lib/Target/Mips/MipsMCInstLower.cpp

   1 //===-- MipsMCInstLower.cpp - Convert Mips MachineInstr to MCInst ---------===//
   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 code to lower Mips MachineInstrs to their corresponding
  11 // MCInst records.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "MipsAsmPrinter.h"
  16 #include "MipsInstrInfo.h"
  17 #include "MipsMCInstLower.h"
  18 #include "MCTargetDesc/MipsBaseInfo.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineOperand.h"
  22 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  23 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  24 #include "llvm/MC/MCInst.h"
  25 #include "llvm/Target/Mangler.h"
  26
  27 using namespace llvm;
  28
  29 MipsMCInstLower::MipsMCInstLower(Mangler *mang, const MachineFunction &mf,
  30                                  MipsAsmPrinter &asmprinter)
  31   : Ctx(mf.getContext()), Mang(mang), AsmPrinter(asmprinter) {}
  32
  33 MCOperand MipsMCInstLower::LowerSymbolOperand(const MachineOperand &MO,
  34                                               MachineOperandType MOTy,
  35                                               unsigned Offset) const {
  36   MCSymbolRefExpr::VariantKind Kind;
  37   const MCSymbol *Symbol;
  38
  39   switch(MO.getTargetFlags()) {
  40   default:                  assert(0 && "Invalid target flag!");
  41   case MipsII::MO_NO_FLAG:  Kind = MCSymbolRefExpr::VK_None; break;
  42   case MipsII::MO_GPREL:    Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GPREL; break;
  43   case MipsII::MO_GOT_CALL: Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT_CALL; break;
  44   case MipsII::MO_GOT16:    Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT16; break;
  45   case MipsII::MO_GOT:      Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT; break;
  46   case MipsII::MO_ABS_HI:   Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_ABS_HI; break;
  47   case MipsII::MO_ABS_LO:   Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_ABS_LO; break;
  48   case MipsII::MO_TLSGD:    Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_TLSGD; break;
  49   case MipsII::MO_GOTTPREL: Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOTTPREL; break;
  50   case MipsII::MO_TPREL_HI: Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_TPREL_HI; break;
  51   case MipsII::MO_TPREL_LO: Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_TPREL_LO; break;
  52   case MipsII::MO_GPOFF_HI: Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GPOFF_HI; break;
  53   case MipsII::MO_GPOFF_LO: Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GPOFF_LO; break;
  54   case MipsII::MO_GOT_DISP: Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT_DISP; break;
  55   case MipsII::MO_GOT_PAGE: Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT_PAGE; break;
  56   case MipsII::MO_GOT_OFST: Kind = MCSymbolRefExpr::VK_Mips_GOT_OFST; break;
  57   }
  58
  59   switch (MOTy) {
  60   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
  61     Symbol = MO.getMBB()->getSymbol();
  62     break;
  63
  64   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
  65     Symbol = Mang->getSymbol(MO.getGlobal());
  66     break;
  67
  68   case MachineOperand::MO_BlockAddress:
  69     Symbol = AsmPrinter.GetBlockAddressSymbol(MO.getBlockAddress());
  70     break;
  71
  72   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
  73     Symbol = AsmPrinter.GetExternalSymbolSymbol(MO.getSymbolName());
  74     break;
  75
  76   case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
  77     Symbol = AsmPrinter.GetJTISymbol(MO.getIndex());
  78     break;
  79
  80   case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
  81     Symbol = AsmPrinter.GetCPISymbol(MO.getIndex());
  82     if (MO.getOffset())
  83       Offset += MO.getOffset();
  84     break;
  85
  86   default:
  87     llvm_unreachable("<unknown operand type>");
  88   }
  89
  90   const MCSymbolRefExpr *MCSym = MCSymbolRefExpr::Create(Symbol, Kind, Ctx);
  91
  92   if (!Offset)
  93     return MCOperand::CreateExpr(MCSym);
  94
  95   // Assume offset is never negative.
