getSUBrrOpcode(Is64Bit)
258           : getADDrrOpcode(Is64Bit);
259         MachineInstr *MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
260           .addReg(StackPtr)
261           .addReg(Reg);
262         MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
263         Offset = 0;
264         continue;
265       }
266     }
267
268     uint64_t ThisVal = std::min(Offset, Chunk);
269     if (ThisVal == (Is64Bit ? 8 : 4)) {
270       // Use push / pop instead.
271       unsigned Reg = isSub
272         ? (unsigned)(Is64Bit ? X86::RAX : X86::EAX)
273         : findDeadCallerSavedReg(MBB, MBBI, TRI, Is64Bit);
274       if (Reg) {
275         unsigned Opc = isSub
276           ? (Is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r)
277           : (Is64Bit ? X86::POP64r  : X86::POP32r);
278         MachineInstr *MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc))
279           .addReg(Reg, getDefRegState(!isSub) | getUndefRegState(isSub));
280         if (isSub)
281           MI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
282         else
283           MI->setFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
284         Offset -= ThisVal;
285         continue;
286       }
287     }
288
289     MachineInstrBuilder MI = BuildStackAdjustment(
290         MBB, MBBI, DL, isSub ? -ThisVal : ThisVal, InEpilogue);
291     if (isSub)
292       MI.setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
293     else
294       MI.setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
295
296     Offset -= ThisVal;
297   }
298 }
299
300 MachineInstrBuilder X86FrameLowering::BuildStackAdjustment(
301     MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL,
302     int64_t Offset, bool InEpilogue) const {
303   assert(Offset != 0 && "zero offset stack adjustment requested");
304
305   // On Atom, using LEA to adjust SP is preferred, but using it in the epilogue
306   // is tricky.
307   bool UseLEA;
308   if (!InEpilogue) {
309     UseLEA = STI.useLeaForSP();
310   } else {
311     // If we can use LEA for SP but we shouldn't, check that none
312     // of the terminators uses the eflags. Otherwise we will insert
313     // a ADD that will redefine the eflags and break the condition.
314     // Alternatively, we could move the ADD, but this may not be possible
315     // and is an optimization anyway.
316     UseLEA = canUseLEAForSPInEpilogue(*MBB.getParent());
317     if (UseLEA && !STI.useLeaForSP())
318       UseLEA = terminatorsNeedFlagsAsInput(MBB);
319     // If that assert breaks, that means we do not do the right thing
320     // in canUseAsEpilogue.
321     assert((UseLEA || !terminatorsNeedFlagsAsInput(MBB)) &&
322            "We shouldn't have allowed this insertion point");
323   }
324
325   MachineInstrBuilder MI;
326   if (UseLEA) {
327     MI = addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL,
328                               TII.get(getLEArOpcode(Uses64BitFramePtr)),
329                               StackPtr),
330                       StackPtr, false, Offset);
331   } else {
332     bool IsSub = Offset < 0;
333     uint64_t AbsOffset = IsSub ? -Offset : Offset;
334     unsigned Opc = IsSub ? getSUBriOpcode(Uses64BitFramePtr, AbsOffset)
335                          : getADDriOpcode(Uses64BitFramePtr, AbsOffset);
336     MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
337              .addReg(StackPtr)
338              .addImm(AbsOffset);
339     MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
340   }
341   return MI;
342 }
343
344 int X86FrameLowering::mergeSPUpdates(MachineBasicBlock &MBB,
345                                      MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
346                                      bool doMergeWithPrevious) const {
347   if ((doMergeWithPrevious && MBBI == MBB.begin()) ||
348       (!doMergeWithPrevious && MBBI == MBB.end()))
349     return 0;
350
351   MachineBasicBlock::iterator PI = doMergeWithPrevious ? std::prev(MBBI) : MBBI;
352   MachineBasicBlock::iterator NI = doMergeWithPrevious ? nullptr
353                                                        : std::next(MBBI);
354   unsigned Opc = PI->getOpcode();
355   int Offset = 0;
356
357   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
358        Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8 ||
359        Opc == X86::LEA32r || Opc == X86::LEA64_32r) &&
360       PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr){
361     Offset += PI->getOperand(2).getImm();
362     MBB.erase(PI);
363     if (!doMergeWithPrevious) MBBI = NI;
364   } else if ((Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
365               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) &&
366              PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
367     Offset -= PI->getOperand(2).getImm();
368     MBB.erase(PI);
369     if (!doMergeWithPrevious) MBBI = NI;
370   }
371
372   return Offset;
373 }
374
375 void X86FrameLowering::BuildCFI(MachineBasicBlock &MBB,
376                                 MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL,
377                                 MCCFIInstruction CFIInst) const {
378   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
379   unsigned CFIIndex = MF.getMMI().addFrameInst(CFIInst);
380   BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
381       .addCFIIndex(CFIIndex);
382 }
383
384 void
385 X86FrameLowering::emitCalleeSavedFrameMoves(MachineBasicBlock &MBB,
386                                             MachineBasicBlock::iterator MBBI,
387                                             DebugLoc DL) const {
388   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
389   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
390   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
391   const MCRegisterInfo *MRI = MMI.getContext().getRegisterInfo();
392
393   // Add callee saved registers to move list.
394   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
395   if (CSI.empty()) return;
396
397   // Calculate offsets.
398   for (std::vector<CalleeSavedInfo>::const_iterator
399          I = CSI.begin(), E = CSI.end(); I != E; ++I) {
400     int64_t Offset = MFI->getObjectOffset(I->getFrameIdx());
401     unsigned Reg = I->getReg();
402
403     unsigned DwarfReg = MRI->getDwarfRegNum(Reg, true);
404     BuildCFI(MBB, MBBI, DL,
405              MCCFIInstruction::createOffset(nullptr, DwarfReg, Offset));
406   }
407 }
408
409 /// usesTheStack - This function checks if any of the users of EFLAGS
410 /// copies the EFLAGS. We know that the code that lowers COPY of EFLAGS has
411 /// to use the stack, and if we don't adjust the stack we clobber the first
412 /// frame index.
413 /// See X86InstrInfo::copyPhysReg.
414 static bool usesTheStack(const MachineFunction &MF) {
415   const MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
416
417   for (MachineRegisterInfo::reg_instr_iterator
418        ri = MRI.reg_instr_begin(X86::EFLAGS), re = MRI.reg_instr_end();
419        ri != re; ++ri)
420     if (ri->isCopy())
421       return true;
422
423   return false;
424 }
425
426 MachineInstr *X86FrameLowering::emitStackProbe(MachineFunction &MF,
427                                                MachineBasicBlock &MBB,
428                                                MachineBasicBlock::iterator MBBI,
429                                                DebugLoc DL,
430                                                bool InProlog) const {
431   const X86Subtarget &STI = MF.getSubtarget<X86Subtarget>();
432   if (STI.isTargetWindowsCoreCLR()) {
433     if (InProlog) {
434       return emitStackProbeInlineStub(MF, MBB, MBBI, DL, true);
435     } else {
436       return emitStackProbeInline(MF, MBB, MBBI, DL, false);
437     }
438   } else {
439     return emitStackProbeCall(MF, MBB, MBBI, DL, InProlog);
440   }
441 }
442
443 void X86FrameLowering::inlineStackProbe(MachineFunction &MF,
444                                         MachineBasicBlock &PrologMBB) const {
445   const StringRef ChkStkStubSymbol = "__chkstk_stub";
446   MachineInstr *ChkStkStub = nullptr;
447
448   for (MachineInstr &MI : PrologMBB) {
449     if (MI.isCall() && MI.getOperand(0).isSymbol() &&
450         ChkStkStubSymbol == MI.getOperand(0).getSymbolName()) {
451       ChkStkStub = &MI;
452       break;
453     }
454   }
455
456   if (ChkStkStub != nullptr) {
457     MachineBasicBlock::iterator MBBI = std::next(ChkStkStub->getIterator());
458     assert(std::prev(MBBI).operator==(ChkStkStub) &&
459       "MBBI expected after __chkstk_stub.");
460     DebugLoc DL = PrologMBB.findDebugLoc(MBBI);
461     emitStackProbeInline(MF, PrologMBB, MBBI, DL, true);
462     ChkStkStub->eraseFromParent();
463   }
464 }
465
466 MachineInstr *X86FrameLowering::emitStackProbeInline(
467   MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
468   MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, bool InProlog) const {
469   const X86Subtarget &STI = MF.getSubtarget<X86Subtarget>();
470   assert(STI.is64Bit() && "different expansion needed for 32 bit");
471   assert(STI.isTargetWindowsCoreCLR() && "custom expansion expects CoreCLR");
472   const TargetInstrInfo &TII = *STI.getInstrInfo();
473   const BasicBlock *LLVM_BB = MBB.getBasicBlock();
474
475   // RAX contains the number of bytes of desired stack adjustment.
476   // The handling here assumes this value has already been updated so as to
477   // maintain stack alignment.
478   //
479   // We need to exit with RSP modified by this amount and execute suitable
480   // page touches to notify the OS that we're growing the stack responsibly.
481   // All stack probing must be done without modifying RSP.
482   //
483   // MBB:
484   //    SizeReg = RAX;
485   //    ZeroReg = 0
486   //    CopyReg = RSP
487   //    Flags, TestReg = CopyReg - SizeReg
488   //    FinalReg = !Flags.Ovf ? TestReg : ZeroReg
489   //    LimitReg = gs magic thread env access
490   //    if FinalReg >= LimitReg goto ContinueMBB
491   // RoundBB:
492   //    RoundReg = page address of FinalReg
493   // LoopMBB:
494   //    LoopReg = PHI(LimitReg,ProbeReg)
495   //    ProbeReg = LoopReg - PageSize
496   //    [ProbeReg] = 0
497   //    if (ProbeReg > RoundReg) goto LoopMBB
498   // ContinueMBB:
499   //    RSP = RSP - RAX
500   //    [rest of original MBB]
501
502   // Set up the new basic blocks
503   MachineBasicBlock *RoundMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(LLVM_BB);
504   MachineBasicBlock *LoopMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(LLVM_BB);
505   MachineBasicBlock *ContinueMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(LLVM_BB);
506
507   MachineFunction::iterator MBBIter = std::next(MBB.getIterator());
508   MF.insert(MBBIter, RoundMBB);
509   MF.insert(MBBIter, LoopMBB);
510   MF.insert(MBBIter, ContinueMBB);
511
512   // Split MBB and move the tail portion down to ContinueMBB.
513   MachineBasicBlock::iterator BeforeMBBI = std::prev(MBBI);
514   ContinueMBB->splice(ContinueMBB->begin(), &MBB, MBBI, MBB.end());
515   ContinueMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(&MBB);
516
517   // Some useful constants
518   const int64_t ThreadEnvironmentStackLimit = 0x10;
519   const int64_t PageSize = 0x1000;
520   const int64_t PageMask = ~(PageSize - 1);
521
522   // Registers we need. For the normal case we use virtual
523   // registers. For the prolog expansion we use RAX, RCX and RDX.
524   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
525   const TargetRegisterClass *RegClass = &X86::GR64RegClass;
526   const unsigned SizeReg = InProlog ? (unsigned)X86::RAX
527                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
528                  ZeroReg = InProlog ? (unsigned)X86::RCX
529                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
530                  CopyReg = InProlog ? (unsigned)X86::RDX
531                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
532                  TestReg = InProlog ? (unsigned)X86::RDX
533                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
534                  FinalReg = InProlog ? (unsigned)X86::RDX
535                                      : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
536                  RoundedReg = InProlog ? (unsigned)X86::RDX
537                                        : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
538                  LimitReg = InProlog ? (unsigned)X86::RCX
539                                      : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
540                  JoinReg = InProlog ? (unsigned)X86::RCX
541                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
542                  ProbeReg = InProlog ? (unsigned)X86::RCX
543                                      : MRI.createVirtualRegister(RegClass);
544
545   // SP-relative offsets where we can save RCX and RDX.
546   int64_t RCXShadowSlot = 0;
547   int64_t RDXShadowSlot = 0;
548
549   // If inlining in the prolog, save RCX and RDX.     
550   // Future optimization: don't save or restore if not live in.
551   if (InProlog) {
552     // Compute the offsets. We need to account for things already
553     // pushed onto the stack at this point: return address, frame
554     // pointer (if used), and callee saves.
555     X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
556     const int64_t CalleeSaveSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
557     const bool HasFP = hasFP(MF);
558     RCXShadowSlot = 8 + CalleeSaveSize + (HasFP ? 8 : 0);
559     RDXShadowSlot = RCXShadowSlot + 8;
560     // Emit the saves.
561     addRegOffset(BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), X86::RSP, false,
562                  RCXShadowSlot)
563         .addReg(X86::RCX);
564     addRegOffset(BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), X86::RSP, false,
565                  RDXShadowSlot)
566         .addReg(X86::RDX);
567   } else {
568     // Not in the prolog. Copy RAX to a virtual reg.
