lib/Target/ARM/ARMBaseRegisterInfo.cpp

   1 //===- ARMBaseRegisterInfo.cpp - ARM Register Information -------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains the base ARM implementation of TargetRegisterInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "ARM.h"
  15 #include "ARMAddressingModes.h"
  16 #include "ARMBaseInstrInfo.h"
  17 #include "ARMBaseRegisterInfo.h"
  18 #include "ARMInstrInfo.h"
  19 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
  20 #include "ARMSubtarget.h"
  21 #include "llvm/Constants.h"
  22 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  23 #include "llvm/Function.h"
  24 #include "llvm/LLVMContext.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineLocation.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/RegisterScavenging.h"
  32 #include "llvm/Support/Debug.h"
  33 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  34 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  37 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  38 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  39 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  40 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  41
  42 namespace llvm {
  43 cl::opt<bool>
  44 ReuseFrameIndexVals("arm-reuse-frame-index-vals", cl::Hidden, cl::init(true),
  45           cl::desc("Reuse repeated frame index values"));
  46 cl::opt<bool>
  47 ForceAllBaseRegAlloc("arm-force-base-reg-alloc", cl::Hidden, cl::init(true),
  48           cl::desc("Force use of virtual base registers for stack load/store"));
  49 }
  50
  51 using namespace llvm;
  52
  53 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRegisterNumbering(unsigned RegEnum,
  54                                                    bool *isSPVFP) {
  55   if (isSPVFP)
  56     *isSPVFP = false;
  57
  58   using namespace ARM;
  59   switch (RegEnum) {
  60   default:
  61     llvm_unreachable("Unknown ARM register!");
  62   case R0:  case D0:  case Q0:  return 0;
  63   case R1:  case D1:  case Q1:  return 1;
  64   case R2:  case D2:  case Q2:  return 2;
  65   case R3:  case D3:  case Q3:  return 3;
  66   case R4:  case D4:  case Q4:  return 4;
  67   case R5:  case D5:  case Q5:  return 5;
  68   case R6:  case D6:  case Q6:  return 6;
  69   case R7:  case D7:  case Q7:  return 7;
  70   case R8:  case D8:  case Q8:  return 8;
  71   case R9:  case D9:  case Q9:  return 9;
  72   case R10: case D10: case Q10: return 10;
  73   case R11: case D11: case Q11: return 11;
  74   case R12: case D12: case Q12: return 12;
  75   case SP:  case D13: case Q13: return 13;
  76   case LR:  case D14: case Q14: return 14;
  77   case PC:  case D15: case Q15: return 15;
  78
  79   case D16: return 16;
  80   case D17: return 17;
  81   case D18: return 18;
  82   case D19: return 19;
  83   case D20: return 20;
  84   case D21: return 21;
  85   case D22: return 22;
  86   case D23: return 23;
  87   case D24: return 24;
  88   case D25: return 25;
  89   case D26: return 26;
  90   case D27: return 27;
  91   case D28: return 28;
  92   case D29: return 29;
  93   case D30: return 30;
  94   case D31: return 31;
  95
  96   case S0: case S1: case S2: case S3:
  97   case S4: case S5: case S6: case S7:
  98   case S8: case S9: case S10: case S11:
  99   case S12: case S13: case S14: case S15:
 100   case S16: case S17: case S18: case S19:
 101   case S20: case S21: case S22: case S23:
 102   case S24: case S25: case S26: case S27:
 103   case S28: case S29: case S30: case S31: {
 104     if (isSPVFP)
 105       *isSPVFP = true;
 106     switch (RegEnum) {
 107     default: return 0; // Avoid compile time warning.
 108     case S0: return 0;
 109     case S1: return 1;
 110     case S2: return 2;
 111     case S3: return 3;
 112     case S4: return 4;
 113     case S5: return 5;
 114     case S6: return 6;
 115     case S7: return 7;
 116     case S8: return 8;
 117     case S9: return 9;
 118     case S10: return 10;
 119     case S11: return 11;
 120     case S12: return 12;
 121     case S13: return 13;
 122     case S14: return 14;
 123     case S15: return 15;
 124     case S16: return 16;
 125     case S17: return 17;
 126     case S18: return 18;
 127     case S19: return 19;
 128     case S20: return 20;
 129     case S21: return 21;
 130     case S22: return 22;
 131     case S23: return 23;
 132     case S24: return 24;
 133     case S25: return 25;
 134     case S26: return 26;
 135     case S27: return 27;
 136     case S28: return 28;
 137     case S29: return 29;
 138     case S30: return 30;
 139     case S31: return 31;
 140     }
 141   }
 142   }
 143 }
 144
 145 ARMBaseRegisterInfo::ARMBaseRegisterInfo(const ARMBaseInstrInfo &tii,
 146                                          const ARMSubtarget &sti)
 147   : ARMGenRegisterInfo(ARM::ADJCALLSTACKDOWN, ARM::ADJCALLSTACKUP),
 148     TII(tii), STI(sti),
 149     FramePtr((STI.isTargetDarwin() || STI.isThumb()) ? ARM::R7 : ARM::R11) {
 150 }
 151
 152 const unsigned*
 153 ARMBaseRegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
 154   static const unsigned CalleeSavedRegs[] = {
 155     ARM::LR, ARM::R11, ARM::R10, ARM::R9, ARM::R8,
 156     ARM::R7, ARM::R6,  ARM::R5,  ARM::R4,
 157
 158     ARM::D15, ARM::D14, ARM::D13, ARM::D12,
 159     ARM::D11, ARM::D10, ARM::D9,  ARM::D8,
 160     0
 161   };
 162
 163   static const unsigned DarwinCalleeSavedRegs[] = {
 164     // Darwin ABI deviates from ARM standard ABI. R9 is not a callee-saved
 165     // register.
 166     ARM::LR,  ARM::R7,  ARM::R6, ARM::R5, ARM::R4,
 167     ARM::R11, ARM::R10, ARM::R8,
 168
 169     ARM::D15, ARM::D14, ARM::D13, ARM::D12,
 170     ARM::D11, ARM::D10, ARM::D9,  ARM::D8,
 171     0
 172   };
 173   return STI.isTargetDarwin() ? DarwinCalleeSavedRegs : CalleeSavedRegs;
 174 }
 175
 176 BitVector ARMBaseRegisterInfo::
 177 getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
 178   // FIXME: avoid re-calculating this everytime.
 179   BitVector Reserved(getNumRegs());
 180   Reserved.set(ARM::SP);
 181   Reserved.set(ARM::PC);
 182   Reserved.set(ARM::FPSCR);
 183   if (hasFP(MF))
 184     Reserved.set(FramePtr);
 185   // Some targets reserve R9.
 186   if (STI.isR9Reserved())
 187     Reserved.set(ARM::R9);
 188   return Reserved;
 189 }
 190
 191 bool ARMBaseRegisterInfo::isReservedReg(const MachineFunction &MF,
 192                                         unsigned Reg) const {
 193   switch (Reg) {
 194   default: break;
 195   case ARM::SP:
 196   case ARM::PC:
 197     return true;
 198   case ARM::R7:
 199   case ARM::R11:
 200     if (FramePtr == Reg && hasFP(MF))
 201       return true;
 202     break;
 203   case ARM::R9:
 204     return STI.isR9Reserved();
 205   }
 206
 207   return false;
 208 }
 209
 210 const TargetRegisterClass *
 211 ARMBaseRegisterInfo::getMatchingSuperRegClass(const TargetRegisterClass *A,
 212                                               const TargetRegisterClass *B,
 213                                               unsigned SubIdx) const {
 214   switch (SubIdx) {
 215   default: return 0;
 216   case ARM::ssub_0:
 217   case ARM::ssub_1:
 218   case ARM::ssub_2:
 219   case ARM::ssub_3: {
 220     // S sub-registers.
 221     if (A->getSize() == 8) {
 222       if (B == &ARM::SPR_8RegClass)
 223         return &ARM::DPR_8RegClass;
 224       assert(B == &ARM::SPRRegClass && "Expecting SPR register class!");
 225       if (A == &ARM::DPR_8RegClass)
 226         return A;
 227       return &ARM::DPR_VFP2RegClass;
 228     }
 229
 230     if (A->getSize() == 16) {
 231       if (B == &ARM::SPR_8RegClass)
 232         return &ARM::QPR_8RegClass;
 233       return &ARM::QPR_VFP2RegClass;
 234     }
 235
 236     if (A->getSize() == 32) {
 237       if (B == &ARM::SPR_8RegClass)
 238         return 0;  // Do not allow coalescing!
 239       return &ARM::QQPR_VFP2RegClass;
 240     }
 241
 242     assert(A->getSize() == 64 && "Expecting a QQQQ register class!");
 243     return 0;  // Do not allow coalescing!
 244   }
 245   case ARM::dsub_0:
 246   case ARM::dsub_1:
 247   case ARM::dsub_2:
 248   case ARM::dsub_3: {
 249     // D sub-registers.
 250     if (A->getSize() == 16) {
 251       if (B == &ARM::DPR_VFP2RegClass)
 252         return &ARM::QPR_VFP2RegClass;
 253       if (B == &ARM::DPR_8RegClass)
 254         return 0;  // Do not allow coalescing!
 255       return A;
 256     }
 257
 258     if (A->getSize() == 32) {
 259       if (B == &ARM::DPR_VFP2RegClass)
 260         return &ARM::QQPR_VFP2RegClass;
 261       if (B == &ARM::DPR_8RegClass)
 262         return 0;  // Do not allow coalescing!
 263       return A;
 264     }
 265
 266     assert(A->getSize() == 64 && "Expecting a QQQQ register class!");
 267     if (B != &ARM::DPRRegClass)
 268       return 0;  // Do not allow coalescing!
 269     return A;
 270   }
 271   case ARM::dsub_4:
 272   case ARM::dsub_5:
 273   case ARM::dsub_6:
 274   case ARM::dsub_7: {
 275     // D sub-registers of QQQQ registers.
 276     if (A->getSize() == 64 && B == &ARM::DPRRegClass)
 277       return A;
 278     return 0;  // Do not allow coalescing!
