Make the spelling of the flags for old-style if-conversion heuristics consistent...
[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 "ARMConstantPoolValue.h"
18 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
19 #include "ARMRegisterInfo.h"
20 #include "ARMGenInstrInfo.inc"
21 #include "llvm/Constants.h"
22 #include "llvm/Function.h"
23 #include "llvm/GlobalValue.h"
24 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
25 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
26 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
27 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
28 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
29 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
30 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
31 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
32 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
33 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
34 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
35 #include "llvm/Support/Debug.h"
36 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
37 using namespace llvm;
38
39 static cl::opt<bool>
40 EnableARM3Addr("enable-arm-3-addr-conv", cl::Hidden,
41                cl::desc("Enable ARM 2-addr to 3-addr conv"));
42
43 static cl::opt<bool>
44 OldARMIfCvt("old-arm-ifcvt", cl::Hidden,
45              cl::desc("Use old-style ARM if-conversion heuristics"));
46
47 ARMBaseInstrInfo::ARMBaseInstrInfo(const ARMSubtarget& STI)
48   : TargetInstrInfoImpl(ARMInsts, array_lengthof(ARMInsts)),
49     Subtarget(STI) {
50 }
51
52 MachineInstr *
53 ARMBaseInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
54                                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
55                                         LiveVariables *LV) const {
56   // FIXME: Thumb2 support.
57
58   if (!EnableARM3Addr)
59     return NULL;
60
61   MachineInstr *MI = MBBI;
62   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
63   uint64_t TSFlags = MI->getDesc().TSFlags;
64   bool isPre = false;
65   switch ((TSFlags & ARMII::IndexModeMask) >> ARMII::IndexModeShift) {
66   default: return NULL;
67   case ARMII::IndexModePre:
68     isPre = true;
69     break;
70   case ARMII::IndexModePost:
71     break;
72   }
73
74   // Try splitting an indexed load/store to an un-indexed one plus an add/sub
75   // operation.
76   unsigned MemOpc = getUnindexedOpcode(MI->getOpcode());
77   if (MemOpc == 0)
78     return NULL;
79
80   MachineInstr *UpdateMI = NULL;
81   MachineInstr *MemMI = NULL;
82   unsigned AddrMode = (TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
83   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
84   unsigned NumOps = TID.getNumOperands();
85   bool isLoad = !TID.mayStore();
86   const MachineOperand &WB = isLoad ? MI->getOperand(1) : MI->getOperand(0);
87   const MachineOperand &Base = MI->getOperand(2);
88   const MachineOperand &Offset = MI->getOperand(NumOps-3);
89   unsigned WBReg = WB.getReg();
90   unsigned BaseReg = Base.getReg();
91   unsigned OffReg = Offset.getReg();
92   unsigned OffImm = MI->getOperand(NumOps-2).getImm();
93   ARMCC::CondCodes Pred = (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(NumOps-1).getImm();
94   switch (AddrMode) {
95   default:
96     assert(false && "Unknown indexed op!");
97     return NULL;
98   case ARMII::AddrMode2: {
99     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
100     unsigned Amt = ARM_AM::getAM2Offset(OffImm);
101     if (OffReg == 0) {
102       if (ARM_AM::getSOImmVal(Amt) == -1)
103         // Can't encode it in a so_imm operand. This transformation will
104         // add more than 1 instruction. Abandon!
105         return NULL;
106       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
107                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
108         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
109         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
110     } else if (Amt != 0) {
111       ARM_AM::ShiftOpc ShOpc = ARM_AM::getAM2ShiftOpc(OffImm);
112       unsigned SOOpc = ARM_AM::getSORegOpc(ShOpc, Amt);
113       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
114                          get(isSub ? ARM::SUBrs : ARM::ADDrs), WBReg)
115         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg).addReg(0).addImm(SOOpc)
116         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
117     } else
118       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
119                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
120         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
121         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
122     break;
123   }
124   case ARMII::AddrMode3 : {
125     bool isSub = ARM_AM::getAM3Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
126     unsigned Amt = ARM_AM::getAM3Offset(OffImm);
127     if (OffReg == 0)
128       // Immediate is 8-bits. It's guaranteed to fit in a so_imm operand.
129       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
130                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
131         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
132         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
133     else
134       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
135                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
136         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
137         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
138     break;
139   }
140   }
141
142   std::vector<MachineInstr*> NewMIs;
143   if (isPre) {
144     if (isLoad)
145       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
146                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
147         .addReg(WBReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
148     else
149       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
150                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
151         .addReg(WBReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
152     NewMIs.push_back(MemMI);
153     NewMIs.push_back(UpdateMI);
154   } else {
155     if (isLoad)
156       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
157                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
158         .addReg(BaseReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
159     else
160       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
161                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
162         .addReg(BaseReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
163     if (WB.isDead())
164       UpdateMI->getOperand(0).setIsDead();
165     NewMIs.push_back(UpdateMI);
166     NewMIs.push_back(MemMI);
167   }
168
169   // Transfer LiveVariables states, kill / dead info.
170   if (LV) {
171     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
172       MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
173       if (MO.isReg() && MO.getReg() &&
174           TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
175         unsigned Reg = MO.getReg();
176
177         LiveVariables::VarInfo &VI = LV->getVarInfo(Reg);
178         if (MO.isDef()) {
179           MachineInstr *NewMI = (Reg == WBReg) ? UpdateMI : MemMI;
180           if (MO.isDead())
181             LV->addVirtualRegisterDead(Reg, NewMI);
182         }
183         if (MO.isUse() && MO.isKill()) {
184           for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
185             // Look at the two new MI's in reverse order.
186             MachineInstr *NewMI = NewMIs[j];
187             if (!NewMI->readsRegister(Reg))
188               continue;
189             LV->addVirtualRegisterKilled(Reg, NewMI);
190             if (VI.removeKill(MI))
191               VI.Kills.push_back(NewMI);
192             break;
193           }
194         }
195       }
196     }
197   }
198
199   MFI->insert(MBBI, NewMIs[1]);
200   MFI->insert(MBBI, NewMIs[0]);
201   return NewMIs[0];
202 }
203
204 bool
205 ARMBaseInstrInfo::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
206                                         MachineBasicBlock::iterator MI,
207                                         const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
208                                         const TargetRegisterInfo *TRI) const {
209   if (CSI.empty())
210     return false;
211
212   DebugLoc DL;
213   if (MI != MBB.end()) DL = MI->getDebugLoc();
214
215   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
216     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
217     bool isKill = true;
218
219     // Add the callee-saved register as live-in unless it's LR and
220     // @llvm.returnaddress is called. If LR is returned for @llvm.returnaddress
221     // then it's already added to the function and entry block live-in sets.
222     if (Reg == ARM::LR) {
223       MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
224       if (MF.getFrameInfo()->isReturnAddressTaken() &&
225           MF.getRegInfo().isLiveIn(Reg))
226         isKill = false;
227     }
228
229     if (isKill)
230       MBB.addLiveIn(Reg);
231
232     // Insert the spill to the stack frame. The register is killed at the spill
233     // 
234     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
235     storeRegToStackSlot(MBB, MI, Reg, isKill,
236                         CSI[i].getFrameIdx(), RC, TRI);
237   }
238   return true;
239 }
240
241 // Branch analysis.
