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 "X86RegisterInfo.h"
  17 #include "InstPrinter/X86ATTInstPrinter.h"
  18 #include "MCTargetDesc/X86BaseInfo.h"
  19 #include "Utils/X86ShuffleDecode.h"
  20 #include "llvm/ADT/Optional.h"
  21 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfoImpls.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/StackMaps.h"
  27 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  28 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  29 #include "llvm/IR/Mangler.h"
  30 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  31 #include "llvm/MC/MCCodeEmitter.h"
  32 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  33 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  34 #include "llvm/MC/MCFixup.h"
  35 #include "llvm/MC/MCInst.h"
  36 #include "llvm/MC/MCInstBuilder.h"
  37 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  38 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
  39 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
  40 using namespace llvm;
  41
  42 namespace {
  43
  44 /// X86MCInstLower - This class is used to lower an MachineInstr into an MCInst.
  45 class X86MCInstLower {
  46   MCContext &Ctx;
  47   const MachineFunction &MF;
  48   const TargetMachine &TM;
  49   const MCAsmInfo &MAI;
  50   X86AsmPrinter &AsmPrinter;
  51 public:
  52   X86MCInstLower(const MachineFunction &MF, X86AsmPrinter &asmprinter);
  53
  54   Optional<MCOperand> LowerMachineOperand(const MachineInstr *MI,
  55                                           const MachineOperand &MO) const;
  56   void Lower(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) const;
  57
  58   MCSymbol *GetSymbolFromOperand(const MachineOperand &MO) const;
  59   MCOperand LowerSymbolOperand(const MachineOperand &MO, MCSymbol *Sym) const;
  60
  61 private:
  62   MachineModuleInfoMachO &getMachOMMI() const;
  63   Mangler *getMang() const {
  64     return AsmPrinter.Mang;
  65   }
  66 };
  67
  68 } // end anonymous namespace
  69
  70 // Emit a minimal sequence of nops spanning NumBytes bytes.
  71 static void EmitNops(MCStreamer &OS, unsigned NumBytes, bool Is64Bit,
  72                      const MCSubtargetInfo &STI);
  73
  74 namespace llvm {
  75    X86AsmPrinter::StackMapShadowTracker::StackMapShadowTracker(TargetMachine &TM)
  76      : TM(TM), InShadow(false), RequiredShadowSize(0), CurrentShadowSize(0) {}
  77
  78   X86AsmPrinter::StackMapShadowTracker::~StackMapShadowTracker() {}
  79
  80   void
  81   X86AsmPrinter::StackMapShadowTracker::startFunction(MachineFunction &F) {
  82     MF = &F;
  83     CodeEmitter.reset(TM.getTarget().createMCCodeEmitter(
  84         *MF->getSubtarget().getInstrInfo(),
  85         *MF->getSubtarget().getRegisterInfo(), MF->getContext()));
  86   }
  87
  88   void X86AsmPrinter::StackMapShadowTracker::count(MCInst &Inst,
  89                                                    const MCSubtargetInfo &STI) {
  90     if (InShadow) {
  91       SmallString<256> Code;
  92       SmallVector<MCFixup, 4> Fixups;
  93       raw_svector_ostream VecOS(Code);
  94       CodeEmitter->encodeInstruction(Inst, VecOS, Fixups, STI);
  95       CurrentShadowSize += Code.size();
  96       if (CurrentShadowSize >= RequiredShadowSize)
  97         InShadow = false; // The shadow is big enough. Stop counting.
  98     }
  99   }
 100
 101   void X86AsmPrinter::StackMapShadowTracker::emitShadowPadding(
 102     MCStreamer &OutStreamer, const MCSubtargetInfo &STI) {
 103     if (InShadow && CurrentShadowSize < RequiredShadowSize) {
 104       InShadow = false;
 105       EmitNops(OutStreamer, RequiredShadowSize - CurrentShadowSize,
 106                MF->getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit(), STI);
 107     }
 108   }
 109
 110   void X86AsmPrinter::EmitAndCountInstruction(MCInst &Inst) {
 111     OutStreamer->EmitInstruction(Inst, getSubtargetInfo());
 112     SMShadowTracker.count(Inst, getSubtargetInfo());
 113   }
 114 } // end llvm namespace
 115
 116 X86MCInstLower::X86MCInstLower(const MachineFunction &mf,
 117                                X86AsmPrinter &asmprinter)
 118     : Ctx(mf.getContext()), MF(mf), TM(mf.getTarget()), MAI(*TM.getMCAsmInfo()),
 119       AsmPrinter(asmprinter) {}
 120
 121 MachineModuleInfoMachO &X86MCInstLower::getMachOMMI() const {
 122   return MF.getMMI().getObjFileInfo<MachineModuleInfoMachO>();
 123 }
 124
 125
 126 /// GetSymbolFromOperand - Lower an MO_GlobalAddress or MO_ExternalSymbol
 127 /// operand to an MCSymbol.
 128 MCSymbol *X86MCInstLower::
 129 GetSymbolFromOperand(const MachineOperand &MO) const {
 130   const DataLayout &DL = MF.getDataLayout();
 131   assert((MO.isGlobal() || MO.isSymbol() || MO.isMBB()) && "Isn't a symbol reference");
 132
 133   MCSymbol *Sym = nullptr;
 134   SmallString<128> Name;
 135   StringRef Suffix;
 136
 137   switch (MO.getTargetFlags()) {
 138   case X86II::MO_DLLIMPORT:
 139     // Handle dllimport linkage.
 140     Name += "__imp_";
 141     break;
 142   case X86II::MO_DARWIN_STUB:
 143     Suffix = "$stub";
 144     break;
 145   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
 146   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
 147   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
 148     Suffix = "$non_lazy_ptr";
 149     break;
 150   }
 151
 152   if (!Suffix.empty())
 153     Name += DL.getPrivateGlobalPrefix();
 154
 155   unsigned PrefixLen = Name.size();
 156
 157   if (MO.isGlobal()) {
 158     const GlobalValue *GV = MO.getGlobal();
 159     AsmPrinter.getNameWithPrefix(Name, GV);
 160   } else if (MO.isSymbol()) {
 161     Mangler::getNameWithPrefix(Name, MO.getSymbolName(), DL);
 162   } else if (MO.isMBB()) {
 163     assert(Suffix.empty());
 164     Sym = MO.getMBB()->getSymbol();
 165   }
 166   unsigned OrigLen = Name.size() - PrefixLen;
 167
 168   Name += Suffix;
 169   if (!Sym)
 170     Sym = Ctx.getOrCreateSymbol(Name);
 171
 172   StringRef OrigName = StringRef(Name).substr(PrefixLen, OrigLen);
 173
 174   // If the target flags on the operand changes the name of the symbol, do that
 175   // before we return the symbol.
 176   switch (MO.getTargetFlags()) {
 177   default: break;
 178   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
 179   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE: {
 180     MachineModuleInfoImpl::StubValueTy &StubSym =
 181       getMachOMMI().getGVStubEntry(Sym);
 182     if (!StubSym.getPointer()) {
 183       assert(MO.isGlobal() && "Extern symbol not handled yet");
 184       StubSym =
 185         MachineModuleInfoImpl::
 186         StubValueTy(AsmPrinter.getSymbol(MO.getGlobal()),
 187                     !MO.getGlobal()->hasInternalLinkage());
 188     }
 189     break;
 190   }
 191   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE: {
 192     MachineModuleInfoImpl::StubValueTy &StubSym =
 193       getMachOMMI().getHiddenGVStubEntry(Sym);
 194     if (!StubSym.getPointer()) {
 195       assert(MO.isGlobal() && "Extern symbol not handled yet");
 196       StubSym =
 197         MachineModuleInfoImpl::
 198         StubValueTy(AsmPrinter.getSymbol(MO.getGlobal()),
 199                     !MO.getGlobal()->hasInternalLinkage());
 200     }
 201     break;
 202   }
 203   case X86II::MO_DARWIN_STUB: {
 204     MachineModuleInfoImpl::StubValueTy &StubSym =
 205       getMachOMMI().getFnStubEntry(Sym);
 206     if (StubSym.getPointer())
 207       return Sym;
 208
 209     if (MO.isGlobal()) {
 210       StubSym =
 211         MachineModuleInfoImpl::
 212         StubValueTy(AsmPrinter.getSymbol(MO.getGlobal()),
 213                     !MO.getGlobal()->hasInternalLinkage());
 214     } else {
 215       StubSym =
 216         MachineModuleInfoImpl::
 217         StubValueTy(Ctx.getOrCreateSymbol(OrigName), false);
 218     }
 219     break;
 220   }
 221   }
 222
 223   return Sym;
 224 }
 225
 226 MCOperand X86MCInstLower::LowerSymbolOperand(const MachineOperand &MO,
 227                                              MCSymbol *Sym) const {
 228   // FIXME: We would like an efficient form for this, so we don't have to do a
 229   // lot of extra uniquing.
