lib/Target/MBlaze/MBlazeISelLowering.cpp

   1 //===-- MBlazeISelLowering.cpp - MBlaze DAG Lowering Implementation -------===//
   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 defines the interfaces that MBlaze uses to lower LLVM code into a
  11 // selection DAG.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #define DEBUG_TYPE "mblaze-lower"
  16 #include "MBlazeISelLowering.h"
  17 #include "MBlazeMachineFunction.h"
  18 #include "MBlazeTargetMachine.h"
  19 #include "MBlazeTargetObjectFile.h"
  20 #include "MBlazeSubtarget.h"
  21 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  22 #include "llvm/Function.h"
  23 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  24 #include "llvm/Intrinsics.h"
  25 #include "llvm/CallingConv.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGISel.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  33 #include "llvm/Support/Debug.h"
  34 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  35 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  36 using namespace llvm;
  37
  38 const char *MBlazeTargetLowering::getTargetNodeName(unsigned Opcode) const {
  39   switch (Opcode) {
  40     case MBlazeISD::JmpLink    : return "MBlazeISD::JmpLink";
  41     case MBlazeISD::GPRel      : return "MBlazeISD::GPRel";
  42     case MBlazeISD::Wrap       : return "MBlazeISD::Wrap";
  43     case MBlazeISD::ICmp       : return "MBlazeISD::ICmp";
  44     case MBlazeISD::Ret        : return "MBlazeISD::Ret";
  45     case MBlazeISD::Select_CC  : return "MBlazeISD::Select_CC";
  46     default                    : return NULL;
  47   }
  48 }
  49
  50 MBlazeTargetLowering::MBlazeTargetLowering(MBlazeTargetMachine &TM)
  51   : TargetLowering(TM, new MBlazeTargetObjectFile()) {
  52   Subtarget = &TM.getSubtarget<MBlazeSubtarget>();
  53
  54   // MBlaze does not have i1 type, so use i32 for
  55   // setcc operations results (slt, sgt, ...).
  56   setBooleanContents(ZeroOrOneBooleanContent);
  57
  58   // Set up the register classes
  59   addRegisterClass(MVT::i32, MBlaze::CPURegsRegisterClass);
  60   if (Subtarget->hasFPU()) {
  61     addRegisterClass(MVT::f32, MBlaze::FGR32RegisterClass);
  62     setOperationAction(ISD::ConstantFP, MVT::f32, Legal);
  63   }
  64
  65   // Floating point operations which are not supported
  66   setOperationAction(ISD::FREM,       MVT::f32, Expand);
  67   setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i8,  Expand);
  68   setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i16, Expand);
  69   setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i32, Expand);
  70   setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::i32, Expand);
  71   setOperationAction(ISD::FP_ROUND,   MVT::f32, Expand);
  72   setOperationAction(ISD::FP_ROUND,   MVT::f64, Expand);
  73   setOperationAction(ISD::FCOPYSIGN,  MVT::f32, Expand);
  74   setOperationAction(ISD::FCOPYSIGN,  MVT::f64, Expand);
  75   setOperationAction(ISD::FSIN,       MVT::f32, Expand);
  76   setOperationAction(ISD::FCOS,       MVT::f32, Expand);
  77   setOperationAction(ISD::FPOWI,      MVT::f32, Expand);
  78   setOperationAction(ISD::FPOW,       MVT::f32, Expand);
  79   setOperationAction(ISD::FLOG,       MVT::f32, Expand);
  80   setOperationAction(ISD::FLOG2,      MVT::f32, Expand);
  81   setOperationAction(ISD::FLOG10,     MVT::f32, Expand);
  82   setOperationAction(ISD::FEXP,       MVT::f32, Expand);
  83
  84   // Load extented operations for i1 types must be promoted
  85   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD,  MVT::i1,  Promote);
  86   setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, MVT::i1,  Promote);
  87   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i1,  Promote);
  88
  89   // MBlaze has no REM or DIVREM operations.
  90   setOperationAction(ISD::UREM,    MVT::i32, Expand);
  91   setOperationAction(ISD::SREM,    MVT::i32, Expand);
  92   setOperationAction(ISD::SDIVREM, MVT::i32, Expand);
  93   setOperationAction(ISD::UDIVREM, MVT::i32, Expand);
  94
  95   // If the processor doesn't support multiply then expand it
  96   if (!Subtarget->hasMul()) {
  97     setOperationAction(ISD::MUL, MVT::i32, Expand);
  98   }
  99
 100   // If the processor doesn't support 64-bit multiply then expand
 101   if (!Subtarget->hasMul() || !Subtarget->hasMul64()) {
 102     setOperationAction(ISD::MULHS, MVT::i32, Expand);
 103     setOperationAction(ISD::MULHS, MVT::i64, Expand);
 104     setOperationAction(ISD::MULHU, MVT::i32, Expand);
 105     setOperationAction(ISD::MULHU, MVT::i64, Expand);
 106   }
 107
 108   // If the processor doesn't support division then expand
 109   if (!Subtarget->hasDiv()) {
 110     setOperationAction(ISD::UDIV, MVT::i32, Expand);
 111     setOperationAction(ISD::SDIV, MVT::i32, Expand);
 112   }
 113
 114   // Expand unsupported conversions
 115   setOperationAction(ISD::BIT_CONVERT, MVT::f32, Expand);
 116   setOperationAction(ISD::BIT_CONVERT, MVT::i32, Expand);
 117
 118   // Expand SELECT_CC
 119   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::Other, Expand);
 120
 121   // MBlaze doesn't have MUL_LOHI
 122   setOperationAction(ISD::SMUL_LOHI, MVT::i32, Expand);
 123   setOperationAction(ISD::UMUL_LOHI, MVT::i32, Expand);
 124   setOperationAction(ISD::SMUL_LOHI, MVT::i64, Expand);
 125   setOperationAction(ISD::UMUL_LOHI, MVT::i64, Expand);
 126
 127   // Used by legalize types to correctly generate the setcc result.
