lib/Target/ARM/ARMCodeEmitter.cpp

   1 //===-- ARM/ARMCodeEmitter.cpp - Convert ARM code to machine code ---------===//
   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 pass that transforms the ARM machine instructions into
  11 // relocatable machine code.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #define DEBUG_TYPE "jit"
  16 #include "ARM.h"
  17 #include "ARMAddressingModes.h"
  18 #include "ARMConstantPoolValue.h"
  19 #include "ARMInstrInfo.h"
  20 #include "ARMRelocations.h"
  21 #include "ARMSubtarget.h"
  22 #include "ARMTargetMachine.h"
  23 #include "llvm/Constants.h"
  24 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  25 #include "llvm/Function.h"
  26 #include "llvm/PassManager.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/JITCodeEmitter.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/ObjectCodeEmitter.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
  33 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
  34 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  35 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  36 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  37 #include "llvm/Support/Debug.h"
  38 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  39 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  40 #ifndef NDEBUG
  41 #include <iomanip>
  42 #endif
  43 using namespace llvm;
  44
  45 STATISTIC(NumEmitted, "Number of machine instructions emitted");
  46
  47 namespace {
  48
  49   class ARMCodeEmitter {
  50   public:
  51     /// getBinaryCodeForInstr - This function, generated by the
  52     /// CodeEmitterGenerator using TableGen, produces the binary encoding for
  53     /// machine instructions.
  54     unsigned getBinaryCodeForInstr(const MachineInstr &MI);
  55   };
  56
  57   template<class CodeEmitter>
  58   class Emitter : public MachineFunctionPass, public ARMCodeEmitter {
  59     ARMJITInfo                *JTI;
  60     const ARMInstrInfo        *II;
  61     const TargetData          *TD;
  62     const ARMSubtarget        *Subtarget;
  63     TargetMachine             &TM;
  64     CodeEmitter               &MCE;
  65     const std::vector<MachineConstantPoolEntry> *MCPEs;
  66     const std::vector<MachineJumpTableEntry> *MJTEs;
  67     bool IsPIC;
  68
  69     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  70       AU.addRequired<MachineModuleInfo>();
  71       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
  72     }
  73
  74   public:
  75     static char ID;
  76     explicit Emitter(TargetMachine &tm, CodeEmitter &mce)
  77       : MachineFunctionPass(&ID), JTI(0), II(0), TD(0), TM(tm),
  78       MCE(mce), MCPEs(0), MJTEs(0),
  79       IsPIC(TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_) {}
  80     Emitter(TargetMachine &tm, CodeEmitter &mce,
  81             const ARMInstrInfo &ii, const TargetData &td)
  82       : MachineFunctionPass(&ID), JTI(0), II(&ii), TD(&td), TM(tm),
  83       MCE(mce), MCPEs(0), MJTEs(0),
  84       IsPIC(TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_) {}
  85
  86     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
  87
  88     virtual const char *getPassName() const {
  89       return "ARM Machine Code Emitter";
  90     }
  91
  92     void emitInstruction(const MachineInstr &MI);
  93
  94   private:
  95
  96     void emitWordLE(unsigned Binary);
  97
  98     void emitDWordLE(uint64_t Binary);
  99
 100     void emitConstPoolInstruction(const MachineInstr &MI);
 101
 102     void emitMOVi2piecesInstruction(const MachineInstr &MI);
 103
 104     void emitLEApcrelJTInstruction(const MachineInstr &MI);
 105
 106     void emitPseudoMoveInstruction(const MachineInstr &MI);
 107
 108     void addPCLabel(unsigned LabelID);
 109
 110     void emitPseudoInstruction(const MachineInstr &MI);
 111
 112     unsigned getMachineSoRegOpValue(const MachineInstr &MI,
 113                                     const TargetInstrDesc &TID,
 114                                     const MachineOperand &MO,
 115                                     unsigned OpIdx);
 116
 117     unsigned getMachineSoImmOpValue(unsigned SoImm);
 118
 119     unsigned getAddrModeSBit(const MachineInstr &MI,
 120                              const TargetInstrDesc &TID) const;
 121
 122     void emitDataProcessingInstruction(const MachineInstr &MI,
 123                                        unsigned ImplicitRd = 0,
 124                                        unsigned ImplicitRn = 0);
 125
 126     void emitLoadStoreInstruction(const MachineInstr &MI,
 127                                   unsigned ImplicitRd = 0,
 128                                   unsigned ImplicitRn = 0);
 129
 130     void emitMiscLoadStoreInstruction(const MachineInstr &MI,
 131                                       unsigned ImplicitRn = 0);
 132
 133     void emitLoadStoreMultipleInstruction(const MachineInstr &MI);
 134
 135     void emitMulFrmInstruction(const MachineInstr &MI);
 136
 137     void emitExtendInstruction(const MachineInstr &MI);
 138
 139     void emitMiscArithInstruction(const MachineInstr &MI);
 140
 141     void emitBranchInstruction(const MachineInstr &MI);
 142
 143     void emitInlineJumpTable(unsigned JTIndex);
 144
 145     void emitMiscBranchInstruction(const MachineInstr &MI);
 146
 147     void emitVFPArithInstruction(const MachineInstr &MI);
 148
 149     void emitVFPConversionInstruction(const MachineInstr &MI);
 150
 151     void emitVFPLoadStoreInstruction(const MachineInstr &MI);
 152
 153     void emitVFPLoadStoreMultipleInstruction(const MachineInstr &MI);
 154
 155     void emitMiscInstruction(const MachineInstr &MI);
 156
 157     /// getMachineOpValue - Return binary encoding of operand. If the machine
 158     /// operand requires relocation, record the relocation and return zero.
 159     unsigned getMachineOpValue(const MachineInstr &MI,const MachineOperand &MO);
 160     unsigned getMachineOpValue(const MachineInstr &MI, unsigned OpIdx) {
 161       return getMachineOpValue(MI, MI.getOperand(OpIdx));
 162     }
 163
 164     /// getShiftOp - Return the shift opcode (bit[6:5]) of the immediate value.
 165     ///
 166     unsigned getShiftOp(unsigned Imm) const ;
 167
 168     /// Routines that handle operands which add machine relocations which are
 169     /// fixed up by the relocation stage.
 170     void emitGlobalAddress(GlobalValue *GV, unsigned Reloc,
 171                            bool MayNeedFarStub,  bool Indirect,
 172                            intptr_t ACPV = 0);
 173     void emitExternalSymbolAddress(const char *ES, unsigned Reloc);
 174     void emitConstPoolAddress(unsigned CPI, unsigned Reloc);
 175     void emitJumpTableAddress(unsigned JTIndex, unsigned Reloc);
 176     void emitMachineBasicBlock(MachineBasicBlock *BB, unsigned Reloc,
 177                                intptr_t JTBase = 0);
 178   };
 179   template <class CodeEmitter>
 180   char Emitter<CodeEmitter>::ID = 0;
 181 }
 182
 183 /// createARMJITCodeEmitterPass - Return a pass that emits the collected ARM
 184 /// code to the specified MCE object.