 230   const MCExpr *Expr = nullptr;
 231   MCSymbolRefExpr::VariantKind RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_None;
 232
 233   switch (MO.getTargetFlags()) {
 234   default: llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 235   case X86II::MO_NO_FLAG:    // No flag.
 236   // These affect the name of the symbol, not any suffix.
 237   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
 238   case X86II::MO_DLLIMPORT:
 239   case X86II::MO_DARWIN_STUB:
 240     break;
 241
 242   case X86II::MO_TLVP:      RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TLVP; break;
 243   case X86II::MO_TLVP_PIC_BASE:
 244     Expr = MCSymbolRefExpr::create(Sym, MCSymbolRefExpr::VK_TLVP, Ctx);
 245     // Subtract the pic base.
 246     Expr = MCBinaryExpr::createSub(Expr,
 247                                   MCSymbolRefExpr::create(MF.getPICBaseSymbol(),
 248                                                            Ctx),
 249                                    Ctx);
 250     break;
 251   case X86II::MO_SECREL:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_SECREL; break;
 252   case X86II::MO_TLSGD:     RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD; break;
 253   case X86II::MO_TLSLD:     RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD; break;
 254   case X86II::MO_TLSLDM:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM; break;
 255   case X86II::MO_GOTTPOFF:  RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOTTPOFF; break;
 256   case X86II::MO_INDNTPOFF: RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_INDNTPOFF; break;
 257   case X86II::MO_TPOFF:     RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_TPOFF; break;
 258   case X86II::MO_DTPOFF:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_DTPOFF; break;
 259   case X86II::MO_NTPOFF:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_NTPOFF; break;
 260   case X86II::MO_GOTNTPOFF: RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOTNTPOFF; break;
 261   case X86II::MO_GOTPCREL:  RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOTPCREL; break;
 262   case X86II::MO_GOT:       RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOT; break;
 263   case X86II::MO_GOTOFF:    RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_GOTOFF; break;
 264   case X86II::MO_PLT:       RefKind = MCSymbolRefExpr::VK_PLT; break;
 265   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:
 266   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
 267   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
 268     Expr = MCSymbolRefExpr::create(Sym, Ctx);
 269     // Subtract the pic base.
 270     Expr = MCBinaryExpr::createSub(Expr,
 271                             MCSymbolRefExpr::create(MF.getPICBaseSymbol(), Ctx),
 272                                    Ctx);
 273     if (MO.isJTI()) {
 274       assert(MAI.doesSetDirectiveSuppressesReloc());
 275       // If .set directive is supported, use it to reduce the number of
 276       // relocations the assembler will generate for differences between
 277       // local labels. This is only safe when the symbols are in the same
 278       // section so we are restricting it to jumptable references.
 279       MCSymbol *Label = Ctx.createTempSymbol();
 280       AsmPrinter.OutStreamer->EmitAssignment(Label, Expr);
 281       Expr = MCSymbolRefExpr::create(Label, Ctx);
 282     }
 283     break;
 284   }
 285
 286   if (!Expr)
 287     Expr = MCSymbolRefExpr::create(Sym, RefKind, Ctx);
 288
 289   if (!MO.isJTI() && !MO.isMBB() && MO.getOffset())
 290     Expr = MCBinaryExpr::createAdd(Expr,
 291                                    MCConstantExpr::create(MO.getOffset(), Ctx),
 292                                    Ctx);
 293   return MCOperand::createExpr(Expr);
 294 }
 295
 296
 297 /// \brief Simplify FOO $imm, %{al,ax,eax,rax} to FOO $imm, for instruction with
 298 /// a short fixed-register form.
 299 static void SimplifyShortImmForm(MCInst &Inst, unsigned Opcode) {
 300   unsigned ImmOp = Inst.getNumOperands() - 1;
 301   assert(Inst.getOperand(0).isReg() &&
 302          (Inst.getOperand(ImmOp).isImm() || Inst.getOperand(ImmOp).isExpr()) &&
 303          ((Inst.getNumOperands() == 3 && Inst.getOperand(1).isReg() &&
 304            Inst.getOperand(0).getReg() == Inst.getOperand(1).getReg()) ||
 305           Inst.getNumOperands() == 2) && "Unexpected instruction!");
 306
 307   // Check whether the destination register can be fixed.
 308   unsigned Reg = Inst.getOperand(0).getReg();
 309   if (Reg != X86::AL && Reg != X86::AX && Reg != X86::EAX && Reg != X86::RAX)
 310     return;
 311
 312   // If so, rewrite the instruction.
 313   MCOperand Saved = Inst.getOperand(ImmOp);
 314   Inst = MCInst();
 315   Inst.setOpcode(Opcode);
 316   Inst.addOperand(Saved);
 317 }
 318
 319 /// \brief If a movsx instruction has a shorter encoding for the used register
 320 /// simplify the instruction to use it instead.
 321 static void SimplifyMOVSX(MCInst &Inst) {
 322   unsigned NewOpcode = 0;
 323   unsigned Op0 = Inst.getOperand(0).getReg(), Op1 = Inst.getOperand(1).getReg();
 324   switch (Inst.getOpcode()) {
 325   default:
 326     llvm_unreachable("Unexpected instruction!");
 327   case X86::MOVSX16rr8:  // movsbw %al, %ax   --> cbtw
 328     if (Op0 == X86::AX && Op1 == X86::AL)
 329       NewOpcode = X86::CBW;
 330     break;
 331   case X86::MOVSX32rr16: // movswl %ax, %eax  --> cwtl
 332     if (Op0 == X86::EAX && Op1 == X86::AX)
 333       NewOpcode = X86::CWDE;
 334     break;
 335   case X86::MOVSX64rr32: // movslq %eax, %rax --> cltq
 336     if (Op0 == X86::RAX && Op1 == X86::EAX)
 337       NewOpcode = X86::CDQE;
 338     break;
 339   }
 340
 341   if (NewOpcode != 0) {
 342     Inst = MCInst();
 343     Inst.setOpcode(NewOpcode);
 344   }
 345 }
 346
 347 /// \brief Simplify things like MOV32rm to MOV32o32a.
 348 static void SimplifyShortMoveForm(X86AsmPrinter &Printer, MCInst &Inst,
 349                                   unsigned Opcode) {
 350   // Don't make these simplifications in 64-bit mode; other assemblers don't
 351   // perform them because they make the code larger.
 352   if (Printer.getSubtarget().is64Bit())
 353     return;
 354
 355   bool IsStore = Inst.getOperand(0).isReg() && Inst.getOperand(1).isReg();
 356   unsigned AddrBase = IsStore;
 357   unsigned RegOp = IsStore ? 0 : 5;
 358   unsigned AddrOp = AddrBase + 3;
 359   assert(Inst.getNumOperands() == 6 && Inst.getOperand(RegOp).isReg() &&
 360          Inst.getOperand(AddrBase + X86::AddrBaseReg).isReg() &&
 361          Inst.getOperand(AddrBase + X86::AddrScaleAmt).isImm() &&
 362          Inst.getOperand(AddrBase + X86::AddrIndexReg).isReg() &&
 363          Inst.getOperand(AddrBase + X86::AddrSegmentReg).isReg() &&
 364          (Inst.getOperand(AddrOp).isExpr() ||
 365           Inst.getOperand(AddrOp).isImm()) &&
 366          "Unexpected instruction!");
 367
 368   // Check whether the destination register can be fixed.
 369   unsigned Reg = Inst.getOperand(RegOp).getReg();
 370   if (Reg != X86::AL && Reg != X86::AX && Reg != X86::EAX && Reg != X86::RAX)
 371     return;
 372
 373   // Check whether this is an absolute address.
 374   // FIXME: We know TLVP symbol refs aren't, but there should be a better way
 375   // to do this here.
