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 static cl::opt<bool>
  44 ForceAllBaseRegAlloc("arm-force-base-reg-alloc", cl::Hidden, cl::init(false),
  45           cl::desc("Force use of virtual base registers for stack load/store"));
  46 static cl::opt<bool>
  47 EnableLocalStackAlloc("enable-local-stack-alloc", cl::init(true), cl::Hidden,
  48           cl::desc("Enable pre-regalloc stack frame index allocation"));
  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 bool ARMBaseRegisterInfo::
1289 requiresVirtualBaseRegisters(const MachineFunction &MF) const {
1290   return EnableLocalStackAlloc;
1291 }
1292
1293 // hasReservedCallFrame - Under normal circumstances, when a frame pointer is
1294 // not required, we reserve argument space for call sites in the function
1295 // immediately on entry to the current function. This eliminates the need for
1296 // add/sub sp brackets around call sites. Returns true if the call frame is
1297 // included as part of the stack frame.
1298 bool ARMBaseRegisterInfo::
1299 hasReservedCallFrame(const MachineFunction &MF) const {
1300   const MachineFrameInfo *FFI = MF.getFrameInfo();
1301   unsigned CFSize = FFI->getMaxCallFrameSize();
1302   // It's not always a good idea to include the call frame as part of the
1303   // stack frame. ARM (especially Thumb) has small immediate offset to
1304   // address the stack frame. So a large call frame can cause poor codegen
1305   // and may even makes it impossible to scavenge a register.
1306   if (CFSize >= ((1 << 12) - 1) / 2)  // Half of imm12
1307     return false;
1308
1309   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
1310 }
1311
1312 // canSimplifyCallFramePseudos - If there is a reserved call frame, the
1313 // call frame pseudos can be simplified. Unlike most targets, having a FP
1314 // is not sufficient here since we still may reference some objects via SP
1315 // even when FP is available in Thumb2 mode.
1316 bool ARMBaseRegisterInfo::
1317 canSimplifyCallFramePseudos(const MachineFunction &MF) const {
1318   return hasReservedCallFrame(MF) || MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
1319 }
1320
1321 static void
1322 emitSPUpdate(bool isARM,
1323              MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
1324              DebugLoc dl, const ARMBaseInstrInfo &TII,
1325              int NumBytes,
1326              ARMCC::CondCodes Pred = ARMCC::AL, unsigned PredReg = 0) {
1327   if (isARM)
1328     emitARMRegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes,
1329                             Pred, PredReg, TII);
1330   else
1331     emitT2RegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes,
1332                            Pred, PredReg, TII);
1333 }
1334
1335
1336 void ARMBaseRegisterInfo::
1337 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
1338                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
1339   if (!hasReservedCallFrame(MF)) {
1340     // If we have alloca, convert as follows:
1341     // ADJCALLSTACKDOWN -> sub, sp, sp, amount
1342     // ADJCALLSTACKUP   -> add, sp, sp, amount
1343     MachineInstr *Old = I;
1344     DebugLoc dl = Old->getDebugLoc();
1345     unsigned Amount = Old->getOperand(0).getImm();
1346     if (Amount != 0) {
1347       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
1348       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
1349       // alignment boundary.
1350       unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
1351       Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
1352
1353       ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1354       assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
1355              "This eliminateCallFramePseudoInstr does not support Thumb1!");
1356       bool isARM = !AFI->isThumbFunction();
1357
1358       // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
1359       unsigned Opc = Old->getOpcode();
1360       int PIdx = Old->findFirstPredOperandIdx();
1361       ARMCC::CondCodes Pred = (PIdx == -1)
1362         ? ARMCC::AL : (ARMCC::CondCodes)Old->getOperand(PIdx).getImm();
1363       if (Opc == ARM::ADJCALLSTACKDOWN || Opc == ARM::tADJCALLSTACKDOWN) {
1364         // Note: PredReg is operand 2 for ADJCALLSTACKDOWN.