 185 FunctionPass *llvm::createARMJITCodeEmitterPass(ARMBaseTargetMachine &TM,
 186                                                 JITCodeEmitter &JCE) {
 187   return new Emitter<JITCodeEmitter>(TM, JCE);
 188 }
 189
 190 template<class CodeEmitter>
 191 bool Emitter<CodeEmitter>::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 192   assert((MF.getTarget().getRelocationModel() != Reloc::Default ||
 193           MF.getTarget().getRelocationModel() != Reloc::Static) &&
 194          "JIT relocation model must be set to static or default!");
 195   JTI = ((ARMTargetMachine&)MF.getTarget()).getJITInfo();
 196   II = ((ARMTargetMachine&)MF.getTarget()).getInstrInfo();
 197   TD = ((ARMTargetMachine&)MF.getTarget()).getTargetData();
 198   Subtarget = &TM.getSubtarget<ARMSubtarget>();
 199   MCPEs = &MF.getConstantPool()->getConstants();
 200   MJTEs = 0;
 201   if (MF.getJumpTableInfo()) MJTEs = &MF.getJumpTableInfo()->getJumpTables();
 202   IsPIC = TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_;
 203   JTI->Initialize(MF, IsPIC);
 204   MCE.setModuleInfo(&getAnalysis<MachineModuleInfo>());
 205
 206   do {
 207     DEBUG(errs() << "JITTing function '"
 208           << MF.getFunction()->getName() << "'\n");
 209     MCE.startFunction(MF);
 210     for (MachineFunction::iterator MBB = MF.begin(), E = MF.end();
 211          MBB != E; ++MBB) {
 212       MCE.StartMachineBasicBlock(MBB);
 213       for (MachineBasicBlock::const_iterator I = MBB->begin(), E = MBB->end();
 214            I != E; ++I)
 215         emitInstruction(*I);
 216     }
 217   } while (MCE.finishFunction(MF));
 218
 219   return false;
 220 }
 221
 222 /// getShiftOp - Return the shift opcode (bit[6:5]) of the immediate value.
 223 ///
 224 template<class CodeEmitter>
 225 unsigned Emitter<CodeEmitter>::getShiftOp(unsigned Imm) const {
 226   switch (ARM_AM::getAM2ShiftOpc(Imm)) {
 227   default: llvm_unreachable("Unknown shift opc!");
 228   case ARM_AM::asr: return 2;
 229   case ARM_AM::lsl: return 0;
 230   case ARM_AM::lsr: return 1;
 231   case ARM_AM::ror:
 232   case ARM_AM::rrx: return 3;
 233   }
 234   return 0;
 235 }
 236
 237 /// getMachineOpValue - Return binary encoding of operand. If the machine
 238 /// operand requires relocation, record the relocation and return zero.
 239 template<class CodeEmitter>
 240 unsigned Emitter<CodeEmitter>::getMachineOpValue(const MachineInstr &MI,
 241                                                  const MachineOperand &MO) {
 242   if (MO.isReg())
 243     return ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(MO.getReg());
 244   else if (MO.isImm())
 245     return static_cast<unsigned>(MO.getImm());
 246   else if (MO.isGlobal())
 247     emitGlobalAddress(MO.getGlobal(), ARM::reloc_arm_branch, true, false);
 248   else if (MO.isSymbol())
 249     emitExternalSymbolAddress(MO.getSymbolName(), ARM::reloc_arm_branch);
 250   else if (MO.isCPI()) {
 251     const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
 252     // For VFP load, the immediate offset is multiplied by 4.
 253     unsigned Reloc =  ((TID.TSFlags & ARMII::FormMask) == ARMII::VFPLdStFrm)
 254       ? ARM::reloc_arm_vfp_cp_entry : ARM::reloc_arm_cp_entry;
 255     emitConstPoolAddress(MO.getIndex(), Reloc);
 256   } else if (MO.isJTI())
 257     emitJumpTableAddress(MO.getIndex(), ARM::reloc_arm_relative);
 258   else if (MO.isMBB())
 259     emitMachineBasicBlock(MO.getMBB(), ARM::reloc_arm_branch);
 260   else {
 261 #ifndef NDEBUG
 262     errs() << MO;
 263 #endif
 264     llvm_unreachable(0);
 265   }
 266   return 0;
 267 }
 268
 269 /// emitGlobalAddress - Emit the specified address to the code stream.
 270 ///
 271 template<class CodeEmitter>
 272 void Emitter<CodeEmitter>::emitGlobalAddress(GlobalValue *GV, unsigned Reloc,
 273                                              bool MayNeedFarStub, bool Indirect,
 274                                              intptr_t ACPV) {
 275   MachineRelocation MR = Indirect
 276     ? MachineRelocation::getIndirectSymbol(MCE.getCurrentPCOffset(), Reloc,
 277                                            GV, ACPV, MayNeedFarStub)
 278     : MachineRelocation::getGV(MCE.getCurrentPCOffset(), Reloc,
 279                                GV, ACPV, MayNeedFarStub);
 280   MCE.addRelocation(MR);
 281 }
 282
 283 /// emitExternalSymbolAddress - Arrange for the address of an external symbol to
 284 /// be emitted to the current location in the function, and allow it to be PC
 285 /// relative.
 286 template<class CodeEmitter>
 287 void Emitter<CodeEmitter>::emitExternalSymbolAddress(const char *ES,
 288                                                      unsigned Reloc) {
 289   MCE.addRelocation(MachineRelocation::getExtSym(MCE.getCurrentPCOffset(),
 290                                                  Reloc, ES));
 291 }
 292
 293 /// emitConstPoolAddress - Arrange for the address of an constant pool
 294 /// to be emitted to the current location in the function, and allow it to be PC
 295 /// relative.
 296 template<class CodeEmitter>
 297 void Emitter<CodeEmitter>::emitConstPoolAddress(unsigned CPI,
 298                                                 unsigned Reloc) {
 299   // Tell JIT emitter we'll resolve the address.
 300   MCE.addRelocation(MachineRelocation::getConstPool(MCE.getCurrentPCOffset(),
 301                                                     Reloc, CPI, 0, true));
 302 }
 303
 304 /// emitJumpTableAddress - Arrange for the address of a jump table to
 305 /// be emitted to the current location in the function, and allow it to be PC
 306 /// relative.
 307 template<class CodeEmitter>
 308 void Emitter<CodeEmitter>::emitJumpTableAddress(unsigned JTIndex,
 309                                                 unsigned Reloc) {
 310   MCE.addRelocation(MachineRelocation::getJumpTable(MCE.getCurrentPCOffset(),
 311                                                     Reloc, JTIndex, 0, true));
 312 }
 313
 314 /// emitMachineBasicBlock - Emit the specified address basic block.
