delete the fixme too! :)
[oota-llvm.git] / lib / Target / ARM / ARMBaseInstrInfo.cpp
1 //===- ARMBaseInstrInfo.cpp - ARM Instruction 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 Base ARM implementation of the TargetInstrInfo class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "ARMBaseInstrInfo.h"
15 #include "ARM.h"
16 #include "ARMAddressingModes.h"
17 #include "ARMGenInstrInfo.inc"
18 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
19 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
20 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
21 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
24 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
25 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
26 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
27 using namespace llvm;
28
29 static cl::opt<bool>
30 EnableARM3Addr("enable-arm-3-addr-conv", cl::Hidden,
31                cl::desc("Enable ARM 2-addr to 3-addr conv"));
32
33 ARMBaseInstrInfo::ARMBaseInstrInfo()
34   : TargetInstrInfoImpl(ARMInsts, array_lengthof(ARMInsts)) {
35 }
36
37 MachineInstr *
38 ARMBaseInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
39                                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
40                                         LiveVariables *LV) const {
41   // FIXME: Thumb2 support.
42
43   if (!EnableARM3Addr)
44     return NULL;
45
46   MachineInstr *MI = MBBI;
47   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
48   unsigned TSFlags = MI->getDesc().TSFlags;
49   bool isPre = false;
50   switch ((TSFlags & ARMII::IndexModeMask) >> ARMII::IndexModeShift) {
51   default: return NULL;
52   case ARMII::IndexModePre:
53     isPre = true;
54     break;
55   case ARMII::IndexModePost:
56     break;
57   }
58
59   // Try splitting an indexed load/store to an un-indexed one plus an add/sub
60   // operation.
61   unsigned MemOpc = getUnindexedOpcode(MI->getOpcode());
62   if (MemOpc == 0)
63     return NULL;
64
65   MachineInstr *UpdateMI = NULL;
66   MachineInstr *MemMI = NULL;
67   unsigned AddrMode = (TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
68   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
69   unsigned NumOps = TID.getNumOperands();
70   bool isLoad = !TID.mayStore();
71   const MachineOperand &WB = isLoad ? MI->getOperand(1) : MI->getOperand(0);
72   const MachineOperand &Base = MI->getOperand(2);
73   const MachineOperand &Offset = MI->getOperand(NumOps-3);
74   unsigned WBReg = WB.getReg();
75   unsigned BaseReg = Base.getReg();
76   unsigned OffReg = Offset.getReg();
77   unsigned OffImm = MI->getOperand(NumOps-2).getImm();
78   ARMCC::CondCodes Pred = (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(NumOps-1).getImm();
79   switch (AddrMode) {
80   default:
81     assert(false && "Unknown indexed op!");
82     return NULL;
83   case ARMII::AddrMode2: {
84     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
85     unsigned Amt = ARM_AM::getAM2Offset(OffImm);
86     if (OffReg == 0) {
87       if (ARM_AM::getSOImmVal(Amt) == -1)
88         // Can't encode it in a so_imm operand. This transformation will
89         // add more than 1 instruction. Abandon!
90         return NULL;
91       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
92                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
93         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
94         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
95     } else if (Amt != 0) {
96       ARM_AM::ShiftOpc ShOpc = ARM_AM::getAM2ShiftOpc(OffImm);
97       unsigned SOOpc = ARM_AM::getSORegOpc(ShOpc, Amt);
98       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
99                          get(isSub ? ARM::SUBrs : ARM::ADDrs), WBReg)
100         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg).addReg(0).addImm(SOOpc)
101         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
102     } else
103       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
104                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
105         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
106         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
107     break;
108   }
109   case ARMII::AddrMode3 : {
110     bool isSub = ARM_AM::getAM3Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
111     unsigned Amt = ARM_AM::getAM3Offset(OffImm);
112     if (OffReg == 0)
113       // Immediate is 8-bits. It's guaranteed to fit in a so_imm operand.
114       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
115                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
116         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
117         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
118     else
119       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
120                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
121         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
122         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
123     break;
124   }
125   }
126
127   std::vector<MachineInstr*> NewMIs;
128   if (isPre) {
129     if (isLoad)
130       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
131                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
132         .addReg(WBReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
133     else
134       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
135                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
136         .addReg(WBReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
137     NewMIs.push_back(MemMI);
138     NewMIs.push_back(UpdateMI);
139   } else {
140     if (isLoad)
141       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
142                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
143         .addReg(BaseReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
144     else
145       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
146                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
147         .addReg(BaseReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
148     if (WB.isDead())
149       UpdateMI->getOperand(0).setIsDead();
150     NewMIs.push_back(UpdateMI);
151     NewMIs.push_back(MemMI);
152   }
153
154   // Transfer LiveVariables states, kill / dead info.