  96   assert(Offset > 0);
  97
  98   const MCConstantExpr *OffsetExpr =  MCConstantExpr::Create(Offset, Ctx);
  99   const MCBinaryExpr *AddExpr = MCBinaryExpr::CreateAdd(MCSym, OffsetExpr, Ctx);
 100   return MCOperand::CreateExpr(AddExpr);
 101 }
 102
 103 // Lower ".cpload $reg" to
 104 //  "lui   $gp, %hi(_gp_disp)"
 105 //  "addiu $gp, $gp, %lo(_gp_disp)"
 106 //  "addu  $gp. $gp, $reg"
 107 void MipsMCInstLower::LowerCPLOAD(const MachineInstr *MI,
 108                                   SmallVector<MCInst, 4>& MCInsts) {
 109   MCInst Lui, Addiu, Addu;
 110   StringRef SymName("_gp_disp");
 111   const MCSymbol *Symbol = Ctx.GetOrCreateSymbol(SymName);
 112   const MCSymbolRefExpr *MCSym;
 113
 114   // lui   $gp, %hi(_gp_disp)
 115   Lui.setOpcode(Mips::LUi);
 116   Lui.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
 117   MCSym = MCSymbolRefExpr::Create(Symbol, MCSymbolRefExpr::VK_Mips_ABS_HI, Ctx);
 118   Lui.addOperand(MCOperand::CreateExpr(MCSym));
 119   MCInsts.push_back(Lui);
 120
 121   // addiu $gp, $gp, %lo(_gp_disp)
 122   Addiu.setOpcode(Mips::ADDiu);
 123   Addiu.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
 124   Addiu.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
 125   MCSym = MCSymbolRefExpr::Create(Symbol, MCSymbolRefExpr::VK_Mips_ABS_LO, Ctx);
 126   Addiu.addOperand(MCOperand::CreateExpr(MCSym));
 127   MCInsts.push_back(Addiu);
 128
 129   // addu  $gp. $gp, $reg
 130   Addu.setOpcode(Mips::ADDu);
 131   Addu.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
 132   Addu.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
 133   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
 134   assert(MO.isReg() && "CPLOAD's operand must be a register.");
 135   Addu.addOperand(MCOperand::CreateReg(MO.getReg()));
 136   MCInsts.push_back(Addu);
 137 }
 138
 139 // Lower ".cprestore offset" to "sw $gp, offset($sp)".
 140 void MipsMCInstLower::LowerCPRESTORE(const MachineInstr *MI,
 141                                      SmallVector<MCInst, 4>& MCInsts) {
 142   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
 143   assert(MO.isImm() && "CPRESTORE's operand must be an immediate.");
 144   unsigned Offset = MO.getImm(), Reg = Mips::SP;
 145   MCInst Sw;
 146
 147   if (Offset >= 0x8000) {
 148     unsigned Hi = (Offset >> 16) + ((Offset & 0x8000) != 0);
 149     Offset &= 0xffff;
 150     Reg = Mips::AT;
 151
 152     // lui   at,hi
 153     // addu  at,at,sp
 154     MCInsts.resize(2);
 155     MCInsts[0].setOpcode(Mips::LUi);
 156     MCInsts[0].addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::AT));
 157     MCInsts[0].addOperand(MCOperand::CreateImm(Hi));
 158     MCInsts[1].setOpcode(Mips::ADDu);
 159     MCInsts[1].addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::AT));
 160     MCInsts[1].addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::AT));
 161     MCInsts[1].addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::SP));
 162   }
 163
 164   Sw.setOpcode(Mips::SW);
 165   Sw.addOperand(MCOperand::CreateReg(Mips::GP));
 166   Sw.addOperand(MCOperand::CreateReg(Reg));
 167   Sw.addOperand(MCOperand::CreateImm(Offset));
 168   MCInsts.push_back(Sw);
 169 }
 170
 171 MCOperand MipsMCInstLower::LowerOperand(const MachineOperand& MO,
 172                                                     unsigned offset) const {
 173   MachineOperandType MOTy = MO.getType();
 174
 175   switch (MOTy) {
 176   default:
 177     assert(0 && "unknown operand type");
 178     break;
 179   case MachineOperand::MO_Register:
 180     // Ignore all implicit register operands.
