lib/Target/PowerPC/PPCRegisterInfo.cpp

   1 //===- PPCRegisterInfo.cpp - PowerPC Register Information -------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains the PowerPC implementation of the MRegisterInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "reginfo"
  15 #include "PPC.h"
  16 #include "PPCInstrBuilder.h"
  17 #include "PPCMachineFunctionInfo.h"
  18 #include "PPCRegisterInfo.h"
  19 #include "PPCFrameInfo.h"
  20 #include "PPCSubtarget.h"
  21 #include "llvm/Constants.h"
  22 #include "llvm/Type.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineLocation.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
  30 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
  31 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  34 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  35 #include "llvm/Support/Debug.h"
  36 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  37 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  38 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  39 #include <cstdlib>
  40 using namespace llvm;
  41
  42 /// getRegisterNumbering - Given the enum value for some register, e.g.
  43 /// PPC::F14, return the number that it corresponds to (e.g. 14).
  44 unsigned PPCRegisterInfo::getRegisterNumbering(unsigned RegEnum) {
  45   using namespace PPC;
  46   switch (RegEnum) {
  47   case R0 :  case X0 :  case F0 :  case V0 : case CR0:  return  0;
  48   case R1 :  case X1 :  case F1 :  case V1 : case CR1:  return  1;
  49   case R2 :  case X2 :  case F2 :  case V2 : case CR2:  return  2;
  50   case R3 :  case X3 :  case F3 :  case V3 : case CR3:  return  3;
  51   case R4 :  case X4 :  case F4 :  case V4 : case CR4:  return  4;
  52   case R5 :  case X5 :  case F5 :  case V5 : case CR5:  return  5;
  53   case R6 :  case X6 :  case F6 :  case V6 : case CR6:  return  6;
  54   case R7 :  case X7 :  case F7 :  case V7 : case CR7:  return  7;
  55   case R8 :  case X8 :  case F8 :  case V8 : return  8;
  56   case R9 :  case X9 :  case F9 :  case V9 : return  9;
  57   case R10:  case X10:  case F10:  case V10: return 10;
  58   case R11:  case X11:  case F11:  case V11: return 11;
  59   case R12:  case X12:  case F12:  case V12: return 12;
  60   case R13:  case X13:  case F13:  case V13: return 13;
  61   case R14:  case X14:  case F14:  case V14: return 14;
  62   case R15:  case X15:  case F15:  case V15: return 15;
  63   case R16:  case X16:  case F16:  case V16: return 16;
  64   case R17:  case X17:  case F17:  case V17: return 17;
  65   case R18:  case X18:  case F18:  case V18: return 18;
  66   case R19:  case X19:  case F19:  case V19: return 19;
  67   case R20:  case X20:  case F20:  case V20: return 20;
  68   case R21:  case X21:  case F21:  case V21: return 21;
  69   case R22:  case X22:  case F22:  case V22: return 22;
  70   case R23:  case X23:  case F23:  case V23: return 23;
  71   case R24:  case X24:  case F24:  case V24: return 24;
  72   case R25:  case X25:  case F25:  case V25: return 25;
  73   case R26:  case X26:  case F26:  case V26: return 26;
  74   case R27:  case X27:  case F27:  case V27: return 27;
  75   case R28:  case X28:  case F28:  case V28: return 28;
  76   case R29:  case X29:  case F29:  case V29: return 29;
  77   case R30:  case X30:  case F30:  case V30: return 30;
  78   case R31:  case X31:  case F31:  case V31: return 31;
  79   default:
  80     cerr << "Unhandled reg in PPCRegisterInfo::getRegisterNumbering!\n";
  81     abort();
  82   }
  83 }
  84
  85 PPCRegisterInfo::PPCRegisterInfo(const PPCSubtarget &ST,
  86                                  const TargetInstrInfo &tii)
  87   : PPCGenRegisterInfo(PPC::ADJCALLSTACKDOWN, PPC::ADJCALLSTACKUP),
  88     Subtarget(ST), TII(tii) {
  89   ImmToIdxMap[PPC::LD]   = PPC::LDX;    ImmToIdxMap[PPC::STD]  = PPC::STDX;
  90   ImmToIdxMap[PPC::LBZ]  = PPC::LBZX;   ImmToIdxMap[PPC::STB]  = PPC::STBX;
  91   ImmToIdxMap[PPC::LHZ]  = PPC::LHZX;   ImmToIdxMap[PPC::LHA]  = PPC::LHAX;
  92   ImmToIdxMap[PPC::LWZ]  = PPC::LWZX;   ImmToIdxMap[PPC::LWA]  = PPC::LWAX;
  93   ImmToIdxMap[PPC::LFS]  = PPC::LFSX;   ImmToIdxMap[PPC::LFD]  = PPC::LFDX;
  94   ImmToIdxMap[PPC::STH]  = PPC::STHX;   ImmToIdxMap[PPC::STW]  = PPC::STWX;
  95   ImmToIdxMap[PPC::STFS] = PPC::STFSX;  ImmToIdxMap[PPC::STFD] = PPC::STFDX;
  96   ImmToIdxMap[PPC::ADDI] = PPC::ADD4;
  97   ImmToIdxMap[PPC::ADDI8] = PPC::ADD8;
  98 }
  99
 100 void
 101 PPCRegisterInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
 102                                      MachineBasicBlock::iterator MI,
 103                                      unsigned SrcReg, int FrameIdx,
 104                                      const TargetRegisterClass *RC) const {
 105   if (RC == PPC::GPRCRegisterClass) {
 106     if (SrcReg != PPC::LR) {
 107       addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::STW))
 108                         .addReg(SrcReg, false, false, true), FrameIdx);
 109     } else {
 110       // FIXME: this spills LR immediately to memory in one step.  To do this,
 111       // we use R11, which we know cannot be used in the prolog/epilog.  This is
 112       // a hack.
 113       BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::MFLR), PPC::R11);
 114       addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::STW))
 115                         .addReg(PPC::R11, false, false, true), FrameIdx);
 116     }
 117   } else if (RC == PPC::G8RCRegisterClass) {
 118     if (SrcReg != PPC::LR8) {
 119       addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::STD))
 120                         .addReg(SrcReg, false, false, true), FrameIdx);
 121     } else {
 122       // FIXME: this spills LR immediately to memory in one step.  To do this,
 123       // we use R11, which we know cannot be used in the prolog/epilog.  This is
 124       // a hack.
 125       BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::MFLR8), PPC::X11);
 126       addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::STD))
 127                         .addReg(PPC::X11, false, false, true), FrameIdx);
 128     }
 129   } else if (RC == PPC::F8RCRegisterClass) {
 130     addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::STFD))
 131                       .addReg(SrcReg, false, false, true), FrameIdx);
 132   } else if (RC == PPC::F4RCRegisterClass) {
 133     addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::STFS))
 134                       .addReg(SrcReg, false, false, true), FrameIdx);
 135   } else if (RC == PPC::CRRCRegisterClass) {
 136     // FIXME: We use R0 here, because it isn't available for RA.