155   if (LV) {
156     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
157       MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
158       if (MO.isReg() && MO.getReg() &&
159           TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
160         unsigned Reg = MO.getReg();
161
162         LiveVariables::VarInfo &VI = LV->getVarInfo(Reg);
163         if (MO.isDef()) {
164           MachineInstr *NewMI = (Reg == WBReg) ? UpdateMI : MemMI;
165           if (MO.isDead())
166             LV->addVirtualRegisterDead(Reg, NewMI);
167         }
168         if (MO.isUse() && MO.isKill()) {
169           for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
170             // Look at the two new MI's in reverse order.
171             MachineInstr *NewMI = NewMIs[j];
172             if (!NewMI->readsRegister(Reg))
173               continue;
174             LV->addVirtualRegisterKilled(Reg, NewMI);
175             if (VI.removeKill(MI))
176               VI.Kills.push_back(NewMI);
177             break;
178           }
179         }
180       }
181     }
182   }
183
184   MFI->insert(MBBI, NewMIs[1]);
185   MFI->insert(MBBI, NewMIs[0]);
186   return NewMIs[0];
187 }
188
189 // Branch analysis.
190 bool
191 ARMBaseInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
192                                 MachineBasicBlock *&FBB,
193                                 SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
194                                 bool AllowModify) const {
195   // If the block has no terminators, it just falls into the block after it.
196   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
197   if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I))
198     return false;
199
200   // Get the last instruction in the block.
201   MachineInstr *LastInst = I;
202
203   // If there is only one terminator instruction, process it.
204   unsigned LastOpc = LastInst->getOpcode();
205   if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I)) {
206     if (isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
207       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
208       return false;
209     }
210     if (isCondBranchOpcode(LastOpc)) {
211       // Block ends with fall-through condbranch.
212       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
213       Cond.push_back(LastInst->getOperand(1));
214       Cond.push_back(LastInst->getOperand(2));
215       return false;
216     }
217     return true;  // Can't handle indirect branch.
218   }
219
220   // Get the instruction before it if it is a terminator.
221   MachineInstr *SecondLastInst = I;
222
223   // If there are three terminators, we don't know what sort of block this is.
224   if (SecondLastInst && I != MBB.begin() && isUnpredicatedTerminator(--I))
225     return true;
226
227   // If the block ends with a B and a Bcc, handle it.
228   unsigned SecondLastOpc = SecondLastInst->getOpcode();
229   if (isCondBranchOpcode(SecondLastOpc) && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
230     TBB =  SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
231     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(1));
232     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(2));
233     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
234     return false;
235   }
236
237   // If the block ends with two unconditional branches, handle it.  The second
238   // one is not executed, so remove it.
239   if (isUncondBranchOpcode(SecondLastOpc) && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
240     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
241     I = LastInst;
242     if (AllowModify)
243       I->eraseFromParent();
244     return false;
245   }
246
247   // ...likewise if it ends with a branch table followed by an unconditional
248   // branch. The branch folder can create these, and we must get rid of them for
249   // correctness of Thumb constant islands.
250   if (isJumpTableBranchOpcode(SecondLastOpc) &&
251       isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
252     I = LastInst;
253     if (AllowModify)
254       I->eraseFromParent();
255     return true;
256   }
257
258   // Otherwise, can't handle this.
259   return true;
260 }
261
262
263 unsigned ARMBaseInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
264   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
265   if (I == MBB.begin()) return 0;
266   --I;
267   if (!isUncondBranchOpcode(I->getOpcode()) &&
268       !isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
269     return 0;
270
271   // Remove the branch.
272   I->eraseFromParent();
273
274   I = MBB.end();
275
276   if (I == MBB.begin()) return 1;
277   --I;
278   if (!isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
279     return 1;
280
281   // Remove the branch.
282   I->eraseFromParent();
283   return 2;
284 }
285
286 unsigned
287 ARMBaseInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
288                                MachineBasicBlock *FBB,
289                              const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
290   // FIXME this should probably have a DebugLoc argument
291   DebugLoc dl = DebugLoc::getUnknownLoc();
292
293   ARMFunctionInfo *AFI = MBB.getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
294   int BOpc   = !AFI->isThumbFunction()
295     ? ARM::B : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2B : ARM::tB);
296   int BccOpc = !AFI->isThumbFunction()
297     ? ARM::Bcc : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2Bcc : ARM::tBcc);
298
299   // Shouldn't be a fall through.
