Add support for stack map generation in the X86 backend.
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86MCInstLower.cpp
1 //===-- X86MCInstLower.cpp - Convert X86 MachineInstr to an MCInst --------===//
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 code to lower X86 MachineInstrs to their corresponding
11 // MCInst records.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "X86AsmPrinter.h"
16 #include "InstPrinter/X86ATTInstPrinter.h"
17 #include "X86COFFMachineModuleInfo.h"
18 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
19 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfoImpls.h"
20 #include "llvm/CodeGen/StackMaps.h"
21 #include "llvm/IR/Type.h"
22 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
23 #include "llvm/MC/MCContext.h"
24 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
25 #include "llvm/MC/MCInst.h"
26 #include "llvm/MC/MCInstBuilder.h"
27 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
28 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
29 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
30 #include "llvm/Target/Mangler.h"
31 using namespace llvm;
32
33 namespace {
34
35 /// X86MCInstLower - This class is used to lower an MachineInstr into an MCInst.
36 class X86MCInstLower {
37   MCContext &Ctx;
38   const MachineFunction &MF;
39   const TargetMachine &TM;
40   const MCAsmInfo &MAI;
41   X86AsmPrinter &AsmPrinter;
42 public:
43   X86MCInstLower(const MachineFunction &MF, X86AsmPrinter &asmprinter);
44
45   void Lower(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) const;
46
47   MCSymbol *GetSymbolFromOperand(const MachineOperand &MO) const;
48   MCOperand LowerSymbolOperand(const MachineOperand &MO, MCSymbol *Sym) const;
49
50 private:
51   MachineModuleInfoMachO &getMachOMMI() const;
52   Mangler *getMang() const {
53     return AsmPrinter.Mang;
54   }
55 };
56
57 } // end anonymous namespace
58
59 X86MCInstLower::X86MCInstLower(const MachineFunction &mf,
60                                X86AsmPrinter &asmprinter)
61 : Ctx(mf.getContext()), MF(mf), TM(mf.getTarget()),
62   MAI(*TM.getMCAsmInfo()), AsmPrinter(asmprinter) {}
63
64 MachineModuleInfoMachO &X86MCInstLower::getMachOMMI() const {
65   return MF.getMMI().getObjFileInfo<MachineModuleInfoMachO>();
66 }
67
68
69 /// GetSymbolFromOperand - Lower an MO_GlobalAddress or MO_ExternalSymbol
70 /// operand to an MCSymbol.
71 MCSymbol *X86MCInstLower::
72 GetSymbolFromOperand(const MachineOperand &MO) const {
73   assert((MO.isGlobal() || MO.isSymbol() || MO.isMBB()) && "Isn't a symbol reference");
74
75   SmallString<128> Name;
76
77   if (MO.isGlobal()) {
78     const GlobalValue *GV = MO.getGlobal();
79     bool isImplicitlyPrivate = false;
80     if (MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_STUB ||
81         MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_NONLAZY ||
82         MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE ||
83         MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE)
84       isImplicitlyPrivate = true;
85
86     getMang()->getNameWithPrefix(Name, GV, isImplicitlyPrivate);
87   } else if (MO.isSymbol()) {
88     Name += MAI.getGlobalPrefix();
89     Name += MO.getSymbolName();
90   } else if (MO.isMBB()) {
91     Name += MO.getMBB()->getSymbol()->getName();
92   }
93
94   // If the target flags on the operand changes the name of the symbol, do that
95   // before we return the symbol.
96   switch (MO.getTargetFlags()) {
97   default: break;
98   case X86II::MO_DLLIMPORT: {
99     // Handle dllimport linkage.
100     const char *Prefix = "__imp_";
101     Name.insert(Name.begin(), Prefix, Prefix+strlen(Prefix));
102     break;
103   }
104   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
105   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE: {
106     Name += "$non_lazy_ptr";
107     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
108
109     MachineModuleInfoImpl::StubValueTy &StubSym =
110       getMachOMMI().getGVStubEntry(Sym);
111     if (StubSym.getPointer() == 0) {
112       assert(MO.isGlobal() && "Extern symbol not handled yet");
113       StubSym =
114         MachineModuleInfoImpl::
115         StubValueTy(AsmPrinter.getSymbol(MO.getGlobal()),
116                     !MO.getGlobal()->hasInternalLinkage());
117     }
118     return Sym;
119   }
120   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE: {
121     Name += "$non_lazy_ptr";
122     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
123     MachineModuleInfoImpl::StubValueTy &StubSym =
124       getMachOMMI().getHiddenGVStubEntry(Sym);
125     if (StubSym.getPointer() == 0) {
126       assert(MO.isGlobal() && "Extern symbol not handled yet");
127       StubSym =
128         MachineModuleInfoImpl::
129         StubValueTy(AsmPrinter.getSymbol(MO.getGlobal()),
130                     !MO.getGlobal()->hasInternalLinkage());
131     }
132     return Sym;
133   }
134   case X86II::MO_DARWIN_STUB: {
135     Name += "$stub";
136     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
137     MachineModuleInfoImpl::StubValueTy &StubSym =
138       getMachOMMI().getFnStubEntry(Sym);
139     if (StubSym.getPointer())
140       return Sym;
141
142     if (MO.isGlobal()) {
143       StubSym =
144         MachineModuleInfoImpl::
145         StubValueTy(AsmPrinter.getSymbol(MO.getGlobal()),
146                     !MO.getGlobal()->hasInternalLinkage());
147     } else {
148       Name.erase(Name.end()-5, Name.end());
149       StubSym =
150         MachineModuleInfoImpl::
151         StubValueTy(Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str()), false);
152     }
153     return Sym;
154   }
155   }
156
157   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
158 }
159
160 MCOperand X86MCInstLower::LowerSymbolOperand(const MachineOperand &MO,
161                                              MCSymbol *Sym) const {
162   // FIXME: We would like an efficient form for this, so we don't have to do a
163   // lot of extra uniquing.
