lib/Target/X86/X86RegisterInfo.cpp

   1 //===- X86RegisterInfo.cpp - X86 Register Information -----------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains the X86 implementation of the TargetRegisterInfo class.
  11 // This file is responsible for the frame pointer elimination optimization
  12 // on X86.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #include "X86.h"
  17 #include "X86RegisterInfo.h"
  18 #include "X86InstrBuilder.h"
  19 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
  20 #include "X86Subtarget.h"
  21 #include "X86TargetMachine.h"
  22 #include "llvm/Constants.h"
  23 #include "llvm/Function.h"
  24 #include "llvm/Type.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineLocation.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  33 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  37 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  38 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  39 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  40 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  41 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  42 using namespace llvm;
  43
  44 X86RegisterInfo::X86RegisterInfo(X86TargetMachine &tm,
  45                                  const TargetInstrInfo &tii)
  46   : X86GenRegisterInfo(tm.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit() ?
  47                          X86::ADJCALLSTACKDOWN64 :
  48                          X86::ADJCALLSTACKDOWN32,
  49                        tm.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit() ?
  50                          X86::ADJCALLSTACKUP64 :
  51                          X86::ADJCALLSTACKUP32),
  52     TM(tm), TII(tii) {
  53   // Cache some information.
  54   const X86Subtarget *Subtarget = &TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
  55   Is64Bit = Subtarget->is64Bit();
  56   IsWin64 = Subtarget->isTargetWin64();
  57   StackAlign = TM.getFrameInfo()->getStackAlignment();
  58
  59   if (Is64Bit) {
  60     SlotSize = 8;
  61     StackPtr = X86::RSP;
  62     FramePtr = X86::RBP;
  63   } else {
  64     SlotSize = 4;
  65     StackPtr = X86::ESP;
  66     FramePtr = X86::EBP;
  67   }
  68 }
  69
  70 /// getDwarfRegNum - This function maps LLVM register identifiers to the DWARF
  71 /// specific numbering, used in debug info and exception tables.
  72 int X86RegisterInfo::getDwarfRegNum(unsigned RegNo, bool isEH) const {
  73   const X86Subtarget *Subtarget = &TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
  74   unsigned Flavour = DWARFFlavour::X86_64;
  75
  76   if (!Subtarget->is64Bit()) {
  77     if (Subtarget->isTargetDarwin()) {
  78       if (isEH)
  79         Flavour = DWARFFlavour::X86_32_DarwinEH;
  80       else
  81         Flavour = DWARFFlavour::X86_32_Generic;
  82     } else if (Subtarget->isTargetCygMing()) {
  83       // Unsupported by now, just quick fallback
  84       Flavour = DWARFFlavour::X86_32_Generic;
  85     } else {
  86       Flavour = DWARFFlavour::X86_32_Generic;
  87     }
  88   }
  89
  90   return X86GenRegisterInfo::getDwarfRegNumFull(RegNo, Flavour);
  91 }
  92
  93 /// getX86RegNum - This function maps LLVM register identifiers to their X86
  94 /// specific numbering, which is used in various places encoding instructions.
  95 unsigned X86RegisterInfo::getX86RegNum(unsigned RegNo) {
  96   switch(RegNo) {
  97   case X86::RAX: case X86::EAX: case X86::AX: case X86::AL: return N86::EAX;
  98   case X86::RCX: case X86::ECX: case X86::CX: case X86::CL: return N86::ECX;
  99   case X86::RDX: case X86::EDX: case X86::DX: case X86::DL: return N86::EDX;
 100   case X86::RBX: case X86::EBX: case X86::BX: case X86::BL: return N86::EBX;
 101   case X86::RSP: case X86::ESP: case X86::SP: case X86::SPL: case X86::AH:
 102     return N86::ESP;
 103   case X86::RBP: case X86::EBP: case X86::BP: case X86::BPL: case X86::CH:
 104     return N86::EBP;
 105   case X86::RSI: case X86::ESI: case X86::SI: case X86::SIL: case X86::DH:
 106     return N86::ESI;
 107   case X86::RDI: case X86::EDI: case X86::DI: case X86::DIL: case X86::BH:
 108     return N86::EDI;
 109
 110   case X86::R8:  case X86::R8D:  case X86::R8W:  case X86::R8B:
 111     return N86::EAX;
 112   case X86::R9:  case X86::R9D:  case X86::R9W:  case X86::R9B:
 113     return N86::ECX;
 114   case X86::R10: case X86::R10D: case X86::R10W: case X86::R10B:
 115     return N86::EDX;
 116   case X86::R11: case X86::R11D: case X86::R11W: case X86::R11B:
 117     return N86::EBX;
 118   case X86::R12: case X86::R12D: case X86::R12W: case X86::R12B:
 119     return N86::ESP;
 120   case X86::R13: case X86::R13D: case X86::R13W: case X86::R13B:
 121     return N86::EBP;
 122   case X86::R14: case X86::R14D: case X86::R14W: case X86::R14B:
 123     return N86::ESI;
 124   case X86::R15: case X86::R15D: case X86::R15W: case X86::R15B:
 125     return N86::EDI;
 126
 127   case X86::ST0: case X86::ST1: case X86::ST2: case X86::ST3:
 128   case X86::ST4: case X86::ST5: case X86::ST6: case X86::ST7:
 129     return RegNo-X86::ST0;
 130
 131   case X86::XMM0: case X86::XMM8: case X86::MM0:
 132     return 0;
 133   case X86::XMM1: case X86::XMM9: case X86::MM1:
 134     return 1;
 135   case X86::XMM2: case X86::XMM10: case X86::MM2:
 136     return 2;
 137   case X86::XMM3: case X86::XMM11: case X86::MM3:
 138     return 3;
 139   case X86::XMM4: case X86::XMM12: case X86::MM4:
 140     return 4;
 141   case X86::XMM5: case X86::XMM13: case X86::MM5:
 142     return 5;
 143   case X86::XMM6: case X86::XMM14: case X86::MM6:
 144     return 6;
 145   case X86::XMM7: case X86::XMM15: case X86::MM7:
 146     return 7;
 147
 148   default:
 149     assert(isVirtualRegister(RegNo) && "Unknown physical register!");
 150     llvm_unreachable("Register allocator hasn't allocated reg correctly yet!");
 151     return 0;
 152   }
 153 }
 154
 155 const TargetRegisterClass *
 156 X86RegisterInfo::getMatchingSuperRegClass(const TargetRegisterClass *A,
 157                                           const TargetRegisterClass *B,
 158                                           unsigned SubIdx) const {
 159   switch (SubIdx) {
 160   default: return 0;
 161   case 1:
 162     // 8-bit
 163     if (B == &X86::GR8RegClass) {
 164       if (A->getSize() == 2 || A->getSize() == 4 || A->getSize() == 8)
 165         return A;
 166     } else if (B == &X86::GR8_ABCD_LRegClass || B == &X86::GR8_ABCD_HRegClass) {
 167       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
 168           A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
 169           A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
 170           A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
 171         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
 172       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_ABCDRegClass ||
 173                A == &X86::GR32_NOREXRegClass ||
 174                A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
 175         return &X86::GR32_ABCDRegClass;
 176       else if (A == &X86::GR16RegClass || A == &X86::GR16_ABCDRegClass ||
 177                A == &X86::GR16_NOREXRegClass)
 178         return &X86::GR16_ABCDRegClass;
 179     } else if (B == &X86::GR8_NOREXRegClass) {
 180       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
 181           A == &X86::GR64_NOSPRegClass || A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
 182         return &X86::GR64_NOREXRegClass;
 183       else if (A == &X86::GR64_ABCDRegClass)
 184         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
 185       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_NOREXRegClass ||
 186                A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
 187         return &X86::GR32_NOREXRegClass;
 188       else if (A == &X86::GR32_ABCDRegClass)
 189         return &X86::GR32_ABCDRegClass;
 190       else if (A == &X86::GR16RegClass || A == &X86::GR16_NOREXRegClass)
 191         return &X86::GR16_NOREXRegClass;
 192       else if (A == &X86::GR16_ABCDRegClass)