242 bool
243 ARMBaseInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
244                                 MachineBasicBlock *&FBB,
245                                 SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
246                                 bool AllowModify) const {
247   // If the block has no terminators, it just falls into the block after it.
248   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
249   if (I == MBB.begin())
250     return false;
251   --I;
252   while (I->isDebugValue()) {
253     if (I == MBB.begin())
254       return false;
255     --I;
256   }
257   if (!isUnpredicatedTerminator(I))
258     return false;
259
260   // Get the last instruction in the block.
261   MachineInstr *LastInst = I;
262
263   // If there is only one terminator instruction, process it.
264   unsigned LastOpc = LastInst->getOpcode();
265   if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I)) {
266     if (isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
267       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
268       return false;
269     }
270     if (isCondBranchOpcode(LastOpc)) {
271       // Block ends with fall-through condbranch.
272       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
273       Cond.push_back(LastInst->getOperand(1));
274       Cond.push_back(LastInst->getOperand(2));
275       return false;
276     }
277     return true;  // Can't handle indirect branch.
278   }
279
280   // Get the instruction before it if it is a terminator.
281   MachineInstr *SecondLastInst = I;
282   unsigned SecondLastOpc = SecondLastInst->getOpcode();
283
284   // If AllowModify is true and the block ends with two or more unconditional
285   // branches, delete all but the first unconditional branch.
286   if (AllowModify && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
287     while (isUncondBranchOpcode(SecondLastOpc)) {
288       LastInst->eraseFromParent();
289       LastInst = SecondLastInst;
290       LastOpc = LastInst->getOpcode();
291       if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I)) {
292         // Return now the only terminator is an unconditional branch.
293         TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
294         return false;
295       } else {
296         SecondLastInst = I;
297         SecondLastOpc = SecondLastInst->getOpcode();
298       }
299     }
300   }
301
302   // If there are three terminators, we don't know what sort of block this is.
303   if (SecondLastInst && I != MBB.begin() && isUnpredicatedTerminator(--I))
304     return true;
305
306   // If the block ends with a B and a Bcc, handle it.
307   if (isCondBranchOpcode(SecondLastOpc) && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
308     TBB =  SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
309     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(1));
310     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(2));
311     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
312     return false;
313   }
314
315   // If the block ends with two unconditional branches, handle it.  The second
316   // one is not executed, so remove it.
317   if (isUncondBranchOpcode(SecondLastOpc) && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
318     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
319     I = LastInst;
320     if (AllowModify)
321       I->eraseFromParent();
322     return false;
323   }
324
325   // ...likewise if it ends with a branch table followed by an unconditional
326   // branch. The branch folder can create these, and we must get rid of them for
327   // correctness of Thumb constant islands.
328   if ((isJumpTableBranchOpcode(SecondLastOpc) ||
329        isIndirectBranchOpcode(SecondLastOpc)) &&
330       isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
331     I = LastInst;
332     if (AllowModify)
333       I->eraseFromParent();
334     return true;
335   }
336
337   // Otherwise, can't handle this.
338   return true;
339 }
340
341
342 unsigned ARMBaseInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
343   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
344   if (I == MBB.begin()) return 0;
345   --I;
346   while (I->isDebugValue()) {
347     if (I == MBB.begin())
348       return 0;
349     --I;
350   }
351   if (!isUncondBranchOpcode(I->getOpcode()) &&
352       !isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
353     return 0;
354
355   // Remove the branch.
356   I->eraseFromParent();
357
358   I = MBB.end();
359
360   if (I == MBB.begin()) return 1;
361   --I;
362   if (!isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
363     return 1;
364
365   // Remove the branch.
366   I->eraseFromParent();
367   return 2;
368 }
369
370 unsigned
371 ARMBaseInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
372                                MachineBasicBlock *FBB,
373                                const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
374                                DebugLoc DL) const {
375   ARMFunctionInfo *AFI = MBB.getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
376   int BOpc   = !AFI->isThumbFunction()
377     ? ARM::B : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2B : ARM::tB);
378   int BccOpc = !AFI->isThumbFunction()
379     ? ARM::Bcc : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2Bcc : ARM::tBcc);
380
381   // Shouldn't be a fall through.
382   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
383   assert((Cond.size() == 2 || Cond.size() == 0) &&
384          "ARM branch conditions have two components!");
385
386   if (FBB == 0) {
387     if (Cond.empty()) // Unconditional branch?
388       BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(TBB);
389     else
390       BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
391         .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
392     return 1;
393   }
394
395   // Two-way conditional branch.
396   BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
397     .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
398   BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(FBB);
399   return 2;
400 }
401
402 bool ARMBaseInstrInfo::
403 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
404   ARMCC::CondCodes CC = (ARMCC::CondCodes)(int)Cond[0].getImm();
405   Cond[0].setImm(ARMCC::getOppositeCondition(CC));
406   return false;
407 }
408
409 bool ARMBaseInstrInfo::
410 PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
411                      const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const {
412   unsigned Opc = MI->getOpcode();
413   if (isUncondBranchOpcode(Opc)) {
414     MI->setDesc(get(getMatchingCondBranchOpcode(Opc)));
415     MI->addOperand(MachineOperand::CreateImm(Pred[0].getImm()));
416     MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Pred[1].getReg(), false));
417     return true;
418   }
419
420   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
421   if (PIdx != -1) {
422     MachineOperand &PMO = MI->getOperand(PIdx);
423     PMO.setImm(Pred[0].getImm());
424     MI->getOperand(PIdx+1).setReg(Pred[1].getReg());
425     return true;
426   }
427   return false;
428 }
429
430 bool ARMBaseInstrInfo::
431 SubsumesPredicate(const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred1,
432                   const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred2) const {
433   if (Pred1.size() > 2 || Pred2.size() > 2)
434     return false;
435
436   ARMCC::CondCodes CC1 = (ARMCC::CondCodes)Pred1[0].getImm();
437   ARMCC::CondCodes CC2 = (ARMCC::CondCodes)Pred2[0].getImm();
438   if (CC1 == CC2)
439     return true;
440
441   switch (CC1) {
442   default:
443     return false;
444   case ARMCC::AL:
445     return true;
446   case ARMCC::HS:
447     return CC2 == ARMCC::HI;
448   case ARMCC::LS:
449     return CC2 == ARMCC::LO || CC2 == ARMCC::EQ;
450   case ARMCC::GE:
451     return CC2 == ARMCC::GT;
452   case ARMCC::LE:
453     return CC2 == ARMCC::LT;
454   }
455 }
456
457 bool ARMBaseInstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
458                                     std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
459   // FIXME: This confuses implicit_def with optional CPSR def.
460   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
461   if (!TID.getImplicitDefs() && !TID.hasOptionalDef())
462     return false;
463
464   bool Found = false;
465   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
466     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
467     if (MO.isReg() && MO.getReg() == ARM::CPSR) {
468       Pred.push_back(MO);
469       Found = true;
470     }
471   }
472
473   return Found;
474 }
475
476 /// isPredicable - Return true if the specified instruction can be predicated.