164   const MCExpr *Expr = 0;
165   MCSymbolRefExpr::VariantKind RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_None;
166
167   switch (MO.getTargetFlags()) {
168   default: llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
169   case X86II::MO_NO_FLAG:    // No flag.
170   // These affect the name of the symbol, not any suffix.
171   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
172   case X86II::MO_DLLIMPORT:
173   case X86II::MO_DARWIN_STUB:
174     break;
175
176   case X86II::MO_TLVP:      RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TLVP; break;
177   case X86II::MO_TLVP_PIC_BASE:
178     Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Sym, MCSymbolRefExpr::VK_TLVP, Ctx);
179     // Subtract the pic base.
180     Expr = MCBinaryExpr::CreateSub(Expr,
181                                   MCSymbolRefExpr::Create(MF.getPICBaseSymbol(),
182                                                            Ctx),
183                                    Ctx);
184     break;
185   case X86II::MO_SECREL:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_SECREL; break;
186   case X86II::MO_TLSGD:     RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD; break;
187   case X86II::MO_TLSLD:     RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD; break;
188   case X86II::MO_TLSLDM:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM; break;
189   case X86II::MO_GOTTPOFF:  RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF; break;
190   case X86II::MO_INDNTPOFF: RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF; break;
191   case X86II::MO_TPOFF:     RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF; break;
192   case X86II::MO_DTPOFF:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF; break;
193   case X86II::MO_NTPOFF:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF; break;
194   case X86II::MO_GOTNTPOFF: RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF; break;
195   case X86II::MO_GOTPCREL:  RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL; break;
196   case X86II::MO_GOT:       RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOT; break;
197   case X86II::MO_GOTOFF:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF; break;
198   case X86II::MO_PLT:       RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_PLT; break;
199   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:
200   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
201   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
202     Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Sym, Ctx);
203     // Subtract the pic base.
204     Expr = MCBinaryExpr::CreateSub(Expr,
205                             MCSymbolRefExpr::Create(MF.getPICBaseSymbol(), Ctx),
206                                    Ctx);
207     if (MO.isJTI() && MAI.hasSetDirective()) {
208       // If .set directive is supported, use it to reduce the number of
209       // relocations the assembler will generate for differences between
210       // local labels. This is only safe when the symbols are in the same
211       // section so we are restricting it to jumptable references.
212       MCSymbol *Label = Ctx.CreateTempSymbol();
213       AsmPrinter.OutStreamer.EmitAssignment(Label, Expr);
214       Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Label, Ctx);
215     }
216     break;
217   }
218
219   if (Expr == 0)
220     Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Sym, RefKind, Ctx);
221
222   if (!MO.isJTI() && !MO.isMBB() && MO.getOffset())
223     Expr = MCBinaryExpr::CreateAdd(Expr,
224                                    MCConstantExpr::Create(MO.getOffset(), Ctx),
225                                    Ctx);
226   return MCOperand::CreateExpr(Expr);
227 }
228
229
230 /// LowerUnaryToTwoAddr - R = setb   -> R = sbb R, R
231 static void LowerUnaryToTwoAddr(MCInst &OutMI, unsigned NewOpc) {
232   OutMI.setOpcode(NewOpc);
233   OutMI.addOperand(OutMI.getOperand(0));
234   OutMI.addOperand(OutMI.getOperand(0));
235 }
236
237 /// \brief Simplify FOO $imm, %{al,ax,eax,rax} to FOO $imm, for instruction with
238 /// a short fixed-register form.
239 static void SimplifyShortImmForm(MCInst &Inst, unsigned Opcode) {
240   unsigned ImmOp = Inst.getNumOperands() - 1;
241   assert(Inst.getOperand(0).isReg() &&
242          (Inst.getOperand(ImmOp).isImm() || Inst.getOperand(ImmOp).isExpr()) &&
243          ((Inst.getNumOperands() == 3 && Inst.getOperand(1).isReg() &&
244            Inst.getOperand(0).getReg() == Inst.getOperand(1).getReg()) ||
245           Inst.getNumOperands() == 2) && "Unexpected instruction!");
246
247   // Check whether the destination register can be fixed.
248   unsigned Reg = Inst.getOperand(0).getReg();
249   if (Reg != X86::AL && Reg != X86::AX && Reg != X86::EAX && Reg != X86::RAX)
250     return;
251
252   // If so, rewrite the instruction.
