Use correct add*Imm form in more BuildMI calls.
[oota-llvm.git] / lib / Target / SparcV8 / SparcV8ISelSimple.cpp
1 //===-- InstSelectSimple.cpp - A simple instruction selector for SparcV8 --===//
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 defines a simple peephole instruction selector for the V8 target
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "SparcV8.h"
15 #include "SparcV8InstrInfo.h"
16 #include "Support/Debug.h"
17 #include "llvm/Instructions.h"
18 #include "llvm/Pass.h"
19 #include "llvm/Constants.h"
20 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
21 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
24 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
25 #include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
26 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
27 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
28 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
29 #include "llvm/Support/CFG.h"
30 using namespace llvm;
31
32 namespace {
33   struct V8ISel : public FunctionPass, public InstVisitor<V8ISel> {
34     TargetMachine &TM;
35     MachineFunction *F;                 // The function we are compiling into
36     MachineBasicBlock *BB;              // The current MBB we are compiling
37
38     std::map<Value*, unsigned> RegMap;  // Mapping between Val's and SSA Regs
39
40     // MBBMap - Mapping between LLVM BB -> Machine BB
41     std::map<const BasicBlock*, MachineBasicBlock*> MBBMap;
42
43     V8ISel(TargetMachine &tm) : TM(tm), F(0), BB(0) {}
44
45     /// runOnFunction - Top level implementation of instruction selection for
46     /// the entire function.
47     ///
48     bool runOnFunction(Function &Fn);
49
50     virtual const char *getPassName() const {
51       return "SparcV8 Simple Instruction Selection";
52     }
53
54     /// emitGEPOperation - Common code shared between visitGetElementPtrInst and
55     /// constant expression GEP support.
56     ///
57     void emitGEPOperation(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock::iterator IP,
58                           Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
59                           User::op_iterator IdxEnd, unsigned TargetReg);
60
61     /// emitCastOperation - Common code shared between visitCastInst and
62     /// constant expression cast support.
63     ///
64     void emitCastOperation(MachineBasicBlock *BB,MachineBasicBlock::iterator IP,
65                            Value *Src, const Type *DestTy, unsigned TargetReg);
66
67     /// visitBasicBlock - This method is called when we are visiting a new basic
68     /// block.  This simply creates a new MachineBasicBlock to emit code into
69     /// and adds it to the current MachineFunction.  Subsequent visit* for
70     /// instructions will be invoked for all instructions in the basic block.
71     ///
72     void visitBasicBlock(BasicBlock &LLVM_BB) {
73       BB = MBBMap[&LLVM_BB];
74     }
75
76     void visitBinaryOperator(Instruction &I);
77     void visitShiftInst (ShiftInst &SI) { visitBinaryOperator (SI); }
78     void visitSetCondInst(Instruction &I);
79     void visitCallInst(CallInst &I);
80     void visitReturnInst(ReturnInst &I);
81     void visitBranchInst(BranchInst &I);
82     void visitCastInst(CastInst &I);
83     void visitLoadInst(LoadInst &I);
84     void visitStoreInst(StoreInst &I);
85     void visitPHINode(PHINode &I) {}      // PHI nodes handled by second pass
86     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
87     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
88
89
90
91     void visitInstruction(Instruction &I) {
92       std::cerr << "Unhandled instruction: " << I;
93       abort();
94     }
95
96     /// LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls - This performs a prepass over the
97     /// function, lowering any calls to unknown intrinsic functions into the
98     /// equivalent LLVM code.
99     void LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls(Function &F);
100     void visitIntrinsicCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
101
102     void LoadArgumentsToVirtualRegs(Function *F);
103
104     /// SelectPHINodes - Insert machine code to generate phis.  This is tricky
105     /// because we have to generate our sources into the source basic blocks,
106     /// not the current one.
107     ///
108     void SelectPHINodes();
109
110     /// copyConstantToRegister - Output the instructions required to put the
111     /// specified constant into the specified register.
112     ///
113     void copyConstantToRegister(MachineBasicBlock *MBB,
114                                 MachineBasicBlock::iterator IP,
115                                 Constant *C, unsigned R);
116
117     /// makeAnotherReg - This method returns the next register number we haven't
118     /// yet used.
119     ///
120     /// Long values are handled somewhat specially.  They are always allocated
121     /// as pairs of 32 bit integer values.  The register number returned is the
122     /// lower 32 bits of the long value, and the regNum+1 is the upper 32 bits
123     /// of the long value.
124     ///
125     unsigned makeAnotherReg(const Type *Ty) {
126       assert(dynamic_cast<const SparcV8RegisterInfo*>(TM.getRegisterInfo()) &&
127              "Current target doesn't have SparcV8 reg info??");
128       const SparcV8RegisterInfo *MRI =
129         static_cast<const SparcV8RegisterInfo*>(TM.getRegisterInfo());
130       if (Ty == Type::LongTy || Ty == Type::ULongTy) {
131         const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClassForType(Type::IntTy);
132         // Create the lower part
133         F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC);
134         // Create the upper part.
135         return F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC)-1;
136       }
137
138       // Add the mapping of regnumber => reg class to MachineFunction
139       const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClassForType(Ty);
140       return F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC);
141     }
142
143     unsigned getReg(Value &V) { return getReg (&V); } // allow refs.
144     unsigned getReg(Value *V) {
145       // Just append to the end of the current bb.
146       MachineBasicBlock::iterator It = BB->end();
147       return getReg(V, BB, It);
148     }
149     unsigned getReg(Value *V, MachineBasicBlock *MBB,
150                     MachineBasicBlock::iterator IPt) {
151       unsigned &Reg = RegMap[V];
152       if (Reg == 0) {
153         Reg = makeAnotherReg(V->getType());
154         RegMap[V] = Reg;
155       }
156       // If this operand is a constant, emit the code to copy the constant into
157       // the register here...