477 /// By default, this returns true for every instruction with a
478 /// PredicateOperand.
479 bool ARMBaseInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
480   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
481   if (!TID.isPredicable())
482     return false;
483
484   if ((TID.TSFlags & ARMII::DomainMask) == ARMII::DomainNEON) {
485     ARMFunctionInfo *AFI =
486       MI->getParent()->getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
487     return AFI->isThumb2Function();
488   }
489   return true;
490 }
491
492 /// FIXME: Works around a gcc miscompilation with -fstrict-aliasing.
493 DISABLE_INLINE
494 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
495                                 unsigned JTI);
496 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
497                                 unsigned JTI) {
498   assert(JTI < JT.size());
499   return JT[JTI].MBBs.size();
500 }
501
502 /// GetInstSize - Return the size of the specified MachineInstr.
503 ///
504 unsigned ARMBaseInstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
505   const MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
506   const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
507   const MCAsmInfo *MAI = MF->getTarget().getMCAsmInfo();
508
509   // Basic size info comes from the TSFlags field.
510   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
511   uint64_t TSFlags = TID.TSFlags;
512
513   unsigned Opc = MI->getOpcode();
514   switch ((TSFlags & ARMII::SizeMask) >> ARMII::SizeShift) {
515   default: {
516     // If this machine instr is an inline asm, measure it.
517     if (MI->getOpcode() == ARM::INLINEASM)
518       return getInlineAsmLength(MI->getOperand(0).getSymbolName(), *MAI);
519     if (MI->isLabel())
520       return 0;
521     switch (Opc) {
522     default:
523       llvm_unreachable("Unknown or unset size field for instr!");
524     case TargetOpcode::IMPLICIT_DEF:
525     case TargetOpcode::KILL:
526     case TargetOpcode::PROLOG_LABEL:
527     case TargetOpcode::EH_LABEL:
528     case TargetOpcode::DBG_VALUE:
529       return 0;
530     }
531     break;
532   }
533   case ARMII::Size8Bytes: return 8;          // ARM instruction x 2.
534   case ARMII::Size4Bytes: return 4;          // ARM / Thumb2 instruction.
535   case ARMII::Size2Bytes: return 2;          // Thumb1 instruction.
536   case ARMII::SizeSpecial: {
537     switch (Opc) {
538     case ARM::CONSTPOOL_ENTRY:
539       // If this machine instr is a constant pool entry, its size is recorded as
540       // operand #2.
541       return MI->getOperand(2).getImm();
542     case ARM::Int_eh_sjlj_longjmp:
543       return 16;
544     case ARM::tInt_eh_sjlj_longjmp:
545       return 10;
546     case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp:
547     case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
548       return 20;
549     case ARM::tInt_eh_sjlj_setjmp:
550     case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp:
551     case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
552       return 12;
553     case ARM::BR_JTr:
554     case ARM::BR_JTm:
555     case ARM::BR_JTadd:
556     case ARM::tBR_JTr:
557     case ARM::t2BR_JT:
558     case ARM::t2TBB:
559     case ARM::t2TBH: {
560       // These are jumptable branches, i.e. a branch followed by an inlined
561       // jumptable. The size is 4 + 4 * number of entries. For TBB, each
562       // entry is one byte; TBH two byte each.
563       unsigned EntrySize = (Opc == ARM::t2TBB)
564         ? 1 : ((Opc == ARM::t2TBH) ? 2 : 4);
565       unsigned NumOps = TID.getNumOperands();
566       MachineOperand JTOP =
567         MI->getOperand(NumOps - (TID.isPredicable() ? 3 : 2));
568       unsigned JTI = JTOP.getIndex();
569       const MachineJumpTableInfo *MJTI = MF->getJumpTableInfo();
570       assert(MJTI != 0);
571       const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = MJTI->getJumpTables();
572       assert(JTI < JT.size());
573       // Thumb instructions are 2 byte aligned, but JT entries are 4 byte
574       // 4 aligned. The assembler / linker may add 2 byte padding just before
575       // the JT entries.  The size does not include this padding; the
576       // constant islands pass does separate bookkeeping for it.
577       // FIXME: If we know the size of the function is less than (1 << 16) *2
578       // bytes, we can use 16-bit entries instead. Then there won't be an
579       // alignment issue.
580       unsigned InstSize = (Opc == ARM::tBR_JTr || Opc == ARM::t2BR_JT) ? 2 : 4;
581       unsigned NumEntries = getNumJTEntries(JT, JTI);
582       if (Opc == ARM::t2TBB && (NumEntries & 1))
583         // Make sure the instruction that follows TBB is 2-byte aligned.
584         // FIXME: Constant island pass should insert an "ALIGN" instruction
585         // instead.
586         ++NumEntries;
587       return NumEntries * EntrySize + InstSize;
588     }
589     default:
590       // Otherwise, pseudo-instruction sizes are zero.
591       return 0;
592     }
593   }
594   }
595   return 0; // Not reached
596 }
597
598 void ARMBaseInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
599                                    MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
600                                    unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
601                                    bool KillSrc) const {
602   bool GPRDest = ARM::GPRRegClass.contains(DestReg);
603   bool GPRSrc  = ARM::GPRRegClass.contains(SrcReg);
604
605   if (GPRDest && GPRSrc) {
606     AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::MOVr), DestReg)
607                                   .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc))));
608     return;
609   }
610
611   bool SPRDest = ARM::SPRRegClass.contains(DestReg);
612   bool SPRSrc  = ARM::SPRRegClass.contains(SrcReg);
613
614   unsigned Opc;
615   if (SPRDest && SPRSrc)
616     Opc = ARM::VMOVS;
617   else if (GPRDest && SPRSrc)
618     Opc = ARM::VMOVRS;
619   else if (SPRDest && GPRSrc)
620     Opc = ARM::VMOVSR;
621   else if (ARM::DPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
622     Opc = ARM::VMOVD;
623   else if (ARM::QPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
624     Opc = ARM::VMOVQ;
625   else if (ARM::QQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
626     Opc = ARM::VMOVQQ;
627   else if (ARM::QQQQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
628     Opc = ARM::VMOVQQQQ;
629   else
630     llvm_unreachable("Impossible reg-to-reg copy");
631
632   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc), DestReg);
633   MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
634   if (Opc != ARM::VMOVQQ && Opc != ARM::VMOVQQQQ)
635     AddDefaultPred(MIB);
636 }
637
638 static const
639 MachineInstrBuilder &AddDReg(MachineInstrBuilder &MIB,
640                              unsigned Reg, unsigned SubIdx, unsigned State,
641                              const TargetRegisterInfo *TRI) {
642   if (!SubIdx)
643     return MIB.addReg(Reg, State);
644
645   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
646     return MIB.addReg(TRI->getSubReg(Reg, SubIdx), State);
647   return MIB.addReg(Reg, State, SubIdx);
648 }
649
650 void ARMBaseInstrInfo::
651 storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
652                     unsigned SrcReg, bool isKill, int FI,
653                     const TargetRegisterClass *RC,
654                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
655   DebugLoc DL;
656   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
657   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
658   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
659   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
660
661   MachineMemOperand *MMO =
662     MF.getMachineMemOperand(MachinePointerInfo(
663                                          PseudoSourceValue::getFixedStack(FI)),
664                             MachineMemOperand::MOStore,
665                             MFI.getObjectSize(FI),
666                             Align);
667
668   // tGPR is used sometimes in ARM instructions that need to avoid using
669   // certain registers.  Just treat it as GPR here. Likewise, rGPR.