 376   bool Absolute = true;
 377   if (Inst.getOperand(AddrOp).isExpr()) {
 378     const MCExpr *MCE = Inst.getOperand(AddrOp).getExpr();
 379     if (const MCSymbolRefExpr *SRE = dyn_cast<MCSymbolRefExpr>(MCE))
 380       if (SRE->getKind() == MCSymbolRefExpr::VK_TLVP)
 381         Absolute = false;
 382   }
 383
 384   if (Absolute &&
 385       (Inst.getOperand(AddrBase + X86::AddrBaseReg).getReg() != 0 ||
 386        Inst.getOperand(AddrBase + X86::AddrScaleAmt).getImm() != 1 ||
 387        Inst.getOperand(AddrBase + X86::AddrIndexReg).getReg() != 0))
 388     return;
 389
 390   // If so, rewrite the instruction.
 391   MCOperand Saved = Inst.getOperand(AddrOp);
 392   MCOperand Seg = Inst.getOperand(AddrBase + X86::AddrSegmentReg);
 393   Inst = MCInst();
 394   Inst.setOpcode(Opcode);
 395   Inst.addOperand(Saved);
 396   Inst.addOperand(Seg);
 397 }
 398
 399 static unsigned getRetOpcode(const X86Subtarget &Subtarget) {
 400   return Subtarget.is64Bit() ? X86::RETQ : X86::RETL;
 401 }
 402
 403 Optional<MCOperand>
 404 X86MCInstLower::LowerMachineOperand(const MachineInstr *MI,
 405                                     const MachineOperand &MO) const {
 406   switch (MO.getType()) {
 407   default:
 408     MI->dump();
 409     llvm_unreachable("unknown operand type");
 410   case MachineOperand::MO_Register:
 411     // Ignore all implicit register operands.
 412     if (MO.isImplicit())
 413       return None;
 414     return MCOperand::createReg(MO.getReg());
 415   case MachineOperand::MO_Immediate:
 416     return MCOperand::createImm(MO.getImm());
 417   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 418   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 419   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 420     return LowerSymbolOperand(MO, GetSymbolFromOperand(MO));
 421   case MachineOperand::MO_MCSymbol:
 422     return LowerSymbolOperand(MO, MO.getMCSymbol());
 423   case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
 424     return LowerSymbolOperand(MO, AsmPrinter.GetJTISymbol(MO.getIndex()));
 425   case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
 426     return LowerSymbolOperand(MO, AsmPrinter.GetCPISymbol(MO.getIndex()));
 427   case MachineOperand::MO_BlockAddress:
 428     return LowerSymbolOperand(
 429         MO, AsmPrinter.GetBlockAddressSymbol(MO.getBlockAddress()));
 430   case MachineOperand::MO_RegisterMask:
 431     // Ignore call clobbers.
 432     return None;
 433   }
 434 }
 435
 436 void X86MCInstLower::Lower(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) const {
 437   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
 438
 439   for (const MachineOperand &MO : MI->operands())
 440     if (auto MaybeMCOp = LowerMachineOperand(MI, MO))
 441       OutMI.addOperand(MaybeMCOp.getValue());
 442
 443   // Handle a few special cases to eliminate operand modifiers.
 444 ReSimplify:
 445   switch (OutMI.getOpcode()) {
 446   case X86::LEA64_32r:
 447   case X86::LEA64r:
 448   case X86::LEA16r:
 449   case X86::LEA32r:
 450     // LEA should have a segment register, but it must be empty.
 451     assert(OutMI.getNumOperands() == 1+X86::AddrNumOperands &&
 452            "Unexpected # of LEA operands");
 453     assert(OutMI.getOperand(1+X86::AddrSegmentReg).getReg() == 0 &&
 454            "LEA has segment specified!");
 455     break;
 456
 457   case X86::MOV32ri64:
 458     OutMI.setOpcode(X86::MOV32ri);
 459     break;
 460
 461   // Commute operands to get a smaller encoding by using VEX.R instead of VEX.B
 462   // if one of the registers is extended, but other isn't.
 463   case X86::VMOVAPDrr:
 464   case X86::VMOVAPDYrr:
 465   case X86::VMOVAPSrr:
 466   case X86::VMOVAPSYrr:
 467   case X86::VMOVDQArr:
 468   case X86::VMOVDQAYrr:
 469   case X86::VMOVDQUrr:
 470   case X86::VMOVDQUYrr:
 471   case X86::VMOVUPDrr:
 472   case X86::VMOVUPDYrr:
 473   case X86::VMOVUPSrr:
 474   case X86::VMOVUPSYrr: {
 475     if (!X86II::isX86_64ExtendedReg(OutMI.getOperand(0).getReg()) &&
 476         X86II::isX86_64ExtendedReg(OutMI.getOperand(1).getReg())) {
 477       unsigned NewOpc;
 478       switch (OutMI.getOpcode()) {
 479       default: llvm_unreachable("Invalid opcode");
 480       case X86::VMOVAPDrr:  NewOpc = X86::VMOVAPDrr_REV;  break;
 481       case X86::VMOVAPDYrr: NewOpc = X86::VMOVAPDYrr_REV; break;
 482       case X86::VMOVAPSrr:  NewOpc = X86::VMOVAPSrr_REV;  break;
 483       case X86::VMOVAPSYrr: NewOpc = X86::VMOVAPSYrr_REV; break;
 484       case X86::VMOVDQArr:  NewOpc = X86::VMOVDQArr_REV;  break;
 485       case X86::VMOVDQAYrr: NewOpc = X86::VMOVDQAYrr_REV; break;
 486       case X86::VMOVDQUrr:  NewOpc = X86::VMOVDQUrr_REV;  break;
 487       case X86::VMOVDQUYrr: NewOpc = X86::VMOVDQUYrr_REV; break;
 488       case X86::VMOVUPDrr:  NewOpc = X86::VMOVUPDrr_REV;  break;
 489       case X86::VMOVUPDYrr: NewOpc = X86::VMOVUPDYrr_REV; break;
 490       case X86::VMOVUPSrr:  NewOpc = X86::VMOVUPSrr_REV;  break;
 491       case X86::VMOVUPSYrr: NewOpc = X86::VMOVUPSYrr_REV; break;
 492       }
 493       OutMI.setOpcode(NewOpc);
 494     }
 495     break;
 496   }
 497   case X86::VMOVSDrr:
 498   case X86::VMOVSSrr: {
 499     if (!X86II::isX86_64ExtendedReg(OutMI.getOperand(0).getReg()) &&
 500         X86II::isX86_64ExtendedReg(OutMI.getOperand(2).getReg())) {
 501       unsigned NewOpc;
 502       switch (OutMI.getOpcode()) {
 503       default: llvm_unreachable("Invalid opcode");
 504       case X86::VMOVSDrr:   NewOpc = X86::VMOVSDrr_REV;   break;
 505       case X86::VMOVSSrr:   NewOpc = X86::VMOVSSrr_REV;   break;
 506       }
 507       OutMI.setOpcode(NewOpc);
 508     }
 509     break;
 510   }
 511
 512   // TAILJMPr64, CALL64r, CALL64pcrel32 - These instructions have register
 513   // inputs modeled as normal uses instead of implicit uses.  As such, truncate
 514   // off all but the first operand (the callee).  FIXME: Change isel.
 515   case X86::TAILJMPr64:
 516   case X86::TAILJMPr64_REX:
 517   case X86::CALL64r:
 518   case X86::CALL64pcrel32: {
 519     unsigned Opcode = OutMI.getOpcode();
 520     MCOperand Saved = OutMI.getOperand(0);
 521     OutMI = MCInst();
 522     OutMI.setOpcode(Opcode);
 523     OutMI.addOperand(Saved);
 524     break;
 525   }
 526
 527   case X86::EH_RETURN:
 528   case X86::EH_RETURN64: {
 529     OutMI = MCInst();
 530     OutMI.setOpcode(getRetOpcode(AsmPrinter.getSubtarget()));
 531     break;
 532   }
 533
 534   case X86::CATCHRET: {
 535     OutMI = MCInst();
 536     OutMI.setOpcode(getRetOpcode(AsmPrinter.getSubtarget()));
 537     break;
 538   }
 539
 540   // TAILJMPd, TAILJMPd64 - Lower to the correct jump instructions.