 315 template<class CodeEmitter>
 316 void Emitter<CodeEmitter>::emitMachineBasicBlock(MachineBasicBlock *BB,
 317                                               unsigned Reloc, intptr_t JTBase) {
 318   MCE.addRelocation(MachineRelocation::getBB(MCE.getCurrentPCOffset(),
 319                                              Reloc, BB, JTBase));
 320 }
 321
 322 template<class CodeEmitter>
 323 void Emitter<CodeEmitter>::emitWordLE(unsigned Binary) {
 324   DEBUG(errs() << "  0x";
 325         errs().write_hex(Binary) << "\n");
 326   MCE.emitWordLE(Binary);
 327 }
 328
 329 template<class CodeEmitter>
 330 void Emitter<CodeEmitter>::emitDWordLE(uint64_t Binary) {
 331   DEBUG(errs() << "  0x";
 332         errs().write_hex(Binary) << "\n");
 333   MCE.emitDWordLE(Binary);
 334 }
 335
 336 template<class CodeEmitter>
 337 void Emitter<CodeEmitter>::emitInstruction(const MachineInstr &MI) {
 338   DEBUG(errs() << "JIT: " << (void*)MCE.getCurrentPCValue() << ":\t" << MI);
 339
 340   MCE.processDebugLoc(MI.getDebugLoc(), true);
 341
 342   NumEmitted++;  // Keep track of the # of mi's emitted
 343   switch (MI.getDesc().TSFlags & ARMII::FormMask) {
 344   default: {
 345     llvm_unreachable("Unhandled instruction encoding format!");
 346     break;
 347   }
 348   case ARMII::Pseudo:
 349     emitPseudoInstruction(MI);
 350     break;
 351   case ARMII::DPFrm:
 352   case ARMII::DPSoRegFrm:
 353     emitDataProcessingInstruction(MI);
 354     break;
 355   case ARMII::LdFrm:
 356   case ARMII::StFrm:
 357     emitLoadStoreInstruction(MI);
 358     break;
 359   case ARMII::LdMiscFrm:
 360   case ARMII::StMiscFrm:
 361     emitMiscLoadStoreInstruction(MI);
 362     break;
 363   case ARMII::LdStMulFrm:
 364     emitLoadStoreMultipleInstruction(MI);
 365     break;
 366   case ARMII::MulFrm:
 367     emitMulFrmInstruction(MI);
 368     break;
 369   case ARMII::ExtFrm:
 370     emitExtendInstruction(MI);
 371     break;
 372   case ARMII::ArithMiscFrm:
 373     emitMiscArithInstruction(MI);
 374     break;
 375   case ARMII::BrFrm:
 376     emitBranchInstruction(MI);
 377     break;
 378   case ARMII::BrMiscFrm:
 379     emitMiscBranchInstruction(MI);
 380     break;
 381   // VFP instructions.
 382   case ARMII::VFPUnaryFrm:
 383   case ARMII::VFPBinaryFrm:
 384     emitVFPArithInstruction(MI);
 385     break;
 386   case ARMII::VFPConv1Frm:
 387   case ARMII::VFPConv2Frm:
 388   case ARMII::VFPConv3Frm:
 389   case ARMII::VFPConv4Frm:
 390   case ARMII::VFPConv5Frm:
 391     emitVFPConversionInstruction(MI);
 392     break;
 393   case ARMII::VFPLdStFrm:
 394     emitVFPLoadStoreInstruction(MI);
 395     break;
 396   case ARMII::VFPLdStMulFrm:
 397     emitVFPLoadStoreMultipleInstruction(MI);
 398     break;
 399   case ARMII::VFPMiscFrm:
 400     emitMiscInstruction(MI);
 401     break;
 402   }
 403   MCE.processDebugLoc(MI.getDebugLoc(), false);
 404 }
 405
 406 template<class CodeEmitter>
 407 void Emitter<CodeEmitter>::emitConstPoolInstruction(const MachineInstr &MI) {
 408   unsigned CPI = MI.getOperand(0).getImm();       // CP instruction index.
 409   unsigned CPIndex = MI.getOperand(1).getIndex(); // Actual cp entry index.
 410   const MachineConstantPoolEntry &MCPE = (*MCPEs)[CPIndex];
 411
 412   // Remember the CONSTPOOL_ENTRY address for later relocation.
 413   JTI->addConstantPoolEntryAddr(CPI, MCE.getCurrentPCValue());
 414
 415   // Emit constpool island entry. In most cases, the actual values will be
 416   // resolved and relocated after code emission.
 417   if (MCPE.isMachineConstantPoolEntry()) {
 418     ARMConstantPoolValue *ACPV =
 419       static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE.Val.MachineCPVal);
 420
 421     DEBUG(errs() << "  ** ARM constant pool #" << CPI << " @ "
 422           << (void*)MCE.getCurrentPCValue() << " " << *ACPV << '\n');
 423
 424     assert(ACPV->isGlobalValue() && "unsupported constant pool value");
 425     GlobalValue *GV = ACPV->getGV();
 426     if (GV) {
 427       Reloc::Model RelocM = TM.getRelocationModel();
 428       emitGlobalAddress(GV, ARM::reloc_arm_machine_cp_entry,
 429                         isa<Function>(GV),
 430                         Subtarget->GVIsIndirectSymbol(GV, RelocM),
 431                         (intptr_t)ACPV);
 432      } else  {
 433       emitExternalSymbolAddress(ACPV->getSymbol(), ARM::reloc_arm_absolute);
 434     }
 435     emitWordLE(0);
 436   } else {
 437     Constant *CV = MCPE.Val.ConstVal;
 438
 439     DEBUG({
 440         errs() << "  ** Constant pool #" << CPI << " @ "
 441                << (void*)MCE.getCurrentPCValue() << " ";
 442         if (const Function *F = dyn_cast<Function>(CV))
 443           errs() << F->getName();
 444         else
 445           errs() << *CV;
 446         errs() << '\n';
 447       });
 448
 449     if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CV)) {
 450       emitGlobalAddress(GV, ARM::reloc_arm_absolute, isa<Function>(GV), false);
 451       emitWordLE(0);
 452     } else if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(CV)) {
 453       uint32_t Val = *(uint32_t*)CI->getValue().getRawData();
 454       emitWordLE(Val);
 455     } else if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(CV)) {
 456       if (CFP->getType()->isFloatTy())
 457         emitWordLE(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue());
 458       else if (CFP->getType()->isDoubleTy())
 459         emitDWordLE(CFP->getValueAPF().bitcastToAPInt().getZExtValue());
 460       else {
 461         llvm_unreachable("Unable to handle this constantpool entry!");
 462       }
 463     } else {
 464       llvm_unreachable("Unable to handle this constantpool entry!");
 465     }
 466   }
 467 }
 468
 469 template<class CodeEmitter>
 470 void Emitter<CodeEmitter>::emitMOVi2piecesInstruction(const MachineInstr &MI) {
 471   const MachineOperand &MO0 = MI.getOperand(0);
 472   const MachineOperand &MO1 = MI.getOperand(1);
 473   assert(MO1.isImm() && ARM_AM::getSOImmVal(MO1.isImm()) != -1 &&
 474                                             "Not a valid so_imm value!");
 475   unsigned V1 = ARM_AM::getSOImmTwoPartFirst(MO1.getImm());
 476   unsigned V2 = ARM_AM::getSOImmTwoPartSecond(MO1.getImm());
 477
 478   // Emit the 'mov' instruction.
 479   unsigned Binary = 0xd << 21;  // mov: Insts{24-21} = 0b1101
 480
 481   // Set the conditional execution predicate.
 482   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
 483
 484   // Encode Rd.
 485   Binary |= getMachineOpValue(MI, MO0) << ARMII::RegRdShift;
 486
 487   // Encode so_imm.
 488   // Set bit I(25) to identify this is the immediate form of <shifter_op>
 489   Binary |= 1 << ARMII::I_BitShift;
 490   Binary |= getMachineSoImmOpValue(V1);
 491   emitWordLE(Binary);
 492
 493   // Now the 'orr' instruction.
 494   Binary = 0xc << 21;  // orr: Insts{24-21} = 0b1100
 495
 496   // Set the conditional execution predicate.
 497   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
 498
 499   // Encode Rd.
 500   Binary |= getMachineOpValue(MI, MO0) << ARMII::RegRdShift;
 501
 502   // Encode Rn.
 503   Binary |= getMachineOpValue(MI, MO0) << ARMII::RegRnShift;
 504
 505   // Encode so_imm.