 193         return &X86::GR16_ABCDRegClass;
 194     }
 195     break;
 196   case 2:
 197     // 8-bit hi
 198     if (B == &X86::GR8_ABCD_HRegClass) {
 199       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
 200           A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
 201           A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
 202           A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
 203         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
 204       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_ABCDRegClass ||
 205                A == &X86::GR32_NOREXRegClass || A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
 206         return &X86::GR32_ABCDRegClass;
 207       else if (A == &X86::GR16RegClass || A == &X86::GR16_ABCDRegClass ||
 208                A == &X86::GR16_NOREXRegClass)
 209         return &X86::GR16_ABCDRegClass;
 210     }
 211     break;
 212   case 3:
 213     // 16-bit
 214     if (B == &X86::GR16RegClass) {
 215       if (A->getSize() == 4 || A->getSize() == 8)
 216         return A;
 217     } else if (B == &X86::GR16_ABCDRegClass) {
 218       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
 219           A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
 220           A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
 221           A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
 222         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
 223       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_ABCDRegClass ||
 224                A == &X86::GR32_NOREXRegClass || A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
 225         return &X86::GR32_ABCDRegClass;
 226     } else if (B == &X86::GR16_NOREXRegClass) {
 227       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
 228           A == &X86::GR64_NOSPRegClass || A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
 229         return &X86::GR64_NOREXRegClass;
 230       else if (A == &X86::GR64_ABCDRegClass)
 231         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
 232       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_NOREXRegClass ||
 233                A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
 234         return &X86::GR32_NOREXRegClass;
 235       else if (A == &X86::GR32_ABCDRegClass)
 236         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
 237     }
 238     break;
 239   case 4:
 240     // 32-bit
 241     if (B == &X86::GR32RegClass || B == &X86::GR32_NOSPRegClass) {
 242       if (A->getSize() == 8)
 243         return A;
 244     } else if (B == &X86::GR32_ABCDRegClass) {
 245       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
 246           A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
 247           A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
 248           A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
 249         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
 250     } else if (B == &X86::GR32_NOREXRegClass) {
 251       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
 252           A == &X86::GR64_NOSPRegClass || A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
 253         return &X86::GR64_NOREXRegClass;
 254       else if (A == &X86::GR64_ABCDRegClass)
 255         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
 256     }
 257     break;
 258   }
 259   return 0;
 260 }
 261
 262 const TargetRegisterClass *
 263 X86RegisterInfo::getPointerRegClass(unsigned Kind) const {
 264   switch (Kind) {
 265   default: llvm_unreachable("Unexpected Kind in getPointerRegClass!");
 266   case 0: // Normal GPRs.
 267     if (TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit())
 268       return &X86::GR64RegClass;
 269     return &X86::GR32RegClass;
 270   case 1: // Normal GRPs except the stack pointer (for encoding reasons).
 271     if (TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit())
 272       return &X86::GR64_NOSPRegClass;
 273     return &X86::GR32_NOSPRegClass;
 274   }
 275 }
 276
 277 const TargetRegisterClass *
 278 X86RegisterInfo::getCrossCopyRegClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
 279   if (RC == &X86::CCRRegClass) {
 280     if (Is64Bit)
 281       return &X86::GR64RegClass;
 282     else
 283       return &X86::GR32RegClass;
 284   }
 285   return NULL;
 286 }
 287
 288 const unsigned *
 289 X86RegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
 290   bool callsEHReturn = false;
 291
 292   if (MF) {
 293     const MachineFrameInfo *MFI = MF->getFrameInfo();
 294     const MachineModuleInfo *MMI = MFI->getMachineModuleInfo();
 295     callsEHReturn = (MMI ? MMI->callsEHReturn() : false);
 296   }
 297
 298   static const unsigned CalleeSavedRegs32Bit[] = {
 299     X86::ESI, X86::EDI, X86::EBX, X86::EBP,  0
 300   };
 301
 302   static const unsigned CalleeSavedRegs32EHRet[] = {
 303     X86::EAX, X86::EDX, X86::ESI, X86::EDI, X86::EBX, X86::EBP,  0
 304   };
 305
 306   static const unsigned CalleeSavedRegs64Bit[] = {
 307     X86::RBX, X86::R12, X86::R13, X86::R14, X86::R15, X86::RBP, 0
 308   };
 309
 310   static const unsigned CalleeSavedRegs64EHRet[] = {
 311     X86::RAX, X86::RDX, X86::RBX, X86::R12,
 312     X86::R13, X86::R14, X86::R15, X86::RBP, 0
 313   };
 314
 315   static const unsigned CalleeSavedRegsWin64[] = {
 316     X86::RBX,   X86::RBP,   X86::RDI,   X86::RSI,
 317     X86::R12,   X86::R13,   X86::R14,   X86::R15,
 318     X86::XMM6,  X86::XMM7,  X86::XMM8,  X86::XMM9,
 319     X86::XMM10, X86::XMM11, X86::XMM12, X86::XMM13,
 320     X86::XMM14, X86::XMM15, 0
 321   };
 322
 323   if (Is64Bit) {
 324     if (IsWin64)
 325       return CalleeSavedRegsWin64;
 326     else
 327       return (callsEHReturn ? CalleeSavedRegs64EHRet : CalleeSavedRegs64Bit);
 328   } else {
 329     return (callsEHReturn ? CalleeSavedRegs32EHRet : CalleeSavedRegs32Bit);
 330   }
 331 }
 332
 333 const TargetRegisterClass* const*
 334 X86RegisterInfo::getCalleeSavedRegClasses(const MachineFunction *MF) const {
 335   bool callsEHReturn = false;
 336
 337   if (MF) {
 338     const MachineFrameInfo *MFI = MF->getFrameInfo();
 339     const MachineModuleInfo *MMI = MFI->getMachineModuleInfo();
 340     callsEHReturn = (MMI ? MMI->callsEHReturn() : false);
 341   }
 342
 343   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses32Bit[] = {
 344     &X86::GR32RegClass, &X86::GR32RegClass,
 345     &X86::GR32RegClass, &X86::GR32RegClass,  0
 346   };
 347   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses32EHRet[] = {
 348     &X86::GR32RegClass, &X86::GR32RegClass,
 349     &X86::GR32RegClass, &X86::GR32RegClass,
 350     &X86::GR32RegClass, &X86::GR32RegClass,  0
 351   };
 352   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses64Bit[] = {
 353     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass,
 354     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass,
 355     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass, 0
 356   };
 357   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses64EHRet[] = {
 358     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass,
 359     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass,
 360     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass,
 361     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass, 0
 362   };
 363   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClassesWin64[] = {
 364     &X86::GR64RegClass,  &X86::GR64RegClass,
 365     &X86::GR64RegClass,  &X86::GR64RegClass,
 366     &X86::GR64RegClass,  &X86::GR64RegClass,
 367     &X86::GR64RegClass,  &X86::GR64RegClass,
 368     &X86::VR128RegClass, &X86::VR128RegClass,
 369     &X86::VR128RegClass, &X86::VR128RegClass,
 370     &X86::VR128RegClass, &X86::VR128RegClass,
 371     &X86::VR128RegClass, &X86::VR128RegClass,
 372     &X86::VR128RegClass, &X86::VR128RegClass, 0
 373   };
 374
 375   if (Is64Bit) {
 376     if (IsWin64)
 377       return CalleeSavedRegClassesWin64;
 378     else
 379       return (callsEHReturn ?