 137     // We need to store the CR in the low 4-bits of the saved value.  First,
 138     // issue a MFCR to save all of the CRBits.
 139     BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::MFCR), PPC::R0);
 140
 141     // If the saved register wasn't CR0, shift the bits left so that they are in
 142     // CR0's slot.
 143     if (SrcReg != PPC::CR0) {
 144       unsigned ShiftBits = PPCRegisterInfo::getRegisterNumbering(SrcReg)*4;
 145       // rlwinm r0, r0, ShiftBits, 0, 31.
 146       BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::RLWINM), PPC::R0)
 147         .addReg(PPC::R0).addImm(ShiftBits).addImm(0).addImm(31);
 148     }
 149
 150     addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::STW))
 151                       .addReg(PPC::R0, false, false, true), FrameIdx);
 152   } else if (RC == PPC::VRRCRegisterClass) {
 153     // We don't have indexed addressing for vector loads.  Emit:
 154     // R11 = ADDI FI#
 155     // Dest = LVX R0, R11
 156     //
 157     // FIXME: We use R0 here, because it isn't available for RA.
 158     addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::ADDI), PPC::R0),
 159                       FrameIdx, 0, 0);
 160     BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::STVX))
 161       .addReg(SrcReg, false, false, true).addReg(PPC::R0).addReg(PPC::R0);
 162   } else {
 163     assert(0 && "Unknown regclass!");
 164     abort();
 165   }
 166 }
 167
 168 void
 169 PPCRegisterInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
 170                                       MachineBasicBlock::iterator MI,
 171                                       unsigned DestReg, int FrameIdx,
 172                                       const TargetRegisterClass *RC) const {
 173   if (RC == PPC::GPRCRegisterClass) {
 174     if (DestReg != PPC::LR) {
 175       addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::LWZ), DestReg), FrameIdx);
 176     } else {
 177       addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::LWZ), PPC::R11),FrameIdx);
 178       BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::MTLR)).addReg(PPC::R11);
 179     }
 180   } else if (RC == PPC::G8RCRegisterClass) {
 181     if (DestReg != PPC::LR8) {
 182       addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::LD), DestReg), FrameIdx);
 183     } else {
 184       addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::LD), PPC::R11), FrameIdx);
 185       BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::MTLR8)).addReg(PPC::R11);
 186     }
 187   } else if (RC == PPC::F8RCRegisterClass) {
 188     addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::LFD), DestReg), FrameIdx);
 189   } else if (RC == PPC::F4RCRegisterClass) {
 190     addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::LFS), DestReg), FrameIdx);
 191   } else if (RC == PPC::CRRCRegisterClass) {
 192     // FIXME: We use R0 here, because it isn't available for RA.
 193     addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::LWZ), PPC::R0), FrameIdx);
 194
 195     // If the reloaded register isn't CR0, shift the bits right so that they are
 196     // in the right CR's slot.
 197     if (DestReg != PPC::CR0) {
 198       unsigned ShiftBits = PPCRegisterInfo::getRegisterNumbering(DestReg)*4;
 199       // rlwinm r11, r11, 32-ShiftBits, 0, 31.
 200       BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::RLWINM), PPC::R0)
 201         .addReg(PPC::R0).addImm(32-ShiftBits).addImm(0).addImm(31);
 202     }
 203
 204     BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::MTCRF), DestReg).addReg(PPC::R0);
 205   } else if (RC == PPC::VRRCRegisterClass) {
 206     // We don't have indexed addressing for vector loads.  Emit:
 207     // R11 = ADDI FI#
 208     // Dest = LVX R0, R11
 209     //
 210     // FIXME: We use R0 here, because it isn't available for RA.
 211     addFrameReference(BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::ADDI), PPC::R0),
 212                       FrameIdx, 0, 0);
 213     BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::LVX),DestReg).addReg(PPC::R0).addReg(PPC::R0);
 214   } else {
 215     assert(0 && "Unknown regclass!");
 216     abort();
 217   }
 218 }
 219
 220 void PPCRegisterInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
 221                                    MachineBasicBlock::iterator MI,
 222                                    unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
 223                                    const TargetRegisterClass *RC) const {
 224   if (RC == PPC::GPRCRegisterClass) {
 225     BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::OR), DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
 226   } else if (RC == PPC::G8RCRegisterClass) {
 227     BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::OR8), DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
 228   } else if (RC == PPC::F4RCRegisterClass) {
 229     BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::FMRS), DestReg).addReg(SrcReg);
 230   } else if (RC == PPC::F8RCRegisterClass) {
 231     BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::FMRD), DestReg).addReg(SrcReg);
 232   } else if (RC == PPC::CRRCRegisterClass) {
 233     BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::MCRF), DestReg).addReg(SrcReg);
 234   } else if (RC == PPC::VRRCRegisterClass) {
 235     BuildMI(MBB, MI, TII.get(PPC::VOR), DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
 236   } else {
 237     cerr << "Attempt to copy register that is not GPR or FPR";
 238     abort();
 239   }
 240 }
 241
 242 const unsigned* PPCRegisterInfo::getCalleeSavedRegs() const {
 243   // 32-bit Darwin calling convention.
 244   static const unsigned Darwin32_CalleeSavedRegs[] = {
 245               PPC::R13, PPC::R14, PPC::R15,
 246     PPC::R16, PPC::R17, PPC::R18, PPC::R19,
 247     PPC::R20, PPC::R21, PPC::R22, PPC::R23,
 248     PPC::R24, PPC::R25, PPC::R26, PPC::R27,
 249     PPC::R28, PPC::R29, PPC::R30, PPC::R31,
 250
 251     PPC::F14, PPC::F15, PPC::F16, PPC::F17,
 252     PPC::F18, PPC::F19, PPC::F20, PPC::F21,
 253     PPC::F22, PPC::F23, PPC::F24, PPC::F25,
 254     PPC::F26, PPC::F27, PPC::F28, PPC::F29,
 255     PPC::F30, PPC::F31,
 256
 257     PPC::CR2, PPC::CR3, PPC::CR4,
 258     PPC::V20, PPC::V21, PPC::V22, PPC::V23,
 259     PPC::V24, PPC::V25, PPC::V26, PPC::V27,
 260     PPC::V28, PPC::V29, PPC::V30, PPC::V31,
 261
 262     PPC::LR,  0
 263   };
 264
 265   static const unsigned ELF32_CalleeSavedRegs[] = {
 266               PPC::R13, PPC::R14, PPC::R15,
 267     PPC::R16, PPC::R17, PPC::R18, PPC::R19,
 268     PPC::R20, PPC::R21, PPC::R22, PPC::R23,
 269     PPC::R24, PPC::R25, PPC::R26, PPC::R27,
 270     PPC::R28, PPC::R29, PPC::R30, PPC::R31,
 271
 272               PPC::F11, PPC::F12, PPC::F13,
 273     PPC::F14, PPC::F15, PPC::F16, PPC::F17,
 274     PPC::F18, PPC::F19, PPC::F20, PPC::F21,
 275     PPC::F22, PPC::F23, PPC::F24, PPC::F25,
 276     PPC::F26, PPC::F27, PPC::F28, PPC::F29,
 277     PPC::F30, PPC::F31,
 278
 279     PPC::CR2, PPC::CR3, PPC::CR4,
 280     PPC::V20, PPC::V21, PPC::V22, PPC::V23,
 281     PPC::V24, PPC::V25, PPC::V26, PPC::V27,
 282     PPC::V28, PPC::V29, PPC::V30, PPC::V31,
 283
 284     PPC::LR,  0
 285   };
 286   // 64-bit Darwin calling convention.