 128   // Without this, every float setcc comes with a AND/OR with the result,
 129   // we don't want this, since the fpcmp result goes to a flag register,
 130   // which is used implicitly by brcond and select operations.
 131   AddPromotedToType(ISD::SETCC, MVT::i1, MVT::i32);
 132   AddPromotedToType(ISD::SELECT, MVT::i1, MVT::i32);
 133   AddPromotedToType(ISD::SELECT_CC, MVT::i1, MVT::i32);
 134
 135   // MBlaze Custom Operations
 136   setOperationAction(ISD::GlobalAddress,      MVT::i32,   Custom);
 137   setOperationAction(ISD::GlobalTLSAddress,   MVT::i32,   Custom);
 138   setOperationAction(ISD::JumpTable,          MVT::i32,   Custom);
 139   setOperationAction(ISD::ConstantPool,       MVT::i32,   Custom);
 140
 141   // Variable Argument support
 142   setOperationAction(ISD::VASTART,            MVT::Other, Custom);
 143   setOperationAction(ISD::VAEND,              MVT::Other, Expand);
 144   setOperationAction(ISD::VAARG,              MVT::Other, Expand);
 145   setOperationAction(ISD::VACOPY,             MVT::Other, Expand);
 146
 147
 148   // Operations not directly supported by MBlaze.
 149   setOperationAction(ISD::DYNAMIC_STACKALLOC, MVT::i32,   Expand);
 150   setOperationAction(ISD::BR_JT,              MVT::Other, Expand);
 151   setOperationAction(ISD::BR_CC,              MVT::Other, Expand);
 152   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG,  MVT::i1,    Expand);
 153   setOperationAction(ISD::ROTL,               MVT::i32,   Expand);
 154   setOperationAction(ISD::ROTR,               MVT::i32,   Expand);
 155   setOperationAction(ISD::SHL_PARTS,          MVT::i32,   Expand);
 156   setOperationAction(ISD::SRA_PARTS,          MVT::i32,   Expand);
 157   setOperationAction(ISD::SRL_PARTS,          MVT::i32,   Expand);
 158   setOperationAction(ISD::CTLZ,               MVT::i32,   Expand);
 159   setOperationAction(ISD::CTTZ,               MVT::i32,   Expand);
 160   setOperationAction(ISD::CTPOP,              MVT::i32,   Expand);
 161   setOperationAction(ISD::BSWAP,              MVT::i32,   Expand);
 162
 163   // We don't have line number support yet.
 164   setOperationAction(ISD::EH_LABEL,          MVT::Other, Expand);
 165
 166   // Use the default for now
 167   setOperationAction(ISD::STACKSAVE,         MVT::Other, Expand);
 168   setOperationAction(ISD::STACKRESTORE,      MVT::Other, Expand);
 169   setOperationAction(ISD::MEMBARRIER,        MVT::Other, Expand);
 170
 171   // MBlaze doesn't have extending float->double load/store
 172   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::f32, Expand);
 173   setTruncStoreAction(MVT::f64, MVT::f32, Expand);
 174
 175   setStackPointerRegisterToSaveRestore(MBlaze::R1);
 176   computeRegisterProperties();
 177 }
 178
 179 MVT::SimpleValueType MBlazeTargetLowering::getSetCCResultType(EVT VT) const {
 180   return MVT::i32;
 181 }
 182
 183 /// getFunctionAlignment - Return the Log2 alignment of this function.
 184 unsigned MBlazeTargetLowering::getFunctionAlignment(const Function *) const {
 185   return 2;
 186 }
 187
 188 SDValue MBlazeTargetLowering::LowerOperation(SDValue Op,
 189                                              SelectionDAG &DAG) const {
 190   switch (Op.getOpcode())
 191   {
 192     case ISD::ConstantPool:       return LowerConstantPool(Op, DAG);
 193     case ISD::GlobalAddress:      return LowerGlobalAddress(Op, DAG);
 194     case ISD::GlobalTLSAddress:   return LowerGlobalTLSAddress(Op, DAG);
 195     case ISD::JumpTable:          return LowerJumpTable(Op, DAG);
 196     case ISD::SELECT_CC:          return LowerSELECT_CC(Op, DAG);
 197     case ISD::VASTART:            return LowerVASTART(Op, DAG);
 198   }
 199   return SDValue();
 200 }
 201
 202 //===----------------------------------------------------------------------===//
 203 //  Lower helper functions
 204 //===----------------------------------------------------------------------===//
 205 MachineBasicBlock*
 206 MBlazeTargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr *MI,
 207                                                   MachineBasicBlock *BB) const {
 208   const TargetInstrInfo *TII = getTargetMachine().getInstrInfo();
 209   DebugLoc dl = MI->getDebugLoc();
 210
 211   switch (MI->getOpcode()) {
 212   default: assert(false && "Unexpected instr type to insert");
 213   case MBlaze::ShiftRL:
 214   case MBlaze::ShiftRA:
 215   case MBlaze::ShiftL: {
 216     // To "insert" a shift left instruction, we actually have to insert a
 217     // simple loop.  The incoming instruction knows the destination vreg to
 218     // set, the source vreg to operate over and the shift amount.
