lib/Target/Alpha/AlphaRegisterInfo.cpp

   1 //===- AlphaRegisterInfo.cpp - Alpha 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 Alpha implementation of the TargetRegisterInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "reginfo"
  15 #include "Alpha.h"
  16 #include "AlphaRegisterInfo.h"
  17 #include "llvm/Constants.h"
  18 #include "llvm/Type.h"
  19 #include "llvm/Function.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineLocation.h"
  25 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  27 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  29 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  30 #include "llvm/Support/Debug.h"
  31 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  32 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  33 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  34 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  35 #include <cstdlib>
  36 using namespace llvm;
  37
  38 //These describe LDAx
  39 static const int IMM_LOW  = -32768;
  40 static const int IMM_HIGH = 32767;
  41 static const int IMM_MULT = 65536;
  42
  43 static long getUpper16(long l)
  44 {
  45   long y = l / IMM_MULT;
  46   if (l % IMM_MULT > IMM_HIGH)
  47     ++y;
  48   return y;
  49 }
  50
  51 static long getLower16(long l)
  52 {
  53   long h = getUpper16(l);
  54   return l - h * IMM_MULT;
  55 }
  56
  57 AlphaRegisterInfo::AlphaRegisterInfo(const TargetInstrInfo &tii)
  58   : AlphaGenRegisterInfo(Alpha::ADJUSTSTACKDOWN, Alpha::ADJUSTSTACKUP),
  59     TII(tii), curgpdist(0)
  60 {
  61 }
  62
  63 const unsigned* AlphaRegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF)
  64                                                                          const {
  65   static const unsigned CalleeSavedRegs[] = {
  66     Alpha::R9, Alpha::R10,
  67     Alpha::R11, Alpha::R12,
  68     Alpha::R13, Alpha::R14,
  69     Alpha::F2, Alpha::F3,
  70     Alpha::F4, Alpha::F5,
  71     Alpha::F6, Alpha::F7,
  72     Alpha::F8, Alpha::F9,  0
  73   };
  74   return CalleeSavedRegs;
  75 }
  76
  77 BitVector AlphaRegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
  78   BitVector Reserved(getNumRegs());
  79   Reserved.set(Alpha::R15);
  80   Reserved.set(Alpha::R30);
  81   Reserved.set(Alpha::R31);
  82   return Reserved;
  83 }
  84
  85 //===----------------------------------------------------------------------===//
  86 // Stack Frame Processing methods
  87 //===----------------------------------------------------------------------===//
  88
  89 // hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
  90 // pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas or
  91 // if frame pointer elimination is disabled.
  92 //
  93 bool AlphaRegisterInfo::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
  94   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
  95   return MFI->hasVarSizedObjects();
  96 }
  97
  98 void AlphaRegisterInfo::
  99 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 100                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 101   if (hasFP(MF)) {
 102     // If we have a frame pointer, turn the adjcallstackup instruction into a
 103     // 'sub ESP, <amt>' and the adjcallstackdown instruction into 'add ESP,
 104     // <amt>'
 105     MachineInstr *Old = I;
 106     uint64_t Amount = Old->getOperand(0).getImm();
 107     if (Amount != 0) {
 108       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
 109       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
 110       // alignment boundary.
 111       unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 112       Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
 113
 114       MachineInstr *New;
 115       if (Old->getOpcode() == Alpha::ADJUSTSTACKDOWN) {
 116         New=BuildMI(MF, Old->getDebugLoc(), TII.get(Alpha::LDA), Alpha::R30)
 117           .addImm(-Amount).addReg(Alpha::R30);
 118       } else {
 119          assert(Old->getOpcode() == Alpha::ADJUSTSTACKUP);
 120          New=BuildMI(MF, Old->getDebugLoc(), TII.get(Alpha::LDA), Alpha::R30)
 121           .addImm(Amount).addReg(Alpha::R30);
 122       }
 123
 124       // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
 125       MBB.insert(I, New);
 126     }
 127   }
 128
 129   MBB.erase(I);
 130 }
 131
 132 //Alpha has a slightly funny stack:
 133 //Args
 134 //<- incoming SP
 135 //fixed locals (and spills, callee saved, etc)
 136 //<- FP
 137 //variable locals
 138 //<- SP
 139
 140 unsigned
 141 AlphaRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
 142                                        int SPAdj, FrameIndexValue *Value,
 143                                        RegScavenger *RS) const {
 144   assert(SPAdj == 0 && "Unexpected");
 145
 146   unsigned i = 0;
 147   MachineInstr &MI = *II;
 148   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
 149   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 150   bool FP = hasFP(MF);
 151
 152   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
 153     ++i;
 154     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
 155   }
 156
 157   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
 158
 159   // Add the base register of R30 (SP) or R15 (FP).
 160   MI.getOperand(i + 1).ChangeToRegister(FP ? Alpha::R15 : Alpha::R30, false);
 161
 162   // Now add the frame object offset to the offset from the virtual frame index.