1365         unsigned PredReg = Old->getOperand(2).getReg();
1366         emitSPUpdate(isARM, MBB, I, dl, TII, -Amount, Pred, PredReg);
1367       } else {
1368         // Note: PredReg is operand 3 for ADJCALLSTACKUP.
1369         unsigned PredReg = Old->getOperand(3).getReg();
1370         assert(Opc == ARM::ADJCALLSTACKUP || Opc == ARM::tADJCALLSTACKUP);
1371         emitSPUpdate(isARM, MBB, I, dl, TII, Amount, Pred, PredReg);
1372       }
1373     }
1374   }
1375   MBB.erase(I);
1376 }
1377
1378 int64_t ARMBaseRegisterInfo::
1379 getFrameIndexInstrOffset(const MachineInstr *MI, int Idx) const {
1380   const TargetInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
1381   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
1382   int64_t InstrOffs = 0;;
1383   int Scale = 1;
1384   unsigned ImmIdx = 0;
1385   switch (AddrMode) {
1386   case ARMII::AddrModeT2_i8:
1387   case ARMII::AddrModeT2_i12:
1388     // i8 supports only negative, and i12 supports only positive, so
1389     // based on Offset sign, consider the appropriate instruction
1390     InstrOffs = MI->getOperand(Idx+1).getImm();
1391     Scale = 1;
1392     break;
1393   case ARMII::AddrMode5: {
1394     // VFP address mode.
1395     const MachineOperand &OffOp = MI->getOperand(Idx+1);
1396     InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(OffOp.getImm());
1397     if (ARM_AM::getAM5Op(OffOp.getImm()) == ARM_AM::sub)
1398       InstrOffs = -InstrOffs;
1399     Scale = 4;
1400     break;
1401   }
1402   case ARMII::AddrMode2: {
1403     ImmIdx = Idx+2;
1404     InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI->getOperand(ImmIdx).getImm());
1405     if (ARM_AM::getAM2Op(MI->getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1406       InstrOffs = -InstrOffs;
1407     break;
1408   }
1409   case ARMII::AddrMode3: {
1410     ImmIdx = Idx+2;
1411     InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI->getOperand(ImmIdx).getImm());
1412     if (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1413       InstrOffs = -InstrOffs;
1414     break;
1415   }
1416   case ARMII::AddrModeT1_s: {
1417     ImmIdx = Idx+1;
1418     InstrOffs = MI->getOperand(ImmIdx).getImm();
1419     Scale = 4;
1420     break;
1421   }
1422   default:
1423     llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
1424     break;
1425   }
1426
1427   return InstrOffs * Scale;
1428 }
1429
1430 /// needsFrameBaseReg - Returns true if the instruction's frame index
1431 /// reference would be better served by a base register other than FP
1432 /// or SP. Used by LocalStackFrameAllocation to determine which frame index
1433 /// references it should create new base registers for.
1434 bool ARMBaseRegisterInfo::
1435 needsFrameBaseReg(MachineInstr *MI, int64_t Offset) const {
1436   for (unsigned i = 0; !MI->getOperand(i).isFI(); ++i) {
1437     assert(i < MI->getNumOperands() &&"Instr doesn't have FrameIndex operand!");
1438   }
1439
1440   // It's the load/store FI references that cause issues, as it can be difficult
1441   // to materialize the offset if it won't fit in the literal field. Estimate
1442   // based on the size of the local frame and some conservative assumptions
1443   // about the rest of the stack frame (note, this is pre-regalloc, so
1444   // we don't know everything for certain yet) whether this offset is likely
1445   // to be out of range of the immediate. Return true if so.
1446
1447   // We only generate virtual base registers for loads and stores, so
1448   // return false for everything else.
1449   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1450   switch (Opc) {
1451   case ARM::LDR: case ARM::LDRH: case ARM::LDRB:
1452   case ARM::STR: case ARM::STRH: case ARM::STRB:
1453   case ARM::t2LDRi12: case ARM::t2LDRi8:
1454   case ARM::t2STRi12: case ARM::t2STRi8:
1455   case ARM::VLDRS: case ARM::VLDRD:
1456   case ARM::VSTRS: case ARM::VSTRD:
1457   case ARM::tSTRspi: case ARM::tLDRspi:
1458     if (ForceAllBaseRegAlloc)
1459       return true;
1460     break;
1461   default:
1462     return false;
1463   }
1464
1465   // Without a virtual base register, if the function has variable sized
1466   // objects, all fixed-size local references will be via the frame pointer,
1467   // Approximate the offset and see if it's legal for the instruction.
