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 #include <iostream>
  31 using namespace llvm;
  32
  33 PowerPCRegisterInfo::PowerPCRegisterInfo()
  34   : PowerPCGenRegisterInfo(PPC32::ADJCALLSTACKDOWN,
  35                            PPC32::ADJCALLSTACKUP) {}
  36
  37 static unsigned getIdx(const TargetRegisterClass *RC) {
  38   if (RC == PowerPC::GPRCRegisterClass) {
  39     switch (RC->getSize()) {
  40       default: assert(0 && "Invalid data size!");
  41       case 1:  return 0;
  42       case 2:  return 1;
  43       case 4:  return 2;
  44     }
  45   } else if (RC == PowerPC::FPRCRegisterClass) {
  46     switch (RC->getSize()) {
  47       default: assert(0 && "Invalid data size!");
  48       case 4:  return 3;
  49       case 8:  return 4;
  50     }
  51   }
  52   std::cerr << "Invalid register class to getIdx()!\n";
  53   abort();
  54 }
  55
  56 int
  57 PowerPCRegisterInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  58                                          MachineBasicBlock::iterator MI,
  59                                          unsigned SrcReg, int FrameIdx,
  60                                          const TargetRegisterClass *RC) const {
  61   static const unsigned Opcode[] = {
  62     PPC32::STB, PPC32::STH, PPC32::STW, PPC32::STFS, PPC32::STFD
  63   };
  64   unsigned OC = Opcode[getIdx(RC)];
  65   MBB.insert(MI, addFrameReference(BuildMI(OC, 3).addReg(SrcReg),FrameIdx));
  66   return 1;
  67 }
  68
  69 int PowerPCRegisterInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
  70                                           MachineBasicBlock::iterator MI,
  71                                           unsigned DestReg, int FrameIdx,
  72                                           const TargetRegisterClass *RC) const{
  73   static const unsigned Opcode[] = {
  74     PPC32::LBZ, PPC32::LHZ, PPC32::LWZ, PPC32::LFS, PPC32::LFD
  75   };
  76   unsigned OC = Opcode[getIdx(RC)];
  77   MBB.insert(MI, addFrameReference(BuildMI(OC, 2, DestReg), FrameIdx));
  78   return 1;
  79 }
  80
  81 int PowerPCRegisterInfo::copyRegToReg(MachineBasicBlock &MBB,
  82                                       MachineBasicBlock::iterator MI,
  83                                       unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
  84                                       const TargetRegisterClass *RC) const {
  85   MachineInstr *I;
  86
  87   if (RC == PowerPC::GPRCRegisterClass) {
  88     I = BuildMI(PPC32::OR, 2, DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
  89   } else if (RC == PowerPC::FPRCRegisterClass) {
  90     I = BuildMI(PPC32::FMR, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
  91   } else {
  92     std::cerr << "Attempt to copy register that is not GPR or FPR";
  93     abort();
  94   }
  95   MBB.insert(MI, I);
  96   return 1;
  97 }
  98
  99 //===----------------------------------------------------------------------===//
 100 // Stack Frame Processing methods
 101 //===----------------------------------------------------------------------===//
 102
 103 // hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
 104 // pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas or
 105 // if frame pointer elimination is disabled.
 106 //
 107 static bool hasFP(MachineFunction &MF) {
 108   return NoFramePointerElim || MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
 109 }
 110
 111 void PowerPCRegisterInfo::
 112 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
 113                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
 114   if (hasFP(MF)) {
 115     // If we have a frame pointer, turn the adjcallstackdown instruction into a
 116     // 'sub r1, r1, <amt>' and the adjcallstackup instruction into
 117     // 'add r1, r1, <amt>'
 118     MachineInstr *Old = I;
 119     int Amount = Old->getOperand(0).getImmedValue();
 120     if (Amount != 0) {
 121       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
 122       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
 123       // alignment boundary.
 124       unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 125       Amount = (Amount+Align-1)/Align*Align;
 126
 127       MachineInstr *New;
 128       if (Old->getOpcode() == PPC32::ADJCALLSTACKDOWN) {
 129         New = BuildMI(PPC32::ADDI, 2, PPC32::R1).addReg(PPC32::R1)
 130                 .addSImm(-Amount);
 131       } else {
 132         assert(Old->getOpcode() == PPC32::ADJCALLSTACKUP);
 133         New = BuildMI(PPC32::ADDI, 2, PPC32::R1).addReg(PPC32::R1)
 134                 .addSImm(Amount);
 135       }
 136
 137       // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
 138       MBB.insert(I, New);
 139     }
 140   }
 141
 142   MBB.erase(I);
 143 }
 144
 145 void
 146 PowerPCRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineFunction &MF,
 147                                          MachineBasicBlock::iterator II) const {
 148   unsigned i = 0;
 149   MachineInstr &MI = *II;
 150   while (!MI.getOperand(i).isFrameIndex()) {
 151     ++i;
 152     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
 153   }
 154
 155   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getFrameIndex();
 156
 157   // Replace the FrameIndex with base register with GPR1.