569     BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64rr), SizeReg).addReg(X86::RAX);
570   }
571
572   // Add code to MBB to check for overflow and set the new target stack pointer
573   // to zero if so.
574   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::XOR64rr), ZeroReg)
575       .addReg(ZeroReg, RegState::Undef)
576       .addReg(ZeroReg, RegState::Undef);
577   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64rr), CopyReg).addReg(X86::RSP);
578   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::SUB64rr), TestReg)
579       .addReg(CopyReg)
580       .addReg(SizeReg);
581   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::CMOVB64rr), FinalReg)
582       .addReg(TestReg)
583       .addReg(ZeroReg);
584
585   // FinalReg now holds final stack pointer value, or zero if
586   // allocation would overflow. Compare against the current stack
587   // limit from the thread environment block. Note this limit is the
588   // lowest touched page on the stack, not the point at which the OS
589   // will cause an overflow exception, so this is just an optimization
590   // to avoid unnecessarily touching pages that are below the current
591   // SP but already commited to the stack by the OS.
592   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64rm), LimitReg)
593       .addReg(0)
594       .addImm(1)
595       .addReg(0)
596       .addImm(ThreadEnvironmentStackLimit)
597       .addReg(X86::GS);
598   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::CMP64rr)).addReg(FinalReg).addReg(LimitReg);
599   // Jump if the desired stack pointer is at or above the stack limit.
600   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::JAE_1)).addMBB(ContinueMBB);
601
602   // Add code to roundMBB to round the final stack pointer to a page boundary.
603   BuildMI(RoundMBB, DL, TII.get(X86::AND64ri32), RoundedReg)
604       .addReg(FinalReg)
605       .addImm(PageMask);
606   BuildMI(RoundMBB, DL, TII.get(X86::JMP_1)).addMBB(LoopMBB);
607
608   // LimitReg now holds the current stack limit, RoundedReg page-rounded
609   // final RSP value. Add code to loopMBB to decrement LimitReg page-by-page
610   // and probe until we reach RoundedReg.
611   if (!InProlog) {
612     BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::PHI), JoinReg)
613         .addReg(LimitReg)
614         .addMBB(RoundMBB)
615         .addReg(ProbeReg)
616         .addMBB(LoopMBB);
617   }
618
619   addRegOffset(BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::LEA64r), ProbeReg), JoinReg,
620                false, -PageSize);
621
622   // Probe by storing a byte onto the stack.
623   BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::MOV8mi))
624       .addReg(ProbeReg)
625       .addImm(1)
626       .addReg(0)
627       .addImm(0)
628       .addReg(0)
629       .addImm(0);
630   BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::CMP64rr))
631       .addReg(RoundedReg)
632       .addReg(ProbeReg);
633   BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::JNE_1)).addMBB(LoopMBB);
634
635   MachineBasicBlock::iterator ContinueMBBI = ContinueMBB->getFirstNonPHI();
636
637   // If in prolog, restore RDX and RCX.
638   if (InProlog) {
639     addRegOffset(BuildMI(*ContinueMBB, ContinueMBBI, DL, TII.get(X86::MOV64rm),
640                          X86::RCX),
641                  X86::RSP, false, RCXShadowSlot);
642     addRegOffset(BuildMI(*ContinueMBB, ContinueMBBI, DL, TII.get(X86::MOV64rm),
643                          X86::RDX),
644                  X86::RSP, false, RDXShadowSlot);
645   }
646
647   // Now that the probing is done, add code to continueMBB to update
648   // the stack pointer for real.
649   BuildMI(*ContinueMBB, ContinueMBBI, DL, TII.get(X86::SUB64rr), X86::RSP)
650       .addReg(X86::RSP)
651       .addReg(SizeReg);
652
653   // Add the control flow edges we need.
654   MBB.addSuccessor(ContinueMBB);
655   MBB.addSuccessor(RoundMBB);
656   RoundMBB->addSuccessor(LoopMBB);
657   LoopMBB->addSuccessor(ContinueMBB);
658   LoopMBB->addSuccessor(LoopMBB);
659
660   // Mark all the instructions added to the prolog as frame setup.
661   if (InProlog) {
662     for (++BeforeMBBI; BeforeMBBI != MBB.end(); ++BeforeMBBI) {
663       BeforeMBBI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
664     }
665     for (MachineInstr &MI : *RoundMBB) {
666       MI.setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
667     }
668     for (MachineInstr &MI : *LoopMBB) {
669       MI.setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
670     }
671     for (MachineBasicBlock::iterator CMBBI = ContinueMBB->begin();
672          CMBBI != ContinueMBBI; ++CMBBI) {
673       CMBBI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
674     }
675   }
676
677   // Possible TODO: physreg liveness for InProlog case.
678
679   return ContinueMBBI;
680 }
681
682 MachineInstr *X86FrameLowering::emitStackProbeCall(
683     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
684     MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, bool InProlog) const {
685   bool IsLargeCodeModel = MF.getTarget().getCodeModel() == CodeModel::Large;
686
687   unsigned CallOp;
688   if (Is64Bit)
689     CallOp = IsLargeCodeModel ? X86::CALL64r : X86::CALL64pcrel32;
690   else
691     CallOp = X86::CALLpcrel32;
692
693   const char *Symbol;
694   if (Is64Bit) {
695     if (STI.isTargetCygMing()) {
696       Symbol = "___chkstk_ms";
697     } else {
698       Symbol = "__chkstk";
699     }
700   } else if (STI.isTargetCygMing())
701     Symbol = "_alloca";
702   else
703     Symbol = "_chkstk";
704
705   MachineInstrBuilder CI;
706   MachineBasicBlock::iterator ExpansionMBBI = std::prev(MBBI);
707
708   // All current stack probes take AX and SP as input, clobber flags, and
709   // preserve all registers. x86_64 probes leave RSP unmodified.
710   if (Is64Bit && MF.getTarget().getCodeModel() == CodeModel::Large) {
711     // For the large code model, we have to call through a register. Use R11,
712     // as it is scratch in all supported calling conventions.
713     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64ri), X86::R11)
714         .addExternalSymbol(Symbol);
715     CI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(CallOp)).addReg(X86::R11);
716   } else {
717     CI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(CallOp)).addExternalSymbol(Symbol);
718   }
719
720   unsigned AX = Is64Bit ? X86::RAX : X86::EAX;
721   unsigned SP = Is64Bit ? X86::RSP : X86::ESP;
722   CI.addReg(AX, RegState::Implicit)
723       .addReg(SP, RegState::Implicit)
724       .addReg(AX, RegState::Define | RegState::Implicit)
725       .addReg(SP, RegState::Define | RegState::Implicit)
726       .addReg(X86::EFLAGS, RegState::Define | RegState::Implicit);
727
728   if (Is64Bit) {
729     // MSVC x64's __chkstk and cygwin/mingw's ___chkstk_ms do not adjust %rsp
730     // themselves. It also does not clobber %rax so we can reuse it when
731     // adjusting %rsp.
732     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SUB64rr), X86::RSP)
733         .addReg(X86::RSP)
734         .addReg(X86::RAX);
735   }
736
737   if (InProlog) {
738     // Apply the frame setup flag to all inserted instrs.
739     for (++ExpansionMBBI; ExpansionMBBI != MBBI; ++ExpansionMBBI)
740       ExpansionMBBI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
741   }
742
743   return MBBI;
744 }
745
746 MachineInstr *X86FrameLowering::emitStackProbeInlineStub(
747     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
748     MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, bool InProlog) const {
749
750   assert(InProlog && "ChkStkStub called outside prolog!");
751
752   BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
753       .addExternalSymbol("__chkstk_stub");
754
755   return MBBI;
756 }
757
758 static unsigned calculateSetFPREG(uint64_t SPAdjust) {
759   // Win64 ABI has a less restrictive limitation of 240; 128 works equally well
760   // and might require smaller successive adjustments.
761   const uint64_t Win64MaxSEHOffset = 128;
762   uint64_t SEHFrameOffset = std::min(SPAdjust, Win64MaxSEHOffset);
763   // Win64 ABI requires 16-byte alignment for the UWOP_SET_FPREG opcode.
764   return SEHFrameOffset & -16;
765 }
766
767 // If we're forcing a stack realignment we can't rely on just the frame
768 // info, we need to know the ABI stack alignment as well in case we
769 // have a call out.  Otherwise just make sure we have some alignment - we'll
770 // go with the minimum SlotSize.
771 uint64_t X86FrameLowering::calculateMaxStackAlign(const MachineFunction &MF) const {
772   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
773   uint64_t MaxAlign = MFI->getMaxAlignment(); // Desired stack alignment.
774   unsigned StackAlign = getStackAlignment();
775   if (MF.getFunction()->hasFnAttribute("stackrealign")) {
776     if (MFI->hasCalls())
777       MaxAlign = (StackAlign > MaxAlign) ? StackAlign : MaxAlign;
778     else if (MaxAlign < SlotSize)
779       MaxAlign = SlotSize;
780   }
781   return MaxAlign;
782 }
783
784 void X86FrameLowering::BuildStackAlignAND(MachineBasicBlock &MBB,
785                                           MachineBasicBlock::iterator MBBI,
786                                           DebugLoc DL, unsigned Reg,
787                                           uint64_t MaxAlign) const {
788   uint64_t Val = -MaxAlign;
789   unsigned AndOp = getANDriOpcode(Uses64BitFramePtr, Val);
790   MachineInstr *MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(AndOp), Reg)
791                          .addReg(Reg)
792                          .addImm(Val)
793                          .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
794
795   // The EFLAGS implicit def is dead.
796   MI->getOperand(3).setIsDead();
797 }
798
799 /// emitPrologue - Push callee-saved registers onto the stack, which
800 /// automatically adjust the stack pointer. Adjust the stack pointer to allocate
801 /// space for local variables. Also emit labels used by the exception handler to
802 /// generate the exception handling frames.
803
804 /*
805   Here's a gist of what gets emitted:
806
807   ; Establish frame pointer, if needed
808   [if needs FP]
809       push  %rbp
810       .cfi_def_cfa_offset 16
811       .cfi_offset %rbp, -16
812       .seh_pushreg %rpb
813       mov  %rsp, %rbp
814       .cfi_def_cfa_register %rbp
815
816   ; Spill general-purpose registers
817   [for all callee-saved GPRs]
818       pushq %<reg>
819       [if not needs FP]
820          .cfi_def_cfa_offset (offset from RETADDR)
821       .seh_pushreg %<reg>
822
823   ; If the required stack alignment > default stack alignment
824   ; rsp needs to be re-aligned.  This creates a "re-alignment gap"
825   ; of unknown size in the stack frame.
826   [if stack needs re-alignment]
827       and  $MASK, %rsp
828
829   ; Allocate space for locals
830   [if target is Windows and allocated space > 4096 bytes]
831       ; Windows needs special care for allocations larger
832       ; than one page.
833       mov $NNN, %rax
834       call ___chkstk_ms/___chkstk
835       sub  %rax, %rsp
836   [else]
837       sub  $NNN, %rsp
838
839   [if needs FP]
840       .seh_stackalloc (size of XMM spill slots)
841       .seh_setframe %rbp, SEHFrameOffset ; = size of all spill slots
842   [else]
843       .seh_stackalloc NNN
844
845   ; Spill XMMs
846   ; Note, that while only Windows 64 ABI specifies XMMs as callee-preserved,
847   ; they may get spilled on any platform, if the current function
848   ; calls @llvm.eh.unwind.init
849   [if needs FP]
850       [for all callee-saved XMM registers]
851           movaps  %<xmm reg>, -MMM(%rbp)
852       [for all callee-saved XMM registers]
853           .seh_savexmm %<xmm reg>, (-MMM + SEHFrameOffset)
854               ; i.e. the offset relative to (%rbp - SEHFrameOffset)
855   [else]
856       [for all callee-saved XMM registers]
857           movaps  %<xmm reg>, KKK(%rsp)
858       [for all callee-saved XMM registers]
859           .seh_savexmm %<xmm reg>, KKK
860
861   .seh_endprologue
862
863   [if needs base pointer]
864       mov  %rsp, %rbx
865       [if needs to restore base pointer]
866           mov %rsp, -MMM(%rbp)
867
868   ; Emit CFI info
869   [if needs FP]
870       [for all callee-saved registers]
871           .cfi_offset %<reg>, (offset from %rbp)
872   [else]
873        .cfi_def_cfa_offset (offset from RETADDR)
874       [for all callee-saved registers]
875           .cfi_offset %<reg>, (offset from %rsp)
876
877   Notes:
878   - .seh directives are emitted only for Windows 64 ABI
879   - .cfi directives are emitted for all other ABIs
880   - for 32-bit code, substitute %e?? registers for %r??
881 */
882
883 void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF,
884                                     MachineBasicBlock &MBB) const {
885   assert(&STI == &MF.getSubtarget<X86Subtarget>() &&
886          "MF used frame lowering for wrong subtarget");
887   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
888   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
889   const Function *Fn = MF.getFunction();
890   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
891   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
892   uint64_t MaxAlign = calculateMaxStackAlign(MF); // Desired stack alignment.
