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/ErrorHandling.h"
  33 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  37 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  38 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  39 using namespace llvm;
  40
  41 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRegisterNumbering(unsigned RegEnum,
  42                                                    bool *isSPVFP) {
  43   if (isSPVFP)
  44     *isSPVFP = false;
  45
  46   using namespace ARM;
  47   switch (RegEnum) {
  48   default:
  49     llvm_unreachable("Unknown ARM register!");
  50   case R0:  case D0:  case Q0:  return 0;
  51   case R1:  case D1:  case Q1:  return 1;
  52   case R2:  case D2:  case Q2:  return 2;
  53   case R3:  case D3:  case Q3:  return 3;
  54   case R4:  case D4:  case Q4:  return 4;
  55   case R5:  case D5:  case Q5:  return 5;
  56   case R6:  case D6:  case Q6:  return 6;
  57   case R7:  case D7:  case Q7:  return 7;
  58   case R8:  case D8:  case Q8:  return 8;
  59   case R9:  case D9:  case Q9:  return 9;
  60   case R10: case D10: case Q10: return 10;
  61   case R11: case D11: case Q11: return 11;
  62   case R12: case D12: case Q12: return 12;
  63   case SP:  case D13: case Q13: return 13;
  64   case LR:  case D14: case Q14: return 14;
  65   case PC:  case D15: case Q15: return 15;
  66
  67   case D16: return 16;
  68   case D17: return 17;
  69   case D18: return 18;
  70   case D19: return 19;
  71   case D20: return 20;
  72   case D21: return 21;
  73   case D22: return 22;
  74   case D23: return 23;
  75   case D24: return 24;
  76   case D25: return 25;
  77   case D26: return 27;
  78   case D27: return 27;
  79   case D28: return 28;
  80   case D29: return 29;
  81   case D30: return 30;
  82   case D31: return 31;
  83
  84   case S0: case S1: case S2: case S3:
  85   case S4: case S5: case S6: case S7:
  86   case S8: case S9: case S10: case S11:
  87   case S12: case S13: case S14: case S15:
  88   case S16: case S17: case S18: case S19:
  89   case S20: case S21: case S22: case S23:
  90   case S24: case S25: case S26: case S27:
  91   case S28: case S29: case S30: case S31: {
  92     if (isSPVFP)
  93       *isSPVFP = true;
  94     switch (RegEnum) {
  95     default: return 0; // Avoid compile time warning.
  96     case S0: return 0;
  97     case S1: return 1;
  98     case S2: return 2;
  99     case S3: return 3;
 100     case S4: return 4;
 101     case S5: return 5;
 102     case S6: return 6;
 103     case S7: return 7;
 104     case S8: return 8;
 105     case S9: return 9;
 106     case S10: return 10;
 107     case S11: return 11;
 108     case S12: return 12;
 109     case S13: return 13;
 110     case S14: return 14;
 111     case S15: return 15;
 112     case S16: return 16;
 113     case S17: return 17;
 114     case S18: return 18;
 115     case S19: return 19;
 116     case S20: return 20;
 117     case S21: return 21;
 118     case S22: return 22;
 119     case S23: return 23;
 120     case S24: return 24;
 121     case S25: return 25;
 122     case S26: return 26;
 123     case S27: return 27;
 124     case S28: return 28;
 125     case S29: return 29;
 126     case S30: return 30;
 127     case S31: return 31;
 128     }
 129   }
 130   }
 131 }
 132
 133 ARMBaseRegisterInfo::ARMBaseRegisterInfo(const ARMBaseInstrInfo &tii,
 134                                          const ARMSubtarget &sti)
 135   : ARMGenRegisterInfo(ARM::ADJCALLSTACKDOWN, ARM::ADJCALLSTACKUP),
 136     TII(tii), STI(sti),
 137     FramePtr((STI.isTargetDarwin() || STI.isThumb()) ? ARM::R7 : ARM::R11) {
 138 }
 139
 140 const unsigned*
 141 ARMBaseRegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
 142   static const unsigned CalleeSavedRegs[] = {
 143     ARM::LR, ARM::R11, ARM::R10, ARM::R9, ARM::R8,
 144     ARM::R7, ARM::R6,  ARM::R5,  ARM::R4,
 145
 146     ARM::D15, ARM::D14, ARM::D13, ARM::D12,
 147     ARM::D11, ARM::D10, ARM::D9,  ARM::D8,
 148     0
 149   };
 150
 151   static const unsigned DarwinCalleeSavedRegs[] = {
 152     // Darwin ABI deviates from ARM standard ABI. R9 is not a callee-saved
 153     // register.
 154     ARM::LR,  ARM::R7,  ARM::R6, ARM::R5, ARM::R4,
 155     ARM::R11, ARM::R10, ARM::R8,
 156
 157     ARM::D15, ARM::D14, ARM::D13, ARM::D12,
 158     ARM::D11, ARM::D10, ARM::D9,  ARM::D8,
 159     0
 160   };
 161   return STI.isTargetDarwin() ? DarwinCalleeSavedRegs : CalleeSavedRegs;
 162 }
 163
 164 const TargetRegisterClass* const *
 165 ARMBaseRegisterInfo::getCalleeSavedRegClasses(const MachineFunction *MF) const {
 166   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses[] = {
 167     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 168     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 169     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 170
 171     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 172     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 173     0
 174   };
 175
 176   static const TargetRegisterClass * const ThumbCalleeSavedRegClasses[] = {
 177     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 178     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::tGPRRegClass,
 179     &ARM::tGPRRegClass,&ARM::tGPRRegClass,&ARM::tGPRRegClass,
 180
 181     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 182     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 183     0
 184   };
 185
 186   static const TargetRegisterClass * const DarwinCalleeSavedRegClasses[] = {
 187     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 188     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 189     &ARM::GPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 190
 191     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 192     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 193     0
 194   };
 195
 196   static const TargetRegisterClass * const DarwinThumbCalleeSavedRegClasses[] ={
 197     &ARM::GPRRegClass,  &ARM::tGPRRegClass, &ARM::tGPRRegClass,
 198     &ARM::tGPRRegClass, &ARM::tGPRRegClass, &ARM::GPRRegClass,
 199     &ARM::GPRRegClass,  &ARM::GPRRegClass,
 200
 201     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 202     &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass, &ARM::DPRRegClass,
 203     0
 204   };
 205
 206   if (STI.isThumb1Only()) {
 207     return STI.isTargetDarwin()
 208       ? DarwinThumbCalleeSavedRegClasses : ThumbCalleeSavedRegClasses;
 209   }
 210   return STI.isTargetDarwin()
 211     ? DarwinCalleeSavedRegClasses : CalleeSavedRegClasses;
 212 }
 213
 214 BitVector ARMBaseRegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
 215   // FIXME: avoid re-calculating this everytime.
