[Hexagon] Adding basic relaxation functionality.
[oota-llvm.git] / lib / Target / Hexagon / MCTargetDesc / HexagonAsmBackend.cpp
1 //===-- HexagonAsmBackend.cpp - Hexagon Assembler Backend -----------------===//
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3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
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5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
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8 //===----------------------------------------------------------------------===//
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10 #include "Hexagon.h"
11 #include "HexagonFixupKinds.h"
12 #include "HexagonMCTargetDesc.h"
13 #include "MCTargetDesc/HexagonBaseInfo.h"
14 #include "MCTargetDesc/HexagonMCInstrInfo.h"
15 #include "llvm/MC/MCAsmBackend.h"
16 #include "llvm/MC/MCAssembler.h"
17 #include "llvm/MC/MCELFObjectWriter.h"
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19 using namespace llvm;
20 using namespace Hexagon;
21
22 namespace {
23
24 class HexagonAsmBackend : public MCAsmBackend {
25   mutable uint64_t relaxedCnt;
26   std::unique_ptr <MCInstrInfo> MCII;
27   std::unique_ptr <MCInst *> RelaxTarget;
28 public:
29   HexagonAsmBackend(Target const & /*T*/) :
30     MCII (createHexagonMCInstrInfo()), RelaxTarget(new MCInst *){}
31
32   unsigned getNumFixupKinds() const override { return 0; }
33
34   void applyFixup(MCFixup const & /*Fixup*/, char * /*Data*/,
35                   unsigned /*DataSize*/, uint64_t /*Value*/,
36                   bool /*IsPCRel*/) const override {
37     return;
38   }
39
40   bool isInstRelaxable(MCInst const &HMI) const {
41     const MCInstrDesc &MCID = HexagonMCInstrInfo::getDesc(*MCII, HMI);
42     assert(&MCID && "invalid instruction");
43
44     bool Relaxable = false;
45     // Branches and loop-setup insns are handled as necessary by relaxation.
46     if (llvm::HexagonMCInstrInfo::getType(*MCII, HMI) == HexagonII::TypeJ ||
47         (llvm::HexagonMCInstrInfo::getType(*MCII, HMI) == HexagonII::TypeNV &&
48          MCID.isBranch()) ||
49         (llvm::HexagonMCInstrInfo::getType(*MCII, HMI) == HexagonII::TypeCR &&
50          HMI.getOpcode() != Hexagon::C4_addipc))
51       if (HexagonMCInstrInfo::isExtendable(*MCII, HMI))
52         Relaxable = true;
53
54     return Relaxable;
55   }
56
57   /// MayNeedRelaxation - Check whether the given instruction may need
58   /// relaxation.
59   ///
60   /// \param Inst - The instruction to test.
61   bool mayNeedRelaxation(MCInst const &Inst) const {
62     assert(HexagonMCInstrInfo::isBundle(Inst));
63     bool PreviousIsExtender = false;
64     for (auto const &I : HexagonMCInstrInfo::bundleInstructions(Inst)) {
65       auto const &Inst = *I.getInst();
66       if (!PreviousIsExtender) {
67         if (isInstRelaxable(Inst))
68           return true;
69       }
70       PreviousIsExtender = HexagonMCInstrInfo::isImmext(Inst);
71     }
72     return false;
73   }
74
75   /// fixupNeedsRelaxation - Target specific predicate for whether a given
76   /// fixup requires the associated instruction to be relaxed.
77   bool fixupNeedsRelaxationAdvanced(const MCFixup &Fixup, bool Resolved,
78                                     uint64_t Value,
79                                     const MCRelaxableFragment *DF,
80                                     const MCAsmLayout &Layout) const {
81     MCInst const &MCB = DF->getInst();
82     assert(HexagonMCInstrInfo::isBundle(MCB));
83
84     *RelaxTarget = nullptr;
85     MCInst &MCI = const_cast<MCInst &>(HexagonMCInstrInfo::instruction(
86         MCB, Fixup.getOffset() / HEXAGON_INSTR_SIZE));
87     // If we cannot resolve the fixup value, it requires relaxation.