 506   // Set bit I(25) to identify this is the immediate form of <shifter_op>
 507   Binary |= 1 << ARMII::I_BitShift;
 508   Binary |= getMachineSoImmOpValue(V2);
 509   emitWordLE(Binary);
 510 }
 511
 512 template<class CodeEmitter>
 513 void Emitter<CodeEmitter>::emitLEApcrelJTInstruction(const MachineInstr &MI) {
 514   // It's basically add r, pc, (LJTI - $+8)
 515
 516   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
 517
 518   // Emit the 'add' instruction.
 519   unsigned Binary = 0x4 << 21;  // add: Insts{24-31} = 0b0100
 520
 521   // Set the conditional execution predicate
 522   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
 523
 524   // Encode S bit if MI modifies CPSR.
 525   Binary |= getAddrModeSBit(MI, TID);
 526
 527   // Encode Rd.
 528   Binary |= getMachineOpValue(MI, 0) << ARMII::RegRdShift;
 529
 530   // Encode Rn which is PC.
 531   Binary |= ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(ARM::PC) << ARMII::RegRnShift;
 532
 533   // Encode the displacement.
 534   Binary |= 1 << ARMII::I_BitShift;
 535   emitJumpTableAddress(MI.getOperand(1).getIndex(), ARM::reloc_arm_jt_base);
 536
 537   emitWordLE(Binary);
 538 }
 539
 540 template<class CodeEmitter>
 541 void Emitter<CodeEmitter>::emitPseudoMoveInstruction(const MachineInstr &MI) {
 542   unsigned Opcode = MI.getDesc().Opcode;
 543
 544   // Part of binary is determined by TableGn.
 545   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
 546
 547   // Set the conditional execution predicate
 548   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
 549
 550   // Encode S bit if MI modifies CPSR.
 551   if (Opcode == ARM::MOVsrl_flag || Opcode == ARM::MOVsra_flag)
 552     Binary |= 1 << ARMII::S_BitShift;
 553
 554   // Encode register def if there is one.
 555   Binary |= getMachineOpValue(MI, 0) << ARMII::RegRdShift;
 556
 557   // Encode the shift operation.
 558   switch (Opcode) {
 559   default: break;
 560   case ARM::MOVrx:
 561     // rrx
 562     Binary |= 0x6 << 4;
 563     break;
 564   case ARM::MOVsrl_flag:
 565     // lsr #1
 566     Binary |= (0x2 << 4) | (1 << 7);
 567     break;
 568   case ARM::MOVsra_flag:
 569     // asr #1
 570     Binary |= (0x4 << 4) | (1 << 7);
 571     break;
 572   }
 573
 574   // Encode register Rm.
 575   Binary |= getMachineOpValue(MI, 1);
 576
 577   emitWordLE(Binary);
 578 }
 579
 580 template<class CodeEmitter>
 581 void Emitter<CodeEmitter>::addPCLabel(unsigned LabelID) {
 582   DEBUG(errs() << "  ** LPC" << LabelID << " @ "
 583         << (void*)MCE.getCurrentPCValue() << '\n');
 584   JTI->addPCLabelAddr(LabelID, MCE.getCurrentPCValue());
 585 }
 586
 587 template<class CodeEmitter>
 588 void Emitter<CodeEmitter>::emitPseudoInstruction(const MachineInstr &MI) {
 589   unsigned Opcode = MI.getDesc().Opcode;
 590   switch (Opcode) {
 591   default:
 592     llvm_unreachable("ARMCodeEmitter::emitPseudoInstruction");
 593   // FIXME: Add support for MOVimm32.
 594   case TargetInstrInfo::INLINEASM: {
 595     // We allow inline assembler nodes with empty bodies - they can
 596     // implicitly define registers, which is ok for JIT.
 597     if (MI.getOperand(0).getSymbolName()[0]) {
 598       llvm_report_error("JIT does not support inline asm!");
 599     }
 600     break;
 601   }
 602   case TargetInstrInfo::DBG_LABEL:
 603   case TargetInstrInfo::EH_LABEL:
 604     MCE.emitLabel(MI.getOperand(0).getImm());
 605     break;
 606   case TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF:
 607   case TargetInstrInfo::KILL:
 608     // Do nothing.
 609     break;
 610   case ARM::CONSTPOOL_ENTRY:
 611     emitConstPoolInstruction(MI);
 612     break;
 613   case ARM::PICADD: {
 614     // Remember of the address of the PC label for relocation later.
 615     addPCLabel(MI.getOperand(2).getImm());
 616     // PICADD is just an add instruction that implicitly read pc.
 617     emitDataProcessingInstruction(MI, 0, ARM::PC);
 618     break;
 619   }
 620   case ARM::PICLDR:
 621   case ARM::PICLDRB:
 622   case ARM::PICSTR:
 623   case ARM::PICSTRB: {
 624     // Remember of the address of the PC label for relocation later.
 625     addPCLabel(MI.getOperand(2).getImm());
 626     // These are just load / store instructions that implicitly read pc.
 627     emitLoadStoreInstruction(MI, 0, ARM::PC);
 628     break;
 629   }
 630   case ARM::PICLDRH:
 631   case ARM::PICLDRSH:
 632   case ARM::PICLDRSB:
 633   case ARM::PICSTRH: {
 634     // Remember of the address of the PC label for relocation later.
 635     addPCLabel(MI.getOperand(2).getImm());
 636     // These are just load / store instructions that implicitly read pc.
 637     emitMiscLoadStoreInstruction(MI, ARM::PC);
 638     break;
 639   }
 640   case ARM::MOVi2pieces:
 641     // Two instructions to materialize a constant.
 642     emitMOVi2piecesInstruction(MI);
 643     break;
 644   case ARM::LEApcrelJT:
 645     // Materialize jumptable address.
 646     emitLEApcrelJTInstruction(MI);
 647     break;
 648   case ARM::MOVrx:
 649   case ARM::MOVsrl_flag:
 650   case ARM::MOVsra_flag:
 651     emitPseudoMoveInstruction(MI);
 652     break;
 653   }
 654 }
 655
 656 template<class CodeEmitter>
 657 unsigned Emitter<CodeEmitter>::getMachineSoRegOpValue(
 658                                                 const MachineInstr &MI,
 659                                                 const TargetInstrDesc &TID,
 660                                                 const MachineOperand &MO,
 661                                                 unsigned OpIdx) {
 662   unsigned Binary = getMachineOpValue(MI, MO);
 663
 664   const MachineOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx + 1);
 665   const MachineOperand &MO2 = MI.getOperand(OpIdx + 2);
 666   ARM_AM::ShiftOpc SOpc = ARM_AM::getSORegShOp(MO2.getImm());
 667
 668   // Encode the shift opcode.
 669   unsigned SBits = 0;
 670   unsigned Rs = MO1.getReg();
 671   if (Rs) {
 672     // Set shift operand (bit[7:4]).
 673     // LSL - 0001
 674     // LSR - 0011
 675     // ASR - 0101
 676     // ROR - 0111
 677     // RRX - 0110 and bit[11:8] clear.
 678     switch (SOpc) {
 679     default: llvm_unreachable("Unknown shift opc!");
 680     case ARM_AM::lsl: SBits = 0x1; break;
 681     case ARM_AM::lsr: SBits = 0x3; break;
 682     case ARM_AM::asr: SBits = 0x5; break;
 683     case ARM_AM::ror: SBits = 0x7; break;
 684     case ARM_AM::rrx: SBits = 0x6; break;
 685     }
 686   } else {
 687     // Set shift operand (bit[6:4]).