 279   }
 280
 281   case ARM::qsub_0:
 282   case ARM::qsub_1: {
 283     // Q sub-registers.
 284     if (A->getSize() == 32) {
 285       if (B == &ARM::QPR_VFP2RegClass)
 286         return &ARM::QQPR_VFP2RegClass;
 287       if (B == &ARM::QPR_8RegClass)
 288         return 0;  // Do not allow coalescing!
 289       return A;
 290     }
 291
 292     assert(A->getSize() == 64 && "Expecting a QQQQ register class!");
 293     if (B == &ARM::QPRRegClass)
 294       return A;
 295     return 0;  // Do not allow coalescing!
 296   }
 297   case ARM::qsub_2:
 298   case ARM::qsub_3: {
 299     // Q sub-registers of QQQQ registers.
 300     if (A->getSize() == 64 && B == &ARM::QPRRegClass)
 301       return A;
 302     return 0;  // Do not allow coalescing!
 303   }
 304   }
 305   return 0;
 306 }
 307
 308 bool
 309 ARMBaseRegisterInfo::canCombineSubRegIndices(const TargetRegisterClass *RC,
 310                                           SmallVectorImpl<unsigned> &SubIndices,
 311                                           unsigned &NewSubIdx) const {
 312
 313   unsigned Size = RC->getSize() * 8;
 314   if (Size < 6)
 315     return 0;
 316
 317   NewSubIdx = 0;  // Whole register.
 318   unsigned NumRegs = SubIndices.size();
 319   if (NumRegs == 8) {
 320     // 8 D registers -> 1 QQQQ register.
 321     return (Size == 512 &&
 322             SubIndices[0] == ARM::dsub_0 &&
 323             SubIndices[1] == ARM::dsub_1 &&
 324             SubIndices[2] == ARM::dsub_2 &&
 325             SubIndices[3] == ARM::dsub_3 &&
 326             SubIndices[4] == ARM::dsub_4 &&
 327             SubIndices[5] == ARM::dsub_5 &&
 328             SubIndices[6] == ARM::dsub_6 &&
 329             SubIndices[7] == ARM::dsub_7);
 330   } else if (NumRegs == 4) {
 331     if (SubIndices[0] == ARM::qsub_0) {
 332       // 4 Q registers -> 1 QQQQ register.
 333       return (Size == 512 &&
 334               SubIndices[1] == ARM::qsub_1 &&
 335               SubIndices[2] == ARM::qsub_2 &&
 336               SubIndices[3] == ARM::qsub_3);
 337     } else if (SubIndices[0] == ARM::dsub_0) {
 338       // 4 D registers -> 1 QQ register.
 339       if (Size >= 256 &&
 340           SubIndices[1] == ARM::dsub_1 &&
 341           SubIndices[2] == ARM::dsub_2 &&
 342           SubIndices[3] == ARM::dsub_3) {
 343         if (Size == 512)
 344           NewSubIdx = ARM::qqsub_0;
 345         return true;
 346       }
 347     } else if (SubIndices[0] == ARM::dsub_4) {
 348       // 4 D registers -> 1 QQ register (2nd).
 349       if (Size == 512 &&
 350           SubIndices[1] == ARM::dsub_5 &&
 351           SubIndices[2] == ARM::dsub_6 &&
 352           SubIndices[3] == ARM::dsub_7) {
 353         NewSubIdx = ARM::qqsub_1;
 354         return true;
 355       }
 356     } else if (SubIndices[0] == ARM::ssub_0) {
 357       // 4 S registers -> 1 Q register.
 358       if (Size >= 128 &&
 359           SubIndices[1] == ARM::ssub_1 &&
 360           SubIndices[2] == ARM::ssub_2 &&
 361           SubIndices[3] == ARM::ssub_3) {
 362         if (Size >= 256)
 363           NewSubIdx = ARM::qsub_0;
 364         return true;
 365       }
 366     }
 367   } else if (NumRegs == 2) {
 368     if (SubIndices[0] == ARM::qsub_0) {
 369       // 2 Q registers -> 1 QQ register.
 370       if (Size >= 256 && SubIndices[1] == ARM::qsub_1) {
 371         if (Size == 512)
 372           NewSubIdx = ARM::qqsub_0;
 373         return true;
 374       }
 375     } else if (SubIndices[0] == ARM::qsub_2) {
 376       // 2 Q registers -> 1 QQ register (2nd).
 377       if (Size == 512 && SubIndices[1] == ARM::qsub_3) {
 378         NewSubIdx = ARM::qqsub_1;
 379         return true;
 380       }
 381     } else if (SubIndices[0] == ARM::dsub_0) {
 382       // 2 D registers -> 1 Q register.
 383       if (Size >= 128 && SubIndices[1] == ARM::dsub_1) {
 384         if (Size >= 256)
 385           NewSubIdx = ARM::qsub_0;
 386         return true;
 387       }
 388     } else if (SubIndices[0] == ARM::dsub_2) {
 389       // 2 D registers -> 1 Q register (2nd).
 390       if (Size >= 256 && SubIndices[1] == ARM::dsub_3) {
 391         NewSubIdx = ARM::qsub_1;
 392         return true;
 393       }
 394     } else if (SubIndices[0] == ARM::dsub_4) {
 395       // 2 D registers -> 1 Q register (3rd).
 396       if (Size == 512 && SubIndices[1] == ARM::dsub_5) {
 397         NewSubIdx = ARM::qsub_2;
 398         return true;
 399       }
 400     } else if (SubIndices[0] == ARM::dsub_6) {
 401       // 2 D registers -> 1 Q register (3rd).
 402       if (Size == 512 && SubIndices[1] == ARM::dsub_7) {
 403         NewSubIdx = ARM::qsub_3;
 404         return true;
 405       }
 406     } else if (SubIndices[0] == ARM::ssub_0) {
 407       // 2 S registers -> 1 D register.
 408       if (SubIndices[1] == ARM::ssub_1) {
 409         if (Size >= 128)
 410           NewSubIdx = ARM::dsub_0;
 411         return true;
 412       }
 413     } else if (SubIndices[0] == ARM::ssub_2) {
 414       // 2 S registers -> 1 D register (2nd).
 415       if (Size >= 128 && SubIndices[1] == ARM::ssub_3) {
 416         NewSubIdx = ARM::dsub_1;
 417         return true;
 418       }
 419     }
 420   }
 421   return false;
 422 }
 423
 424
 425 const TargetRegisterClass *
 426 ARMBaseRegisterInfo::getPointerRegClass(unsigned Kind) const {
 427   return ARM::GPRRegisterClass;
 428 }
 429
 430 /// getAllocationOrder - Returns the register allocation order for a specified
 431 /// register class in the form of a pair of TargetRegisterClass iterators.
 432 std::pair<TargetRegisterClass::iterator,TargetRegisterClass::iterator>
 433 ARMBaseRegisterInfo::getAllocationOrder(const TargetRegisterClass *RC,
 434                                         unsigned HintType, unsigned HintReg,
 435                                         const MachineFunction &MF) const {
 436   // Alternative register allocation orders when favoring even / odd registers
 437   // of register pairs.
 438
 439   // No FP, R9 is available.
 440   static const unsigned GPREven1[] = {
 441     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8, ARM::R10,
 442     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7,
 443     ARM::R9, ARM::R11
 444   };
 445   static const unsigned GPROdd1[] = {
 446     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R7, ARM::R9, ARM::R11,
 447     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6,
 448     ARM::R8, ARM::R10
 449   };
 450
 451   // FP is R7, R9 is available.
 452   static const unsigned GPREven2[] = {
 453     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4,          ARM::R8, ARM::R10,
 454     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R6,
 455     ARM::R9, ARM::R11
 456   };
 457   static const unsigned GPROdd2[] = {
 458     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5,          ARM::R9, ARM::R11,
 459     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6,
 460     ARM::R8, ARM::R10
 461   };
 462
 463   // FP is R11, R9 is available.
 464   static const unsigned GPREven3[] = {
 465     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8,
 466     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7,
 467     ARM::R9
 468   };
 469   static const unsigned GPROdd3[] = {
 470     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R6, ARM::R9,
 471     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R7,
 472     ARM::R8
 473   };
 474
 475   // No FP, R9 is not available.
 476   static const unsigned GPREven4[] = {
 477     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6,          ARM::R10,
 478     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7, ARM::R8,
 479     ARM::R11
 480   };
 481   static const unsigned GPROdd4[] = {
 482     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R7,          ARM::R11,
 483     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8,
 484     ARM::R10
 485   };
 486
 487   // FP is R7, R9 is not available.
 488   static const unsigned GPREven5[] = {
 489     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4,                   ARM::R10,
 490     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R6, ARM::R8,
 491     ARM::R11
 492   };
 493   static const unsigned GPROdd5[] = {
 494     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5,                   ARM::R11,
 495     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8,
 496     ARM::R10
 497   };
 498
 499   // FP is R11, R9 is not available.
 500   static const unsigned GPREven6[] = {
 501     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6,
 502     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7, ARM::R8
 503   };
 504   static const unsigned GPROdd6[] = {
 505     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R7,
 506     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8
 507   };
 508
 509
 510   if (HintType == ARMRI::RegPairEven) {
 511     if (isPhysicalRegister(HintReg) && getRegisterPairEven(HintReg, MF) == 0)
 512       // It's no longer possible to fulfill this hint. Return the default
 513       // allocation order.