 219     const BasicBlock *LLVM_BB = BB->getBasicBlock();
 220     MachineFunction::iterator It = BB;
 221     ++It;
 222
 223     // start:
 224     //   andi     samt, samt, 31
 225     //   beqid    samt, finish
 226     //   add      dst, src, r0
 227     // loop:
 228     //   addik    samt, samt, -1
 229     //   sra      dst, dst
 230     //   bneid    samt, loop
 231     //   nop
 232     // finish:
 233     MachineFunction *F = BB->getParent();
 234     MachineRegisterInfo &R = F->getRegInfo();
 235     MachineBasicBlock *loop = F->CreateMachineBasicBlock(LLVM_BB);
 236     MachineBasicBlock *finish = F->CreateMachineBasicBlock(LLVM_BB);
 237     F->insert(It, loop);
 238     F->insert(It, finish);
 239
 240     // Update machine-CFG edges by transfering adding all successors and
 241     // remaining instructions from the current block to the new block which
 242     // will contain the Phi node for the select.
 243     finish->splice(finish->begin(), BB,
 244                    llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)),
 245                    BB->end());
 246     finish->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(BB);
 247
 248     // Add the true and fallthrough blocks as its successors.
 249     BB->addSuccessor(loop);
 250     BB->addSuccessor(finish);
 251
 252     // Next, add the finish block as a successor of the loop block
 253     loop->addSuccessor(finish);
 254     loop->addSuccessor(loop);
 255
 256     unsigned IAMT = R.createVirtualRegister(MBlaze::CPURegsRegisterClass);
 257     BuildMI(BB, dl, TII->get(MBlaze::ANDI), IAMT)
 258       .addReg(MI->getOperand(2).getReg())
 259       .addImm(31);
 260
 261     unsigned IVAL = R.createVirtualRegister(MBlaze::CPURegsRegisterClass);
 262     BuildMI(BB, dl, TII->get(MBlaze::ADDI), IVAL)
 263       .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 264       .addImm(0);
 265
 266     BuildMI(BB, dl, TII->get(MBlaze::BEQID))
 267       .addReg(IAMT)
 268       .addMBB(finish);
 269
 270     unsigned DST = R.createVirtualRegister(MBlaze::CPURegsRegisterClass);
 271     unsigned NDST = R.createVirtualRegister(MBlaze::CPURegsRegisterClass);
 272     BuildMI(loop, dl, TII->get(MBlaze::PHI), DST)
 273       .addReg(IVAL).addMBB(BB)
 274       .addReg(NDST).addMBB(loop);
 275
 276     unsigned SAMT = R.createVirtualRegister(MBlaze::CPURegsRegisterClass);
 277     unsigned NAMT = R.createVirtualRegister(MBlaze::CPURegsRegisterClass);
 278     BuildMI(loop, dl, TII->get(MBlaze::PHI), SAMT)
 279       .addReg(IAMT).addMBB(BB)
 280       .addReg(NAMT).addMBB(loop);
 281
 282     if (MI->getOpcode() == MBlaze::ShiftL)
 283       BuildMI(loop, dl, TII->get(MBlaze::ADD), NDST).addReg(DST).addReg(DST);
 284     else if (MI->getOpcode() == MBlaze::ShiftRA)
 285       BuildMI(loop, dl, TII->get(MBlaze::SRA), NDST).addReg(DST);
 286     else if (MI->getOpcode() == MBlaze::ShiftRL)
 287       BuildMI(loop, dl, TII->get(MBlaze::SRL), NDST).addReg(DST);
 288     else
 289         llvm_unreachable( "Cannot lower unknown shift instruction" );
 290
 291     BuildMI(loop, dl, TII->get(MBlaze::ADDI), NAMT)
 292       .addReg(SAMT)
 293       .addImm(-1);
 294
 295     BuildMI(loop, dl, TII->get(MBlaze::BNEID))
 296       .addReg(NAMT)
 297       .addMBB(loop);
 298
 299     BuildMI(*finish, finish->begin(), dl,
 300             TII->get(MBlaze::PHI), MI->getOperand(0).getReg())
 301       .addReg(IVAL).addMBB(BB)
 302       .addReg(NDST).addMBB(loop);
 303
 304     // The pseudo instruction is no longer needed so remove it
 305     MI->eraseFromParent();
 306     return finish;
 307     }
 308
 309   case MBlaze::Select_FCC:
 310   case MBlaze::Select_CC: {
 311     // To "insert" a SELECT_CC instruction, we actually have to insert the
 312     // diamond control-flow pattern.  The incoming instruction knows the
 313     // destination vreg to set, the condition code register to branch on, the
 314     // true/false values to select between, and a branch opcode to use.
 315     const BasicBlock *LLVM_BB = BB->getBasicBlock();
 316     MachineFunction::iterator It = BB;
 317     ++It;
 318
 319     //  thisMBB:
 320     //  ...
 321     //   TrueVal = ...
 322     //   setcc r1, r2, r3
 323     //   bNE   r1, r0, copy1MBB
 324     //   fallthrough --> copy0MBB
 325     MachineFunction *F = BB->getParent();
 326     MachineBasicBlock *flsBB = F->CreateMachineBasicBlock(LLVM_BB);
 327     MachineBasicBlock *dneBB = F->CreateMachineBasicBlock(LLVM_BB);
 328
 329     unsigned Opc;
 330     switch (MI->getOperand(4).getImm()) {
 331     default: llvm_unreachable( "Unknown branch condition" );
 332     case MBlazeCC::EQ: Opc = MBlaze::BNEID; break;
 333     case MBlazeCC::NE: Opc = MBlaze::BEQID; break;
 334     case MBlazeCC::GT: Opc = MBlaze::BLEID; break;
 335     case MBlazeCC::LT: Opc = MBlaze::BGEID; break;
 336     case MBlazeCC::GE: Opc = MBlaze::BLTID; break;
 337     case MBlazeCC::LE: Opc = MBlaze::BGTID; break;
 338     }
 339
 340     F->insert(It, flsBB);
 341     F->insert(It, dneBB);
 342
 343     // Transfer the remainder of BB and its successor edges to dneBB.