 287   static const unsigned Darwin64_CalleeSavedRegs[] = {
 288     PPC::X14, PPC::X15,
 289     PPC::X16, PPC::X17, PPC::X18, PPC::X19,
 290     PPC::X20, PPC::X21, PPC::X22, PPC::X23,
 291     PPC::X24, PPC::X25, PPC::X26, PPC::X27,
 292     PPC::X28, PPC::X29, PPC::X30, PPC::X31,
 293
 294     PPC::F14, PPC::F15, PPC::F16, PPC::F17,
 295     PPC::F18, PPC::F19, PPC::F20, PPC::F21,
 296     PPC::F22, PPC::F23, PPC::F24, PPC::F25,
 297     PPC::F26, PPC::F27, PPC::F28, PPC::F29,
 298     PPC::F30, PPC::F31,
 299
 300     PPC::CR2, PPC::CR3, PPC::CR4,
 301     PPC::V20, PPC::V21, PPC::V22, PPC::V23,
 302     PPC::V24, PPC::V25, PPC::V26, PPC::V27,
 303     PPC::V28, PPC::V29, PPC::V30, PPC::V31,
 304
 305     PPC::LR8,  0
 306   };
 307
 308   static const unsigned ELF64_CalleeSavedRegs[] = {
 309     PPC::X14, PPC::X15,
 310     PPC::X16, PPC::X17, PPC::X18, PPC::X19,
 311     PPC::X20, PPC::X21, PPC::X22, PPC::X23,
 312     PPC::X24, PPC::X25, PPC::X26, PPC::X27,
 313     PPC::X28, PPC::X29, PPC::X30, PPC::X31,
 314
 315               PPC::F11, PPC::F12, PPC::F13,
 316     PPC::F14, PPC::F15, PPC::F16, PPC::F17,
 317     PPC::F18, PPC::F19, PPC::F20, PPC::F21,
 318     PPC::F22, PPC::F23, PPC::F24, PPC::F25,
 319     PPC::F26, PPC::F27, PPC::F28, PPC::F29,
 320     PPC::F30, PPC::F31,
 321
 322     PPC::CR2, PPC::CR3, PPC::CR4,
 323     PPC::V20, PPC::V21, PPC::V22, PPC::V23,
 324     PPC::V24, PPC::V25, PPC::V26, PPC::V27,
 325     PPC::V28, PPC::V29, PPC::V30, PPC::V31,
 326
 327     PPC::LR8,  0
 328   };
 329
 330   if (Subtarget.isMachoABI())
 331     return Subtarget.isPPC64() ? Darwin64_CalleeSavedRegs :
 332                                  Darwin32_CalleeSavedRegs;
 333
 334   // ELF.
 335   return Subtarget.isPPC64() ? ELF64_CalleeSavedRegs : ELF32_CalleeSavedRegs;
 336 }
 337
 338 const TargetRegisterClass* const*
 339 PPCRegisterInfo::getCalleeSavedRegClasses() const {
 340   // 32-bit Darwin calling convention.
 341   static const TargetRegisterClass * const Darwin32_CalleeSavedRegClasses[] = {
 342                        &PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,
 343     &PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,
 344     &PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,
 345     &PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,
 346     &PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,
 347
 348     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 349     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 350     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 351     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 352     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 353
 354     &PPC::CRRCRegClass,&PPC::CRRCRegClass,&PPC::CRRCRegClass,
 355
 356     &PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,
 357     &PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,
 358     &PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,
 359
 360     &PPC::GPRCRegClass, 0
 361   };
 362
 363   static const TargetRegisterClass * const ELF32_CalleeSavedRegClasses[] = {
 364                        &PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,
 365     &PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,
 366     &PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,
 367     &PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,
 368     &PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,&PPC::GPRCRegClass,
 369
 370                        &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 371     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 372     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 373     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 374     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 375     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 376
 377     &PPC::CRRCRegClass,&PPC::CRRCRegClass,&PPC::CRRCRegClass,
 378
 379     &PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,
 380     &PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,
 381     &PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,
 382
 383     &PPC::GPRCRegClass, 0
 384   };
 385
 386   // 64-bit Darwin calling convention.
 387   static const TargetRegisterClass * const Darwin64_CalleeSavedRegClasses[] = {
 388     &PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,
 389     &PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,
 390     &PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,
 391     &PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,
 392     &PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,
 393
 394     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 395     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 396     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 397     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 398     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 399
 400     &PPC::CRRCRegClass,&PPC::CRRCRegClass,&PPC::CRRCRegClass,
 401
 402     &PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,
 403     &PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,
 404     &PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,
 405
 406     &PPC::G8RCRegClass, 0
 407   };
 408
 409   static const TargetRegisterClass * const ELF64_CalleeSavedRegClasses[] = {
 410     &PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,
 411     &PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,
 412     &PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,
 413     &PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,
 414     &PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,&PPC::G8RCRegClass,
 415
 416                        &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 417     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 418     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 419     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 420     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 421     &PPC::F8RCRegClass,&PPC::F8RCRegClass,
 422
 423     &PPC::CRRCRegClass,&PPC::CRRCRegClass,&PPC::CRRCRegClass,
 424
 425     &PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,
 426     &PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,
 427     &PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,&PPC::VRRCRegClass,
 428
 429     &PPC::G8RCRegClass, 0
 430   };
 431
 432   if (Subtarget.isMachoABI())
 433     return Subtarget.isPPC64() ? Darwin64_CalleeSavedRegClasses :
 434                                  Darwin32_CalleeSavedRegClasses;
 435
 436   // ELF.