1468   // Note that the incoming offset is based on the SP value at function entry,
1469   // so it'll be negative.
1470   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
1471   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1472   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1473
1474   // Estimate an offset from the frame pointer.
1475   // Conservatively assume all callee-saved registers get pushed. R4-R6
1476   // will be earlier than the FP, so we ignore those.
1477   // R7, LR
1478   int64_t FPOffset = Offset - 8;
1479   // ARM and Thumb2 functions also need to consider R8-R11 and D8-D15
1480   if (!AFI->isThumbFunction() || !AFI->isThumb1OnlyFunction())
1481     FPOffset -= 80;
1482   // Estimate an offset from the stack pointer.
1483   // The incoming offset is relating to the SP at the start of the function,
1484   // but when we access the local it'll be relative to the SP after local
1485   // allocation, so adjust our SP-relative offset by that allocation size.
1486   Offset = -Offset;
1487   Offset += MFI->getLocalFrameSize();
1488   // Assume that we'll have at least some spill slots allocated.
1489   // FIXME: This is a total SWAG number. We should run some statistics
1490   //        and pick a real one.
1491   Offset += 128; // 128 bytes of spill slots
1492
1493   // If there is a frame pointer, try using it.
1494   // The FP is only available if there is no dynamic realignment. We
1495   // don't know for sure yet whether we'll need that, so we guess based
1496   // on whether there are any local variables that would trigger it.
1497   unsigned StackAlign = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
1498   if (hasFP(MF) &&
1499       !((MFI->getLocalFrameMaxAlign() > StackAlign) && canRealignStack(MF))) {
1500     if (isFrameOffsetLegal(MI, FPOffset))
1501       return false;
1502   }
1503   // If we can reference via the stack pointer, try that.
1504   // FIXME: This (and the code that resolves the references) can be improved
1505   //        to only disallow SP relative references in the live range of
1506   //        the VLA(s). In practice, it's unclear how much difference that
1507   //        would make, but it may be worth doing.
1508   if (!MFI->hasVarSizedObjects() && isFrameOffsetLegal(MI, Offset))
1509     return false;
1510
1511   // The offset likely isn't legal, we want to allocate a virtual base register.
1512   return true;
1513 }
1514
1515 /// materializeFrameBaseRegister - Insert defining instruction(s) for
1516 /// BaseReg to be a pointer to FrameIdx before insertion point I.
1517 void ARMBaseRegisterInfo::
1518 materializeFrameBaseRegister(MachineBasicBlock::iterator I, unsigned BaseReg,
1519                              int FrameIdx, int64_t Offset) const {
1520   ARMFunctionInfo *AFI =
1521     I->getParent()->getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
1522   unsigned ADDriOpc = !AFI->isThumbFunction() ? ARM::ADDri :
1523     (AFI->isThumb1OnlyFunction() ? ARM::tADDrSPi : ARM::t2ADDri);
1524
1525   MachineInstrBuilder MIB =
1526     BuildMI(*I->getParent(), I, I->getDebugLoc(), TII.get(ADDriOpc), BaseReg)
1527     .addFrameIndex(FrameIdx).addImm(Offset);
1528   if (!AFI->isThumb1OnlyFunction())
1529     AddDefaultCC(AddDefaultPred(MIB));
1530 }
1531
1532 void
1533 ARMBaseRegisterInfo::resolveFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator I,
1534                                        unsigned BaseReg, int64_t Offset) const {
1535   MachineInstr &MI = *I;
1536   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
1537   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1538   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1539   int Off = Offset; // ARM doesn't need the general 64-bit offsets
1540   unsigned i = 0;
1541
1542   assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
1543          "This resolveFrameIndex does not support Thumb1!");
1544
1545   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
1546     ++i;
1547     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
1548   }
1549   bool Done = false;
1550   if (!AFI->isThumbFunction())
1551     Done = rewriteARMFrameIndex(MI, i, BaseReg, Off, TII);
1552   else {
1553     assert(AFI->isThumb2Function());
1554     Done = rewriteT2FrameIndex(MI, i, BaseReg, Off, TII);
1555   }
1556   assert (Done && "Unable to resolve frame index!");
1557 }
1558
1559 bool ARMBaseRegisterInfo::isFrameOffsetLegal(const MachineInstr *MI,
1560                                              int64_t Offset) const {
1561   const TargetInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
1562   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
1563   unsigned i = 0;
1564
1565   while (!MI->getOperand(i).isFI()) {
1566     ++i;
1567     assert(i < MI->getNumOperands() &&"Instr doesn't have FrameIndex operand!");
1568   }
1569
1570   // AddrMode4 and AddrMode6 cannot handle any offset.