 216   BitVector Reserved(getNumRegs());
 217   Reserved.set(ARM::SP);
 218   Reserved.set(ARM::PC);
 219   if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF))
 220     Reserved.set(FramePtr);
 221   // Some targets reserve R9.
 222   if (STI.isR9Reserved())
 223     Reserved.set(ARM::R9);
 224   return Reserved;
 225 }
 226
 227 bool ARMBaseRegisterInfo::isReservedReg(const MachineFunction &MF,
 228                                         unsigned Reg) const {
 229   switch (Reg) {
 230   default: break;
 231   case ARM::SP:
 232   case ARM::PC:
 233     return true;
 234   case ARM::R7:
 235   case ARM::R11:
 236     if (FramePtr == Reg && (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF)))
 237       return true;
 238     break;
 239   case ARM::R9:
 240     return STI.isR9Reserved();
 241   }
 242
 243   return false;
 244 }
 245
 246 const TargetRegisterClass *
 247 ARMBaseRegisterInfo::getPointerRegClass(unsigned Kind) const {
 248   return &ARM::GPRRegClass;
 249 }
 250
 251 /// getAllocationOrder - Returns the register allocation order for a specified
 252 /// register class in the form of a pair of TargetRegisterClass iterators.
 253 std::pair<TargetRegisterClass::iterator,TargetRegisterClass::iterator>
 254 ARMBaseRegisterInfo::getAllocationOrder(const TargetRegisterClass *RC,
 255                                         unsigned HintType, unsigned HintReg,
 256                                         const MachineFunction &MF) const {
 257   // Alternative register allocation orders when favoring even / odd registers
 258   // of register pairs.
 259
 260   // No FP, R9 is available.
 261   static const unsigned GPREven1[] = {
 262     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8, ARM::R10,
 263     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7,
 264     ARM::R9, ARM::R11
 265   };
 266   static const unsigned GPROdd1[] = {
 267     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R7, ARM::R9, ARM::R11,
 268     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6,
 269     ARM::R8, ARM::R10
 270   };
 271
 272   // FP is R7, R9 is available.
 273   static const unsigned GPREven2[] = {
 274     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4,          ARM::R8, ARM::R10,
 275     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R6,
 276     ARM::R9, ARM::R11
 277   };
 278   static const unsigned GPROdd2[] = {
 279     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5,          ARM::R9, ARM::R11,
 280     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6,
 281     ARM::R8, ARM::R10
 282   };
 283
 284   // FP is R11, R9 is available.
 285   static const unsigned GPREven3[] = {
 286     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8,
 287     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7,
 288     ARM::R9
 289   };
 290   static const unsigned GPROdd3[] = {
 291     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R6, ARM::R9,
 292     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R7,
 293     ARM::R8
 294   };
 295
 296   // No FP, R9 is not available.
 297   static const unsigned GPREven4[] = {
 298     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6,          ARM::R10,
 299     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7, ARM::R8,
 300     ARM::R11
 301   };
 302   static const unsigned GPROdd4[] = {
 303     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R7,          ARM::R11,
 304     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8,
 305     ARM::R10
 306   };
 307
 308   // FP is R7, R9 is not available.
 309   static const unsigned GPREven5[] = {
 310     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4,                   ARM::R10,
 311     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R6, ARM::R8,
 312     ARM::R11
 313   };
 314   static const unsigned GPROdd5[] = {
 315     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5,                   ARM::R11,
 316     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8,
 317     ARM::R10
 318   };
 319
 320   // FP is R11, R9 is not available.
 321   static const unsigned GPREven6[] = {
 322     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R4, ARM::R6,
 323     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R5, ARM::R7, ARM::R8
 324   };
 325   static const unsigned GPROdd6[] = {
 326     ARM::R1, ARM::R3, ARM::R5, ARM::R7,
 327     ARM::R0, ARM::R2, ARM::R10,ARM::R12,ARM::LR, ARM::R4, ARM::R6, ARM::R8
 328   };
 329
 330
 331   if (HintType == ARMRI::RegPairEven) {
 332     if (isPhysicalRegister(HintReg) && getRegisterPairEven(HintReg, MF) == 0)
 333       // It's no longer possible to fulfill this hint. Return the default
 334       // allocation order.
 335       return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
 336                             RC->allocation_order_end(MF));
 337
 338     if (!STI.isTargetDarwin() && !hasFP(MF)) {
 339       if (!STI.isR9Reserved())
 340         return std::make_pair(GPREven1,
 341                               GPREven1 + (sizeof(GPREven1)/sizeof(unsigned)));
 342       else
 343         return std::make_pair(GPREven4,
 344                               GPREven4 + (sizeof(GPREven4)/sizeof(unsigned)));
 345     } else if (FramePtr == ARM::R7) {
 346       if (!STI.isR9Reserved())
 347         return std::make_pair(GPREven2,
 348                               GPREven2 + (sizeof(GPREven2)/sizeof(unsigned)));
 349       else
 350         return std::make_pair(GPREven5,
 351                               GPREven5 + (sizeof(GPREven5)/sizeof(unsigned)));
 352     } else { // FramePtr == ARM::R11
 353       if (!STI.isR9Reserved())
 354         return std::make_pair(GPREven3,
 355                               GPREven3 + (sizeof(GPREven3)/sizeof(unsigned)));
 356       else
 357         return std::make_pair(GPREven6,
 358                               GPREven6 + (sizeof(GPREven6)/sizeof(unsigned)));
 359     }
 360   } else if (HintType == ARMRI::RegPairOdd) {
 361     if (isPhysicalRegister(HintReg) && getRegisterPairOdd(HintReg, MF) == 0)
 362       // It's no longer possible to fulfill this hint. Return the default
 363       // allocation order.