893   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();    // Number of bytes to allocate.
894   bool IsFunclet = MBB.isEHFuncletEntry();
895   bool FnHasClrFunclet =
896       MMI.hasEHFunclets() &&
897       classifyEHPersonality(Fn->getPersonalityFn()) == EHPersonality::CoreCLR;
898   bool IsClrFunclet = IsFunclet && FnHasClrFunclet;
899   bool HasFP = hasFP(MF);
900   bool IsWin64CC = STI.isCallingConvWin64(Fn->getCallingConv());
901   bool IsWin64Prologue = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
902   bool NeedsWinCFI = IsWin64Prologue && Fn->needsUnwindTableEntry();
903   bool NeedsDwarfCFI =
904       !IsWin64Prologue && (MMI.hasDebugInfo() || Fn->needsUnwindTableEntry());
905   unsigned FramePtr = TRI->getFrameRegister(MF);
906   const unsigned MachineFramePtr =
907       STI.isTarget64BitILP32()
908           ? getX86SubSuperRegister(FramePtr, MVT::i64, false)
909           : FramePtr;
910   unsigned BasePtr = TRI->getBaseRegister();
911   
912   // Debug location must be unknown since the first debug location is used
913   // to determine the end of the prologue.
914   DebugLoc DL;
915
916   // Add RETADDR move area to callee saved frame size.
917   int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
918   if (TailCallReturnAddrDelta && IsWin64Prologue)
919     report_fatal_error("Can't handle guaranteed tail call under win64 yet");
920
921   if (TailCallReturnAddrDelta < 0)
922     X86FI->setCalleeSavedFrameSize(
923       X86FI->getCalleeSavedFrameSize() - TailCallReturnAddrDelta);
924
925   bool UseStackProbe = (STI.isOSWindows() && !STI.isTargetMachO());
926
927   // The default stack probe size is 4096 if the function has no stackprobesize
928   // attribute.
929   unsigned StackProbeSize = 4096;
930   if (Fn->hasFnAttribute("stack-probe-size"))
931     Fn->getFnAttribute("stack-probe-size")
932         .getValueAsString()
933         .getAsInteger(0, StackProbeSize);
934
935   // If this is x86-64 and the Red Zone is not disabled, if we are a leaf
936   // function, and use up to 128 bytes of stack space, don't have a frame
937   // pointer, calls, or dynamic alloca then we do not need to adjust the
938   // stack pointer (we fit in the Red Zone). We also check that we don't
939   // push and pop from the stack.
940   if (Is64Bit && !Fn->hasFnAttribute(Attribute::NoRedZone) &&
941       !TRI->needsStackRealignment(MF) &&
942       !MFI->hasVarSizedObjects() && // No dynamic alloca.
943       !MFI->adjustsStack() &&       // No calls.
944       !IsWin64CC &&                 // Win64 has no Red Zone
945       !usesTheStack(MF) &&          // Don't push and pop.
946       !MF.shouldSplitStack()) {     // Regular stack
947     uint64_t MinSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
948     if (HasFP) MinSize += SlotSize;
949     StackSize = std::max(MinSize, StackSize > 128 ? StackSize - 128 : 0);
950     MFI->setStackSize(StackSize);
951   }
952
953   // Insert stack pointer adjustment for later moving of return addr.  Only
954   // applies to tail call optimized functions where the callee argument stack
955   // size is bigger than the callers.
956   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
957     BuildStackAdjustment(MBB, MBBI, DL, TailCallReturnAddrDelta,
958                          /*InEpilogue=*/false)
959         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
960   }
961
962   // Mapping for machine moves:
963   //
964   //   DST: VirtualFP AND
965   //        SRC: VirtualFP              => DW_CFA_def_cfa_offset
966   //        ELSE                        => DW_CFA_def_cfa
967   //
968   //   SRC: VirtualFP AND
969   //        DST: Register               => DW_CFA_def_cfa_register
970   //
971   //   ELSE
972   //        OFFSET < 0                  => DW_CFA_offset_extended_sf
973   //        REG < 64                    => DW_CFA_offset + Reg
974   //        ELSE                        => DW_CFA_offset_extended
975
976   uint64_t NumBytes = 0;
977   int stackGrowth = -SlotSize;
978
979   // Find the funclet establisher parameter
980   unsigned Establisher = X86::NoRegister;
981   if (IsClrFunclet)
982     Establisher = Uses64BitFramePtr ? X86::RCX : X86::ECX;
983   else if (IsFunclet)
984     Establisher = Uses64BitFramePtr ? X86::RDX : X86::EDX;
985
986   if (IsWin64Prologue && IsFunclet & !IsClrFunclet) {
987     // Immediately spill establisher into the home slot.
988     // The runtime cares about this.
989     // MOV64mr %rdx, 16(%rsp)
990     unsigned MOVmr = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64mr : X86::MOV32mr;
991     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(MOVmr)), StackPtr, true, 16)
992         .addReg(Establisher)
993         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
994     MBB.addLiveIn(Establisher);
995   }
996
997   if (HasFP) {
998     // Calculate required stack adjustment.
999     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1000     // If required, include space for extra hidden slot for stashing base pointer.
1001     if (X86FI->getRestoreBasePointer())
1002       FrameSize += SlotSize;
1003
1004     NumBytes = FrameSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1005
1006     // Callee-saved registers are pushed on stack before the stack is realigned.
1007     if (TRI->needsStackRealignment(MF) && !IsWin64Prologue)
1008       NumBytes = RoundUpToAlignment(NumBytes, MaxAlign);
1009
1010     // Get the offset of the stack slot for the EBP register, which is
1011     // guaranteed to be the last slot by processFunctionBeforeFrameFinalized.
1012     // Update the frame offset adjustment.
1013     if (!IsFunclet)
1014       MFI->setOffsetAdjustment(-NumBytes);
1015     else
1016       assert(MFI->getOffsetAdjustment() == -(int)NumBytes &&
1017              "should calculate same local variable offset for funclets");
1018
1019     // Save EBP/RBP into the appropriate stack slot.
1020     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r))
1021       .addReg(MachineFramePtr, RegState::Kill)
1022       .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1023
1024     if (NeedsDwarfCFI) {
1025       // Mark the place where EBP/RBP was saved.
1026       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1027       assert(StackSize);
1028       BuildCFI(MBB, MBBI, DL,
1029                MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, 2 * stackGrowth));
1030
1031       // Change the rule for the FramePtr to be an "offset" rule.
1032       unsigned DwarfFramePtr = TRI->getDwarfRegNum(MachineFramePtr, true);
1033       BuildCFI(MBB, MBBI, DL, MCCFIInstruction::createOffset(
1034                                   nullptr, DwarfFramePtr, 2 * stackGrowth));
1035     }
1036
1037     if (NeedsWinCFI) {
1038       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_PushReg))
1039           .addImm(FramePtr)
1040           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1041     }
1042
1043     if (!IsWin64Prologue && !IsFunclet) {
1044       // Update EBP with the new base value.
1045       BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1046               TII.get(Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr),
1047               FramePtr)
1048           .addReg(StackPtr)
1049           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1050
1051       if (NeedsDwarfCFI) {
1052         // Mark effective beginning of when frame pointer becomes valid.
1053         // Define the current CFA to use the EBP/RBP register.
1054         unsigned DwarfFramePtr = TRI->getDwarfRegNum(MachineFramePtr, true);
1055         BuildCFI(MBB, MBBI, DL, MCCFIInstruction::createDefCfaRegister(
1056                                     nullptr, DwarfFramePtr));
1057       }
1058     }
1059
1060     // Mark the FramePtr as live-in in every block. Don't do this again for
1061     // funclet prologues.
1062     if (!IsFunclet) {
1063       for (MachineBasicBlock &EveryMBB : MF)
1064         EveryMBB.addLiveIn(MachineFramePtr);
1065     }
1066   } else {
1067     assert(!IsFunclet && "funclets without FPs not yet implemented");
1068     NumBytes = StackSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1069   }
1070
1071   // For EH funclets, only allocate enough space for outgoing calls. Save the
1072   // NumBytes value that we would've used for the parent frame.
1073   unsigned ParentFrameNumBytes = NumBytes;
1074   if (IsFunclet)
1075     NumBytes = getWinEHFuncletFrameSize(MF);
1076
1077   // Skip the callee-saved push instructions.
1078   bool PushedRegs = false;
1079   int StackOffset = 2 * stackGrowth;
1080
1081   while (MBBI != MBB.end() &&
1082          MBBI->getFlag(MachineInstr::FrameSetup) &&
1083          (MBBI->getOpcode() == X86::PUSH32r ||
1084           MBBI->getOpcode() == X86::PUSH64r)) {
1085     PushedRegs = true;
1086     unsigned Reg = MBBI->getOperand(0).getReg();
1087     ++MBBI;
1088
1089     if (!HasFP && NeedsDwarfCFI) {
1090       // Mark callee-saved push instruction.
1091       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1092       assert(StackSize);
1093       BuildCFI(MBB, MBBI, DL,
1094                MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, StackOffset));
1095       StackOffset += stackGrowth;
1096     }
1097
1098     if (NeedsWinCFI) {
1099       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_PushReg)).addImm(Reg).setMIFlag(
1100           MachineInstr::FrameSetup);
1101     }
1102   }
1103
1104   // Realign stack after we pushed callee-saved registers (so that we'll be
1105   // able to calculate their offsets from the frame pointer).
1106   // Don't do this for Win64, it needs to realign the stack after the prologue.
1107   if (!IsWin64Prologue && !IsFunclet && TRI->needsStackRealignment(MF)) {
1108     assert(HasFP && "There should be a frame pointer if stack is realigned.");
1109     BuildStackAlignAND(MBB, MBBI, DL, StackPtr, MaxAlign);
1110   }
1111
1112   // If there is an SUB32ri of ESP immediately before this instruction, merge
1113   // the two. This can be the case when tail call elimination is enabled and
1114   // the callee has more arguments then the caller.
1115   NumBytes -= mergeSPUpdates(MBB, MBBI, true);
1116
1117   // Adjust stack pointer: ESP -= numbytes.
1118
1119   // Windows and cygwin/mingw require a prologue helper routine when allocating
1120   // more than 4K bytes on the stack.  Windows uses __chkstk and cygwin/mingw
1121   // uses __alloca.  __alloca and the 32-bit version of __chkstk will probe the
1122   // stack and adjust the stack pointer in one go.  The 64-bit version of
1123   // __chkstk is only responsible for probing the stack.  The 64-bit prologue is
1124   // responsible for adjusting the stack pointer.  Touching the stack at 4K
1125   // increments is necessary to ensure that the guard pages used by the OS
1126   // virtual memory manager are allocated in correct sequence.
1127   uint64_t AlignedNumBytes = NumBytes;
1128   if (IsWin64Prologue && !IsFunclet && TRI->needsStackRealignment(MF))
1129     AlignedNumBytes = RoundUpToAlignment(AlignedNumBytes, MaxAlign);
1130   if (AlignedNumBytes >= StackProbeSize && UseStackProbe) {
1131     // Check whether EAX is livein for this function.
1132     bool isEAXAlive = isEAXLiveIn(MF);
1133
1134     if (isEAXAlive) {
1135       // Sanity check that EAX is not livein for this function.
1136       // It should not be, so throw an assert.
1137       assert(!Is64Bit && "EAX is livein in x64 case!");
1138
1139       // Save EAX
1140       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PUSH32r))
1141         .addReg(X86::EAX, RegState::Kill)
1142         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1143     }
1144
1145     if (Is64Bit) {
1146       // Handle the 64-bit Windows ABI case where we need to call __chkstk.
1147       // Function prologue is responsible for adjusting the stack pointer.
1148       if (isUInt<32>(NumBytes)) {
1149         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
1150             .addImm(NumBytes)
1151             .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1152       } else if (isInt<32>(NumBytes)) {
1153         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64ri32), X86::RAX)
1154             .addImm(NumBytes)
1155             .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1156       } else {
1157         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64ri), X86::RAX)
1158             .addImm(NumBytes)
1159             .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1160       }
1161     } else {
1162       // Allocate NumBytes-4 bytes on stack in case of isEAXAlive.
1163       // We'll also use 4 already allocated bytes for EAX.
1164       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
1165           .addImm(isEAXAlive ? NumBytes - 4 : NumBytes)
1166           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1167     }
1168
1169     // Call __chkstk, __chkstk_ms, or __alloca.