1571   if (AddrMode == ARMII::AddrMode4 || AddrMode == ARMII::AddrMode6)
1572     return Offset == 0;
1573
1574   unsigned NumBits = 0;
1575   unsigned Scale = 1;
1576   bool isSigned = true;
1577   switch (AddrMode) {
1578   case ARMII::AddrModeT2_i8:
1579   case ARMII::AddrModeT2_i12:
1580     // i8 supports only negative, and i12 supports only positive, so
1581     // based on Offset sign, consider the appropriate instruction
1582     Scale = 1;
1583     if (Offset < 0) {
1584       NumBits = 8;
1585       Offset = -Offset;
1586     } else {
1587       NumBits = 12;
1588     }
1589     break;
1590   case ARMII::AddrMode5:
1591     // VFP address mode.
1592     NumBits = 8;
1593     Scale = 4;
1594     break;
1595   case ARMII::AddrMode2:
1596     NumBits = 12;
1597     break;
1598   case ARMII::AddrMode3:
1599     NumBits = 8;
1600     break;
1601   case ARMII::AddrModeT1_s:
1602     NumBits = 5;
1603     Scale = 4;
1604     isSigned = false;
1605     break;
1606   default:
1607     llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
1608     break;
1609   }
1610
1611   Offset += getFrameIndexInstrOffset(MI, i);
1612   // Make sure the offset is encodable for instructions that scale the
1613   // immediate.
1614   if ((Offset & (Scale-1)) != 0)
1615     return false;
1616
1617   if (isSigned && Offset < 0)
1618     Offset = -Offset;
1619
1620   unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
1621   if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale)
1622     return true;
1623
1624   return false;
1625 }
1626
1627 void
1628 ARMBaseRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
1629                                          int SPAdj, RegScavenger *RS) const {
1630   unsigned i = 0;
1631   MachineInstr &MI = *II;
1632   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
1633   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1634   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1635   assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
1636          "This eliminateFrameIndex does not support Thumb1!");
1637
1638   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
1639     ++i;
1640     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
1641   }
1642
1643   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
1644   unsigned FrameReg;
1645
1646   int Offset = ResolveFrameIndexReference(MF, FrameIndex, FrameReg, SPAdj);
1647
1648   // Special handling of dbg_value instructions.
1649   if (MI.isDebugValue()) {
1650     MI.getOperand(i).  ChangeToRegister(FrameReg, false /*isDef*/);
1651     MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(Offset);
1652     return;
1653   }
1654
1655   // Modify MI as necessary to handle as much of 'Offset' as possible
1656   bool Done = false;
1657   if (!AFI->isThumbFunction())
1658     Done = rewriteARMFrameIndex(MI, i, FrameReg, Offset, TII);
1659   else {
1660     assert(AFI->isThumb2Function());
1661     Done = rewriteT2FrameIndex(MI, i, FrameReg, Offset, TII);
1662   }
1663   if (Done)
1664     return;
1665
1666   // If we get here, the immediate doesn't fit into the instruction.  We folded
1667   // as much as possible above, handle the rest, providing a register that is
1668   // SP+LargeImm.