670   if (RC == ARM::tGPRRegisterClass || RC == ARM::tcGPRRegisterClass
671       || RC == ARM::rGPRRegisterClass)
672     RC = ARM::GPRRegisterClass;
673
674   switch (RC->getID()) {
675   case ARM::GPRRegClassID:
676     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STR))
677                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
678                    .addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0).addMemOperand(MMO));
679     break;
680   case ARM::SPRRegClassID:
681     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRS))
682                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
683                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
684     break;
685   case ARM::DPRRegClassID:
686   case ARM::DPR_VFP2RegClassID:
687   case ARM::DPR_8RegClassID:
688     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRD))
689                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
690                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
691     break;
692   case ARM::QPRRegClassID:
693   case ARM::QPR_VFP2RegClassID:
694   case ARM::QPR_8RegClassID:
695     if (Align >= 16 && getRegisterInfo().needsStackRealignment(MF)) {
696       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1q64Pseudo))
697                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
698                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
699                      .addMemOperand(MMO));
700     } else {
701       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMQ))
702                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
703                      .addFrameIndex(FI)
704                      .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia))
705                      .addMemOperand(MMO));
706     }
707     break;
708   case ARM::QQPRRegClassID:
709   case ARM::QQPR_VFP2RegClassID:
710     if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
711       // FIXME: It's possible to only store part of the QQ register if the
712       // spilled def has a sub-register index.
713       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1d64QPseudo))
714                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
715                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
716                      .addMemOperand(MMO));
717     } else {
718       MachineInstrBuilder MIB =
719         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMD))
720                        .addFrameIndex(FI)
721                        .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia)))
722         .addMemOperand(MMO);
723       MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
724       MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
725       MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
726             AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
727     }
728     break;
729   case ARM::QQQQPRRegClassID: {
730     MachineInstrBuilder MIB =
731       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMD))
732                      .addFrameIndex(FI)
733                      .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia)))
734       .addMemOperand(MMO);
735     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
736     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
737     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
738     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
739     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_4, 0, TRI);
740     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_5, 0, TRI);
741     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_6, 0, TRI);
742           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_7, 0, TRI);
743     break;
744   }
745   default:
746     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
747   }
748 }
749
750 unsigned
751 ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
752                                      int &FrameIndex) const {
753   switch (MI->getOpcode()) {
754   default: break;
755   case ARM::STR:
756   case ARM::t2STRs: // FIXME: don't use t2STRs to access frame.
757     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
758         MI->getOperand(2).isReg() &&
759         MI->getOperand(3).isImm() &&
760         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
761         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
762       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
763       return MI->getOperand(0).getReg();
764     }
765     break;
766   case ARM::t2STRi12:
767   case ARM::tSpill:
768   case ARM::VSTRD:
769   case ARM::VSTRS:
770     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
771         MI->getOperand(2).isImm() &&
772         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
773       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
774       return MI->getOperand(0).getReg();
775     }
776     break;
777   case ARM::VST1q64Pseudo:
778     if (MI->getOperand(0).isFI() &&
779         MI->getOperand(2).getSubReg() == 0) {
780       FrameIndex = MI->getOperand(0).getIndex();
781       return MI->getOperand(2).getReg();
782     }
783     break;
784   case ARM::VSTMQ:
785     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
786         MI->getOperand(2).isImm() &&
787         MI->getOperand(2).getImm() == ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia) &&
788         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
789       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
790       return MI->getOperand(0).getReg();
791     }
792     break;
793   }
794
795   return 0;
796 }
797
798 void ARMBaseInstrInfo::
799 loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
800                      unsigned DestReg, int FI,
801                      const TargetRegisterClass *RC,
802                      const TargetRegisterInfo *TRI) const {
803   DebugLoc DL;
804   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
805   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
806   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
807   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
808   MachineMemOperand *MMO =
809     MF.getMachineMemOperand(
810                     MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getFixedStack(FI)),
811                             MachineMemOperand::MOLoad,
812                             MFI.getObjectSize(FI),
813                             Align);
814
815   // tGPR is used sometimes in ARM instructions that need to avoid using
816   // certain registers.  Just treat it as GPR here.
817   if (RC == ARM::tGPRRegisterClass || RC == ARM::tcGPRRegisterClass
818       || RC == ARM::rGPRRegisterClass)
819     RC = ARM::GPRRegisterClass;
820
821   switch (RC->getID()) {
822   case ARM::GPRRegClassID:
823     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDR), DestReg)
824                    .addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0).addMemOperand(MMO));
825     break;
826   case ARM::SPRRegClassID:
827     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRS), DestReg)
828                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
829     break;
830   case ARM::DPRRegClassID:
831   case ARM::DPR_VFP2RegClassID:
832   case ARM::DPR_8RegClassID:
833     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRD), DestReg)
834                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
835     break;
836   case ARM::QPRRegClassID:
837   case ARM::QPR_VFP2RegClassID:
838   case ARM::QPR_8RegClassID:
839     if (Align >= 16 && getRegisterInfo().needsStackRealignment(MF)) {
840       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1q64Pseudo), DestReg)
841                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
842                      .addMemOperand(MMO));
843     } else {
844       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMQ), DestReg)
845                      .addFrameIndex(FI)
846                      .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia))
847                      .addMemOperand(MMO));
848     }
849     break;
850   case ARM::QQPRRegClassID:
851   case ARM::QQPR_VFP2RegClassID:
852     if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
853       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1d64QPseudo), DestReg)
854                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
855                      .addMemOperand(MMO));
856     } else {
857       MachineInstrBuilder MIB =
858         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMD))
859                        .addFrameIndex(FI)
860                        .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia)))
861         .addMemOperand(MMO);
862       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::Define, TRI);
863       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::Define, TRI);
864       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::Define, TRI);
865             AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::Define, TRI);
866     }
867     break;
868   case ARM::QQQQPRRegClassID: {
869     MachineInstrBuilder MIB =
870       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMD))
871                      .addFrameIndex(FI)
872                      .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia)))
873       .addMemOperand(MMO);
874     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::Define, TRI);
875     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::Define, TRI);
876     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::Define, TRI);
877     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::Define, TRI);
878     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_4, RegState::Define, TRI);
879     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_5, RegState::Define, TRI);
880     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_6, RegState::Define, TRI);
881     AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_7, RegState::Define, TRI);
882     break;
883   }
884   default:
885     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
886   }
887 }
888
889 unsigned
890 ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
891                                       int &FrameIndex) const {
892   switch (MI->getOpcode()) {
893   default: break;
894   case ARM::LDR:
895   case ARM::t2LDRs:  // FIXME: don't use t2LDRs to access frame.