1170     emitStackProbe(MF, MBB, MBBI, DL, true);
1171
1172     if (isEAXAlive) {
1173       // Restore EAX
1174       MachineInstr *MI =
1175           addRegOffset(BuildMI(MF, DL, TII.get(X86::MOV32rm), X86::EAX),
1176                        StackPtr, false, NumBytes - 4);
1177       MI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1178       MBB.insert(MBBI, MI);
1179     }
1180   } else if (NumBytes) {
1181     emitSPUpdate(MBB, MBBI, -(int64_t)NumBytes, /*InEpilogue=*/false);
1182   }
1183
1184   if (NeedsWinCFI && NumBytes)
1185     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_StackAlloc))
1186         .addImm(NumBytes)
1187         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1188
1189   int SEHFrameOffset = 0;
1190   unsigned SPOrEstablisher;
1191   if (IsFunclet) {
1192     if (IsClrFunclet) {
1193       // The establisher parameter passed to a CLR funclet is actually a pointer
1194       // to the (mostly empty) frame of its nearest enclosing funclet; we have
1195       // to find the root function establisher frame by loading the PSPSym from
1196       // the intermediate frame.
1197       unsigned PSPSlotOffset = getPSPSlotOffsetFromSP(MF);
1198       MachinePointerInfo NoInfo;
1199       MBB.addLiveIn(Establisher);
1200       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64rm), Establisher),
1201                    Establisher, false, PSPSlotOffset)
1202           .addMemOperand(MF.getMachineMemOperand(
1203               NoInfo, MachineMemOperand::MOLoad, SlotSize, SlotSize));
1204       ;
1205       // Save the root establisher back into the current funclet's (mostly
1206       // empty) frame, in case a sub-funclet or the GC needs it.
1207       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), StackPtr,
1208                    false, PSPSlotOffset)
1209           .addReg(Establisher)
1210           .addMemOperand(
1211               MF.getMachineMemOperand(NoInfo, MachineMemOperand::MOStore |
1212                                                   MachineMemOperand::MOVolatile,
1213                                       SlotSize, SlotSize));
1214     }
1215     SPOrEstablisher = Establisher;
1216   } else {
1217     SPOrEstablisher = StackPtr;
1218   }
1219
1220   if (IsWin64Prologue && HasFP) {
1221     // Set RBP to a small fixed offset from RSP. In the funclet case, we base
1222     // this calculation on the incoming establisher, which holds the value of
1223     // RSP from the parent frame at the end of the prologue.
1224     SEHFrameOffset = calculateSetFPREG(ParentFrameNumBytes);
1225     if (SEHFrameOffset)
1226       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::LEA64r), FramePtr),
1227                    SPOrEstablisher, false, SEHFrameOffset);
1228     else
1229       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64rr), FramePtr)
1230           .addReg(SPOrEstablisher);
1231
1232     // If this is not a funclet, emit the CFI describing our frame pointer.
1233     if (NeedsWinCFI && !IsFunclet)
1234       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_SetFrame))
1235           .addImm(FramePtr)
1236           .addImm(SEHFrameOffset)
1237           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1238   } else if (IsFunclet && STI.is32Bit()) {
1239     // Reset EBP / ESI to something good for funclets.
1240     MBBI = restoreWin32EHStackPointers(MBB, MBBI, DL);
1241     // If we're a catch funclet, we can be returned to via catchret. Save ESP
1242     // into the registration node so that the runtime will restore it for us.
1243     if (!MBB.isCleanupFuncletEntry()) {
1244       assert(classifyEHPersonality(Fn->getPersonalityFn()) ==
1245              EHPersonality::MSVC_CXX);
1246       unsigned FrameReg;
1247       int FI = MF.getWinEHFuncInfo()->EHRegNodeFrameIndex;
1248       int64_t EHRegOffset = getFrameIndexReference(MF, FI, FrameReg);
1249       // ESP is the first field, so no extra displacement is needed.
1250       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32mr)), FrameReg,
1251                    false, EHRegOffset)
1252           .addReg(X86::ESP);
1253     }
1254   }
1255
1256   while (MBBI != MBB.end() && MBBI->getFlag(MachineInstr::FrameSetup)) {
1257     const MachineInstr *FrameInstr = &*MBBI;
1258     ++MBBI;
1259
1260     if (NeedsWinCFI) {
1261       int FI;
1262       if (unsigned Reg = TII.isStoreToStackSlot(FrameInstr, FI)) {
1263         if (X86::FR64RegClass.contains(Reg)) {
1264           unsigned IgnoredFrameReg;
1265           int Offset = getFrameIndexReference(MF, FI, IgnoredFrameReg);
1266           Offset += SEHFrameOffset;
1267
1268           BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_SaveXMM))
1269               .addImm(Reg)
1270               .addImm(Offset)
1271               .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1272         }
1273       }
1274     }
1275   }
1276
1277   if (NeedsWinCFI)
1278     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_EndPrologue))
1279         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1280
1281   if (FnHasClrFunclet && !IsFunclet) {
1282     // Save the so-called Initial-SP (i.e. the value of the stack pointer
1283     // immediately after the prolog)  into the PSPSlot so that funclets
1284     // and the GC can recover it.
1285     unsigned PSPSlotOffset = getPSPSlotOffsetFromSP(MF);
1286     auto PSPInfo = MachinePointerInfo::getFixedStack(
1287         MF, MF.getWinEHFuncInfo()->PSPSymFrameIdx);
1288     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), StackPtr, false,
1289                  PSPSlotOffset)
1290         .addReg(StackPtr)
1291         .addMemOperand(MF.getMachineMemOperand(
1292             PSPInfo, MachineMemOperand::MOStore | MachineMemOperand::MOVolatile,
1293             SlotSize, SlotSize));
1294   }
1295
1296   // Realign stack after we spilled callee-saved registers (so that we'll be
1297   // able to calculate their offsets from the frame pointer).
1298   // Win64 requires aligning the stack after the prologue.
1299   if (IsWin64Prologue && TRI->needsStackRealignment(MF)) {
1300     assert(HasFP && "There should be a frame pointer if stack is realigned.");
1301     BuildStackAlignAND(MBB, MBBI, DL, SPOrEstablisher, MaxAlign);
1302   }
1303
1304   // We already dealt with stack realignment and funclets above.
1305   if (IsFunclet && STI.is32Bit())
1306     return;
1307
1308   // If we need a base pointer, set it up here. It's whatever the value
1309   // of the stack pointer is at this point. Any variable size objects
1310   // will be allocated after this, so we can still use the base pointer
1311   // to reference locals.
1312   if (TRI->hasBasePointer(MF)) {
1313     // Update the base pointer with the current stack pointer.
1314     unsigned Opc = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr;
1315     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), BasePtr)
1316       .addReg(SPOrEstablisher)
1317       .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1318     if (X86FI->getRestoreBasePointer()) {
1319       // Stash value of base pointer.  Saving RSP instead of EBP shortens
1320       // dependence chain. Used by SjLj EH.
1321       unsigned Opm = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64mr : X86::MOV32mr;
1322       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opm)),
1323                    FramePtr, true, X86FI->getRestoreBasePointerOffset())
1324         .addReg(SPOrEstablisher)
1325         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1326     }
1327
1328     if (X86FI->getHasSEHFramePtrSave() && !IsFunclet) {
1329       // Stash the value of the frame pointer relative to the base pointer for
1330       // Win32 EH. This supports Win32 EH, which does the inverse of the above:
1331       // it recovers the frame pointer from the base pointer rather than the
1332       // other way around.
1333       unsigned Opm = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64mr : X86::MOV32mr;
1334       unsigned UsedReg;
1335       int Offset =
1336           getFrameIndexReference(MF, X86FI->getSEHFramePtrSaveIndex(), UsedReg);
1337       assert(UsedReg == BasePtr);
1338       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opm)), UsedReg, true, Offset)
1339           .addReg(FramePtr)
1340           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1341     }
1342   }
1343
1344   if (((!HasFP && NumBytes) || PushedRegs) && NeedsDwarfCFI) {
1345     // Mark end of stack pointer adjustment.
1346     if (!HasFP && NumBytes) {
1347       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1348       assert(StackSize);
1349       BuildCFI(MBB, MBBI, DL, MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(
1350                                   nullptr, -StackSize + stackGrowth));
1351     }
1352
1353     // Emit DWARF info specifying the offsets of the callee-saved registers.
1354     if (PushedRegs)
1355       emitCalleeSavedFrameMoves(MBB, MBBI, DL);
1356   }
1357 }
1358
1359 bool X86FrameLowering::canUseLEAForSPInEpilogue(
1360     const MachineFunction &MF) const {
1361   // We can't use LEA instructions for adjusting the stack pointer if this is a
1362   // leaf function in the Win64 ABI.  Only ADD instructions may be used to
1363   // deallocate the stack.
1364   // This means that we can use LEA for SP in two situations:
1365   // 1. We *aren't* using the Win64 ABI which means we are free to use LEA.
1366   // 2. We *have* a frame pointer which means we are permitted to use LEA.
1367   return !MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI() || hasFP(MF);
1368 }
1369
1370 static bool isFuncletReturnInstr(MachineInstr *MI) {
1371   switch (MI->getOpcode()) {
1372   case X86::CATCHRET:
1373   case X86::CLEANUPRET:
1374     return true;
1375   default:
1376     return false;
1377   }
1378   llvm_unreachable("impossible");
1379 }
1380
1381 // CLR funclets use a special "Previous Stack Pointer Symbol" slot on the
1382 // stack. It holds a pointer to the bottom of the root function frame.  The
1383 // establisher frame pointer passed to a nested funclet may point to the
1384 // (mostly empty) frame of its parent funclet, but it will need to find
1385 // the frame of the root function to access locals.  To facilitate this,
1386 // every funclet copies the pointer to the bottom of the root function
1387 // frame into a PSPSym slot in its own (mostly empty) stack frame. Using the
1388 // same offset for the PSPSym in the root function frame that's used in the
1389 // funclets' frames allows each funclet to dynamically accept any ancestor
1390 // frame as its establisher argument (the runtime doesn't guarantee the
1391 // immediate parent for some reason lost to history), and also allows the GC,
1392 // which uses the PSPSym for some bookkeeping, to find it in any funclet's
1393 // frame with only a single offset reported for the entire method.
1394 unsigned
1395 X86FrameLowering::getPSPSlotOffsetFromSP(const MachineFunction &MF) const {
1396   const WinEHFuncInfo &Info = *MF.getWinEHFuncInfo();
1397   // getFrameIndexReferenceFromSP has an out ref parameter for the stack
1398   // pointer register; pass a dummy that we ignore
1399   unsigned SPReg;
1400   int Offset = getFrameIndexReferenceFromSP(MF, Info.PSPSymFrameIdx, SPReg);
1401   assert(Offset >= 0);
1402   return static_cast<unsigned>(Offset);
1403 }
1404
1405 unsigned
1406 X86FrameLowering::getWinEHFuncletFrameSize(const MachineFunction &MF) const {
1407   // This is the size of the pushed CSRs.
1408   unsigned CSSize =
1409       MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getCalleeSavedFrameSize();
1410   // This is the amount of stack a funclet needs to allocate.
1411   unsigned UsedSize;
1412   EHPersonality Personality =
1413       classifyEHPersonality(MF.getFunction()->getPersonalityFn());
1414   if (Personality == EHPersonality::CoreCLR) {
1415     // CLR funclets need to hold enough space to include the PSPSym, at the
1416     // same offset from the stack pointer (immediately after the prolog) as it
1417     // resides at in the main function.
1418     UsedSize = getPSPSlotOffsetFromSP(MF) + SlotSize;
1419   } else {
1420     // Other funclets just need enough stack for outgoing call arguments.
1421     UsedSize = MF.getFrameInfo()->getMaxCallFrameSize();
1422   }
1423   // RBP is not included in the callee saved register block. After pushing RBP,
1424   // everything is 16 byte aligned. Everything we allocate before an outgoing
1425   // call must also be 16 byte aligned.
1426   unsigned FrameSizeMinusRBP =
1427       RoundUpToAlignment(CSSize + UsedSize, getStackAlignment());
1428   // Subtract out the size of the callee saved registers. This is how much stack
1429   // each funclet will allocate.
1430   return FrameSizeMinusRBP - CSSize;
1431 }
1432
1433 void X86FrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
1434                                     MachineBasicBlock &MBB) const {
1435   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1436   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1437   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.getFirstTerminator();
1438   DebugLoc DL;
1439   if (MBBI != MBB.end())
1440     DL = MBBI->getDebugLoc();
1441   // standard x86_64 and NaCl use 64-bit frame/stack pointers, x32 - 32-bit.
1442   const bool Is64BitILP32 = STI.isTarget64BitILP32();
1443   unsigned FramePtr = TRI->getFrameRegister(MF);
1444   unsigned MachineFramePtr =
1445       Is64BitILP32 ? getX86SubSuperRegister(FramePtr, MVT::i64, false)
1446                    : FramePtr;
1447
1448   bool IsWin64Prologue = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
1449   bool NeedsWinCFI =
1450       IsWin64Prologue && MF.getFunction()->needsUnwindTableEntry();
1451   bool IsFunclet = isFuncletReturnInstr(MBBI);
1452   MachineBasicBlock *TargetMBB = nullptr;
1453
1454   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo.