1669   assert((Offset ||
1670           (MI.getDesc().TSFlags & ARMII::AddrModeMask) == ARMII::AddrMode4 ||
1671           (MI.getDesc().TSFlags & ARMII::AddrModeMask) == ARMII::AddrMode6) &&
1672          "This code isn't needed if offset already handled!");
1673
1674   unsigned ScratchReg = 0;
1675   int PIdx = MI.findFirstPredOperandIdx();
1676   ARMCC::CondCodes Pred = (PIdx == -1)
1677     ? ARMCC::AL : (ARMCC::CondCodes)MI.getOperand(PIdx).getImm();
1678   unsigned PredReg = (PIdx == -1) ? 0 : MI.getOperand(PIdx+1).getReg();
1679   if (Offset == 0)
1680     // Must be addrmode4/6.
1681     MI.getOperand(i).ChangeToRegister(FrameReg, false, false, false);
1682   else {
1683     ScratchReg = MF.getRegInfo().createVirtualRegister(ARM::GPRRegisterClass);
1684     if (!AFI->isThumbFunction())
1685       emitARMRegPlusImmediate(MBB, II, MI.getDebugLoc(), ScratchReg, FrameReg,
1686                               Offset, Pred, PredReg, TII);
1687     else {
1688       assert(AFI->isThumb2Function());
1689       emitT2RegPlusImmediate(MBB, II, MI.getDebugLoc(), ScratchReg, FrameReg,
1690                              Offset, Pred, PredReg, TII);
1691     }
1692     MI.getOperand(i).ChangeToRegister(ScratchReg, false, false, true);
1693   }
1694 }
1695
1696 /// Move iterator past the next bunch of callee save load / store ops for
1697 /// the particular spill area (1: integer area 1, 2: integer area 2,
1698 /// 3: fp area, 0: don't care).
1699 static void movePastCSLoadStoreOps(MachineBasicBlock &MBB,
1700                                    MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
1701                                    int Opc1, int Opc2, unsigned Area,
1702                                    const ARMSubtarget &STI) {
1703   while (MBBI != MBB.end() &&
1704          ((MBBI->getOpcode() == Opc1) || (MBBI->getOpcode() == Opc2)) &&
1705          MBBI->getOperand(1).isFI()) {
1706     if (Area != 0) {
1707       bool Done = false;
1708       unsigned Category = 0;
1709       switch (MBBI->getOperand(0).getReg()) {
1710       case ARM::R4:  case ARM::R5:  case ARM::R6: case ARM::R7:
1711       case ARM::LR:
1712         Category = 1;
1713         break;
1714       case ARM::R8:  case ARM::R9:  case ARM::R10: case ARM::R11:
1715         Category = STI.isTargetDarwin() ? 2 : 1;
1716         break;
1717       case ARM::D8:  case ARM::D9:  case ARM::D10: case ARM::D11:
1718       case ARM::D12: case ARM::D13: case ARM::D14: case ARM::D15:
1719         Category = 3;
1720         break;
1721       default:
1722         Done = true;
1723         break;
1724       }
1725       if (Done || Category != Area)
1726         break;
1727     }
1728
1729     ++MBBI;
1730   }
1731 }
1732
1733 void ARMBaseRegisterInfo::
1734 emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
1735   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
1736   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
1737   MachineFrameInfo  *MFI = MF.getFrameInfo();
1738   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1739   assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
1740          "This emitPrologue does not support Thumb1!");
1741   bool isARM = !AFI->isThumbFunction();
1742   unsigned VARegSaveSize = AFI->getVarArgsRegSaveSize();
1743   unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
1744   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
1745   DebugLoc dl = MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc();
1746
1747   // Determine the sizes of each callee-save spill areas and record which frame
1748   // belongs to which callee-save spill areas.
1749   unsigned GPRCS1Size = 0, GPRCS2Size = 0, DPRCSSize = 0;
1750   int FramePtrSpillFI = 0;
1751
1752   // Allocate the vararg register save area. This is not counted in NumBytes.