 437   return Subtarget.isPPC64() ? ELF64_CalleeSavedRegClasses :
 438                                ELF32_CalleeSavedRegClasses;
 439 }
 440
 441 // needsFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 442 // pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas or
 443 // if frame pointer elimination is disabled.
 444 //
 445 static bool needsFP(const MachineFunction &MF) {
 446   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 447   return NoFramePointerElim || MFI->hasVarSizedObjects();
 448 }
 449
 450 BitVector PPCRegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
 451   BitVector Reserved(getNumRegs());
 452   Reserved.set(PPC::R0);
 453   Reserved.set(PPC::R1);
 454   Reserved.set(PPC::LR);
 455   // In Linux, r2 is reserved for the OS.
 456   if (!Subtarget.isDarwin())
 457     Reserved.set(PPC::R2);
 458   // On PPC64, r13 is the thread pointer.  Never allocate this register.
 459   // Note that this is overconservative, as it also prevents allocation of
 460   // R31 when the FP is not needed.
 461   if (Subtarget.isPPC64()) {
 462     Reserved.set(PPC::R13);
 463     Reserved.set(PPC::R31);
 464   }
 465   if (needsFP(MF))
 466     Reserved.set(PPC::R31);
 467   return Reserved;
 468 }
 469
 470 /// foldMemoryOperand - PowerPC (like most RISC's) can only fold spills into
 471 /// copy instructions, turning them into load/store instructions.
 472 MachineInstr *PPCRegisterInfo::foldMemoryOperand(MachineInstr *MI,
 473                                                  unsigned OpNum,
 474                                                  int FrameIndex) const {
 475   // Make sure this is a reg-reg copy.  Note that we can't handle MCRF, because
 476   // it takes more than one instruction to store it.
 477   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 478
 479   MachineInstr *NewMI = NULL;
 480   if ((Opc == PPC::OR &&
 481        MI->getOperand(1).getReg() == MI->getOperand(2).getReg())) {
 482     if (OpNum == 0) {  // move -> store
 483       unsigned InReg = MI->getOperand(1).getReg();
 484       NewMI = addFrameReference(BuildMI(TII.get(PPC::STW)).addReg(InReg),
 485                                 FrameIndex);
 486     } else {           // move -> load
 487       unsigned OutReg = MI->getOperand(0).getReg();
 488       NewMI = addFrameReference(BuildMI(TII.get(PPC::LWZ), OutReg),
 489                                 FrameIndex);
 490     }
 491   } else if ((Opc == PPC::OR8 &&
 492               MI->getOperand(1).getReg() == MI->getOperand(2).getReg())) {
 493     if (OpNum == 0) {  // move -> store
 494       unsigned InReg = MI->getOperand(1).getReg();
 495       NewMI = addFrameReference(BuildMI(TII.get(PPC::STD)).addReg(InReg),
 496                                 FrameIndex);
 497     } else {           // move -> load
 498       unsigned OutReg = MI->getOperand(0).getReg();
 499       NewMI = addFrameReference(BuildMI(TII.get(PPC::LD), OutReg), FrameIndex);
 500     }
 501   } else if (Opc == PPC::FMRD) {
 502     if (OpNum == 0) {  // move -> store
 503       unsigned InReg = MI->getOperand(1).getReg();
 504       NewMI = addFrameReference(BuildMI(TII.get(PPC::STFD)).addReg(InReg),
 505                                 FrameIndex);
 506     } else {           // move -> load
 507       unsigned OutReg = MI->getOperand(0).getReg();
 508       NewMI = addFrameReference(BuildMI(TII.get(PPC::LFD), OutReg), FrameIndex);
 509     }
 510   } else if (Opc == PPC::FMRS) {
 511     if (OpNum == 0) {  // move -> store
 512       unsigned InReg = MI->getOperand(1).getReg();
 513       NewMI = addFrameReference(BuildMI(TII.get(PPC::STFS)).addReg(InReg),
 514                                 FrameIndex);
 515     } else {           // move -> load
 516       unsigned OutReg = MI->getOperand(0).getReg();
 517       NewMI = addFrameReference(BuildMI(TII.get(PPC::LFS), OutReg), FrameIndex);
 518     }
 519   }
 520
 521   if (NewMI)
 522     NewMI->copyKillDeadInfo(MI);
 523   return NewMI;
 524 }
 525
 526 //===----------------------------------------------------------------------===//
 527 // Stack Frame Processing methods
 528 //===----------------------------------------------------------------------===//
 529
 530 // hasFP - Return true if the specified function actually has a dedicated frame
 531 // pointer register.  This is true if the function needs a frame pointer and has
 532 // a non-zero stack size.
 533 bool PPCRegisterInfo::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
 534   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 535   return MFI->getStackSize() && needsFP(MF);
 536 }
 537
 538 /// usesLR - Returns if the link registers (LR) has been used in the function.
 539 ///
 540 bool PPCRegisterInfo::usesLR(MachineFunction &MF) const {
 541   const bool *PhysRegsUsed = MF.getUsedPhysregs();
 542   return PhysRegsUsed[getRARegister()];
 543 }
 544
 545 void PPCRegisterInfo::
 546 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 547                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 548   // Simply discard ADJCALLSTACKDOWN, ADJCALLSTACKUP instructions.
 549   MBB.erase(I);
 550 }
 551
 552 /// LowerDynamicAlloc - Generate the code for allocating an object in the
 553 /// current frame.  The sequence of code with be in the general form
 554 ///
 555 ///   addi   R0, SP, #frameSize ; get the address of the previous frame
 556 ///   stwxu  R0, SP, Rnegsize   ; add and update the SP with the negated size
 557 ///   addi   Rnew, SP, #maxCalFrameSize ; get the top of the allocation
 558 ///
 559 void PPCRegisterInfo::lowerDynamicAlloc(MachineBasicBlock::iterator II) const {
 560   // Get the instruction.
 561   MachineInstr &MI = *II;
 562   // Get the instruction's basic block.
 563   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
 564   // Get the basic block's function.
 565   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 566   // Get the frame info.
 567   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 568   // Determine whether 64-bit pointers are used.
 569   bool LP64 = Subtarget.isPPC64();
 570
 571   // Get the maximum call stack size.
 572   unsigned maxCallFrameSize = MFI->getMaxCallFrameSize();
 573   // Get the total frame size.
 574   unsigned FrameSize = MFI->getStackSize();
 575
 576   // Get stack alignments.
 577   unsigned TargetAlign = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 578   unsigned MaxAlign = MFI->getMaxAlignment();
 579   assert(MaxAlign <= TargetAlign &&
 580          "Dynamic alloca with large aligns not supported");
 581
 582   // Determine the previous frame's address.  If FrameSize can't be
 583   // represented as 16 bits or we need special alignment, then we load the
 584   // previous frame's address from 0(SP).  Why not do an addis of the hi?