300   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
301   assert((Cond.size() == 2 || Cond.size() == 0) &&
302          "ARM branch conditions have two components!");
303
304   if (FBB == 0) {
305     if (Cond.empty()) // Unconditional branch?
306       BuildMI(&MBB, dl, get(BOpc)).addMBB(TBB);
307     else
308       BuildMI(&MBB, dl, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
309         .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
310     return 1;
311   }
312
313   // Two-way conditional branch.
314   BuildMI(&MBB, dl, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
315     .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
316   BuildMI(&MBB, dl, get(BOpc)).addMBB(FBB);
317   return 2;
318 }
319
320 bool ARMBaseInstrInfo::
321 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
322   ARMCC::CondCodes CC = (ARMCC::CondCodes)(int)Cond[0].getImm();
323   Cond[0].setImm(ARMCC::getOppositeCondition(CC));
324   return false;
325 }
326
327 bool ARMBaseInstrInfo::
328 PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
329                      const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const {
330   unsigned Opc = MI->getOpcode();
331   if (isUncondBranchOpcode(Opc)) {
332     MI->setDesc(get(getMatchingCondBranchOpcode(Opc)));
333     MI->addOperand(MachineOperand::CreateImm(Pred[0].getImm()));
334     MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Pred[1].getReg(), false));
335     return true;
336   }
337
338   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
339   if (PIdx != -1) {
340     MachineOperand &PMO = MI->getOperand(PIdx);
341     PMO.setImm(Pred[0].getImm());
342     MI->getOperand(PIdx+1).setReg(Pred[1].getReg());
343     return true;
344   }
345   return false;
346 }
347
348 bool ARMBaseInstrInfo::
349 SubsumesPredicate(const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred1,
350                   const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred2) const {
351   if (Pred1.size() > 2 || Pred2.size() > 2)
352     return false;
353
354   ARMCC::CondCodes CC1 = (ARMCC::CondCodes)Pred1[0].getImm();
355   ARMCC::CondCodes CC2 = (ARMCC::CondCodes)Pred2[0].getImm();
356   if (CC1 == CC2)
357     return true;
358
359   switch (CC1) {
360   default:
361     return false;
362   case ARMCC::AL:
363     return true;
364   case ARMCC::HS:
365     return CC2 == ARMCC::HI;
366   case ARMCC::LS:
367     return CC2 == ARMCC::LO || CC2 == ARMCC::EQ;
368   case ARMCC::GE:
369     return CC2 == ARMCC::GT;
370   case ARMCC::LE:
371     return CC2 == ARMCC::LT;
372   }
373 }
374
375 bool ARMBaseInstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
376                                     std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
377   // FIXME: This confuses implicit_def with optional CPSR def.
378   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
379   if (!TID.getImplicitDefs() && !TID.hasOptionalDef())
380     return false;
381
382   bool Found = false;
383   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
384     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
385     if (MO.isReg() && MO.getReg() == ARM::CPSR) {
386       Pred.push_back(MO);
387       Found = true;
388     }
389   }
390
391   return Found;
392 }
393
394
395 /// FIXME: Works around a gcc miscompilation with -fstrict-aliasing
396 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
397                                 unsigned JTI) DISABLE_INLINE;
398 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
399                                 unsigned JTI) {
400   return JT[JTI].MBBs.size();
401 }
402
403 /// GetInstSize - Return the size of the specified MachineInstr.
404 ///
405 unsigned ARMBaseInstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
406   const MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
407   const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
408   const MCAsmInfo *MAI = MF->getTarget().getMCAsmInfo();
409
410   // Basic size info comes from the TSFlags field.
411   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
412   unsigned TSFlags = TID.TSFlags;
413
414   unsigned Opc = MI->getOpcode();
415   switch ((TSFlags & ARMII::SizeMask) >> ARMII::SizeShift) {
416   default: {
417     // If this machine instr is an inline asm, measure it.
418     if (MI->getOpcode() == ARM::INLINEASM)
419       return getInlineAsmLength(MI->getOperand(0).getSymbolName(), *MAI);
420     if (MI->isLabel())
421       return 0;
422     switch (Opc) {
423     default:
424       llvm_unreachable("Unknown or unset size field for instr!");
425     case TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF:
426     case TargetInstrInfo::DBG_LABEL:
427     case TargetInstrInfo::EH_LABEL:
428       return 0;
429     }
430     break;
431   }
432   case ARMII::Size8Bytes: return 8;          // ARM instruction x 2.