1753   if (VARegSaveSize)
1754     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -VARegSaveSize);
1755
1756   if (!AFI->hasStackFrame()) {
1757     if (NumBytes != 0)
1758       emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -NumBytes);
1759     return;
1760   }
1761
1762   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
1763     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
1764     int FI = CSI[i].getFrameIdx();
1765     switch (Reg) {
1766     case ARM::R4:
1767     case ARM::R5:
1768     case ARM::R6:
1769     case ARM::R7:
1770     case ARM::LR:
1771       if (Reg == FramePtr)
1772         FramePtrSpillFI = FI;
1773       AFI->addGPRCalleeSavedArea1Frame(FI);
1774       GPRCS1Size += 4;
1775       break;
1776     case ARM::R8:
1777     case ARM::R9:
1778     case ARM::R10:
1779     case ARM::R11:
1780       if (Reg == FramePtr)
1781         FramePtrSpillFI = FI;
1782       if (STI.isTargetDarwin()) {
1783         AFI->addGPRCalleeSavedArea2Frame(FI);
1784         GPRCS2Size += 4;
1785       } else {
1786         AFI->addGPRCalleeSavedArea1Frame(FI);
1787         GPRCS1Size += 4;
1788       }
1789       break;
1790     default:
1791       AFI->addDPRCalleeSavedAreaFrame(FI);
1792       DPRCSSize += 8;
1793     }
1794   }
1795
1796   // Build the new SUBri to adjust SP for integer callee-save spill area 1.
1797   emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -GPRCS1Size);
1798   movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::STR, ARM::t2STRi12, 1, STI);
1799
1800   // Set FP to point to the stack slot that contains the previous FP.
1801   // For Darwin, FP is R7, which has now been stored in spill area 1.
1802   // Otherwise, if this is not Darwin, all the callee-saved registers go
1803   // into spill area 1, including the FP in R11.  In either case, it is
1804   // now safe to emit this assignment.
1805   bool HasFP = hasFP(MF);
1806   if (HasFP) {
1807     unsigned ADDriOpc = !AFI->isThumbFunction() ? ARM::ADDri : ARM::t2ADDri;
1808     MachineInstrBuilder MIB =
1809       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ADDriOpc), FramePtr)
1810       .addFrameIndex(FramePtrSpillFI).addImm(0);
1811     AddDefaultCC(AddDefaultPred(MIB));
1812   }
1813
1814   // Build the new SUBri to adjust SP for integer callee-save spill area 2.
1815   emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -GPRCS2Size);
1816
1817   // Build the new SUBri to adjust SP for FP callee-save spill area.
1818   movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::STR, ARM::t2STRi12, 2, STI);
1819   emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -DPRCSSize);
1820
1821   // Determine starting offsets of spill areas.
1822   unsigned DPRCSOffset  = NumBytes - (GPRCS1Size + GPRCS2Size + DPRCSSize);
1823   unsigned GPRCS2Offset = DPRCSOffset + DPRCSSize;
1824   unsigned GPRCS1Offset = GPRCS2Offset + GPRCS2Size;
1825   if (HasFP)
1826     AFI->setFramePtrSpillOffset(MFI->getObjectOffset(FramePtrSpillFI) +
1827                                 NumBytes);
1828   AFI->setGPRCalleeSavedArea1Offset(GPRCS1Offset);
1829   AFI->setGPRCalleeSavedArea2Offset(GPRCS2Offset);
1830   AFI->setDPRCalleeSavedAreaOffset(DPRCSOffset);
1831
1832   movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::VSTRD, 0, 3, STI);
1833   NumBytes = DPRCSOffset;
1834   if (NumBytes) {
1835     // Adjust SP after all the callee-save spills.