 585   // Because R0 is our only safe tmp register and addi/addis treat R0 as zero.
 586   // Constructing the constant and adding would take 3 instructions.
 587   // Fortunately, a frame greater than 32K is rare.
 588   if (MaxAlign < TargetAlign && isInt16(FrameSize)) {
 589     BuildMI(MBB, II, TII.get(PPC::ADDI), PPC::R0)
 590       .addReg(PPC::R31)
 591       .addImm(FrameSize);
 592   } else if (LP64) {
 593     BuildMI(MBB, II, TII.get(PPC::LD), PPC::X0)
 594       .addImm(0)
 595       .addReg(PPC::X1);
 596   } else {
 597     BuildMI(MBB, II, TII.get(PPC::LWZ), PPC::R0)
 598       .addImm(0)
 599       .addReg(PPC::R1);
 600   }
 601
 602   // Grow the stack and update the stack pointer link, then
 603   // determine the address of new allocated space.
 604   if (LP64) {
 605     BuildMI(MBB, II, TII.get(PPC::STDUX))
 606       .addReg(PPC::X0)
 607       .addReg(PPC::X1)
 608       .addReg(MI.getOperand(1).getReg());
 609     BuildMI(MBB, II, TII.get(PPC::ADDI8), MI.getOperand(0).getReg())
 610       .addReg(PPC::X1)
 611       .addImm(maxCallFrameSize);
 612   } else {
 613     BuildMI(MBB, II, TII.get(PPC::STWUX))
 614       .addReg(PPC::R0)
 615       .addReg(PPC::R1)
 616       .addReg(MI.getOperand(1).getReg());
 617     BuildMI(MBB, II, TII.get(PPC::ADDI), MI.getOperand(0).getReg())
 618       .addReg(PPC::R1)
 619       .addImm(maxCallFrameSize);
 620   }
 621
 622   // Discard the DYNALLOC instruction.
 623   MBB.erase(II);
 624 }
 625
 626 void
 627 PPCRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II) const {
 628   // Get the instruction.
 629   MachineInstr &MI = *II;
 630   // Get the instruction's basic block.
 631   MachineBasicBlock &MBB = *MI.getParent();
 632   // Get the basic block's function.
 633   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 634   // Get the frame info.
 635   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 636
 637   // Find out which operand is the frame index.
 638   unsigned i = 0;
 639   while (!MI.getOperand(i).isFrameIndex()) {
 640     ++i;
 641     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
 642   }
 643   // Take into account whether it's an add or mem instruction
 644   unsigned OffIdx = (i == 2) ? 1 : 2;
 645   if (MI.getOpcode() == TargetInstrInfo::INLINEASM)
 646     OffIdx = i-1;
 647
 648   // Get the frame index.
 649   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getFrameIndex();
 650
 651   // Get the frame pointer save index.  Users of this index are primarily
 652   // DYNALLOC instructions.
 653   PPCFunctionInfo *FI = MF.getInfo<PPCFunctionInfo>();
 654   int FPSI = FI->getFramePointerSaveIndex();
 655   // Get the instruction opcode.
 656   unsigned OpC = MI.getOpcode();
 657
 658   // Special case for dynamic alloca.
 659   if (FPSI && FrameIndex == FPSI &&
 660       (OpC == PPC::DYNALLOC || OpC == PPC::DYNALLOC8)) {
 661     lowerDynamicAlloc(II);
 662     return;
 663   }
 664
 665   // Replace the FrameIndex with base register with GPR1 (SP) or GPR31 (FP).
 666   MI.getOperand(i).ChangeToRegister(hasFP(MF) ? PPC::R31 : PPC::R1, false);
 667
 668   // Figure out if the offset in the instruction is shifted right two bits. This
 669   // is true for instructions like "STD", which the machine implicitly adds two
 670   // low zeros to.
 671   bool isIXAddr = false;
 672   switch (OpC) {
 673   case PPC::LWA:
 674   case PPC::LD:
 675   case PPC::STD:
 676   case PPC::STD_32:
 677     isIXAddr = true;
 678     break;
 679   }
 680
 681   // Now add the frame object offset to the offset from r1.
 682   int Offset = MFI->getObjectOffset(FrameIndex);
 683
 684   if (!isIXAddr)
 685     Offset += MI.getOperand(OffIdx).getImmedValue();
 686   else
 687     Offset += MI.getOperand(OffIdx).getImmedValue() << 2;
 688
 689   // If we're not using a Frame Pointer that has been set to the value of the
 690   // SP before having the stack size subtracted from it, then add the stack size
 691   // to Offset to get the correct offset.
 692   Offset += MFI->getStackSize();
 693
 694   if (!isInt16(Offset)) {
 695     // Insert a set of r0 with the full offset value before the ld, st, or add
 696     BuildMI(MBB, II, TII.get(PPC::LIS), PPC::R0).addImm(Offset >> 16);
 697     BuildMI(MBB, II, TII.get(PPC::ORI), PPC::R0).addReg(PPC::R0).addImm(Offset);
 698
 699     // convert into indexed form of the instruction
 700     // sth 0:rA, 1:imm 2:(rB) ==> sthx 0:rA, 2:rB, 1:r0
 701     // addi 0:rA 1:rB, 2, imm ==> add 0:rA, 1:rB, 2:r0
 702     assert(ImmToIdxMap.count(OpC) &&
 703            "No indexed form of load or store available!");
 704     unsigned NewOpcode = ImmToIdxMap.find(OpC)->second;
 705     MI.setInstrDescriptor(TII.get(NewOpcode));
 706     MI.getOperand(1).ChangeToRegister(MI.getOperand(i).getReg(), false);
 707     MI.getOperand(2).ChangeToRegister(PPC::R0, false);
 708   } else {
 709     if (isIXAddr) {
 710       assert((Offset & 3) == 0 && "Invalid frame offset!");
 711       Offset >>= 2;    // The actual encoded value has the low two bits zero.
 712     }
 713     MI.getOperand(OffIdx).ChangeToImmediate(Offset);
 714   }
 715 }
 716
 717 /// VRRegNo - Map from a numbered VR register to its enum value.
 718 ///
 719 static const unsigned short VRRegNo[] = {
 720  PPC::V0 , PPC::V1 , PPC::V2 , PPC::V3 , PPC::V4 , PPC::V5 , PPC::V6 , PPC::V7 ,
 721  PPC::V8 , PPC::V9 , PPC::V10, PPC::V11, PPC::V12, PPC::V13, PPC::V14, PPC::V15,
 722  PPC::V16, PPC::V17, PPC::V18, PPC::V19, PPC::V20, PPC::V21, PPC::V22, PPC::V23,
 723  PPC::V24, PPC::V25, PPC::V26, PPC::V27, PPC::V28, PPC::V29, PPC::V30, PPC::V31
 724 };
 725
 726 /// RemoveVRSaveCode - We have found that this function does not need any code
 727 /// to manipulate the VRSAVE register, even though it uses vector registers.