 344     dneBB->splice(dneBB->begin(), BB,
 345                   llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)),
 346                   BB->end());
 347     dneBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(BB);
 348
 349     BB->addSuccessor(flsBB);
 350     BB->addSuccessor(dneBB);
 351     flsBB->addSuccessor(dneBB);
 352
 353     BuildMI(BB, dl, TII->get(Opc))
 354       .addReg(MI->getOperand(3).getReg())
 355       .addMBB(dneBB);
 356
 357     //  sinkMBB:
 358     //   %Result = phi [ %FalseValue, copy0MBB ], [ %TrueValue, thisMBB ]
 359     //  ...
 360     //BuildMI(dneBB, dl, TII->get(MBlaze::PHI), MI->getOperand(0).getReg())
 361     //  .addReg(MI->getOperand(1).getReg()).addMBB(flsBB)
 362     //  .addReg(MI->getOperand(2).getReg()).addMBB(BB);
 363
 364     BuildMI(*dneBB, dneBB->begin(), dl,
 365             TII->get(MBlaze::PHI), MI->getOperand(0).getReg())
 366       .addReg(MI->getOperand(2).getReg()).addMBB(flsBB)
 367       .addReg(MI->getOperand(1).getReg()).addMBB(BB);
 368
 369     MI->eraseFromParent();   // The pseudo instruction is gone now.
 370     return dneBB;
 371   }
 372   }
 373 }
 374
 375 //===----------------------------------------------------------------------===//
 376 //  Misc Lower Operation implementation
 377 //===----------------------------------------------------------------------===//
 378 //
 379
 380 SDValue MBlazeTargetLowering::LowerSELECT_CC(SDValue Op,
 381                                              SelectionDAG &DAG) const {
 382   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
 383   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
 384   SDValue TrueVal = Op.getOperand(2);
 385   SDValue FalseVal = Op.getOperand(3);
 386   DebugLoc dl = Op.getDebugLoc();
 387   unsigned Opc;
 388
 389   SDValue CompareFlag;
 390   if (LHS.getValueType() == MVT::i32) {
 391     Opc = MBlazeISD::Select_CC;
 392     CompareFlag = DAG.getNode(MBlazeISD::ICmp, dl, MVT::i32, LHS, RHS)
 393                     .getValue(1);
 394   } else {
 395     llvm_unreachable( "Cannot lower select_cc with unknown type" );
 396   }
 397
 398   return DAG.getNode(Opc, dl, TrueVal.getValueType(), TrueVal, FalseVal,
 399                      CompareFlag);
 400 }
 401
 402 SDValue MBlazeTargetLowering::
 403 LowerGlobalAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
 404   // FIXME there isn't actually debug info here
 405   DebugLoc dl = Op.getDebugLoc();
 406   const GlobalValue *GV = cast<GlobalAddressSDNode>(Op)->getGlobal();
 407   SDValue GA = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, dl, MVT::i32);
 408
 409   return DAG.getNode(MBlazeISD::Wrap, dl, MVT::i32, GA);
 410 }
 411
 412 SDValue MBlazeTargetLowering::
 413 LowerGlobalTLSAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
 414   llvm_unreachable("TLS not implemented for MicroBlaze.");
 415   return SDValue(); // Not reached
 416 }
 417
 418 SDValue MBlazeTargetLowering::
 419 LowerJumpTable(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
 420   SDValue ResNode;
 421   SDValue HiPart;
 422   // FIXME there isn't actually debug info here
 423   DebugLoc dl = Op.getDebugLoc();
 424
 425   EVT PtrVT = Op.getValueType();
 426   JumpTableSDNode *JT  = cast<JumpTableSDNode>(Op);
 427
 428   SDValue JTI = DAG.getTargetJumpTable(JT->getIndex(), PtrVT, 0 );
 429   return DAG.getNode(MBlazeISD::Wrap, dl, MVT::i32, JTI);
 430   //return JTI;
 431 }
 432
 433 SDValue MBlazeTargetLowering::
 434 LowerConstantPool(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
 435   SDValue ResNode;
 436   ConstantPoolSDNode *N = cast<ConstantPoolSDNode>(Op);
 437   const Constant *C = N->getConstVal();
 438   DebugLoc dl = Op.getDebugLoc();
 439
 440   SDValue CP = DAG.getTargetConstantPool(C, MVT::i32, N->getAlignment(),
 441                                          N->getOffset(), 0 );
 442   return DAG.getNode(MBlazeISD::Wrap, dl, MVT::i32, CP);
 443 }
 444
 445 SDValue MBlazeTargetLowering::LowerVASTART(SDValue Op,
 446                                            SelectionDAG &DAG) const {
 447   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 448   MBlazeFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<MBlazeFunctionInfo>();
 449
 450   DebugLoc dl = Op.getDebugLoc();
 451   SDValue FI = DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getVarArgsFrameIndex(),
 452                                  getPointerTy());
 453
 454   // vastart just stores the address of the VarArgsFrameIndex slot into the
 455   // memory location argument.