 688     // LSL - 000
 689     // LSR - 010
 690     // ASR - 100
 691     // ROR - 110
 692     switch (SOpc) {
 693     default: llvm_unreachable("Unknown shift opc!");
 694     case ARM_AM::lsl: SBits = 0x0; break;
 695     case ARM_AM::lsr: SBits = 0x2; break;
 696     case ARM_AM::asr: SBits = 0x4; break;
 697     case ARM_AM::ror: SBits = 0x6; break;
 698     }
 699   }
 700   Binary |= SBits << 4;
 701   if (SOpc == ARM_AM::rrx)
 702     return Binary;
 703
 704   // Encode the shift operation Rs or shift_imm (except rrx).
 705   if (Rs) {
 706     // Encode Rs bit[11:8].
 707     assert(ARM_AM::getSORegOffset(MO2.getImm()) == 0);
 708     return Binary |
 709       (ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(Rs) << ARMII::RegRsShift);
 710   }
 711
 712   // Encode shift_imm bit[11:7].
 713   return Binary | ARM_AM::getSORegOffset(MO2.getImm()) << 7;
 714 }
 715
 716 template<class CodeEmitter>
 717 unsigned Emitter<CodeEmitter>::getMachineSoImmOpValue(unsigned SoImm) {
 718   int SoImmVal = ARM_AM::getSOImmVal(SoImm);
 719   assert(SoImmVal != -1 && "Not a valid so_imm value!");
 720
 721   // Encode rotate_imm.
 722   unsigned Binary = (ARM_AM::getSOImmValRot((unsigned)SoImmVal) >> 1)
 723     << ARMII::SoRotImmShift;
 724
 725   // Encode immed_8.
 726   Binary |= ARM_AM::getSOImmValImm((unsigned)SoImmVal);
 727   return Binary;
 728 }
 729
 730 template<class CodeEmitter>
 731 unsigned Emitter<CodeEmitter>::getAddrModeSBit(const MachineInstr &MI,
 732                                              const TargetInstrDesc &TID) const {
 733   for (unsigned i = MI.getNumOperands(), e = TID.getNumOperands(); i != e; --i){
 734     const MachineOperand &MO = MI.getOperand(i-1);
 735     if (MO.isReg() && MO.isDef() && MO.getReg() == ARM::CPSR)
 736       return 1 << ARMII::S_BitShift;
 737   }
 738   return 0;
 739 }
 740
 741 template<class CodeEmitter>
 742 void Emitter<CodeEmitter>::emitDataProcessingInstruction(
 743                                                    const MachineInstr &MI,
 744                                                    unsigned ImplicitRd,
 745                                                    unsigned ImplicitRn) {
 746   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
 747
 748   if (TID.Opcode == ARM::BFC) {
 749     llvm_report_error("ARMv6t2 JIT is not yet supported.");
 750   }
 751
 752   // Part of binary is determined by TableGn.
 753   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
 754
 755   // Set the conditional execution predicate
 756   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
 757
 758   // Encode S bit if MI modifies CPSR.
 759   Binary |= getAddrModeSBit(MI, TID);
 760
 761   // Encode register def if there is one.
 762   unsigned NumDefs = TID.getNumDefs();
 763   unsigned OpIdx = 0;
 764   if (NumDefs)
 765     Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRdShift;
 766   else if (ImplicitRd)
 767     // Special handling for implicit use (e.g. PC).
 768     Binary |= (ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(ImplicitRd)
 769                << ARMII::RegRdShift);
 770
 771   // If this is a two-address operand, skip it. e.g. MOVCCr operand 1.
 772   if (TID.getOperandConstraint(OpIdx, TOI::TIED_TO) != -1)
 773     ++OpIdx;
 774
 775   // Encode first non-shifter register operand if there is one.
 776   bool isUnary = TID.TSFlags & ARMII::UnaryDP;
 777   if (!isUnary) {
 778     if (ImplicitRn)
 779       // Special handling for implicit use (e.g. PC).
 780       Binary |= (ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(ImplicitRn)
 781                  << ARMII::RegRnShift);
 782     else {
 783       Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx) << ARMII::RegRnShift;
 784       ++OpIdx;
 785     }
 786   }
 787
 788   // Encode shifter operand.
 789   const MachineOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx);
 790   if ((TID.TSFlags & ARMII::FormMask) == ARMII::DPSoRegFrm) {
 791     // Encode SoReg.
 792     emitWordLE(Binary | getMachineSoRegOpValue(MI, TID, MO, OpIdx));
 793     return;
 794   }
 795
 796   if (MO.isReg()) {
 797     // Encode register Rm.
 798     emitWordLE(Binary | ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(MO.getReg()));
 799     return;
 800   }
 801
 802   // Encode so_imm.
 803   Binary |= getMachineSoImmOpValue((unsigned)MO.getImm());
 804
 805   emitWordLE(Binary);
 806 }
 807
 808 template<class CodeEmitter>
 809 void Emitter<CodeEmitter>::emitLoadStoreInstruction(
 810                                               const MachineInstr &MI,
 811                                               unsigned ImplicitRd,
 812                                               unsigned ImplicitRn) {
 813   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
 814   unsigned Form = TID.TSFlags & ARMII::FormMask;
 815   bool IsPrePost = (TID.TSFlags & ARMII::IndexModeMask) != 0;
 816
 817   // Part of binary is determined by TableGn.
 818   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
 819
 820   // Set the conditional execution predicate
 821   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
 822
 823   unsigned OpIdx = 0;
 824
 825   // Operand 0 of a pre- and post-indexed store is the address base
 826   // writeback. Skip it.
 827   bool Skipped = false;
 828   if (IsPrePost && Form == ARMII::StFrm) {
 829     ++OpIdx;
 830     Skipped = true;
 831   }
 832
 833   // Set first operand
 834   if (ImplicitRd)
 835     // Special handling for implicit use (e.g. PC).
 836     Binary |= (ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(ImplicitRd)
 837                << ARMII::RegRdShift);
 838   else
 839     Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRdShift;
 840
 841   // Set second operand
 842   if (ImplicitRn)
 843     // Special handling for implicit use (e.g. PC).
 844     Binary |= (ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(ImplicitRn)
 845                << ARMII::RegRnShift);
 846   else
 847     Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRnShift;
 848
 849   // If this is a two-address operand, skip it. e.g. LDR_PRE.
 850   if (!Skipped && TID.getOperandConstraint(OpIdx, TOI::TIED_TO) != -1)
 851     ++OpIdx;
 852
 853   const MachineOperand &MO2 = MI.getOperand(OpIdx);
 854   unsigned AM2Opc = (ImplicitRn == ARM::PC)
 855     ? 0 : MI.getOperand(OpIdx+1).getImm();
 856
 857   // Set bit U(23) according to sign of immed value (positive or negative).
 858   Binary |= ((ARM_AM::getAM2Op(AM2Opc) == ARM_AM::add ? 1 : 0) <<
 859              ARMII::U_BitShift);
 860   if (!MO2.getReg()) { // is immediate
 861     if (ARM_AM::getAM2Offset(AM2Opc))
 862       // Set the value of offset_12 field
 863       Binary |= ARM_AM::getAM2Offset(AM2Opc);
 864     emitWordLE(Binary);
 865     return;
 866   }
 867
 868   // Set bit I(25), because this is not in immediate enconding.