88     if (!Resolved) {
89       switch ((unsigned)Fixup.getKind()) {
90       case fixup_Hexagon_B22_PCREL:
91       // GetFixupCount assumes B22 won't relax
92       // Fallthrough
93       default:
94         return false;
95         break;
96       case fixup_Hexagon_B13_PCREL:
97       case fixup_Hexagon_B15_PCREL:
98       case fixup_Hexagon_B9_PCREL:
99       case fixup_Hexagon_B7_PCREL: {
100         if (HexagonMCInstrInfo::bundleSize(MCB) < HEXAGON_PACKET_SIZE) {
101           ++relaxedCnt;
102           *RelaxTarget = &MCI;
103           return true;
104         } else {
105           return false;
106         }
107         break;
108       }
109       }
110     }
111     bool Relaxable = isInstRelaxable(MCI);
112     if (Relaxable == false)
113       return false;
114
115     MCFixupKind Kind = Fixup.getKind();
116     int64_t sValue = Value;
117     int64_t maxValue;
118
119     switch ((unsigned)Kind) {
120     case fixup_Hexagon_B7_PCREL:
121       maxValue = 1 << 8;
122       break;
123     case fixup_Hexagon_B9_PCREL:
124       maxValue = 1 << 10;
125       break;
126     case fixup_Hexagon_B15_PCREL:
127       maxValue = 1 << 16;
128       break;
129     case fixup_Hexagon_B22_PCREL:
130       maxValue = 1 << 23;
131       break;
132     default:
133       maxValue = INT64_MAX;
134       break;
135     }
136
137     bool isFarAway = -maxValue > sValue || sValue > maxValue - 1;
138
139     if (isFarAway) {
140       if (HexagonMCInstrInfo::bundleSize(MCB) < HEXAGON_PACKET_SIZE) {
141         ++relaxedCnt;
142         *RelaxTarget = &MCI;
143         return true;
144       }
145     }
146
147     return false;
148   }
149
150   /// Simple predicate for targets where !Resolved implies requiring relaxation
151   bool fixupNeedsRelaxation(const MCFixup &Fixup, uint64_t Value,
152                             const MCRelaxableFragment *DF,
153                             const MCAsmLayout &Layout) const override {
154     llvm_unreachable("Handled by fixupNeedsRelaxationAdvanced");
155   }
156
157   void relaxInstruction(MCInst const & /*Inst*/,
158                         MCInst & /*Res*/) const override {
159     llvm_unreachable("relaxInstruction() unimplemented");
160   }
161
162   bool writeNopData(uint64_t /*Count*/,
163                     MCObjectWriter * /*OW*/) const override {
164     return true;
165   }
166 };
167 } // end anonymous namespace
168
169 namespace {
170 class ELFHexagonAsmBackend : public HexagonAsmBackend {
171   uint8_t OSABI;
172
173 public:
174   ELFHexagonAsmBackend(Target const &T, uint8_t OSABI)
175       : HexagonAsmBackend(T), OSABI(OSABI) {}
176
177   MCObjectWriter *createObjectWriter(raw_pwrite_stream &OS) const override {
178     StringRef CPU("HexagonV4");
179     return createHexagonELFObjectWriter(OS, OSABI, CPU);
180   }
181 };
182 } // end anonymous namespace
183
184 namespace llvm {
185 MCAsmBackend *createHexagonAsmBackend(Target const &T,
186                                       MCRegisterInfo const & /*MRI*/,
187                                       StringRef TT, StringRef /*CPU*/) {
188   uint8_t OSABI = MCELFObjectTargetWriter::getOSABI(Triple(TT).getOS());
189   return new ELFHexagonAsmBackend(T, OSABI);
190 }
191 }