 456   const Value *SV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(2))->getValue();
 457   return DAG.getStore(Op.getOperand(0), dl, FI, Op.getOperand(1),
 458                       MachinePointerInfo(SV),
 459                       false, false, 0);
 460 }
 461
 462 //===----------------------------------------------------------------------===//
 463 //                      Calling Convention Implementation
 464 //===----------------------------------------------------------------------===//
 465
 466 #include "MBlazeGenCallingConv.inc"
 467
 468 static bool CC_MBlaze2(unsigned ValNo, EVT ValVT,
 469                        EVT LocVT, CCValAssign::LocInfo LocInfo,
 470                        ISD::ArgFlagsTy ArgFlags, CCState &State) {
 471   static const unsigned RegsSize=6;
 472   static const unsigned IntRegs[] = {
 473     MBlaze::R5, MBlaze::R6, MBlaze::R7,
 474     MBlaze::R8, MBlaze::R9, MBlaze::R10
 475   };
 476
 477   static const unsigned FltRegs[] = {
 478     MBlaze::F5, MBlaze::F6, MBlaze::F7,
 479     MBlaze::F8, MBlaze::F9, MBlaze::F10
 480   };
 481
 482   unsigned Reg=0;
 483
 484   // Promote i8 and i16
 485   if (LocVT == MVT::i8 || LocVT == MVT::i16) {
 486     LocVT = MVT::i32;
 487     if (ArgFlags.isSExt())
 488       LocInfo = CCValAssign::SExt;
 489     else if (ArgFlags.isZExt())
 490       LocInfo = CCValAssign::ZExt;
 491     else
 492       LocInfo = CCValAssign::AExt;
 493   }
 494
 495   if (ValVT == MVT::i32) {
 496     Reg = State.AllocateReg(IntRegs, RegsSize);
 497     LocVT = MVT::i32;
 498   } else if (ValVT == MVT::f32) {
 499     Reg = State.AllocateReg(FltRegs, RegsSize);
 500     LocVT = MVT::f32;
 501   }
 502
 503   if (!Reg) {
 504     unsigned SizeInBytes = ValVT.getSizeInBits() >> 3;
 505     unsigned Offset = State.AllocateStack(SizeInBytes, SizeInBytes);
 506     State.addLoc(CCValAssign::getMem(ValNo, ValVT, Offset, LocVT, LocInfo));
 507   } else {
 508     unsigned SizeInBytes = ValVT.getSizeInBits() >> 3;
 509     State.AllocateStack(SizeInBytes, SizeInBytes);
 510     State.addLoc(CCValAssign::getReg(ValNo, ValVT, Reg, LocVT, LocInfo));
 511   }
 512
 513   return false; // CC must always match
 514 }
 515
 516 //===----------------------------------------------------------------------===//
 517 //                  Call Calling Convention Implementation
 518 //===----------------------------------------------------------------------===//
 519
 520 /// LowerCall - functions arguments are copied from virtual regs to
 521 /// (physical regs)/(stack frame), CALLSEQ_START and CALLSEQ_END are emitted.
 522 /// TODO: isVarArg, isTailCall.
 523 SDValue MBlazeTargetLowering::
 524 LowerCall(SDValue Chain, SDValue Callee, CallingConv::ID CallConv,
 525           bool isVarArg, bool &isTailCall,
 526           const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 527           const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
 528           const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 529           DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG,
 530           SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
 531   // MBlaze does not yet support tail call optimization
 532   isTailCall = false;
 533
 534   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 535   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 536
 537   // Analyze operands of the call, assigning locations to each operand.
 538   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
 539   CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, getTargetMachine(), ArgLocs,
 540                  *DAG.getContext());
 541   CCInfo.AnalyzeCallOperands(Outs, CC_MBlaze2);
 542
 543   // Get a count of how many bytes are to be pushed on the stack.
 544   unsigned NumBytes = CCInfo.getNextStackOffset();
 545   Chain = DAG.getCALLSEQ_START(Chain, DAG.getIntPtrConstant(NumBytes, true));
 546
 547   SmallVector<std::pair<unsigned, SDValue>, 8> RegsToPass;
 548   SmallVector<SDValue, 8> MemOpChains;
 549
 550   // First/LastArgStackLoc contains the first/last
 551   // "at stack" argument location.
 552   int LastArgStackLoc = 0;
 553   unsigned FirstStackArgLoc = 0;
 554
 555   // Walk the register/memloc assignments, inserting copies/loads.
 556   for (unsigned i = 0, e = ArgLocs.size(); i != e; ++i) {
 557     CCValAssign &VA = ArgLocs[i];
 558     EVT RegVT = VA.getLocVT();
 559     SDValue Arg = OutVals[i];
 560
 561     // Promote the value if needed.
 562     switch (VA.getLocInfo()) {
 563     default: llvm_unreachable("Unknown loc info!");
 564     case CCValAssign::Full: break;
 565     case CCValAssign::SExt:
 566       Arg = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, dl, RegVT, Arg);
 567       break;
 568     case CCValAssign::ZExt:
 569       Arg = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, dl, RegVT, Arg);
 570       break;
 571     case CCValAssign::AExt:
 572       Arg = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, dl, RegVT, Arg);
 573       break;
 574     }
 575
 576     // Arguments that can be passed on register must be kept at
 577     // RegsToPass vector
 578     if (VA.isRegLoc()) {
 579       RegsToPass.push_back(std::make_pair(VA.getLocReg(), Arg));
 580     } else {
 581       // Register can't get to this point...
 582       assert(VA.isMemLoc());
 583
 584       // Create the frame index object for this incoming parameter
 585       LastArgStackLoc = (FirstStackArgLoc + VA.getLocMemOffset());
 586       int FI = MFI->CreateFixedObject(VA.getValVT().getSizeInBits()/8,
 587                                       LastArgStackLoc, true);
 588
 589       SDValue PtrOff = DAG.getFrameIndex(FI,getPointerTy());
 590
 591       // emit ISD::STORE whichs stores the
 592       // parameter value to a stack Location
 593       MemOpChains.push_back(DAG.getStore(Chain, dl, Arg, PtrOff,
 594                                          MachinePointerInfo(),
 595                                          false, false, 0));
 596     }
 597   }
 598
 599   // Transform all store nodes into one single node because all store
 600   // nodes are independent of each other.