433   case ARMII::Size4Bytes: return 4;          // ARM / Thumb2 instruction.
434   case ARMII::Size2Bytes: return 2;          // Thumb1 instruction.
435   case ARMII::SizeSpecial: {
436     switch (Opc) {
437     case ARM::CONSTPOOL_ENTRY:
438       // If this machine instr is a constant pool entry, its size is recorded as
439       // operand #2.
440       return MI->getOperand(2).getImm();
441     case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp:
442       return 24;
443     case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp:
444       return 20;
445     case ARM::BR_JTr:
446     case ARM::BR_JTm:
447     case ARM::BR_JTadd:
448     case ARM::tBR_JTr:
449     case ARM::t2BR_JT:
450     case ARM::t2TBB:
451     case ARM::t2TBH: {
452       // These are jumptable branches, i.e. a branch followed by an inlined
453       // jumptable. The size is 4 + 4 * number of entries. For TBB, each
454       // entry is one byte; TBH two byte each.
455       unsigned EntrySize = (Opc == ARM::t2TBB)
456         ? 1 : ((Opc == ARM::t2TBH) ? 2 : 4);
457       unsigned NumOps = TID.getNumOperands();
458       MachineOperand JTOP =
459         MI->getOperand(NumOps - (TID.isPredicable() ? 3 : 2));
460       unsigned JTI = JTOP.getIndex();
461       const MachineJumpTableInfo *MJTI = MF->getJumpTableInfo();
462       const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = MJTI->getJumpTables();
463       assert(JTI < JT.size());
464       // Thumb instructions are 2 byte aligned, but JT entries are 4 byte
465       // 4 aligned. The assembler / linker may add 2 byte padding just before
466       // the JT entries.  The size does not include this padding; the
467       // constant islands pass does separate bookkeeping for it.
468       // FIXME: If we know the size of the function is less than (1 << 16) *2
469       // bytes, we can use 16-bit entries instead. Then there won't be an
470       // alignment issue.
471       unsigned InstSize = (Opc == ARM::tBR_JTr || Opc == ARM::t2BR_JT) ? 2 : 4;
472       unsigned NumEntries = getNumJTEntries(JT, JTI);
473       if (Opc == ARM::t2TBB && (NumEntries & 1))
474         // Make sure the instruction that follows TBB is 2-byte aligned.
475         // FIXME: Constant island pass should insert an "ALIGN" instruction
476         // instead.
477         ++NumEntries;
478       return NumEntries * EntrySize + InstSize;
479     }
480     default:
481       // Otherwise, pseudo-instruction sizes are zero.
482       return 0;
483     }
484   }
485   }
486   return 0; // Not reached
487 }
488
489 /// Return true if the instruction is a register to register move and
490 /// leave the source and dest operands in the passed parameters.
491 ///
492 bool
493 ARMBaseInstrInfo::isMoveInstr(const MachineInstr &MI,
494                               unsigned &SrcReg, unsigned &DstReg,
495                               unsigned& SrcSubIdx, unsigned& DstSubIdx) const {
496   SrcSubIdx = DstSubIdx = 0; // No sub-registers.
497
498   switch (MI.getOpcode()) {
499   default: break;
500   case ARM::FCPYS:
501   case ARM::FCPYD:
502   case ARM::VMOVD:
503   case  ARM::VMOVQ: {
504     SrcReg = MI.getOperand(1).getReg();
505     DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
506     return true;
507   }
508   case ARM::MOVr:
509   case ARM::tMOVr:
510   case ARM::tMOVgpr2tgpr:
511   case ARM::tMOVtgpr2gpr:
512   case ARM::tMOVgpr2gpr:
513   case ARM::t2MOVr: {
514     assert(MI.getDesc().getNumOperands() >= 2 &&
515            MI.getOperand(0).isReg() &&
516            MI.getOperand(1).isReg() &&
517            "Invalid ARM MOV instruction");
518     SrcReg = MI.getOperand(1).getReg();
519     DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
520     return true;
521   }
522   }
523
524   return false;
525 }
526
527 unsigned
528 ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
529                                       int &FrameIndex) const {
530   switch (MI->getOpcode()) {
531   default: break;
532   case ARM::LDR:
533   case ARM::t2LDRs:  // FIXME: don't use t2LDRs to access frame.