 380               CalleeSavedRegClasses64EHRet : CalleeSavedRegClasses64Bit);
 381   } else {
 382     return (callsEHReturn ?
 383             CalleeSavedRegClasses32EHRet : CalleeSavedRegClasses32Bit);
 384   }
 385 }
 386
 387 BitVector X86RegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
 388   BitVector Reserved(getNumRegs());
 389   // Set the stack-pointer register and its aliases as reserved.
 390   Reserved.set(X86::RSP);
 391   Reserved.set(X86::ESP);
 392   Reserved.set(X86::SP);
 393   Reserved.set(X86::SPL);
 394
 395   // Set the instruction pointer register and its aliases as reserved.
 396   Reserved.set(X86::RIP);
 397   Reserved.set(X86::EIP);
 398   Reserved.set(X86::IP);
 399
 400   // Set the frame-pointer register and its aliases as reserved if needed.
 401   if (hasFP(MF)) {
 402     Reserved.set(X86::RBP);
 403     Reserved.set(X86::EBP);
 404     Reserved.set(X86::BP);
 405     Reserved.set(X86::BPL);
 406   }
 407
 408   // Mark the x87 stack registers as reserved, since they don't behave normally
 409   // with respect to liveness. We don't fully model the effects of x87 stack
 410   // pushes and pops after stackification.
 411   Reserved.set(X86::ST0);
 412   Reserved.set(X86::ST1);
 413   Reserved.set(X86::ST2);
 414   Reserved.set(X86::ST3);
 415   Reserved.set(X86::ST4);
 416   Reserved.set(X86::ST5);
 417   Reserved.set(X86::ST6);
 418   Reserved.set(X86::ST7);
 419   return Reserved;
 420 }
 421
 422 //===----------------------------------------------------------------------===//
 423 // Stack Frame Processing methods
 424 //===----------------------------------------------------------------------===//
 425
 426 /// hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 427 /// pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas
 428 /// or if frame pointer elimination is disabled.
 429 bool X86RegisterInfo::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
 430   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 431   const MachineModuleInfo *MMI = MFI->getMachineModuleInfo();
 432
 433   return (NoFramePointerElim ||
 434           needsStackRealignment(MF) ||
 435           MFI->hasVarSizedObjects() ||
 436           MFI->isFrameAddressTaken() ||
 437           MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getForceFramePointer() ||
 438           (MMI && MMI->callsUnwindInit()));
 439 }
 440
 441 bool X86RegisterInfo::canRealignStack(const MachineFunction &MF) const {
 442   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 443   return (RealignStack &&
 444           !MFI->hasVarSizedObjects());
 445 }
 446
 447 bool X86RegisterInfo::needsStackRealignment(const MachineFunction &MF) const {
 448   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 449   bool requiresRealignment =
 450     RealignStack && (MFI->getMaxAlignment() > StackAlign);
 451
 452   // FIXME: Currently we don't support stack realignment for functions with
 453   //        variable-sized allocas.
 454   // FIXME: Temporary disable the error - it seems to be too conservative.
 455   if (0 && requiresRealignment && MFI->hasVarSizedObjects())
 456     llvm_report_error(
 457       "Stack realignment in presense of dynamic allocas is not supported");
 458
 459   return (requiresRealignment && !MFI->hasVarSizedObjects());
 460 }
 461
 462 bool X86RegisterInfo::hasReservedCallFrame(MachineFunction &MF) const {
 463   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
 464 }
 465
 466 bool X86RegisterInfo::hasReservedSpillSlot(MachineFunction &MF, unsigned Reg,
 467                                            int &FrameIdx) const {
 468   if (Reg == FramePtr && hasFP(MF)) {
 469     FrameIdx = MF.getFrameInfo()->getObjectIndexBegin();
 470     return true;
 471   }
 472   return false;
 473 }
 474
 475 int
 476 X86RegisterInfo::getFrameIndexOffset(MachineFunction &MF, int FI) const {
 477   const TargetFrameInfo &TFI = *MF.getTarget().getFrameInfo();
 478   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 479   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) - TFI.getOffsetOfLocalArea();
 480   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
 481
 482   if (needsStackRealignment(MF)) {
 483     if (FI < 0) {
 484       // Skip the saved EBP.
 485       Offset += SlotSize;
 486     } else {
 487       unsigned Align = MFI->getObjectAlignment(FI);
 488       assert( (-(Offset + StackSize)) % Align == 0);
 489       Align = 0;
 490       return Offset + StackSize;
 491     }
 492     // FIXME: Support tail calls
 493   } else {
 494     if (!hasFP(MF))
 495       return Offset + StackSize;
 496
 497     // Skip the saved EBP.
 498     Offset += SlotSize;
 499
 500     // Skip the RETADDR move area
 501     X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
 502     int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
 503     if (TailCallReturnAddrDelta < 0)
 504       Offset -= TailCallReturnAddrDelta;
 505   }
 506
 507   return Offset;
 508 }
 509
 510 void X86RegisterInfo::
 511 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 512                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 513   if (!hasReservedCallFrame(MF)) {
 514     // If the stack pointer can be changed after prologue, turn the
 515     // adjcallstackup instruction into a 'sub ESP, <amt>' and the
 516     // adjcallstackdown instruction into 'add ESP, <amt>'
 517     // TODO: consider using push / pop instead of sub + store / add
 518     MachineInstr *Old = I;
 519     uint64_t Amount = Old->getOperand(0).getImm();
 520     if (Amount != 0) {
 521       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
 522       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
 523       // alignment boundary.
 524       Amount = (Amount + StackAlign - 1) / StackAlign * StackAlign;
 525
 526       MachineInstr *New = 0;
 527       if (Old->getOpcode() == getCallFrameSetupOpcode()) {
 528         New = BuildMI(MF, Old->getDebugLoc(),
 529                       TII.get(Is64Bit ? X86::SUB64ri32 : X86::SUB32ri),
 530                       StackPtr)
 531           .addReg(StackPtr)
 532           .addImm(Amount);
 533       } else {
 534         assert(Old->getOpcode() == getCallFrameDestroyOpcode());
 535
 536         // Factor out the amount the callee already popped.
 537         uint64_t CalleeAmt = Old->getOperand(1).getImm();
 538         Amount -= CalleeAmt;
 539
 540       if (Amount) {
 541           unsigned Opc = (Amount < 128) ?
 542             (Is64Bit ? X86::ADD64ri8 : X86::ADD32ri8) :
 543             (Is64Bit ? X86::ADD64ri32 : X86::ADD32ri);
 544           New = BuildMI(MF, Old->getDebugLoc(), TII.get(Opc), StackPtr)
 545             .addReg(StackPtr)
 546             .addImm(Amount);
 547         }
 548       }
 549
 550       if (New) {
 551         // The EFLAGS implicit def is dead.
 552         New->getOperand(3).setIsDead();
 553
 554         // Replace the pseudo instruction with a new instruction.