 601   if (!MemOpChains.empty())
 602     Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, dl, MVT::Other,
 603                         &MemOpChains[0], MemOpChains.size());
 604
 605   // Build a sequence of copy-to-reg nodes chained together with token
 606   // chain and flag operands which copy the outgoing args into registers.
 607   // The InFlag in necessary since all emited instructions must be
 608   // stuck together.
 609   SDValue InFlag;
 610   for (unsigned i = 0, e = RegsToPass.size(); i != e; ++i) {
 611     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, dl, RegsToPass[i].first,
 612                              RegsToPass[i].second, InFlag);
 613     InFlag = Chain.getValue(1);
 614   }
 615
 616   // If the callee is a GlobalAddress/ExternalSymbol node (quite common, every
 617   // direct call is) turn it into a TargetGlobalAddress/TargetExternalSymbol
 618   // node so that legalize doesn't hack it.
 619   if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(Callee))
 620     Callee = DAG.getTargetGlobalAddress(G->getGlobal(), dl,
 621                                 getPointerTy(), 0, 0 );
 622   else if (ExternalSymbolSDNode *S = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(Callee))
 623     Callee = DAG.getTargetExternalSymbol(S->getSymbol(),
 624                                 getPointerTy(), 0 );
 625
 626   // MBlazeJmpLink = #chain, #target_address, #opt_in_flags...
 627   //             = Chain, Callee, Reg#1, Reg#2, ...
 628   //
 629   // Returns a chain & a flag for retval copy to use.
 630   SDVTList NodeTys = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Flag);
 631   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
 632   Ops.push_back(Chain);
 633   Ops.push_back(Callee);
 634
 635   // Add argument registers to the end of the list so that they are
 636   // known live into the call.
 637   for (unsigned i = 0, e = RegsToPass.size(); i != e; ++i) {
 638     Ops.push_back(DAG.getRegister(RegsToPass[i].first,
 639                                   RegsToPass[i].second.getValueType()));
 640   }
 641
 642   if (InFlag.getNode())
 643     Ops.push_back(InFlag);
 644
 645   Chain  = DAG.getNode(MBlazeISD::JmpLink, dl, NodeTys, &Ops[0], Ops.size());
 646   InFlag = Chain.getValue(1);
 647
 648   // Create the CALLSEQ_END node.
 649   Chain = DAG.getCALLSEQ_END(Chain, DAG.getIntPtrConstant(NumBytes, true),
 650                              DAG.getIntPtrConstant(0, true), InFlag);
 651   if (!Ins.empty())
 652     InFlag = Chain.getValue(1);
 653
 654   // Handle result values, copying them out of physregs into vregs that we
 655   // return.
 656   return LowerCallResult(Chain, InFlag, CallConv, isVarArg,
 657                          Ins, dl, DAG, InVals);
 658 }
 659
 660 /// LowerCallResult - Lower the result values of a call into the
 661 /// appropriate copies out of appropriate physical registers.
 662 SDValue MBlazeTargetLowering::
 663 LowerCallResult(SDValue Chain, SDValue InFlag, CallingConv::ID CallConv,
 664                 bool isVarArg, const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 665                 DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG,
 666                 SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
 667   // Assign locations to each value returned by this call.
 668   SmallVector<CCValAssign, 16> RVLocs;
 669   CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, getTargetMachine(),
 670                  RVLocs, *DAG.getContext());
 671
 672   CCInfo.AnalyzeCallResult(Ins, RetCC_MBlaze);
 673
 674   // Copy all of the result registers out of their specified physreg.
 675   for (unsigned i = 0; i != RVLocs.size(); ++i) {
 676     Chain = DAG.getCopyFromReg(Chain, dl, RVLocs[i].getLocReg(),
 677                                RVLocs[i].getValVT(), InFlag).getValue(1);
 678     InFlag = Chain.getValue(2);
 679     InVals.push_back(Chain.getValue(0));
 680   }
 681
 682   return Chain;
 683 }
 684
 685 //===----------------------------------------------------------------------===//
 686 //             Formal Arguments Calling Convention Implementation
 687 //===----------------------------------------------------------------------===//
 688
 689 /// LowerFormalArguments - transform physical registers into
 690 /// virtual registers and generate load operations for
 691 /// arguments places on the stack.
 692 SDValue MBlazeTargetLowering::
 693 LowerFormalArguments(SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
 694                      const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
 695                      DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG,
 696                      SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
 697   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 698   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 699   MBlazeFunctionInfo *MBlazeFI = MF.getInfo<MBlazeFunctionInfo>();
 700
 701   unsigned StackReg = MF.getTarget().getRegisterInfo()->getFrameRegister(MF);
 702   MBlazeFI->setVarArgsFrameIndex(0);
 703
 704   // Used with vargs to acumulate store chains.
 705   std::vector<SDValue> OutChains;
 706
 707   // Keep track of the last register used for arguments
 708   unsigned ArgRegEnd = 0;
 709
 710   // Assign locations to all of the incoming arguments.