253   MCOperand Saved = Inst.getOperand(ImmOp);
254   Inst = MCInst();
255   Inst.setOpcode(Opcode);
256   Inst.addOperand(Saved);
257 }
258
259 /// \brief If a movsx instruction has a shorter encoding for the used register
260 /// simplify the instruction to use it instead.
261 static void SimplifyMOVSX(MCInst &Inst) {
262   unsigned NewOpcode = 0;
263   unsigned Op0 = Inst.getOperand(0).getReg(), Op1 = Inst.getOperand(1).getReg();
264   switch (Inst.getOpcode()) {
265   default:
266     llvm_unreachable("Unexpected instruction!");
267   case X86::MOVSX16rr8:  // movsbw %al, %ax   --> cbtw
268     if (Op0 == X86::AX && Op1 == X86::AL)
269       NewOpcode = X86::CBW;
270     break;
271   case X86::MOVSX32rr16: // movswl %ax, %eax  --> cwtl
272     if (Op0 == X86::EAX && Op1 == X86::AX)
273       NewOpcode = X86::CWDE;
274     break;
275   case X86::MOVSX64rr32: // movslq %eax, %rax --> cltq
276     if (Op0 == X86::RAX && Op1 == X86::EAX)
277       NewOpcode = X86::CDQE;
278     break;
279   }
280
281   if (NewOpcode != 0) {
282     Inst = MCInst();
283     Inst.setOpcode(NewOpcode);
284   }
285 }
286
287 /// \brief Simplify things like MOV32rm to MOV32o32a.
288 static void SimplifyShortMoveForm(X86AsmPrinter &Printer, MCInst &Inst,
289                                   unsigned Opcode) {
290   // Don't make these simplifications in 64-bit mode; other assemblers don't
291   // perform them because they make the code larger.
292   if (Printer.getSubtarget().is64Bit())
293     return;
294
295   bool IsStore = Inst.getOperand(0).isReg() && Inst.getOperand(1).isReg();
296   unsigned AddrBase = IsStore;
297   unsigned RegOp = IsStore ? 0 : 5;
298   unsigned AddrOp = AddrBase + 3;
299   assert(Inst.getNumOperands() == 6 && Inst.getOperand(RegOp).isReg() &&
300          Inst.getOperand(AddrBase + 0).isReg() && // base
301          Inst.getOperand(AddrBase + 1).isImm() && // scale
302          Inst.getOperand(AddrBase + 2).isReg() && // index register
303          (Inst.getOperand(AddrOp).isExpr() ||     // address
304           Inst.getOperand(AddrOp).isImm())&&
305          Inst.getOperand(AddrBase + 4).isReg() && // segment
306          "Unexpected instruction!");
307
308   // Check whether the destination register can be fixed.
309   unsigned Reg = Inst.getOperand(RegOp).getReg();
310   if (Reg != X86::AL && Reg != X86::AX && Reg != X86::EAX && Reg != X86::RAX)
311     return;
312
313   // Check whether this is an absolute address.
314   // FIXME: We know TLVP symbol refs aren't, but there should be a better way
315   // to do this here.
316   bool Absolute = true;
317   if (Inst.getOperand(AddrOp).isExpr()) {
318     const MCExpr *MCE = Inst.getOperand(AddrOp).getExpr();
319     if (const MCSymbolRefExpr *SRE = dyn_cast<MCSymbolRefExpr>(MCE))
320       if (SRE->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP)
321         Absolute = false;
322   }
323
324   if (Absolute &&
325       (Inst.getOperand(AddrBase + 0).getReg() != 0 ||
326        Inst.getOperand(AddrBase + 2).getReg() != 0 ||
327        Inst.getOperand(AddrBase + 4).getReg() != 0 ||
328        Inst.getOperand(AddrBase + 1).getImm() != 1))
329     return;
330
331   // If so, rewrite the instruction.
332   MCOperand Saved = Inst.getOperand(AddrOp);
333   Inst = MCInst();
334   Inst.setOpcode(Opcode);
335   Inst.addOperand(Saved);
336 }
337
338 void X86MCInstLower::Lower(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) const {
339   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
340
341   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
342     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
343
344     MCOperand MCOp;
345     switch (MO.getType()) {
346     default:
347       MI->dump();
348       llvm_unreachable("unknown operand type");
349     case MachineOperand::MO_Register:
350       // Ignore all implicit register operands.
351       if (MO.isImplicit()) continue;
352       MCOp = MCOperand::CreateReg(MO.getReg());
353       break;
354     case MachineOperand::MO_Immediate:
355       MCOp = MCOperand::CreateImm(MO.getImm());
356       break;
357     case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
358     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
359     case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
360       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, GetSymbolFromOperand(MO));
361       break;
362     case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
363       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, AsmPrinter.GetJTISymbol(MO.getIndex()));
364       break;
365     case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
366       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, AsmPrinter.GetCPISymbol(MO.getIndex()));
367       break;
368     case MachineOperand::MO_BlockAddress:
369       MCOp = LowerSymbolOperand(MO,
370                      AsmPrinter.GetBlockAddressSymbol(MO.getBlockAddress()));
371       break;
372     case MachineOperand::MO_RegisterMask:
373       // Ignore call clobbers.