 541   case X86::TAILJMPr:
 542   case X86::TAILJMPd:
 543   case X86::TAILJMPd64: {
 544     unsigned Opcode;
 545     switch (OutMI.getOpcode()) {
 546     default: llvm_unreachable("Invalid opcode");
 547     case X86::TAILJMPr: Opcode = X86::JMP32r; break;
 548     case X86::TAILJMPd:
 549     case X86::TAILJMPd64: Opcode = X86::JMP_1; break;
 550     }
 551
 552     MCOperand Saved = OutMI.getOperand(0);
 553     OutMI = MCInst();
 554     OutMI.setOpcode(Opcode);
 555     OutMI.addOperand(Saved);
 556     break;
 557   }
 558
 559   case X86::DEC16r:
 560   case X86::DEC32r:
 561   case X86::INC16r:
 562   case X86::INC32r:
 563     // If we aren't in 64-bit mode we can use the 1-byte inc/dec instructions.
 564     if (!AsmPrinter.getSubtarget().is64Bit()) {
 565       unsigned Opcode;
 566       switch (OutMI.getOpcode()) {
 567       default: llvm_unreachable("Invalid opcode");
 568       case X86::DEC16r: Opcode = X86::DEC16r_alt; break;
 569       case X86::DEC32r: Opcode = X86::DEC32r_alt; break;
 570       case X86::INC16r: Opcode = X86::INC16r_alt; break;
 571       case X86::INC32r: Opcode = X86::INC32r_alt; break;
 572       }
 573       OutMI.setOpcode(Opcode);
 574     }
 575     break;
 576
 577   // These are pseudo-ops for OR to help with the OR->ADD transformation.  We do
 578   // this with an ugly goto in case the resultant OR uses EAX and needs the
 579   // short form.
 580   case X86::ADD16rr_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR16rr); goto ReSimplify;
 581   case X86::ADD32rr_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR32rr); goto ReSimplify;
 582   case X86::ADD64rr_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR64rr); goto ReSimplify;
 583   case X86::ADD16ri_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR16ri); goto ReSimplify;
 584   case X86::ADD32ri_DB:   OutMI.setOpcode(X86::OR32ri); goto ReSimplify;
 585   case X86::ADD64ri32_DB: OutMI.setOpcode(X86::OR64ri32); goto ReSimplify;
 586   case X86::ADD16ri8_DB:  OutMI.setOpcode(X86::OR16ri8); goto ReSimplify;
 587   case X86::ADD32ri8_DB:  OutMI.setOpcode(X86::OR32ri8); goto ReSimplify;
 588   case X86::ADD64ri8_DB:  OutMI.setOpcode(X86::OR64ri8); goto ReSimplify;
 589
 590   // Atomic load and store require a separate pseudo-inst because Acquire
 591   // implies mayStore and Release implies mayLoad; fix these to regular MOV
 592   // instructions here
 593   case X86::ACQUIRE_MOV8rm:    OutMI.setOpcode(X86::MOV8rm); goto ReSimplify;
 594   case X86::ACQUIRE_MOV16rm:   OutMI.setOpcode(X86::MOV16rm); goto ReSimplify;
 595   case X86::ACQUIRE_MOV32rm:   OutMI.setOpcode(X86::MOV32rm); goto ReSimplify;
 596   case X86::ACQUIRE_MOV64rm:   OutMI.setOpcode(X86::MOV64rm); goto ReSimplify;
 597   case X86::RELEASE_MOV8mr:    OutMI.setOpcode(X86::MOV8mr); goto ReSimplify;
 598   case X86::RELEASE_MOV16mr:   OutMI.setOpcode(X86::MOV16mr); goto ReSimplify;
 599   case X86::RELEASE_MOV32mr:   OutMI.setOpcode(X86::MOV32mr); goto ReSimplify;
 600   case X86::RELEASE_MOV64mr:   OutMI.setOpcode(X86::MOV64mr); goto ReSimplify;
 601   case X86::RELEASE_MOV8mi:    OutMI.setOpcode(X86::MOV8mi); goto ReSimplify;
 602   case X86::RELEASE_MOV16mi:   OutMI.setOpcode(X86::MOV16mi); goto ReSimplify;
 603   case X86::RELEASE_MOV32mi:   OutMI.setOpcode(X86::MOV32mi); goto ReSimplify;
 604   case X86::RELEASE_MOV64mi32: OutMI.setOpcode(X86::MOV64mi32); goto ReSimplify;
 605   case X86::RELEASE_ADD8mi:    OutMI.setOpcode(X86::ADD8mi); goto ReSimplify;
 606   case X86::RELEASE_ADD8mr:    OutMI.setOpcode(X86::ADD8mr); goto ReSimplify;
 607   case X86::RELEASE_ADD32mi:   OutMI.setOpcode(X86::ADD32mi); goto ReSimplify;
 608   case X86::RELEASE_ADD32mr:   OutMI.setOpcode(X86::ADD32mr); goto ReSimplify;
 609   case X86::RELEASE_ADD64mi32: OutMI.setOpcode(X86::ADD64mi32); goto ReSimplify;
 610   case X86::RELEASE_ADD64mr:   OutMI.setOpcode(X86::ADD64mr); goto ReSimplify;
 611   case X86::RELEASE_AND8mi:    OutMI.setOpcode(X86::AND8mi); goto ReSimplify;
 612   case X86::RELEASE_AND8mr:    OutMI.setOpcode(X86::AND8mr); goto ReSimplify;
 613   case X86::RELEASE_AND32mi:   OutMI.setOpcode(X86::AND32mi); goto ReSimplify;
 614   case X86::RELEASE_AND32mr:   OutMI.setOpcode(X86::AND32mr); goto ReSimplify;
 615   case X86::RELEASE_AND64mi32: OutMI.setOpcode(X86::AND64mi32); goto ReSimplify;
 616   case X86::RELEASE_AND64mr:   OutMI.setOpcode(X86::AND64mr); goto ReSimplify;
 617   case X86::RELEASE_OR8mi:     OutMI.setOpcode(X86::OR8mi); goto ReSimplify;
 618   case X86::RELEASE_OR8mr:     OutMI.setOpcode(X86::OR8mr); goto ReSimplify;
 619   case X86::RELEASE_OR32mi:    OutMI.setOpcode(X86::OR32mi); goto ReSimplify;
 620   case X86::RELEASE_OR32mr:    OutMI.setOpcode(X86::OR32mr); goto ReSimplify;
 621   case X86::RELEASE_OR64mi32:  OutMI.setOpcode(X86::OR64mi32); goto ReSimplify;
 622   case X86::RELEASE_OR64mr:    OutMI.setOpcode(X86::OR64mr); goto ReSimplify;
 623   case X86::RELEASE_XOR8mi:    OutMI.setOpcode(X86::XOR8mi); goto ReSimplify;
 624   case X86::RELEASE_XOR8mr:    OutMI.setOpcode(X86::XOR8mr); goto ReSimplify;
 625   case X86::RELEASE_XOR32mi:   OutMI.setOpcode(X86::XOR32mi); goto ReSimplify;
 626   case X86::RELEASE_XOR32mr:   OutMI.setOpcode(X86::XOR32mr); goto ReSimplify;
 627   case X86::RELEASE_XOR64mi32: OutMI.setOpcode(X86::XOR64mi32); goto ReSimplify;
 628   case X86::RELEASE_XOR64mr:   OutMI.setOpcode(X86::XOR64mr); goto ReSimplify;
 629   case X86::RELEASE_INC8m:     OutMI.setOpcode(X86::INC8m); goto ReSimplify;
 630   case X86::RELEASE_INC16m:    OutMI.setOpcode(X86::INC16m); goto ReSimplify;
 631   case X86::RELEASE_INC32m:    OutMI.setOpcode(X86::INC32m); goto ReSimplify;
 632   case X86::RELEASE_INC64m:    OutMI.setOpcode(X86::INC64m); goto ReSimplify;
 633   case X86::RELEASE_DEC8m:     OutMI.setOpcode(X86::DEC8m); goto ReSimplify;
 634   case X86::RELEASE_DEC16m:    OutMI.setOpcode(X86::DEC16m); goto ReSimplify;
 635   case X86::RELEASE_DEC32m:    OutMI.setOpcode(X86::DEC32m); goto ReSimplify;
 636   case X86::RELEASE_DEC64m:    OutMI.setOpcode(X86::DEC64m); goto ReSimplify;
 637
 638   // We don't currently select the correct instruction form for instructions
 639   // which have a short %eax, etc. form. Handle this by custom lowering, for
 640   // now.