896     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
897         MI->getOperand(2).isReg() &&
898         MI->getOperand(3).isImm() &&
899         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
900         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
901       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
902       return MI->getOperand(0).getReg();
903     }
904     break;
905   case ARM::t2LDRi12:
906   case ARM::tRestore:
907   case ARM::VLDRD:
908   case ARM::VLDRS:
909     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
910         MI->getOperand(2).isImm() &&
911         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
912       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
913       return MI->getOperand(0).getReg();
914     }
915     break;
916   case ARM::VLD1q64Pseudo:
917     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
918         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
919       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
920       return MI->getOperand(0).getReg();
921     }
922     break;
923   case ARM::VLDMQ:
924     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
925         MI->getOperand(2).isImm() &&
926         MI->getOperand(2).getImm() == ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia) &&
927         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
928       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
929       return MI->getOperand(0).getReg();
930     }
931     break;
932   }
933
934   return 0;
935 }
936
937 MachineInstr*
938 ARMBaseInstrInfo::emitFrameIndexDebugValue(MachineFunction &MF,
939                                            int FrameIx, uint64_t Offset,
940                                            const MDNode *MDPtr,
941                                            DebugLoc DL) const {
942   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, DL, get(ARM::DBG_VALUE))
943     .addFrameIndex(FrameIx).addImm(0).addImm(Offset).addMetadata(MDPtr);
944   return &*MIB;
945 }
946
947 /// Create a copy of a const pool value. Update CPI to the new index and return
948 /// the label UID.
949 static unsigned duplicateCPV(MachineFunction &MF, unsigned &CPI) {
950   MachineConstantPool *MCP = MF.getConstantPool();
951   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
952
953   const MachineConstantPoolEntry &MCPE = MCP->getConstants()[CPI];
954   assert(MCPE.isMachineConstantPoolEntry() &&
955          "Expecting a machine constantpool entry!");
956   ARMConstantPoolValue *ACPV =
957     static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE.Val.MachineCPVal);
958
959   unsigned PCLabelId = AFI->createConstPoolEntryUId();
960   ARMConstantPoolValue *NewCPV = 0;
961   // FIXME: The below assumes PIC relocation model and that the function
962   // is Thumb mode (t1 or t2). PCAdjustment would be 8 for ARM mode PIC, and
963   // zero for non-PIC in ARM or Thumb. The callers are all of thumb LDR
964   // instructions, so that's probably OK, but is PIC always correct when
965   // we get here?
966   if (ACPV->isGlobalValue())
967     NewCPV = new ARMConstantPoolValue(ACPV->getGV(), PCLabelId,
968                                       ARMCP::CPValue, 4);
969   else if (ACPV->isExtSymbol())
970     NewCPV = new ARMConstantPoolValue(MF.getFunction()->getContext(),
971                                       ACPV->getSymbol(), PCLabelId, 4);
972   else if (ACPV->isBlockAddress())
973     NewCPV = new ARMConstantPoolValue(ACPV->getBlockAddress(), PCLabelId,
974                                       ARMCP::CPBlockAddress, 4);
975   else if (ACPV->isLSDA())
976     NewCPV = new ARMConstantPoolValue(MF.getFunction(), PCLabelId,
977                                       ARMCP::CPLSDA, 4);
978   else
979     llvm_unreachable("Unexpected ARM constantpool value type!!");
980   CPI = MCP->getConstantPoolIndex(NewCPV, MCPE.getAlignment());
981   return PCLabelId;
982 }
983
984 void ARMBaseInstrInfo::
985 reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
986               MachineBasicBlock::iterator I,
987               unsigned DestReg, unsigned SubIdx,
988               const MachineInstr *Orig,
989               const TargetRegisterInfo &TRI) const {
990   unsigned Opcode = Orig->getOpcode();
991   switch (Opcode) {
992   default: {
993     MachineInstr *MI = MBB.getParent()->CloneMachineInstr(Orig);
994     MI->substituteRegister(Orig->getOperand(0).getReg(), DestReg, SubIdx, TRI);
995     MBB.insert(I, MI);
996     break;
997   }
998   case ARM::tLDRpci_pic:
999   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1000     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1001     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1002     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1003     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, Orig->getDebugLoc(), get(Opcode),
1004                                       DestReg)
1005       .addConstantPoolIndex(CPI).addImm(PCLabelId);
1006     (*MIB).setMemRefs(Orig->memoperands_begin(), Orig->memoperands_end());
1007     break;
1008   }
1009   }
1010 }
1011
1012 MachineInstr *
1013 ARMBaseInstrInfo::duplicate(MachineInstr *Orig, MachineFunction &MF) const {
1014   MachineInstr *MI = TargetInstrInfoImpl::duplicate(Orig, MF);
1015   switch(Orig->getOpcode()) {
1016   case ARM::tLDRpci_pic:
1017   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1018     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1019     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1020     Orig->getOperand(1).setIndex(CPI);
1021     Orig->getOperand(2).setImm(PCLabelId);
1022     break;
1023   }
1024   }
1025   return MI;
1026 }
1027
1028 bool ARMBaseInstrInfo::produceSameValue(const MachineInstr *MI0,
1029                                         const MachineInstr *MI1) const {
1030   int Opcode = MI0->getOpcode();
1031   if (Opcode == ARM::t2LDRpci ||
1032       Opcode == ARM::t2LDRpci_pic ||
1033       Opcode == ARM::tLDRpci ||
1034       Opcode == ARM::tLDRpci_pic) {
1035     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1036       return false;
1037     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1038       return false;
1039
1040     const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(1);
1041     const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(1);
1042     if (MO0.getOffset() != MO1.getOffset())
1043       return false;
1044
1045     const MachineFunction *MF = MI0->getParent()->getParent();
1046     const MachineConstantPool *MCP = MF->getConstantPool();
1047     int CPI0 = MO0.getIndex();
1048     int CPI1 = MO1.getIndex();
1049     const MachineConstantPoolEntry &MCPE0 = MCP->getConstants()[CPI0];
1050     const MachineConstantPoolEntry &MCPE1 = MCP->getConstants()[CPI1];
1051     ARMConstantPoolValue *ACPV0 =
1052       static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE0.Val.MachineCPVal);
1053     ARMConstantPoolValue *ACPV1 =
1054       static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE1.Val.MachineCPVal);
1055     return ACPV0->hasSameValue(ACPV1);
1056   }
1057
1058   return MI0->isIdenticalTo(MI1, MachineInstr::IgnoreVRegDefs);
1059 }
1060
1061 /// areLoadsFromSameBasePtr - This is used by the pre-regalloc scheduler to
1062 /// determine if two loads are loading from the same base address. It should
1063 /// only return true if the base pointers are the same and the only differences
1064 /// between the two addresses is the offset. It also returns the offsets by
1065 /// reference.