 514       return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
 515                             RC->allocation_order_end(MF));
 516
 517     if (!hasFP(MF)) {
 518       if (!STI.isR9Reserved())
 519         return std::make_pair(GPREven1,
 520                               GPREven1 + (sizeof(GPREven1)/sizeof(unsigned)));
 521       else
 522         return std::make_pair(GPREven4,
 523                               GPREven4 + (sizeof(GPREven4)/sizeof(unsigned)));
 524     } else if (FramePtr == ARM::R7) {
 525       if (!STI.isR9Reserved())
 526         return std::make_pair(GPREven2,
 527                               GPREven2 + (sizeof(GPREven2)/sizeof(unsigned)));
 528       else
 529         return std::make_pair(GPREven5,
 530                               GPREven5 + (sizeof(GPREven5)/sizeof(unsigned)));
 531     } else { // FramePtr == ARM::R11
 532       if (!STI.isR9Reserved())
 533         return std::make_pair(GPREven3,
 534                               GPREven3 + (sizeof(GPREven3)/sizeof(unsigned)));
 535       else
 536         return std::make_pair(GPREven6,
 537                               GPREven6 + (sizeof(GPREven6)/sizeof(unsigned)));
 538     }
 539   } else if (HintType == ARMRI::RegPairOdd) {
 540     if (isPhysicalRegister(HintReg) && getRegisterPairOdd(HintReg, MF) == 0)
 541       // It's no longer possible to fulfill this hint. Return the default
 542       // allocation order.
 543       return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
 544                             RC->allocation_order_end(MF));
 545
 546     if (!hasFP(MF)) {
 547       if (!STI.isR9Reserved())
 548         return std::make_pair(GPROdd1,
 549                               GPROdd1 + (sizeof(GPROdd1)/sizeof(unsigned)));
 550       else
 551         return std::make_pair(GPROdd4,
 552                               GPROdd4 + (sizeof(GPROdd4)/sizeof(unsigned)));
 553     } else if (FramePtr == ARM::R7) {
 554       if (!STI.isR9Reserved())
 555         return std::make_pair(GPROdd2,
 556                               GPROdd2 + (sizeof(GPROdd2)/sizeof(unsigned)));
 557       else
 558         return std::make_pair(GPROdd5,
 559                               GPROdd5 + (sizeof(GPROdd5)/sizeof(unsigned)));
 560     } else { // FramePtr == ARM::R11
 561       if (!STI.isR9Reserved())
 562         return std::make_pair(GPROdd3,
 563                               GPROdd3 + (sizeof(GPROdd3)/sizeof(unsigned)));
 564       else
 565         return std::make_pair(GPROdd6,
 566                               GPROdd6 + (sizeof(GPROdd6)/sizeof(unsigned)));
 567     }
 568   }
 569   return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
 570                         RC->allocation_order_end(MF));
 571 }
 572
 573 /// ResolveRegAllocHint - Resolves the specified register allocation hint
 574 /// to a physical register. Returns the physical register if it is successful.
 575 unsigned
 576 ARMBaseRegisterInfo::ResolveRegAllocHint(unsigned Type, unsigned Reg,
 577                                          const MachineFunction &MF) const {
 578   if (Reg == 0 || !isPhysicalRegister(Reg))
 579     return 0;
 580   if (Type == 0)
 581     return Reg;
 582   else if (Type == (unsigned)ARMRI::RegPairOdd)
 583     // Odd register.
 584     return getRegisterPairOdd(Reg, MF);
 585   else if (Type == (unsigned)ARMRI::RegPairEven)
 586     // Even register.
 587     return getRegisterPairEven(Reg, MF);
 588   return 0;
 589 }
 590
 591 void
 592 ARMBaseRegisterInfo::UpdateRegAllocHint(unsigned Reg, unsigned NewReg,
 593                                         MachineFunction &MF) const {
 594   MachineRegisterInfo *MRI = &MF.getRegInfo();
 595   std::pair<unsigned, unsigned> Hint = MRI->getRegAllocationHint(Reg);
 596   if ((Hint.first == (unsigned)ARMRI::RegPairOdd ||
 597        Hint.first == (unsigned)ARMRI::RegPairEven) &&
 598       Hint.second && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Hint.second)) {
 599     // If 'Reg' is one of the even / odd register pair and it's now changed
 600     // (e.g. coalesced) into a different register. The other register of the
 601     // pair allocation hint must be updated to reflect the relationship
 602     // change.
 603     unsigned OtherReg = Hint.second;
 604     Hint = MRI->getRegAllocationHint(OtherReg);
 605     if (Hint.second == Reg)
 606       // Make sure the pair has not already divorced.
 607       MRI->setRegAllocationHint(OtherReg, Hint.first, NewReg);
 608   }
 609 }
 610
 611 /// hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 612 /// pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas
 613 /// or if frame pointer elimination is disabled.
 614 ///
 615 bool ARMBaseRegisterInfo::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
 616   // Mac OS X requires FP not to be clobbered for backtracing purpose.
 617   if (STI.isTargetDarwin())
 618     return true;
 619
 620   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 621   // Always eliminate non-leaf frame pointers.
 622   return ((DisableFramePointerElim(MF) && MFI->hasCalls()) ||
 623           needsStackRealignment(MF) ||
 624           MFI->hasVarSizedObjects() ||
 625           MFI->isFrameAddressTaken());
 626 }
 627
 628 bool ARMBaseRegisterInfo::canRealignStack(const MachineFunction &MF) const {
 629   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 630   const ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 631   return (RealignStack &&
 632           !AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
 633           !MFI->hasVarSizedObjects());
 634 }
 635
 636 bool ARMBaseRegisterInfo::
 637 needsStackRealignment(const MachineFunction &MF) const {
 638   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 639   const Function *F = MF.getFunction();
 640   const ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 641   unsigned StackAlign = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 642   bool requiresRealignment = ((MFI->getMaxAlignment() > StackAlign) ||
 643                                F->hasFnAttr(Attribute::StackAlignment));
 644
 645   // FIXME: Currently we don't support stack realignment for functions with
 646   //        variable-sized allocas.
 647   // FIXME: It's more complicated than this...
 648   if (0 && requiresRealignment && MFI->hasVarSizedObjects())
 649     report_fatal_error(
 650       "Stack realignment in presense of dynamic allocas is not supported");
 651
 652   // FIXME: This probably isn't the right place for this.
 653   if (0 && requiresRealignment && AFI->isThumb1OnlyFunction())
 654     report_fatal_error(
 655       "Stack realignment in thumb1 functions is not supported");
 656
 657   return requiresRealignment && canRealignStack(MF);
 658 }
 659
 660 bool ARMBaseRegisterInfo::
 661 cannotEliminateFrame(const MachineFunction &MF) const {
 662   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 663   if (DisableFramePointerElim(MF) && MFI->adjustsStack())
 664     return true;
 665   return MFI->hasVarSizedObjects() || MFI->isFrameAddressTaken()
 666     || needsStackRealignment(MF);
 667 }
 668
 669 /// estimateStackSize - Estimate and return the size of the frame.
 670 static unsigned estimateStackSize(MachineFunction &MF) {
 671   const MachineFrameInfo *FFI = MF.getFrameInfo();
 672   int Offset = 0;
 673   for (int i = FFI->getObjectIndexBegin(); i != 0; ++i) {
 674     int FixedOff = -FFI->getObjectOffset(i);
 675     if (FixedOff > Offset) Offset = FixedOff;
 676   }
 677   for (unsigned i = 0, e = FFI->getObjectIndexEnd(); i != e; ++i) {
 678     if (FFI->isDeadObjectIndex(i))
 679       continue;
 680     Offset += FFI->getObjectSize(i);
 681     unsigned Align = FFI->getObjectAlignment(i);
 682     // Adjust to alignment boundary
 683     Offset = (Offset+Align-1)/Align*Align;
 684   }
 685   return (unsigned)Offset;
 686 }
 687
 688 /// estimateRSStackSizeLimit - Look at each instruction that references stack
 689 /// frames and return the stack size limit beyond which some of these
 690 /// instructions will require a scratch register during their expansion later.
 691 unsigned
 692 ARMBaseRegisterInfo::estimateRSStackSizeLimit(MachineFunction &MF) const {
 693   const ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 694   unsigned Limit = (1 << 12) - 1;
 695   for (MachineFunction::iterator BB = MF.begin(),E = MF.end(); BB != E; ++BB) {
 696     for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
 697          I != E; ++I) {
 698       for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 699         if (!I->getOperand(i).isFI()) continue;
 700
 701         // When using ADDri to get the address of a stack object, 255 is the
 702         // largest offset guaranteed to fit in the immediate offset.
 703         if (I->getOpcode() == ARM::ADDri) {
 704           Limit = std::min(Limit, (1U << 8) - 1);
 705           break;
 706         }
 707
 708         // Otherwise check the addressing mode.
 709         switch (I->getDesc().TSFlags & ARMII::AddrModeMask) {
 710         case ARMII::AddrMode3:
 711         case ARMII::AddrModeT2_i8:
 712           Limit = std::min(Limit, (1U << 8) - 1);
 713           break;
 714         case ARMII::AddrMode5:
 715         case ARMII::AddrModeT2_i8s4:
 716           Limit = std::min(Limit, ((1U << 8) - 1) * 4);
 717           break;
 718         case ARMII::AddrModeT2_i12:
 719           // i12 supports only positive offset so these will be converted to
 720           // i8 opcodes. See llvm::rewriteT2FrameIndex.
 721           if (hasFP(MF) && AFI->hasStackFrame())
 722             Limit = std::min(Limit, (1U << 8) - 1);
 723           break;
 724         case ARMII::AddrMode6:
 725           // Addressing mode 6 (load/store) instructions can't encode an
 726           // immediate offset for stack references.
 727           return 0;
 728         default:
 729           break;
 730         }
 731         break; // At most one FI per instruction
 732       }
 733     }
 734   }
 735
 736   return Limit;
 737 }
 738
 739 static unsigned GetFunctionSizeInBytes(const MachineFunction &MF,
 740                                        const ARMBaseInstrInfo &TII) {
 741   unsigned FnSize = 0;
 742   for (MachineFunction::const_iterator MBBI = MF.begin(), E = MF.end();
 743        MBBI != E; ++MBBI) {
 744     const MachineBasicBlock &MBB = *MBBI;
 745     for (MachineBasicBlock::const_iterator I = MBB.begin(),E = MBB.end();
 746          I != E; ++I)
 747       FnSize += TII.GetInstSizeInBytes(I);
 748   }
 749   return FnSize;
 750 }
 751
 752 void
 753 ARMBaseRegisterInfo::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
 754                                                        RegScavenger *RS) const {
 755   // This tells PEI to spill the FP as if it is any other callee-save register
 756   // to take advantage the eliminateFrameIndex machinery. This also ensures it
 757   // is spilled in the order specified by getCalleeSavedRegs() to make it easier
 758   // to combine multiple loads / stores.