 364       return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
 365                             RC->allocation_order_end(MF));
 366
 367     if (!STI.isTargetDarwin() && !hasFP(MF)) {
 368       if (!STI.isR9Reserved())
 369         return std::make_pair(GPROdd1,
 370                               GPROdd1 + (sizeof(GPROdd1)/sizeof(unsigned)));
 371       else
 372         return std::make_pair(GPROdd4,
 373                               GPROdd4 + (sizeof(GPROdd4)/sizeof(unsigned)));
 374     } else if (FramePtr == ARM::R7) {
 375       if (!STI.isR9Reserved())
 376         return std::make_pair(GPROdd2,
 377                               GPROdd2 + (sizeof(GPROdd2)/sizeof(unsigned)));
 378       else
 379         return std::make_pair(GPROdd5,
 380                               GPROdd5 + (sizeof(GPROdd5)/sizeof(unsigned)));
 381     } else { // FramePtr == ARM::R11
 382       if (!STI.isR9Reserved())
 383         return std::make_pair(GPROdd3,
 384                               GPROdd3 + (sizeof(GPROdd3)/sizeof(unsigned)));
 385       else
 386         return std::make_pair(GPROdd6,
 387                               GPROdd6 + (sizeof(GPROdd6)/sizeof(unsigned)));
 388     }
 389   }
 390   return std::make_pair(RC->allocation_order_begin(MF),
 391                         RC->allocation_order_end(MF));
 392 }
 393
 394 /// ResolveRegAllocHint - Resolves the specified register allocation hint
 395 /// to a physical register. Returns the physical register if it is successful.
 396 unsigned
 397 ARMBaseRegisterInfo::ResolveRegAllocHint(unsigned Type, unsigned Reg,
 398                                          const MachineFunction &MF) const {
 399   if (Reg == 0 || !isPhysicalRegister(Reg))
 400     return 0;
 401   if (Type == 0)
 402     return Reg;
 403   else if (Type == (unsigned)ARMRI::RegPairOdd)
 404     // Odd register.
 405     return getRegisterPairOdd(Reg, MF);
 406   else if (Type == (unsigned)ARMRI::RegPairEven)
 407     // Even register.
 408     return getRegisterPairEven(Reg, MF);
 409   return 0;
 410 }
 411
 412 void
 413 ARMBaseRegisterInfo::UpdateRegAllocHint(unsigned Reg, unsigned NewReg,
 414                                         MachineFunction &MF) const {
 415   MachineRegisterInfo *MRI = &MF.getRegInfo();
 416   std::pair<unsigned, unsigned> Hint = MRI->getRegAllocationHint(Reg);
 417   if ((Hint.first == (unsigned)ARMRI::RegPairOdd ||
 418        Hint.first == (unsigned)ARMRI::RegPairEven) &&
 419       Hint.second && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Hint.second)) {
 420     // If 'Reg' is one of the even / odd register pair and it's now changed
 421     // (e.g. coalesced) into a different register. The other register of the
 422     // pair allocation hint must be updated to reflect the relationship
 423     // change.
 424     unsigned OtherReg = Hint.second;
 425     Hint = MRI->getRegAllocationHint(OtherReg);
 426     if (Hint.second == Reg)
 427       // Make sure the pair has not already divorced.
 428       MRI->setRegAllocationHint(OtherReg, Hint.first, NewReg);
 429   }
 430 }
 431
 432 /// hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 433 /// pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas
 434 /// or if frame pointer elimination is disabled.
 435 ///
 436 bool ARMBaseRegisterInfo::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
 437   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 438   return (NoFramePointerElim ||
 439           MFI->hasVarSizedObjects() ||
 440           MFI->isFrameAddressTaken());
 441 }
 442
 443 /// estimateStackSize - Estimate and return the size of the frame.
 444 static unsigned estimateStackSize(MachineFunction &MF, MachineFrameInfo *MFI) {
 445   const MachineFrameInfo *FFI = MF.getFrameInfo();
 446   int Offset = 0;
 447   for (int i = FFI->getObjectIndexBegin(); i != 0; ++i) {
 448     int FixedOff = -FFI->getObjectOffset(i);
 449     if (FixedOff > Offset) Offset = FixedOff;
 450   }
 451   for (unsigned i = 0, e = FFI->getObjectIndexEnd(); i != e; ++i) {
 452     if (FFI->isDeadObjectIndex(i))
 453       continue;
 454     Offset += FFI->getObjectSize(i);
 455     unsigned Align = FFI->getObjectAlignment(i);
 456     // Adjust to alignment boundary
 457     Offset = (Offset+Align-1)/Align*Align;
 458   }
 459   return (unsigned)Offset;
 460 }
 461
 462 /// estimateRSStackSizeLimit - Look at each instruction that references stack
 463 /// frames and return the stack size limit beyond which some of these
 464 /// instructions will require scratch register during their expansion later.
 465 unsigned
 466 ARMBaseRegisterInfo::estimateRSStackSizeLimit(MachineFunction &MF) const {
 467   unsigned Limit = (1 << 12) - 1;
 468   for (MachineFunction::iterator BB = MF.begin(),E = MF.end(); BB != E; ++BB) {
 469     for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end();
 470          I != E; ++I) {
 471       for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 472         if (!I->getOperand(i).isFI()) continue;
 473
 474         const TargetInstrDesc &Desc = TII.get(I->getOpcode());
 475         unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
 476         if (AddrMode == ARMII::AddrMode3 ||
 477             AddrMode == ARMII::AddrModeT2_i8)
 478           return (1 << 8) - 1;
 479
 480         if (AddrMode == ARMII::AddrMode5 ||
 481             AddrMode == ARMII::AddrModeT2_i8s4)
 482           Limit = std::min(Limit, ((1U << 8) - 1) * 4);
 483
 484         if (AddrMode == ARMII::AddrModeT2_i12 && hasFP(MF))
 485           // When the stack offset is negative, we will end up using
 486           // the i8 instructions instead.
 487           return (1 << 8) - 1;
 488         break; // At most one FI per instruction
 489       }
 490     }
 491   }
 492
 493   return Limit;
 494 }
 495
 496 void
 497 ARMBaseRegisterInfo::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
 498                                                           RegScavenger *RS) const {
 499   // This tells PEI to spill the FP as if it is any other callee-save register
 500   // to take advantage the eliminateFrameIndex machinery. This also ensures it
 501   // is spilled in the order specified by getCalleeSavedRegs() to make it easier
 502   // to combine multiple loads / stores.
 503   bool CanEliminateFrame = true;
 504   bool CS1Spilled = false;
 505   bool LRSpilled = false;
 506   unsigned NumGPRSpills = 0;
 507   SmallVector<unsigned, 4> UnspilledCS1GPRs;
 508   SmallVector<unsigned, 4> UnspilledCS2GPRs;
 509   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 510
 511   // Don't spill FP if the frame can be eliminated. This is determined
 512   // by scanning the callee-save registers to see if any is used.
 513   const unsigned *CSRegs = getCalleeSavedRegs();
 514   const TargetRegisterClass* const *CSRegClasses = getCalleeSavedRegClasses();
 515   for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i) {
 516     unsigned Reg = CSRegs[i];
 517     bool Spilled = false;
 518     if (MF.getRegInfo().isPhysRegUsed(Reg)) {
 519       AFI->setCSRegisterIsSpilled(Reg);
 520       Spilled = true;
 521       CanEliminateFrame = false;
 522     } else {
 523       // Check alias registers too.