 711   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
 712   CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, getTargetMachine(),
 713                  ArgLocs, *DAG.getContext());
 714
 715   CCInfo.AnalyzeFormalArguments(Ins, CC_MBlaze2);
 716   SDValue StackPtr;
 717
 718   unsigned FirstStackArgLoc = 0;
 719
 720   for (unsigned i = 0, e = ArgLocs.size(); i != e; ++i) {
 721     CCValAssign &VA = ArgLocs[i];
 722
 723     // Arguments stored on registers
 724     if (VA.isRegLoc()) {
 725       EVT RegVT = VA.getLocVT();
 726       ArgRegEnd = VA.getLocReg();
 727       TargetRegisterClass *RC = 0;
 728
 729       if (RegVT == MVT::i32)
 730         RC = MBlaze::CPURegsRegisterClass;
 731       else if (RegVT == MVT::f32)
 732         RC = MBlaze::FGR32RegisterClass;
 733       else
 734         llvm_unreachable("RegVT not supported by LowerFormalArguments");
 735
 736       // Transform the arguments stored on
 737       // physical registers into virtual ones
 738       unsigned Reg = MF.addLiveIn(ArgRegEnd, RC);
 739       SDValue ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, dl, Reg, RegVT);
 740
 741       // If this is an 8 or 16-bit value, it has been passed promoted
 742       // to 32 bits.  Insert an assert[sz]ext to capture this, then
 743       // truncate to the right size. If if is a floating point value
 744       // then convert to the correct type.
 745       if (VA.getLocInfo() != CCValAssign::Full) {
 746         unsigned Opcode = 0;
 747         if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::SExt)
 748           Opcode = ISD::AssertSext;
 749         else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::ZExt)
 750           Opcode = ISD::AssertZext;
 751         if (Opcode)
 752           ArgValue = DAG.getNode(Opcode, dl, RegVT, ArgValue,
 753                                  DAG.getValueType(VA.getValVT()));
 754         ArgValue = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, dl, VA.getValVT(), ArgValue);
 755       }
 756
 757       InVals.push_back(ArgValue);
 758
 759     } else { // VA.isRegLoc()
 760
 761       // sanity check
 762       assert(VA.isMemLoc());
 763
 764       // The last argument is not a register
 765       ArgRegEnd = 0;
 766
 767       // The stack pointer offset is relative to the caller stack frame.
 768       // Since the real stack size is unknown here, a negative SPOffset
 769       // is used so there's a way to adjust these offsets when the stack
 770       // size get known (on EliminateFrameIndex). A dummy SPOffset is
 771       // used instead of a direct negative address (which is recorded to
 772       // be used on emitPrologue) to avoid mis-calc of the first stack
 773       // offset on PEI::calculateFrameObjectOffsets.
 774       // Arguments are always 32-bit.
 775       unsigned ArgSize = VA.getLocVT().getSizeInBits()/8;
 776       int FI = MFI->CreateFixedObject(ArgSize, 0, true);
 777       MBlazeFI->recordLoadArgsFI(FI, -(ArgSize+
 778         (FirstStackArgLoc + VA.getLocMemOffset())));
 779
 780       // Create load nodes to retrieve arguments from the stack
 781       SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, getPointerTy());
 782       InVals.push_back(DAG.getLoad(VA.getValVT(), dl, Chain, FIN,
 783                                    MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
 784                                    false, false, 0));
 785     }
 786   }
 787
 788   // To meet ABI, when VARARGS are passed on registers, the registers
 789   // must have their values written to the caller stack frame. If the last
 790   // argument was placed in the stack, there's no need to save any register.
 791   if ((isVarArg) && ArgRegEnd) {
 792     if (StackPtr.getNode() == 0)
 793       StackPtr = DAG.getRegister(StackReg, getPointerTy());
 794
 795     // The last register argument that must be saved is MBlaze::R10
 796     TargetRegisterClass *RC = MBlaze::CPURegsRegisterClass;
 797
 798     unsigned Begin = MBlazeRegisterInfo::getRegisterNumbering(MBlaze::R5);
 799     unsigned Start = MBlazeRegisterInfo::getRegisterNumbering(ArgRegEnd+1);
 800     unsigned End   = MBlazeRegisterInfo::getRegisterNumbering(MBlaze::R10);
 801     unsigned StackLoc = ArgLocs.size()-1 + (Start - Begin);
 802
 803     for (; Start <= End; ++Start, ++StackLoc) {
 804       unsigned Reg = MBlazeRegisterInfo::getRegisterFromNumbering(Start);
 805       unsigned LiveReg = MF.addLiveIn(Reg, RC);
 806       SDValue ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, dl, LiveReg, MVT::i32);
 807
 808       int FI = MFI->CreateFixedObject(4, 0, true);
 809       MBlazeFI->recordStoreVarArgsFI(FI, -(4+(StackLoc*4)));
 810       SDValue PtrOff = DAG.getFrameIndex(FI, getPointerTy());
 811       OutChains.push_back(DAG.getStore(Chain, dl, ArgValue, PtrOff,
 812                                        MachinePointerInfo(),
 813                                        false, false, 0));
 814
 815       // Record the frame index of the first variable argument
 816       // which is a value necessary to VASTART.
 817       if (!MBlazeFI->getVarArgsFrameIndex())
 818         MBlazeFI->setVarArgsFrameIndex(FI);
 819     }
 820   }
 821
 822   // All stores are grouped in one node to allow the matching between
 823   // the size of Ins and InVals. This only happens when on varg functions
 824   if (!OutChains.empty()) {
 825     OutChains.push_back(Chain);
 826     Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, dl, MVT::Other,
 827                         &OutChains[0], OutChains.size());
 828   }
 829
 830   return Chain;
 831 }
 832
 833 //===----------------------------------------------------------------------===//
 834 //               Return Value Calling Convention Implementation
 835 //===----------------------------------------------------------------------===//
 836
 837 SDValue MBlazeTargetLowering::
 838 LowerReturn(SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
 839             const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
 840             const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
 841             DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG) const {
 842   // CCValAssign - represent the assignment of
 843   // the return value to a location
 844   SmallVector<CCValAssign, 16> RVLocs;
 845
 846   // CCState - Info about the registers and stack slot.