 759   bool CanEliminateFrame = true;
 760   bool CS1Spilled = false;
 761   bool LRSpilled = false;
 762   unsigned NumGPRSpills = 0;
 763   SmallVector<unsigned, 4> UnspilledCS1GPRs;
 764   SmallVector<unsigned, 4> UnspilledCS2GPRs;
 765   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 766   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 767
 768   // Spill R4 if Thumb2 function requires stack realignment - it will be used as
 769   // scratch register.
 770   // FIXME: It will be better just to find spare register here.
 771   if (needsStackRealignment(MF) &&
 772       AFI->isThumb2Function())
 773     MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(ARM::R4);
 774
 775   // Spill LR if Thumb1 function uses variable length argument lists.
 776   if (AFI->isThumb1OnlyFunction() && AFI->getVarArgsRegSaveSize() > 0)
 777     MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(ARM::LR);
 778
 779   // Don't spill FP if the frame can be eliminated. This is determined
 780   // by scanning the callee-save registers to see if any is used.
 781   const unsigned *CSRegs = getCalleeSavedRegs();
 782   for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i) {
 783     unsigned Reg = CSRegs[i];
 784     bool Spilled = false;
 785     if (MF.getRegInfo().isPhysRegUsed(Reg)) {
 786       AFI->setCSRegisterIsSpilled(Reg);
 787       Spilled = true;
 788       CanEliminateFrame = false;
 789     } else {
 790       // Check alias registers too.
 791       for (const unsigned *Aliases = getAliasSet(Reg); *Aliases; ++Aliases) {
 792         if (MF.getRegInfo().isPhysRegUsed(*Aliases)) {
 793           Spilled = true;
 794           CanEliminateFrame = false;
 795         }
 796       }
 797     }
 798
 799     if (!ARM::GPRRegisterClass->contains(Reg))
 800       continue;
 801
 802     if (Spilled) {
 803       NumGPRSpills++;
 804
 805       if (!STI.isTargetDarwin()) {
 806         if (Reg == ARM::LR)
 807           LRSpilled = true;
 808         CS1Spilled = true;
 809         continue;
 810       }
 811
 812       // Keep track if LR and any of R4, R5, R6, and R7 is spilled.
 813       switch (Reg) {
 814       case ARM::LR:
 815         LRSpilled = true;
 816         // Fallthrough
 817       case ARM::R4:
 818       case ARM::R5:
 819       case ARM::R6:
 820       case ARM::R7:
 821         CS1Spilled = true;
 822         break;
 823       default:
 824         break;
 825       }
 826     } else {
 827       if (!STI.isTargetDarwin()) {
 828         UnspilledCS1GPRs.push_back(Reg);
 829         continue;
 830       }
 831
 832       switch (Reg) {
 833       case ARM::R4:
 834       case ARM::R5:
 835       case ARM::R6:
 836       case ARM::R7:
 837       case ARM::LR:
 838         UnspilledCS1GPRs.push_back(Reg);
 839         break;
 840       default:
 841         UnspilledCS2GPRs.push_back(Reg);
 842         break;
 843       }
 844     }
 845   }
 846
 847   bool ForceLRSpill = false;
 848   if (!LRSpilled && AFI->isThumb1OnlyFunction()) {
 849     unsigned FnSize = GetFunctionSizeInBytes(MF, TII);
 850     // Force LR to be spilled if the Thumb function size is > 2048. This enables
 851     // use of BL to implement far jump. If it turns out that it's not needed
 852     // then the branch fix up path will undo it.
 853     if (FnSize >= (1 << 11)) {
 854       CanEliminateFrame = false;
 855       ForceLRSpill = true;
 856     }
 857   }
 858
 859   // If any of the stack slot references may be out of range of an immediate
 860   // offset, make sure a register (or a spill slot) is available for the
 861   // register scavenger. Note that if we're indexing off the frame pointer, the
 862   // effective stack size is 4 bytes larger since the FP points to the stack
 863   // slot of the previous FP. Also, if we have variable sized objects in the
 864   // function, stack slot references will often be negative, and some of
 865   // our instructions are positive-offset only, so conservatively consider
 866   // that case to want a spill slot (or register) as well. Similarly, if
 867   // the function adjusts the stack pointer during execution and the
 868   // adjustments aren't already part of our stack size estimate, our offset
 869   // calculations may be off, so be conservative.
 870   // FIXME: We could add logic to be more precise about negative offsets
 871   //        and which instructions will need a scratch register for them. Is it
 872   //        worth the effort and added fragility?
 873   bool BigStack =
 874     (RS &&
 875      (estimateStackSize(MF) + ((hasFP(MF) && AFI->hasStackFrame()) ? 4:0) >=
 876       estimateRSStackSizeLimit(MF)))
 877     || MFI->hasVarSizedObjects()
 878     || (MFI->adjustsStack() && !canSimplifyCallFramePseudos(MF));
 879
 880   bool ExtraCSSpill = false;
 881   if (BigStack || !CanEliminateFrame || cannotEliminateFrame(MF)) {
 882     AFI->setHasStackFrame(true);
 883
 884     // If LR is not spilled, but at least one of R4, R5, R6, and R7 is spilled.
 885     // Spill LR as well so we can fold BX_RET to the registers restore (LDM).
 886     if (!LRSpilled && CS1Spilled) {
 887       MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(ARM::LR);
 888       AFI->setCSRegisterIsSpilled(ARM::LR);
 889       NumGPRSpills++;
 890       UnspilledCS1GPRs.erase(std::find(UnspilledCS1GPRs.begin(),
 891                                     UnspilledCS1GPRs.end(), (unsigned)ARM::LR));
 892       ForceLRSpill = false;
 893       ExtraCSSpill = true;
 894     }
 895
 896     if (hasFP(MF)) {
 897       MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(FramePtr);
 898       NumGPRSpills++;
 899     }
 900
 901     // If stack and double are 8-byte aligned and we are spilling an odd number
 902     // of GPRs. Spill one extra callee save GPR so we won't have to pad between
 903     // the integer and double callee save areas.
 904     unsigned TargetAlign = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 905     if (TargetAlign == 8 && (NumGPRSpills & 1)) {
 906       if (CS1Spilled && !UnspilledCS1GPRs.empty()) {
 907         for (unsigned i = 0, e = UnspilledCS1GPRs.size(); i != e; ++i) {
 908           unsigned Reg = UnspilledCS1GPRs[i];
 909           // Don't spill high register if the function is thumb1
 910           if (!AFI->isThumb1OnlyFunction() ||
 911               isARMLowRegister(Reg) || Reg == ARM::LR) {
 912             MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(Reg);
 913             AFI->setCSRegisterIsSpilled(Reg);
 914             if (!isReservedReg(MF, Reg))
 915               ExtraCSSpill = true;
 916             break;
 917           }
 918         }
 919       } else if (!UnspilledCS2GPRs.empty() &&
 920                  !AFI->isThumb1OnlyFunction()) {
 921         unsigned Reg = UnspilledCS2GPRs.front();
 922         MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(Reg);
 923         AFI->setCSRegisterIsSpilled(Reg);
 924         if (!isReservedReg(MF, Reg))
 925           ExtraCSSpill = true;
 926       }
 927     }
 928
 929     // Estimate if we might need to scavenge a register at some point in order
 930     // to materialize a stack offset. If so, either spill one additional
 931     // callee-saved register or reserve a special spill slot to facilitate
 932     // register scavenging. Thumb1 needs a spill slot for stack pointer
 933     // adjustments also, even when the frame itself is small.
 934     if (BigStack && !ExtraCSSpill) {
 935       // If any non-reserved CS register isn't spilled, just spill one or two
 936       // extra. That should take care of it!
 937       unsigned NumExtras = TargetAlign / 4;
 938       SmallVector<unsigned, 2> Extras;
 939       while (NumExtras && !UnspilledCS1GPRs.empty()) {
 940         unsigned Reg = UnspilledCS1GPRs.back();
 941         UnspilledCS1GPRs.pop_back();
 942         if (!isReservedReg(MF, Reg) &&
 943             (!AFI->isThumb1OnlyFunction() || isARMLowRegister(Reg) ||
 944              Reg == ARM::LR)) {
 945           Extras.push_back(Reg);
 946           NumExtras--;
 947         }
 948       }
 949       // For non-Thumb1 functions, also check for hi-reg CS registers
 950       if (!AFI->isThumb1OnlyFunction()) {
 951         while (NumExtras && !UnspilledCS2GPRs.empty()) {
 952           unsigned Reg = UnspilledCS2GPRs.back();
 953           UnspilledCS2GPRs.pop_back();
 954           if (!isReservedReg(MF, Reg)) {
 955             Extras.push_back(Reg);
 956             NumExtras--;
 957           }
 958         }
 959       }
 960       if (Extras.size() && NumExtras == 0) {
 961         for (unsigned i = 0, e = Extras.size(); i != e; ++i) {
 962           MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(Extras[i]);
 963           AFI->setCSRegisterIsSpilled(Extras[i]);
 964         }
 965       } else if (!AFI->isThumb1OnlyFunction()) {
 966         // note: Thumb1 functions spill to R12, not the stack.  Reserve a slot
 967         // closest to SP or frame pointer.
 968         const TargetRegisterClass *RC = ARM::GPRRegisterClass;
 969         RS->setScavengingFrameIndex(MFI->CreateStackObject(RC->getSize(),
 970                                                            RC->getAlignment(),
 971                                                            false));
 972       }
 973     }
 974   }
 975
 976   if (ForceLRSpill) {
 977     MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(ARM::LR);
 978     AFI->setCSRegisterIsSpilled(ARM::LR);
 979     AFI->setLRIsSpilledForFarJump(true);
 980   }
 981 }
 982
 983 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRARegister() const {
 984   return ARM::LR;
 985 }
 986
 987 unsigned
 988 ARMBaseRegisterInfo::getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const {
 989   if (hasFP(MF))
 990     return FramePtr;
 991   return ARM::SP;
 992 }
 993
 994 // Provide a base+offset reference to an FI slot for debug info. It's the
 995 // same as what we use for resolving the code-gen references for now.