 728 /// This can happen when the only registers used are known to be live in or out
 729 /// of the function.  Remove all of the VRSAVE related code from the function.
 730 static void RemoveVRSaveCode(MachineInstr *MI) {
 731   MachineBasicBlock *Entry = MI->getParent();
 732   MachineFunction *MF = Entry->getParent();
 733
 734   // We know that the MTVRSAVE instruction immediately follows MI.  Remove it.
 735   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MI;
 736   ++MBBI;
 737   assert(MBBI != Entry->end() && MBBI->getOpcode() == PPC::MTVRSAVE);
 738   MBBI->eraseFromParent();
 739
 740   bool RemovedAllMTVRSAVEs = true;
 741   // See if we can find and remove the MTVRSAVE instruction from all of the
 742   // epilog blocks.
 743   const TargetInstrInfo &TII = *MF->getTarget().getInstrInfo();
 744   for (MachineFunction::iterator I = MF->begin(), E = MF->end(); I != E; ++I) {
 745     // If last instruction is a return instruction, add an epilogue
 746     if (!I->empty() && TII.isReturn(I->back().getOpcode())) {
 747       bool FoundIt = false;
 748       for (MBBI = I->end(); MBBI != I->begin(); ) {
 749         --MBBI;
 750         if (MBBI->getOpcode() == PPC::MTVRSAVE) {
 751           MBBI->eraseFromParent();  // remove it.
 752           FoundIt = true;
 753           break;
 754         }
 755       }
 756       RemovedAllMTVRSAVEs &= FoundIt;
 757     }
 758   }
 759
 760   // If we found and removed all MTVRSAVE instructions, remove the read of
 761   // VRSAVE as well.
 762   if (RemovedAllMTVRSAVEs) {
 763     MBBI = MI;
 764     assert(MBBI != Entry->begin() && "UPDATE_VRSAVE is first instr in block?");
 765     --MBBI;
 766     assert(MBBI->getOpcode() == PPC::MFVRSAVE && "VRSAVE instrs wandered?");
 767     MBBI->eraseFromParent();
 768   }
 769
 770   // Finally, nuke the UPDATE_VRSAVE.
 771   MI->eraseFromParent();
 772 }
 773
 774 // HandleVRSaveUpdate - MI is the UPDATE_VRSAVE instruction introduced by the
 775 // instruction selector.  Based on the vector registers that have been used,
 776 // transform this into the appropriate ORI instruction.
 777 static void HandleVRSaveUpdate(MachineInstr *MI, const bool *UsedRegs,
 778                                const TargetInstrInfo &TII) {
 779   unsigned UsedRegMask = 0;
 780   for (unsigned i = 0; i != 32; ++i)
 781     if (UsedRegs[VRRegNo[i]])
 782       UsedRegMask |= 1 << (31-i);
 783
 784   // Live in and live out values already must be in the mask, so don't bother
 785   // marking them.
 786   MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
 787   for (MachineFunction::livein_iterator I =
 788        MF->livein_begin(), E = MF->livein_end(); I != E; ++I) {
 789     unsigned RegNo = PPCRegisterInfo::getRegisterNumbering(I->first);
 790     if (VRRegNo[RegNo] == I->first)        // If this really is a vector reg.
 791       UsedRegMask &= ~(1 << (31-RegNo));   // Doesn't need to be marked.
 792   }
 793   for (MachineFunction::liveout_iterator I =
 794        MF->liveout_begin(), E = MF->liveout_end(); I != E; ++I) {
 795     unsigned RegNo = PPCRegisterInfo::getRegisterNumbering(*I);
 796     if (VRRegNo[RegNo] == *I)              // If this really is a vector reg.
 797       UsedRegMask &= ~(1 << (31-RegNo));   // Doesn't need to be marked.
 798   }
 799
 800   unsigned SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
 801   unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
 802   // If no registers are used, turn this into a copy.
 803   if (UsedRegMask == 0) {
 804     // Remove all VRSAVE code.
 805     RemoveVRSaveCode(MI);
 806     return;
 807   } else if ((UsedRegMask & 0xFFFF) == UsedRegMask) {
 808     BuildMI(*MI->getParent(), MI, TII.get(PPC::ORI), DstReg)
 809         .addReg(SrcReg).addImm(UsedRegMask);
 810   } else if ((UsedRegMask & 0xFFFF0000) == UsedRegMask) {
 811     BuildMI(*MI->getParent(), MI, TII.get(PPC::ORIS), DstReg)
 812         .addReg(SrcReg).addImm(UsedRegMask >> 16);
 813   } else {
 814     BuildMI(*MI->getParent(), MI, TII.get(PPC::ORIS), DstReg)
 815        .addReg(SrcReg).addImm(UsedRegMask >> 16);
 816     BuildMI(*MI->getParent(), MI, TII.get(PPC::ORI), DstReg)
 817       .addReg(DstReg).addImm(UsedRegMask & 0xFFFF);
 818   }
 819
 820   // Remove the old UPDATE_VRSAVE instruction.
 821   MI->eraseFromParent();
 822 }
 823
 824 /// determineFrameLayout - Determine the size of the frame and maximum call
 825 /// frame size.
 826 void PPCRegisterInfo::determineFrameLayout(MachineFunction &MF) const {
 827   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 828
 829   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo
 830   unsigned FrameSize = MFI->getStackSize();
 831
 832   // Get the alignments provided by the target, and the maximum alignment
 833   // (if any) of the fixed frame objects.
 834   unsigned MaxAlign = MFI->getMaxAlignment();
 835   unsigned TargetAlign = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 836   unsigned AlignMask = TargetAlign - 1;  //
 837
 838   // If we are a leaf function, and use up to 224 bytes of stack space,
 839   // don't have a frame pointer, calls, or dynamic alloca then we do not need
 840   // to adjust the stack pointer (we fit in the Red Zone).
 841   if (FrameSize <= 224 &&             // Fits in red zone.
 842       !MFI->hasVarSizedObjects() &&   // No dynamic alloca.
 843       !MFI->hasCalls() &&             // No calls.
 844       MaxAlign <= TargetAlign) {      // No special alignment.
 845     // No need for frame
 846     MFI->setStackSize(0);
 847     return;
 848   }
 849
 850   // Get the maximum call frame size of all the calls.
 851   unsigned maxCallFrameSize = MFI->getMaxCallFrameSize();
 852
 853   // Maximum call frame needs to be at least big enough for linkage and 8 args.