 641   //
 642   // Note, we are currently not handling the following instructions:
 643   // MOV64ao8, MOV64o8a
 644   // XCHG16ar, XCHG32ar, XCHG64ar
 645   case X86::MOV8mr_NOREX:
 646   case X86::MOV8mr:     SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV8o32a); break;
 647   case X86::MOV8rm_NOREX:
 648   case X86::MOV8rm:     SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV8ao32); break;
 649   case X86::MOV16mr:    SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV16o32a); break;
 650   case X86::MOV16rm:    SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV16ao32); break;
 651   case X86::MOV32mr:    SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV32o32a); break;
 652   case X86::MOV32rm:    SimplifyShortMoveForm(AsmPrinter, OutMI, X86::MOV32ao32); break;
 653
 654   case X86::ADC8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADC8i8);    break;
 655   case X86::ADC16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADC16i16);  break;
 656   case X86::ADC32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADC32i32);  break;
 657   case X86::ADC64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADC64i32);  break;
 658   case X86::ADD8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADD8i8);    break;
 659   case X86::ADD16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADD16i16);  break;
 660   case X86::ADD32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADD32i32);  break;
 661   case X86::ADD64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::ADD64i32);  break;
 662   case X86::AND8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::AND8i8);    break;
 663   case X86::AND16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::AND16i16);  break;
 664   case X86::AND32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::AND32i32);  break;
 665   case X86::AND64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::AND64i32);  break;
 666   case X86::CMP8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::CMP8i8);    break;
 667   case X86::CMP16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::CMP16i16);  break;
 668   case X86::CMP32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::CMP32i32);  break;
 669   case X86::CMP64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::CMP64i32);  break;
 670   case X86::OR8ri:      SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::OR8i8);     break;
 671   case X86::OR16ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::OR16i16);   break;
 672   case X86::OR32ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::OR32i32);   break;
 673   case X86::OR64ri32:   SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::OR64i32);   break;
 674   case X86::SBB8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SBB8i8);    break;
 675   case X86::SBB16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SBB16i16);  break;
 676   case X86::SBB32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SBB32i32);  break;
 677   case X86::SBB64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SBB64i32);  break;
 678   case X86::SUB8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SUB8i8);    break;
 679   case X86::SUB16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SUB16i16);  break;
 680   case X86::SUB32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SUB32i32);  break;
 681   case X86::SUB64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::SUB64i32);  break;
 682   case X86::TEST8ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::TEST8i8);   break;
 683   case X86::TEST16ri:   SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::TEST16i16); break;
 684   case X86::TEST32ri:   SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::TEST32i32); break;
 685   case X86::TEST64ri32: SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::TEST64i32); break;
 686   case X86::XOR8ri:     SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::XOR8i8);    break;
 687   case X86::XOR16ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::XOR16i16);  break;
 688   case X86::XOR32ri:    SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::XOR32i32);  break;
 689   case X86::XOR64ri32:  SimplifyShortImmForm(OutMI, X86::XOR64i32);  break;
 690
 691   // Try to shrink some forms of movsx.
 692   case X86::MOVSX16rr8:
 693   case X86::MOVSX32rr16:
 694   case X86::MOVSX64rr32:
 695     SimplifyMOVSX(OutMI);
 696     break;
 697   }
 698 }
 699
 700 void X86AsmPrinter::LowerTlsAddr(X86MCInstLower &MCInstLowering,
 701                                  const MachineInstr &MI) {
 702
 703   bool is64Bits = MI.getOpcode() == X86::TLS_addr64 ||
 704                   MI.getOpcode() == X86::TLS_base_addr64;
 705
 706   bool needsPadding = MI.getOpcode() == X86::TLS_addr64;
 707
 708   MCContext &context = OutStreamer->getContext();
 709
 710   if (needsPadding)
 711     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::DATA16_PREFIX));
 712
 713   MCSymbolRefExpr::VariantKind SRVK;
 714   switch (MI.getOpcode()) {
 715     case X86::TLS_addr32:
 716     case X86::TLS_addr64:
 717       SRVK = MCSymbolRefExpr::VK_TLSGD;
 718       break;
 719     case X86::TLS_base_addr32:
 720       SRVK = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM;
 721       break;
 722     case X86::TLS_base_addr64:
 723       SRVK = MCSymbolRefExpr::VK_TLSLD;
 724       break;
 725     default:
 726       llvm_unreachable("unexpected opcode");
 727   }
 728
 729   MCSymbol *sym = MCInstLowering.GetSymbolFromOperand(MI.getOperand(3));
 730   const MCSymbolRefExpr *symRef = MCSymbolRefExpr::create(sym, SRVK, context);
 731
 732   MCInst LEA;
 733   if (is64Bits) {
 734     LEA.setOpcode(X86::LEA64r);
 735     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(X86::RDI)); // dest
 736     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(X86::RIP)); // base
 737     LEA.addOperand(MCOperand::createImm(1));        // scale
 738     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(0));        // index
 739     LEA.addOperand(MCOperand::createExpr(symRef));  // disp
 740     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(0));        // seg
 741   } else if (SRVK == MCSymbolRefExpr::VK_TLSLDM) {
 742     LEA.setOpcode(X86::LEA32r);
 743     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(X86::EAX)); // dest
 744     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(X86::EBX)); // base
 745     LEA.addOperand(MCOperand::createImm(1));        // scale
 746     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(0));        // index
 747     LEA.addOperand(MCOperand::createExpr(symRef));  // disp
 748     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(0));        // seg
 749   } else {
 750     LEA.setOpcode(X86::LEA32r);
 751     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(X86::EAX)); // dest
 752     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(0));        // base
 753     LEA.addOperand(MCOperand::createImm(1));        // scale
 754     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(X86::EBX)); // index
 755     LEA.addOperand(MCOperand::createExpr(symRef));  // disp
 756     LEA.addOperand(MCOperand::createReg(0));        // seg
 757   }
 758   EmitAndCountInstruction(LEA);
 759
 760   if (needsPadding) {
 761     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::DATA16_PREFIX));
 762     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::DATA16_PREFIX));
 763     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::REX64_PREFIX));
 764   }
 765
 766   StringRef name = is64Bits ? "__tls_get_addr" : "___tls_get_addr";
 767   MCSymbol *tlsGetAddr = context.getOrCreateSymbol(name);
 768   const MCSymbolRefExpr *tlsRef =
 769     MCSymbolRefExpr::create(tlsGetAddr,
 770                             MCSymbolRefExpr::VK_PLT,
 771                             context);
 772
 773   EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(is64Bits ? X86::CALL64pcrel32
 774                                                  : X86::CALLpcrel32)
 775                             .addExpr(tlsRef));
 776 }
 777
 778 /// \brief Emit the optimal amount of multi-byte nops on X86.
 779 static void EmitNops(MCStreamer &OS, unsigned NumBytes, bool Is64Bit, const MCSubtargetInfo &STI) {
 780   // This works only for 64bit. For 32bit we have to do additional checking if
 781   // the CPU supports multi-byte nops.