 524       for (const unsigned *Aliases = getAliasSet(Reg); *Aliases; ++Aliases) {
 525         if (MF.getRegInfo().isPhysRegUsed(*Aliases)) {
 526           Spilled = true;
 527           CanEliminateFrame = false;
 528         }
 529       }
 530     }
 531
 532     if (CSRegClasses[i] == &ARM::GPRRegClass) {
 533       if (Spilled) {
 534         NumGPRSpills++;
 535
 536         if (!STI.isTargetDarwin()) {
 537           if (Reg == ARM::LR)
 538             LRSpilled = true;
 539           CS1Spilled = true;
 540           continue;
 541         }
 542
 543         // Keep track if LR and any of R4, R5, R6, and R7 is spilled.
 544         switch (Reg) {
 545         case ARM::LR:
 546           LRSpilled = true;
 547           // Fallthrough
 548         case ARM::R4:
 549         case ARM::R5:
 550         case ARM::R6:
 551         case ARM::R7:
 552           CS1Spilled = true;
 553           break;
 554         default:
 555           break;
 556         }
 557       } else {
 558         if (!STI.isTargetDarwin()) {
 559           UnspilledCS1GPRs.push_back(Reg);
 560           continue;
 561         }
 562
 563         switch (Reg) {
 564         case ARM::R4:
 565         case ARM::R5:
 566         case ARM::R6:
 567         case ARM::R7:
 568         case ARM::LR:
 569           UnspilledCS1GPRs.push_back(Reg);
 570           break;
 571         default:
 572           UnspilledCS2GPRs.push_back(Reg);
 573           break;
 574         }
 575       }
 576     }
 577   }
 578
 579   bool ForceLRSpill = false;
 580   if (!LRSpilled && AFI->isThumb1OnlyFunction()) {
 581     unsigned FnSize = TII.GetFunctionSizeInBytes(MF);
 582     // Force LR to be spilled if the Thumb function size is > 2048. This enables
 583     // use of BL to implement far jump. If it turns out that it's not needed
 584     // then the branch fix up path will undo it.
 585     if (FnSize >= (1 << 11)) {
 586       CanEliminateFrame = false;
 587       ForceLRSpill = true;
 588     }
 589   }
 590
 591   bool ExtraCSSpill = false;
 592   if (!CanEliminateFrame || hasFP(MF)) {
 593     AFI->setHasStackFrame(true);
 594
 595     // If LR is not spilled, but at least one of R4, R5, R6, and R7 is spilled.
 596     // Spill LR as well so we can fold BX_RET to the registers restore (LDM).
 597     if (!LRSpilled && CS1Spilled) {
 598       MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(ARM::LR);
 599       AFI->setCSRegisterIsSpilled(ARM::LR);
 600       NumGPRSpills++;
 601       UnspilledCS1GPRs.erase(std::find(UnspilledCS1GPRs.begin(),
 602                                     UnspilledCS1GPRs.end(), (unsigned)ARM::LR));
 603       ForceLRSpill = false;
 604       ExtraCSSpill = true;
 605     }
 606
 607     // Darwin ABI requires FP to point to the stack slot that contains the
 608     // previous FP.
 609     if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF)) {
 610       MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(FramePtr);
 611       NumGPRSpills++;
 612     }
 613
 614     // If stack and double are 8-byte aligned and we are spilling an odd number
 615     // of GPRs. Spill one extra callee save GPR so we won't have to pad between
 616     // the integer and double callee save areas.
 617     unsigned TargetAlign = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 618     if (TargetAlign == 8 && (NumGPRSpills & 1)) {
 619       if (CS1Spilled && !UnspilledCS1GPRs.empty()) {
 620         for (unsigned i = 0, e = UnspilledCS1GPRs.size(); i != e; ++i) {
 621           unsigned Reg = UnspilledCS1GPRs[i];
 622           // Don't spill high register if the function is thumb1
 623           if (!AFI->isThumb1OnlyFunction() ||
 624               isARMLowRegister(Reg) || Reg == ARM::LR) {
 625             MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(Reg);
 626             AFI->setCSRegisterIsSpilled(Reg);
 627             if (!isReservedReg(MF, Reg))
 628               ExtraCSSpill = true;
 629             break;
 630           }
 631         }
 632       } else if (!UnspilledCS2GPRs.empty() &&
 633                  !AFI->isThumb1OnlyFunction()) {
 634         unsigned Reg = UnspilledCS2GPRs.front();
 635         MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(Reg);
 636         AFI->setCSRegisterIsSpilled(Reg);
 637         if (!isReservedReg(MF, Reg))
 638           ExtraCSSpill = true;
 639       }
 640     }
 641
 642     // Estimate if we might need to scavenge a register at some point in order
 643     // to materialize a stack offset. If so, either spill one additional
 644     // callee-saved register or reserve a special spill slot to facilitate
 645     // register scavenging.
 646     if (RS && !ExtraCSSpill && !AFI->isThumb1OnlyFunction()) {
 647       MachineFrameInfo  *MFI = MF.getFrameInfo();
 648       if (estimateStackSize(MF, MFI) >= estimateRSStackSizeLimit(MF)) {
 649         // If any non-reserved CS register isn't spilled, just spill one or two
 650         // extra. That should take care of it!
 651         unsigned NumExtras = TargetAlign / 4;
 652         SmallVector<unsigned, 2> Extras;
 653         while (NumExtras && !UnspilledCS1GPRs.empty()) {
 654           unsigned Reg = UnspilledCS1GPRs.back();
 655           UnspilledCS1GPRs.pop_back();
 656           if (!isReservedReg(MF, Reg)) {
 657             Extras.push_back(Reg);
 658             NumExtras--;
 659           }
 660         }
 661         while (NumExtras && !UnspilledCS2GPRs.empty()) {
 662           unsigned Reg = UnspilledCS2GPRs.back();
 663           UnspilledCS2GPRs.pop_back();
 664           if (!isReservedReg(MF, Reg)) {
 665             Extras.push_back(Reg);
 666             NumExtras--;
 667           }
 668         }
 669         if (Extras.size() && NumExtras == 0) {
 670           for (unsigned i = 0, e = Extras.size(); i != e; ++i) {
 671             MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(Extras[i]);
 672             AFI->setCSRegisterIsSpilled(Extras[i]);
 673           }
 674         } else {
 675           // Reserve a slot closest to SP or frame pointer.