 996 // FIXME: This can go wrong when references are SP-relative and simple call
 997 //        frames aren't used.
 998 int
 999 ARMBaseRegisterInfo::getFrameIndexReference(const MachineFunction &MF, int FI,
1000                                             unsigned &FrameReg) const {
1001   return ResolveFrameIndexReference(MF, FI, FrameReg, 0);
1002 }
1003
1004 int
1005 ARMBaseRegisterInfo::ResolveFrameIndexReference(const MachineFunction &MF,
1006                                                 int FI,
1007                                                 unsigned &FrameReg,
1008                                                 int SPAdj) const {
1009   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1010   const ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1011   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) + MFI->getStackSize();
1012   int FPOffset = Offset - AFI->getFramePtrSpillOffset();
1013   bool isFixed = MFI->isFixedObjectIndex(FI);
1014
1015   FrameReg = ARM::SP;
1016   Offset += SPAdj;
1017   if (AFI->isGPRCalleeSavedArea1Frame(FI))
1018     return Offset - AFI->getGPRCalleeSavedArea1Offset();
1019   else if (AFI->isGPRCalleeSavedArea2Frame(FI))
1020     return Offset - AFI->getGPRCalleeSavedArea2Offset();
1021   else if (AFI->isDPRCalleeSavedAreaFrame(FI))
1022     return Offset - AFI->getDPRCalleeSavedAreaOffset();
1023
1024   // When dynamically realigning the stack, use the frame pointer for
1025   // parameters, and the stack pointer for locals.
1026   if (needsStackRealignment(MF)) {
1027     assert (hasFP(MF) && "dynamic stack realignment without a FP!");
1028     if (isFixed) {
1029       FrameReg = getFrameRegister(MF);
1030       Offset = FPOffset;
1031     }
1032     return Offset;
1033   }
1034
1035   // If there is a frame pointer, use it when we can.
1036   if (hasFP(MF) && AFI->hasStackFrame()) {
1037     // Use frame pointer to reference fixed objects. Use it for locals if
1038     // there are VLAs (and thus the SP isn't reliable as a base).
1039     if (isFixed || MFI->hasVarSizedObjects()) {
1040       FrameReg = getFrameRegister(MF);
1041       Offset = FPOffset;
1042     } else if (AFI->isThumb2Function()) {
1043       // In Thumb2 mode, the negative offset is very limited. Try to avoid
1044       // out of range references.
1045       if (FPOffset >= -255 && FPOffset < 0) {
1046         FrameReg = getFrameRegister(MF);
1047         Offset = FPOffset;
1048       }
1049     } else if (Offset > (FPOffset < 0 ? -FPOffset : FPOffset)) {
1050       // Otherwise, use SP or FP, whichever is closer to the stack slot.
1051       FrameReg = getFrameRegister(MF);
1052       Offset = FPOffset;
1053     }
1054   }
1055   return Offset;
1056 }
1057
1058 int
1059 ARMBaseRegisterInfo::getFrameIndexOffset(const MachineFunction &MF,
1060                                          int FI) const {
1061   unsigned FrameReg;
1062   return getFrameIndexReference(MF, FI, FrameReg);
1063 }
1064
1065 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
1066   llvm_unreachable("What is the exception register");
1067   return 0;
1068 }
1069
1070 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
1071   llvm_unreachable("What is the exception handler register");
1072   return 0;
1073 }
1074
1075 int ARMBaseRegisterInfo::getDwarfRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const {
1076   return ARMGenRegisterInfo::getDwarfRegNumFull(RegNum, 0);
1077 }
1078
1079 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRegisterPairEven(unsigned Reg,
1080                                               const MachineFunction &MF) const {
1081   switch (Reg) {
1082   default: break;
1083   // Return 0 if either register of the pair is a special register.
1084   // So no R12, etc.
1085   case ARM::R1:
1086     return ARM::R0;
1087   case ARM::R3:
1088     return ARM::R2;
1089   case ARM::R5:
1090     return ARM::R4;
1091   case ARM::R7:
1092     return isReservedReg(MF, ARM::R7)  ? 0 : ARM::R6;
1093   case ARM::R9:
1094     return isReservedReg(MF, ARM::R9)  ? 0 :ARM::R8;
1095   case ARM::R11:
1096     return isReservedReg(MF, ARM::R11) ? 0 : ARM::R10;
1097
1098   case ARM::S1:
1099     return ARM::S0;
1100   case ARM::S3:
1101     return ARM::S2;
1102   case ARM::S5:
1103     return ARM::S4;
1104   case ARM::S7:
1105     return ARM::S6;
1106   case ARM::S9:
1107     return ARM::S8;
1108   case ARM::S11:
1109     return ARM::S10;
1110   case ARM::S13:
1111     return ARM::S12;
1112   case ARM::S15:
1113     return ARM::S14;
1114   case ARM::S17:
1115     return ARM::S16;
1116   case ARM::S19:
1117     return ARM::S18;
1118   case ARM::S21:
1119     return ARM::S20;
1120   case ARM::S23:
1121     return ARM::S22;
1122   case ARM::S25:
1123     return ARM::S24;
1124   case ARM::S27:
1125     return ARM::S26;
1126   case ARM::S29:
1127     return ARM::S28;
1128   case ARM::S31:
1129     return ARM::S30;
1130
1131   case ARM::D1:
1132     return ARM::D0;
1133   case ARM::D3:
1134     return ARM::D2;
1135   case ARM::D5:
1136     return ARM::D4;
1137   case ARM::D7:
1138     return ARM::D6;
1139   case ARM::D9:
1140     return ARM::D8;
1141   case ARM::D11:
1142     return ARM::D10;
1143   case ARM::D13:
1144     return ARM::D12;
1145   case ARM::D15:
1146     return ARM::D14;
1147   case ARM::D17:
1148     return ARM::D16;
1149   case ARM::D19:
1150     return ARM::D18;
1151   case ARM::D21:
1152     return ARM::D20;
1153   case ARM::D23:
1154     return ARM::D22;
1155   case ARM::D25:
1156     return ARM::D24;
1157   case ARM::D27:
1158     return ARM::D26;
1159   case ARM::D29:
1160     return ARM::D28;
1161   case ARM::D31:
1162     return ARM::D30;
1163   }
1164
1165   return 0;
1166 }
1167
1168 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRegisterPairOdd(unsigned Reg,
1169                                              const MachineFunction &MF) const {
1170   switch (Reg) {
1171   default: break;
1172   // Return 0 if either register of the pair is a special register.
1173   // So no R12, etc.
1174   case ARM::R0:
1175     return ARM::R1;
1176   case ARM::R2:
1177     return ARM::R3;
1178   case ARM::R4:
1179     return ARM::R5;
1180   case ARM::R6:
1181     return isReservedReg(MF, ARM::R7)  ? 0 : ARM::R7;
1182   case ARM::R8:
1183     return isReservedReg(MF, ARM::R9)  ? 0 :ARM::R9;
1184   case ARM::R10:
1185     return isReservedReg(MF, ARM::R11) ? 0 : ARM::R11;
1186
1187   case ARM::S0:
1188     return ARM::S1;
1189   case ARM::S2:
1190     return ARM::S3;
1191   case ARM::S4:
1192     return ARM::S5;
1193   case ARM::S6:
1194     return ARM::S7;
1195   case ARM::S8:
1196     return ARM::S9;
1197   case ARM::S10:
1198     return ARM::S11;
1199   case ARM::S12:
1200     return ARM::S13;
1201   case ARM::S14:
1202     return ARM::S15;
1203   case ARM::S16:
1204     return ARM::S17;
1205   case ARM::S18:
1206     return ARM::S19;
1207   case ARM::S20:
1208     return ARM::S21;
1209   case ARM::S22:
1210     return ARM::S23;
1211   case ARM::S24:
1212     return ARM::S25;
1213   case ARM::S26:
1214     return ARM::S27;
1215   case ARM::S28:
1216     return ARM::S29;
1217   case ARM::S30:
1218     return ARM::S31;
1219
1220   case ARM::D0:
1221     return ARM::D1;
1222   case ARM::D2:
1223     return ARM::D3;
1224   case ARM::D4:
1225     return ARM::D5;
1226   case ARM::D6:
1227     return ARM::D7;
1228   case ARM::D8:
1229     return ARM::D9;
1230   case ARM::D10:
1231     return ARM::D11;
1232   case ARM::D12:
1233     return ARM::D13;
1234   case ARM::D14:
1235     return ARM::D15;
1236   case ARM::D16:
1237     return ARM::D17;
1238   case ARM::D18:
1239     return ARM::D19;
1240   case ARM::D20:
1241     return ARM::D21;
1242   case ARM::D22:
1243     return ARM::D23;
1244   case ARM::D24:
1245     return ARM::D25;
1246   case ARM::D26:
1247     return ARM::D27;
1248   case ARM::D28:
1249     return ARM::D29;
1250   case ARM::D30:
1251     return ARM::D31;
1252   }
1253
1254   return 0;
1255 }
1256
1257 /// emitLoadConstPool - Emits a load from constpool to materialize the
1258 /// specified immediate.
1259 void ARMBaseRegisterInfo::
1260 emitLoadConstPool(MachineBasicBlock &MBB,
1261                   MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
1262                   DebugLoc dl,
1263                   unsigned DestReg, unsigned SubIdx, int Val,
1264                   ARMCC::CondCodes Pred,
1265                   unsigned PredReg) const {
1266   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1267   MachineConstantPool *ConstantPool = MF.getConstantPool();
1268   const Constant *C =
1269         ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(MF.getFunction()->getContext()), Val);
1270   unsigned Idx = ConstantPool->getConstantPoolIndex(C, 4);
1271
1272   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::LDRcp))
1273     .addReg(DestReg, getDefRegState(true), SubIdx)
1274     .addConstantPoolIndex(Idx)
1275     .addReg(0).addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
1276 }
1277
1278 bool ARMBaseRegisterInfo::
1279 requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &MF) const {
1280   return true;
1281 }
1282
1283 bool ARMBaseRegisterInfo::
1284 requiresFrameIndexScavenging(const MachineFunction &MF) const {
1285   return true;
1286 }
1287
1288 // hasReservedCallFrame - Under normal circumstances, when a frame pointer is
1289 // not required, we reserve argument space for call sites in the function
1290 // immediately on entry to the current function. This eliminates the need for
1291 // add/sub sp brackets around call sites. Returns true if the call frame is
1292 // included as part of the stack frame.