 854   unsigned minCallFrameSize =
 855     PPCFrameInfo::getMinCallFrameSize(Subtarget.isPPC64(),
 856                                       Subtarget.isMachoABI());
 857   maxCallFrameSize = std::max(maxCallFrameSize, minCallFrameSize);
 858
 859   // If we have dynamic alloca then maxCallFrameSize needs to be aligned so
 860   // that allocations will be aligned.
 861   if (MFI->hasVarSizedObjects())
 862     maxCallFrameSize = (maxCallFrameSize + AlignMask) & ~AlignMask;
 863
 864   // Update maximum call frame size.
 865   MFI->setMaxCallFrameSize(maxCallFrameSize);
 866
 867   // Include call frame size in total.
 868   FrameSize += maxCallFrameSize;
 869
 870   // Make sure the frame is aligned.
 871   FrameSize = (FrameSize + AlignMask) & ~AlignMask;
 872
 873   // Update frame info.
 874   MFI->setStackSize(FrameSize);
 875 }
 876
 877 void PPCRegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
 878   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();   // Prolog goes in entry BB
 879   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
 880   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 881   MachineModuleInfo *MMI = MFI->getMachineModuleInfo();
 882
 883   // Prepare for frame info.
 884   unsigned FrameLabelId = 0;
 885
 886   // Scan the prolog, looking for an UPDATE_VRSAVE instruction.  If we find it,
 887   // process it.
 888   for (unsigned i = 0; MBBI != MBB.end(); ++i, ++MBBI) {
 889     if (MBBI->getOpcode() == PPC::UPDATE_VRSAVE) {
 890       HandleVRSaveUpdate(MBBI, MF.getUsedPhysregs(), TII);
 891       break;
 892     }
 893   }
 894
 895   // Move MBBI back to the beginning of the function.
 896   MBBI = MBB.begin();
 897
 898   // Work out frame sizes.
 899   determineFrameLayout(MF);
 900   unsigned FrameSize = MFI->getStackSize();
 901
 902   // Skip if a leaf routine.
 903   if (!FrameSize) return;
 904
 905   int NegFrameSize = -FrameSize;
 906
 907   // Get processor type.
 908   bool IsPPC64 = Subtarget.isPPC64();
 909   // Get operating system
 910   bool IsMachoABI = Subtarget.isMachoABI();
 911   // Check if the link register (LR) has been used.
 912   bool UsesLR = MFI->hasCalls() || usesLR(MF);
 913   // Do we have a frame pointer for this function?
 914   bool HasFP = hasFP(MF);
 915
 916   int LROffset = PPCFrameInfo::getReturnSaveOffset(IsPPC64, IsMachoABI);
 917   int FPOffset = PPCFrameInfo::getFramePointerSaveOffset(IsPPC64, IsMachoABI);
 918
 919   if (IsPPC64) {
 920     if (UsesLR)
 921       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::MFLR8), PPC::X0);
 922
 923     if (HasFP)
 924       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::STD))
 925          .addReg(PPC::X31).addImm(FPOffset/4).addReg(PPC::X1);
 926
 927     if (UsesLR)
 928       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::STD))
 929          .addReg(PPC::X0).addImm(LROffset/4).addReg(PPC::X1);
 930   } else {
 931     if (UsesLR)
 932       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::MFLR), PPC::R0);
 933
 934     if (HasFP)
 935       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::STW))
 936         .addReg(PPC::R31).addImm(FPOffset).addReg(PPC::R1);
 937
 938     if (UsesLR)
 939       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::STW))
 940         .addReg(PPC::R0).addImm(LROffset).addReg(PPC::R1);
 941   }
 942
 943   // Get stack alignments.
 944   unsigned TargetAlign = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 945   unsigned MaxAlign = MFI->getMaxAlignment();
 946
 947   if (MMI && MMI->needsFrameInfo()) {
 948     // Mark effective beginning of when frame pointer becomes valid.
 949     FrameLabelId = MMI->NextLabelID();
 950     BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::LABEL)).addImm(FrameLabelId);
 951   }
 952
 953   // Adjust stack pointer: r1 += NegFrameSize.
 954   // If there is a preferred stack alignment, align R1 now
 955   if (!IsPPC64) {
 956     // PPC32.
 957     if (MaxAlign > TargetAlign) {
 958       assert(isPowerOf2_32(MaxAlign)&&isInt16(MaxAlign)&&"Invalid alignment!");
 959       assert(isInt16(NegFrameSize) && "Unhandled stack size and alignment!");
 960       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::RLWINM), PPC::R0)
 961         .addReg(PPC::R1).addImm(0).addImm(32-Log2_32(MaxAlign)).addImm(31);
 962       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::SUBFIC) ,PPC::R0).addReg(PPC::R0)
 963         .addImm(NegFrameSize);
 964       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::STWUX))
 965         .addReg(PPC::R1).addReg(PPC::R1).addReg(PPC::R0);
 966     } else if (isInt16(NegFrameSize)) {
 967       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::STWU),
 968               PPC::R1).addReg(PPC::R1).addImm(NegFrameSize).addReg(PPC::R1);
 969     } else {
 970       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::LIS), PPC::R0).addImm(NegFrameSize >> 16);
 971       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::ORI), PPC::R0).addReg(PPC::R0)
 972         .addImm(NegFrameSize & 0xFFFF);
 973       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::STWUX)).addReg(PPC::R1).addReg(PPC::R1)
 974         .addReg(PPC::R0);
 975     }
 976   } else {    // PPC64.
 977     if (MaxAlign > TargetAlign) {
 978       assert(isPowerOf2_32(MaxAlign)&&isInt16(MaxAlign)&&"Invalid alignment!");
 979       assert(isInt16(NegFrameSize) && "Unhandled stack size and alignment!");
 980       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::RLDICL), PPC::X0)
 981         .addReg(PPC::X1).addImm(0).addImm(64-Log2_32(MaxAlign));
 982       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::SUBFIC8), PPC::X0).addReg(PPC::X0)
 983         .addImm(NegFrameSize);
 984       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::STDUX))
 985         .addReg(PPC::X1).addReg(PPC::X1).addReg(PPC::X0);
 986     } else if (isInt16(NegFrameSize)) {
 987       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::STDU), PPC::X1)
 988              .addReg(PPC::X1).addImm(NegFrameSize/4).addReg(PPC::X1);
 989     } else {
 990       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::LIS8), PPC::X0).addImm(NegFrameSize >>16);
 991       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::ORI8), PPC::X0).addReg(PPC::X0)
 992         .addImm(NegFrameSize & 0xFFFF);
 993       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::STDUX)).addReg(PPC::X1).addReg(PPC::X1)
 994         .addReg(PPC::X0);
 995     }
 996   }
 997
 998   if (MMI && MMI->needsFrameInfo()) {
 999     std::vector<MachineMove> &Moves = MMI->getFrameMoves();
1000
1001     if (NegFrameSize) {
1002       // Show update of SP.