1455   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1456   uint64_t MaxAlign = calculateMaxStackAlign(MF);
1457   unsigned CSSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1458   uint64_t NumBytes = 0;
1459
1460   if (MBBI->getOpcode() == X86::CATCHRET) {
1461     // SEH shouldn't use catchret.
1462     assert(!isAsynchronousEHPersonality(
1463                classifyEHPersonality(MF.getFunction()->getPersonalityFn())) &&
1464            "SEH should not use CATCHRET");
1465
1466     NumBytes = getWinEHFuncletFrameSize(MF);
1467     assert(hasFP(MF) && "EH funclets without FP not yet implemented");
1468     TargetMBB = MBBI->getOperand(0).getMBB();
1469
1470     // Pop EBP.
1471     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r),
1472             MachineFramePtr)
1473         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1474   } else if (MBBI->getOpcode() == X86::CLEANUPRET) {
1475     NumBytes = getWinEHFuncletFrameSize(MF);
1476     assert(hasFP(MF) && "EH funclets without FP not yet implemented");
1477     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r),
1478             MachineFramePtr)
1479         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1480   } else if (hasFP(MF)) {
1481     // Calculate required stack adjustment.
1482     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1483     NumBytes = FrameSize - CSSize;
1484
1485     // Callee-saved registers were pushed on stack before the stack was
1486     // realigned.
1487     if (TRI->needsStackRealignment(MF) && !IsWin64Prologue)
1488       NumBytes = RoundUpToAlignment(FrameSize, MaxAlign);
1489
1490     // Pop EBP.
1491     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1492             TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r), MachineFramePtr)
1493         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1494   } else {
1495     NumBytes = StackSize - CSSize;
1496   }
1497   uint64_t SEHStackAllocAmt = NumBytes;
1498
1499   // Skip the callee-saved pop instructions.
1500   while (MBBI != MBB.begin()) {
1501     MachineBasicBlock::iterator PI = std::prev(MBBI);
1502     unsigned Opc = PI->getOpcode();
1503
1504     if ((Opc != X86::POP32r || !PI->getFlag(MachineInstr::FrameDestroy)) &&
1505         (Opc != X86::POP64r || !PI->getFlag(MachineInstr::FrameDestroy)) &&
1506         Opc != X86::DBG_VALUE && !PI->isTerminator())
1507       break;
1508
1509     --MBBI;
1510   }
1511   MachineBasicBlock::iterator FirstCSPop = MBBI;
1512
1513   if (TargetMBB) {
1514     // Fill EAX/RAX with the address of the target block.
1515     unsigned ReturnReg = STI.is64Bit() ? X86::RAX : X86::EAX;
1516     if (STI.is64Bit()) {
1517       // LEA64r TargetMBB(%rip), %rax
1518       BuildMI(MBB, FirstCSPop, DL, TII.get(X86::LEA64r), ReturnReg)
1519           .addReg(X86::RIP)
1520           .addImm(0)
1521           .addReg(0)
1522           .addMBB(TargetMBB)
1523           .addReg(0);
1524     } else {
1525       // MOV32ri $TargetMBB, %eax
1526       BuildMI(MBB, FirstCSPop, DL, TII.get(X86::MOV32ri), ReturnReg)
1527           .addMBB(TargetMBB);
1528     }
1529     // Record that we've taken the address of TargetMBB and no longer just
1530     // reference it in a terminator.
1531     TargetMBB->setHasAddressTaken();
1532   }
1533
1534   if (MBBI != MBB.end())
1535     DL = MBBI->getDebugLoc();
1536
1537   // If there is an ADD32ri or SUB32ri of ESP immediately before this
1538   // instruction, merge the two instructions.
1539   if (NumBytes || MFI->hasVarSizedObjects())
1540     NumBytes += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, true);
1541
1542   // If dynamic alloca is used, then reset esp to point to the last callee-saved
1543   // slot before popping them off! Same applies for the case, when stack was
1544   // realigned. Don't do this if this was a funclet epilogue, since the funclets
1545   // will not do realignment or dynamic stack allocation.
1546   if ((TRI->needsStackRealignment(MF) || MFI->hasVarSizedObjects()) &&
1547       !IsFunclet) {
1548     if (TRI->needsStackRealignment(MF))
1549       MBBI = FirstCSPop;
1550     unsigned SEHFrameOffset = calculateSetFPREG(SEHStackAllocAmt);
1551     uint64_t LEAAmount =
1552         IsWin64Prologue ? SEHStackAllocAmt - SEHFrameOffset : -CSSize;
1553
1554     // There are only two legal forms of epilogue:
1555     // - add SEHAllocationSize, %rsp
1556     // - lea SEHAllocationSize(%FramePtr), %rsp
1557     //
1558     // 'mov %FramePtr, %rsp' will not be recognized as an epilogue sequence.
1559     // However, we may use this sequence if we have a frame pointer because the
1560     // effects of the prologue can safely be undone.
1561     if (LEAAmount != 0) {
1562       unsigned Opc = getLEArOpcode(Uses64BitFramePtr);
1563       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr),
1564                    FramePtr, false, LEAAmount);
1565       --MBBI;
1566     } else {
1567       unsigned Opc = (Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr);
1568       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
1569         .addReg(FramePtr);
1570       --MBBI;
1571     }
1572   } else if (NumBytes) {
1573     // Adjust stack pointer back: ESP += numbytes.
1574     emitSPUpdate(MBB, MBBI, NumBytes, /*InEpilogue=*/true);
1575     --MBBI;
1576   }
1577
1578   // Windows unwinder will not invoke function's exception handler if IP is
1579   // either in prologue or in epilogue.  This behavior causes a problem when a
1580   // call immediately precedes an epilogue, because the return address points
1581   // into the epilogue.  To cope with that, we insert an epilogue marker here,
1582   // then replace it with a 'nop' if it ends up immediately after a CALL in the
1583   // final emitted code.
1584   if (NeedsWinCFI)
1585     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_Epilogue));
1586
1587   // Add the return addr area delta back since we are not tail calling.
1588   int Offset = -1 * X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1589   assert(Offset >= 0 && "TCDelta should never be positive");
1590   if (Offset) {
1591     MBBI = MBB.getFirstTerminator();
1592
1593     // Check for possible merge with preceding ADD instruction.
1594     Offset += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, true);
1595     emitSPUpdate(MBB, MBBI, Offset, /*InEpilogue=*/true);
1596   }
1597 }
1598
1599 // NOTE: this only has a subset of the full frame index logic. In
1600 // particular, the FI < 0 and AfterFPPop logic is handled in
1601 // X86RegisterInfo::eliminateFrameIndex, but not here. Possibly
1602 // (probably?) it should be moved into here.
1603 int X86FrameLowering::getFrameIndexReference(const MachineFunction &MF, int FI,
1604                                              unsigned &FrameReg) const {
1605   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1606
1607   // We can't calculate offset from frame pointer if the stack is realigned,
1608   // so enforce usage of stack/base pointer.  The base pointer is used when we
1609   // have dynamic allocas in addition to dynamic realignment.
1610   if (TRI->hasBasePointer(MF))
1611     FrameReg = TRI->getBaseRegister();
1612   else if (TRI->needsStackRealignment(MF))
1613     FrameReg = TRI->getStackRegister();
1614   else
1615     FrameReg = TRI->getFrameRegister(MF);
1616
1617   // Offset will hold the offset from the stack pointer at function entry to the
1618   // object.
1619   // We need to factor in additional offsets applied during the prologue to the
1620   // frame, base, and stack pointer depending on which is used.
1621   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) - getOffsetOfLocalArea();
1622   const X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1623   unsigned CSSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1624   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1625   bool HasFP = hasFP(MF);
1626   bool IsWin64Prologue = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
1627   int64_t FPDelta = 0;
1628
1629   if (IsWin64Prologue) {
1630     assert(!MFI->hasCalls() || (StackSize % 16) == 8);
1631
1632     // Calculate required stack adjustment.
1633     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1634     // If required, include space for extra hidden slot for stashing base pointer.
1635     if (X86FI->getRestoreBasePointer())
1636       FrameSize += SlotSize;
1637     uint64_t NumBytes = FrameSize - CSSize;
1638
1639     uint64_t SEHFrameOffset = calculateSetFPREG(NumBytes);
1640     if (FI && FI == X86FI->getFAIndex())
1641       return -SEHFrameOffset;
1642
1643     // FPDelta is the offset from the "traditional" FP location of the old base
1644     // pointer followed by return address and the location required by the
1645     // restricted Win64 prologue.
1646     // Add FPDelta to all offsets below that go through the frame pointer.
1647     FPDelta = FrameSize - SEHFrameOffset;
1648     assert((!MFI->hasCalls() || (FPDelta % 16) == 0) &&
1649            "FPDelta isn't aligned per the Win64 ABI!");
1650   }
1651
1652
1653   if (TRI->hasBasePointer(MF)) {
1654     assert(HasFP && "VLAs and dynamic stack realign, but no FP?!");
1655     if (FI < 0) {
1656       // Skip the saved EBP.
1657       return Offset + SlotSize + FPDelta;
1658     } else {
1659       assert((-(Offset + StackSize)) % MFI->getObjectAlignment(FI) == 0);
1660       return Offset + StackSize;
1661     }
1662   } else if (TRI->needsStackRealignment(MF)) {
1663     if (FI < 0) {
1664       // Skip the saved EBP.
1665       return Offset + SlotSize + FPDelta;
1666     } else {
1667       assert((-(Offset + StackSize)) % MFI->getObjectAlignment(FI) == 0);
1668       return Offset + StackSize;
1669     }
1670     // FIXME: Support tail calls
1671   } else {
1672     if (!HasFP)
1673       return Offset + StackSize;
1674
1675     // Skip the saved EBP.
1676     Offset += SlotSize;
1677
1678     // Skip the RETADDR move area
1679     int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1680     if (TailCallReturnAddrDelta < 0)
1681       Offset -= TailCallReturnAddrDelta;
1682   }
1683
1684   return Offset + FPDelta;
1685 }
1686
1687 // Simplified from getFrameIndexReference keeping only StackPointer cases
1688 int X86FrameLowering::getFrameIndexReferenceFromSP(const MachineFunction &MF,
1689                                                    int FI,
1690                                                    unsigned &FrameReg) const {
1691   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1692   // Does not include any dynamic realign.
1693   const uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1694   {
1695 #ifndef NDEBUG
1696     // LLVM arranges the stack as follows:
1697     //   ...
1698     //   ARG2
1699     //   ARG1
1700     //   RETADDR
1701     //   PUSH RBP   <-- RBP points here
1702     //   PUSH CSRs
1703     //   ~~~~~~~    <-- possible stack realignment (non-win64)
1704     //   ...
1705     //   STACK OBJECTS
1706     //   ...        <-- RSP after prologue points here
1707     //   ~~~~~~~    <-- possible stack realignment (win64)
1708     //
1709     // if (hasVarSizedObjects()):
1710     //   ...        <-- "base pointer" (ESI/RBX) points here
1711     //   DYNAMIC ALLOCAS
1712     //   ...        <-- RSP points here
1713     //
1714     // Case 1: In the simple case of no stack realignment and no dynamic
1715     // allocas, both "fixed" stack objects (arguments and CSRs) are addressable
1716     // with fixed offsets from RSP.
1717     //
1718     // Case 2: In the case of stack realignment with no dynamic allocas, fixed
1719     // stack objects are addressed with RBP and regular stack objects with RSP.
1720     //
1721     // Case 3: In the case of dynamic allocas and stack realignment, RSP is used
1722     // to address stack arguments for outgoing calls and nothing else. The "base
1723     // pointer" points to local variables, and RBP points to fixed objects.
1724     //
1725     // In cases 2 and 3, we can only answer for non-fixed stack objects, and the
1726     // answer we give is relative to the SP after the prologue, and not the
1727     // SP in the middle of the function.
1728
1729     assert((!MFI->isFixedObjectIndex(FI) || !TRI->needsStackRealignment(MF) ||
1730             STI.isTargetWin64()) &&
1731            "offset from fixed object to SP is not static");
1732
1733     // We don't handle tail calls, and shouldn't be seeing them either.
1734     int TailCallReturnAddrDelta =
1735         MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getTCReturnAddrDelta();
1736     assert(!(TailCallReturnAddrDelta < 0) && "we don't handle this case!");
1737 #endif
1738   }
1739
1740   // Fill in FrameReg output argument.
1741   FrameReg = TRI->getStackRegister();
1742
1743   // This is how the math works out:
1744   //
1745   //  %rsp grows (i.e. gets lower) left to right. Each box below is
1746   //  one word (eight bytes).  Obj0 is the stack slot we're trying to
1747   //  get to.
1748   //
1749   //    ----------------------------------
1750   //    | BP | Obj0 | Obj1 | ... | ObjN |
1751   //    ----------------------------------
1752   //    ^    ^      ^                   ^
1753   //    A    B      C                   E
1754   //
1755   // A is the incoming stack pointer.