1066 bool ARMBaseInstrInfo::areLoadsFromSameBasePtr(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1067                                                int64_t &Offset1,
1068                                                int64_t &Offset2) const {
1069   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1070   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1071
1072   if (!Load1->isMachineOpcode() || !Load2->isMachineOpcode())
1073     return false;
1074
1075   switch (Load1->getMachineOpcode()) {
1076   default:
1077     return false;
1078   case ARM::LDR:
1079   case ARM::LDRB:
1080   case ARM::LDRD:
1081   case ARM::LDRH:
1082   case ARM::LDRSB:
1083   case ARM::LDRSH:
1084   case ARM::VLDRD:
1085   case ARM::VLDRS:
1086   case ARM::t2LDRi8:
1087   case ARM::t2LDRDi8:
1088   case ARM::t2LDRSHi8:
1089   case ARM::t2LDRi12:
1090   case ARM::t2LDRSHi12:
1091     break;
1092   }
1093
1094   switch (Load2->getMachineOpcode()) {
1095   default:
1096     return false;
1097   case ARM::LDR:
1098   case ARM::LDRB:
1099   case ARM::LDRD:
1100   case ARM::LDRH:
1101   case ARM::LDRSB:
1102   case ARM::LDRSH:
1103   case ARM::VLDRD:
1104   case ARM::VLDRS:
1105   case ARM::t2LDRi8:
1106   case ARM::t2LDRDi8:
1107   case ARM::t2LDRSHi8:
1108   case ARM::t2LDRi12:
1109   case ARM::t2LDRSHi12:
1110     break;
1111   }
1112
1113   // Check if base addresses and chain operands match.
1114   if (Load1->getOperand(0) != Load2->getOperand(0) ||
1115       Load1->getOperand(4) != Load2->getOperand(4))
1116     return false;
1117
1118   // Index should be Reg0.
1119   if (Load1->getOperand(3) != Load2->getOperand(3))
1120     return false;
1121
1122   // Determine the offsets.
1123   if (isa<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1)) &&
1124       isa<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))) {
1125     Offset1 = cast<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1))->getSExtValue();
1126     Offset2 = cast<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))->getSExtValue();
1127     return true;
1128   }
1129
1130   return false;
1131 }
1132
1133 /// shouldScheduleLoadsNear - This is a used by the pre-regalloc scheduler to
1134 /// determine (in conjuction with areLoadsFromSameBasePtr) if two loads should
1135 /// be scheduled togther. On some targets if two loads are loading from
1136 /// addresses in the same cache line, it's better if they are scheduled
1137 /// together. This function takes two integers that represent the load offsets
1138 /// from the common base address. It returns true if it decides it's desirable
1139 /// to schedule the two loads together. "NumLoads" is the number of loads that
1140 /// have already been scheduled after Load1.
1141 bool ARMBaseInstrInfo::shouldScheduleLoadsNear(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1142                                                int64_t Offset1, int64_t Offset2,
1143                                                unsigned NumLoads) const {
1144   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1145   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1146
1147   assert(Offset2 > Offset1);
1148
1149   if ((Offset2 - Offset1) / 8 > 64)
1150     return false;
1151
1152   if (Load1->getMachineOpcode() != Load2->getMachineOpcode())
1153     return false;  // FIXME: overly conservative?
1154
1155   // Four loads in a row should be sufficient.
1156   if (NumLoads >= 3)
1157     return false;
1158
1159   return true;
1160 }
1161
1162 bool ARMBaseInstrInfo::isSchedulingBoundary(const MachineInstr *MI,
1163                                             const MachineBasicBlock *MBB,
1164                                             const MachineFunction &MF) const {
1165   // Debug info is never a scheduling boundary. It's necessary to be explicit
1166   // due to the special treatment of IT instructions below, otherwise a
1167   // dbg_value followed by an IT will result in the IT instruction being
1168   // considered a scheduling hazard, which is wrong. It should be the actual
1169   // instruction preceding the dbg_value instruction(s), just like it is
1170   // when debug info is not present.
1171   if (MI->isDebugValue())
1172     return false;
1173
1174   // Terminators and labels can't be scheduled around.
1175   if (MI->getDesc().isTerminator() || MI->isLabel())
1176     return true;
1177
1178   // Treat the start of the IT block as a scheduling boundary, but schedule
1179   // t2IT along with all instructions following it.
1180   // FIXME: This is a big hammer. But the alternative is to add all potential
1181   // true and anti dependencies to IT block instructions as implicit operands
1182   // to the t2IT instruction. The added compile time and complexity does not
1183   // seem worth it.
1184   MachineBasicBlock::const_iterator I = MI;
1185   // Make sure to skip any dbg_value instructions
1186   while (++I != MBB->end() && I->isDebugValue())
1187     ;
1188   if (I != MBB->end() && I->getOpcode() == ARM::t2IT)
1189     return true;
1190
1191   // Don't attempt to schedule around any instruction that defines
1192   // a stack-oriented pointer, as it's unlikely to be profitable. This
1193   // saves compile time, because it doesn't require every single
1194   // stack slot reference to depend on the instruction that does the
1195   // modification.
1196   if (MI->definesRegister(ARM::SP))
1197     return true;
1198
1199   return false;
1200 }
1201
1202 bool ARMBaseInstrInfo::isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB,
1203                                            unsigned NumInstrs,
1204                                            float Probability) const {
1205   if (!NumInstrs)
1206     return false;
1207   
1208   // Use old-style heuristics
1209   if (OldARMIfCvt) {
1210     if (Subtarget.getCPUString() == "generic")
1211       // Generic (and overly aggressive) if-conversion limits for testing.
1212       return NumInstrs <= 10;
1213     if (Subtarget.hasV7Ops())
1214       return NumInstrs <= 3;
1215     return NumInstrs <= 2;
1216   }
1217   
1218   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1219   float UnpredCost = Probability * NumInstrs;
1220   UnpredCost += 1.0; // The branch itself
1221   UnpredCost += 0.1 * Subtarget.getMispredictionPenalty();
1222   
1223   float PredCost = NumInstrs;
1224   
1225   return PredCost < UnpredCost;
1226   
1227 }
1228   
1229 bool ARMBaseInstrInfo::
1230 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB, unsigned NumT,
1231                     MachineBasicBlock &FMBB, unsigned NumF,
1232                     float Probability) const {
1233   // Use old-style if-conversion heuristics
1234   if (OldARMIfCvt) {
1235     return NumT && NumF && NumT <= 2 && NumF <= 2;
1236   }
1237
1238   if (!NumT || !NumF)
1239     return false;
1240   
1241   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1242   float UnpredCost = Probability * NumT + (1.0 - Probability) * NumF;
1243   UnpredCost += 1.0; // The branch itself
1244   UnpredCost += 0.1 * Subtarget.getMispredictionPenalty();
1245   
1246   float PredCost = NumT + NumF;
1247   
1248   return PredCost < UnpredCost;
1249 }
1250
1251 /// getInstrPredicate - If instruction is predicated, returns its predicate
1252 /// condition, otherwise returns AL. It also returns the condition code
1253 /// register by reference.