 555         MBB.insert(I, New);
 556       }
 557     }
 558   } else if (I->getOpcode() == getCallFrameDestroyOpcode()) {
 559     // If we are performing frame pointer elimination and if the callee pops
 560     // something off the stack pointer, add it back.  We do this until we have
 561     // more advanced stack pointer tracking ability.
 562     if (uint64_t CalleeAmt = I->getOperand(1).getImm()) {
 563       unsigned Opc = (CalleeAmt < 128) ?
 564         (Is64Bit ? X86::SUB64ri8 : X86::SUB32ri8) :
 565         (Is64Bit ? X86::SUB64ri32 : X86::SUB32ri);
 566       MachineInstr *Old = I;
 567       MachineInstr *New =
 568         BuildMI(MF, Old->getDebugLoc(), TII.get(Opc),
 569                 StackPtr)
 570           .addReg(StackPtr)
 571           .addImm(CalleeAmt);
 572
 573       // The EFLAGS implicit def is dead.
 574       New->getOperand(3).setIsDead();
 575       MBB.insert(I, New);
 576     }
 577   }
 578
 579   MBB.erase(I);
 580 }
 581
 582 unsigned
 583 X86RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
 584                                      int SPAdj, int *Value,
 585                                      RegScavenger *RS) const{
 586   assert(SPAdj == 0 && "Unexpected");
 587
 588   unsigned i = 0;
 589   MachineInstr &MI = *II;
 590   MachineFunction &MF = *MI.getParent()->getParent();
 591
 592   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
 593     ++i;
 594     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
 595   }
 596
 597   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
 598   unsigned BasePtr;
 599
 600   if (needsStackRealignment(MF))
 601     BasePtr = (FrameIndex < 0 ? FramePtr : StackPtr);
 602   else
 603     BasePtr = (hasFP(MF) ? FramePtr : StackPtr);
 604
 605   // This must be part of a four operand memory reference.  Replace the
 606   // FrameIndex with base register with EBP.  Add an offset to the offset.
 607   MI.getOperand(i).ChangeToRegister(BasePtr, false);
 608
 609   // Now add the frame object offset to the offset from EBP.
 610   if (MI.getOperand(i+3).isImm()) {
 611     // Offset is a 32-bit integer.
 612     int Offset = getFrameIndexOffset(MF, FrameIndex) +
 613       (int)(MI.getOperand(i + 3).getImm());
 614
 615     MI.getOperand(i + 3).ChangeToImmediate(Offset);
 616   } else {
 617     // Offset is symbolic. This is extremely rare.
 618     uint64_t Offset = getFrameIndexOffset(MF, FrameIndex) +
 619                       (uint64_t)MI.getOperand(i+3).getOffset();
 620     MI.getOperand(i+3).setOffset(Offset);
 621   }
 622   return 0;
 623 }
 624
 625 void
 626 X86RegisterInfo::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
 627                                                       RegScavenger *RS) const {
 628   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 629
 630   // Calculate and set max stack object alignment early, so we can decide
 631   // whether we will need stack realignment (and thus FP).
 632   MFI->calculateMaxStackAlignment();
 633
 634   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
 635   int32_t TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
 636
 637   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
 638     // create RETURNADDR area
 639     //   arg
 640     //   arg
 641     //   RETADDR
 642     //   { ...
 643     //     RETADDR area
 644     //     ...
 645     //   }
 646     //   [EBP]
 647     MFI->CreateFixedObject(-TailCallReturnAddrDelta,
 648                            (-1U*SlotSize)+TailCallReturnAddrDelta,
 649                            true, false);
 650   }
 651
 652   if (hasFP(MF)) {
 653     assert((TailCallReturnAddrDelta <= 0) &&
 654            "The Delta should always be zero or negative");
 655     const TargetFrameInfo &TFI = *MF.getTarget().getFrameInfo();
 656
 657     // Create a frame entry for the EBP register that must be saved.
 658     int FrameIdx = MFI->CreateFixedObject(SlotSize,
 659                                           -(int)SlotSize +
 660                                           TFI.getOffsetOfLocalArea() +
 661                                           TailCallReturnAddrDelta,
 662                                           true, false);
 663     assert(FrameIdx == MFI->getObjectIndexBegin() &&
 664            "Slot for EBP register must be last in order to be found!");
 665     FrameIdx = 0;
 666   }
 667 }
 668
 669 /// emitSPUpdate - Emit a series of instructions to increment / decrement the
 670 /// stack pointer by a constant value.
 671 static
 672 void emitSPUpdate(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 673                   unsigned StackPtr, int64_t NumBytes, bool Is64Bit,
 674                   const TargetInstrInfo &TII) {
 675   bool isSub = NumBytes < 0;
 676   uint64_t Offset = isSub ? -NumBytes : NumBytes;
 677   unsigned Opc = isSub
 678     ? ((Offset < 128) ?
 679        (Is64Bit ? X86::SUB64ri8 : X86::SUB32ri8) :
 680        (Is64Bit ? X86::SUB64ri32 : X86::SUB32ri))
 681     : ((Offset < 128) ?
 682        (Is64Bit ? X86::ADD64ri8 : X86::ADD32ri8) :
 683        (Is64Bit ? X86::ADD64ri32 : X86::ADD32ri));
 684   uint64_t Chunk = (1LL << 31) - 1;
 685   DebugLoc DL = findDebugLoc(MBBI, MBB);
 686
 687   while (Offset) {
 688     uint64_t ThisVal = (Offset > Chunk) ? Chunk : Offset;
 689     MachineInstr *MI =
 690       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
 691         .addReg(StackPtr)
 692         .addImm(ThisVal);
 693     MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
 694     Offset -= ThisVal;
 695   }
 696 }
 697
 698 /// mergeSPUpdatesUp - Merge two stack-manipulating instructions upper iterator.
 699 static
 700 void mergeSPUpdatesUp(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 701                       unsigned StackPtr, uint64_t *NumBytes = NULL) {
 702   if (MBBI == MBB.begin()) return;
 703
 704   MachineBasicBlock::iterator PI = prior(MBBI);
 705   unsigned Opc = PI->getOpcode();
 706   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
 707        Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8) &&
 708       PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
 709     if (NumBytes)
 710       *NumBytes += PI->getOperand(2).getImm();
 711     MBB.erase(PI);
 712   } else if ((Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
 713               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) &&
 714              PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
 715     if (NumBytes)
 716       *NumBytes -= PI->getOperand(2).getImm();
 717     MBB.erase(PI);
 718   }
 719 }
 720
 721 /// mergeSPUpdatesUp - Merge two stack-manipulating instructions lower iterator.
 722 static
 723 void mergeSPUpdatesDown(MachineBasicBlock &MBB,
 724                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 725                         unsigned StackPtr, uint64_t *NumBytes = NULL) {
 726   // FIXME: THIS ISN'T RUN!!!
 727   return;
 728
 729   if (MBBI == MBB.end()) return;
 730
 731   MachineBasicBlock::iterator NI = llvm::next(MBBI);
 732   if (NI == MBB.end()) return;
 733
 734   unsigned Opc = NI->getOpcode();
 735   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
 736        Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8) &&
 737       NI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
 738     if (NumBytes)
 739       *NumBytes -= NI->getOperand(2).getImm();
 740     MBB.erase(NI);
 741     MBBI = NI;
 742   } else if ((Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
 743               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) &&
 744              NI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
 745     if (NumBytes)
 746       *NumBytes += NI->getOperand(2).getImm();
 747     MBB.erase(NI);
 748     MBBI = NI;
 749   }
 750 }
 751
 752 /// mergeSPUpdates - Checks the instruction before/after the passed
 753 /// instruction. If it is an ADD/SUB instruction it is deleted argument and the
 754 /// stack adjustment is returned as a positive value for ADD and a negative for
 755 /// SUB.