1756   // (B - A) is the local area offset (-8 for x86-64) [1]
1757   // (C - A) is the Offset returned by MFI->getObjectOffset for Obj0 [2]
1758   //
1759   // |(E - B)| is the StackSize (absolute value, positive).  For a
1760   // stack that grown down, this works out to be (B - E). [3]
1761   //
1762   // E is also the value of %rsp after stack has been set up, and we
1763   // want (C - E) -- the value we can add to %rsp to get to Obj0.  Now
1764   // (C - E) == (C - A) - (B - A) + (B - E)
1765   //            { Using [1], [2] and [3] above }
1766   //         == getObjectOffset - LocalAreaOffset + StackSize
1767   //
1768
1769   // Get the Offset from the StackPointer
1770   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) - getOffsetOfLocalArea();
1771
1772   return Offset + StackSize;
1773 }
1774
1775 bool X86FrameLowering::assignCalleeSavedSpillSlots(
1776     MachineFunction &MF, const TargetRegisterInfo *TRI,
1777     std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
1778   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1779   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1780
1781   unsigned CalleeSavedFrameSize = 0;
1782   int SpillSlotOffset = getOffsetOfLocalArea() + X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1783
1784   if (hasFP(MF)) {
1785     // emitPrologue always spills frame register the first thing.
1786     SpillSlotOffset -= SlotSize;
1787     MFI->CreateFixedSpillStackObject(SlotSize, SpillSlotOffset);
1788
1789     // Since emitPrologue and emitEpilogue will handle spilling and restoring of
1790     // the frame register, we can delete it from CSI list and not have to worry
1791     // about avoiding it later.
1792     unsigned FPReg = TRI->getFrameRegister(MF);
1793     for (unsigned i = 0; i < CSI.size(); ++i) {
1794       if (TRI->regsOverlap(CSI[i].getReg(),FPReg)) {
1795         CSI.erase(CSI.begin() + i);
1796         break;
1797       }
1798     }
1799   }
1800
1801   // Assign slots for GPRs. It increases frame size.
1802   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1803     unsigned Reg = CSI[i - 1].getReg();
1804
1805     if (!X86::GR64RegClass.contains(Reg) && !X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1806       continue;
1807
1808     SpillSlotOffset -= SlotSize;
1809     CalleeSavedFrameSize += SlotSize;
1810
1811     int SlotIndex = MFI->CreateFixedSpillStackObject(SlotSize, SpillSlotOffset);
1812     CSI[i - 1].setFrameIdx(SlotIndex);
1813   }
1814
1815   X86FI->setCalleeSavedFrameSize(CalleeSavedFrameSize);
1816
1817   // Assign slots for XMMs.
1818   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1819     unsigned Reg = CSI[i - 1].getReg();
1820     if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) || X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1821       continue;
1822
1823     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
1824     // ensure alignment
1825     SpillSlotOffset -= std::abs(SpillSlotOffset) % RC->getAlignment();
1826     // spill into slot
1827     SpillSlotOffset -= RC->getSize();
1828     int SlotIndex =
1829         MFI->CreateFixedSpillStackObject(RC->getSize(), SpillSlotOffset);
1830     CSI[i - 1].setFrameIdx(SlotIndex);
1831     MFI->ensureMaxAlignment(RC->getAlignment());
1832   }
1833
1834   return true;
1835 }
1836
1837 bool X86FrameLowering::spillCalleeSavedRegisters(
1838     MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MI,
1839     const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
1840     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1841   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
1842
1843   // Don't save CSRs in 32-bit EH funclets. The caller saves EBX, EBP, ESI, EDI
1844   // for us, and there are no XMM CSRs on Win32.
1845   if (MBB.isEHFuncletEntry() && STI.is32Bit() && STI.isOSWindows())
1846     return true;
1847
1848   // Push GPRs. It increases frame size.
1849   unsigned Opc = STI.is64Bit() ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r;
1850   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1851     unsigned Reg = CSI[i - 1].getReg();
1852
1853     if (!X86::GR64RegClass.contains(Reg) && !X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1854       continue;
1855     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
1856     MBB.addLiveIn(Reg);
1857
1858     BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc)).addReg(Reg, RegState::Kill)
1859       .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1860   }
1861
1862   // Make XMM regs spilled. X86 does not have ability of push/pop XMM.
1863   // It can be done by spilling XMMs to stack frame.
1864   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1865     unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
1866     if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) || X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1867       continue;
1868     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
1869     MBB.addLiveIn(Reg);
1870     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
1871
1872     TII.storeRegToStackSlot(MBB, MI, Reg, true, CSI[i - 1].getFrameIdx(), RC,
1873                             TRI);
1874     --MI;
1875     MI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1876     ++MI;
1877   }
1878
1879   return true;
1880 }
1881
1882 bool X86FrameLowering::restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
1883                                                MachineBasicBlock::iterator MI,
1884                                         const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
1885                                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1886   if (CSI.empty())
1887     return false;
1888
1889   if (isFuncletReturnInstr(MI) && STI.isOSWindows()) {
1890     // Don't restore CSRs in 32-bit EH funclets. Matches
1891     // spillCalleeSavedRegisters.
1892     if (STI.is32Bit())
1893       return true;
1894     // Don't restore CSRs before an SEH catchret. SEH except blocks do not form
1895     // funclets. emitEpilogue transforms these to normal jumps.
1896     if (MI->getOpcode() == X86::CATCHRET) {
1897       const Function *Func = MBB.getParent()->getFunction();
1898       bool IsSEH = isAsynchronousEHPersonality(
1899           classifyEHPersonality(Func->getPersonalityFn()));
1900       if (IsSEH)
1901         return true;
1902     }
1903   }
1904
1905   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
1906
1907   // Reload XMMs from stack frame.
1908   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
1909     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
1910     if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) ||
1911         X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1912       continue;
1913
1914     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
1915     TII.loadRegFromStackSlot(MBB, MI, Reg, CSI[i].getFrameIdx(), RC, TRI);
1916   }
1917
1918   // POP GPRs.
1919   unsigned Opc = STI.is64Bit() ? X86::POP64r : X86::POP32r;
1920   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
1921     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
1922     if (!X86::GR64RegClass.contains(Reg) &&
1923         !X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1924       continue;
1925
1926     BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc), Reg)
1927         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1928   }
1929   return true;
1930 }
1931
1932 void X86FrameLowering::determineCalleeSaves(MachineFunction &MF,
1933                                             BitVector &SavedRegs,
1934                                             RegScavenger *RS) const {
1935   TargetFrameLowering::determineCalleeSaves(MF, SavedRegs, RS);
1936
1937   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1938
1939   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1940   int64_t TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1941
1942   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
1943     // create RETURNADDR area
1944     //   arg
1945     //   arg
1946     //   RETADDR
1947     //   { ...
1948     //     RETADDR area
1949     //     ...
1950     //   }
1951     //   [EBP]
1952     MFI->CreateFixedObject(-TailCallReturnAddrDelta,
1953                            TailCallReturnAddrDelta - SlotSize, true);
1954   }
1955
1956   // Spill the BasePtr if it's used.
1957   if (TRI->hasBasePointer(MF)) {
1958     SavedRegs.set(TRI->getBaseRegister());
1959
1960     // Allocate a spill slot for EBP if we have a base pointer and EH funclets.
1961     if (MF.getMMI().hasEHFunclets()) {
1962       int FI = MFI->CreateSpillStackObject(SlotSize, SlotSize);
1963       X86FI->setHasSEHFramePtrSave(true);
1964       X86FI->setSEHFramePtrSaveIndex(FI);
1965     }
1966   }
1967 }
1968
1969 static bool
1970 HasNestArgument(const MachineFunction *MF) {
1971   const Function *F = MF->getFunction();
1972   for (Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1973        I != E; I++) {
1974     if (I->hasNestAttr())
1975       return true;
1976   }
1977   return false;
1978 }
1979
1980 /// GetScratchRegister - Get a temp register for performing work in the
1981 /// segmented stack and the Erlang/HiPE stack prologue. Depending on platform
1982 /// and the properties of the function either one or two registers will be
1983 /// needed. Set primary to true for the first register, false for the second.
1984 static unsigned
1985 GetScratchRegister(bool Is64Bit, bool IsLP64, const MachineFunction &MF, bool Primary) {
1986   CallingConv::ID CallingConvention = MF.getFunction()->getCallingConv();
1987
1988   // Erlang stuff.
1989   if (CallingConvention == CallingConv::HiPE) {
1990     if (Is64Bit)
1991       return Primary ? X86::R14 : X86::R13;
1992     else
1993       return Primary ? X86::EBX : X86::EDI;
1994   }
1995
1996   if (Is64Bit) {
1997     if (IsLP64)
1998       return Primary ? X86::R11 : X86::R12;
1999     else
2000       return Primary ? X86::R11D : X86::R12D;
2001   }
2002
2003   bool IsNested = HasNestArgument(&MF);
2004
2005   if (CallingConvention == CallingConv::X86_FastCall ||
2006       CallingConvention == CallingConv::Fast) {
2007     if (IsNested)
2008       report_fatal_error("Segmented stacks does not support fastcall with "
2009                          "nested function.");
2010     return Primary ? X86::EAX : X86::ECX;
2011   }
2012   if (IsNested)
2013     return Primary ? X86::EDX : X86::EAX;
2014   return Primary ? X86::ECX : X86::EAX;
2015 }
2016
2017 // The stack limit in the TCB is set to this many bytes above the actual stack
2018 // limit.
2019 static const uint64_t kSplitStackAvailable = 256;
2020
2021 void X86FrameLowering::adjustForSegmentedStacks(
2022     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &PrologueMBB) const {
2023   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2024   uint64_t StackSize;
2025   unsigned TlsReg, TlsOffset;
2026   DebugLoc DL;
2027
2028   unsigned ScratchReg = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, true);
2029   assert(!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg) &&
2030          "Scratch register is live-in");
2031
2032   if (MF.getFunction()->isVarArg())
2033     report_fatal_error("Segmented stacks do not support vararg functions.");
2034   if (!STI.isTargetLinux() && !STI.isTargetDarwin() && !STI.isTargetWin32() &&
2035       !STI.isTargetWin64() && !STI.isTargetFreeBSD() &&
2036       !STI.isTargetDragonFly())
2037     report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
2038
2039   // Eventually StackSize will be calculated by a link-time pass; which will
2040   // also decide whether checking code needs to be injected into this particular
2041   // prologue.
2042   StackSize = MFI->getStackSize();
2043
2044   // Do not generate a prologue for functions with a stack of size zero
2045   if (StackSize == 0)
2046     return;
2047
2048   MachineBasicBlock *allocMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2049   MachineBasicBlock *checkMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2050   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
2051   bool IsNested = false;
2052
2053   // We need to know if the function has a nest argument only in 64 bit mode.
2054   if (Is64Bit)
2055     IsNested = HasNestArgument(&MF);
2056
2057   // The MOV R10, RAX needs to be in a different block, since the RET we emit in
2058   // allocMBB needs to be last (terminating) instruction.
2059
2060   for (const auto &LI : PrologueMBB.liveins()) {
2061     allocMBB->addLiveIn(LI);
2062     checkMBB->addLiveIn(LI);
2063   }
2064
2065   if (IsNested)
2066     allocMBB->addLiveIn(IsLP64 ? X86::R10 : X86::R10D);
2067
2068   MF.push_front(allocMBB);
2069   MF.push_front(checkMBB);
2070
2071   // When the frame size is less than 256 we just compare the stack
2072   // boundary directly to the value of the stack pointer, per gcc.
2073   bool CompareStackPointer = StackSize < kSplitStackAvailable;
2074
2075   // Read the limit off the current stacklet off the stack_guard location.
