lib/Target/MSP430/MSP430InstrInfo.cpp

   1 //===- MSP430InstrInfo.cpp - MSP430 Instruction Information ---------------===//
   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 MSP430 implementation of the TargetInstrInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "MSP430.h"
  15 #include "MSP430InstrInfo.h"
  16 #include "MSP430MachineFunctionInfo.h"
  17 #include "MSP430TargetMachine.h"
  18 #include "MSP430GenInstrInfo.inc"
  19 #include "llvm/Function.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
  24 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  25
  26 using namespace llvm;
  27
  28 MSP430InstrInfo::MSP430InstrInfo(MSP430TargetMachine &tm)
  29   : TargetInstrInfoImpl(MSP430Insts, array_lengthof(MSP430Insts)),
  30     RI(tm, *this), TM(tm) {}
  31
  32 void MSP430InstrInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  33                                           MachineBasicBlock::iterator MI,
  34                                     unsigned SrcReg, bool isKill, int FrameIdx,
  35                                     const TargetRegisterClass *RC) const {
  36   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
  37   if (MI != MBB.end()) DL = MI->getDebugLoc();
  38
  39   if (RC == &MSP430::GR16RegClass)
  40     BuildMI(MBB, MI, DL, get(MSP430::MOV16mr))
  41       .addFrameIndex(FrameIdx).addImm(0)
  42       .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill));
  43   else if (RC == &MSP430::GR8RegClass)
  44     BuildMI(MBB, MI, DL, get(MSP430::MOV8mr))
  45       .addFrameIndex(FrameIdx).addImm(0)
  46       .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill));
  47   else
  48     llvm_unreachable("Cannot store this register to stack slot!");
  49 }
  50
  51 void MSP430InstrInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  52                                            MachineBasicBlock::iterator MI,
  53                                            unsigned DestReg, int FrameIdx,
  54                                            const TargetRegisterClass *RC) const{
  55   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
  56   if (MI != MBB.end()) DL = MI->getDebugLoc();
  57
  58   if (RC == &MSP430::GR16RegClass)
  59     BuildMI(MBB, MI, DL, get(MSP430::MOV16rm))
  60       .addReg(DestReg).addFrameIndex(FrameIdx).addImm(0);
  61   else if (RC == &MSP430::GR8RegClass)
  62     BuildMI(MBB, MI, DL, get(MSP430::MOV8rm))
  63       .addReg(DestReg).addFrameIndex(FrameIdx).addImm(0);
  64   else
  65     llvm_unreachable("Cannot store this register to stack slot!");
  66 }
  67
  68 bool MSP430InstrInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
  69                                    MachineBasicBlock::iterator I,
  70                                    unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
  71                                    const TargetRegisterClass *DestRC,
  72                                    const TargetRegisterClass *SrcRC) const {
  73   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
  74   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
  75
  76   if (DestRC == SrcRC) {
  77     unsigned Opc;
  78     if (DestRC == &MSP430::GR16RegClass) {
  79       Opc = MSP430::MOV16rr;
  80     } else if (DestRC == &MSP430::GR8RegClass) {
  81       Opc = MSP430::MOV8rr;
  82     } else {
  83       return false;
  84     }
  85
  86     BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc), DestReg).addReg(SrcReg);
  87     return true;
  88   }
  89
  90   return false;
  91 }
  92
  93 bool
  94 MSP430InstrInfo::isMoveInstr(const MachineInstr& MI,
  95                              unsigned &SrcReg, unsigned &DstReg,
  96                              unsigned &SrcSubIdx, unsigned &DstSubIdx) const {