 756 static int mergeSPUpdates(MachineBasicBlock &MBB,
 757                            MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 758                            unsigned StackPtr,
 759                            bool doMergeWithPrevious) {
 760   if ((doMergeWithPrevious && MBBI == MBB.begin()) ||
 761       (!doMergeWithPrevious && MBBI == MBB.end()))
 762     return 0;
 763
 764   MachineBasicBlock::iterator PI = doMergeWithPrevious ? prior(MBBI) : MBBI;
 765   MachineBasicBlock::iterator NI = doMergeWithPrevious ? 0 : llvm::next(MBBI);
 766   unsigned Opc = PI->getOpcode();
 767   int Offset = 0;
 768
 769   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
 770        Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8) &&
 771       PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr){
 772     Offset += PI->getOperand(2).getImm();
 773     MBB.erase(PI);
 774     if (!doMergeWithPrevious) MBBI = NI;
 775   } else if ((Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
 776               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) &&
 777              PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
 778     Offset -= PI->getOperand(2).getImm();
 779     MBB.erase(PI);
 780     if (!doMergeWithPrevious) MBBI = NI;
 781   }
 782
 783   return Offset;
 784 }
 785
 786 void X86RegisterInfo::emitCalleeSavedFrameMoves(MachineFunction &MF,
 787                                                 unsigned LabelId,
 788                                                 unsigned FramePtr) const {
 789   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 790   MachineModuleInfo *MMI = MFI->getMachineModuleInfo();
 791   if (!MMI) return;
 792
 793   // Add callee saved registers to move list.
 794   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
 795   if (CSI.empty()) return;
 796
 797   std::vector<MachineMove> &Moves = MMI->getFrameMoves();
 798   const TargetData *TD = MF.getTarget().getTargetData();
 799   bool HasFP = hasFP(MF);
 800
 801   // Calculate amount of bytes used for return address storing.
 802   int stackGrowth =
 803     (MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackGrowthDirection() ==
 804      TargetFrameInfo::StackGrowsUp ?
 805      TD->getPointerSize() : -TD->getPointerSize());
 806
 807   // FIXME: This is dirty hack. The code itself is pretty mess right now.
 808   // It should be rewritten from scratch and generalized sometimes.
 809
 810   // Determine maximum offset (minumum due to stack growth).
 811   int64_t MaxOffset = 0;
 812   for (std::vector<CalleeSavedInfo>::const_iterator
 813          I = CSI.begin(), E = CSI.end(); I != E; ++I)
 814     MaxOffset = std::min(MaxOffset,
 815                          MFI->getObjectOffset(I->getFrameIdx()));
 816
 817   // Calculate offsets.
 818   int64_t saveAreaOffset = (HasFP ? 3 : 2) * stackGrowth;
 819   for (std::vector<CalleeSavedInfo>::const_iterator
 820          I = CSI.begin(), E = CSI.end(); I != E; ++I) {
 821     int64_t Offset = MFI->getObjectOffset(I->getFrameIdx());
 822     unsigned Reg = I->getReg();
 823     Offset = MaxOffset - Offset + saveAreaOffset;
 824
 825     // Don't output a new machine move if we're re-saving the frame
 826     // pointer. This happens when the PrologEpilogInserter has inserted an extra
 827     // "PUSH" of the frame pointer -- the "emitPrologue" method automatically
 828     // generates one when frame pointers are used. If we generate a "machine
 829     // move" for this extra "PUSH", the linker will lose track of the fact that
 830     // the frame pointer should have the value of the first "PUSH" when it's
 831     // trying to unwind.
 832     //
 833     // FIXME: This looks inelegant. It's possibly correct, but it's covering up
 834     //        another bug. I.e., one where we generate a prolog like this:
 835     //
 836     //          pushl  %ebp
 837     //          movl   %esp, %ebp
 838     //          pushl  %ebp
 839     //          pushl  %esi
 840     //           ...
 841     //
 842     //        The immediate re-push of EBP is unnecessary. At the least, it's an
 843     //        optimization bug. EBP can be used as a scratch register in certain
 844     //        cases, but probably not when we have a frame pointer.
 845     if (HasFP && FramePtr == Reg)
 846       continue;
 847
 848     MachineLocation CSDst(MachineLocation::VirtualFP, Offset);
 849     MachineLocation CSSrc(Reg);
 850     Moves.push_back(MachineMove(LabelId, CSDst, CSSrc));
 851   }
 852 }
 853
 854 /// emitPrologue - Push callee-saved registers onto the stack, which
 855 /// automatically adjust the stack pointer. Adjust the stack pointer to allocate
 856 /// space for local variables. Also emit labels used by the exception handler to
 857 /// generate the exception handling frames.
 858 void X86RegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
 859   MachineBasicBlock &MBB = MF.front(); // Prologue goes in entry BB.
 860   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
 861   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 862   const Function *Fn = MF.getFunction();
 863   const X86Subtarget *Subtarget = &MF.getTarget().getSubtarget<X86Subtarget>();
 864   MachineModuleInfo *MMI = MFI->getMachineModuleInfo();
 865   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
 866   bool needsFrameMoves = (MMI && MMI->hasDebugInfo()) ||
 867                           !Fn->doesNotThrow() || UnwindTablesMandatory;
 868   uint64_t MaxAlign  = MFI->getMaxAlignment(); // Desired stack alignment.
 869   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();    // Number of bytes to allocate.
 870   bool HasFP = hasFP(MF);
 871   DebugLoc DL;
 872
 873   // Add RETADDR move area to callee saved frame size.
 874   int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
 875   if (TailCallReturnAddrDelta < 0)
 876     X86FI->setCalleeSavedFrameSize(
 877       X86FI->getCalleeSavedFrameSize() - TailCallReturnAddrDelta);
 878
 879   // If this is x86-64 and the Red Zone is not disabled, if we are a leaf
 880   // function, and use up to 128 bytes of stack space, don't have a frame
 881   // pointer, calls, or dynamic alloca then we do not need to adjust the
 882   // stack pointer (we fit in the Red Zone).
 883   if (Is64Bit && !Fn->hasFnAttr(Attribute::NoRedZone) &&
 884       !needsStackRealignment(MF) &&
 885       !MFI->hasVarSizedObjects() &&                // No dynamic alloca.
 886       !MFI->hasCalls() &&                          // No calls.
 887       !Subtarget->isTargetWin64()) {               // Win64 has no Red Zone
 888     uint64_t MinSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
 889     if (HasFP) MinSize += SlotSize;
 890     StackSize = std::max(MinSize, StackSize > 128 ? StackSize - 128 : 0);
 891     MFI->setStackSize(StackSize);
 892   } else if (Subtarget->isTargetWin64()) {
 893     // We need to always allocate 32 bytes as register spill area.
 894     // FIXME: We might reuse these 32 bytes for leaf functions.
 895     StackSize += 32;
 896     MFI->setStackSize(StackSize);
 897   }
 898
 899   // Insert stack pointer adjustment for later moving of return addr.  Only
 900   // applies to tail call optimized functions where the callee argument stack
 901   // size is bigger than the callers.