1003       MachineLocation SPDst(MachineLocation::VirtualFP);
1004       MachineLocation SPSrc(MachineLocation::VirtualFP, NegFrameSize);
1005       Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, SPDst, SPSrc));
1006     } else {
1007       MachineLocation SP(IsPPC64 ? PPC::X31 : PPC::R31);
1008       Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, SP, SP));
1009     }
1010
1011     if (HasFP) {
1012       MachineLocation FPDst(MachineLocation::VirtualFP, FPOffset);
1013       MachineLocation FPSrc(IsPPC64 ? PPC::X31 : PPC::R31);
1014       Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, FPDst, FPSrc));
1015     }
1016
1017     // Add callee saved registers to move list.
1018     const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
1019     for (unsigned I = 0, E = CSI.size(); I != E; ++I) {
1020       int Offset = MFI->getObjectOffset(CSI[I].getFrameIdx());
1021       unsigned Reg = CSI[I].getReg();
1022       if (Reg == PPC::LR || Reg == PPC::LR8) continue;
1023       MachineLocation CSDst(MachineLocation::VirtualFP, Offset);
1024       MachineLocation CSSrc(Reg);
1025       Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, CSDst, CSSrc));
1026     }
1027
1028     MachineLocation LRDst(MachineLocation::VirtualFP, LROffset);
1029     MachineLocation LRSrc(IsPPC64 ? PPC::LR8 : PPC::LR);
1030     Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, LRDst, LRSrc));
1031
1032     // Mark effective beginning of when frame pointer is ready.
1033     unsigned ReadyLabelId = MMI->NextLabelID();
1034     BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::LABEL)).addImm(ReadyLabelId);
1035
1036     MachineLocation FPDst(HasFP ? (IsPPC64 ? PPC::X31 : PPC::R31) :
1037                                   (IsPPC64 ? PPC::X1 : PPC::R1));
1038     MachineLocation FPSrc(MachineLocation::VirtualFP);
1039     Moves.push_back(MachineMove(ReadyLabelId, FPDst, FPSrc));
1040   }
1041
1042   // If there is a frame pointer, copy R1 into R31
1043   if (HasFP) {
1044     if (!IsPPC64) {
1045       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::OR), PPC::R31).addReg(PPC::R1)
1046         .addReg(PPC::R1);
1047     } else {
1048       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::OR8), PPC::X31).addReg(PPC::X1)
1049         .addReg(PPC::X1);
1050     }
1051   }
1052 }
1053
1054 void PPCRegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
1055                                    MachineBasicBlock &MBB) const {
1056   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
1057   assert(MBBI->getOpcode() == PPC::BLR &&
1058          "Can only insert epilog into returning blocks");
1059
1060   // Get alignment info so we know how to restore r1
1061   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1062   unsigned TargetAlign = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
1063   unsigned MaxAlign = MFI->getMaxAlignment();
1064
1065   // Get the number of bytes allocated from the FrameInfo.
1066   unsigned FrameSize = MFI->getStackSize();
1067
1068   if (!FrameSize) return;
1069
1070   // Get processor type.
1071   bool IsPPC64 = Subtarget.isPPC64();
1072   // Get operating system
1073   bool IsMachoABI = Subtarget.isMachoABI();
1074   // Check if the link register (LR) has been used.
1075   bool UsesLR = MFI->hasCalls() || usesLR(MF);
1076   // Do we have a frame pointer for this function?
1077   bool HasFP = hasFP(MF);
1078
1079   int LROffset = PPCFrameInfo::getReturnSaveOffset(IsPPC64, IsMachoABI);
1080   int FPOffset = PPCFrameInfo::getFramePointerSaveOffset(IsPPC64, IsMachoABI);
1081
1082   // The loaded (or persistent) stack pointer value is offset by the 'stwu'
1083   // on entry to the function.  Add this offset back now.
1084   if (!Subtarget.isPPC64()) {
1085     if (isInt16(FrameSize) && TargetAlign >= MaxAlign &&
1086           !MFI->hasVarSizedObjects()) {
1087         BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::ADDI), PPC::R1)
1088             .addReg(PPC::R1).addImm(FrameSize);
1089     } else {
1090       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::LWZ),PPC::R1).addImm(0).addReg(PPC::R1);
1091     }
1092   } else {
1093     if (isInt16(FrameSize) && TargetAlign >= MaxAlign &&
1094           !MFI->hasVarSizedObjects()) {
1095       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::ADDI8), PPC::X1)
1096          .addReg(PPC::X1).addImm(FrameSize);
1097     } else {
1098       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::LD), PPC::X1).addImm(0).addReg(PPC::X1);
1099     }
1100   }
1101
1102
1103   if (IsPPC64) {
1104     if (UsesLR)
1105       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::LD), PPC::X0)
1106         .addImm(LROffset/4).addReg(PPC::X1);
1107
1108     if (HasFP)
1109       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::LD), PPC::X31)
1110         .addImm(FPOffset/4).addReg(PPC::X1);
1111
1112     if (UsesLR)
1113       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::MTLR8)).addReg(PPC::X0);
1114   } else {
1115     if (UsesLR)
1116       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::LWZ), PPC::R0)
1117           .addImm(LROffset).addReg(PPC::R1);
1118
1119     if (HasFP)
1120       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::LWZ), PPC::R31)
1121           .addImm(FPOffset).addReg(PPC::R1);
1122
1123     if (UsesLR)
1124       BuildMI(MBB, MBBI, TII.get(PPC::MTLR)).addReg(PPC::R0);
1125   }
1126 }
1127
1128 unsigned PPCRegisterInfo::getRARegister() const {
1129   return !Subtarget.isPPC64() ? PPC::LR : PPC::LR8;
1130 }
1131
1132 unsigned PPCRegisterInfo::getFrameRegister(MachineFunction &MF) const {
1133   if (!Subtarget.isPPC64())
1134     return hasFP(MF) ? PPC::R31 : PPC::R1;
1135   else
1136     return hasFP(MF) ? PPC::X31 : PPC::X1;
1137 }
1138
1139 void PPCRegisterInfo::getInitialFrameState(std::vector<MachineMove> &Moves)
1140                                                                          const {
1141   // Initial state of the frame pointer is R1.
1142   MachineLocation Dst(MachineLocation::VirtualFP);
1143   MachineLocation Src(PPC::R1, 0);
1144   Moves.push_back(MachineMove(0, Dst, Src));
1145 }
1146
1147 unsigned PPCRegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
1148   return !Subtarget.isPPC64() ? PPC::R3 : PPC::X3;
1149 }
1150
1151 unsigned PPCRegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
1152   return !Subtarget.isPPC64() ? PPC::R4 : PPC::X4;
1153 }
1154
1155 #include "PPCGenRegisterInfo.inc"
1156