158       //
159       if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
160         copyConstantToRegister(MBB, IPt, C, Reg);
161         RegMap.erase(V);  // Assign a new name to this constant if ref'd again
162       } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
163         // Move the address of the global into the register
164         unsigned TmpReg = makeAnotherReg(V->getType());
165         BuildMI (*MBB, IPt, V8::SETHIi, 1, TmpReg).addGlobalAddress (GV);
166         BuildMI (*MBB, IPt, V8::ORri, 2, Reg).addReg (TmpReg)
167           .addGlobalAddress (GV);
168         RegMap.erase(V);  // Assign a new name to this address if ref'd again
169       }
170
171       return Reg;
172     }
173
174   };
175 }
176
177 FunctionPass *llvm::createSparcV8SimpleInstructionSelector(TargetMachine &TM) {
178   return new V8ISel(TM);
179 }
180
181 enum TypeClass {
182   cByte, cShort, cInt, cLong, cFloat, cDouble
183 };
184
185 static TypeClass getClass (const Type *T) {
186   switch (T->getTypeID()) {
187     case Type::UByteTyID:  case Type::SByteTyID:  return cByte;
188     case Type::UShortTyID: case Type::ShortTyID:  return cShort;
189     case Type::PointerTyID:
190     case Type::UIntTyID:   case Type::IntTyID:    return cInt;
191     case Type::ULongTyID:  case Type::LongTyID:   return cLong;
192     case Type::FloatTyID:                         return cFloat;
193     case Type::DoubleTyID:                        return cDouble;
194     default:
195       assert (0 && "Type of unknown class passed to getClass?");
196       return cByte;
197   }
198 }
199 static TypeClass getClassB(const Type *T) {
200   if (T == Type::BoolTy) return cByte;
201   return getClass(T);
202 }
203
204
205
206 /// copyConstantToRegister - Output the instructions required to put the
207 /// specified constant into the specified register.
208 ///
209 void V8ISel::copyConstantToRegister(MachineBasicBlock *MBB,
210                                     MachineBasicBlock::iterator IP,
211                                     Constant *C, unsigned R) {
212   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
213     switch (CE->getOpcode()) {
214     case Instruction::GetElementPtr:
215       emitGEPOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0),
216                        CE->op_begin()+1, CE->op_end(), R);
217       return;
218     case Instruction::Cast:
219       emitCastOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getType(), R);
220       return;
221     default:
222       std::cerr << "Copying this constant expr not yet handled: " << *CE;
223       abort();
224     }
225   }
226
227   if (C->getType()->isIntegral ()) {
228     uint64_t Val;
229     unsigned Class = getClassB (C->getType ());
230     if (Class == cLong) {
231       unsigned TmpReg = makeAnotherReg (Type::IntTy);
232       unsigned TmpReg2 = makeAnotherReg (Type::IntTy);
233       // Copy the value into the register pair.
234       // R = top(more-significant) half, R+1 = bottom(less-significant) half
235       uint64_t Val = cast<ConstantInt>(C)->getRawValue();
236       unsigned topHalf = Val & 0xffffffffU;
237       unsigned bottomHalf = Val >> 32;
238       unsigned HH = topHalf >> 10;
239       unsigned HM = topHalf & 0x03ff;
240       unsigned LM = bottomHalf >> 10;
241       unsigned LO = bottomHalf & 0x03ff;
242       BuildMI (*MBB, IP, V8::SETHIi, 1, TmpReg).addZImm(HH);
243       BuildMI (*MBB, IP, V8::ORri, 2, R).addReg (TmpReg)
244         .addSImm (HM);
245       BuildMI (*MBB, IP, V8::SETHIi, 1, TmpReg2).addZImm(LM);
246       BuildMI (*MBB, IP, V8::ORri, 2, R+1).addReg (TmpReg2)
247         .addSImm (LO);
248       return;
249     }
250
251     assert(Class <= cInt && "Type not handled yet!");
252
253     if (C->getType() == Type::BoolTy) {
254       Val = (C == ConstantBool::True);
255     } else {
256       ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt> (C);
257       Val = CI->getRawValue ();
258     }
259     switch (Class) {
260       case cByte:
261         BuildMI (*MBB, IP, V8::ORri, 2, R).addReg (V8::G0).addSImm((uint8_t)Val);
262         return;
263       case cShort: {
264         unsigned TmpReg = makeAnotherReg (C->getType ());
265         BuildMI (*MBB, IP, V8::SETHIi, 1, TmpReg)
266           .addSImm (((uint16_t) Val) >> 10);
267         BuildMI (*MBB, IP, V8::ORri, 2, R).addReg (TmpReg)
268           .addSImm (((uint16_t) Val) & 0x03ff);
269         return;
270       }
271       case cInt: {
272         unsigned TmpReg = makeAnotherReg (C->getType ());
273         BuildMI (*MBB, IP, V8::SETHIi, 1, TmpReg).addZImm(((uint32_t)Val) >> 10);
274         BuildMI (*MBB, IP, V8::ORri, 2, R).addReg (TmpReg)
275           .addSImm (((uint32_t) Val) & 0x03ff);
276         return;
277       }
278       default:
279         std::cerr << "Offending constant: " << *C << "\n";
280         assert (0 && "Can't copy this kind of constant into register yet");
281         return;
282     }
283   } else if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
284     // We need to spill the constant to memory...
285     MachineConstantPool *CP = F->getConstantPool();
286     unsigned CPI = CP->getConstantPoolIndex(CFP);
287     const Type *Ty = CFP->getType();
288
289     assert(Ty == Type::FloatTy || Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
290     unsigned LoadOpcode = Ty == Type::FloatTy ? V8::LDFri : V8::LDDFri;
291     BuildMI (*MBB, IP, LoadOpcode, 2, R).addConstantPoolIndex (CPI).addSImm (0);
292   } else if (isa<ConstantPointerNull>(C)) {
293     // Copy zero (null pointer) to the register.