374       continue;
375     }
376
377     OutMI.addOperand(MCOp);
378   }
379
380   // Handle a few special cases to eliminate operand modifiers.
381 ReSimplify:
382   switch (OutMI.getOpcode()) {
383   case X86::LEA64_32r:
384   case X86::LEA64r:
385   case X86::LEA16r:
386   case X86::LEA32r:
387     // LEA should have a segment register, but it must be empty.
388     assert(OutMI.getNumOperands() == 1+X86::AddrNumOperands &&
389            "Unexpected # of LEA operands");
390     assert(OutMI.getOperand(1+X86::AddrSegmentReg).getReg() == 0 &&
391            "LEA has segment specified!");
392     break;
393   case X86::MOV32r0:      LowerUnaryToTwoAddr(OutMI, X86::XOR32rr); break;
394
395   case X86::MOV32ri64:
396     OutMI.setOpcode(X86::MOV32ri);
397     break;
398
399   // Commute operands to get a smaller encoding by using VEX.R instead of VEX.B
400   // if one of the registers is extended, but other isn't.
401   case X86::VMOVAPDrr:
402   case X86::VMOVAPDYrr:
403   case X86::VMOVAPSrr:
404   case X86::VMOVAPSYrr:
405   case X86::VMOVDQArr:
406   case X86::VMOVDQAYrr:
407   case X86::VMOVDQUrr:
408   case X86::VMOVDQUYrr:
409   case X86::VMOVUPDrr:
410   case X86::VMOVUPDYrr:
411   case X86::VMOVUPSrr:
412   case X86::VMOVUPSYrr: {
413     if (!X86II::isX86_64ExtendedReg(OutMI.getOperand(0).getReg()) &&
414         X86II::isX86_64ExtendedReg(OutMI.getOperand(1).getReg())) {
415       unsigned NewOpc;
416       switch (OutMI.getOpcode()) {
417       default: llvm_unreachable("Invalid opcode");
418       case X86::VMOVAPDrr:  NewOpc = X86::VMOVAPDrr_REV;  break;
419       case X86::VMOVAPDYrr: NewOpc = X86::VMOVAPDYrr_REV; break;
420       case X86::VMOVAPSrr:  NewOpc = X86::VMOVAPSrr_REV;  break;
421       case X86::VMOVAPSYrr: NewOpc = X86::VMOVAPSYrr_REV; break;
422       case X86::VMOVDQArr:  NewOpc = X86::VMOVDQArr_REV;  break;
423       case X86::VMOVDQAYrr: NewOpc = X86::VMOVDQAYrr_REV; break;
424       case X86::VMOVDQUrr:  NewOpc = X86::VMOVDQUrr_REV;  break;
425       case X86::VMOVDQUYrr: NewOpc = X86::VMOVDQUYrr_REV; break;
426       case X86::VMOVUPDrr:  NewOpc = X86::VMOVUPDrr_REV;  break;
427       case X86::VMOVUPDYrr: NewOpc = X86::VMOVUPDYrr_REV; break;
428       case X86::VMOVUPSrr:  NewOpc = X86::VMOVUPSrr_REV;  break;
429       case X86::VMOVUPSYrr: NewOpc = X86::VMOVUPSYrr_REV; break;
430       }
431       OutMI.setOpcode(NewOpc);
432     }
433     break;
434   }
435   case X86::VMOVSDrr:
436   case X86::VMOVSSrr: {
437     if (!X86II::isX86_64ExtendedReg(OutMI.getOperand(0).getReg()) &&
438         X86II::isX86_64ExtendedReg(OutMI.getOperand(2).getReg())) {
439       unsigned NewOpc;
440       switch (OutMI.getOpcode()) {
441       default: llvm_unreachable("Invalid opcode");
442       case X86::VMOVSDrr:   NewOpc = X86::VMOVSDrr_REV;   break;
443       case X86::VMOVSSrr:   NewOpc = X86::VMOVSSrr_REV;   break;
444       }
445       OutMI.setOpcode(NewOpc);
446     }
447     break;
448   }
449
450   // TAILJMPr64, CALL64r, CALL64pcrel32 - These instructions have register
451   // inputs modeled as normal uses instead of implicit uses.  As such, truncate
452   // off all but the first operand (the callee).  FIXME: Change isel.
453   case X86::TAILJMPr64:
454   case X86::CALL64r:
455   case X86::CALL64pcrel32: {
456     unsigned Opcode = OutMI.getOpcode();
457     MCOperand Saved = OutMI.getOperand(0);
458     OutMI = MCInst();
459     OutMI.setOpcode(Opcode);
460     OutMI.addOperand(Saved);
461     break;
462   }
463
464   case X86::EH_RETURN:
465   case X86::EH_RETURN64: {
466     OutMI = MCInst();
467     OutMI.setOpcode(X86::RET);
468     break;
469   }
470
471   // TAILJMPd, TAILJMPd64 - Lower to the correct jump instructions.