 869   Binary |= 1 << ARMII::I_BitShift;
 870   assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO2.getReg()));
 871   // Set bit[3:0] to the corresponding Rm register
 872   Binary |= ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(MO2.getReg());
 873
 874   // If this instr is in scaled register offset/index instruction, set
 875   // shift_immed(bit[11:7]) and shift(bit[6:5]) fields.
 876   if (unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(AM2Opc)) {
 877     Binary |= getShiftOp(AM2Opc) << ARMII::ShiftImmShift;  // shift
 878     Binary |= ShImm              << ARMII::ShiftShift;     // shift_immed
 879   }
 880
 881   emitWordLE(Binary);
 882 }
 883
 884 template<class CodeEmitter>
 885 void Emitter<CodeEmitter>::emitMiscLoadStoreInstruction(const MachineInstr &MI,
 886                                                         unsigned ImplicitRn) {
 887   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
 888   unsigned Form = TID.TSFlags & ARMII::FormMask;
 889   bool IsPrePost = (TID.TSFlags & ARMII::IndexModeMask) != 0;
 890
 891   // Part of binary is determined by TableGn.
 892   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
 893
 894   // Set the conditional execution predicate
 895   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
 896
 897   unsigned OpIdx = 0;
 898
 899   // Operand 0 of a pre- and post-indexed store is the address base
 900   // writeback. Skip it.
 901   bool Skipped = false;
 902   if (IsPrePost && Form == ARMII::StMiscFrm) {
 903     ++OpIdx;
 904     Skipped = true;
 905   }
 906
 907   // Set first operand
 908   Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRdShift;
 909
 910   // Skip LDRD and STRD's second operand.
 911   if (TID.Opcode == ARM::LDRD || TID.Opcode == ARM::STRD)
 912     ++OpIdx;
 913
 914   // Set second operand
 915   if (ImplicitRn)
 916     // Special handling for implicit use (e.g. PC).
 917     Binary |= (ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(ImplicitRn)
 918                << ARMII::RegRnShift);
 919   else
 920     Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRnShift;
 921
 922   // If this is a two-address operand, skip it. e.g. LDRH_POST.
 923   if (!Skipped && TID.getOperandConstraint(OpIdx, TOI::TIED_TO) != -1)
 924     ++OpIdx;
 925
 926   const MachineOperand &MO2 = MI.getOperand(OpIdx);
 927   unsigned AM3Opc = (ImplicitRn == ARM::PC)
 928     ? 0 : MI.getOperand(OpIdx+1).getImm();
 929
 930   // Set bit U(23) according to sign of immed value (positive or negative)
 931   Binary |= ((ARM_AM::getAM3Op(AM3Opc) == ARM_AM::add ? 1 : 0) <<
 932              ARMII::U_BitShift);
 933
 934   // If this instr is in register offset/index encoding, set bit[3:0]
 935   // to the corresponding Rm register.
 936   if (MO2.getReg()) {
 937     Binary |= ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(MO2.getReg());
 938     emitWordLE(Binary);
 939     return;
 940   }
 941
 942   // This instr is in immediate offset/index encoding, set bit 22 to 1.
 943   Binary |= 1 << ARMII::AM3_I_BitShift;
 944   if (unsigned ImmOffs = ARM_AM::getAM3Offset(AM3Opc)) {
 945     // Set operands
 946     Binary |= (ImmOffs >> 4) << ARMII::ImmHiShift;  // immedH
 947     Binary |= (ImmOffs & 0xF);                      // immedL
 948   }
 949
 950   emitWordLE(Binary);
 951 }
 952
 953 static unsigned getAddrModeUPBits(unsigned Mode) {
 954   unsigned Binary = 0;
 955
 956   // Set addressing mode by modifying bits U(23) and P(24)
 957   // IA - Increment after  - bit U = 1 and bit P = 0
 958   // IB - Increment before - bit U = 1 and bit P = 1
 959   // DA - Decrement after  - bit U = 0 and bit P = 0
 960   // DB - Decrement before - bit U = 0 and bit P = 1
 961   switch (Mode) {
 962   default: llvm_unreachable("Unknown addressing sub-mode!");
 963   case ARM_AM::da:                                     break;
 964   case ARM_AM::db: Binary |= 0x1 << ARMII::P_BitShift; break;
 965   case ARM_AM::ia: Binary |= 0x1 << ARMII::U_BitShift; break;
 966   case ARM_AM::ib: Binary |= 0x3 << ARMII::U_BitShift; break;
 967   }
 968
 969   return Binary;
 970 }
 971
 972 template<class CodeEmitter>
 973 void Emitter<CodeEmitter>::emitLoadStoreMultipleInstruction(
 974                                                        const MachineInstr &MI) {
 975   // Part of binary is determined by TableGn.
 976   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
 977
 978   // Set the conditional execution predicate
 979   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
 980
 981   // Set base address operand
 982   Binary |= getMachineOpValue(MI, 0) << ARMII::RegRnShift;
 983
 984   // Set addressing mode by modifying bits U(23) and P(24)
 985   const MachineOperand &MO = MI.getOperand(1);
 986   Binary |= getAddrModeUPBits(ARM_AM::getAM4SubMode(MO.getImm()));
 987
 988   // Set bit W(21)
 989   if (ARM_AM::getAM4WBFlag(MO.getImm()))
 990     Binary |= 0x1 << ARMII::W_BitShift;
 991
 992   // Set registers
 993   for (unsigned i = 5, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 994     const MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
 995     if (!MO.isReg() || MO.isImplicit())
 996       break;
 997     unsigned RegNum = ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(MO.getReg());
 998     assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()) &&
 999            RegNum < 16);
1000     Binary |= 0x1 << RegNum;
1001   }
1002
1003   emitWordLE(Binary);
1004 }
1005
1006 template<class CodeEmitter>
1007 void Emitter<CodeEmitter>::emitMulFrmInstruction(const MachineInstr &MI) {
1008   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
1009
1010   // Part of binary is determined by TableGn.
1011   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1012
1013   // Set the conditional execution predicate
1014   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1015
1016   // Encode S bit if MI modifies CPSR.
1017   Binary |= getAddrModeSBit(MI, TID);
1018
1019   // 32x32->64bit operations have two destination registers. The number
1020   // of register definitions will tell us if that's what we're dealing with.
1021   unsigned OpIdx = 0;
1022   if (TID.getNumDefs() == 2)
1023     Binary |= getMachineOpValue (MI, OpIdx++) << ARMII::RegRdLoShift;
1024
1025   // Encode Rd
1026   Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRdHiShift;
1027
1028   // Encode Rm
1029   Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++);
1030
1031   // Encode Rs
1032   Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRsShift;
1033
1034   // Many multiple instructions (e.g. MLA) have three src operands. Encode
1035   // it as Rn (for multiply, that's in the same offset as RdLo.
1036   if (TID.getNumOperands() > OpIdx &&
1037       !TID.OpInfo[OpIdx].isPredicate() &&
1038       !TID.OpInfo[OpIdx].isOptionalDef())
1039     Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx) << ARMII::RegRdLoShift;
1040
1041   emitWordLE(Binary);
1042 }
1043
1044 template<class CodeEmitter>
1045 void Emitter<CodeEmitter>::emitExtendInstruction(const MachineInstr &MI) {
1046   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
1047
1048   // Part of binary is determined by TableGn.