1293 bool ARMBaseRegisterInfo::
1294 hasReservedCallFrame(const MachineFunction &MF) const {
1295   const MachineFrameInfo *FFI = MF.getFrameInfo();
1296   unsigned CFSize = FFI->getMaxCallFrameSize();
1297   // It's not always a good idea to include the call frame as part of the
1298   // stack frame. ARM (especially Thumb) has small immediate offset to
1299   // address the stack frame. So a large call frame can cause poor codegen
1300   // and may even makes it impossible to scavenge a register.
1301   if (CFSize >= ((1 << 12) - 1) / 2)  // Half of imm12
1302     return false;
1303
1304   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
1305 }
1306
1307 // canSimplifyCallFramePseudos - If there is a reserved call frame, the
1308 // call frame pseudos can be simplified. Unlike most targets, having a FP
1309 // is not sufficient here since we still may reference some objects via SP
1310 // even when FP is available in Thumb2 mode.
1311 bool ARMBaseRegisterInfo::
1312 canSimplifyCallFramePseudos(const MachineFunction &MF) const {
1313   return hasReservedCallFrame(MF) || MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
1314 }
1315
1316 static void
1317 emitSPUpdate(bool isARM,
1318              MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
1319              DebugLoc dl, const ARMBaseInstrInfo &TII,
1320              int NumBytes,
1321              ARMCC::CondCodes Pred = ARMCC::AL, unsigned PredReg = 0) {
1322   if (isARM)
1323     emitARMRegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes,
1324                             Pred, PredReg, TII);
1325   else
1326     emitT2RegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes,
1327                            Pred, PredReg, TII);
1328 }
1329
1330
1331 void ARMBaseRegisterInfo::
1332 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
1333                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
1334   if (!hasReservedCallFrame(MF)) {
1335     // If we have alloca, convert as follows:
1336     // ADJCALLSTACKDOWN -> sub, sp, sp, amount
1337     // ADJCALLSTACKUP   -> add, sp, sp, amount
1338     MachineInstr *Old = I;
1339     DebugLoc dl = Old->getDebugLoc();
1340     unsigned Amount = Old->getOperand(0).getImm();
1341     if (Amount != 0) {
1342       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
1343       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
1344       // alignment boundary.
1345       unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
1346       Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
1347
1348       ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1349       assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
1350              "This eliminateCallFramePseudoInstr does not support Thumb1!");
1351       bool isARM = !AFI->isThumbFunction();
1352
1353       // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
1354       unsigned Opc = Old->getOpcode();
1355       int PIdx = Old->findFirstPredOperandIdx();
1356       ARMCC::CondCodes Pred = (PIdx == -1)
1357         ? ARMCC::AL : (ARMCC::CondCodes)Old->getOperand(PIdx).getImm();
1358       if (Opc == ARM::ADJCALLSTACKDOWN || Opc == ARM::tADJCALLSTACKDOWN) {
1359         // Note: PredReg is operand 2 for ADJCALLSTACKDOWN.
1360         unsigned PredReg = Old->getOperand(2).getReg();
1361         emitSPUpdate(isARM, MBB, I, dl, TII, -Amount, Pred, PredReg);
1362       } else {
1363         // Note: PredReg is operand 3 for ADJCALLSTACKUP.
1364         unsigned PredReg = Old->getOperand(3).getReg();
1365         assert(Opc == ARM::ADJCALLSTACKUP || Opc == ARM::tADJCALLSTACKUP);
1366         emitSPUpdate(isARM, MBB, I, dl, TII, Amount, Pred, PredReg);
1367       }
1368     }
1369   }
1370   MBB.erase(I);
1371 }
1372
1373
1374 int64_t ARMBaseRegisterInfo::
1375 getFrameIndexInstrOffset(MachineInstr *MI, int Idx) const {
1376   const TargetInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
1377   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
1378   int64_t InstrOffs = 0;;
1379   int Scale = 1;
1380   unsigned ImmIdx = 0;
1381   switch(AddrMode) {
1382   case ARMII::AddrModeT2_i8:
1383   case ARMII::AddrModeT2_i12:
1384     // i8 supports only negative, and i12 supports only positive, so
1385     // based on Offset sign, consider the appropriate instruction
1386     InstrOffs = MI->getOperand(Idx+1).getImm();
1387     Scale = 1;
1388     break;
1389   case ARMII::AddrMode5: {
1390     // VFP address mode.
1391     const MachineOperand &OffOp = MI->getOperand(Idx+1);
1392     int InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(OffOp.getImm());
1393     if (ARM_AM::getAM5Op(OffOp.getImm()) == ARM_AM::sub)
1394       InstrOffs = -InstrOffs;
1395     Scale = 4;
1396     break;
1397   }
1398   case ARMII::AddrMode2: {
1399     ImmIdx = Idx+2;
1400     InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI->getOperand(ImmIdx).getImm());
1401     if (ARM_AM::getAM2Op(MI->getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1402       InstrOffs = -InstrOffs;
1403     break;
1404   }
1405   case ARMII::AddrMode3: {
1406     ImmIdx = Idx+2;
1407     InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI->getOperand(ImmIdx).getImm());
1408     if (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1409       InstrOffs = -InstrOffs;
1410     break;
1411   }
1412   case ARMII::AddrModeT1_s: {
1413     ImmIdx = Idx+1;
1414     InstrOffs = MI->getOperand(ImmIdx).getImm();
1415     Scale = 4;
1416     break;
1417   }
1418   default:
1419     llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
1420     break;
1421   }
1422
1423   return InstrOffs * Scale;
1424 }
1425
1426 /// needsFrameBaseReg - Returns true if the instruction's frame index
1427 /// reference would be better served by a base register other than FP
1428 /// or SP. Used by LocalStackFrameAllocation to determine which frame index
1429 /// references it should create new base registers for.
1430 bool ARMBaseRegisterInfo::
1431 needsFrameBaseReg(MachineInstr *MI, unsigned operand) const {
1432   assert (MI->getOperand(operand).isFI() &&
1433           "needsFrameBaseReg() called on non Frame Index operand!");
1434
1435   // It's the load/store FI references that cause issues, as it can be difficult
1436   // to materialize the offset if it won't fit in the literal field. Estimate
1437   // based on the size of the local frame and some conservative assumptions
1438   // about the rest of the stack frame (note, this is pre-regalloc, so
1439   // we don't know everything for certain yet) whether this offset is likely
1440   // to be out of range of the immediate. Return true if so.
1441
1442   // We only generate virtual base registers for loads and stores, so
1443   // return false for everything else.
1444   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1445   switch (Opc) {
1446   case ARM::LDR: case ARM::LDRH: case ARM::LDRB:
1447   case ARM::STR: case ARM::STRH: case ARM::STRB:
1448   case ARM::t2LDRi12: case ARM::t2LDRi8:
1449   case ARM::t2STRi12: case ARM::t2STRi8:
1450   case ARM::VLDRS: case ARM::VLDRD:
1451   case ARM::VSTRS: case ARM::VSTRD:
1452   case ARM::tSTRspi: case ARM::tLDRspi:
1453     if (ForceAllBaseRegAlloc)
1454       return true;
1455     break;
1456   default:
1457     return false;
1458   }
1459
1460   // FIXME: TODO
1461   // Without a virtual base register, if the function has variable sized
1462   // objects, all fixed-size local references will be via the frame pointer,
1463   // otherwise via the stack pointer. Approximate the offset and see if it's
1464   // legal for the instruction.
1465
1466   return true;
1467 }
1468
1469 /// materializeFrameBaseRegister - Insert defining instruction(s) for
1470 /// BaseReg to be a pointer to FrameIdx before insertion point I.
1471 void ARMBaseRegisterInfo::
1472 materializeFrameBaseRegister(MachineBasicBlock::iterator I, unsigned BaseReg,
1473                              int FrameIdx, int64_t Offset) const {
1474   ARMFunctionInfo *AFI =
1475     I->getParent()->getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
1476   unsigned ADDriOpc = !AFI->isThumbFunction() ? ARM::ADDri :
1477     (AFI->isThumb1OnlyFunction() ? ARM::tADDrSPi : ARM::t2ADDri);
1478
1479   MachineInstrBuilder MIB =
1480     BuildMI(*I->getParent(), I, I->getDebugLoc(), TII.get(ADDriOpc), BaseReg)
1481     .addFrameIndex(FrameIdx).addImm(Offset);
1482   if (!AFI->isThumb1OnlyFunction())
1483     AddDefaultCC(AddDefaultPred(MIB));
1484 }
1485
1486 void
1487 ARMBaseRegisterInfo::resolveFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator I,
1488                                        unsigned BaseReg, int64_t Offset) const {
1489   MachineInstr &MI = *I;
1490   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
1491   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1492   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1493   int Off = Offset; // ARM doesn't need the general 64-bit offsets
1494   unsigned i = 0;
1495
1496   assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
1497          "This resolveFrameIndex does not support Thumb1!");
1498
1499   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
1500     ++i;
1501     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
1502   }
1503   bool Done = false;
1504   if (!AFI->isThumbFunction())
1505     Done = rewriteARMFrameIndex(MI, i, BaseReg, Off, TII);
1506   else {
1507     assert(AFI->isThumb2Function());
1508     Done = rewriteT2FrameIndex(MI, i, BaseReg, Off, TII);
1509   }
1510   assert (Done && "Unable to resolve frame index!");
1511 }
1512
1513 bool ARMBaseRegisterInfo::isFrameOffsetLegal(const MachineInstr *MI,
1514                                              int64_t Offset) const {
1515   const TargetInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
1516   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
1517   unsigned i = 0;
1518
1519   while (!MI->getOperand(i).isFI()) {
1520     ++i;
1521     assert(i < MI->getNumOperands() &&"Instr doesn't have FrameIndex operand!");
1522   }
1523
1524   // AddrMode4 and AddrMode6 cannot handle any offset.
