lib/Target/PowerPC/PowerPCRegisterInfo.cpp

   1 //===- PowerPCRegisterInfo.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 "PowerPC.h"
  16 #include "PowerPCRegisterInfo.h"
  17 #include "PowerPCInstrBuilder.h"
  18 #include "llvm/Constants.h"
  19 #include "llvm/Type.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  24 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
  25 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  26 #include "llvm/Target/TargetMachineImpls.h"
  27 #include "Support/CommandLine.h"
  28 #include "Support/Debug.h"
  29 #include "Support/STLExtras.h"
  30 using namespace llvm;
  31
  32 PowerPCRegisterInfo::PowerPCRegisterInfo()
  33   : PowerPCGenRegisterInfo(PPC32::ADJCALLSTACKDOWN,
  34                            PPC32::ADJCALLSTACKUP) {}
  35
  36 static unsigned getIdx(const TargetRegisterClass *RC) {
  37   if (RC == PowerPC::GPRCRegisterClass) {
  38     switch (RC->getSize()) {
  39       default: assert(0 && "Invalid data size!");
  40       case 1:  return 0;
  41       case 2:  return 1;
  42       case 4:  return 2;
  43     }
  44   } else if (RC == PowerPC::FPRCRegisterClass) {
  45     switch (RC->getSize()) {
  46       default: assert(0 && "Invalid data size!");
  47       case 4:  return 3;
  48       case 8:  return 4;
  49     }
  50   }
  51   std::cerr << "Invalid register class to getIdx()!\n";
  52   abort();
  53 }
  54
  55 int
  56 PowerPCRegisterInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  57                                          MachineBasicBlock::iterator MI,
  58                                          unsigned SrcReg, int FrameIdx,
  59                                          const TargetRegisterClass *RC) const {
  60   static const unsigned Opcode[] = {
  61     PPC32::STB, PPC32::STH, PPC32::STW, PPC32::STFS, PPC32::STFD
  62   };
  63   unsigned OC = Opcode[getIdx(RC)];
  64   MBB.insert(MI, addFrameReference(BuildMI(OC, 3).addReg(SrcReg),FrameIdx));
  65   return 1;
  66 }
  67
  68 int PowerPCRegisterInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  69                                           MachineBasicBlock::iterator MI,
  70                                           unsigned DestReg, int FrameIdx,
  71                                           const TargetRegisterClass *RC) const{
  72   static const unsigned Opcode[] = {
  73     PPC32::LBZ, PPC32::LHZ, PPC32::LWZ, PPC32::LFS, PPC32::LFD
  74   };
  75   unsigned OC = Opcode[getIdx(RC)];
  76   MBB.insert(MI, addFrameReference(BuildMI(OC, 2, DestReg), FrameIdx));
  77   return 1;
  78 }
  79
  80 int PowerPCRegisterInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
  81                                       MachineBasicBlock::iterator MI,
  82                                       unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
  83                                       const TargetRegisterClass *RC) const {
  84   MachineInstr *I;
  85
  86   if (RC == PowerPC::GPRCRegisterClass) {
  87     I = BuildMI(PPC32::OR, 2, DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
  88   } else if (RC == PowerPC::FPRCRegisterClass) {
  89     I = BuildMI(PPC32::FMR, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
  90   } else {
  91     std::cerr << "Attempt to copy register that is not GPR or FPR";
  92     abort();
  93   }
  94   MBB.insert(MI, I);
  95   return 1;
  96 }
  97
  98 //===----------------------------------------------------------------------===//
  99 // Stack Frame Processing methods
 100 //===----------------------------------------------------------------------===//
 101
 102 // hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 103 // pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas or
 104 // if frame pointer elimination is disabled.
 105 //
 106 static bool hasFP(MachineFunction &MF) {
 107   return NoFramePointerElim || MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
 108 }
 109
 110 void PowerPCRegisterInfo::
 111 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 112                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 113         if (hasFP(MF)) {
 114                 // If we have a frame pointer, turn the adjcallstackdown instruction into a
 115                 // 'sub r1, r1, <amt>' and the adjcallstackup instruction into 'add r1, r1, <amt>'
 116                 MachineInstr *Old = I;
 117                 int Amount = Old->getOperand(0).getImmedValue();
 118                 if (Amount != 0) {
 119                         // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
 120                         // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
 121                         // alignment boundary.
 122                         unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 123                         Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
 124
 125                         MachineInstr *New;
 126                         if (Old->getOpcode() == PPC32::ADJCALLSTACKDOWN) {
 127                                 New = BuildMI(PPC32::ADDI, 2, PPC32::R1).addReg(PPC32::R1)
 128           .addSImm(-Amount);
 129                         } else {
 130                                 assert(Old->getOpcode() == PPC32::ADJCALLSTACKUP);
 131                                 New = BuildMI(PPC32::ADDI, 2, PPC32::R1).addReg(PPC32::R1)
 132           .addSImm(Amount);
 133                         }
 134
 135                         // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
 136                         MBB.insert(I, New);
 137                 }
 138         }
 139
 140         MBB.erase(I);
 141 }
 142
 143 void
 144 PowerPCRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineFunction &MF,
 145                                          MachineBasicBlock::iterator II) const {
 146   unsigned i = 0;
 147   MachineInstr &MI = *II;
 148   while (!MI.getOperand(i).isFrameIndex()) {
 149     ++i;
 150     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
 151   }
 152
 153   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getFrameIndex();
 154
 155   // This must be part of a four operand memory reference.  Replace the
 156   // FrameIndex with base register with GPR1.