534     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
535         MI->getOperand(2).isReg() &&
536         MI->getOperand(3).isImm() &&
537         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
538         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
539       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
540       return MI->getOperand(0).getReg();
541     }
542     break;
543   case ARM::t2LDRi12:
544   case ARM::tRestore:
545     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
546         MI->getOperand(2).isImm() &&
547         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
548       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
549       return MI->getOperand(0).getReg();
550     }
551     break;
552   case ARM::FLDD:
553   case ARM::FLDS:
554     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
555         MI->getOperand(2).isImm() &&
556         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
557       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
558       return MI->getOperand(0).getReg();
559     }
560     break;
561   }
562
563   return 0;
564 }
565
566 unsigned
567 ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
568                                      int &FrameIndex) const {
569   switch (MI->getOpcode()) {
570   default: break;
571   case ARM::STR:
572   case ARM::t2STRs: // FIXME: don't use t2STRs to access frame.
573     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
574         MI->getOperand(2).isReg() &&
575         MI->getOperand(3).isImm() &&
576         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
577         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
578       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
579       return MI->getOperand(0).getReg();
580     }
581     break;
582   case ARM::t2STRi12:
583   case ARM::tSpill:
584     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
585         MI->getOperand(2).isImm() &&
586         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
587       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
588       return MI->getOperand(0).getReg();
589     }
590     break;
591   case ARM::FSTD:
592   case ARM::FSTS:
593     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
594         MI->getOperand(2).isImm() &&
595         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
596       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
597       return MI->getOperand(0).getReg();
598     }
599     break;
600   }
601
602   return 0;
603 }
604
605 bool
606 ARMBaseInstrInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
607                                MachineBasicBlock::iterator I,
608                                unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
609                                const TargetRegisterClass *DestRC,
610                                const TargetRegisterClass *SrcRC) const {
611   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
612   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
613
614   if (DestRC != SrcRC) {
615     // Allow DPR / DPR_VFP2 / DPR_8 cross-class copies
616     // Allow QPR / QPR_VFP2 cross-class copies
617     if (DestRC == ARM::DPRRegisterClass) {
618       if (SrcRC == ARM::DPR_VFP2RegisterClass ||
619           SrcRC == ARM::DPR_8RegisterClass) {
620       } else
621         return false;
622     } else if (DestRC == ARM::DPR_VFP2RegisterClass) {
623       if (SrcRC == ARM::DPRRegisterClass ||
624           SrcRC == ARM::DPR_8RegisterClass) {
625       } else
626         return false;
627     } else if (DestRC == ARM::DPR_8RegisterClass) {
628       if (SrcRC == ARM::DPRRegisterClass ||
629           SrcRC == ARM::DPR_VFP2RegisterClass) {
630       } else
631         return false;
632     } else if ((DestRC == ARM::QPRRegisterClass &&
633                 SrcRC == ARM::QPR_VFP2RegisterClass) ||
634                (DestRC == ARM::QPR_VFP2RegisterClass &&
635                 SrcRC == ARM::QPRRegisterClass)) {
636     } else
637       return false;
638   }
639
640   if (DestRC == ARM::GPRRegisterClass) {
641     AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::MOVr),
642                                         DestReg).addReg(SrcReg)));
643   } else if (DestRC == ARM::SPRRegisterClass) {
644     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::FCPYS), DestReg)
645                    .addReg(SrcReg));
646   } else if ((DestRC == ARM::DPRRegisterClass) ||
647              (DestRC == ARM::DPR_VFP2RegisterClass) ||
648              (DestRC == ARM::DPR_8RegisterClass)) {
649     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::FCPYD), DestReg)
650                    .addReg(SrcReg));
651   } else if (DestRC == ARM::QPRRegisterClass ||
652              DestRC == ARM::QPR_VFP2RegisterClass) {
653     BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VMOVQ), DestReg).addReg(SrcReg);
654   } else {
655     return false;
656   }
657
658   return true;
659 }
660
661 void ARMBaseInstrInfo::
662 storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
663                     unsigned SrcReg, bool isKill, int FI,
664                     const TargetRegisterClass *RC) const {
665   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
666   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
667
668   if (RC == ARM::GPRRegisterClass) {
669     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STR))
670                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