 902   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
 903     MachineInstr *MI =
 904       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit? X86::SUB64ri32 : X86::SUB32ri),
 905               StackPtr)
 906         .addReg(StackPtr)
 907         .addImm(-TailCallReturnAddrDelta);
 908     MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
 909   }
 910
 911   // Mapping for machine moves:
 912   //
 913   //   DST: VirtualFP AND
 914   //        SRC: VirtualFP              => DW_CFA_def_cfa_offset
 915   //        ELSE                        => DW_CFA_def_cfa
 916   //
 917   //   SRC: VirtualFP AND
 918   //        DST: Register               => DW_CFA_def_cfa_register
 919   //
 920   //   ELSE
 921   //        OFFSET < 0                  => DW_CFA_offset_extended_sf
 922   //        REG < 64                    => DW_CFA_offset + Reg
 923   //        ELSE                        => DW_CFA_offset_extended
 924
 925   std::vector<MachineMove> &Moves = MMI->getFrameMoves();
 926   const TargetData *TD = MF.getTarget().getTargetData();
 927   uint64_t NumBytes = 0;
 928   int stackGrowth =
 929     (MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackGrowthDirection() ==
 930      TargetFrameInfo::StackGrowsUp ?
 931        TD->getPointerSize() : -TD->getPointerSize());
 932
 933   if (HasFP) {
 934     // Calculate required stack adjustment.
 935     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
 936     if (needsStackRealignment(MF))
 937       FrameSize = (FrameSize + MaxAlign - 1) / MaxAlign * MaxAlign;
 938
 939     NumBytes = FrameSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
 940
 941     // Get the offset of the stack slot for the EBP register, which is
 942     // guaranteed to be the last slot by processFunctionBeforeFrameFinalized.
 943     // Update the frame offset adjustment.
 944     MFI->setOffsetAdjustment(-NumBytes);
 945
 946     // Save EBP/RBP into the appropriate stack slot.
 947     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r))
 948       .addReg(FramePtr, RegState::Kill);
 949
 950     if (needsFrameMoves) {
 951       // Mark the place where EBP/RBP was saved.
 952       unsigned FrameLabelId = MMI->NextLabelID();
 953       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::DBG_LABEL)).addImm(FrameLabelId);
 954
 955       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
 956       if (StackSize) {
 957         MachineLocation SPDst(MachineLocation::VirtualFP);
 958         MachineLocation SPSrc(MachineLocation::VirtualFP, 2 * stackGrowth);
 959         Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, SPDst, SPSrc));
 960       } else {
 961         // FIXME: Verify & implement for FP
 962         MachineLocation SPDst(StackPtr);
 963         MachineLocation SPSrc(StackPtr, stackGrowth);
 964         Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, SPDst, SPSrc));
 965       }
 966
 967       // Change the rule for the FramePtr to be an "offset" rule.
 968       MachineLocation FPDst(MachineLocation::VirtualFP,
 969                             2 * stackGrowth);
 970       MachineLocation FPSrc(FramePtr);
 971       Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, FPDst, FPSrc));
 972     }
 973
 974     // Update EBP with the new base value...
 975     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
 976             TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr), FramePtr)
 977         .addReg(StackPtr);
 978
 979     if (needsFrameMoves) {
 980       // Mark effective beginning of when frame pointer becomes valid.
 981       unsigned FrameLabelId = MMI->NextLabelID();
 982       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::DBG_LABEL)).addImm(FrameLabelId);
 983
 984       // Define the current CFA to use the EBP/RBP register.
 985       MachineLocation FPDst(FramePtr);
 986       MachineLocation FPSrc(MachineLocation::VirtualFP);
 987       Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, FPDst, FPSrc));
 988     }
 989
 990     // Mark the FramePtr as live-in in every block except the entry.
 991     for (MachineFunction::iterator I = llvm::next(MF.begin()), E = MF.end();
 992          I != E; ++I)
 993       I->addLiveIn(FramePtr);
 994
 995     // Realign stack
 996     if (needsStackRealignment(MF)) {
 997       MachineInstr *MI =
 998         BuildMI(MBB, MBBI, DL,
 999                 TII.get(Is64Bit ? X86::AND64ri32 : X86::AND32ri),
1000                 StackPtr).addReg(StackPtr).addImm(-MaxAlign);
1001
1002       // The EFLAGS implicit def is dead.
1003       MI->getOperand(3).setIsDead();
1004     }
1005   } else {
1006     NumBytes = StackSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1007   }
1008
1009   // Skip the callee-saved push instructions.
1010   bool PushedRegs = false;
1011   int StackOffset = 2 * stackGrowth;
1012
1013   while (MBBI != MBB.end() &&
1014          (MBBI->getOpcode() == X86::PUSH32r ||
1015           MBBI->getOpcode() == X86::PUSH64r)) {
1016     PushedRegs = true;
1017     ++MBBI;
1018
1019     if (!HasFP && needsFrameMoves) {
1020       // Mark callee-saved push instruction.
1021       unsigned LabelId = MMI->NextLabelID();
1022       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::DBG_LABEL)).addImm(LabelId);
1023
1024       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1025       unsigned Ptr = StackSize ?
1026         MachineLocation::VirtualFP : StackPtr;
1027       MachineLocation SPDst(Ptr);
1028       MachineLocation SPSrc(Ptr, StackOffset);
1029       Moves.push_back(MachineMove(LabelId, SPDst, SPSrc));
1030       StackOffset += stackGrowth;
1031     }
1032   }
1033
1034   DL = findDebugLoc(MBBI, MBB);
1035
1036   // Adjust stack pointer: ESP -= numbytes.
1037   if (NumBytes >= 4096 && Subtarget->isTargetCygMing()) {
1038     // Check, whether EAX is livein for this function.
1039     bool isEAXAlive = false;
1040     for (MachineRegisterInfo::livein_iterator
1041            II = MF.getRegInfo().livein_begin(),
1042            EE = MF.getRegInfo().livein_end(); (II != EE) && !isEAXAlive; ++II) {
1043       unsigned Reg = II->first;
1044       isEAXAlive = (Reg == X86::EAX || Reg == X86::AX ||
1045                     Reg == X86::AH || Reg == X86::AL);
1046     }
1047
1048     // Function prologue calls _alloca to probe the stack when allocating more
1049     // than 4k bytes in one go. Touching the stack at 4K increments is necessary
1050     // to ensure that the guard pages used by the OS virtual memory manager are
1051     // allocated in correct sequence.
1052     if (!isEAXAlive) {
1053       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
1054         .addImm(NumBytes);
1055       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
1056         .addExternalSymbol("_alloca");
1057     } else {
1058       // Save EAX
1059       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PUSH32r))
1060         .addReg(X86::EAX, RegState::Kill);
1061
1062       // Allocate NumBytes-4 bytes on stack. We'll also use 4 already
1063       // allocated bytes for EAX.
1064       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
1065         .addImm(NumBytes - 4);
1066       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
1067         .addExternalSymbol("_alloca");
1068
1069       // Restore EAX
1070       MachineInstr *MI = addRegOffset(BuildMI(MF, DL, TII.get(X86::MOV32rm),
1071                                               X86::EAX),
1072                                       StackPtr, false, NumBytes - 4);
1073       MBB.insert(MBBI, MI);
1074     }
1075   } else if (NumBytes) {
1076     // If there is an SUB32ri of ESP immediately before this instruction, merge
1077     // the two. This can be the case when tail call elimination is enabled and
1078     // the callee has more arguments then the caller.
1079     NumBytes -= mergeSPUpdates(MBB, MBBI, StackPtr, true);
1080
1081     // If there is an ADD32ri or SUB32ri of ESP immediately after this
1082     // instruction, merge the two instructions.