1254 ARMCC::CondCodes
1255 llvm::getInstrPredicate(const MachineInstr *MI, unsigned &PredReg) {
1256   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
1257   if (PIdx == -1) {
1258     PredReg = 0;
1259     return ARMCC::AL;
1260   }
1261
1262   PredReg = MI->getOperand(PIdx+1).getReg();
1263   return (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(PIdx).getImm();
1264 }
1265
1266
1267 int llvm::getMatchingCondBranchOpcode(int Opc) {
1268   if (Opc == ARM::B)
1269     return ARM::Bcc;
1270   else if (Opc == ARM::tB)
1271     return ARM::tBcc;
1272   else if (Opc == ARM::t2B)
1273       return ARM::t2Bcc;
1274
1275   llvm_unreachable("Unknown unconditional branch opcode!");
1276   return 0;
1277 }
1278
1279
1280 void llvm::emitARMRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
1281                                MachineBasicBlock::iterator &MBBI, DebugLoc dl,
1282                                unsigned DestReg, unsigned BaseReg, int NumBytes,
1283                                ARMCC::CondCodes Pred, unsigned PredReg,
1284                                const ARMBaseInstrInfo &TII) {
1285   bool isSub = NumBytes < 0;
1286   if (isSub) NumBytes = -NumBytes;
1287
1288   while (NumBytes) {
1289     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(NumBytes);
1290     unsigned ThisVal = NumBytes & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
1291     assert(ThisVal && "Didn't extract field correctly");
1292
1293     // We will handle these bits from offset, clear them.
1294     NumBytes &= ~ThisVal;
1295
1296     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisVal) != -1 && "Bit extraction didn't work?");
1297
1298     // Build the new ADD / SUB.
1299     unsigned Opc = isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri;
1300     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Opc), DestReg)
1301       .addReg(BaseReg, RegState::Kill).addImm(ThisVal)
1302       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0);
1303     BaseReg = DestReg;
1304   }
1305 }
1306
1307 bool llvm::rewriteARMFrameIndex(MachineInstr &MI, unsigned FrameRegIdx,
1308                                 unsigned FrameReg, int &Offset,
1309                                 const ARMBaseInstrInfo &TII) {
1310   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
1311   const TargetInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
1312   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
1313   bool isSub = false;
1314
1315   // Memory operands in inline assembly always use AddrMode2.
1316   if (Opcode == ARM::INLINEASM)
1317     AddrMode = ARMII::AddrMode2;
1318
1319   if (Opcode == ARM::ADDri) {
1320     Offset += MI.getOperand(FrameRegIdx+1).getImm();
1321     if (Offset == 0) {
1322       // Turn it into a move.
1323       MI.setDesc(TII.get(ARM::MOVr));
1324       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1325       MI.RemoveOperand(FrameRegIdx+1);
1326       Offset = 0;
1327       return true;
1328     } else if (Offset < 0) {
1329       Offset = -Offset;
1330       isSub = true;
1331       MI.setDesc(TII.get(ARM::SUBri));
1332     }
1333
1334     // Common case: small offset, fits into instruction.
1335     if (ARM_AM::getSOImmVal(Offset) != -1) {
1336       // Replace the FrameIndex with sp / fp
1337       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1338       MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(Offset);
1339       Offset = 0;
1340       return true;
1341     }
1342
1343     // Otherwise, pull as much of the immedidate into this ADDri/SUBri
1344     // as possible.
1345     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(Offset);
1346     unsigned ThisImmVal = Offset & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
1347
1348     // We will handle these bits from offset, clear them.
1349     Offset &= ~ThisImmVal;
1350
1351     // Get the properly encoded SOImmVal field.
1352     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisImmVal) != -1 &&
1353            "Bit extraction didn't work?");
1354     MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(ThisImmVal);
1355  } else {
1356     unsigned ImmIdx = 0;
1357     int InstrOffs = 0;
1358     unsigned NumBits = 0;
1359     unsigned Scale = 1;
1360     switch (AddrMode) {
1361     case ARMII::AddrMode2: {
1362       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
1363       InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1364       if (ARM_AM::getAM2Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1365         InstrOffs *= -1;
1366       NumBits = 12;
1367       break;
1368     }
1369     case ARMII::AddrMode3: {
1370       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
1371       InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1372       if (ARM_AM::getAM3Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1373         InstrOffs *= -1;
1374       NumBits = 8;
1375       break;
1376     }
1377     case ARMII::AddrMode4:
1378     case ARMII::AddrMode6:
1379       // Can't fold any offset even if it's zero.
1380       return false;
1381     case ARMII::AddrMode5: {
1382       ImmIdx = FrameRegIdx+1;
1383       InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1384       if (ARM_AM::getAM5Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1385         InstrOffs *= -1;
1386       NumBits = 8;
1387       Scale = 4;
1388       break;
1389     }
1390     default:
1391       llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
1392       break;
1393     }
1394
1395     Offset += InstrOffs * Scale;
1396     assert((Offset & (Scale-1)) == 0 && "Can't encode this offset!");
1397     if (Offset < 0) {
1398       Offset = -Offset;
1399       isSub = true;
1400     }
1401
1402     // Attempt to fold address comp. if opcode has offset bits
1403     if (NumBits > 0) {
1404       // Common case: small offset, fits into instruction.
1405       MachineOperand &ImmOp = MI.getOperand(ImmIdx);
1406       int ImmedOffset = Offset / Scale;
1407       unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
1408       if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale) {
1409         // Replace the FrameIndex with sp
1410         MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1411         if (isSub)
1412           ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1413         ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1414         Offset = 0;
1415         return true;
1416       }
1417
1418       // Otherwise, it didn't fit. Pull in what we can to simplify the immed.
1419       ImmedOffset = ImmedOffset & Mask;
1420       if (isSub)
1421         ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1422       ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1423       Offset &= ~(Mask*Scale);
1424     }
1425   }
1426
1427   Offset = (isSub) ? -Offset : Offset;
1428   return Offset == 0;
1429 }
1430
1431 bool ARMBaseInstrInfo::
1432 AnalyzeCompare(const MachineInstr *MI, unsigned &SrcReg, int &CmpMask,
1433                int &CmpValue) const {
1434   switch (MI->getOpcode()) {
1435   default: break;
1436   case ARM::CMPri:
1437   case ARM::CMPzri:
1438   case ARM::t2CMPri:
1439   case ARM::t2CMPzri:
1440     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
1441     CmpMask = ~0;
1442     CmpValue = MI->getOperand(1).getImm();
1443     return true;
1444   case ARM::TSTri:
1445   case ARM::t2TSTri:
1446     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
1447     CmpMask = MI->getOperand(1).getImm();
1448     CmpValue = 0;
1449     return true;
1450   }
1451
1452   return false;
1453 }
1454
1455 /// isSuitableForMask - Identify a suitable 'and' instruction that
1456 /// operates on the given source register and applies the same mask
1457 /// as a 'tst' instruction. Provide a limited look-through for copies.
1458 /// When successful, MI will hold the found instruction.