671                    .addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0));
672   } else if (RC == ARM::DPRRegisterClass ||
673              RC == ARM::DPR_VFP2RegisterClass ||
674              RC == ARM::DPR_8RegisterClass) {
675     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::FSTD))
676                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
677                    .addFrameIndex(FI).addImm(0));
678   } else if (RC == ARM::SPRRegisterClass) {
679     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::FSTS))
680                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
681                    .addFrameIndex(FI).addImm(0));
682   } else {
683     assert((RC == ARM::QPRRegisterClass ||
684             RC == ARM::QPR_VFP2RegisterClass) && "Unknown regclass!");
685     // FIXME: Neon instructions should support predicates
686     BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRQ)).addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
687       .addFrameIndex(FI).addImm(0);
688   }
689 }
690
691 void ARMBaseInstrInfo::
692 loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
693                      unsigned DestReg, int FI,
694                      const TargetRegisterClass *RC) const {
695   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
696   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
697
698   if (RC == ARM::GPRRegisterClass) {
699     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDR), DestReg)
700                    .addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0));
701   } else if (RC == ARM::DPRRegisterClass ||
702              RC == ARM::DPR_VFP2RegisterClass ||
703              RC == ARM::DPR_8RegisterClass) {
704     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::FLDD), DestReg)
705                    .addFrameIndex(FI).addImm(0));
706   } else if (RC == ARM::SPRRegisterClass) {
707     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::FLDS), DestReg)
708                    .addFrameIndex(FI).addImm(0));
709   } else {
710     assert((RC == ARM::QPRRegisterClass ||
711             RC == ARM::QPR_VFP2RegisterClass) && "Unknown regclass!");
712     // FIXME: Neon instructions should support predicates
713     BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRQ), DestReg).addFrameIndex(FI).addImm(0);
714   }
715 }
716
717 MachineInstr *ARMBaseInstrInfo::
718 foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF, MachineInstr *MI,
719                       const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops, int FI) const {
720   if (Ops.size() != 1) return NULL;
721
722   unsigned OpNum = Ops[0];
723   unsigned Opc = MI->getOpcode();
724   MachineInstr *NewMI = NULL;
725   if (Opc == ARM::MOVr || Opc == ARM::t2MOVr) {
726     // If it is updating CPSR, then it cannot be folded.
727     if (MI->getOperand(4).getReg() == ARM::CPSR && !MI->getOperand(4).isDead())
728       return NULL;
729     unsigned Pred = MI->getOperand(2).getImm();
730     unsigned PredReg = MI->getOperand(3).getReg();
731     if (OpNum == 0) { // move -> store
732       unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
733       bool isKill = MI->getOperand(1).isKill();
734       bool isUndef = MI->getOperand(1).isUndef();
735       if (Opc == ARM::MOVr)
736         NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::STR))
737           .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill) | getUndefRegState(isUndef))
738           .addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
739       else // ARM::t2MOVr
740         NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::t2STRi12))
741           .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill) | getUndefRegState(isUndef))
742           .addFrameIndex(FI).addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
743     } else {          // move -> load
744       unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
745       bool isDead = MI->getOperand(0).isDead();
746       bool isUndef = MI->getOperand(0).isUndef();
747       if (Opc == ARM::MOVr)
748         NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::LDR))
749           .addReg(DstReg,
750                   RegState::Define |
751                   getDeadRegState(isDead) |
752                   getUndefRegState(isUndef))
753           .addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
754       else // ARM::t2MOVr
755         NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::t2LDRi12))
756           .addReg(DstReg,
757                   RegState::Define |
758                   getDeadRegState(isDead) |
759                   getUndefRegState(isUndef))
760           .addFrameIndex(FI).addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
761     }
762   } else if (Opc == ARM::tMOVgpr2gpr ||
763              Opc == ARM::tMOVtgpr2gpr ||
764              Opc == ARM::tMOVgpr2tgpr) {
765     if (OpNum == 0) { // move -> store
766       unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
767       bool isKill = MI->getOperand(1).isKill();
768       bool isUndef = MI->getOperand(1).isUndef();
769       NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::t2STRi12))
770         .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill) | getUndefRegState(isUndef))
771         .addFrameIndex(FI).addImm(0).addImm(ARMCC::AL).addReg(0);
772     } else {          // move -> load
773       unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
774       bool isDead = MI->getOperand(0).isDead();
775       bool isUndef = MI->getOperand(0).isUndef();