1525   if (AddrMode == ARMII::AddrMode4 || AddrMode == ARMII::AddrMode6)
1526     return Offset == 0;
1527
1528   unsigned NumBits = 0;
1529   unsigned Scale = 1;
1530   unsigned ImmIdx = 0;
1531   int InstrOffs = 0;;
1532   bool isSigned = true;
1533   switch(AddrMode) {
1534   case ARMII::AddrModeT2_i8:
1535   case ARMII::AddrModeT2_i12:
1536     // i8 supports only negative, and i12 supports only positive, so
1537     // based on Offset sign, consider the appropriate instruction
1538     InstrOffs = MI->getOperand(i+1).getImm();
1539     Scale = 1;
1540     if (Offset < 0) {
1541       NumBits = 8;
1542       Offset = -Offset;
1543     } else {
1544       NumBits = 12;
1545     }
1546     break;
1547   case ARMII::AddrMode5: {
1548     // VFP address mode.
1549     const MachineOperand &OffOp = MI->getOperand(i+1);
1550     int InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(OffOp.getImm());
1551     if (ARM_AM::getAM5Op(OffOp.getImm()) == ARM_AM::sub)
1552       InstrOffs = -InstrOffs;
1553     NumBits = 8;
1554     Scale = 4;
1555     break;
1556   }
1557   case ARMII::AddrMode2: {
1558     ImmIdx = i+2;
1559     InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI->getOperand(ImmIdx).getImm());
1560     if (ARM_AM::getAM2Op(MI->getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1561       InstrOffs = -InstrOffs;
1562     NumBits = 12;
1563     break;
1564   }
1565   case ARMII::AddrMode3: {
1566     ImmIdx = i+2;
1567     InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI->getOperand(ImmIdx).getImm());
1568     if (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1569       InstrOffs = -InstrOffs;
1570     NumBits = 8;
1571     break;
1572   }
1573   case ARMII::AddrModeT1_s: {
1574     ImmIdx = i+1;
1575     InstrOffs = MI->getOperand(ImmIdx).getImm();
1576     NumBits = 5;
1577     Scale = 4;
1578     isSigned = false;
1579     break;
1580   }
1581   default:
1582     llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
1583     break;
1584   }
1585
1586   Offset += InstrOffs * Scale;
1587   assert((Offset & (Scale-1)) == 0 && "Can't encode this offset!");
1588   if (isSigned && Offset < 0)
1589     Offset = -Offset;
1590
1591   unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
1592   if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale)
1593     return true;
1594
1595   return false;
1596 }
1597
1598 unsigned
1599 ARMBaseRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
1600                                          int SPAdj, FrameIndexValue *Value,
1601                                          RegScavenger *RS) const {
1602   unsigned i = 0;
1603   MachineInstr &MI = *II;
1604   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
1605   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1606   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1607   assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
1608          "This eliminateFrameIndex does not support Thumb1!");
1609
1610   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
1611     ++i;
1612     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
1613   }
1614
1615   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
1616   unsigned FrameReg;
1617
1618   int Offset = ResolveFrameIndexReference(MF, FrameIndex, FrameReg, SPAdj);
1619
1620   // Special handling of dbg_value instructions.
1621   if (MI.isDebugValue()) {
1622     MI.getOperand(i).  ChangeToRegister(FrameReg, false /*isDef*/);
1623     MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(Offset);
1624     return 0;
1625   }
1626
1627   // Modify MI as necessary to handle as much of 'Offset' as possible
1628   bool Done = false;
1629   if (!AFI->isThumbFunction())
1630     Done = rewriteARMFrameIndex(MI, i, FrameReg, Offset, TII);
1631   else {
1632     assert(AFI->isThumb2Function());
1633     Done = rewriteT2FrameIndex(MI, i, FrameReg, Offset, TII);
1634   }
1635   if (Done)
1636     return 0;
1637
1638   // If we get here, the immediate doesn't fit into the instruction.  We folded
1639   // as much as possible above, handle the rest, providing a register that is
1640   // SP+LargeImm.
1641   assert((Offset ||
1642           (MI.getDesc().TSFlags & ARMII::AddrModeMask) == ARMII::AddrMode4 ||
1643           (MI.getDesc().TSFlags & ARMII::AddrModeMask) == ARMII::AddrMode6) &&
1644          "This code isn't needed if offset already handled!");
1645
1646   unsigned ScratchReg = 0;
1647   int PIdx = MI.findFirstPredOperandIdx();
1648   ARMCC::CondCodes Pred = (PIdx == -1)
1649     ? ARMCC::AL : (ARMCC::CondCodes)MI.getOperand(PIdx).getImm();
1650   unsigned PredReg = (PIdx == -1) ? 0 : MI.getOperand(PIdx+1).getReg();
1651   if (Offset == 0)
1652     // Must be addrmode4/6.
1653     MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false, false, false);
1654   else {
1655     ScratchReg = MF.getRegInfo().createVirtualRegister(ARM::GPRRegisterClass);
1656     if (Value) {
1657       Value->first = FrameReg; // use the frame register as a kind indicator
1658       Value->second = Offset;
1659     }
1660     if (!AFI->isThumbFunction())
1661       emitARMRegPlusImmediate(MBB, II, MI.getDebugLoc(), ScratchReg, FrameReg,
1662                               Offset, Pred, PredReg, TII);
1663     else {
1664       assert(AFI->isThumb2Function());
1665       emitT2RegPlusImmediate(MBB, II, MI.getDebugLoc(), ScratchReg, FrameReg,
1666                              Offset, Pred, PredReg, TII);
1667     }
1668     MI.getOperand(i).ChangeToRegister(ScratchReg, false, false, true);
1669     if (!ReuseFrameIndexVals)
1670       ScratchReg = 0;
1671   }
1672   return ScratchReg;
1673 }
1674
1675 /// Move iterator past the next bunch of callee save load / store ops for
1676 /// the particular spill area (1: integer area 1, 2: integer area 2,
1677 /// 3: fp area, 0: don't care).
1678 static void movePastCSLoadStoreOps(MachineBasicBlock &MBB,
1679                                    MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
1680                                    int Opc1, int Opc2, unsigned Area,
1681                                    const ARMSubtarget &STI) {
1682   while (MBBI != MBB.end() &&
1683          ((MBBI->getOpcode() == Opc1) || (MBBI->getOpcode() == Opc2)) &&
1684          MBBI->getOperand(1).isFI()) {
1685     if (Area != 0) {
1686       bool Done = false;
1687       unsigned Category = 0;
1688       switch (MBBI->getOperand(0).getReg()) {
1689       case ARM::R4:  case ARM::R5:  case ARM::R6: case ARM::R7:
1690       case ARM::LR:
1691         Category = 1;
1692         break;
1693       case ARM::R8:  case ARM::R9:  case ARM::R10: case ARM::R11:
1694         Category = STI.isTargetDarwin() ? 2 : 1;
1695         break;
1696       case ARM::D8:  case ARM::D9:  case ARM::D10: case ARM::D11:
1697       case ARM::D12: case ARM::D13: case ARM::D14: case ARM::D15:
1698         Category = 3;
1699         break;
1700       default:
1701         Done = true;
1702         break;
1703       }
1704       if (Done || Category != Area)
1705         break;
1706     }
1707
1708     ++MBBI;
1709   }
1710 }
1711
1712 void ARMBaseRegisterInfo::
1713 emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
1714   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
1715   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
1716   MachineFrameInfo  *MFI = MF.getFrameInfo();
1717   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1718   assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
1719          "This emitPrologue does not support Thumb1!");
1720   bool isARM = !AFI->isThumbFunction();
1721   unsigned VARegSaveSize = AFI->getVarArgsRegSaveSize();
1722   unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
1723   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
1724   DebugLoc dl = MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc();
1725
1726   // Determine the sizes of each callee-save spill areas and record which frame
1727   // belongs to which callee-save spill areas.
1728   unsigned GPRCS1Size = 0, GPRCS2Size = 0, DPRCSSize = 0;
1729   int FramePtrSpillFI = 0;
1730
1731   // Allocate the vararg register save area. This is not counted in NumBytes.
1732   if (VARegSaveSize)
1733     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -VARegSaveSize);
1734
1735   if (!AFI->hasStackFrame()) {
1736     if (NumBytes != 0)
1737       emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -NumBytes);
1738     return;
1739   }
1740
1741   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
1742     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
1743     int FI = CSI[i].getFrameIdx();
1744     switch (Reg) {
1745     case ARM::R4:
1746     case ARM::R5:
1747     case ARM::R6:
1748     case ARM::R7:
1749     case ARM::LR:
1750       if (Reg == FramePtr)
1751         FramePtrSpillFI = FI;
1752       AFI->addGPRCalleeSavedArea1Frame(FI);
1753       GPRCS1Size += 4;
1754       break;
1755     case ARM::R8:
1756     case ARM::R9:
1757     case ARM::R10:
1758     case ARM::R11:
1759       if (Reg == FramePtr)
1760         FramePtrSpillFI = FI;
1761       if (STI.isTargetDarwin()) {
1762         AFI->addGPRCalleeSavedArea2Frame(FI);
1763         GPRCS2Size += 4;
1764       } else {
1765         AFI->addGPRCalleeSavedArea1Frame(FI);
1766         GPRCS1Size += 4;
1767       }
1768       break;
1769     default:
1770       AFI->addDPRCalleeSavedAreaFrame(FI);
1771       DPRCSSize += 8;
1772     }
1773   }
1774
1775   // Build the new SUBri to adjust SP for integer callee-save spill area 1.
1776   emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -GPRCS1Size);
1777   movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::STR, ARM::t2STRi12, 1, STI);
1778
1779   // Set FP to point to the stack slot that contains the previous FP.
1780   // For Darwin, FP is R7, which has now been stored in spill area 1.