294     BuildMI (*MBB, IP, V8::ORri, 2, R).addReg (V8::G0).addSImm (0);
295   } else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(C)) {
296     // Copy it with a SETHI/OR pair; the JIT + asmwriter should recognize
297     // that SETHI %reg,global == SETHI %reg,%hi(global) and 
298     // OR %reg,global,%reg == OR %reg,%lo(global),%reg.
299     unsigned TmpReg = makeAnotherReg (C->getType ());
300     BuildMI (*MBB, IP, V8::SETHIi, 1, TmpReg).addGlobalAddress (CPR->getValue());
301     BuildMI (*MBB, IP, V8::ORri, 2, R).addReg (TmpReg)
302       .addGlobalAddress (CPR->getValue ());
303   } else {
304     std::cerr << "Offending constant: " << *C << "\n";
305     assert (0 && "Can't copy this kind of constant into register yet");
306   }
307 }
308
309 void V8ISel::LoadArgumentsToVirtualRegs (Function *F) {
310   unsigned ArgOffset = 0;
311   static const unsigned IncomingArgRegs[] = { V8::I0, V8::I1, V8::I2,
312     V8::I3, V8::I4, V8::I5 };
313   assert (F->asize () < 7
314           && "Can't handle loading excess call args off the stack yet");
315
316   for (Function::aiterator I = F->abegin(), E = F->aend(); I != E; ++I) {
317     unsigned Reg = getReg(*I);
318     switch (getClassB(I->getType())) {
319     case cByte:
320     case cShort:
321     case cInt:
322       BuildMI(BB, V8::ORrr, 2, Reg).addReg (V8::G0)
323         .addReg (IncomingArgRegs[ArgOffset]);
324       break;
325     default:
326       assert (0 && "Only <=32-bit, integral arguments currently handled");
327       return;
328     }
329     ++ArgOffset;
330   }
331 }
332
333 void V8ISel::SelectPHINodes() {
334   const TargetInstrInfo &TII = *TM.getInstrInfo();
335   const Function &LF = *F->getFunction();  // The LLVM function...
336   for (Function::const_iterator I = LF.begin(), E = LF.end(); I != E; ++I) {
337     const BasicBlock *BB = I;
338     MachineBasicBlock &MBB = *MBBMap[I];
339
340     // Loop over all of the PHI nodes in the LLVM basic block...
341     MachineBasicBlock::iterator PHIInsertPoint = MBB.begin();
342     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin();
343          PHINode *PN = const_cast<PHINode*>(dyn_cast<PHINode>(I)); ++I) {
344
345       // Create a new machine instr PHI node, and insert it.
346       unsigned PHIReg = getReg(*PN);
347       MachineInstr *PhiMI = BuildMI(MBB, PHIInsertPoint,
348                                     V8::PHI, PN->getNumOperands(), PHIReg);
349
350       MachineInstr *LongPhiMI = 0;
351       if (PN->getType() == Type::LongTy || PN->getType() == Type::ULongTy)
352         LongPhiMI = BuildMI(MBB, PHIInsertPoint,
353                             V8::PHI, PN->getNumOperands(), PHIReg+1);
354
355       // PHIValues - Map of blocks to incoming virtual registers.  We use this
356       // so that we only initialize one incoming value for a particular block,
357       // even if the block has multiple entries in the PHI node.
358       //
359       std::map<MachineBasicBlock*, unsigned> PHIValues;
360
361       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
362         MachineBasicBlock *PredMBB = 0;
363         for (MachineBasicBlock::pred_iterator PI = MBB.pred_begin (),
364              PE = MBB.pred_end (); PI != PE; ++PI)
365           if (PN->getIncomingBlock(i) == (*PI)->getBasicBlock()) {
366             PredMBB = *PI;
367             break;
368           }
369         assert (PredMBB && "Couldn't find incoming machine-cfg edge for phi");
370         
371         unsigned ValReg;
372         std::map<MachineBasicBlock*, unsigned>::iterator EntryIt =
373           PHIValues.lower_bound(PredMBB);
374
375         if (EntryIt != PHIValues.end() && EntryIt->first == PredMBB) {
376           // We already inserted an initialization of the register for this
377           // predecessor.  Recycle it.
378           ValReg = EntryIt->second;
379
380         } else {        
381           // Get the incoming value into a virtual register.
382           //
383           Value *Val = PN->getIncomingValue(i);
384
385           // If this is a constant or GlobalValue, we may have to insert code
386           // into the basic block to compute it into a virtual register.
387           if ((isa<Constant>(Val) && !isa<ConstantExpr>(Val)) ||
388               isa<GlobalValue>(Val)) {
389             // Simple constants get emitted at the end of the basic block,
390             // before any terminator instructions.  We "know" that the code to
391             // move a constant into a register will never clobber any flags.
392             ValReg = getReg(Val, PredMBB, PredMBB->getFirstTerminator());
393           } else {
394             // Because we don't want to clobber any values which might be in
395             // physical registers with the computation of this constant (which
396             // might be arbitrarily complex if it is a constant expression),
397             // just insert the computation at the top of the basic block.
398             MachineBasicBlock::iterator PI = PredMBB->begin();
399             
400             // Skip over any PHI nodes though!
401             while (PI != PredMBB->end() && PI->getOpcode() == V8::PHI)
402               ++PI;
403             
404             ValReg = getReg(Val, PredMBB, PI);
405           }
406
407           // Remember that we inserted a value for this PHI for this predecessor
408           PHIValues.insert(EntryIt, std::make_pair(PredMBB, ValReg));
409         }
410
411         PhiMI->addRegOperand(ValReg);
412         PhiMI->addMachineBasicBlockOperand(PredMBB);
413         if (LongPhiMI) {
414           LongPhiMI->addRegOperand(ValReg+1);
415           LongPhiMI->addMachineBasicBlockOperand(PredMBB);
416         }
417       }
418
419       // Now that we emitted all of the incoming values for the PHI node, make
420       // sure to reposition the InsertPoint after the PHI that we just added.