 163   int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex);
 164
 165   DEBUG(errs() << "FI: " << FrameIndex << " Offset: " << Offset << "\n");
 166
 167   Offset += MF.getFrameInfo()->getStackSize();
 168
 169   DEBUG(errs() << "Corrected Offset " << Offset
 170        << " for stack size: " << MF.getFrameInfo()->getStackSize() << "\n");
 171
 172   if (Offset > IMM_HIGH || Offset < IMM_LOW) {
 173     DEBUG(errs() << "Unconditionally using R28 for evil purposes Offset: "
 174           << Offset << "\n");
 175     //so in this case, we need to use a temporary register, and move the
 176     //original inst off the SP/FP
 177     //fix up the old:
 178     MI.getOperand(i + 1).ChangeToRegister(Alpha::R28, false);
 179     MI.getOperand(i).ChangeToImmediate(getLower16(Offset));
 180     //insert the new
 181     MachineInstr* nMI=BuildMI(MF, MI.getDebugLoc(),
 182                               TII.get(Alpha::LDAH), Alpha::R28)
 183       .addImm(getUpper16(Offset)).addReg(FP ? Alpha::R15 : Alpha::R30);
 184     MBB.insert(II, nMI);
 185   } else {
 186     MI.getOperand(i).ChangeToImmediate(Offset);
 187   }
 188   return 0;
 189 }
 190
 191
 192 void AlphaRegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
 193   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();   // Prolog goes in entry BB
 194   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
 195   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 196   DebugLoc dl = (MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() : DebugLoc());
 197   bool FP = hasFP(MF);
 198
 199   //handle GOP offset
 200   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Alpha::LDAHg), Alpha::R29)
 201     .addGlobalAddress(MF.getFunction())
 202     .addReg(Alpha::R27).addImm(++curgpdist);
 203   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Alpha::LDAg), Alpha::R29)
 204     .addGlobalAddress(MF.getFunction())
 205     .addReg(Alpha::R29).addImm(curgpdist);
 206
 207   BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Alpha::ALTENT))
 208     .addGlobalAddress(MF.getFunction());
 209
 210   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo
 211   long NumBytes = MFI->getStackSize();
 212
 213   if (FP)
 214     NumBytes += 8; //reserve space for the old FP
 215
 216   // Do we need to allocate space on the stack?
 217   if (NumBytes == 0) return;
 218
 219   unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 220   NumBytes = (NumBytes+Align-1)/Align*Align;
 221
 222   // Update frame info to pretend that this is part of the stack...
 223   MFI->setStackSize(NumBytes);
 224
 225   // adjust stack pointer: r30 -= numbytes
 226   NumBytes = -NumBytes;
 227   if (NumBytes >= IMM_LOW) {
 228     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Alpha::LDA), Alpha::R30).addImm(NumBytes)
 229       .addReg(Alpha::R30);
 230   } else if (getUpper16(NumBytes) >= IMM_LOW) {
 231     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Alpha::LDAH), Alpha::R30)
 232       .addImm(getUpper16(NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
 233     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Alpha::LDA), Alpha::R30)
 234       .addImm(getLower16(NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
 235   } else {
 236     report_fatal_error("Too big a stack frame at " + Twine(NumBytes));
 237   }
 238
 239   //now if we need to, save the old FP and set the new
 240   if (FP)
 241   {
 242     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Alpha::STQ))
 243       .addReg(Alpha::R15).addImm(0).addReg(Alpha::R30);
 244     //this must be the last instr in the prolog
 245     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Alpha::BISr), Alpha::R15)
 246       .addReg(Alpha::R30).addReg(Alpha::R30);
 247   }
 248
 249 }
 250
 251 void AlphaRegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
 252                                      MachineBasicBlock &MBB) const {
 253   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 254   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
 255   assert((MBBI->getOpcode() == Alpha::RETDAG ||
 256           MBBI->getOpcode() == Alpha::RETDAGp)
 257          && "Can only insert epilog into returning blocks");
 258   DebugLoc dl = MBBI->getDebugLoc();
 259
 260   bool FP = hasFP(MF);
 261
 262   // Get the number of bytes allocated from the FrameInfo...
 263   long NumBytes = MFI->getStackSize();
 264
 265   //now if we need to, restore the old FP
 266   if (FP) {
 267     //copy the FP into the SP (discards allocas)
 268     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Alpha::BISr), Alpha::R30).addReg(Alpha::R15)
 269       .addReg(Alpha::R15);
 270     //restore the FP
 271     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Alpha::LDQ), Alpha::R15)
 272       .addImm(0).addReg(Alpha::R15);
 273   }
 274
 275   if (NumBytes != 0) {
 276     if (NumBytes <= IMM_HIGH) {
 277       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Alpha::LDA), Alpha::R30).addImm(NumBytes)
 278         .addReg(Alpha::R30);
 279     } else if (getUpper16(NumBytes) <= IMM_HIGH) {
 280       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Alpha::LDAH), Alpha::R30)
 281         .addImm(getUpper16(NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
 282       BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Alpha::LDA), Alpha::R30)
 283         .addImm(getLower16(NumBytes)).addReg(Alpha::R30);
 284     } else {
 285       report_fatal_error("Too big a stack frame at " + Twine(NumBytes));
 286     }
 287   }
 288 }
 289
 290 unsigned AlphaRegisterInfo::getRARegister() const {
 291   return Alpha::R26;
 292 }
 293
 294 unsigned AlphaRegisterInfo::getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const {
 295   return hasFP(MF) ? Alpha::R15 : Alpha::R30;
 296 }
 297
 298 unsigned AlphaRegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
 299   llvm_unreachable("What is the exception register");
 300   return 0;
 301 }
 302
 303 unsigned AlphaRegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
 304   llvm_unreachable("What is the exception handler register");
 305   return 0;
 306 }
 307
 308 int AlphaRegisterInfo::getDwarfRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const {
 309   llvm_unreachable("What is the dwarf register number");
 310   return -1;
 311 }
 312
 313 #include "AlphaGenRegisterInfo.inc"
 314
 315 std::string AlphaRegisterInfo::getPrettyName(unsigned reg)
 316 {
 317   std::string s(RegisterDescriptors[reg].Name);
 318   return s;
 319 }