1836     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -NumBytes);
1837     if (HasFP)
1838       AFI->setShouldRestoreSPFromFP(true);
1839   }
1840
1841   if (STI.isTargetELF() && hasFP(MF)) {
1842     MFI->setOffsetAdjustment(MFI->getOffsetAdjustment() -
1843                              AFI->getFramePtrSpillOffset());
1844     AFI->setShouldRestoreSPFromFP(true);
1845   }
1846
1847   AFI->setGPRCalleeSavedArea1Size(GPRCS1Size);
1848   AFI->setGPRCalleeSavedArea2Size(GPRCS2Size);
1849   AFI->setDPRCalleeSavedAreaSize(DPRCSSize);
1850
1851   // If we need dynamic stack realignment, do it here.
1852   if (needsStackRealignment(MF)) {
1853     unsigned MaxAlign = MFI->getMaxAlignment();
1854     assert (!AFI->isThumb1OnlyFunction());
1855     if (!AFI->isThumbFunction()) {
1856       // Emit bic sp, sp, MaxAlign
1857       AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MBBI, dl,
1858                                           TII.get(ARM::BICri), ARM::SP)
1859                                   .addReg(ARM::SP, RegState::Kill)
1860                                   .addImm(MaxAlign-1)));
1861     } else {
1862       // We cannot use sp as source/dest register here, thus we're emitting the
1863       // following sequence:
1864       // mov r4, sp
1865       // bic r4, r4, MaxAlign
1866       // mov sp, r4
1867       // FIXME: It will be better just to find spare register here.
1868       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVgpr2tgpr), ARM::R4)
1869         .addReg(ARM::SP, RegState::Kill);
1870       AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, MBBI, dl,
1871                                           TII.get(ARM::t2BICri), ARM::R4)
1872                                   .addReg(ARM::R4, RegState::Kill)
1873                                   .addImm(MaxAlign-1)));
1874       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVtgpr2gpr), ARM::SP)
1875         .addReg(ARM::R4, RegState::Kill);
1876     }
1877
1878     AFI->setShouldRestoreSPFromFP(true);
1879   }
1880
1881   // If the frame has variable sized objects then the epilogue must restore
1882   // the sp from fp.
1883   if (!AFI->shouldRestoreSPFromFP() && MFI->hasVarSizedObjects())
1884     AFI->setShouldRestoreSPFromFP(true);
1885 }
1886
1887 static bool isCalleeSavedRegister(unsigned Reg, const unsigned *CSRegs) {
1888   for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i)
1889     if (Reg == CSRegs[i])
1890       return true;
1891   return false;
1892 }
1893
1894 static bool isCSRestore(MachineInstr *MI,
1895                         const ARMBaseInstrInfo &TII,
1896                         const unsigned *CSRegs) {
1897   return ((MI->getOpcode() == (int)ARM::VLDRD ||
1898            MI->getOpcode() == (int)ARM::LDR ||
1899            MI->getOpcode() == (int)ARM::t2LDRi12) &&
1900           MI->getOperand(1).isFI() &&
1901           isCalleeSavedRegister(MI->getOperand(0).getReg(), CSRegs));
1902 }
1903
1904 void ARMBaseRegisterInfo::
1905 emitEpilogue(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB) const {
1906   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
1907   assert(MBBI->getDesc().isReturn() &&
1908          "Can only insert epilog into returning blocks");
1909   unsigned RetOpcode = MBBI->getOpcode();
1910   DebugLoc dl = MBBI->getDebugLoc();
1911   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1912   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1913   assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
1914          "This emitEpilogue does not support Thumb1!");
1915   bool isARM = !AFI->isThumbFunction();
1916
1917   unsigned VARegSaveSize = AFI->getVarArgsRegSaveSize();
1918   int NumBytes = (int)MFI->getStackSize();
1919
1920   if (!AFI->hasStackFrame()) {
1921     if (NumBytes != 0)
1922       emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, NumBytes);
1923   } else {
1924     // Unwind MBBI to point to first LDR / VLDRD.
1925     const unsigned *CSRegs = getCalleeSavedRegs();
1926     if (MBBI != MBB.begin()) {
1927       do
1928         --MBBI;
1929       while (MBBI != MBB.begin() && isCSRestore(MBBI, TII, CSRegs));
1930       if (!isCSRestore(MBBI, TII, CSRegs))
1931         ++MBBI;
1932     }
1933
1934     // Move SP to start of FP callee save spill area.