421       // This is needed because we might have inserted a constant into this
422       // block, right after the PHI's which is before the old insert point!
423       PHIInsertPoint = LongPhiMI ? LongPhiMI : PhiMI;
424       ++PHIInsertPoint;
425     }
426   }
427 }
428
429 bool V8ISel::runOnFunction(Function &Fn) {
430   // First pass over the function, lower any unknown intrinsic functions
431   // with the IntrinsicLowering class.
432   LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls(Fn);
433   
434   F = &MachineFunction::construct(&Fn, TM);
435   
436   // Create all of the machine basic blocks for the function...
437   for (Function::iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I)
438     F->getBasicBlockList().push_back(MBBMap[I] = new MachineBasicBlock(I));
439   
440   BB = &F->front();
441   
442   // Set up a frame object for the return address.  This is used by the
443   // llvm.returnaddress & llvm.frameaddress intrinisics.
444   //ReturnAddressIndex = F->getFrameInfo()->CreateFixedObject(4, -4);
445   
446   // Copy incoming arguments off of the stack and out of fixed registers.
447   LoadArgumentsToVirtualRegs(&Fn);
448   
449   // Instruction select everything except PHI nodes
450   visit(Fn);
451   
452   // Select the PHI nodes
453   SelectPHINodes();
454   
455   RegMap.clear();
456   MBBMap.clear();
457   F = 0;
458   // We always build a machine code representation for the function
459   return true;
460 }
461
462 void V8ISel::visitCastInst(CastInst &I) {
463   Value *Op = I.getOperand(0);
464   unsigned DestReg = getReg(I);
465   MachineBasicBlock::iterator MI = BB->end();
466   emitCastOperation(BB, MI, Op, I.getType(), DestReg);
467 }
468
469 /// emitCastOperation - Common code shared between visitCastInst and constant
470 /// expression cast support.
471 ///
472 void V8ISel::emitCastOperation(MachineBasicBlock *BB,
473                              MachineBasicBlock::iterator IP,
474                              Value *Src, const Type *DestTy,
475                              unsigned DestReg) {
476   const Type *SrcTy = Src->getType();
477   unsigned SrcClass = getClassB(SrcTy);
478   unsigned DestClass = getClassB(DestTy);
479   unsigned SrcReg = getReg(Src, BB, IP);
480
481   const Type *oldTy = SrcTy;
482   const Type *newTy = DestTy;
483   unsigned oldTyClass = SrcClass;
484   unsigned newTyClass = DestClass;
485
486   if (oldTyClass < cLong && newTyClass < cLong) {
487     if (oldTyClass >= newTyClass) {
488       // Emit a reg->reg copy to do a equal-size or narrowing cast,
489       // and do sign/zero extension (necessary if we change signedness).
490       unsigned TmpReg1 = makeAnotherReg (newTy);
491       unsigned TmpReg2 = makeAnotherReg (newTy);
492       BuildMI (*BB, IP, V8::ORrr, 2, TmpReg1).addReg (V8::G0).addReg (SrcReg);
493       unsigned shiftWidth = 32 - (8 * TM.getTargetData ().getTypeSize (newTy));
494       BuildMI (*BB, IP, V8::SLLri, 2, TmpReg2).addZImm (shiftWidth).addReg(TmpReg1);
495       if (newTy->isSigned ()) { // sign-extend with SRA
496         BuildMI(*BB, IP, V8::SRAri, 2, DestReg).addZImm (shiftWidth).addReg(TmpReg2);
497       } else { // zero-extend with SRL
498         BuildMI(*BB, IP, V8::SRLri, 2, DestReg).addZImm (shiftWidth).addReg(TmpReg2);
499       }
500     } else {
501       unsigned TmpReg1 = makeAnotherReg (oldTy);
502       unsigned TmpReg2 = makeAnotherReg (newTy);
503       unsigned TmpReg3 = makeAnotherReg (newTy);
504       // Widening integer cast. Make sure it's fully sign/zero-extended
505       // wrt the input type, then make sure it's fully sign/zero-extended wrt
506       // the output type. Kind of stupid, but simple...
507       unsigned shiftWidth = 32 - (8 * TM.getTargetData ().getTypeSize (oldTy));
508       BuildMI (*BB, IP, V8::SLLri, 2, TmpReg1).addZImm (shiftWidth).addReg(SrcReg);
509       if (oldTy->isSigned ()) { // sign-extend with SRA
510         BuildMI(*BB, IP, V8::SRAri, 2, TmpReg2).addZImm (shiftWidth).addReg(TmpReg1);
511       } else { // zero-extend with SRL
512         BuildMI(*BB, IP, V8::SRLri, 2, TmpReg2).addZImm (shiftWidth).addReg(TmpReg1);
513       }
514       shiftWidth = 32 - (8 * TM.getTargetData ().getTypeSize (newTy));
515       BuildMI (*BB, IP, V8::SLLri, 2, TmpReg3).addZImm (shiftWidth).addReg(TmpReg2);
516       if (newTy->isSigned ()) { // sign-extend with SRA
517         BuildMI(*BB, IP, V8::SRAri, 2, DestReg).addZImm (shiftWidth).addReg(TmpReg3);
518       } else { // zero-extend with SRL
519         BuildMI(*BB, IP, V8::SRLri, 2, DestReg).addZImm (shiftWidth).addReg(TmpReg3);
520       }
521     }
522   } else {
523     if (oldTyClass < cLong && newTyClass == cFloat) {
524       // cast int to float.  Store it to a stack slot and then load
525       // it using ldf into a floating point register. then do fitos.