 158   MI.SetMachineOperandReg(i, PPC32::R1);
 159
 160   // Take into account whether it's an add or mem instruction
 161   unsigned OffIdx = (i == 2) ? 1 : 2;
 162   // Now add the frame object offset to the offset from r1.
 163   int Offset = MF.getFrameInfo()->getObjectOffset(FrameIndex) +
 164                MI.getOperand(OffIdx).getImmedValue()+4;
 165
 166   if (!hasFP(MF))
 167     Offset += MF.getFrameInfo()->getStackSize();
 168
 169   MI.SetMachineOperandConst(OffIdx, 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   // FIXME: the assembly printer inserts "calls" aka branch-and-link to get the
 190   // PC address. We may not know about those calls at this time, so be
 191   // conservative.
 192   if (MFI->hasCalls() || true) {
 193     // When we have no frame pointer, we reserve argument space for call sites
 194     // in the function immediately on entry to the current function.  This
 195     // eliminates the need for add/sub brackets around call sites.
 196     //
 197     NumBytes += MFI->getMaxCallFrameSize() +
 198                 24   /* Predefined PowerPC link area */ +
 199                 // FIXME: must calculate #int regs actually spilled
 200                 12*4 /* Spilled int regs */ +
 201                 // FIXME: must calculate #fp regs actually spilled
 202                 0*8  /* Spilled fp regs */;
 203
 204     // Round the size to a multiple of the alignment (don't forget the 4 byte
 205     // offset though).
 206     unsigned Align = MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 207     NumBytes = ((NumBytes+4)+Align-1)/Align*Align - 4;
 208
 209     // Store the incoming LR so it is preserved across calls
 210     MI = BuildMI(PPC32::MFLR, 0, PPC32::R0);
 211     MBB.insert(MBBI, MI);
 212     MI = BuildMI(PPC32::STMW, 3).addReg(PPC32::R30).addSImm(-8)
 213            .addReg(PPC32::R1);
 214     MBB.insert(MBBI, MI);
 215     MI = BuildMI(PPC32::STW, 3).addReg(PPC32::R0).addSImm(8).addReg(PPC32::R1);
 216     MBB.insert(MBBI, MI);
 217   }
 218
 219   // Update frame info to pretend that this is part of the stack...
 220   MFI->setStackSize(NumBytes);
 221
 222   // adjust stack pointer: r1 -= numbytes
 223   if (NumBytes) {
 224     MI = BuildMI(PPC32::STWU, 2, PPC32::R1).addImm(-NumBytes).addReg(PPC32::R1);
 225     MBB.insert(MBBI, MI);
 226   }
 227 }
 228
 229 void PowerPCRegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
 230                                        MachineBasicBlock &MBB) const {
 231   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 232   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
 233   MachineInstr *MI;
 234   assert(MBBI->getOpcode() == PPC32::BLR &&
 235          "Can only insert epilog into returning blocks");
 236
 237   // Get the number of bytes allocated from the FrameInfo...
 238   unsigned NumBytes = MFI->getStackSize();
 239
 240   // Adjust stack pointer back
 241   MI = BuildMI(PPC32::LWZ, 2, PPC32::R1).addImm(0).addReg(PPC32::R1);
 242   MBB.insert(MBBI, MI);
 243
 244   // If we have calls, restore the LR value before we branch to it
 245   // FIXME: the assembly printer inserts "calls" aka branch-and-link to get the
 246   // PC address. We may not know about those calls at this time, so be
 247   // conservative.
 248   if (MFI->hasCalls() || true) {
 249     // Read old LR from stack into R0
 250     MI = BuildMI(PPC32::LWZ, 2, PPC32::R0).addSImm(8).addReg(PPC32::R1);
 251     MBB.insert(MBBI, MI);
 252     MI = BuildMI(PPC32::MTLR, 1).addReg(PPC32::R0);
 253     MBB.insert(MBBI, MI);
 254     MI = BuildMI(PPC32::LMW, 2, PPC32::R30).addSImm(-8).addReg(PPC32::R1);
 255     MBB.insert(MBBI, MI);
 256   }
 257 }
 258
 259 #include "PowerPCGenRegisterInfo.inc"
 260
 261 const TargetRegisterClass*
 262 PowerPCRegisterInfo::getRegClassForType(const Type* Ty) const {
 263   switch (Ty->getTypeID()) {
 264     case Type::LongTyID:
 265     case Type::ULongTyID: assert(0 && "Long values can't fit in registers!");
 266     default:              assert(0 && "Invalid type to getClass!");
 267     case Type::BoolTyID:
 268     case Type::SByteTyID:
 269     case Type::UByteTyID:
 270     case Type::ShortTyID:
 271     case Type::UShortTyID:
 272     case Type::IntTyID:
 273     case Type::UIntTyID:
 274     case Type::PointerTyID: return &GPRCInstance;
 275
 276     case Type::FloatTyID:
 277     case Type::DoubleTyID: return &FPRCInstance;
 278   }
 279 }
 280