 782   assert(Is64Bit && "EmitNops only supports X86-64");
 783   while (NumBytes) {
 784     unsigned Opc, BaseReg, ScaleVal, IndexReg, Displacement, SegmentReg;
 785     Opc = IndexReg = Displacement = SegmentReg = 0;
 786     BaseReg = X86::RAX; ScaleVal = 1;
 787     switch (NumBytes) {
 788     case  0: llvm_unreachable("Zero nops?"); break;
 789     case  1: NumBytes -=  1; Opc = X86::NOOP; break;
 790     case  2: NumBytes -=  2; Opc = X86::XCHG16ar; break;
 791     case  3: NumBytes -=  3; Opc = X86::NOOPL; break;
 792     case  4: NumBytes -=  4; Opc = X86::NOOPL; Displacement = 8; break;
 793     case  5: NumBytes -=  5; Opc = X86::NOOPL; Displacement = 8;
 794              IndexReg = X86::RAX; break;
 795     case  6: NumBytes -=  6; Opc = X86::NOOPW; Displacement = 8;
 796              IndexReg = X86::RAX; break;
 797     case  7: NumBytes -=  7; Opc = X86::NOOPL; Displacement = 512; break;
 798     case  8: NumBytes -=  8; Opc = X86::NOOPL; Displacement = 512;
 799              IndexReg = X86::RAX; break;
 800     case  9: NumBytes -=  9; Opc = X86::NOOPW; Displacement = 512;
 801              IndexReg = X86::RAX; break;
 802     default: NumBytes -= 10; Opc = X86::NOOPW; Displacement = 512;
 803              IndexReg = X86::RAX; SegmentReg = X86::CS; break;
 804     }
 805
 806     unsigned NumPrefixes = std::min(NumBytes, 5U);
 807     NumBytes -= NumPrefixes;
 808     for (unsigned i = 0; i != NumPrefixes; ++i)
 809       OS.EmitBytes("\x66");
 810
 811     switch (Opc) {
 812     default: llvm_unreachable("Unexpected opcode"); break;
 813     case X86::NOOP:
 814       OS.EmitInstruction(MCInstBuilder(Opc), STI);
 815       break;
 816     case X86::XCHG16ar:
 817       OS.EmitInstruction(MCInstBuilder(Opc).addReg(X86::AX), STI);
 818       break;
 819     case X86::NOOPL:
 820     case X86::NOOPW:
 821       OS.EmitInstruction(MCInstBuilder(Opc).addReg(BaseReg)
 822                          .addImm(ScaleVal).addReg(IndexReg)
 823                          .addImm(Displacement).addReg(SegmentReg), STI);
 824       break;
 825     }
 826   } // while (NumBytes)
 827 }
 828
 829 void X86AsmPrinter::LowerSTATEPOINT(const MachineInstr &MI,
 830                                     X86MCInstLower &MCIL) {
 831   assert(Subtarget->is64Bit() && "Statepoint currently only supports X86-64");
 832
 833   StatepointOpers SOpers(&MI);
 834   if (unsigned PatchBytes = SOpers.getNumPatchBytes()) {
 835     EmitNops(*OutStreamer, PatchBytes, Subtarget->is64Bit(),
 836              getSubtargetInfo());
 837   } else {
 838     // Lower call target and choose correct opcode
 839     const MachineOperand &CallTarget = SOpers.getCallTarget();
 840     MCOperand CallTargetMCOp;
 841     unsigned CallOpcode;
 842     switch (CallTarget.getType()) {
 843     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 844     case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 845       CallTargetMCOp = MCIL.LowerSymbolOperand(
 846           CallTarget, MCIL.GetSymbolFromOperand(CallTarget));
 847       CallOpcode = X86::CALL64pcrel32;
 848       // Currently, we only support relative addressing with statepoints.
 849       // Otherwise, we'll need a scratch register to hold the target
 850       // address.  You'll fail asserts during load & relocation if this
 851       // symbol is to far away. (TODO: support non-relative addressing)
 852       break;
 853     case MachineOperand::MO_Immediate:
 854       CallTargetMCOp = MCOperand::createImm(CallTarget.getImm());
 855       CallOpcode = X86::CALL64pcrel32;
 856       // Currently, we only support relative addressing with statepoints.
 857       // Otherwise, we'll need a scratch register to hold the target
 858       // immediate.  You'll fail asserts during load & relocation if this
 859       // address is to far away. (TODO: support non-relative addressing)
 860       break;
 861     case MachineOperand::MO_Register:
 862       CallTargetMCOp = MCOperand::createReg(CallTarget.getReg());
 863       CallOpcode = X86::CALL64r;
 864       break;
 865     default:
 866       llvm_unreachable("Unsupported operand type in statepoint call target");
 867       break;
 868     }
 869
 870     // Emit call
 871     MCInst CallInst;
 872     CallInst.setOpcode(CallOpcode);
 873     CallInst.addOperand(CallTargetMCOp);
 874     OutStreamer->EmitInstruction(CallInst, getSubtargetInfo());
 875   }
 876
 877   // Record our statepoint node in the same section used by STACKMAP
 878   // and PATCHPOINT
 879   SM.recordStatepoint(MI);
 880 }
 881
 882 void X86AsmPrinter::LowerFAULTING_LOAD_OP(const MachineInstr &MI,
 883                                        X86MCInstLower &MCIL) {
 884   // FAULTING_LOAD_OP <def>, <handler label>, <load opcode>, <load operands>
 885
 886   unsigned LoadDefRegister = MI.getOperand(0).getReg();
 887   MCSymbol *HandlerLabel = MI.getOperand(1).getMCSymbol();
 888   unsigned LoadOpcode = MI.getOperand(2).getImm();
 889   unsigned LoadOperandsBeginIdx = 3;
 890
 891   FM.recordFaultingOp(FaultMaps::FaultingLoad, HandlerLabel);
 892
 893   MCInst LoadMI;
 894   LoadMI.setOpcode(LoadOpcode);
 895
 896   if (LoadDefRegister != X86::NoRegister)
 897     LoadMI.addOperand(MCOperand::createReg(LoadDefRegister));
 898
 899   for (auto I = MI.operands_begin() + LoadOperandsBeginIdx,
 900             E = MI.operands_end();
 901        I != E; ++I)
 902     if (auto MaybeOperand = MCIL.LowerMachineOperand(&MI, *I))
 903       LoadMI.addOperand(MaybeOperand.getValue());
 904
 905   OutStreamer->EmitInstruction(LoadMI, getSubtargetInfo());
 906 }
 907
 908 // Lower a stackmap of the form:
 909 // <id>, <shadowBytes>, ...
 910 void X86AsmPrinter::LowerSTACKMAP(const MachineInstr &MI) {
 911   SMShadowTracker.emitShadowPadding(*OutStreamer, getSubtargetInfo());
 912   SM.recordStackMap(MI);
 913   unsigned NumShadowBytes = MI.getOperand(1).getImm();
 914   SMShadowTracker.reset(NumShadowBytes);
 915 }
 916
 917 // Lower a patchpoint of the form:
 918 // [<def>], <id>, <numBytes>, <target>, <numArgs>, <cc>, ...
 919 void X86AsmPrinter::LowerPATCHPOINT(const MachineInstr &MI,
 920                                     X86MCInstLower &MCIL) {
 921   assert(Subtarget->is64Bit() && "Patchpoint currently only supports X86-64");
 922
 923   SMShadowTracker.emitShadowPadding(*OutStreamer, getSubtargetInfo());
 924
 925   SM.recordPatchPoint(MI);
 926
 927   PatchPointOpers opers(&MI);
 928   unsigned ScratchIdx = opers.getNextScratchIdx();
 929   unsigned EncodedBytes = 0;
 930   const MachineOperand &CalleeMO =
 931     opers.getMetaOper(PatchPointOpers::TargetPos);
 932
 933   // Check for null target. If target is non-null (i.e. is non-zero or is
 934   // symbolic) then emit a call.
 935   if (!(CalleeMO.isImm() && !CalleeMO.getImm())) {
 936     MCOperand CalleeMCOp;
 937     switch (CalleeMO.getType()) {
 938     default:
 939       /// FIXME: Add a verifier check for bad callee types.
 940       llvm_unreachable("Unrecognized callee operand type.");
 941     case MachineOperand::MO_Immediate:
 942       if (CalleeMO.getImm())
 943         CalleeMCOp = MCOperand::createImm(CalleeMO.getImm());
 944       break;
 945     case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 946     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 947       CalleeMCOp =
 948         MCIL.LowerSymbolOperand(CalleeMO,
 949                                 MCIL.GetSymbolFromOperand(CalleeMO));
 950       break;
 951     }
 952
 953     // Emit MOV to materialize the target address and the CALL to target.
 954     // This is encoded with 12-13 bytes, depending on which register is used.
 955     unsigned ScratchReg = MI.getOperand(ScratchIdx).getReg();
 956     if (X86II::isX86_64ExtendedReg(ScratchReg))
 957       EncodedBytes = 13;
 958     else
 959       EncodedBytes = 12;
 960
 961     EmitAndCountInstruction(
 962         MCInstBuilder(X86::MOV64ri).addReg(ScratchReg).addOperand(CalleeMCOp));
 963     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::CALL64r).addReg(ScratchReg));
 964   }
 965
 966   // Emit padding.