526       std::cerr << "Casts to float still unsupported: SrcTy = "
527                 << *SrcTy << ", DestTy = " << *DestTy << "\n";
528       abort ();
529     } else if (oldTyClass < cLong && newTyClass == cDouble) {
530       std::cerr << "Casts to double still unsupported: SrcTy = "
531                 << *SrcTy << ", DestTy = " << *DestTy << "\n";
532       abort ();
533     } else {
534       std::cerr << "Cast still unsupported: SrcTy = "
535                 << *SrcTy << ", DestTy = " << *DestTy << "\n";
536       abort ();
537     }
538   }
539 }
540
541 void V8ISel::visitLoadInst(LoadInst &I) {
542   unsigned DestReg = getReg (I);
543   unsigned PtrReg = getReg (I.getOperand (0));
544   switch (getClassB (I.getType ())) {
545    case cByte:
546     if (I.getType ()->isSigned ())
547       BuildMI (BB, V8::LDSB, 2, DestReg).addReg (PtrReg).addSImm(0);
548     else
549       BuildMI (BB, V8::LDUB, 2, DestReg).addReg (PtrReg).addSImm(0);
550     return;
551    case cShort:
552     if (I.getType ()->isSigned ())
553       BuildMI (BB, V8::LDSH, 2, DestReg).addReg (PtrReg).addSImm(0);
554     else
555       BuildMI (BB, V8::LDUH, 2, DestReg).addReg (PtrReg).addSImm(0);
556     return;
557    case cInt:
558     BuildMI (BB, V8::LD, 2, DestReg).addReg (PtrReg).addSImm(0);
559     return;
560    case cLong:
561     BuildMI (BB, V8::LD, 2, DestReg).addReg (PtrReg).addSImm(0);
562     BuildMI (BB, V8::LD, 2, DestReg+1).addReg (PtrReg).addSImm(4);
563     return;
564    case cFloat:
565     BuildMI (BB, V8::LDFri, 2, DestReg).addReg (PtrReg).addSImm(0);
566     return;
567    case cDouble:
568     BuildMI (BB, V8::LDDFri, 2, DestReg).addReg (PtrReg).addSImm(0);
569     return;
570    default:
571     std::cerr << "Load instruction not handled: " << I;
572     abort ();
573     return;
574   }
575 }
576
577 void V8ISel::visitStoreInst(StoreInst &I) {
578   Value *SrcVal = I.getOperand (0);
579   unsigned SrcReg = getReg (SrcVal);
580   unsigned PtrReg = getReg (I.getOperand (1));
581   switch (getClassB (SrcVal->getType ())) {
582    case cByte:
583     BuildMI (BB, V8::STB, 3).addReg (PtrReg).addSImm (0).addReg (SrcReg);
584     return;
585    case cShort:
586     BuildMI (BB, V8::STH, 3).addReg (PtrReg).addSImm (0).addReg (SrcReg);
587     return;
588    case cInt:
589     BuildMI (BB, V8::ST, 3).addReg (PtrReg).addSImm (0).addReg (SrcReg);
590     return;
591    case cLong:
592     BuildMI (BB, V8::ST, 3).addReg (PtrReg).addSImm (0).addReg (SrcReg);
593     BuildMI (BB, V8::ST, 3).addReg (PtrReg).addSImm (4).addReg (SrcReg+1);
594     return;
595    case cFloat:
596     BuildMI (BB, V8::STFri, 3).addReg (PtrReg).addSImm (0).addReg (SrcReg);
597     return;
598    case cDouble:
599     BuildMI (BB, V8::STDFri, 3).addReg (PtrReg).addSImm (0).addReg (SrcReg);
600     return;
601    default:
602     std::cerr << "Store instruction not handled: " << I;
603     abort ();
604     return;
605   }
606 }
607
608 void V8ISel::visitCallInst(CallInst &I) {
609   MachineInstr *TheCall;
610   // Is it an intrinsic function call?
611   if (Function *F = I.getCalledFunction()) {
612     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
613       visitIntrinsicCall(ID, I);   // Special intrinsics are not handled here
614       return;
615     }
616   }
617
618   // Deal with args
619   assert (I.getNumOperands () < 8
620           && "Can't handle pushing excess call args on the stack yet");
621   static const unsigned OutgoingArgRegs[] = { V8::O0, V8::O1, V8::O2, V8::O3,
622     V8::O4, V8::O5 };
623   for (unsigned i = 1; i < 7; ++i)
624     if (i < I.getNumOperands ()) {
625       unsigned ArgReg = getReg (I.getOperand (i));
626       // Schlep it over into the incoming arg register
627       BuildMI (BB, V8::ORrr, 2, OutgoingArgRegs[i - 1]).addReg (V8::G0)
628         .addReg (ArgReg);
629     }
630
631   // Emit call instruction
632   if (Function *F = I.getCalledFunction ()) {
633     BuildMI (BB, V8::CALL, 1).addGlobalAddress (F, true);
634   } else {  // Emit an indirect call...
635     unsigned Reg = getReg (I.getCalledValue ());
636     BuildMI (BB, V8::JMPLrr, 3, V8::O7).addReg (Reg).addReg (V8::G0);
637   }
638
639   // Deal w/ return value: schlep it over into the destination register
640   if (I.getType () == Type::VoidTy)
641     return;
642   unsigned DestReg = getReg (I);
643   switch (getClass (I.getType ())) {
644     case cByte:
645     case cShort:
646     case cInt:
647       BuildMI (BB, V8::ORrr, 2, DestReg).addReg(V8::G0).addReg(V8::O0);
648       break;
649     case cFloat:
650       BuildMI (BB, V8::FMOVS, 2, DestReg).addReg(V8::F0);
651       break;
652     default:
653       std::cerr << "Return type of call instruction not handled: " << I;
654       abort ();
655   }
656 }
657
658 void V8ISel::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
659   if (I.getNumOperands () == 1) {
660     unsigned RetValReg = getReg (I.getOperand (0));
661     switch (getClass (I.getOperand (0)->getType ())) {
662       case cByte:
663       case cShort:
664       case cInt:
665         // Schlep it over into i0 (where it will become o0 after restore).