1049   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1050
1051   // Set the conditional execution predicate
1052   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1053
1054   unsigned OpIdx = 0;
1055
1056   // Encode Rd
1057   Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRdShift;
1058
1059   const MachineOperand &MO1 = MI.getOperand(OpIdx++);
1060   const MachineOperand &MO2 = MI.getOperand(OpIdx);
1061   if (MO2.isReg()) {
1062     // Two register operand form.
1063     // Encode Rn.
1064     Binary |= getMachineOpValue(MI, MO1) << ARMII::RegRnShift;
1065
1066     // Encode Rm.
1067     Binary |= getMachineOpValue(MI, MO2);
1068     ++OpIdx;
1069   } else {
1070     Binary |= getMachineOpValue(MI, MO1);
1071   }
1072
1073   // Encode rot imm (0, 8, 16, or 24) if it has a rotate immediate operand.
1074   if (MI.getOperand(OpIdx).isImm() &&
1075       !TID.OpInfo[OpIdx].isPredicate() &&
1076       !TID.OpInfo[OpIdx].isOptionalDef())
1077     Binary |= (getMachineOpValue(MI, OpIdx) / 8) << ARMII::ExtRotImmShift;
1078
1079   emitWordLE(Binary);
1080 }
1081
1082 template<class CodeEmitter>
1083 void Emitter<CodeEmitter>::emitMiscArithInstruction(const MachineInstr &MI) {
1084   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
1085
1086   // Part of binary is determined by TableGn.
1087   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1088
1089   // Set the conditional execution predicate
1090   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1091
1092   unsigned OpIdx = 0;
1093
1094   // Encode Rd
1095   Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++) << ARMII::RegRdShift;
1096
1097   const MachineOperand &MO = MI.getOperand(OpIdx++);
1098   if (OpIdx == TID.getNumOperands() ||
1099       TID.OpInfo[OpIdx].isPredicate() ||
1100       TID.OpInfo[OpIdx].isOptionalDef()) {
1101     // Encode Rm and it's done.
1102     Binary |= getMachineOpValue(MI, MO);
1103     emitWordLE(Binary);
1104     return;
1105   }
1106
1107   // Encode Rn.
1108   Binary |= getMachineOpValue(MI, MO) << ARMII::RegRnShift;
1109
1110   // Encode Rm.
1111   Binary |= getMachineOpValue(MI, OpIdx++);
1112
1113   // Encode shift_imm.
1114   unsigned ShiftAmt = MI.getOperand(OpIdx).getImm();
1115   assert(ShiftAmt < 32 && "shift_imm range is 0 to 31!");
1116   Binary |= ShiftAmt << ARMII::ShiftShift;
1117
1118   emitWordLE(Binary);
1119 }
1120
1121 template<class CodeEmitter>
1122 void Emitter<CodeEmitter>::emitBranchInstruction(const MachineInstr &MI) {
1123   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
1124
1125   if (TID.Opcode == ARM::TPsoft) {
1126     llvm_unreachable("ARM::TPsoft FIXME"); // FIXME
1127   }
1128
1129   // Part of binary is determined by TableGn.
1130   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1131
1132   // Set the conditional execution predicate
1133   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1134
1135   // Set signed_immed_24 field
1136   Binary |= getMachineOpValue(MI, 0);
1137
1138   emitWordLE(Binary);
1139 }
1140
1141 template<class CodeEmitter>
1142 void Emitter<CodeEmitter>::emitInlineJumpTable(unsigned JTIndex) {
1143   // Remember the base address of the inline jump table.
1144   uintptr_t JTBase = MCE.getCurrentPCValue();
1145   JTI->addJumpTableBaseAddr(JTIndex, JTBase);
1146   DEBUG(errs() << "  ** Jump Table #" << JTIndex << " @ " << (void*)JTBase
1147                << '\n');
1148
1149   // Now emit the jump table entries.
1150   const std::vector<MachineBasicBlock*> &MBBs = (*MJTEs)[JTIndex].MBBs;
1151   for (unsigned i = 0, e = MBBs.size(); i != e; ++i) {
1152     if (IsPIC)
1153       // DestBB address - JT base.
1154       emitMachineBasicBlock(MBBs[i], ARM::reloc_arm_pic_jt, JTBase);
1155     else
1156       // Absolute DestBB address.
1157       emitMachineBasicBlock(MBBs[i], ARM::reloc_arm_absolute);
1158     emitWordLE(0);
1159   }
1160 }
1161
1162 template<class CodeEmitter>
1163 void Emitter<CodeEmitter>::emitMiscBranchInstruction(const MachineInstr &MI) {
1164   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
1165
1166   // Handle jump tables.
1167   if (TID.Opcode == ARM::BR_JTr || TID.Opcode == ARM::BR_JTadd) {
1168     // First emit a ldr pc, [] instruction.
1169     emitDataProcessingInstruction(MI, ARM::PC);
1170
1171     // Then emit the inline jump table.
1172     unsigned JTIndex =
1173       (TID.Opcode == ARM::BR_JTr)
1174       ? MI.getOperand(1).getIndex() : MI.getOperand(2).getIndex();
1175     emitInlineJumpTable(JTIndex);
1176     return;
1177   } else if (TID.Opcode == ARM::BR_JTm) {
1178     // First emit a ldr pc, [] instruction.
1179     emitLoadStoreInstruction(MI, ARM::PC);
1180
1181     // Then emit the inline jump table.
1182     emitInlineJumpTable(MI.getOperand(3).getIndex());
1183     return;
1184   }
1185
1186   // Part of binary is determined by TableGn.
1187   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1188
1189   // Set the conditional execution predicate
1190   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1191
1192   if (TID.Opcode == ARM::BX_RET)
1193     // The return register is LR.
1194     Binary |= ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(ARM::LR);
1195   else
1196     // otherwise, set the return register
1197     Binary |= getMachineOpValue(MI, 0);
1198
1199   emitWordLE(Binary);
1200 }
1201
1202 static unsigned encodeVFPRd(const MachineInstr &MI, unsigned OpIdx) {
1203   unsigned RegD = MI.getOperand(OpIdx).getReg();
1204   unsigned Binary = 0;
1205   bool isSPVFP = false;
1206   RegD = ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(RegD, &isSPVFP);
1207   if (!isSPVFP)
1208     Binary |=   RegD               << ARMII::RegRdShift;
1209   else {
1210     Binary |= ((RegD & 0x1E) >> 1) << ARMII::RegRdShift;
1211     Binary |=  (RegD & 0x01)       << ARMII::D_BitShift;
1212   }
1213   return Binary;
1214 }
1215
1216 static unsigned encodeVFPRn(const MachineInstr &MI, unsigned OpIdx) {
1217   unsigned RegN = MI.getOperand(OpIdx).getReg();
1218   unsigned Binary = 0;
1219   bool isSPVFP = false;
1220   RegN = ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(RegN, &isSPVFP);
1221   if (!isSPVFP)
1222     Binary |=   RegN               << ARMII::RegRnShift;
1223   else {
1224     Binary |= ((RegN & 0x1E) >> 1) << ARMII::RegRnShift;
1225     Binary |=  (RegN & 0x01)       << ARMII::N_BitShift;
1226   }
1227   return Binary;
1228 }
1229
1230 static unsigned encodeVFPRm(const MachineInstr &MI, unsigned OpIdx) {
1231   unsigned RegM = MI.getOperand(OpIdx).getReg();
1232   unsigned Binary = 0;
1233   bool isSPVFP = false;
1234   RegM = ARMRegisterInfo::getRegisterNumbering(RegM, &isSPVFP);
1235   if (!isSPVFP)
1236     Binary |=   RegM;
1237   else {
1238     Binary |= ((RegM & 0x1E) >> 1);
1239     Binary |=  (RegM & 0x01)       << ARMII::M_BitShift;
1240   }
1241   return Binary;
1242 }
1243
1244 template<class CodeEmitter>
1245 void Emitter<CodeEmitter>::emitVFPArithInstruction(const MachineInstr &MI) {
1246   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
1247
1248   // Part of binary is determined by TableGn.