 676           const TargetRegisterClass *RC = &ARM::GPRRegClass;
 677           RS->setScavengingFrameIndex(MFI->CreateStackObject(RC->getSize(),
 678                                                            RC->getAlignment()));
 679         }
 680       }
 681     }
 682   }
 683
 684   if (ForceLRSpill) {
 685     MF.getRegInfo().setPhysRegUsed(ARM::LR);
 686     AFI->setCSRegisterIsSpilled(ARM::LR);
 687     AFI->setLRIsSpilledForFarJump(true);
 688   }
 689 }
 690
 691 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRARegister() const {
 692   return ARM::LR;
 693 }
 694
 695 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getFrameRegister(MachineFunction &MF) const {
 696   if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF))
 697     return FramePtr;
 698   return ARM::SP;
 699 }
 700
 701 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
 702   llvm_unreachable("What is the exception register");
 703   return 0;
 704 }
 705
 706 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
 707   llvm_unreachable("What is the exception handler register");
 708   return 0;
 709 }
 710
 711 int ARMBaseRegisterInfo::getDwarfRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const {
 712   return ARMGenRegisterInfo::getDwarfRegNumFull(RegNum, 0);
 713 }
 714
 715 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRegisterPairEven(unsigned Reg,
 716                                                const MachineFunction &MF) const {
 717   switch (Reg) {
 718   default: break;
 719   // Return 0 if either register of the pair is a special register.
 720   // So no R12, etc.
 721   case ARM::R1:
 722     return ARM::R0;
 723   case ARM::R3:
 724     // FIXME!
 725     return STI.isThumb1Only() ? 0 : ARM::R2;
 726   case ARM::R5:
 727     return ARM::R4;
 728   case ARM::R7:
 729     return isReservedReg(MF, ARM::R7)  ? 0 : ARM::R6;
 730   case ARM::R9:
 731     return isReservedReg(MF, ARM::R9)  ? 0 :ARM::R8;
 732   case ARM::R11:
 733     return isReservedReg(MF, ARM::R11) ? 0 : ARM::R10;
 734
 735   case ARM::S1:
 736     return ARM::S0;
 737   case ARM::S3:
 738     return ARM::S2;
 739   case ARM::S5:
 740     return ARM::S4;
 741   case ARM::S7:
 742     return ARM::S6;
 743   case ARM::S9:
 744     return ARM::S8;
 745   case ARM::S11:
 746     return ARM::S10;
 747   case ARM::S13:
 748     return ARM::S12;
 749   case ARM::S15:
 750     return ARM::S14;
 751   case ARM::S17:
 752     return ARM::S16;
 753   case ARM::S19:
 754     return ARM::S18;
 755   case ARM::S21:
 756     return ARM::S20;
 757   case ARM::S23:
 758     return ARM::S22;
 759   case ARM::S25:
 760     return ARM::S24;
 761   case ARM::S27:
 762     return ARM::S26;
 763   case ARM::S29:
 764     return ARM::S28;
 765   case ARM::S31:
 766     return ARM::S30;
 767
 768   case ARM::D1:
 769     return ARM::D0;
 770   case ARM::D3:
 771     return ARM::D2;
 772   case ARM::D5:
 773     return ARM::D4;
 774   case ARM::D7:
 775     return ARM::D6;
 776   case ARM::D9:
 777     return ARM::D8;
 778   case ARM::D11:
 779     return ARM::D10;
 780   case ARM::D13:
 781     return ARM::D12;
 782   case ARM::D15:
 783     return ARM::D14;
 784   case ARM::D17:
 785     return ARM::D16;
 786   case ARM::D19:
 787     return ARM::D18;
 788   case ARM::D21:
 789     return ARM::D20;
 790   case ARM::D23:
 791     return ARM::D22;
 792   case ARM::D25:
 793     return ARM::D24;
 794   case ARM::D27:
 795     return ARM::D26;
 796   case ARM::D29:
 797     return ARM::D28;
 798   case ARM::D31:
 799     return ARM::D30;
 800   }
 801
 802   return 0;
 803 }
 804
 805 unsigned ARMBaseRegisterInfo::getRegisterPairOdd(unsigned Reg,
 806                                              const MachineFunction &MF) const {
 807   switch (Reg) {
 808   default: break;
 809   // Return 0 if either register of the pair is a special register.
 810   // So no R12, etc.
 811   case ARM::R0:
 812     return ARM::R1;
 813   case ARM::R2:
 814     // FIXME!
 815     return STI.isThumb1Only() ? 0 : ARM::R3;
 816   case ARM::R4:
 817     return ARM::R5;
 818   case ARM::R6:
 819     return isReservedReg(MF, ARM::R7)  ? 0 : ARM::R7;
 820   case ARM::R8:
 821     return isReservedReg(MF, ARM::R9)  ? 0 :ARM::R9;
 822   case ARM::R10:
 823     return isReservedReg(MF, ARM::R11) ? 0 : ARM::R11;
 824
 825   case ARM::S0:
 826     return ARM::S1;
 827   case ARM::S2:
 828     return ARM::S3;
 829   case ARM::S4:
 830     return ARM::S5;
 831   case ARM::S6:
 832     return ARM::S7;
 833   case ARM::S8:
 834     return ARM::S9;
 835   case ARM::S10:
 836     return ARM::S11;
 837   case ARM::S12:
 838     return ARM::S13;
 839   case ARM::S14:
 840     return ARM::S15;
 841   case ARM::S16:
 842     return ARM::S17;
 843   case ARM::S18:
 844     return ARM::S19;
 845   case ARM::S20:
 846     return ARM::S21;
 847   case ARM::S22:
 848     return ARM::S23;
 849   case ARM::S24:
 850     return ARM::S25;
 851   case ARM::S26:
 852     return ARM::S27;
 853   case ARM::S28:
 854     return ARM::S29;
 855   case ARM::S30:
 856     return ARM::S31;
 857
 858   case ARM::D0:
 859     return ARM::D1;
 860   case ARM::D2:
 861     return ARM::D3;
 862   case ARM::D4:
 863     return ARM::D5;
 864   case ARM::D6:
 865     return ARM::D7;
 866   case ARM::D8:
 867     return ARM::D9;
 868   case ARM::D10:
 869     return ARM::D11;
 870   case ARM::D12:
 871     return ARM::D13;
 872   case ARM::D14:
 873     return ARM::D15;
 874   case ARM::D16:
 875     return ARM::D17;
 876   case ARM::D18:
 877     return ARM::D19;
 878   case ARM::D20:
 879     return ARM::D21;
 880   case ARM::D22:
 881     return ARM::D23;
 882   case ARM::D24:
 883     return ARM::D25;
 884   case ARM::D26:
 885     return ARM::D27;
 886   case ARM::D28:
 887     return ARM::D29;
 888   case ARM::D30:
 889     return ARM::D31;
 890   }
 891
 892   return 0;
 893 }
 894
 895 /// emitLoadConstPool - Emits a load from constpool to materialize the
 896 /// specified immediate.