666         BuildMI (BB, V8::ORrr, 2, V8::I0).addReg(V8::G0).addReg(RetValReg);
667         break;
668       default:
669         std::cerr << "Return instruction of this type not handled: " << I;
670         abort ();
671     }
672   }
673
674   // Just emit a 'retl' instruction to return.
675   BuildMI(BB, V8::RETL, 0);
676   return;
677 }
678
679 static inline BasicBlock *getBlockAfter(BasicBlock *BB) {
680   Function::iterator I = BB; ++I;  // Get iterator to next block
681   return I != BB->getParent()->end() ? &*I : 0;
682 }
683
684 /// visitBranchInst - Handles conditional and unconditional branches.
685 ///
686 void V8ISel::visitBranchInst(BranchInst &I) {
687   BasicBlock *takenSucc = I.getSuccessor (0);
688   MachineBasicBlock *takenSuccMBB = MBBMap[takenSucc];
689   BB->addSuccessor (takenSuccMBB);
690   if (I.isConditional()) {  // conditional branch
691     BasicBlock *notTakenSucc = I.getSuccessor (1);
692     MachineBasicBlock *notTakenSuccMBB = MBBMap[notTakenSucc];
693     BB->addSuccessor (notTakenSuccMBB);
694
695     // CondReg=(<condition>);
696     // If (CondReg==0) goto notTakenSuccMBB;
697     unsigned CondReg = getReg (I.getCondition ());
698     BuildMI (BB, V8::CMPri, 2).addSImm (0).addReg (CondReg);
699     BuildMI (BB, V8::BE, 1).addMBB (notTakenSuccMBB);
700   }
701   // goto takenSuccMBB;
702   BuildMI (BB, V8::BA, 1).addMBB (takenSuccMBB);
703 }
704
705 /// emitGEPOperation - Common code shared between visitGetElementPtrInst and
706 /// constant expression GEP support.
707 ///
708 void V8ISel::emitGEPOperation (MachineBasicBlock *MBB,
709                                MachineBasicBlock::iterator IP,
710                                Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
711                                User::op_iterator IdxEnd, unsigned TargetReg) {
712   const TargetData &TD = TM.getTargetData ();
713   const Type *Ty = Src->getType ();
714   unsigned basePtrReg = getReg (Src, MBB, IP);
715
716   // GEPs have zero or more indices; we must perform a struct access
717   // or array access for each one.
718   for (GetElementPtrInst::op_iterator oi = IdxBegin, oe = IdxEnd; oi != oe;
719        ++oi) {
720     Value *idx = *oi;
721     unsigned nextBasePtrReg = makeAnotherReg (Type::UIntTy);
722     if (const StructType *StTy = dyn_cast<StructType> (Ty)) {
723       // It's a struct access.  idx is the index into the structure,
724       // which names the field. Use the TargetData structure to
725       // pick out what the layout of the structure is in memory.
726       // Use the (constant) structure index's value to find the
727       // right byte offset from the StructLayout class's list of
728       // structure member offsets.
729       unsigned fieldIndex = cast<ConstantUInt> (idx)->getValue ();
730       unsigned memberOffset =
731         TD.getStructLayout (StTy)->MemberOffsets[fieldIndex];
732       // Emit an ADD to add memberOffset to the basePtr.
733       BuildMI (*MBB, IP, V8::ADDri, 2,
734                nextBasePtrReg).addReg (basePtrReg).addZImm (memberOffset);
735       // The next type is the member of the structure selected by the
736       // index.
737       Ty = StTy->getElementType (fieldIndex);
738     } else if (const SequentialType *SqTy = dyn_cast<SequentialType> (Ty)) {
739       // It's an array or pointer access: [ArraySize x ElementType].
740       // We want to add basePtrReg to (idxReg * sizeof ElementType). First, we
741       // must find the size of the pointed-to type (Not coincidentally, the next
742       // type is the type of the elements in the array).
743       Ty = SqTy->getElementType ();
744       unsigned elementSize = TD.getTypeSize (Ty);
745       unsigned idxReg = getReg (idx, MBB, IP);
746       unsigned OffsetReg = makeAnotherReg (Type::IntTy);
747       unsigned elementSizeReg = makeAnotherReg (Type::UIntTy);
748       copyConstantToRegister (MBB, IP,
749         ConstantUInt::get(Type::UIntTy, elementSize), elementSizeReg);
750       // Emit a SMUL to multiply the register holding the index by
751       // elementSize, putting the result in OffsetReg.
752       BuildMI (*MBB, IP, V8::SMULrr, 2,
753                OffsetReg).addReg (elementSizeReg).addReg (idxReg);
754       // Emit an ADD to add OffsetReg to the basePtr.
755       BuildMI (*MBB, IP, V8::ADDrr, 2,
756                nextBasePtrReg).addReg (basePtrReg).addReg (OffsetReg);
757     }
758     basePtrReg = nextBasePtrReg;
759   }
760   // After we have processed all the indices, the result is left in
761   // basePtrReg.  Move it to the register where we were expected to
762   // put the answer.
763   BuildMI (BB, V8::ORrr, 1, TargetReg).addReg (V8::G0).addReg (basePtrReg);
764 }
765
766 void V8ISel::visitGetElementPtrInst (GetElementPtrInst &I) {
767   unsigned outputReg = getReg (I);
768   emitGEPOperation (BB, BB->end (), I.getOperand (0),
769                     I.op_begin ()+1, I.op_end (), outputReg);
770 }
771
772
773 void V8ISel::visitBinaryOperator (Instruction &I) {
774   unsigned DestReg = getReg (I);
775   unsigned Op0Reg = getReg (I.getOperand (0));
776   unsigned Op1Reg = getReg (I.getOperand (1));
777
778   unsigned ResultReg = DestReg;
779   if (getClassB(I.getType()) != cInt)
780     ResultReg = makeAnotherReg (I.getType ());
781   unsigned OpCase = ~0;
782
783   // FIXME: support long, ulong, fp.