  97   SrcSubIdx = DstSubIdx = 0; // No sub-registers yet.
  98
  99   switch (MI.getOpcode()) {
 100   default:
 101     return false;
 102   case MSP430::MOV8rr:
 103   case MSP430::MOV16rr:
 104    assert(MI.getNumOperands() >= 2 &&
 105            MI.getOperand(0).isReg() &&
 106            MI.getOperand(1).isReg() &&
 107            "invalid register-register move instruction");
 108     SrcReg = MI.getOperand(1).getReg();
 109     DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
 110     return true;
 111   }
 112 }
 113
 114 bool
 115 MSP430InstrInfo::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
 116                                            MachineBasicBlock::iterator MI,
 117                                 const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
 118   if (CSI.empty())
 119     return false;
 120
 121   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
 122   if (MI != MBB.end()) DL = MI->getDebugLoc();
 123
 124   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 125   MSP430MachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<MSP430MachineFunctionInfo>();
 126   MFI->setCalleeSavedFrameSize(CSI.size() * 2);
 127
 128   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
 129     unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
 130     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
 131     MBB.addLiveIn(Reg);
 132     BuildMI(MBB, MI, DL, get(MSP430::PUSH16r))
 133       .addReg(Reg, RegState::Kill);
 134   }
 135   return true;
 136 }
 137
 138 bool
 139 MSP430InstrInfo::restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
 140                                              MachineBasicBlock::iterator MI,
 141                                 const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
 142   if (CSI.empty())
 143     return false;
 144
 145   DebugLoc DL = DebugLoc::getUnknownLoc();
 146   if (MI != MBB.end()) DL = MI->getDebugLoc();
 147
 148   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i)
 149     BuildMI(MBB, MI, DL, get(MSP430::POP16r), CSI[i].getReg());
 150
 151   return true;
 152 }
 153
 154 unsigned MSP430InstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
 155   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 156   unsigned Count = 0;
 157
 158   while (I != MBB.begin()) {
 159     --I;
 160     if (I->getOpcode() != MSP430::JMP &&
 161         I->getOpcode() != MSP430::JCC)
 162       break;
 163     // Remove the branch.
 164     I->eraseFromParent();
 165     I = MBB.end();
 166     ++Count;
 167   }
 168
 169   return Count;
 170 }
 171
 172 bool MSP430InstrInfo::
 173 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
 174   assert(Cond.size() == 1 && "Invalid Xbranch condition!");
 175
 176   MSP430CC::CondCodes CC = static_cast<MSP430CC::CondCodes>(Cond[0].getImm());
 177
 178   switch (CC) {
 179   default:
 180     assert(0 && "Invalid branch condition!");
 181     break;
 182   case MSP430CC::COND_E:
 183     CC = MSP430CC::COND_NE;
 184     break;
 185   case MSP430CC::COND_NE:
 186     CC = MSP430CC::COND_E;
 187     break;
 188   case MSP430CC::COND_L:
 189     CC = MSP430CC::COND_GE;
 190     break;
 191   case MSP430CC::COND_GE:
 192     CC = MSP430CC::COND_L;
 193     break;
 194   case MSP430CC::COND_HS:
 195     CC = MSP430CC::COND_LO;
 196     break;
 197   case MSP430CC::COND_LO:
 198     CC = MSP430CC::COND_HS;
 199     break;
 200   }
 201
 202   Cond[0].setImm(CC);
 203   return false;
 204 }
 205
 206 bool MSP430InstrInfo::BlockHasNoFallThrough(const MachineBasicBlock &MBB)const{
 207   if (MBB.empty()) return false;
 208
 209   switch (MBB.back().getOpcode()) {
 210   case MSP430::RET:   // Return.
 211   case MSP430::JMP:   // Uncond branch.
 212     return true;
 213   default: return false;
 214   }
 215 }
 216
 217 bool MSP430InstrInfo::isUnpredicatedTerminator(const MachineInstr *MI) const {
 218   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
 219   if (!TID.isTerminator()) return false;
 220
 221   // Conditional branch is a special case.
 222   if (TID.isBranch() && !TID.isBarrier())
 223     return true;
 224   if (!TID.isPredicable())
 225     return true;
 226   return !isPredicated(MI);
 227 }
 228
 229 bool MSP430InstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,
 230                                     MachineBasicBlock *&TBB,
 231                                     MachineBasicBlock *&FBB,
 232                                     SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 233                                     bool AllowModify) const {
 234   // Start from the bottom of the block and work up, examining the
 235   // terminator instructions.