 157   MI.SetMachineOperandReg(i, PPC32::R1);
 158
 159   // Take into account whether its an add or mem instruction
 160   if (i == 2) i--;
 161
 162   // Now add the frame object offset to the offset from r1.
 163   int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex) +
 164                MI.getOperand(i).getImmedValue()+4;
 165
 166   if (!hasFP(MF))
 167     Offset += MF.getFrameInfo()->getStackSize();
 168
 169   MI.SetMachineOperandConst(i-1, MachineOperand::MO_SignExtendedImmed, Offset);
 170   DEBUG(std::cerr << "offset = " << Offset << std::endl);
 171 }
 172
 173
 174 void
 175 PowerPCRegisterInfo::processFunctionBeforeFrameFinalized(MachineFunction &MF)
 176   const {
 177   // Do Nothing
 178 }
 179
 180 void PowerPCRegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
 181   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();   // Prolog goes in entry BB
 182   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
 183   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 184   MachineInstr *MI;
 185
 186   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo
 187   unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
 188
 189   if (MFI->hasCalls()) {
 190     // When we have no frame pointer, we reserve argument space for call sites
 191     // in the function immediately on entry to the current function.  This
 192     // eliminates the need for add/sub brackets around call sites.
 193     //
 194     NumBytes += MFI->getMaxCallFrameSize();
 195
 196     // Round the size to a multiple of the alignment (don't forget the 4 byte
 197     // offset though).
 198     unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 199     NumBytes = ((NumBytes+4)+Align-1)/Align*Align - 4;
 200
 201     // Store the incoming LR so it is preserved across calls
 202     MI = BuildMI(PPC32::MovePCtoLR, 0, PPC32::LR).addReg(PPC32::LR);
 203     MBB.insert(MBBI, MI);
 204     MI = BuildMI(PPC32::MFSPR, 1, PPC32::R0).addImm(8);
 205     MBB.insert(MBBI, MI);
 206     MI = BuildMI(PPC32::STW, 3).addReg(PPC32::R0).addSImm(8).addReg(PPC32::R1);
 207     MBB.insert(MBBI, MI);
 208   }
 209
 210   // Update frame info to pretend that this is part of the stack...
 211   MFI->setStackSize(NumBytes);
 212
 213   // adjust stack pointer: r1 -= numbytes
 214   if (NumBytes) {
 215     MI = BuildMI(PPC32::STWU, 2, PPC32::R1).addImm(-NumBytes).addReg(PPC32::R1);
 216     MBB.insert(MBBI, MI);
 217   }
 218 }
 219
 220 void PowerPCRegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
 221                                        MachineBasicBlock &MBB) const {
 222   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 223   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
 224   MachineInstr *MI;
 225   assert(MBBI->getOpcode() == PPC32::BLR &&
 226        "Can only insert epilog into returning blocks");
 227
 228   // Get the number of bytes allocated from the FrameInfo...
 229   unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
 230
 231   // adjust stack pointer back: r1 += numbytes
 232   if (NumBytes) {
 233     MI =BuildMI(PPC32::ADDI, 2, PPC32::R1).addReg(PPC32::R1).addSImm(NumBytes);
 234     MBB.insert(MBBI, MI);
 235   }
 236
 237   // If we have calls, restore the LR value before we branch to it
 238   if (MFI->hasCalls()) {
 239     MI = BuildMI(PPC32::LWZ, 2, PPC32::R0).addSImm(8).addReg(PPC32::R1);
 240     MBB.insert(MBBI, MI);
 241     MI = BuildMI(PPC32::MTLR, 1).addReg(PPC32::R0);
 242     MBB.insert(MBBI, MI);
 243   }
 244 }
 245
 246 #include "PowerPCGenRegisterInfo.inc"
 247
 248 const TargetRegisterClass*
 249 PowerPCRegisterInfo::getRegClassForType(const Type* Ty) const {
 250   switch (Ty->getTypeID()) {
 251     case Type::LongTyID:
 252     case Type::ULongTyID: assert(0 && "Long values can't fit in registers!");
 253     default:              assert(0 && "Invalid type to getClass!");
 254     case Type::BoolTyID:
 255     case Type::SByteTyID:
 256     case Type::UByteTyID:
 257     case Type::ShortTyID:
 258     case Type::UShortTyID:
 259     case Type::IntTyID:
 260     case Type::UIntTyID:
 261     case Type::PointerTyID: return &GPRCInstance;
 262
 263     case Type::FloatTyID:
 264     case Type::DoubleTyID: return &FPRCInstance;
 265   }
 266 }
 267