 897 void ARMBaseRegisterInfo::
 898 emitLoadConstPool(MachineBasicBlock &MBB,
 899                   MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 900                   DebugLoc dl,
 901                   unsigned DestReg, unsigned SubIdx, int Val,
 902                   ARMCC::CondCodes Pred,
 903                   unsigned PredReg) const {
 904   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 905   MachineConstantPool *ConstantPool = MF.getConstantPool();
 906   Constant *C = ConstantInt::get(Type::Int32Ty, Val);
 907   unsigned Idx = ConstantPool->getConstantPoolIndex(C, 4);
 908
 909   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::LDRcp))
 910     .addReg(DestReg, getDefRegState(true), SubIdx)
 911     .addConstantPoolIndex(Idx)
 912     .addReg(0).addImm(0).addImm(Pred).addReg(PredReg);
 913 }
 914
 915 bool ARMBaseRegisterInfo::
 916 requiresRegisterScavenging(const MachineFunction &MF) const {
 917   return true;
 918 }
 919
 920 // hasReservedCallFrame - Under normal circumstances, when a frame pointer is
 921 // not required, we reserve argument space for call sites in the function
 922 // immediately on entry to the current function. This eliminates the need for
 923 // add/sub sp brackets around call sites. Returns true if the call frame is
 924 // included as part of the stack frame.
 925 bool ARMBaseRegisterInfo::
 926 hasReservedCallFrame(MachineFunction &MF) const {
 927   const MachineFrameInfo *FFI = MF.getFrameInfo();
 928   unsigned CFSize = FFI->getMaxCallFrameSize();
 929   // It's not always a good idea to include the call frame as part of the
 930   // stack frame. ARM (especially Thumb) has small immediate offset to
 931   // address the stack frame. So a large call frame can cause poor codegen
 932   // and may even makes it impossible to scavenge a register.
 933   if (CFSize >= ((1 << 12) - 1) / 2)  // Half of imm12
 934     return false;
 935
 936   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
 937 }
 938
 939 static void
 940 emitSPUpdate(bool isARM,
 941              MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 942              DebugLoc dl, const ARMBaseInstrInfo &TII,
 943              int NumBytes,
 944              ARMCC::CondCodes Pred = ARMCC::AL, unsigned PredReg = 0) {
 945   if (isARM)
 946     emitARMRegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes,
 947                             Pred, PredReg, TII);
 948   else
 949     emitT2RegPlusImmediate(MBB, MBBI, dl, ARM::SP, ARM::SP, NumBytes,
 950                            Pred, PredReg, TII);
 951 }
 952
 953
 954 void ARMBaseRegisterInfo::
 955 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 956                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 957   if (!hasReservedCallFrame(MF)) {
 958     // If we have alloca, convert as follows:
 959     // ADJCALLSTACKDOWN -> sub, sp, sp, amount
 960     // ADJCALLSTACKUP   -> add, sp, sp, amount
 961     MachineInstr *Old = I;
 962     DebugLoc dl = Old->getDebugLoc();
 963     unsigned Amount = Old->getOperand(0).getImm();
 964     if (Amount != 0) {
 965       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
 966       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
 967       // alignment boundary.
 968       unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 969       Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
 970
 971       ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 972       assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
 973              "This eliminateCallFramePseudoInstr does not suppor Thumb1!");
 974       bool isARM = !AFI->isThumbFunction();
 975
 976       // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
 977       unsigned Opc = Old->getOpcode();
 978       ARMCC::CondCodes Pred = (ARMCC::CondCodes)Old->getOperand(1).getImm();
 979       // FIXME: Thumb2 version of ADJCALLSTACKUP and ADJCALLSTACKDOWN?
 980       if (Opc == ARM::ADJCALLSTACKDOWN || Opc == ARM::tADJCALLSTACKDOWN) {
 981         // Note: PredReg is operand 2 for ADJCALLSTACKDOWN.
 982         unsigned PredReg = Old->getOperand(2).getReg();
 983         emitSPUpdate(isARM, MBB, I, dl, TII, -Amount, Pred, PredReg);
 984       } else {
 985         // Note: PredReg is operand 3 for ADJCALLSTACKUP.
 986         unsigned PredReg = Old->getOperand(3).getReg();
 987         assert(Opc == ARM::ADJCALLSTACKUP || Opc == ARM::tADJCALLSTACKUP);
 988         emitSPUpdate(isARM, MBB, I, dl, TII, Amount, Pred, PredReg);
 989       }
 990     }
 991   }
 992   MBB.erase(I);
 993 }
 994
 995 /// findScratchRegister - Find a 'free' ARM register. If register scavenger
 996 /// is not being used, R12 is available. Otherwise, try for a call-clobbered
 997 /// register first and then a spilled callee-saved register if that fails.
 998 static
 999 unsigned findScratchRegister(RegScavenger *RS, const TargetRegisterClass *RC,
1000                              ARMFunctionInfo *AFI) {
1001   unsigned Reg = RS ? RS->FindUnusedReg(RC, true) : (unsigned) ARM::R12;
1002   assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction());
1003   if (Reg == 0)
1004     // Try a already spilled CS register.
1005     Reg = RS->FindUnusedReg(RC, AFI->getSpilledCSRegisters());
1006
1007   return Reg;
1008 }
1009
1010 void
1011 ARMBaseRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
1012                                          int SPAdj, RegScavenger *RS) const {
1013   unsigned i = 0;
1014   MachineInstr &MI = *II;
1015   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
1016   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1017   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1018   assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
1019          "This eliminateFrameIndex does not suppor Thumb1!");
1020
1021   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
1022     ++i;
1023     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
1024   }
1025
1026   unsigned FrameReg = ARM::SP;
1027   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
1028   int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex) +
1029                MF.getFrameInfo()->getStackSize() + SPAdj;
1030
1031   if (AFI->isGPRCalleeSavedArea1Frame(FrameIndex))
1032     Offset -= AFI->getGPRCalleeSavedArea1Offset();
1033   else if (AFI->isGPRCalleeSavedArea2Frame(FrameIndex))
1034     Offset -= AFI->getGPRCalleeSavedArea2Offset();
1035   else if (AFI->isDPRCalleeSavedAreaFrame(FrameIndex))
1036     Offset -= AFI->getDPRCalleeSavedAreaOffset();
1037   else if (hasFP(MF)) {
1038     assert(SPAdj == 0 && "Unexpected");
1039     // There is alloca()'s in this function, must reference off the frame
1040     // pointer instead.