472   case X86::TAILJMPr:
473   case X86::TAILJMPd:
474   case X86::TAILJMPd64: {
475     unsigned Opcode;
476     switch (OutMI.getOpcode()) {
477     default: llvm_unreachable("Invalid opcode");
478     case X86::TAILJMPr: Opcode = X86::JMP32r; break;
479     case X86::TAILJMPd:
480     case X86::TAILJMPd64: Opcode = X86::JMP_1; break;
481     }
482
483     MCOperand Saved = OutMI.getOperand(0);
484     OutMI = MCInst();
485     OutMI.setOpcode(Opcode);
486     OutMI.addOperand(Saved);
487     break;
488   }
489
490   // These are pseudo-ops for OR to help with the OR->ADD transformation.  We do
491   // this with an ugly goto in case the resultant OR uses EAX and needs the
492   // short form.
493   case X86::ADD16rr_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR16rr); goto ReSimplify;
494   case X86::ADD32rr_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR32rr); goto ReSimplify;
495   case X86::ADD64rr_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR64rr); goto ReSimplify;
496   case X86::ADD16ri_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR16ri); goto ReSimplify;
497   case X86::ADD32ri_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR32ri); goto ReSimplify;
498   case X86::ADD64ri32_DB: OutMI.setOpcode(X86::OR64ri32); goto ReSimplify;
499   case X86::ADD16ri8_DB:  OutMI.setOpcode(X86::OR16ri8); goto ReSimplify;
500   case X86::ADD32ri8_DB:  OutMI.setOpcode(X86::OR32ri8); goto ReSimplify;
501   case X86::ADD64ri8_DB:  OutMI.setOpcode(X86::OR64ri8); goto ReSimplify;
502
503   // The assembler backend wants to see branches in their small form and relax
504   // them to their large form.  The JIT can only handle the large form because
505   // it does not do relaxation.  For now, translate the large form to the
506   // small one here.
507   case X86::JMP_4: OutMI.setOpcode(X86::JMP_1); break;
508   case X86::JO_4:  OutMI.setOpcode(X86::JO_1); break;
509   case X86::JNO_4: OutMI.setOpcode(X86::JNO_1); break;
510   case X86::JB_4:  OutMI.setOpcode(X86::JB_1); break;
511   case X86::JAE_4: OutMI.setOpcode(X86::JAE_1); break;
512   case X86::JE_4:  OutMI.setOpcode(X86::JE_1); break;
513   case X86::JNE_4: OutMI.setOpcode(X86::JNE_1); break;
514   case X86::JBE_4: OutMI.setOpcode(X86::JBE_1); break;
515   case X86::JA_4:  OutMI.setOpcode(X86::JA_1); break;
516   case X86::JS_4:  OutMI.setOpcode(X86::JS_1); break;
517   case X86::JNS_4: OutMI.setOpcode(X86::JNS_1); break;
518   case X86::JP_4:  OutMI.setOpcode(X86::JP_1); break;
519   case X86::JNP_4: OutMI.setOpcode(X86::JNP_1); break;
520   case X86::JL_4:  OutMI.setOpcode(X86::JL_1); break;
521   case X86::JGE_4: OutMI.setOpcode(X86::JGE_1); break;
522   case X86::JLE_4: OutMI.setOpcode(X86::JLE_1); break;
523   case X86::JG_4:  OutMI.setOpcode(X86::JG_1); break;
524
525   // Atomic load and store require a separate pseudo-inst because Acquire
526   // implies mayStore and Release implies mayLoad; fix these to regular MOV
527   // instructions here
528   case X86::ACQUIRE_MOV8rm:  OutMI.setOpcode(X86::MOV8rm); goto ReSimplify;
529   case X86::ACQUIRE_MOV16rm: OutMI.setOpcode(X86::MOV16rm); goto ReSimplify;
530   case X86::ACQUIRE_MOV32rm: OutMI.setOpcode(X86::MOV32rm); goto ReSimplify;
531   case X86::ACQUIRE_MOV64rm: OutMI.setOpcode(X86::MOV64rm); goto ReSimplify;
532   case X86::RELEASE_MOV8mr:  OutMI.setOpcode(X86::MOV8mr); goto ReSimplify;
533   case X86::RELEASE_MOV16mr: OutMI.setOpcode(X86::MOV16mr); goto ReSimplify;
534   case X86::RELEASE_MOV32mr: OutMI.setOpcode(X86::MOV32mr); goto ReSimplify;
535   case X86::RELEASE_MOV64mr: OutMI.setOpcode(X86::MOV64mr); goto ReSimplify;
536
537   // We don't currently select the correct instruction form for instructions
538   // which have a short %eax, etc. form. Handle this by custom lowering, for
539   // now.