1249   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1250
1251   // Set the conditional execution predicate
1252   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1253
1254   unsigned OpIdx = 0;
1255   assert((Binary & ARMII::D_BitShift) == 0 &&
1256          (Binary & ARMII::N_BitShift) == 0 &&
1257          (Binary & ARMII::M_BitShift) == 0 && "VFP encoding bug!");
1258
1259   // Encode Dd / Sd.
1260   Binary |= encodeVFPRd(MI, OpIdx++);
1261
1262   // If this is a two-address operand, skip it, e.g. FMACD.
1263   if (TID.getOperandConstraint(OpIdx, TOI::TIED_TO) != -1)
1264     ++OpIdx;
1265
1266   // Encode Dn / Sn.
1267   if ((TID.TSFlags & ARMII::FormMask) == ARMII::VFPBinaryFrm)
1268     Binary |= encodeVFPRn(MI, OpIdx++);
1269
1270   if (OpIdx == TID.getNumOperands() ||
1271       TID.OpInfo[OpIdx].isPredicate() ||
1272       TID.OpInfo[OpIdx].isOptionalDef()) {
1273     // FCMPEZD etc. has only one operand.
1274     emitWordLE(Binary);
1275     return;
1276   }
1277
1278   // Encode Dm / Sm.
1279   Binary |= encodeVFPRm(MI, OpIdx);
1280
1281   emitWordLE(Binary);
1282 }
1283
1284 template<class CodeEmitter>
1285 void Emitter<CodeEmitter>::emitVFPConversionInstruction(
1286       const MachineInstr &MI) {
1287   const TargetInstrDesc &TID = MI.getDesc();
1288   unsigned Form = TID.TSFlags & ARMII::FormMask;
1289
1290   // Part of binary is determined by TableGn.
1291   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1292
1293   // Set the conditional execution predicate
1294   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1295
1296   switch (Form) {
1297   default: break;
1298   case ARMII::VFPConv1Frm:
1299   case ARMII::VFPConv2Frm:
1300   case ARMII::VFPConv3Frm:
1301     // Encode Dd / Sd.
1302     Binary |= encodeVFPRd(MI, 0);
1303     break;
1304   case ARMII::VFPConv4Frm:
1305     // Encode Dn / Sn.
1306     Binary |= encodeVFPRn(MI, 0);
1307     break;
1308   case ARMII::VFPConv5Frm:
1309     // Encode Dm / Sm.
1310     Binary |= encodeVFPRm(MI, 0);
1311     break;
1312   }
1313
1314   switch (Form) {
1315   default: break;
1316   case ARMII::VFPConv1Frm:
1317     // Encode Dm / Sm.
1318     Binary |= encodeVFPRm(MI, 1);
1319     break;
1320   case ARMII::VFPConv2Frm:
1321   case ARMII::VFPConv3Frm:
1322     // Encode Dn / Sn.
1323     Binary |= encodeVFPRn(MI, 1);
1324     break;
1325   case ARMII::VFPConv4Frm:
1326   case ARMII::VFPConv5Frm:
1327     // Encode Dd / Sd.
1328     Binary |= encodeVFPRd(MI, 1);
1329     break;
1330   }
1331
1332   if (Form == ARMII::VFPConv5Frm)
1333     // Encode Dn / Sn.
1334     Binary |= encodeVFPRn(MI, 2);
1335   else if (Form == ARMII::VFPConv3Frm)
1336     // Encode Dm / Sm.
1337     Binary |= encodeVFPRm(MI, 2);
1338
1339   emitWordLE(Binary);
1340 }
1341
1342 template<class CodeEmitter>
1343 void Emitter<CodeEmitter>::emitVFPLoadStoreInstruction(const MachineInstr &MI) {
1344   // Part of binary is determined by TableGn.
1345   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1346
1347   // Set the conditional execution predicate
1348   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1349
1350   unsigned OpIdx = 0;
1351
1352   // Encode Dd / Sd.
1353   Binary |= encodeVFPRd(MI, OpIdx++);
1354
1355   // Encode address base.
1356   const MachineOperand &Base = MI.getOperand(OpIdx++);
1357   Binary |= getMachineOpValue(MI, Base) << ARMII::RegRnShift;
1358
1359   // If there is a non-zero immediate offset, encode it.
1360   if (Base.isReg()) {
1361     const MachineOperand &Offset = MI.getOperand(OpIdx);
1362     if (unsigned ImmOffs = ARM_AM::getAM5Offset(Offset.getImm())) {
1363       if (ARM_AM::getAM5Op(Offset.getImm()) == ARM_AM::add)
1364         Binary |= 1 << ARMII::U_BitShift;
1365       Binary |= ImmOffs;
1366       emitWordLE(Binary);
1367       return;
1368     }
1369   }
1370
1371   // If immediate offset is omitted, default to +0.
1372   Binary |= 1 << ARMII::U_BitShift;
1373
1374   emitWordLE(Binary);
1375 }
1376
1377 template<class CodeEmitter>
1378 void Emitter<CodeEmitter>::emitVFPLoadStoreMultipleInstruction(
1379                                                        const MachineInstr &MI) {
1380   // Part of binary is determined by TableGn.
1381   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1382
1383   // Set the conditional execution predicate
1384   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1385
1386   // Set base address operand
1387   Binary |= getMachineOpValue(MI, 0) << ARMII::RegRnShift;
1388
1389   // Set addressing mode by modifying bits U(23) and P(24)
1390   const MachineOperand &MO = MI.getOperand(1);
1391   Binary |= getAddrModeUPBits(ARM_AM::getAM5SubMode(MO.getImm()));
1392
1393   // Set bit W(21)
1394   if (ARM_AM::getAM5WBFlag(MO.getImm()))
1395     Binary |= 0x1 << ARMII::W_BitShift;
1396
1397   // First register is encoded in Dd.
1398   Binary |= encodeVFPRd(MI, 5);
1399
1400   // Number of registers are encoded in offset field.
1401   unsigned NumRegs = 1;
1402   for (unsigned i = 6, e = MI.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1403     const MachineOperand &MO = MI.getOperand(i);
1404     if (!MO.isReg() || MO.isImplicit())
1405       break;
1406     ++NumRegs;
1407   }
1408   Binary |= NumRegs * 2;
1409
1410   emitWordLE(Binary);
1411 }
1412
1413 template<class CodeEmitter>
1414 void Emitter<CodeEmitter>::emitMiscInstruction(const MachineInstr &MI) {
1415   // Part of binary is determined by TableGn.
1416   unsigned Binary = getBinaryCodeForInstr(MI);
1417
1418   // Set the conditional execution predicate
1419   Binary |= II->getPredicate(&MI) << ARMII::CondShift;
1420
1421   emitWordLE(Binary);
1422 }
1423
1424 #include "ARMGenCodeEmitter.inc"