1041     FrameReg = getFrameRegister(MF);
1042     Offset -= AFI->getFramePtrSpillOffset();
1043   }
1044
1045   // modify MI as necessary to handle as much of 'Offset' as possible
1046   if (!AFI->isThumbFunction())
1047     Offset = rewriteARMFrameIndex(MI, i, FrameReg, Offset, TII);
1048   else {
1049     assert(AFI->isThumb2Function());
1050     Offset = rewriteT2FrameIndex(MI, i, FrameReg, Offset, TII);
1051   }
1052   if (Offset == 0)
1053     return;
1054
1055   // If we get here, the immediate doesn't fit into the instruction.  We folded
1056   // as much as possible above, handle the rest, providing a register that is
1057   // SP+LargeImm.
1058   assert(Offset && "This code isn't needed if offset already handled!");
1059
1060   // Insert a set of r12 with the full address: r12 = sp + offset
1061   // If the offset we have is too large to fit into the instruction, we need
1062   // to form it with a series of ADDri's.  Do this by taking 8-bit chunks
1063   // out of 'Offset'.
1064   unsigned ScratchReg = findScratchRegister(RS, &ARM::GPRRegClass, AFI);
1065   if (ScratchReg == 0)
1066     // No register is "free". Scavenge a register.
1067     ScratchReg = RS->scavengeRegister(&ARM::GPRRegClass, II, SPAdj);
1068   int PIdx = MI.findFirstPredOperandIdx();
1069   ARMCC::CondCodes Pred = (PIdx == -1)
1070     ? ARMCC::AL : (ARMCC::CondCodes)MI.getOperand(PIdx).getImm();
1071   unsigned PredReg = (PIdx == -1) ? 0 : MI.getOperand(PIdx+1).getReg();
1072   if (!AFI->isThumbFunction())
1073     emitARMRegPlusImmediate(MBB, II, MI.getDebugLoc(), ScratchReg, FrameReg,
1074                             Offset, Pred, PredReg, TII);
1075   else {
1076     assert(AFI->isThumb2Function());
1077     emitT2RegPlusImmediate(MBB, II, MI.getDebugLoc(), ScratchReg, FrameReg,
1078                            Offset, Pred, PredReg, TII);
1079   }
1080   MI.getOperand(i).ChangeToRegister(ScratchReg, false, false, true);
1081 }
1082
1083 /// Move iterator pass the next bunch of callee save load / store ops for
1084 /// the particular spill area (1: integer area 1, 2: integer area 2,
1085 /// 3: fp area, 0: don't care).
1086 static void movePastCSLoadStoreOps(MachineBasicBlock &MBB,
1087                                    MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
1088                                    int Opc1, int Opc2, unsigned Area,
1089                                    const ARMSubtarget &STI) {
1090   while (MBBI != MBB.end() &&
1091          ((MBBI->getOpcode() == Opc1) || (MBBI->getOpcode() == Opc2)) &&
1092          MBBI->getOperand(1).isFI()) {
1093     if (Area != 0) {
1094       bool Done = false;
1095       unsigned Category = 0;
1096       switch (MBBI->getOperand(0).getReg()) {
1097       case ARM::R4:  case ARM::R5:  case ARM::R6: case ARM::R7:
1098       case ARM::LR:
1099         Category = 1;
1100         break;
1101       case ARM::R8:  case ARM::R9:  case ARM::R10: case ARM::R11:
1102         Category = STI.isTargetDarwin() ? 2 : 1;
1103         break;
1104       case ARM::D8:  case ARM::D9:  case ARM::D10: case ARM::D11:
1105       case ARM::D12: case ARM::D13: case ARM::D14: case ARM::D15:
1106         Category = 3;
1107         break;
1108       default:
1109         Done = true;
1110         break;
1111       }
1112       if (Done || Category != Area)
1113         break;
1114     }
1115
1116     ++MBBI;
1117   }
1118 }
1119
1120 void ARMBaseRegisterInfo::
1121 emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
1122   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
1123   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
1124   MachineFrameInfo  *MFI = MF.getFrameInfo();
1125   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1126   assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
1127          "This emitPrologue does not suppor Thumb1!");
1128   bool isARM = !AFI->isThumbFunction();
1129   unsigned VARegSaveSize = AFI->getVarArgsRegSaveSize();
1130   unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
1131   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
1132   DebugLoc dl = (MBBI != MBB.end() ?
1133                  MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc::getUnknownLoc());
1134
1135   // Determine the sizes of each callee-save spill areas and record which frame
1136   // belongs to which callee-save spill areas.
1137   unsigned GPRCS1Size = 0, GPRCS2Size = 0, DPRCSSize = 0;
1138   int FramePtrSpillFI = 0;
1139
1140   if (VARegSaveSize)
1141     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -VARegSaveSize);
1142
1143   if (!AFI->hasStackFrame()) {
1144     if (NumBytes != 0)
1145       emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -NumBytes);
1146     return;
1147   }
1148
1149   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
1150     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
1151     int FI = CSI[i].getFrameIdx();
1152     switch (Reg) {
1153     case ARM::R4:
1154     case ARM::R5:
1155     case ARM::R6:
1156     case ARM::R7:
1157     case ARM::LR:
1158       if (Reg == FramePtr)
1159         FramePtrSpillFI = FI;
1160       AFI->addGPRCalleeSavedArea1Frame(FI);
1161       GPRCS1Size += 4;
1162       break;
1163     case ARM::R8:
1164     case ARM::R9:
1165     case ARM::R10:
1166     case ARM::R11:
1167       if (Reg == FramePtr)
1168         FramePtrSpillFI = FI;
1169       if (STI.isTargetDarwin()) {
1170         AFI->addGPRCalleeSavedArea2Frame(FI);
1171         GPRCS2Size += 4;
1172       } else {
1173         AFI->addGPRCalleeSavedArea1Frame(FI);
1174         GPRCS1Size += 4;
1175       }
1176       break;
1177     default:
1178       AFI->addDPRCalleeSavedAreaFrame(FI);
1179       DPRCSSize += 8;
1180     }
1181   }
1182
1183   // Build the new SUBri to adjust SP for integer callee-save spill area 1.
1184   emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -GPRCS1Size);
1185   movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::STR, ARM::t2STRi12, 1, STI);
1186
1187   // Darwin ABI requires FP to point to the stack slot that contains the
1188   // previous FP.