 236   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 237   while (I != MBB.begin()) {
 238     --I;
 239     // Working from the bottom, when we see a non-terminator
 240     // instruction, we're done.
 241     if (!isUnpredicatedTerminator(I))
 242       break;
 243
 244     // A terminator that isn't a branch can't easily be handled
 245     // by this analysis.
 246     if (!I->getDesc().isBranch())
 247       return true;
 248
 249     // Handle unconditional branches.
 250     if (I->getOpcode() == MSP430::JMP) {
 251       if (!AllowModify) {
 252         TBB = I->getOperand(0).getMBB();
 253         continue;
 254       }
 255
 256       // If the block has any instructions after a JMP, delete them.
 257       while (next(I) != MBB.end())
 258         next(I)->eraseFromParent();
 259       Cond.clear();
 260       FBB = 0;
 261
 262       // Delete the JMP if it's equivalent to a fall-through.
 263       if (MBB.isLayoutSuccessor(I->getOperand(0).getMBB())) {
 264         TBB = 0;
 265         I->eraseFromParent();
 266         I = MBB.end();
 267         continue;
 268       }
 269
 270       // TBB is used to indicate the unconditinal destination.
 271       TBB = I->getOperand(0).getMBB();
 272       continue;
 273     }
 274
 275     // Handle conditional branches.
 276     assert(I->getOpcode() == MSP430::JCC && "Invalid conditional branch");
 277     MSP430CC::CondCodes BranchCode =
 278       static_cast<MSP430CC::CondCodes>(I->getOperand(1).getImm());
 279     if (BranchCode == MSP430CC::COND_INVALID)
 280       return true;  // Can't handle weird stuff.
 281
 282     // Working from the bottom, handle the first conditional branch.
 283     if (Cond.empty()) {
 284       FBB = TBB;
 285       TBB = I->getOperand(0).getMBB();
 286       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(BranchCode));
 287       continue;
 288     }
 289
 290     // Handle subsequent conditional branches. Only handle the case where all
 291     // conditional branches branch to the same destination.
 292     assert(Cond.size() == 1);
 293     assert(TBB);
 294
 295     // Only handle the case where all conditional branches branch to
 296     // the same destination.
 297     if (TBB != I->getOperand(0).getMBB())
 298       return true;
 299
 300     MSP430CC::CondCodes OldBranchCode = (MSP430CC::CondCodes)Cond[0].getImm();
 301     // If the conditions are the same, we can leave them alone.
 302     if (OldBranchCode == BranchCode)
 303       continue;
 304
 305     return true;
 306   }
 307
 308   return false;
 309 }
 310
 311 unsigned
 312 MSP430InstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
 313                               MachineBasicBlock *FBB,
 314                             const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
 315   // FIXME this should probably have a DebugLoc operand
 316   DebugLoc dl = DebugLoc::getUnknownLoc();
 317
 318   // Shouldn't be a fall through.
 319   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
 320   assert((Cond.size() == 1 || Cond.size() == 0) &&
 321          "MSP430 branch conditions have one component!");
 322
 323   if (Cond.empty()) {
 324     // Unconditional branch?
 325     assert(!FBB && "Unconditional branch with multiple successors!");
 326     BuildMI(&MBB, dl, get(MSP430::JMP)).addMBB(TBB);
 327     return 1;
 328   }
 329
 330   // Conditional branch.
 331   unsigned Count = 0;
 332   BuildMI(&MBB, dl, get(MSP430::JCC)).addMBB(TBB).addImm(Cond[0].getImm());
 333   ++Count;
 334
 335   if (FBB) {
 336     // Two-way Conditional branch. Insert the second branch.
 337     BuildMI(&MBB, dl, get(MSP430::JMP)).addMBB(FBB);
 338     ++Count;
 339   }
 340   return Count;
 341 }