540   //
541   // Note, we are currently not handling the following instructions:
542   // MOV64ao8, MOV64o8a
543   // XCHG16ar, XCHG32ar, XCHG64ar
544   case X86::MOV8mr_NOREX:
545   case X86::MOV8mr:     SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV8ao8); break;
546   case X86::MOV8rm_NOREX:
547   case X86::MOV8rm:     SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV8o8a); break;
548   case X86::MOV16mr:    SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV16ao16); break;
549   case X86::MOV16rm:    SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV16o16a); break;
550   case X86::MOV32mr:    SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV32ao32); break;
551   case X86::MOV32rm:    SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV32o32a); break;
552
553   case X86::ADC8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADC8i8);    break;
554   case X86::ADC16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADC16i16);  break;
555   case X86::ADC32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADC32i32);  break;
556   case X86::ADC64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADC64i32);  break;
557   case X86::ADD8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADD8i8);    break;
558   case X86::ADD16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADD16i16);  break;
559   case X86::ADD32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADD32i32);  break;
560   case X86::ADD64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADD64i32);  break;
561   case X86::AND8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::AND8i8);    break;
562   case X86::AND16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::AND16i16);  break;
563   case X86::AND32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::AND32i32);  break;
564   case X86::AND64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::AND64i32);  break;
565   case X86::CMP8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::CMP8i8);    break;
566   case X86::CMP16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::CMP16i16);  break;
567   case X86::CMP32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::CMP32i32);  break;
568   case X86::CMP64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::CMP64i32);  break;
569   case X86::OR8ri:      SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::OR8i8);     break;
570   case X86::OR16ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::OR16i16);   break;
571   case X86::OR32ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::OR32i32);   break;
572   case X86::OR64ri32:   SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::OR64i32);   break;
573   case X86::SBB8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SBB8i8);    break;
574   case X86::SBB16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SBB16i16);  break;
575   case X86::SBB32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SBB32i32);  break;
576   case X86::SBB64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SBB64i32);  break;
577   case X86::SUB8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SUB8i8);    break;
578   case X86::SUB16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SUB16i16);  break;
579   case X86::SUB32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SUB32i32);  break;
580   case X86::SUB64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SUB64i32);  break;
581   case X86::TEST8ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::TEST8i8);   break;
582   case X86::TEST16ri:   SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::TEST16i16); break;
583   case X86::TEST32ri:   SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::TEST32i32); break;
584   case X86::TEST64ri32: SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::TEST64i32); break;
585   case X86::XOR8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::XOR8i8);    break;
586   case X86::XOR16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::XOR16i16);  break;
587   case X86::XOR32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::XOR32i32);  break;
588   case X86::XOR64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::XOR64i32);  break;
589
590   // Try to shrink some forms of movsx.
591   case X86::MOVSX16rr8:
592   case X86::MOVSX32rr16:
593   case X86::MOVSX64rr32:
594     SimplifyMOVSX(OutMI);
595     break;
596
597   case X86::MORESTACK_RET:
598     OutMI.setOpcode(X86::RET);
599     break;
600
601   case X86::MORESTACK_RET_RESTORE_R10:
602     OutMI.setOpcode(X86::MOV64rr);
603     OutMI.addOperand(MCOperand::CreateReg(X86::R10));
604     OutMI.addOperand(MCOperand::CreateReg(X86::RAX));
605
606     AsmPrinter.OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::RET));
607     break;
608   }
609 }
610
611 static void LowerTlsAddr(MCStreamer &OutStreamer,
612                          X86MCInstLower &MCInstLowering,
613                          const MachineInstr &MI) {
614
615   bool is64Bits = MI.getOpcode() == X86::TLS_addr64 ||
616                   MI.getOpcode() == X86::TLS_base_addr64;
617
618   bool needsPadding = MI.getOpcode() == X86::TLS_addr64;
619
620   MCContext &context = OutStreamer.getContext();
621
622   if (needsPadding)
623     OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::DATA16_PREFIX));
624
625   MCSymbolRefExpr::VariantKind SRVK;
626   switch (MI.getOpcode()) {
627     case X86::TLS_addr32:
628     case X86::TLS_addr64:
629       SRVK = MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD;
630       break;
631     case X86::TLS_base_addr32:
632       SRVK = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM;
633       break;
634     case X86::TLS_base_addr64:
635       SRVK = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD;
636       break;
637     default:
638       llvm_unreachable("unexpected opcode");
639   }
640
641   MCSymbol *sym = MCInstLowering.GetSymbolFromOperand(MI.getOperand(3));
642   const MCSymbolRefExpr *symRef = MCSymbolRefExpr::Create(sym, SRVK, context);
643
644   MCInst LEA;
645   if (is64Bits) {
646     LEA.setOpcode(X86::LEA64r);
647     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(X86::RDI)); // dest
648     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(X86::RIP)); // base