1459 static bool isSuitableForMask(MachineInstr *&MI, unsigned SrcReg,
1460                               int CmpMask, bool CommonUse) {
1461   switch (MI->getOpcode()) {
1462     case ARM::ANDri:
1463     case ARM::t2ANDri:
1464       if (CmpMask != MI->getOperand(2).getImm())
1465         return false;
1466       if (SrcReg == MI->getOperand(CommonUse ? 1 : 0).getReg())
1467         return true;
1468       break;
1469     case ARM::COPY: {
1470       // Walk down one instruction which is potentially an 'and'.
1471       const MachineInstr &Copy = *MI;
1472       MachineBasicBlock::iterator AND(next(MachineBasicBlock::iterator(MI)));
1473       if (AND == MI->getParent()->end()) return false;
1474       MI = AND;
1475       return isSuitableForMask(MI, Copy.getOperand(0).getReg(),
1476                                CmpMask, true);
1477     }
1478   }
1479
1480   return false;
1481 }
1482
1483 /// OptimizeCompareInstr - Convert the instruction supplying the argument to the
1484 /// comparison into one that sets the zero bit in the flags register. Update the
1485 /// iterator *only* if a transformation took place.
1486 bool ARMBaseInstrInfo::
1487 OptimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr, unsigned SrcReg, int CmpMask,
1488                      int CmpValue, MachineBasicBlock::iterator &MII) const {
1489   if (CmpValue != 0)
1490     return false;
1491
1492   MachineRegisterInfo &MRI = CmpInstr->getParent()->getParent()->getRegInfo();
1493   MachineRegisterInfo::def_iterator DI = MRI.def_begin(SrcReg);
1494   if (llvm::next(DI) != MRI.def_end())
1495     // Only support one definition.
1496     return false;
1497
1498   MachineInstr *MI = &*DI;
1499
1500   // Masked compares sometimes use the same register as the corresponding 'and'.
1501   if (CmpMask != ~0) {
1502     if (!isSuitableForMask(MI, SrcReg, CmpMask, false)) {
1503       MI = 0;
1504       for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = MRI.use_begin(SrcReg),
1505            UE = MRI.use_end(); UI != UE; ++UI) {
1506         if (UI->getParent() != CmpInstr->getParent()) continue;
1507         MachineInstr *PotentialAND = &*UI;
1508         if (!isSuitableForMask(PotentialAND, SrcReg, CmpMask, true))
1509           continue;
1510         MI = PotentialAND;
1511         break;
1512       }
1513       if (!MI) return false;
1514     }
1515   }
1516
1517   // Conservatively refuse to convert an instruction which isn't in the same BB
1518   // as the comparison.
1519   if (MI->getParent() != CmpInstr->getParent())
1520     return false;
1521
1522   // Check that CPSR isn't set between the comparison instruction and the one we
1523   // want to change.
1524   MachineBasicBlock::const_iterator I = CmpInstr, E = MI,
1525     B = MI->getParent()->begin();
1526   --I;
1527   for (; I != E; --I) {
1528     const MachineInstr &Instr = *I;
1529
1530     for (unsigned IO = 0, EO = Instr.getNumOperands(); IO != EO; ++IO) {
1531       const MachineOperand &MO = Instr.getOperand(IO);
1532       if (!MO.isReg() || !MO.isDef()) continue;
1533
1534       // This instruction modifies CPSR before the one we want to change. We
1535       // can't do this transformation.
1536       if (MO.getReg() == ARM::CPSR)
1537         return false;
1538     }
1539
1540     if (I == B)
1541       // The 'and' is below the comparison instruction.
1542       return false;
1543   }
1544
1545   // Set the "zero" bit in CPSR.
1546   switch (MI->getOpcode()) {
1547   default: break;
1548   case ARM::ADDri:
1549   case ARM::ANDri:
1550   case ARM::t2ANDri:
1551   case ARM::SUBri:
1552   case ARM::t2ADDri:
1553   case ARM::t2SUBri:
1554     MI->RemoveOperand(5);
1555     MachineInstrBuilder(MI)
1556       .addReg(ARM::CPSR, RegState::Define | RegState::Implicit);
1557     MII = llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(CmpInstr));
1558     CmpInstr->eraseFromParent();
1559     return true;
1560   }
1561
1562   return false;
1563 }
1564
1565 unsigned
1566 ARMBaseInstrInfo::getNumMicroOps(const MachineInstr *MI,
1567                                  const InstrItineraryData *ItinData) const {
1568   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
1569     return 1;
1570
1571   const TargetInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
1572   unsigned Class = Desc.getSchedClass();
1573   unsigned UOps = ItinData->Itineraries[Class].NumMicroOps;
1574   if (UOps)
1575     return UOps;
1576
1577   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1578   switch (Opc) {
1579   default:
1580     llvm_unreachable("Unexpected multi-uops instruction!");
1581     break;
1582   case ARM::VLDMQ:
1583   case ARM::VSTMQ:
1584     return 2;
1585
1586   // The number of uOps for load / store multiple are determined by the number
1587   // registers.
1588   // On Cortex-A8, each pair of register loads / stores can be scheduled on the
1589   // same cycle. The scheduling for the first load / store must be done
1590   // separately by assuming the the address is not 64-bit aligned.
1591   // On Cortex-A9, the formula is simply (#reg / 2) + (#reg % 2). If the address
1592   // is not 64-bit aligned, then AGU would take an extra cycle.
1593   // For VFP / NEON load / store multiple, the formula is
1594   // (#reg / 2) + (#reg % 2) + 1.
1595   case ARM::VLDMD:
1596   case ARM::VLDMS:
1597   case ARM::VLDMD_UPD:
1598   case ARM::VLDMS_UPD:
1599   case ARM::VSTMD:
1600   case ARM::VSTMS:
1601   case ARM::VSTMD_UPD:
1602   case ARM::VSTMS_UPD: {
1603     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands();
1604     return (NumRegs / 2) + (NumRegs % 2) + 1;
1605   }
1606   case ARM::LDM_RET:
1607   case ARM::LDM:
1608   case ARM::LDM_UPD:
1609   case ARM::STM:
1610   case ARM::STM_UPD:
1611   case ARM::tLDM:
1612   case ARM::tLDM_UPD:
1613   case ARM::tSTM_UPD:
1614   case ARM::tPOP_RET:
1615   case ARM::tPOP:
1616   case ARM::tPUSH:
1617   case ARM::t2LDM_RET:
1618   case ARM::t2LDM:
1619   case ARM::t2LDM_UPD:
1620   case ARM::t2STM:
1621   case ARM::t2STM_UPD: {
1622     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands() + 1;
1623     if (Subtarget.isCortexA8()) {
1624       // 4 registers would be issued: 1, 2, 1.
1625       // 5 registers would be issued: 1, 2, 2.
1626       return 1 + (NumRegs / 2);
1627     } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
1628       UOps = (NumRegs / 2);
1629       // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
1630       // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
1631       if ((NumRegs % 2) ||
1632           !MI->hasOneMemOperand() ||
1633           (*MI->memoperands_begin())->getAlignment() < 8)
1634         ++UOps;
1635       return UOps;
1636     } else {
1637       // Assume the worst.
1638       return NumRegs;
1639     }      
1640   }
1641   }
1642 }