2076   if (Is64Bit) {
2077     if (STI.isTargetLinux()) {
2078       TlsReg = X86::FS;
2079       TlsOffset = IsLP64 ? 0x70 : 0x40;
2080     } else if (STI.isTargetDarwin()) {
2081       TlsReg = X86::GS;
2082       TlsOffset = 0x60 + 90*8; // See pthread_machdep.h. Steal TLS slot 90.
2083     } else if (STI.isTargetWin64()) {
2084       TlsReg = X86::GS;
2085       TlsOffset = 0x28; // pvArbitrary, reserved for application use
2086     } else if (STI.isTargetFreeBSD()) {
2087       TlsReg = X86::FS;
2088       TlsOffset = 0x18;
2089     } else if (STI.isTargetDragonFly()) {
2090       TlsReg = X86::FS;
2091       TlsOffset = 0x20; // use tls_tcb.tcb_segstack
2092     } else {
2093       report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
2094     }
2095
2096     if (CompareStackPointer)
2097       ScratchReg = IsLP64 ? X86::RSP : X86::ESP;
2098     else
2099       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(IsLP64 ? X86::LEA64r : X86::LEA64_32r), ScratchReg).addReg(X86::RSP)
2100         .addImm(1).addReg(0).addImm(-StackSize).addReg(0);
2101
2102     BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(IsLP64 ? X86::CMP64rm : X86::CMP32rm)).addReg(ScratchReg)
2103       .addReg(0).addImm(1).addReg(0).addImm(TlsOffset).addReg(TlsReg);
2104   } else {
2105     if (STI.isTargetLinux()) {
2106       TlsReg = X86::GS;
2107       TlsOffset = 0x30;
2108     } else if (STI.isTargetDarwin()) {
2109       TlsReg = X86::GS;
2110       TlsOffset = 0x48 + 90*4;
2111     } else if (STI.isTargetWin32()) {
2112       TlsReg = X86::FS;
2113       TlsOffset = 0x14; // pvArbitrary, reserved for application use
2114     } else if (STI.isTargetDragonFly()) {
2115       TlsReg = X86::FS;
2116       TlsOffset = 0x10; // use tls_tcb.tcb_segstack
2117     } else if (STI.isTargetFreeBSD()) {
2118       report_fatal_error("Segmented stacks not supported on FreeBSD i386.");
2119     } else {
2120       report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
2121     }
2122
2123     if (CompareStackPointer)
2124       ScratchReg = X86::ESP;
2125     else
2126       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::LEA32r), ScratchReg).addReg(X86::ESP)
2127         .addImm(1).addReg(0).addImm(-StackSize).addReg(0);
2128
2129     if (STI.isTargetLinux() || STI.isTargetWin32() || STI.isTargetWin64() ||
2130         STI.isTargetDragonFly()) {
2131       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::CMP32rm)).addReg(ScratchReg)
2132         .addReg(0).addImm(0).addReg(0).addImm(TlsOffset).addReg(TlsReg);
2133     } else if (STI.isTargetDarwin()) {
2134
2135       // TlsOffset doesn't fit into a mod r/m byte so we need an extra register.
2136       unsigned ScratchReg2;
2137       bool SaveScratch2;
2138       if (CompareStackPointer) {
2139         // The primary scratch register is available for holding the TLS offset.
2140         ScratchReg2 = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, true);
2141         SaveScratch2 = false;
2142       } else {
2143         // Need to use a second register to hold the TLS offset
2144         ScratchReg2 = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, false);
2145
2146         // Unfortunately, with fastcc the second scratch register may hold an
2147         // argument.
2148         SaveScratch2 = MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg2);
2149       }
2150
2151       // If Scratch2 is live-in then it needs to be saved.
2152       assert((!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg2) || SaveScratch2) &&
2153              "Scratch register is live-in and not saved");
2154
2155       if (SaveScratch2)
2156         BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::PUSH32r))
2157           .addReg(ScratchReg2, RegState::Kill);
2158
2159       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::MOV32ri), ScratchReg2)
2160         .addImm(TlsOffset);
2161       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::CMP32rm))
2162         .addReg(ScratchReg)
2163         .addReg(ScratchReg2).addImm(1).addReg(0)
2164         .addImm(0)
2165         .addReg(TlsReg);
2166
2167       if (SaveScratch2)
2168         BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::POP32r), ScratchReg2);
2169     }
2170   }
2171
2172   // This jump is taken if SP >= (Stacklet Limit + Stack Space required).
2173   // It jumps to normal execution of the function body.
2174   BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::JA_1)).addMBB(&PrologueMBB);
2175
2176   // On 32 bit we first push the arguments size and then the frame size. On 64
2177   // bit, we pass the stack frame size in r10 and the argument size in r11.
2178   if (Is64Bit) {
2179     // Functions with nested arguments use R10, so it needs to be saved across
2180     // the call to _morestack
2181
2182     const unsigned RegAX = IsLP64 ? X86::RAX : X86::EAX;
2183     const unsigned Reg10 = IsLP64 ? X86::R10 : X86::R10D;
2184     const unsigned Reg11 = IsLP64 ? X86::R11 : X86::R11D;
2185     const unsigned MOVrr = IsLP64 ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr;
2186     const unsigned MOVri = IsLP64 ? X86::MOV64ri : X86::MOV32ri;
2187
2188     if (IsNested)
2189       BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(MOVrr), RegAX).addReg(Reg10);
2190
2191     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(MOVri), Reg10)
2192       .addImm(StackSize);
2193     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(MOVri), Reg11)
2194       .addImm(X86FI->getArgumentStackSize());
2195   } else {
2196     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::PUSHi32))
2197       .addImm(X86FI->getArgumentStackSize());
2198     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::PUSHi32))
2199       .addImm(StackSize);
2200   }
2201
2202   // __morestack is in libgcc
2203   if (Is64Bit && MF.getTarget().getCodeModel() == CodeModel::Large) {
2204     // Under the large code model, we cannot assume that __morestack lives
2205     // within 2^31 bytes of the call site, so we cannot use pc-relative
2206     // addressing. We cannot perform the call via a temporary register,
2207     // as the rax register may be used to store the static chain, and all
2208     // other suitable registers may be either callee-save or used for
2209     // parameter passing. We cannot use the stack at this point either
2210     // because __morestack manipulates the stack directly.
2211     //
2212     // To avoid these issues, perform an indirect call via a read-only memory
2213     // location containing the address.
2214     //
2215     // This solution is not perfect, as it assumes that the .rodata section
2216     // is laid out within 2^31 bytes of each function body, but this seems
2217     // to be sufficient for JIT.
2218     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALL64m))
2219         .addReg(X86::RIP)
2220         .addImm(0)
2221         .addReg(0)
2222         .addExternalSymbol("__morestack_addr")
2223         .addReg(0);
2224     MF.getMMI().setUsesMorestackAddr(true);
2225   } else {
2226     if (Is64Bit)
2227       BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALL64pcrel32))
2228         .addExternalSymbol("__morestack");
2229     else
2230       BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
2231         .addExternalSymbol("__morestack");
2232   }
2233
2234   if (IsNested)
2235     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::MORESTACK_RET_RESTORE_R10));
2236   else
2237     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::MORESTACK_RET));
2238
2239   allocMBB->addSuccessor(&PrologueMBB);
2240
2241   checkMBB->addSuccessor(allocMBB);
2242   checkMBB->addSuccessor(&PrologueMBB);
2243
2244 #ifdef XDEBUG
2245   MF.verify();
2246 #endif
2247 }
2248
2249 /// Erlang programs may need a special prologue to handle the stack size they
2250 /// might need at runtime. That is because Erlang/OTP does not implement a C
2251 /// stack but uses a custom implementation of hybrid stack/heap architecture.
2252 /// (for more information see Eric Stenman's Ph.D. thesis:
2253 /// http://publications.uu.se/uu/fulltext/nbn_se_uu_diva-2688.pdf)
2254 ///
2255 /// CheckStack:
2256 ///       temp0 = sp - MaxStack
2257 ///       if( temp0 < SP_LIMIT(P) ) goto IncStack else goto OldStart
2258 /// OldStart:
2259 ///       ...
2260 /// IncStack:
2261 ///       call inc_stack   # doubles the stack space
2262 ///       temp0 = sp - MaxStack
2263 ///       if( temp0 < SP_LIMIT(P) ) goto IncStack else goto OldStart
2264 void X86FrameLowering::adjustForHiPEPrologue(
2265     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &PrologueMBB) const {
2266   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2267   DebugLoc DL;
2268   // HiPE-specific values
2269   const unsigned HipeLeafWords = 24;
2270   const unsigned CCRegisteredArgs = Is64Bit ? 6 : 5;
2271   const unsigned Guaranteed = HipeLeafWords * SlotSize;
2272   unsigned CallerStkArity = MF.getFunction()->arg_size() > CCRegisteredArgs ?
2273                             MF.getFunction()->arg_size() - CCRegisteredArgs : 0;
2274   unsigned MaxStack = MFI->getStackSize() + CallerStkArity*SlotSize + SlotSize;
2275
2276   assert(STI.isTargetLinux() &&
2277          "HiPE prologue is only supported on Linux operating systems.");
2278
2279   // Compute the largest caller's frame that is needed to fit the callees'
2280   // frames. This 'MaxStack' is computed from:
2281   //
2282   // a) the fixed frame size, which is the space needed for all spilled temps,
2283   // b) outgoing on-stack parameter areas, and
2284   // c) the minimum stack space this function needs to make available for the
2285   //    functions it calls (a tunable ABI property).
2286   if (MFI->hasCalls()) {
2287     unsigned MoreStackForCalls = 0;
2288
2289     for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), MBBE = MF.end();
2290          MBBI != MBBE; ++MBBI)
2291       for (MachineBasicBlock::iterator MI = MBBI->begin(), ME = MBBI->end();
2292            MI != ME; ++MI) {
2293         if (!MI->isCall())
2294           continue;
2295
2296         // Get callee operand.
2297         const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
2298
2299         // Only take account of global function calls (no closures etc.).
2300         if (!MO.isGlobal())
2301           continue;
2302
2303         const Function *F = dyn_cast<Function>(MO.getGlobal());
2304         if (!F)
2305           continue;
2306
2307         // Do not update 'MaxStack' for primitive and built-in functions
2308         // (encoded with names either starting with "erlang."/"bif_" or not
2309         // having a ".", such as a simple <Module>.<Function>.<Arity>, or an
2310         // "_", such as the BIF "suspend_0") as they are executed on another
2311         // stack.
2312         if (F->getName().find("erlang.") != StringRef::npos ||
2313             F->getName().find("bif_") != StringRef::npos ||
2314             F->getName().find_first_of("._") == StringRef::npos)
2315           continue;
2316
2317         unsigned CalleeStkArity =
2318           F->arg_size() > CCRegisteredArgs ? F->arg_size()-CCRegisteredArgs : 0;
2319         if (HipeLeafWords - 1 > CalleeStkArity)
2320           MoreStackForCalls = std::max(MoreStackForCalls,
2321                                (HipeLeafWords - 1 - CalleeStkArity) * SlotSize);
2322       }
2323     MaxStack += MoreStackForCalls;
2324   }
2325
2326   // If the stack frame needed is larger than the guaranteed then runtime checks
2327   // and calls to "inc_stack_0" BIF should be inserted in the assembly prologue.
2328   if (MaxStack > Guaranteed) {
2329     MachineBasicBlock *stackCheckMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2330     MachineBasicBlock *incStackMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2331
2332     for (const auto &LI : PrologueMBB.liveins()) {
2333       stackCheckMBB->addLiveIn(LI);
2334       incStackMBB->addLiveIn(LI);
2335     }
2336
2337     MF.push_front(incStackMBB);
2338     MF.push_front(stackCheckMBB);
2339
2340     unsigned ScratchReg, SPReg, PReg, SPLimitOffset;
2341     unsigned LEAop, CMPop, CALLop;
2342     if (Is64Bit) {
2343       SPReg = X86::RSP;
2344       PReg  = X86::RBP;
2345       LEAop = X86::LEA64r;
2346       CMPop = X86::CMP64rm;
2347       CALLop = X86::CALL64pcrel32;
2348       SPLimitOffset = 0x90;
2349     } else {
2350       SPReg = X86::ESP;
2351       PReg  = X86::EBP;
2352       LEAop = X86::LEA32r;
2353       CMPop = X86::CMP32rm;
2354       CALLop = X86::CALLpcrel32;
2355       SPLimitOffset = 0x4c;
2356     }
2357
2358     ScratchReg = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, true);
2359     assert(!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg) &&
2360            "HiPE prologue scratch register is live-in");
2361
2362     // Create new MBB for StackCheck:
2363     addRegOffset(BuildMI(stackCheckMBB, DL, TII.get(LEAop), ScratchReg),
2364                  SPReg, false, -MaxStack);
2365     // SPLimitOffset is in a fixed heap location (pointed by BP).
2366     addRegOffset(BuildMI(stackCheckMBB, DL, TII.get(CMPop))
2367                  .addReg(ScratchReg), PReg, false, SPLimitOffset);
2368     BuildMI(stackCheckMBB, DL, TII.get(X86::JAE_1)).addMBB(&PrologueMBB);
2369
2370     // Create new MBB for IncStack:
2371     BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(CALLop)).
2372       addExternalSymbol("inc_stack_0");
2373     addRegOffset(BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(LEAop), ScratchReg),
2374                  SPReg, false, -MaxStack);
2375     addRegOffset(BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(CMPop))
2376                  .addReg(ScratchReg), PReg, false, SPLimitOffset);
2377     BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(X86::JLE_1)).addMBB(incStackMBB);
2378
2379     stackCheckMBB->addSuccessor(&PrologueMBB, {99, 100});
2380     stackCheckMBB->addSuccessor(incStackMBB, {1, 100});
2381     incStackMBB->addSuccessor(&PrologueMBB, {99, 100});
2382     incStackMBB->addSuccessor(incStackMBB, {1, 100});
2383   }
2384 #ifdef XDEBUG
2385   MF.verify();
2386 #endif
2387 }
2388
2389 bool X86FrameLowering::adjustStackWithPops(MachineBasicBlock &MBB,
2390     MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, int Offset) const {
2391
2392   if (Offset <= 0)
2393     return false;
2394
2395   if (Offset % SlotSize)
2396     return false;
2397
2398   int NumPops = Offset / SlotSize;
2399   // This is only worth it if we have at most 2 pops.