1083     mergeSPUpdatesDown(MBB, MBBI, StackPtr, &NumBytes);
1084
1085     if (NumBytes)
1086       emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, -(int64_t)NumBytes, Is64Bit, TII);
1087   }
1088
1089   if ((NumBytes || PushedRegs) && needsFrameMoves) {
1090     // Mark end of stack pointer adjustment.
1091     unsigned LabelId = MMI->NextLabelID();
1092     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::DBG_LABEL)).addImm(LabelId);
1093
1094     if (!HasFP && NumBytes) {
1095       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1096       if (StackSize) {
1097         MachineLocation SPDst(MachineLocation::VirtualFP);
1098         MachineLocation SPSrc(MachineLocation::VirtualFP,
1099                               -StackSize + stackGrowth);
1100         Moves.push_back(MachineMove(LabelId, SPDst, SPSrc));
1101       } else {
1102         // FIXME: Verify & implement for FP
1103         MachineLocation SPDst(StackPtr);
1104         MachineLocation SPSrc(StackPtr, stackGrowth);
1105         Moves.push_back(MachineMove(LabelId, SPDst, SPSrc));
1106       }
1107     }
1108
1109     // Emit DWARF info specifying the offsets of the callee-saved registers.
1110     if (PushedRegs)
1111       emitCalleeSavedFrameMoves(MF, LabelId, HasFP ? FramePtr : StackPtr);
1112   }
1113 }
1114
1115 void X86RegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
1116                                    MachineBasicBlock &MBB) const {
1117   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1118   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1119   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
1120   unsigned RetOpcode = MBBI->getOpcode();
1121   DebugLoc DL = MBBI->getDebugLoc();
1122
1123   switch (RetOpcode) {
1124   default:
1125     llvm_unreachable("Can only insert epilog into returning blocks");
1126   case X86::RET:
1127   case X86::RETI:
1128   case X86::TCRETURNdi:
1129   case X86::TCRETURNri:
1130   case X86::TCRETURNri64:
1131   case X86::TCRETURNdi64:
1132   case X86::EH_RETURN:
1133   case X86::EH_RETURN64:
1134   case X86::TAILJMPd:
1135   case X86::TAILJMPr:
1136   case X86::TAILJMPm:
1137     break;  // These are ok
1138   }
1139
1140   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo.
1141   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1142   uint64_t MaxAlign  = MFI->getMaxAlignment();
1143   unsigned CSSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1144   uint64_t NumBytes = 0;
1145
1146   if (hasFP(MF)) {
1147     // Calculate required stack adjustment.
1148     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1149     if (needsStackRealignment(MF))
1150       FrameSize = (FrameSize + MaxAlign - 1)/MaxAlign*MaxAlign;
1151
1152     NumBytes = FrameSize - CSSize;
1153
1154     // Pop EBP.
1155     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1156             TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r), FramePtr);
1157   } else {
1158     NumBytes = StackSize - CSSize;
1159   }
1160
1161   // Skip the callee-saved pop instructions.
1162   MachineBasicBlock::iterator LastCSPop = MBBI;
1163   while (MBBI != MBB.begin()) {
1164     MachineBasicBlock::iterator PI = prior(MBBI);
1165     unsigned Opc = PI->getOpcode();
1166
1167     if (Opc != X86::POP32r && Opc != X86::POP64r &&
1168         !PI->getDesc().isTerminator())
1169       break;
1170
1171     --MBBI;
1172   }
1173
1174   DL = MBBI->getDebugLoc();
1175
1176   // If there is an ADD32ri or SUB32ri of ESP immediately before this
1177   // instruction, merge the two instructions.
1178   if (NumBytes || MFI->hasVarSizedObjects())
1179     mergeSPUpdatesUp(MBB, MBBI, StackPtr, &NumBytes);
1180
1181   // If dynamic alloca is used, then reset esp to point to the last callee-saved
1182   // slot before popping them off! Same applies for the case, when stack was
1183   // realigned.
1184   if (needsStackRealignment(MF)) {
1185     // We cannot use LEA here, because stack pointer was realigned. We need to
1186     // deallocate local frame back.
1187     if (CSSize) {
1188       emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, NumBytes, Is64Bit, TII);
1189       MBBI = prior(LastCSPop);
1190     }
1191
1192     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1193             TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr),
1194             StackPtr).addReg(FramePtr);
1195   } else if (MFI->hasVarSizedObjects()) {
1196     if (CSSize) {
1197       unsigned Opc = Is64Bit ? X86::LEA64r : X86::LEA32r;
1198       MachineInstr *MI =
1199         addLeaRegOffset(BuildMI(MF, DL, TII.get(Opc), StackPtr),
1200                         FramePtr, false, -CSSize);
1201       MBB.insert(MBBI, MI);
1202     } else {
1203       BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1204               TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr), StackPtr)
1205         .addReg(FramePtr);
1206     }
1207   } else if (NumBytes) {
1208     // Adjust stack pointer back: ESP += numbytes.
1209     emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, NumBytes, Is64Bit, TII);
1210   }
1211
1212   // We're returning from function via eh_return.
1213   if (RetOpcode == X86::EH_RETURN || RetOpcode == X86::EH_RETURN64) {
1214     MBBI = prior(MBB.end());
1215     MachineOperand &DestAddr  = MBBI->getOperand(0);
1216     assert(DestAddr.isReg() && "Offset should be in register!");
1217     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1218             TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr),
1219             StackPtr).addReg(DestAddr.getReg());
1220   } else if (RetOpcode == X86::TCRETURNri || RetOpcode == X86::TCRETURNdi ||
1221              RetOpcode== X86::TCRETURNri64 || RetOpcode == X86::TCRETURNdi64) {
1222     // Tail call return: adjust the stack pointer and jump to callee.
1223     MBBI = prior(MBB.end());
1224     MachineOperand &JumpTarget = MBBI->getOperand(0);
1225     MachineOperand &StackAdjust = MBBI->getOperand(1);
1226     assert(StackAdjust.isImm() && "Expecting immediate value.");
1227
1228     // Adjust stack pointer.
1229     int StackAdj = StackAdjust.getImm();
1230     int MaxTCDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1231     int Offset = 0;
1232     assert(MaxTCDelta <= 0 && "MaxTCDelta should never be positive");
1233
1234     // Incoporate the retaddr area.
1235     Offset = StackAdj-MaxTCDelta;
1236     assert(Offset >= 0 && "Offset should never be negative");
1237
1238     if (Offset) {
1239       // Check for possible merge with preceeding ADD instruction.
1240       Offset += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, StackPtr, true);
1241       emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, Offset, Is64Bit, TII);
1242     }
1243
1244     // Jump to label or value in register.
1245     if (RetOpcode == X86::TCRETURNdi|| RetOpcode == X86::TCRETURNdi64)
1246       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::TAILJMPd)).
1247         addGlobalAddress(JumpTarget.getGlobal(), JumpTarget.getOffset());
1248     else if (RetOpcode== X86::TCRETURNri64)
1249       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::TAILJMPr64), JumpTarget.getReg());
1250     else
1251       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::TAILJMPr), JumpTarget.getReg());
1252
1253     // Delete the pseudo instruction TCRETURN.
1254     MBB.erase(MBBI);
1255   } else if ((RetOpcode == X86::RET || RetOpcode == X86::RETI) &&
1256              (X86FI->getTCReturnAddrDelta() < 0)) {
1257     // Add the return addr area delta back since we are not tail calling.
1258     int delta = -1*X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1259     MBBI = prior(MBB.end());
1260
1261     // Check for possible merge with preceeding ADD instruction.