1781   // Otherwise, if this is not Darwin, all the callee-saved registers go
1782   // into spill area 1, including the FP in R11.  In either case, it is
1783   // now safe to emit this assignment.
1784   bool HasFP = hasFP(MF);
1785   if (HasFP) {
1786     unsigned ADDriOpc = !AFI->isThumbFunction() ? ARM::ADDri : ARM::t2ADDri;
1787     MachineInstrBuilder MIB =
1788       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ADDriOpc), FramePtr)
1789       .addFrameIndex(FramePtrSpillFI).addImm(0);
1790     AddDefaultCC(AddDefaultPred(MIB));
1791   }
1792
1793   // Build the new SUBri to adjust SP for integer callee-save spill area 2.
1794   emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -GPRCS2Size);
1795
1796   // Build the new SUBri to adjust SP for FP callee-save spill area.
1797   movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::STR, ARM::t2STRi12, 2, STI);
1798   emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -DPRCSSize);
1799
1800   // Determine starting offsets of spill areas.
1801   unsigned DPRCSOffset  = NumBytes - (GPRCS1Size + GPRCS2Size + DPRCSSize);
1802   unsigned GPRCS2Offset = DPRCSOffset + DPRCSSize;
1803   unsigned GPRCS1Offset = GPRCS2Offset + GPRCS2Size;
1804   if (HasFP)
1805     AFI->setFramePtrSpillOffset(MFI->getObjectOffset(FramePtrSpillFI) +
1806                                 NumBytes);
1807   AFI->setGPRCalleeSavedArea1Offset(GPRCS1Offset);
1808   AFI->setGPRCalleeSavedArea2Offset(GPRCS2Offset);
1809   AFI->setDPRCalleeSavedAreaOffset(DPRCSOffset);
1810
1811   movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::VSTRD, 0, 3, STI);
1812   NumBytes = DPRCSOffset;
1813   if (NumBytes) {
1814     // Adjust SP after all the callee-save spills.
1815     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -NumBytes);
1816     if (HasFP)
1817       AFI->setShouldRestoreSPFromFP(true);
1818   }
1819
1820   if (STI.isTargetELF() && hasFP(MF)) {
1821     MFI->setOffsetAdjustment(MFI->getOffsetAdjustment() -
1822                              AFI->getFramePtrSpillOffset());
1823     AFI->setShouldRestoreSPFromFP(true);
1824   }
1825
1826   AFI->setGPRCalleeSavedArea1Size(GPRCS1Size);
1827   AFI->setGPRCalleeSavedArea2Size(GPRCS2Size);
1828   AFI->setDPRCalleeSavedAreaSize(DPRCSSize);
1829
1830   // If we need dynamic stack realignment, do it here.
1831   if (needsStackRealignment(MF)) {
1832     unsigned MaxAlign = MFI->getMaxAlignment();
1833     assert (!AFI->isThumb1OnlyFunction());
1834     if (!AFI->isThumbFunction()) {
1835       // Emit bic sp, sp, MaxAlign
1836       AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MBBI, dl,
1837                                           TII.get(ARM::BICri), ARM::SP)
1838                                   .addReg(ARM::SP, RegState::Kill)
1839                                   .addImm(MaxAlign-1)));
1840     } else {
1841       // We cannot use sp as source/dest register here, thus we're emitting the
1842       // following sequence:
1843       // mov r4, sp
1844       // bic r4, r4, MaxAlign
1845       // mov sp, r4
1846       // FIXME: It will be better just to find spare register here.
1847       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVgpr2tgpr), ARM::R4)
1848         .addReg(ARM::SP, RegState::Kill);
1849       AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MBBI, dl,
1850                                           TII.get(ARM::t2BICri), ARM::R4)
1851                                   .addReg(ARM::R4, RegState::Kill)
1852                                   .addImm(MaxAlign-1)));
1853       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVtgpr2gpr), ARM::SP)
1854         .addReg(ARM::R4, RegState::Kill);
1855     }
1856
1857     AFI->setShouldRestoreSPFromFP(true);
1858   }
1859
1860   // If the frame has variable sized objects then the epilogue must restore
1861   // the sp from fp.
1862   if (!AFI->shouldRestoreSPFromFP() && MFI->hasVarSizedObjects())
1863     AFI->setShouldRestoreSPFromFP(true);
1864 }
1865
1866 static bool isCalleeSavedRegister(unsigned Reg, const unsigned *CSRegs) {
1867   for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i)
1868     if (Reg == CSRegs[i])
1869       return true;
1870   return false;
1871 }
1872
1873 static bool isCSRestore(MachineInstr *MI,
1874                         const ARMBaseInstrInfo &TII,
1875                         const unsigned *CSRegs) {
1876   return ((MI->getOpcode() == (int)ARM::VLDRD ||
1877            MI->getOpcode() == (int)ARM::LDR ||
1878            MI->getOpcode() == (int)ARM::t2LDRi12) &&
1879           MI->getOperand(1).isFI() &&
1880           isCalleeSavedRegister(MI->getOperand(0).getReg(), CSRegs));
1881 }
1882
1883 void ARMBaseRegisterInfo::
1884 emitEpilogue(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB) const {
1885   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
1886   assert(MBBI->getDesc().isReturn() &&
1887          "Can only insert epilog into returning blocks");
1888   unsigned RetOpcode = MBBI->getOpcode();
1889   DebugLoc dl = MBBI->getDebugLoc();
1890   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1891   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1892   assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
1893          "This emitEpilogue does not support Thumb1!");
1894   bool isARM = !AFI->isThumbFunction();
1895
1896   unsigned VARegSaveSize = AFI->getVarArgsRegSaveSize();
1897   int NumBytes = (int)MFI->getStackSize();
1898
1899   if (!AFI->hasStackFrame()) {
1900     if (NumBytes != 0)
1901       emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, NumBytes);
1902   } else {
1903     // Unwind MBBI to point to first LDR / VLDRD.
1904     const unsigned *CSRegs = getCalleeSavedRegs();
1905     if (MBBI != MBB.begin()) {
1906       do
1907         --MBBI;
1908       while (MBBI != MBB.begin() && isCSRestore(MBBI, TII, CSRegs));
1909       if (!isCSRestore(MBBI, TII, CSRegs))
1910         ++MBBI;
1911     }
1912
1913     // Move SP to start of FP callee save spill area.
1914     NumBytes -= (AFI->getGPRCalleeSavedArea1Size() +
1915                  AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size() +
1916                  AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize());
1917
1918     // Reset SP based on frame pointer only if the stack frame extends beyond
1919     // frame pointer stack slot or target is ELF and the function has FP.
1920     if (AFI->shouldRestoreSPFromFP()) {
1921       NumBytes = AFI->getFramePtrSpillOffset() - NumBytes;
1922       if (NumBytes) {
1923         if (isARM)
1924           emitARMRegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, ARM::SP, FramePtr, -NumBytes,
1925                                   ARMCC::AL, 0, TII);
1926         else
1927           emitT2RegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, ARM::SP, FramePtr, -NumBytes,
1928                                  ARMCC::AL, 0, TII);
1929       } else {
1930         // Thumb2 or ARM.
1931         if (isARM)
1932           BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::MOVr), ARM::SP)
1933             .addReg(FramePtr).addImm((unsigned)ARMCC::AL).addReg(0).addReg(0);
1934         else
1935           BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVgpr2gpr), ARM::SP)
1936             .addReg(FramePtr);
1937       }
1938     } else if (NumBytes)
1939       emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, NumBytes);
1940
1941     // Move SP to start of integer callee save spill area 2.
1942     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::VLDRD, 0, 3, STI);
1943     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize());
1944
1945     // Move SP to start of integer callee save spill area 1.
1946     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::LDR, ARM::t2LDRi12, 2, STI);
1947     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size());
1948
1949     // Move SP to SP upon entry to the function.
1950     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::LDR, ARM::t2LDRi12, 1, STI);
1951     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, AFI->getGPRCalleeSavedArea1Size());
1952   }
1953
1954   if (RetOpcode == ARM::TCRETURNdi || RetOpcode == ARM::TCRETURNdiND ||
1955       RetOpcode == ARM::TCRETURNri || RetOpcode == ARM::TCRETURNriND) {
1956     // Tail call return: adjust the stack pointer and jump to callee.
1957     MBBI = prior(MBB.end());
1958     MachineOperand &JumpTarget = MBBI->getOperand(0);
1959
1960     // Jump to label or value in register.
1961     if (RetOpcode == ARM::TCRETURNdi) {
1962       BuildMI(MBB, MBBI, dl,
1963             TII.get(STI.isThumb() ? ARM::TAILJMPdt : ARM::TAILJMPd)).
1964         addGlobalAddress(JumpTarget.getGlobal(), JumpTarget.getOffset(),
1965                          JumpTarget.getTargetFlags());
1966     } else if (RetOpcode == ARM::TCRETURNdiND) {
1967       BuildMI(MBB, MBBI, dl,
1968             TII.get(STI.isThumb() ? ARM::TAILJMPdNDt : ARM::TAILJMPdND)).
1969         addGlobalAddress(JumpTarget.getGlobal(), JumpTarget.getOffset(),
1970                          JumpTarget.getTargetFlags());
1971     } else if (RetOpcode == ARM::TCRETURNri) {
1972       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::TAILJMPr)).
1973         addReg(JumpTarget.getReg(), RegState::Kill);
1974     } else if (RetOpcode == ARM::TCRETURNriND) {
1975       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::TAILJMPrND)).
1976         addReg(JumpTarget.getReg(), RegState::Kill);
1977     }
1978
1979     MachineInstr *NewMI = prior(MBBI);
1980     for (unsigned i = 1, e = MBBI->getNumOperands(); i != e; ++i)
1981       NewMI->addOperand(MBBI->getOperand(i));
1982
1983     // Delete the pseudo instruction TCRETURN.
1984     MBB.erase(MBBI);
1985   }
1986
1987   if (VARegSaveSize)
1988     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, VARegSaveSize);
1989 }
1990
1991 #include "ARMGenRegisterInfo.inc"