776       NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::t2LDRi12))
777         .addReg(DstReg,
778                 RegState::Define |
779                 getDeadRegState(isDead) |
780                 getUndefRegState(isUndef))
781         .addFrameIndex(FI).addImm(0).addImm(ARMCC::AL).addReg(0);
782     }
783   } else if (Opc == ARM::FCPYS) {
784     unsigned Pred = MI->getOperand(2).getImm();
785     unsigned PredReg = MI->getOperand(3).getReg();
786     if (OpNum == 0) { // move -> store
787       unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
788       bool isKill = MI->getOperand(1).isKill();
789       bool isUndef = MI->getOperand(1).isUndef();
790       NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::FSTS))
791         .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill) | getUndefRegState(isUndef))
792         .addFrameIndex(FI)
793         .addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
794     } else {          // move -> load
795       unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
796       bool isDead = MI->getOperand(0).isDead();
797       bool isUndef = MI->getOperand(0).isUndef();
798       NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::FLDS))
799         .addReg(DstReg,
800                 RegState::Define |
801                 getDeadRegState(isDead) |
802                 getUndefRegState(isUndef))
803         .addFrameIndex(FI).addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
804     }
805   }
806   else if (Opc == ARM::FCPYD) {
807     unsigned Pred = MI->getOperand(2).getImm();
808     unsigned PredReg = MI->getOperand(3).getReg();
809     if (OpNum == 0) { // move -> store
810       unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
811       bool isKill = MI->getOperand(1).isKill();
812       bool isUndef = MI->getOperand(1).isUndef();
813       NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::FSTD))
814         .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill) | getUndefRegState(isUndef))
815         .addFrameIndex(FI).addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
816     } else {          // move -> load
817       unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
818       bool isDead = MI->getOperand(0).isDead();
819       bool isUndef = MI->getOperand(0).isUndef();
820       NewMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), get(ARM::FLDD))
821         .addReg(DstReg,
822                 RegState::Define |
823                 getDeadRegState(isDead) |
824                 getUndefRegState(isUndef))
825         .addFrameIndex(FI).addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
826     }
827   }
828
829   return NewMI;
830 }
831
832 MachineInstr*
833 ARMBaseInstrInfo::foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF,
834                                         MachineInstr* MI,
835                                         const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
836                                         MachineInstr* LoadMI) const {
837   // FIXME
838   return 0;
839 }
840
841 bool
842 ARMBaseInstrInfo::canFoldMemoryOperand(const MachineInstr *MI,
843                                    const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops) const {
844   if (Ops.size() != 1) return false;
845
846   unsigned Opc = MI->getOpcode();
847   if (Opc == ARM::MOVr || Opc == ARM::t2MOVr) {
848     // If it is updating CPSR, then it cannot be folded.
849     return MI->getOperand(4).getReg() != ARM::CPSR ||
850       MI->getOperand(4).isDead();
851   } else if (Opc == ARM::tMOVgpr2gpr ||
852              Opc == ARM::tMOVtgpr2gpr ||
853              Opc == ARM::tMOVgpr2tgpr) {
854     return true;
855   } else if (Opc == ARM::FCPYS || Opc == ARM::FCPYD) {
856     return true;
857   } else if (Opc == ARM::VMOVD || Opc == ARM::VMOVQ) {
858     return false; // FIXME
859   }
860
861   return false;
862 }
863
864 /// getInstrPredicate - If instruction is predicated, returns its predicate
865 /// condition, otherwise returns AL. It also returns the condition code
866 /// register by reference.
867 ARMCC::CondCodes llvm::getInstrPredicate(MachineInstr *MI, unsigned &PredReg) {
868   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
869   if (PIdx == -1) {
870     PredReg = 0;
871     return ARMCC::AL;
872   }
873
874   PredReg = MI->getOperand(PIdx+1).getReg();
875   return (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(PIdx).getImm();
876 }
877
878
879 int llvm::getMatchingCondBranchOpcode(int Opc) {
880   if (Opc == ARM::B)
881     return ARM::Bcc;
882   else if (Opc == ARM::tB)
883     return ARM::tBcc;
884   else if (Opc == ARM::t2B)
885       return ARM::t2Bcc;
886
887   llvm_unreachable("Unknown unconditional branch opcode!");
888   return 0;
889 }
890
891
892 void llvm::emitARMRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
893                                MachineBasicBlock::iterator &MBBI, DebugLoc dl,
894                                unsigned DestReg, unsigned BaseReg, int NumBytes,
895                                ARMCC::CondCodes Pred, unsigned PredReg,
896                                const ARMBaseInstrInfo &TII) {
897   bool isSub = NumBytes < 0;
898   if (isSub) NumBytes = -NumBytes;
899
900   while (NumBytes) {
901     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(NumBytes);
902     unsigned ThisVal = NumBytes & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
903     assert(ThisVal && "Didn't extract field correctly");
904
905     // We will handle these bits from offset, clear them.