 181     if (MO.isImplicit()) break;
 182     return MCOperand::CreateReg(MO.getReg());
 183   case MachineOperand::MO_Immediate:
 184     return MCOperand::CreateImm(MO.getImm() + offset);
 185   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 186   case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 187   case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 188   case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
 189   case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
 190   case MachineOperand::MO_BlockAddress:
 191     return LowerSymbolOperand(MO, MOTy, offset);
 192  }
 193
 194   return MCOperand();
 195 }
 196
 197 void MipsMCInstLower::Lower(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) const {
 198   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
 199
 200   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 201     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 202     MCOperand MCOp = LowerOperand(MO);
 203
 204     if (MCOp.isValid())
 205       OutMI.addOperand(MCOp);
 206   }
 207 }
 208
 209 void MipsMCInstLower::LowerUnalignedLoadStore(const MachineInstr *MI,
 210                                                           SmallVector<MCInst,
 211                                                           4>& MCInsts) {
 212   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 213   MCInst instr1, instr2, instr3, move;
 214
 215   bool two_instructions = false;
 216
 217   assert(MI->getNumOperands() == 3);
 218   assert(MI->getOperand(0).isReg());
 219   assert(MI->getOperand(1).isReg());
 220
 221   MCOperand target = LowerOperand(MI->getOperand(0));
 222   MCOperand base = LowerOperand(MI->getOperand(1));
 223   MCOperand atReg = MCOperand::CreateReg(Mips::AT);
 224   MCOperand zeroReg = MCOperand::CreateReg(Mips::ZERO);
 225
 226   MachineOperand unloweredName = MI->getOperand(2);
 227   MCOperand name = LowerOperand(unloweredName);
 228
 229   move.setOpcode(Mips::ADDu);
 230   move.addOperand(target);
 231   move.addOperand(atReg);
 232   move.addOperand(zeroReg);
 233
 234   switch (Opc) {
 235   case Mips::ULW: {
 236     // FIXME: only works for little endian right now
 237     MCOperand adj_name = LowerOperand(unloweredName, 3);
 238     if (base.getReg() == (target.getReg())) {
 239       instr1.setOpcode(Mips::LWL);
 240       instr1.addOperand(atReg);
 241       instr1.addOperand(base);
 242       instr1.addOperand(adj_name);
 243       instr2.setOpcode(Mips::LWR);
 244       instr2.addOperand(atReg);
 245       instr2.addOperand(base);
 246       instr2.addOperand(name);
 247       instr3 = move;
 248     } else {
 249       two_instructions = true;
 250       instr1.setOpcode(Mips::LWL);
 251       instr1.addOperand(target);
 252       instr1.addOperand(base);
 253       instr1.addOperand(adj_name);
 254       instr2.setOpcode(Mips::LWR);
 255       instr2.addOperand(target);
 256       instr2.addOperand(base);
 257       instr2.addOperand(name);
 258     }
 259     break;
 260   }
 261   case Mips::ULHu: {
 262     // FIXME: only works for little endian right now
 263     MCOperand adj_name = LowerOperand(unloweredName, 1);
 264     instr1.setOpcode(Mips::LBu);
 265     instr1.addOperand(atReg);
 266     instr1.addOperand(base);
 267     instr1.addOperand(adj_name);
 268     instr2.setOpcode(Mips::LBu);
 269     instr2.addOperand(target);
 270     instr2.addOperand(base);
 271     instr2.addOperand(name);
 272     instr3.setOpcode(Mips::INS);
 273     instr3.addOperand(target);
 274     instr3.addOperand(atReg);
 275     instr3.addOperand(MCOperand::CreateImm(0x8));
 276     instr3.addOperand(MCOperand::CreateImm(0x18));
 277     break;
 278   }
 279
 280   case Mips::USW: {
 281     // FIXME: only works for little endian right now
 282     assert (base.getReg() != target.getReg());
 283     two_instructions = true;
 284     MCOperand adj_name = LowerOperand(unloweredName, 3);
 285     instr1.setOpcode(Mips::SWL);
 286     instr1.addOperand(target);
 287     instr1.addOperand(base);
 288     instr1.addOperand(adj_name);
 289     instr2.setOpcode(Mips::SWR);
 290     instr2.addOperand(target);
 291     instr2.addOperand(base);
 292     instr2.addOperand(name);
 293     break;
 294   }
 295   case Mips::USH: {
 296     MCOperand adj_name = LowerOperand(unloweredName, 1);
 297     instr1.setOpcode(Mips::SB);
 298     instr1.addOperand(target);
 299     instr1.addOperand(base);
 300     instr1.addOperand(name);
 301     instr2.setOpcode(Mips::SRL);
 302     instr2.addOperand(atReg);
 303     instr2.addOperand(target);
 304     instr2.addOperand(MCOperand::CreateImm(8));
 305     instr3.setOpcode(Mips::SB);
 306     instr3.addOperand(atReg);
 307     instr3.addOperand(base);
 308     instr3.addOperand(adj_name);
 309     break;
 310   }
 311   default:
 312     // FIXME: need to add others
 313     assert(0 && "unaligned instruction not processed");
 314   }
 315
 316   MCInsts.push_back(instr1);
 317   MCInsts.push_back(instr2);
 318   if (!two_instructions) MCInsts.push_back(instr3);
 319 }
 320