 967   unsigned NumBytes = opers.getMetaOper(PatchPointOpers::NBytesPos).getImm();
 968   assert(NumBytes >= EncodedBytes &&
 969          "Patchpoint can't request size less than the length of a call.");
 970
 971   EmitNops(*OutStreamer, NumBytes - EncodedBytes, Subtarget->is64Bit(),
 972            getSubtargetInfo());
 973 }
 974
 975 // Returns instruction preceding MBBI in MachineFunction.
 976 // If MBBI is the first instruction of the first basic block, returns null.
 977 static MachineBasicBlock::const_iterator
 978 PrevCrossBBInst(MachineBasicBlock::const_iterator MBBI) {
 979   const MachineBasicBlock *MBB = MBBI->getParent();
 980   while (MBBI == MBB->begin()) {
 981     if (MBB == MBB->getParent()->begin())
 982       return nullptr;
 983     MBB = MBB->getPrevNode();
 984     MBBI = MBB->end();
 985   }
 986   return --MBBI;
 987 }
 988
 989 static const Constant *getConstantFromPool(const MachineInstr &MI,
 990                                            const MachineOperand &Op) {
 991   if (!Op.isCPI())
 992     return nullptr;
 993
 994   ArrayRef<MachineConstantPoolEntry> Constants =
 995       MI.getParent()->getParent()->getConstantPool()->getConstants();
 996   const MachineConstantPoolEntry &ConstantEntry =
 997       Constants[Op.getIndex()];
 998
 999   // Bail if this is a machine constant pool entry, we won't be able to dig out
1000   // anything useful.
1001   if (ConstantEntry.isMachineConstantPoolEntry())
1002     return nullptr;
1003
1004   auto *C = dyn_cast<Constant>(ConstantEntry.Val.ConstVal);
1005   assert((!C || ConstantEntry.getType() == C->getType()) &&
1006          "Expected a constant of the same type!");
1007   return C;
1008 }
1009
1010 static std::string getShuffleComment(const MachineOperand &DstOp,
1011                                      const MachineOperand &SrcOp,
1012                                      ArrayRef<int> Mask) {
1013   std::string Comment;
1014
1015   // Compute the name for a register. This is really goofy because we have
1016   // multiple instruction printers that could (in theory) use different
1017   // names. Fortunately most people use the ATT style (outside of Windows)
1018   // and they actually agree on register naming here. Ultimately, this is
1019   // a comment, and so its OK if it isn't perfect.
1020   auto GetRegisterName = [](unsigned RegNum) -> StringRef {
1021     return X86ATTInstPrinter::getRegisterName(RegNum);
1022   };
1023
1024   StringRef DstName = DstOp.isReg() ? GetRegisterName(DstOp.getReg()) : "mem";
1025   StringRef SrcName = SrcOp.isReg() ? GetRegisterName(SrcOp.getReg()) : "mem";
1026
1027   raw_string_ostream CS(Comment);
1028   CS << DstName << " = ";
1029   bool NeedComma = false;
1030   bool InSrc = false;
1031   for (int M : Mask) {
1032     // Wrap up any prior entry...
1033     if (M == SM_SentinelZero && InSrc) {
1034       InSrc = false;
1035       CS << "]";
1036     }
1037     if (NeedComma)
1038       CS << ",";
1039     else
1040       NeedComma = true;
1041
1042     // Print this shuffle...
1043     if (M == SM_SentinelZero) {
1044       CS << "zero";
1045     } else {
1046       if (!InSrc) {
1047         InSrc = true;
1048         CS << SrcName << "[";
1049       }
1050       if (M == SM_SentinelUndef)
1051         CS << "u";
1052       else
1053         CS << M;
1054     }
1055   }
1056   if (InSrc)
1057     CS << "]";
1058   CS.flush();
1059
1060   return Comment;
1061 }
1062
1063 void X86AsmPrinter::EmitInstruction(const MachineInstr *MI) {
1064   X86MCInstLower MCInstLowering(*MF, *this);
1065   const X86RegisterInfo *RI = MF->getSubtarget<X86Subtarget>().getRegisterInfo();
1066
1067   switch (MI->getOpcode()) {
1068   case TargetOpcode::DBG_VALUE:
1069     llvm_unreachable("Should be handled target independently");
1070
1071   // Emit nothing here but a comment if we can.
1072   case X86::Int_MemBarrier:
1073     OutStreamer->emitRawComment("MEMBARRIER");
1074     return;
1075
1076
1077   case X86::EH_RETURN:
1078   case X86::EH_RETURN64: {
1079     // Lower these as normal, but add some comments.
1080     unsigned Reg = MI->getOperand(0).getReg();
1081     OutStreamer->AddComment(StringRef("eh_return, addr: %") +
1082                             X86ATTInstPrinter::getRegisterName(Reg));
1083     break;
1084   }
1085   case X86::TAILJMPr:
1086   case X86::TAILJMPm:
1087   case X86::TAILJMPd:
1088   case X86::TAILJMPr64:
1089   case X86::TAILJMPm64:
1090   case X86::TAILJMPd64:
1091   case X86::TAILJMPr64_REX:
1092   case X86::TAILJMPm64_REX:
1093   case X86::TAILJMPd64_REX:
1094     // Lower these as normal, but add some comments.
1095     OutStreamer->AddComment("TAILCALL");
1096     break;
1097
1098   case X86::TLS_addr32:
1099   case X86::TLS_addr64:
1100   case X86::TLS_base_addr32:
1101   case X86::TLS_base_addr64:
1102     return LowerTlsAddr(MCInstLowering, *MI);
1103
1104   case X86::MOVPC32r: {
1105     // This is a pseudo op for a two instruction sequence with a label, which
1106     // looks like:
1107     //     call "L1$pb"
1108     // "L1$pb":
1109     //     popl %esi
1110
1111     // Emit the call.
1112     MCSymbol *PICBase = MF->getPICBaseSymbol();
1113     // FIXME: We would like an efficient form for this, so we don't have to do a
1114     // lot of extra uniquing.
1115     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::CALLpcrel32)
1116       .addExpr(MCSymbolRefExpr::create(PICBase, OutContext)));
1117
1118     // Emit the label.
1119     OutStreamer->EmitLabel(PICBase);
1120
1121     // popl $reg
1122     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::POP32r)
1123                             .addReg(MI->getOperand(0).getReg()));
1124     return;
1125   }
1126
1127   case X86::ADD32ri: {
1128     // Lower the MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS form of ADD32ri.
1129     if (MI->getOperand(2).getTargetFlags() != X86II::MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS)
1130       break;
1131
1132     // Okay, we have something like:
1133     //  EAX = ADD32ri EAX, MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS(@MYGLOBAL)
1134
1135     // For this, we want to print something like:
1136     //   MYGLOBAL + (. - PICBASE)
1137     // However, we can't generate a ".", so just emit a new label here and refer
1138     // to it.
1139     MCSymbol *DotSym = OutContext.createTempSymbol();
1140     OutStreamer->EmitLabel(DotSym);
1141
1142     // Now that we have emitted the label, lower the complex operand expression.
1143     MCSymbol *OpSym = MCInstLowering.GetSymbolFromOperand(MI->getOperand(2));
1144
1145     const MCExpr *DotExpr = MCSymbolRefExpr::create(DotSym, OutContext);
1146     const MCExpr *PICBase =
1147       MCSymbolRefExpr::create(MF->getPICBaseSymbol(), OutContext);
1148     DotExpr = MCBinaryExpr::createSub(DotExpr, PICBase, OutContext);
1149
1150     DotExpr = MCBinaryExpr::createAdd(MCSymbolRefExpr::create(OpSym,OutContext),
1151                                       DotExpr, OutContext);
1152
1153     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::ADD32ri)
1154       .addReg(MI->getOperand(0).getReg())
1155       .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
1156       .addExpr(DotExpr));
1157     return;
1158   }
1159   case TargetOpcode::STATEPOINT:
1160     return LowerSTATEPOINT(*MI, MCInstLowering);
1161
1162   case TargetOpcode::FAULTING_LOAD_OP:
1163     return LowerFAULTING_LOAD_OP(*MI, MCInstLowering);
1164
1165   case TargetOpcode::STACKMAP:
1166     return LowerSTACKMAP(*MI);
1167
1168   case TargetOpcode::PATCHPOINT:
1169     return LowerPATCHPOINT(*MI, MCInstLowering);
1170
1171   case X86::MORESTACK_RET:
1172     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(getRetOpcode(*Subtarget)));
1173     return;
1174
1175   case X86::MORESTACK_RET_RESTORE_R10:
1176     // Return, then restore R10.