2400   if (NumPops != 1 && NumPops != 2)
2401     return false;
2402
2403   // Handle only the trivial case where the adjustment directly follows
2404   // a call. This is the most common one, anyway.
2405   if (MBBI == MBB.begin())
2406     return false;
2407   MachineBasicBlock::iterator Prev = std::prev(MBBI);
2408   if (!Prev->isCall() || !Prev->getOperand(1).isRegMask())
2409     return false;
2410
2411   unsigned Regs[2];
2412   unsigned FoundRegs = 0;
2413
2414   auto RegMask = Prev->getOperand(1);
2415
2416   auto &RegClass =
2417       Is64Bit ? X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass : X86::GR32_NOREX_NOSPRegClass;
2418   // Try to find up to NumPops free registers.
2419   for (auto Candidate : RegClass) {
2420
2421     // Poor man's liveness:
2422     // Since we're immediately after a call, any register that is clobbered
2423     // by the call and not defined by it can be considered dead.
2424     if (!RegMask.clobbersPhysReg(Candidate))
2425       continue;
2426
2427     bool IsDef = false;
2428     for (const MachineOperand &MO : Prev->implicit_operands()) {
2429       if (MO.isReg() && MO.isDef() && MO.getReg() == Candidate) {
2430         IsDef = true;
2431         break;
2432       }
2433     }
2434
2435     if (IsDef)
2436       continue;
2437
2438     Regs[FoundRegs++] = Candidate;
2439     if (FoundRegs == (unsigned)NumPops)
2440       break;
2441   }
2442
2443   if (FoundRegs == 0)
2444     return false;
2445
2446   // If we found only one free register, but need two, reuse the same one twice.
2447   while (FoundRegs < (unsigned)NumPops)
2448     Regs[FoundRegs++] = Regs[0];
2449
2450   for (int i = 0; i < NumPops; ++i)
2451     BuildMI(MBB, MBBI, DL, 
2452             TII.get(STI.is64Bit() ? X86::POP64r : X86::POP32r), Regs[i]);
2453
2454   return true;
2455 }
2456
2457 void X86FrameLowering::
2458 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
2459                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
2460   bool reserveCallFrame = hasReservedCallFrame(MF);
2461   unsigned Opcode = I->getOpcode();
2462   bool isDestroy = Opcode == TII.getCallFrameDestroyOpcode();
2463   DebugLoc DL = I->getDebugLoc();
2464   uint64_t Amount = !reserveCallFrame ? I->getOperand(0).getImm() : 0;
2465   uint64_t InternalAmt = (isDestroy || Amount) ? I->getOperand(1).getImm() : 0;
2466   I = MBB.erase(I);
2467
2468   if (!reserveCallFrame) {
2469     // If the stack pointer can be changed after prologue, turn the
2470     // adjcallstackup instruction into a 'sub ESP, <amt>' and the
2471     // adjcallstackdown instruction into 'add ESP, <amt>'
2472
2473     // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
2474     // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
2475     // alignment boundary.
2476     unsigned StackAlign = getStackAlignment();
2477     Amount = RoundUpToAlignment(Amount, StackAlign);
2478
2479     MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
2480     const Function *Fn = MF.getFunction();
2481     bool WindowsCFI = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
2482     bool DwarfCFI = !WindowsCFI && 
2483                     (MMI.hasDebugInfo() || Fn->needsUnwindTableEntry());
2484
2485     // If we have any exception handlers in this function, and we adjust
2486     // the SP before calls, we may need to indicate this to the unwinder
2487     // using GNU_ARGS_SIZE. Note that this may be necessary even when
2488     // Amount == 0, because the preceding function may have set a non-0
2489     // GNU_ARGS_SIZE.
2490     // TODO: We don't need to reset this between subsequent functions,
2491     // if it didn't change.
2492     bool HasDwarfEHHandlers = !WindowsCFI &&
2493                               !MF.getMMI().getLandingPads().empty();
2494
2495     if (HasDwarfEHHandlers && !isDestroy &&
2496         MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getHasPushSequences())
2497       BuildCFI(MBB, I, DL,
2498                MCCFIInstruction::createGnuArgsSize(nullptr, Amount));
2499
2500     if (Amount == 0)
2501       return;
2502
2503     // Factor out the amount that gets handled inside the sequence
2504     // (Pushes of argument for frame setup, callee pops for frame destroy)
2505     Amount -= InternalAmt;
2506
2507     // If this is a callee-pop calling convention, and we're emitting precise
2508     // SP-based CFI, emit a CFA adjust for the amount the callee popped.
2509     if (isDestroy && InternalAmt && DwarfCFI && !hasFP(MF) && 
2510         MMI.usePreciseUnwindInfo())
2511       BuildCFI(MBB, I, DL, 
2512                MCCFIInstruction::createAdjustCfaOffset(nullptr, -InternalAmt));
2513
2514     if (Amount) {
2515       // Add Amount to SP to destroy a frame, and subtract to setup.
2516       int Offset = isDestroy ? Amount : -Amount;
2517
2518       if (!(Fn->optForMinSize() && 
2519             adjustStackWithPops(MBB, I, DL, Offset)))
2520         BuildStackAdjustment(MBB, I, DL, Offset, /*InEpilogue=*/false);
2521     }
2522
2523     if (DwarfCFI && !hasFP(MF)) {
2524       // If we don't have FP, but need to generate unwind information,
2525       // we need to set the correct CFA offset after the stack adjustment.
2526       // How much we adjust the CFA offset depends on whether we're emitting
2527       // CFI only for EH purposes or for debugging. EH only requires the CFA
2528       // offset to be correct at each call site, while for debugging we want
2529       // it to be more precise.
2530       int CFAOffset = Amount;
2531       if (!MMI.usePreciseUnwindInfo())
2532         CFAOffset += InternalAmt;
2533       CFAOffset = isDestroy ? -CFAOffset : CFAOffset;
2534       BuildCFI(MBB, I, DL, 
2535                MCCFIInstruction::createAdjustCfaOffset(nullptr, CFAOffset));
2536     }
2537
2538     return;
2539   }
2540
2541   if (isDestroy && InternalAmt) {
2542     // If we are performing frame pointer elimination and if the callee pops
2543     // something off the stack pointer, add it back.  We do this until we have
2544     // more advanced stack pointer tracking ability.
2545     // We are not tracking the stack pointer adjustment by the callee, so make
2546     // sure we restore the stack pointer immediately after the call, there may
2547     // be spill code inserted between the CALL and ADJCALLSTACKUP instructions.
2548     MachineBasicBlock::iterator B = MBB.begin();
2549     while (I != B && !std::prev(I)->isCall())
2550       --I;
2551     BuildStackAdjustment(MBB, I, DL, -InternalAmt, /*InEpilogue=*/false);
2552   }
2553 }
2554
2555 bool X86FrameLowering::canUseAsEpilogue(const MachineBasicBlock &MBB) const {
2556   assert(MBB.getParent() && "Block is not attached to a function!");
2557
2558   // Win64 has strict requirements in terms of epilogue and we are
2559   // not taking a chance at messing with them.
2560   // I.e., unless this block is already an exit block, we can't use
2561   // it as an epilogue.
2562   if (STI.isTargetWin64() && !MBB.succ_empty() && !MBB.isReturnBlock())
2563     return false;
2564
2565   if (canUseLEAForSPInEpilogue(*MBB.getParent()))
2566     return true;
2567
2568   // If we cannot use LEA to adjust SP, we may need to use ADD, which
2569   // clobbers the EFLAGS. Check that none of the terminators reads the
2570   // EFLAGS, and if one uses it, conservatively assume this is not
2571   // safe to insert the epilogue here.
2572   return !terminatorsNeedFlagsAsInput(MBB);
2573 }
2574
2575 MachineBasicBlock::iterator X86FrameLowering::restoreWin32EHStackPointers(
2576     MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI,
2577     DebugLoc DL, bool RestoreSP) const {
2578   assert(STI.isTargetWindowsMSVC() && "funclets only supported in MSVC env");
2579   assert(STI.isTargetWin32() && "EBP/ESI restoration only required on win32");
2580   assert(STI.is32Bit() && !Uses64BitFramePtr &&
2581          "restoring EBP/ESI on non-32-bit target");
2582
2583   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
2584   unsigned FramePtr = TRI->getFrameRegister(MF);
2585   unsigned BasePtr = TRI->getBaseRegister();
2586   WinEHFuncInfo &FuncInfo = *MF.getWinEHFuncInfo();
2587   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
2588   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2589
2590   // FIXME: Don't set FrameSetup flag in catchret case.
2591
2592   int FI = FuncInfo.EHRegNodeFrameIndex;
2593   int EHRegSize = MFI->getObjectSize(FI);
2594
2595   if (RestoreSP) {
2596     // MOV32rm -EHRegSize(%ebp), %esp
2597     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32rm), X86::ESP),
2598                  X86::EBP, true, -EHRegSize)
2599         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
2600   }
2601
2602   unsigned UsedReg;
2603   int EHRegOffset = getFrameIndexReference(MF, FI, UsedReg);
2604   int EndOffset = -EHRegOffset - EHRegSize;
2605   FuncInfo.EHRegNodeEndOffset = EndOffset;
2606
2607   if (UsedReg == FramePtr) {
2608     // ADD $offset, %ebp
2609     unsigned ADDri = getADDriOpcode(false, EndOffset);
2610     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(ADDri), FramePtr)
2611         .addReg(FramePtr)
2612         .addImm(EndOffset)
2613         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup)
2614         ->getOperand(3)
2615         .setIsDead();
2616     assert(EndOffset >= 0 &&
2617            "end of registration object above normal EBP position!");
2618   } else if (UsedReg == BasePtr) {
2619     // LEA offset(%ebp), %esi
2620     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::LEA32r), BasePtr),
2621                  FramePtr, false, EndOffset)
2622         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
2623     // MOV32rm SavedEBPOffset(%esi), %ebp
2624     assert(X86FI->getHasSEHFramePtrSave());
2625     int Offset =
2626         getFrameIndexReference(MF, X86FI->getSEHFramePtrSaveIndex(), UsedReg);
2627     assert(UsedReg == BasePtr);
2628     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32rm), FramePtr),
2629                  UsedReg, true, Offset)
2630         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
2631   } else {
2632     llvm_unreachable("32-bit frames with WinEH must use FramePtr or BasePtr");
2633   }
2634   return MBBI;
2635 }
2636
2637 unsigned X86FrameLowering::getWinEHParentFrameOffset(const MachineFunction &MF) const {
2638   // RDX, the parent frame pointer, is homed into 16(%rsp) in the prologue.
2639   unsigned Offset = 16;
2640   // RBP is immediately pushed.
2641   Offset += SlotSize;
2642   // All callee-saved registers are then pushed.
2643   Offset += MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getCalleeSavedFrameSize();
2644   // Every funclet allocates enough stack space for the largest outgoing call.
2645   Offset += getWinEHFuncletFrameSize(MF);
2646   return Offset;
2647 }
2648
2649 void X86FrameLowering::processFunctionBeforeFrameFinalized(
2650     MachineFunction &MF, RegScavenger *RS) const {
2651   // If this function isn't doing Win64-style C++ EH, we don't need to do
2652   // anything.
2653   const Function *Fn = MF.getFunction();
2654   if (!STI.is64Bit() || !MF.getMMI().hasEHFunclets() ||
2655       classifyEHPersonality(Fn->getPersonalityFn()) != EHPersonality::MSVC_CXX)
2656     return;
2657
2658   // Win64 C++ EH needs to allocate the UnwindHelp object at some fixed offset
2659   // relative to RSP after the prologue.  Find the offset of the last fixed
2660   // object, so that we can allocate a slot immediately following it. If there
2661   // were no fixed objects, use offset -SlotSize, which is immediately after the
2662   // return address. Fixed objects have negative frame indices.
2663   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2664   int64_t MinFixedObjOffset = -SlotSize;
2665   for (int I = MFI->getObjectIndexBegin(); I < 0; ++I)
2666     MinFixedObjOffset = std::min(MinFixedObjOffset, MFI->getObjectOffset(I));
2667
2668   int64_t UnwindHelpOffset = MinFixedObjOffset - SlotSize;
2669   int UnwindHelpFI =
2670       MFI->CreateFixedObject(SlotSize, UnwindHelpOffset, /*Immutable=*/false);
2671   MF.getWinEHFuncInfo()->UnwindHelpFrameIdx = UnwindHelpFI;
2672
2673   // Store -2 into UnwindHelp on function entry. We have to scan forwards past
2674   // other frame setup instructions.
2675   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
2676   auto MBBI = MBB.begin();
2677   while (MBBI != MBB.end() && MBBI->getFlag(MachineInstr::FrameSetup))
2678     ++MBBI;
2679
2680   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MBBI);
2681   addFrameReference(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64mi32)),
2682                     UnwindHelpFI)
2683       .addImm(-2);
2684 }