1189   if (STI.isTargetDarwin() || hasFP(MF)) {
1190     unsigned ADDriOpc = !AFI->isThumbFunction() ? ARM::ADDri : ARM::t2ADDri;
1191     MachineInstrBuilder MIB =
1192       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ADDriOpc), FramePtr)
1193       .addFrameIndex(FramePtrSpillFI).addImm(0);
1194     AddDefaultCC(AddDefaultPred(MIB));
1195   }
1196
1197   // Build the new SUBri to adjust SP for integer callee-save spill area 2.
1198   emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -GPRCS2Size);
1199
1200   // Build the new SUBri to adjust SP for FP callee-save spill area.
1201   movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::STR, ARM::t2STRi12, 2, STI);
1202   emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -DPRCSSize);
1203
1204   // Determine starting offsets of spill areas.
1205   unsigned DPRCSOffset  = NumBytes - (GPRCS1Size + GPRCS2Size + DPRCSSize);
1206   unsigned GPRCS2Offset = DPRCSOffset + DPRCSSize;
1207   unsigned GPRCS1Offset = GPRCS2Offset + GPRCS2Size;
1208   AFI->setFramePtrSpillOffset(MFI->getObjectOffset(FramePtrSpillFI) + NumBytes);
1209   AFI->setGPRCalleeSavedArea1Offset(GPRCS1Offset);
1210   AFI->setGPRCalleeSavedArea2Offset(GPRCS2Offset);
1211   AFI->setDPRCalleeSavedAreaOffset(DPRCSOffset);
1212
1213   NumBytes = DPRCSOffset;
1214   if (NumBytes) {
1215     // Insert it after all the callee-save spills.
1216     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::FSTD, 0, 3, STI);
1217     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, -NumBytes);
1218   }
1219
1220   if (STI.isTargetELF() && hasFP(MF)) {
1221     MFI->setOffsetAdjustment(MFI->getOffsetAdjustment() -
1222                              AFI->getFramePtrSpillOffset());
1223   }
1224
1225   AFI->setGPRCalleeSavedArea1Size(GPRCS1Size);
1226   AFI->setGPRCalleeSavedArea2Size(GPRCS2Size);
1227   AFI->setDPRCalleeSavedAreaSize(DPRCSSize);
1228 }
1229
1230 static bool isCalleeSavedRegister(unsigned Reg, const unsigned *CSRegs) {
1231   for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i)
1232     if (Reg == CSRegs[i])
1233       return true;
1234   return false;
1235 }
1236
1237 static bool isCSRestore(MachineInstr *MI,
1238                         const ARMBaseInstrInfo &TII,
1239                         const unsigned *CSRegs) {
1240   return ((MI->getOpcode() == (int)ARM::FLDD ||
1241            MI->getOpcode() == (int)ARM::LDR ||
1242            MI->getOpcode() == (int)ARM::t2LDRi12) &&
1243           MI->getOperand(1).isFI() &&
1244           isCalleeSavedRegister(MI->getOperand(0).getReg(), CSRegs));
1245 }
1246
1247 void ARMBaseRegisterInfo::
1248 emitEpilogue(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB) const {
1249   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
1250   assert(MBBI->getDesc().isReturn() &&
1251          "Can only insert epilog into returning blocks");
1252   DebugLoc dl = MBBI->getDebugLoc();
1253   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1254   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1255   assert(!AFI->isThumb1OnlyFunction() &&
1256          "This emitEpilogue does not suppor Thumb1!");
1257   bool isARM = !AFI->isThumbFunction();
1258
1259   unsigned VARegSaveSize = AFI->getVarArgsRegSaveSize();
1260   int NumBytes = (int)MFI->getStackSize();
1261
1262   if (!AFI->hasStackFrame()) {
1263     if (NumBytes != 0)
1264       emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, NumBytes);
1265   } else {
1266     // Unwind MBBI to point to first LDR / FLDD.
1267     const unsigned *CSRegs = getCalleeSavedRegs();
1268     if (MBBI != MBB.begin()) {
1269       do
1270         --MBBI;
1271       while (MBBI != MBB.begin() && isCSRestore(MBBI, TII, CSRegs));
1272       if (!isCSRestore(MBBI, TII, CSRegs))
1273         ++MBBI;
1274     }
1275
1276     // Move SP to start of FP callee save spill area.
1277     NumBytes -= (AFI->getGPRCalleeSavedArea1Size() +
1278                  AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size() +
1279                  AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize());
1280
1281     // Darwin ABI requires FP to point to the stack slot that contains the
1282     // previous FP.
1283     if ((STI.isTargetDarwin() && NumBytes) || hasFP(MF)) {
1284       NumBytes = AFI->getFramePtrSpillOffset() - NumBytes;
1285       // Reset SP based on frame pointer only if the stack frame extends beyond
1286       // frame pointer stack slot or target is ELF and the function has FP.
1287       if (AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size() ||
1288           AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize()  ||
1289           AFI->getDPRCalleeSavedAreaOffset()||
1290           hasFP(MF)) {
1291         if (NumBytes) {
1292           unsigned SUBriOpc = isARM ? ARM::SUBri : ARM::t2SUBri;
1293           BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(SUBriOpc), ARM::SP)
1294             .addReg(FramePtr)
1295             .addImm(NumBytes)
1296             .addImm((unsigned)ARMCC::AL).addReg(0).addReg(0);
1297         } else {
1298           // Thumb2 or ARM.
1299           unsigned MOVrOpc = isARM ? ARM::MOVr : ARM::t2MOVr;
1300           BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(MOVrOpc), ARM::SP)
1301             .addReg(FramePtr)
1302             .addImm((unsigned)ARMCC::AL).addReg(0).addReg(0);
1303         }
1304       }
1305     } else if (NumBytes)
1306       emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, NumBytes);
1307
1308     // Move SP to start of integer callee save spill area 2.
1309     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::FLDD, 0, 3, STI);
1310     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, AFI->getDPRCalleeSavedAreaSize());
1311
1312     // Move SP to start of integer callee save spill area 1.
1313     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::LDR, ARM::t2LDRi12, 2, STI);
1314     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, AFI->getGPRCalleeSavedArea2Size());
1315
1316     // Move SP to SP upon entry to the function.
1317     movePastCSLoadStoreOps(MBB, MBBI, ARM::LDR, ARM::t2LDRi12, 1, STI);
1318     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, AFI->getGPRCalleeSavedArea1Size());
1319   }
1320
1321   if (VARegSaveSize)
1322     emitSPUpdate(isARM, MBB, MBBI, dl, TII, VARegSaveSize);
1323 }
1324
1325 #include "ARMGenRegisterInfo.inc"