1177     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(getRetOpcode(*Subtarget)));
1178     EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::MOV64rr)
1179                             .addReg(X86::R10)
1180                             .addReg(X86::RAX));
1181     return;
1182
1183   case X86::SEH_PushReg:
1184     OutStreamer->EmitWinCFIPushReg(RI->getSEHRegNum(MI->getOperand(0).getImm()));
1185     return;
1186
1187   case X86::SEH_SaveReg:
1188     OutStreamer->EmitWinCFISaveReg(RI->getSEHRegNum(MI->getOperand(0).getImm()),
1189                                    MI->getOperand(1).getImm());
1190     return;
1191
1192   case X86::SEH_SaveXMM:
1193     OutStreamer->EmitWinCFISaveXMM(RI->getSEHRegNum(MI->getOperand(0).getImm()),
1194                                    MI->getOperand(1).getImm());
1195     return;
1196
1197   case X86::SEH_StackAlloc:
1198     OutStreamer->EmitWinCFIAllocStack(MI->getOperand(0).getImm());
1199     return;
1200
1201   case X86::SEH_SetFrame:
1202     OutStreamer->EmitWinCFISetFrame(RI->getSEHRegNum(MI->getOperand(0).getImm()),
1203                                     MI->getOperand(1).getImm());
1204     return;
1205
1206   case X86::SEH_PushFrame:
1207     OutStreamer->EmitWinCFIPushFrame(MI->getOperand(0).getImm());
1208     return;
1209
1210   case X86::SEH_EndPrologue:
1211     OutStreamer->EmitWinCFIEndProlog();
1212     return;
1213
1214   case X86::SEH_Epilogue: {
1215     MachineBasicBlock::const_iterator MBBI(MI);
1216     // Check if preceded by a call and emit nop if so.
1217     for (MBBI = PrevCrossBBInst(MBBI); MBBI; MBBI = PrevCrossBBInst(MBBI)) {
1218       // Conservatively assume that pseudo instructions don't emit code and keep
1219       // looking for a call. We may emit an unnecessary nop in some cases.
1220       if (!MBBI->isPseudo()) {
1221         if (MBBI->isCall())
1222           EmitAndCountInstruction(MCInstBuilder(X86::NOOP));
1223         break;
1224       }
1225     }
1226     return;
1227   }
1228
1229     // Lower PSHUFB and VPERMILP normally but add a comment if we can find
1230     // a constant shuffle mask. We won't be able to do this at the MC layer
1231     // because the mask isn't an immediate.
1232   case X86::PSHUFBrm:
1233   case X86::VPSHUFBrm:
1234   case X86::VPSHUFBYrm: {
1235     if (!OutStreamer->isVerboseAsm())
1236       break;
1237     assert(MI->getNumOperands() > 5 &&
1238            "We should always have at least 5 operands!");
1239     const MachineOperand &DstOp = MI->getOperand(0);
1240     const MachineOperand &SrcOp = MI->getOperand(1);
1241     const MachineOperand &MaskOp = MI->getOperand(5);
1242
1243     if (auto *C = getConstantFromPool(*MI, MaskOp)) {
1244       SmallVector<int, 16> Mask;
1245       DecodePSHUFBMask(C, Mask);
1246       if (!Mask.empty())
1247         OutStreamer->AddComment(getShuffleComment(DstOp, SrcOp, Mask));
1248     }
1249     break;
1250   }
1251   case X86::VPERMILPSrm:
1252   case X86::VPERMILPDrm:
1253   case X86::VPERMILPSYrm:
1254   case X86::VPERMILPDYrm: {
1255     if (!OutStreamer->isVerboseAsm())
1256       break;
1257     assert(MI->getNumOperands() > 5 &&
1258            "We should always have at least 5 operands!");
1259     const MachineOperand &DstOp = MI->getOperand(0);
1260     const MachineOperand &SrcOp = MI->getOperand(1);
1261     const MachineOperand &MaskOp = MI->getOperand(5);
1262
1263     if (auto *C = getConstantFromPool(*MI, MaskOp)) {
1264       SmallVector<int, 16> Mask;
1265       DecodeVPERMILPMask(C, Mask);
1266       if (!Mask.empty())
1267         OutStreamer->AddComment(getShuffleComment(DstOp, SrcOp, Mask));
1268     }
1269     break;
1270   }
1271
1272     // For loads from a constant pool to a vector register, print the constant
1273     // loaded.
1274   case X86::MOVAPDrm:
1275   case X86::VMOVAPDrm:
1276   case X86::VMOVAPDYrm:
1277   case X86::MOVUPDrm:
1278   case X86::VMOVUPDrm:
1279   case X86::VMOVUPDYrm:
1280   case X86::MOVAPSrm:
1281   case X86::VMOVAPSrm:
1282   case X86::VMOVAPSYrm:
1283   case X86::MOVUPSrm:
1284   case X86::VMOVUPSrm:
1285   case X86::VMOVUPSYrm:
1286   case X86::MOVDQArm:
1287   case X86::VMOVDQArm:
1288   case X86::VMOVDQAYrm:
1289   case X86::MOVDQUrm:
1290   case X86::VMOVDQUrm:
1291   case X86::VMOVDQUYrm:
1292     if (!OutStreamer->isVerboseAsm())
1293       break;
1294     if (MI->getNumOperands() > 4)
1295     if (auto *C = getConstantFromPool(*MI, MI->getOperand(4))) {
1296       std::string Comment;
1297       raw_string_ostream CS(Comment);
1298       const MachineOperand &DstOp = MI->getOperand(0);
1299       CS << X86ATTInstPrinter::getRegisterName(DstOp.getReg()) << " = ";
1300       if (auto *CDS = dyn_cast<ConstantDataSequential>(C)) {
1301         CS << "[";
1302         for (int i = 0, NumElements = CDS->getNumElements(); i < NumElements; ++i) {
1303           if (i != 0)
1304             CS << ",";
1305           if (CDS->getElementType()->isIntegerTy())
1306             CS << CDS->getElementAsInteger(i);
1307           else if (CDS->getElementType()->isFloatTy())
1308             CS << CDS->getElementAsFloat(i);
1309           else if (CDS->getElementType()->isDoubleTy())
1310             CS << CDS->getElementAsDouble(i);
1311           else
1312             CS << "?";
1313         }
1314         CS << "]";
1315         OutStreamer->AddComment(CS.str());
1316       } else if (auto *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C)) {
1317         CS << "<";
1318         for (int i = 0, NumOperands = CV->getNumOperands(); i < NumOperands; ++i) {
1319           if (i != 0)
1320             CS << ",";
1321           Constant *COp = CV->getOperand(i);
1322           if (isa<UndefValue>(COp)) {
1323             CS << "u";
1324           } else if (auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(COp)) {
1325             CS << CI->getZExtValue();
1326           } else if (auto *CF = dyn_cast<ConstantFP>(COp)) {
1327             SmallString<32> Str;
1328             CF->getValueAPF().toString(Str);
1329             CS << Str;
1330           } else {
1331             CS << "?";
1332           }
1333         }
1334         CS << ">";
1335         OutStreamer->AddComment(CS.str());
1336       }
1337     }
1338     break;
1339   }
1340
1341   MCInst TmpInst;
1342   MCInstLowering.Lower(MI, TmpInst);
1343
1344   // Stackmap shadows cannot include branch targets, so we can count the bytes
1345   // in a call towards the shadow, but must ensure that the no thread returns
1346   // in to the stackmap shadow.  The only way to achieve this is if the call
1347   // is at the end of the shadow.
1348   if (MI->isCall()) {
1349     // Count then size of the call towards the shadow
1350     SMShadowTracker.count(TmpInst, getSubtargetInfo());
1351     // Then flush the shadow so that we fill with nops before the call, not
1352     // after it.
1353     SMShadowTracker.emitShadowPadding(*OutStreamer, getSubtargetInfo());
1354     // Then emit the call
1355     OutStreamer->EmitInstruction(TmpInst, getSubtargetInfo());
1356     return;
1357   }
1358
1359   EmitAndCountInstruction(TmpInst);
1360 }