784   switch (I.getOpcode ()) {
785   case Instruction::Add: OpCase = 0; break;
786   case Instruction::Sub: OpCase = 1; break;
787   case Instruction::Mul: OpCase = 2; break;
788   case Instruction::And: OpCase = 3; break;
789   case Instruction::Or:  OpCase = 4; break;
790   case Instruction::Xor: OpCase = 5; break;
791   case Instruction::Shl: OpCase = 6; break;
792   case Instruction::Shr: OpCase = 7+I.getType()->isSigned(); break;
793
794   case Instruction::Div:
795   case Instruction::Rem: {
796     unsigned Dest = ResultReg;
797     if (I.getOpcode() == Instruction::Rem)
798       Dest = makeAnotherReg(I.getType());
799
800     // FIXME: this is probably only right for 32 bit operands.
801     if (I.getType ()->isSigned()) {
802       unsigned Tmp = makeAnotherReg (I.getType ());
803       // Sign extend into the Y register
804       BuildMI (BB, V8::SRAri, 2, Tmp).addReg (Op0Reg).addZImm (31);
805       BuildMI (BB, V8::WRrr, 2, V8::Y).addReg (Tmp).addReg (V8::G0);
806       BuildMI (BB, V8::SDIVrr, 2, Dest).addReg (Op0Reg).addReg (Op1Reg);
807     } else {
808       // Zero extend into the Y register, ie, just set it to zero
809       BuildMI (BB, V8::WRrr, 2, V8::Y).addReg (V8::G0).addReg (V8::G0);
810       BuildMI (BB, V8::UDIVrr, 2, Dest).addReg (Op0Reg).addReg (Op1Reg);
811     }
812
813     if (I.getOpcode() == Instruction::Rem) {
814       unsigned Tmp = makeAnotherReg (I.getType ());
815       BuildMI (BB, V8::SMULrr, 2, Tmp).addReg(Dest).addReg(Op1Reg);
816       BuildMI (BB, V8::SUBrr, 2, ResultReg).addReg(Op0Reg).addReg(Tmp);
817     }
818     break;
819   }
820   default:
821     visitInstruction (I);
822     return;
823   }
824
825   static const unsigned Opcodes[] = {
826     V8::ADDrr, V8::SUBrr, V8::SMULrr, V8::ANDrr, V8::ORrr, V8::XORrr,
827     V8::SLLrr, V8::SRLrr, V8::SRArr
828   };
829   if (OpCase != ~0U) {
830     BuildMI (BB, Opcodes[OpCase], 2, ResultReg).addReg (Op0Reg).addReg (Op1Reg);
831   }
832
833   switch (getClass (I.getType ())) {
834     case cByte: 
835       if (I.getType ()->isSigned ()) { // add byte
836         BuildMI (BB, V8::ANDri, 2, DestReg).addReg (ResultReg).addZImm (0xff);
837       } else { // add ubyte
838         unsigned TmpReg = makeAnotherReg (I.getType ());
839         BuildMI (BB, V8::SLLri, 2, TmpReg).addReg (ResultReg).addZImm (24);
840         BuildMI (BB, V8::SRAri, 2, DestReg).addReg (TmpReg).addZImm (24);
841       }
842       break;
843     case cShort:
844       if (I.getType ()->isSigned ()) { // add short
845         unsigned TmpReg = makeAnotherReg (I.getType ());
846         BuildMI (BB, V8::SLLri, 2, TmpReg).addReg (ResultReg).addZImm (16);
847         BuildMI (BB, V8::SRAri, 2, DestReg).addReg (TmpReg).addZImm (16);
848       } else { // add ushort
849         unsigned TmpReg = makeAnotherReg (I.getType ());
850         BuildMI (BB, V8::SLLri, 2, TmpReg).addReg (ResultReg).addZImm (16);
851         BuildMI (BB, V8::SRLri, 2, DestReg).addReg (TmpReg).addZImm (16);
852       }
853       break;
854     case cInt:
855       // Nothing todo here.
856       break;
857     case cLong:
858       // Only support and, or, xor.
859       if (OpCase < 3 || OpCase > 5) {
860         visitInstruction (I);
861         return;
862       }
863       // Do the other half of the value:
864       BuildMI (BB, Opcodes[OpCase], 2, ResultReg+1).addReg (Op0Reg+1).addReg (Op1Reg+1);
865       break;
866     default:
867       visitInstruction (I);
868   }
869 }
870
871 void V8ISel::visitSetCondInst(Instruction &I) {
872   unsigned Op0Reg = getReg (I.getOperand (0));
873   unsigned Op1Reg = getReg (I.getOperand (1));
874   unsigned DestReg = getReg (I);
875   const Type *Ty = I.getOperand (0)->getType ();
876   
877   // Compare the two values.
878   BuildMI(BB, V8::SUBCCrr, 2, V8::G0).addReg(Op0Reg).addReg(Op1Reg);
879
880   unsigned BranchIdx;
881   switch (I.getOpcode()) {
882   default: assert(0 && "Unknown setcc instruction!");
883   case Instruction::SetEQ: BranchIdx = 0; break;
884   case Instruction::SetNE: BranchIdx = 1; break;
885   case Instruction::SetLT: BranchIdx = 2; break;
886   case Instruction::SetGT: BranchIdx = 3; break;
887   case Instruction::SetLE: BranchIdx = 4; break;
888   case Instruction::SetGE: BranchIdx = 5; break;
889   }
890   static unsigned OpcodeTab[12] = {
891                              // LLVM       SparcV8
892                              //        unsigned signed
893    V8::BE,   V8::BE,         // seteq = be      be
894    V8::BNE,  V8::BNE,        // setne = bne     bne
895    V8::BCS,  V8::BL,         // setlt = bcs     bl
896    V8::BGU,  V8::BG,         // setgt = bgu     bg
897    V8::BLEU, V8::BLE,        // setle = bleu    ble
898    V8::BCC,  V8::BGE         // setge = bcc     bge
899   };
900   unsigned Opcode = OpcodeTab[2*BranchIdx + (Ty->isSigned() ? 1 : 0)];
901
902   MachineBasicBlock *thisMBB = BB;
903   const BasicBlock *LLVM_BB = BB->getBasicBlock ();
904   //  thisMBB:
905   //  ...