1935     NumBytes -= (AFI->getGPRCalleeSavedArea1Size() +
1936                  AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size() +
1937                  AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize());
1938
1939     // Reset SP based on frame pointer only if the stack frame extends beyond
1940     // frame pointer stack slot or target is ELF and the function has FP.
1941     if (AFI->shouldRestoreSPFromFP()) {
1942       NumBytes = AFI->getFramePtrSpillOffset() - NumBytes;
1943       if (NumBytes) {
1944         if (isARM)
1945           emitARMRegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, ARM::SP, FramePtr, -NumBytes,
1946                                   ARMCC::AL, 0, TII);
1947         else
1948           emitT2RegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, ARM::SP, FramePtr, -NumBytes,
1949                                  ARMCC::AL, 0, TII);
1950       } else {
1951         // Thumb2 or ARM.
1952         if (isARM)
1953           BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::MOVr), ARM::SP)
1954             .addReg(FramePtr).addImm((unsigned)ARMCC::AL).addReg(0).addReg(0);
1955         else
1956           BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::tMOVgpr2gpr), ARM::SP)
1957             .addReg(FramePtr);
1958       }
1959     } else if (NumBytes)
1960       emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, NumBytes);
1961
1962     // Move SP to start of integer callee save spill area 2.
1963     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::VLDRD, 0, 3, STI);
1964     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize());
1965
1966     // Move SP to start of integer callee save spill area 1.
1967     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::LDR, ARM::t2LDRi12, 2, STI);
1968     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size());
1969
1970     // Move SP to SP upon entry to the function.
1971     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::LDR, ARM::t2LDRi12, 1, STI);
1972     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, AFI->getGPRCalleeSavedArea1Size());
1973   }
1974
1975   if (RetOpcode == ARM::TCRETURNdi || RetOpcode == ARM::TCRETURNdiND ||
1976       RetOpcode == ARM::TCRETURNri || RetOpcode == ARM::TCRETURNriND) {
1977     // Tail call return: adjust the stack pointer and jump to callee.
1978     MBBI = prior(MBB.end());
1979     MachineOperand &JumpTarget = MBBI->getOperand(0);
1980
1981     // Jump to label or value in register.
1982     if (RetOpcode == ARM::TCRETURNdi) {
1983       BuildMI(MBB, MBBI, dl,
1984             TII.get(STI.isThumb() ? ARM::TAILJMPdt : ARM::TAILJMPd)).
1985         addGlobalAddress(JumpTarget.getGlobal(), JumpTarget.getOffset(),
1986                          JumpTarget.getTargetFlags());
1987     } else if (RetOpcode == ARM::TCRETURNdiND) {
1988       BuildMI(MBB, MBBI, dl,
1989             TII.get(STI.isThumb() ? ARM::TAILJMPdNDt : ARM::TAILJMPdND)).
1990         addGlobalAddress(JumpTarget.getGlobal(), JumpTarget.getOffset(),
1991                          JumpTarget.getTargetFlags());
1992     } else if (RetOpcode == ARM::TCRETURNri) {
1993       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::TAILJMPr)).
1994         addReg(JumpTarget.getReg(), RegState::Kill);
1995     } else if (RetOpcode == ARM::TCRETURNriND) {
1996       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::TAILJMPrND)).
1997         addReg(JumpTarget.getReg(), RegState::Kill);
1998     }
1999
2000     MachineInstr *NewMI = prior(MBBI);
2001     for (unsigned i = 1, e = MBBI->getNumOperands(); i != e; ++i)
2002       NewMI->addOperand(MBBI->getOperand(i));
2003
2004     // Delete the pseudo instruction TCRETURN.
2005     MBB.erase(MBBI);
2006   }
2007
2008   if (VARegSaveSize)
2009     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, VARegSaveSize);
2010 }
2011
2012 #include "ARMGenRegisterInfo.inc"