906     NumBytes &= ~ThisVal;
907
908     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisVal) != -1 && "Bit extraction didn't work?");
909
910     // Build the new ADD / SUB.
911     unsigned Opc = isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri;
912     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Opc), DestReg)
913       .addReg(BaseReg, RegState::Kill).addImm(ThisVal)
914       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0);
915     BaseReg = DestReg;
916   }
917 }
918
919 bool llvm::rewriteARMFrameIndex(MachineInstr &MI, unsigned FrameRegIdx,
920                                 unsigned FrameReg, int &Offset,
921                                 const ARMBaseInstrInfo &TII) {
922   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
923   const TargetInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
924   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
925   bool isSub = false;
926
927   // Memory operands in inline assembly always use AddrMode2.
928   if (Opcode == ARM::INLINEASM)
929     AddrMode = ARMII::AddrMode2;
930
931   if (Opcode == ARM::ADDri) {
932     Offset += MI.getOperand(FrameRegIdx+1).getImm();
933     if (Offset == 0) {
934       // Turn it into a move.
935       MI.setDesc(TII.get(ARM::MOVr));
936       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
937       MI.RemoveOperand(FrameRegIdx+1);
938       Offset = 0;
939       return true;
940     } else if (Offset < 0) {
941       Offset = -Offset;
942       isSub = true;
943       MI.setDesc(TII.get(ARM::SUBri));
944     }
945
946     // Common case: small offset, fits into instruction.
947     if (ARM_AM::getSOImmVal(Offset) != -1) {
948       // Replace the FrameIndex with sp / fp
949       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
950       MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(Offset);
951       Offset = 0;
952       return true;
953     }
954
955     // Otherwise, pull as much of the immedidate into this ADDri/SUBri
956     // as possible.
957     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(Offset);
958     unsigned ThisImmVal = Offset & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
959
960     // We will handle these bits from offset, clear them.
961     Offset &= ~ThisImmVal;
962
963     // Get the properly encoded SOImmVal field.
964     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisImmVal) != -1 &&
965            "Bit extraction didn't work?");
966     MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(ThisImmVal);
967  } else {
968     unsigned ImmIdx = 0;
969     int InstrOffs = 0;
970     unsigned NumBits = 0;
971     unsigned Scale = 1;
972     switch (AddrMode) {
973     case ARMII::AddrMode2: {
974       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
975       InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
976       if (ARM_AM::getAM2Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
977         InstrOffs *= -1;
978       NumBits = 12;
979       break;
980     }
981     case ARMII::AddrMode3: {
982       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
983       InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
984       if (ARM_AM::getAM3Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
985         InstrOffs *= -1;
986       NumBits = 8;
987       break;
988     }
989     case ARMII::AddrMode4:
990       // Can't fold any offset even if it's zero.
991       return false;
992     case ARMII::AddrMode5: {
993       ImmIdx = FrameRegIdx+1;
994       InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
995       if (ARM_AM::getAM5Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
996         InstrOffs *= -1;
997       NumBits = 8;
998       Scale = 4;
999       break;
1000     }
1001     default:
1002       llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
1003       break;
1004     }
1005
1006     Offset += InstrOffs * Scale;
1007     assert((Offset & (Scale-1)) == 0 && "Can't encode this offset!");
1008     if (Offset < 0) {
1009       Offset = -Offset;
1010       isSub = true;
1011     }
1012
1013     // Attempt to fold address comp. if opcode has offset bits
1014     if (NumBits > 0) {
1015       // Common case: small offset, fits into instruction.
1016       MachineOperand &ImmOp = MI.getOperand(ImmIdx);
1017       int ImmedOffset = Offset / Scale;
1018       unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
1019       if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale) {
1020         // Replace the FrameIndex with sp
1021         MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1022         if (isSub)
1023           ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1024         ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1025         Offset = 0;
1026         return true;
1027       }
1028
1029       // Otherwise, it didn't fit. Pull in what we can to simplify the immed.
1030       ImmedOffset = ImmedOffset & Mask;
1031       if (isSub)
1032         ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1033       ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1034       Offset &= ~(Mask*Scale);
1035     }
1036   }
1037
1038   Offset = (isSub) ? -Offset : Offset;
1039   return Offset == 0;
1040 }