906   //   subcc %reg0, %reg1, %g0
907   //   bCC copy1MBB
908   //   ba copy0MBB
909
910   // FIXME: we wouldn't need copy0MBB (we could fold it into thisMBB)
911   // if we could insert other, non-terminator instructions after the
912   // bCC. But MBB->getFirstTerminator() can't understand this.
913   MachineBasicBlock *copy1MBB = new MachineBasicBlock (LLVM_BB);
914   F->getBasicBlockList ().push_back (copy1MBB);
915   BuildMI (BB, Opcode, 1).addMBB (copy1MBB);
916   MachineBasicBlock *copy0MBB = new MachineBasicBlock (LLVM_BB);
917   F->getBasicBlockList ().push_back (copy0MBB);
918   BuildMI (BB, V8::BA, 1).addMBB (copy0MBB);
919   // Update machine-CFG edges
920   BB->addSuccessor (copy1MBB);
921   BB->addSuccessor (copy0MBB);
922
923   //  copy0MBB:
924   //   %FalseValue = or %G0, 0
925   //   ba sinkMBB
926   BB = copy0MBB;
927   unsigned FalseValue = makeAnotherReg (I.getType ());
928   BuildMI (BB, V8::ORri, 2, FalseValue).addReg (V8::G0).addZImm (0);
929   MachineBasicBlock *sinkMBB = new MachineBasicBlock (LLVM_BB);
930   F->getBasicBlockList ().push_back (sinkMBB);
931   BuildMI (BB, V8::BA, 1).addMBB (sinkMBB);
932   // Update machine-CFG edges
933   BB->addSuccessor (sinkMBB);
934
935   DEBUG (std::cerr << "thisMBB is at " << (void*)thisMBB << "\n");
936   DEBUG (std::cerr << "copy1MBB is at " << (void*)copy1MBB << "\n");
937   DEBUG (std::cerr << "copy0MBB is at " << (void*)copy0MBB << "\n");
938   DEBUG (std::cerr << "sinkMBB is at " << (void*)sinkMBB << "\n");
939
940   //  copy1MBB:
941   //   %TrueValue = or %G0, 1
942   //   ba sinkMBB
943   BB = copy1MBB;
944   unsigned TrueValue = makeAnotherReg (I.getType ());
945   BuildMI (BB, V8::ORri, 2, TrueValue).addReg (V8::G0).addZImm (1);
946   BuildMI (BB, V8::BA, 1).addMBB (sinkMBB);
947   // Update machine-CFG edges
948   BB->addSuccessor (sinkMBB);
949
950   //  sinkMBB:
951   //   %Result = phi [ %FalseValue, copy0MBB ], [ %TrueValue, copy1MBB ]
952   //  ...
953   BB = sinkMBB;
954   BuildMI (BB, V8::PHI, 4, DestReg).addReg (FalseValue)
955     .addMBB (copy0MBB).addReg (TrueValue).addMBB (copy1MBB);
956 }
957
958 void V8ISel::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
959   // Find the data size of the alloca inst's getAllocatedType.
960   const Type *Ty = I.getAllocatedType();
961   unsigned TySize = TM.getTargetData().getTypeSize(Ty);
962
963   unsigned ArraySizeReg = getReg (I.getArraySize ());
964   unsigned TySizeReg = getReg (ConstantUInt::get (Type::UIntTy, TySize));
965   unsigned TmpReg1 = makeAnotherReg (Type::UIntTy);
966   unsigned TmpReg2 = makeAnotherReg (Type::UIntTy);
967   unsigned StackAdjReg = makeAnotherReg (Type::UIntTy);
968
969   // StackAdjReg = (ArraySize * TySize) rounded up to nearest doubleword boundary
970   BuildMI (BB, V8::UMULrr, 2, TmpReg1).addReg (ArraySizeReg).addReg (TySizeReg);
971
972   // Round up TmpReg1 to nearest doubleword boundary:
973   BuildMI (BB, V8::ADDri, 2, TmpReg2).addReg (TmpReg1).addSImm (7);
974   BuildMI (BB, V8::ANDri, 2, StackAdjReg).addReg (TmpReg2).addSImm (-8);
975
976   // Subtract size from stack pointer, thereby allocating some space.
977   BuildMI (BB, V8::SUBrr, 2, V8::SP).addReg (V8::SP).addReg (StackAdjReg);
978
979   // Put a pointer to the space into the result register, by copying
980   // the stack pointer.
981   BuildMI (BB, V8::ADDri, 2, getReg(I)).addReg (V8::SP).addSImm (96);
982
983   // Inform the Frame Information that we have just allocated a variable-sized
984   // object.
985   F->getFrameInfo()->CreateVariableSizedObject();
986 }
987
988 /// LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls - This performs a prepass over the
989 /// function, lowering any calls to unknown intrinsic functions into the
990 /// equivalent LLVM code.
991 void V8ISel::LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls(Function &F) {
992   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB)
993     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
994       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
995         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
996           switch (F->getIntrinsicID()) {
997           case Intrinsic::not_intrinsic: break;
998           default:
999             // All other intrinsic calls we must lower.
1000             Instruction *Before = CI->getPrev();
1001             TM.getIntrinsicLowering().LowerIntrinsicCall(CI);
1002             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
1003               I = Before;  ++I;
1004             } else {
1005               I = BB->begin();
1006             }
1007           }
1008 }
1009
1010
1011 void V8ISel::visitIntrinsicCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1012   unsigned TmpReg1, TmpReg2;
1013   switch (ID) {
1014   default: assert(0 && "Intrinsic not supported!");
1015   }
1016 }