 847   CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, getTargetMachine(),
 848                  RVLocs, *DAG.getContext());
 849
 850   // Analize return values.
 851   CCInfo.AnalyzeReturn(Outs, RetCC_MBlaze);
 852
 853   // If this is the first return lowered for this function, add
 854   // the regs to the liveout set for the function.
 855   if (DAG.getMachineFunction().getRegInfo().liveout_empty()) {
 856     for (unsigned i = 0; i != RVLocs.size(); ++i)
 857       if (RVLocs[i].isRegLoc())
 858         DAG.getMachineFunction().getRegInfo().addLiveOut(RVLocs[i].getLocReg());
 859   }
 860
 861   SDValue Flag;
 862
 863   // Copy the result values into the output registers.
 864   for (unsigned i = 0; i != RVLocs.size(); ++i) {
 865     CCValAssign &VA = RVLocs[i];
 866     assert(VA.isRegLoc() && "Can only return in registers!");
 867
 868     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, dl, VA.getLocReg(),
 869                              OutVals[i], Flag);
 870
 871     // guarantee that all emitted copies are
 872     // stuck together, avoiding something bad
 873     Flag = Chain.getValue(1);
 874   }
 875
 876   // Return on MBlaze is always a "rtsd R15, 8"
 877   if (Flag.getNode())
 878     return DAG.getNode(MBlazeISD::Ret, dl, MVT::Other,
 879                        Chain, DAG.getRegister(MBlaze::R15, MVT::i32), Flag);
 880   else // Return Void
 881     return DAG.getNode(MBlazeISD::Ret, dl, MVT::Other,
 882                        Chain, DAG.getRegister(MBlaze::R15, MVT::i32));
 883 }
 884
 885 //===----------------------------------------------------------------------===//
 886 //                           MBlaze Inline Assembly Support
 887 //===----------------------------------------------------------------------===//
 888
 889 /// getConstraintType - Given a constraint letter, return the type of
 890 /// constraint it is for this target.
 891 MBlazeTargetLowering::ConstraintType MBlazeTargetLowering::
 892 getConstraintType(const std::string &Constraint) const
 893 {
 894   // MBlaze specific constrainy
 895   //
 896   // 'd' : An address register. Equivalent to r.
 897   // 'y' : Equivalent to r; retained for
 898   //       backwards compatibility.
 899   // 'f' : Floating Point registers.
 900   if (Constraint.size() == 1) {
 901     switch (Constraint[0]) {
 902       default : break;
 903       case 'd':
 904       case 'y':
 905       case 'f':
 906         return C_RegisterClass;
 907         break;
 908     }
 909   }
 910   return TargetLowering::getConstraintType(Constraint);
 911 }
 912
 913 /// getRegClassForInlineAsmConstraint - Given a constraint letter (e.g. "r"),
 914 /// return a list of registers that can be used to satisfy the constraint.
 915 /// This should only be used for C_RegisterClass constraints.
 916 std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass*> MBlazeTargetLowering::
 917 getRegForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint, EVT VT) const {
 918   if (Constraint.size() == 1) {
 919     switch (Constraint[0]) {
 920     case 'r':
 921       return std::make_pair(0U, MBlaze::CPURegsRegisterClass);
 922     case 'f':
 923       if (VT == MVT::f32)
 924         return std::make_pair(0U, MBlaze::FGR32RegisterClass);
 925     }
 926   }
 927   return TargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(Constraint, VT);
 928 }
 929
 930 /// Given a register class constraint, like 'r', if this corresponds directly
 931 /// to an LLVM register class, return a register of 0 and the register class
 932 /// pointer.
 933 std::vector<unsigned> MBlazeTargetLowering::
 934 getRegClassForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint, EVT VT) const {
 935   if (Constraint.size() != 1)
 936     return std::vector<unsigned>();
 937
 938   switch (Constraint[0]) {
 939     default : break;
 940     case 'r':
 941     // GCC MBlaze Constraint Letters
 942     case 'd':
 943     case 'y':
 944       return make_vector<unsigned>(
 945         MBlaze::R3,  MBlaze::R4,  MBlaze::R5,  MBlaze::R6,
 946         MBlaze::R7,  MBlaze::R9,  MBlaze::R10, MBlaze::R11,
 947         MBlaze::R12, MBlaze::R19, MBlaze::R20, MBlaze::R21,
 948         MBlaze::R22, MBlaze::R23, MBlaze::R24, MBlaze::R25,
 949         MBlaze::R26, MBlaze::R27, MBlaze::R28, MBlaze::R29,
 950         MBlaze::R30, MBlaze::R31, 0);
 951
 952     case 'f':
 953       return make_vector<unsigned>(
 954         MBlaze::F3,  MBlaze::F4,  MBlaze::F5,  MBlaze::F6,
 955         MBlaze::F7,  MBlaze::F9,  MBlaze::F10, MBlaze::F11,
 956         MBlaze::F12, MBlaze::F19, MBlaze::F20, MBlaze::F21,
 957         MBlaze::F22, MBlaze::F23, MBlaze::F24, MBlaze::F25,
 958         MBlaze::F26, MBlaze::F27, MBlaze::F28, MBlaze::F29,
 959         MBlaze::F30, MBlaze::F31, 0);
 960   }
 961   return std::vector<unsigned>();
 962 }
 963
 964 bool MBlazeTargetLowering::
 965 isOffsetFoldingLegal(const GlobalAddressSDNode *GA) const {
 966   // The MBlaze target isn't yet aware of offsets.
 967   return false;
 968 }
 969
 970 bool MBlazeTargetLowering::isFPImmLegal(const APFloat &Imm, EVT VT) const {
 971   return VT != MVT::f32;
 972 }