649     LEA.addOperand(MCOperand::CreateImm(1));        // scale
650     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(0));        // index
651     LEA.addOperand(MCOperand::CreateExpr(symRef));  // disp
652     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(0));        // seg
653   } else if (SRVK == MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM) {
654     LEA.setOpcode(X86::LEA32r);
655     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(X86::EAX)); // dest
656     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(X86::EBX)); // base
657     LEA.addOperand(MCOperand::CreateImm(1));        // scale
658     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(0));        // index
659     LEA.addOperand(MCOperand::CreateExpr(symRef));  // disp
660     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(0));        // seg
661   } else {
662     LEA.setOpcode(X86::LEA32r);
663     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(X86::EAX)); // dest
664     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(0));        // base
665     LEA.addOperand(MCOperand::CreateImm(1));        // scale
666     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(X86::EBX)); // index
667     LEA.addOperand(MCOperand::CreateExpr(symRef));  // disp
668     LEA.addOperand(MCOperand::CreateReg(0));        // seg
669   }
670   OutStreamer.EmitInstruction(LEA);
671
672   if (needsPadding) {
673     OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::DATA16_PREFIX));
674     OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::DATA16_PREFIX));
675     OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::REX64_PREFIX));
676   }
677
678   StringRef name = is64Bits ? "__tls_get_addr" : "___tls_get_addr";
679   MCSymbol *tlsGetAddr = context.GetOrCreateSymbol(name);
680   const MCSymbolRefExpr *tlsRef =
681     MCSymbolRefExpr::Create(tlsGetAddr,
682                             MCSymbolRefExpr::VK_PLT,
683                             context);
684
685   OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(is64Bits ? X86::CALL64pcrel32
686                                                      : X86::CALLpcrel32)
687     .addExpr(tlsRef));
688 }
689
690 static std::pair<StackMaps::Location, MachineInstr::const_mop_iterator>
691 parseMemoryOperand(StackMaps::Location::LocationType LocTy,
692                    MachineInstr::const_mop_iterator MOI,
693                    MachineInstr::const_mop_iterator MOE) {
694
695   typedef StackMaps::Location Location;
696
697   assert(std::distance(MOI, MOE) >= 5 && "Too few operands to encode mem op.");
698
699   const MachineOperand &Base = *MOI;
700   const MachineOperand &Scale = *(++MOI);
701   const MachineOperand &Index = *(++MOI);
702   const MachineOperand &Disp = *(++MOI);
703   const MachineOperand &ZeroReg = *(++MOI);
704
705   // Sanity check for supported operand format.
706   assert(Base.isReg() &&
707          Scale.isImm() && Scale.getImm() == 1 &&
708          Index.isReg() && Index.getReg() == 0 &&
709          Disp.isImm() && ZeroReg.isReg() && (ZeroReg.getReg() == 0) &&
710          "Unsupported x86 memory operand sequence.");
711
712   return std::make_pair(
713            Location(LocTy, Base.getReg(), Disp.getImm()), ++MOI);
714 }
715
716 std::pair<StackMaps::Location, MachineInstr::const_mop_iterator>
717 X86AsmPrinter::stackmapOperandParser(MachineInstr::const_mop_iterator MOI,
718                                      MachineInstr::const_mop_iterator MOE) {
719
720   typedef StackMaps::Location Location;
721
722   const MachineOperand &MOP = *MOI;
723   assert(!MOP.isRegMask() && (!MOP.isReg() || !MOP.isImplicit()) &&
724          "Register mask and implicit operands should not be processed.");
725
726   if (MOP.isImm()) {
727     switch (MOP.getImm()) {
728     default: llvm_unreachable("Unrecognized operand type.");
729     case StackMaps::DirectMemRefOp:
730       return parseMemoryOperand(StackMaps::Location::Direct,
731                                 llvm::next(MOI), MOE);
732     case StackMaps::IndirectMemRefOp:
733       return parseMemoryOperand(StackMaps::Location::Indirect,
734                                 llvm::next(MOI), MOE);
735     case StackMaps::ConstantOp: {
736       ++MOI;
737       assert(MOI->isImm() && "Expected constant operand.");
738       int64_t Imm = MOI->getImm();
739       return std::make_pair(Location(Location::Constant, 0, Imm), ++MOI);
740     }
741     }
742   }
743
744   // Otherwise this is a reg operand.
745   assert(MOP.isReg() && "Expected register operand here.");
746   assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOP.getReg()) &&
747          "Virtreg operands should have been rewritten before now.");
748   return std::make_pair(Location(Location::Register, MOP.getReg(), 0), ++MOI);
749 }
750
751 static MachineInstr::const_mop_iterator
752 getStackMapEndMOP(MachineInstr::const_mop_iterator MOI,
753                   MachineInstr::const_mop_iterator MOE) {
754   for (; MOI != MOE; ++MOI)
755     if (MOI->isRegMask() || (MOI->isReg() && MOI->isImplicit()))
756       break;
757
758   return MOI;
759 }
760
761 static void LowerSTACKMAP(MCStreamer &OutStreamer,
762                           X86MCInstLower &MCInstLowering,
763                           StackMaps &SM,
764                           const MachineInstr &MI)
765 {
766   int64_t ID = MI.getOperand(0).getImm();
767   unsigned NumNOPBytes = MI.getOperand(1).getImm();
768
769   assert((int32_t)ID == ID && "Stack maps hold 32-bit IDs");
770   SM.recordStackMap(MI, ID, llvm::next(MI.operands_begin(), 2),
771                     getStackMapEndMOP(MI.operands_begin(), MI.operands_end()));
772   // Emit padding.
773   for (unsigned i = 0; i < NumNOPBytes; ++i)
774     OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::NOOP));
775 }
776
777 static void LowerPATCHPOINT(MCStreamer &OutStreamer,
778                             X86MCInstLower &MCInstLowering,
779                             StackMaps &SM,
780                             const MachineInstr &MI)
781 {
782   int64_t ID = MI.getOperand(0).getImm();
783   assert((int32_t)ID == ID && "Stack maps hold 32-bit IDs");
784
785   // Get the number of arguments participating in the call. This number was
786   // adjusted during call lowering by subtracting stack args.