1262     delta += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, StackPtr, true);
1263     emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, delta, Is64Bit, TII);
1264   }
1265 }
1266
1267 unsigned X86RegisterInfo::getRARegister() const {
1268   return Is64Bit ? X86::RIP     // Should have dwarf #16.
1269                  : X86::EIP;    // Should have dwarf #8.
1270 }
1271
1272 unsigned X86RegisterInfo::getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const {
1273   return hasFP(MF) ? FramePtr : StackPtr;
1274 }
1275
1276 void
1277 X86RegisterInfo::getInitialFrameState(std::vector<MachineMove> &Moves) const {
1278   // Calculate amount of bytes used for return address storing
1279   int stackGrowth = (Is64Bit ? -8 : -4);
1280
1281   // Initial state of the frame pointer is esp+4.
1282   MachineLocation Dst(MachineLocation::VirtualFP);
1283   MachineLocation Src(StackPtr, stackGrowth);
1284   Moves.push_back(MachineMove(0, Dst, Src));
1285
1286   // Add return address to move list
1287   MachineLocation CSDst(StackPtr, stackGrowth);
1288   MachineLocation CSSrc(getRARegister());
1289   Moves.push_back(MachineMove(0, CSDst, CSSrc));
1290 }
1291
1292 unsigned X86RegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
1293   llvm_unreachable("What is the exception register");
1294   return 0;
1295 }
1296
1297 unsigned X86RegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
1298   llvm_unreachable("What is the exception handler register");
1299   return 0;
1300 }
1301
1302 namespace llvm {
1303 unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, EVT VT, bool High) {
1304   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
1305   default: return Reg;
1306   case MVT::i8:
1307     if (High) {
1308       switch (Reg) {
1309       default: return 0;
1310       case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1311         return X86::AH;
1312       case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1313         return X86::DH;
1314       case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1315         return X86::CH;
1316       case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1317         return X86::BH;
1318       }
1319     } else {
1320       switch (Reg) {
1321       default: return 0;
1322       case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1323         return X86::AL;
1324       case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1325         return X86::DL;
1326       case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1327         return X86::CL;
1328       case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1329         return X86::BL;
1330       case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
1331         return X86::SIL;
1332       case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
1333         return X86::DIL;
1334       case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
1335         return X86::BPL;
1336       case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
1337         return X86::SPL;
1338       case X86::R8B: case X86::R8W: case X86::R8D: case X86::R8:
1339         return X86::R8B;
1340       case X86::R9B: case X86::R9W: case X86::R9D: case X86::R9:
1341         return X86::R9B;
1342       case X86::R10B: case X86::R10W: case X86::R10D: case X86::R10:
1343         return X86::R10B;
1344       case X86::R11B: case X86::R11W: case X86::R11D: case X86::R11:
1345         return X86::R11B;
1346       case X86::R12B: case X86::R12W: case X86::R12D: case X86::R12:
1347         return X86::R12B;
1348       case X86::R13B: case X86::R13W: case X86::R13D: case X86::R13:
1349         return X86::R13B;
1350       case X86::R14B: case X86::R14W: case X86::R14D: case X86::R14:
1351         return X86::R14B;
1352       case X86::R15B: case X86::R15W: case X86::R15D: case X86::R15:
1353         return X86::R15B;
1354       }
1355     }
1356   case MVT::i16:
1357     switch (Reg) {
1358     default: return Reg;
1359     case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1360       return X86::AX;
1361     case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1362       return X86::DX;
1363     case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1364       return X86::CX;
1365     case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1366       return X86::BX;
1367     case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
1368       return X86::SI;
1369     case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
1370       return X86::DI;
1371     case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
1372       return X86::BP;
1373     case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
1374       return X86::SP;
1375     case X86::R8B: case X86::R8W: case X86::R8D: case X86::R8:
1376       return X86::R8W;
1377     case X86::R9B: case X86::R9W: case X86::R9D: case X86::R9:
1378       return X86::R9W;
1379     case X86::R10B: case X86::R10W: case X86::R10D: case X86::R10:
1380       return X86::R10W;
1381     case X86::R11B: case X86::R11W: case X86::R11D: case X86::R11:
1382       return X86::R11W;
1383     case X86::R12B: case X86::R12W: case X86::R12D: case X86::R12:
1384       return X86::R12W;
1385     case X86::R13B: case X86::R13W: case X86::R13D: case X86::R13:
1386       return X86::R13W;
1387     case X86::R14B: case X86::R14W: case X86::R14D: case X86::R14:
1388       return X86::R14W;
1389     case X86::R15B: case X86::R15W: case X86::R15D: case X86::R15:
1390       return X86::R15W;
1391     }
1392   case MVT::i32:
1393     switch (Reg) {
1394     default: return Reg;
1395     case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1396       return X86::EAX;
1397     case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1398       return X86::EDX;
1399     case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1400       return X86::ECX;
1401     case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1402       return X86::EBX;
1403     case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
1404       return X86::ESI;
1405     case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
1406       return X86::EDI;
1407     case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
1408       return X86::EBP;
1409     case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
1410       return X86::ESP;
1411     case X86::R8B: case X86::R8W: case X86::R8D: case X86::R8:
1412       return X86::R8D;
1413     case X86::R9B: case X86::R9W: case X86::R9D: case X86::R9:
1414       return X86::R9D;
1415     case X86::R10B: case X86::R10W: case X86::R10D: case X86::R10:
1416       return X86::R10D;
1417     case X86::R11B: case X86::R11W: case X86::R11D: case X86::R11:
1418       return X86::R11D;
1419     case X86::R12B: case X86::R12W: case X86::R12D: case X86::R12:
1420       return X86::R12D;
1421     case X86::R13B: case X86::R13W: case X86::R13D: case X86::R13:
1422       return X86::R13D;
1423     case X86::R14B: case X86::R14W: case X86::R14D: case X86::R14:
1424       return X86::R14D;
1425     case X86::R15B: case X86::R15W: case X86::R15D: case X86::R15:
1426       return X86::R15D;
1427     }
1428   case MVT::i64:
1429     switch (Reg) {
1430     default: return Reg;
1431     case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1432       return X86::RAX;
1433     case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1434       return X86::RDX;
1435     case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1436       return X86::RCX;
1437     case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1438       return X86::RBX;
1439     case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
1440       return X86::RSI;
1441     case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
1442       return X86::RDI;
1443     case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
1444       return X86::RBP;
1445     case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
1446       return X86::RSP;
1447     case X86::R8B: case X86::R8W: case X86::R8D: case X86::R8:
1448       return X86::R8;
1449     case X86::R9B: case X86::R9W: case X86::R9D: case X86::R9:
1450       return X86::R9;
1451     case X86::R10B: case X86::R10W: case X86::R10D: case X86::R10:
1452       return X86::R10;
1453     case X86::R11B: case X86::R11W: case X86::R11D: case X86::R11:
1454       return X86::R11;
1455     case X86::R12B: case X86::R12W: case X86::R12D: case X86::R12:
1456       return X86::R12;
1457     case X86::R13B: case X86::R13W: case X86::R13D: case X86::R13:
1458       return X86::R13;
1459     case X86::R14B: case X86::R14W: case X86::R14D: case X86::R14:
1460       return X86::R14;
1461     case X86::R15B: case X86::R15W: case X86::R15D: case X86::R15:
1462       return X86::R15;
1463     }
1464   }
1465
1466   return Reg;
1467 }
1468 }
1469
1470 #include "X86GenRegisterInfo.inc"