787   int64_t StackMapIdx = MI.getOperand(3).getImm() + 4;
788   assert(StackMapIdx <= MI.getNumOperands() && "Patchpoint dropped args.");
789
790   SM.recordStackMap(MI, ID, llvm::next(MI.operands_begin(), StackMapIdx),
791                      getStackMapEndMOP(MI.operands_begin(), MI.operands_end()));
792
793   // Emit call. We need to know how many bytes we encoded here.
794   unsigned EncodedBytes = 2;
795   OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::CALL64r)
796                               .addReg(MI.getOperand(2).getReg()));
797
798   // Emit padding.
799   unsigned NumNOPBytes = MI.getOperand(1).getImm();
800   assert(NumNOPBytes >= EncodedBytes &&
801          "Patchpoint can't request size less than the length of a call.");
802
803   for (unsigned i = EncodedBytes; i < NumNOPBytes; ++i)
804     OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::NOOP));
805 }
806
807 void X86AsmPrinter::EmitInstruction(const MachineInstr *MI) {
808   X86MCInstLower MCInstLowering(*MF, *this);
809   switch (MI->getOpcode()) {
810   case TargetOpcode::DBG_VALUE:
811     llvm_unreachable("Should be handled target independently");
812
813   // Emit nothing here but a comment if we can.
814   case X86::Int_MemBarrier:
815     if (OutStreamer.hasRawTextSupport())
816       OutStreamer.EmitRawText(StringRef("\t#MEMBARRIER"));
817     return;
818
819
820   case X86::EH_RETURN:
821   case X86::EH_RETURN64: {
822     // Lower these as normal, but add some comments.
823     unsigned Reg = MI->getOperand(0).getReg();
824     OutStreamer.AddComment(StringRef("eh_return, addr: %") +
825                            X86ATTInstPrinter::getRegisterName(Reg));
826     break;
827   }
828   case X86::TAILJMPr:
829   case X86::TAILJMPd:
830   case X86::TAILJMPd64:
831     // Lower these as normal, but add some comments.
832     OutStreamer.AddComment("TAILCALL");
833     break;
834
835   case X86::TLS_addr32:
836   case X86::TLS_addr64:
837   case X86::TLS_base_addr32:
838   case X86::TLS_base_addr64:
839     return LowerTlsAddr(OutStreamer, MCInstLowering, *MI);
840
841   case X86::MOVPC32r: {
842     // This is a pseudo op for a two instruction sequence with a label, which
843     // looks like:
844     //     call "L1$pb"
845     // "L1$pb":
846     //     popl %esi
847
848     // Emit the call.
849     MCSymbol *PICBase = MF->getPICBaseSymbol();
850     // FIXME: We would like an efficient form for this, so we don't have to do a
851     // lot of extra uniquing.
852     OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::CALLpcrel32)
853       .addExpr(MCSymbolRefExpr::Create(PICBase, OutContext)));
854
855     // Emit the label.
856     OutStreamer.EmitLabel(PICBase);
857
858     // popl $reg
859     OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::POP32r)
860       .addReg(MI->getOperand(0).getReg()));
861     return;
862   }
863
864   case X86::ADD32ri: {
865     // Lower the MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS form of ADD32ri.
866     if (MI->getOperand(2).getTargetFlags() != X86II::MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS)
867       break;
868
869     // Okay, we have something like:
870     //  EAX = ADD32ri EAX, MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS(@MYGLOBAL)
871
872     // For this, we want to print something like:
873     //   MYGLOBAL + (. - PICBASE)
874     // However, we can't generate a ".", so just emit a new label here and refer
875     // to it.
876     MCSymbol *DotSym = OutContext.CreateTempSymbol();
877     OutStreamer.EmitLabel(DotSym);
878
879     // Now that we have emitted the label, lower the complex operand expression.
880     MCSymbol *OpSym = MCInstLowering.GetSymbolFromOperand(MI->getOperand(2));
881
882     const MCExpr *DotExpr = MCSymbolRefExpr::Create(DotSym, OutContext);
883     const MCExpr *PICBase =
884       MCSymbolRefExpr::Create(MF->getPICBaseSymbol(), OutContext);
885     DotExpr = MCBinaryExpr::CreateSub(DotExpr, PICBase, OutContext);
886
887     DotExpr = MCBinaryExpr::CreateAdd(MCSymbolRefExpr::Create(OpSym,OutContext),
888                                       DotExpr, OutContext);
889
890     OutStreamer.EmitInstruction(MCInstBuilder(X86::ADD32ri)
891       .addReg(MI->getOperand(0).getReg())
892       .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
893       .addExpr(DotExpr));
894     return;
895   }
896
897   case TargetOpcode::STACKMAP:
898     return LowerSTACKMAP(OutStreamer, MCInstLowering, SM, *MI);
899
900   case TargetOpcode::PATCHPOINT:
901     return LowerPATCHPOINT(OutStreamer, MCInstLowering, SM, *MI);
902   }
903
904   MCInst TmpInst;
905   MCInstLowering.Lower(MI, TmpInst);
906   OutStreamer.EmitInstruction(TmpInst);
907 }