lib/Target/SystemZ/SystemZRegisterInfo.cpp

   1 //===- SystemZRegisterInfo.cpp - SystemZ Register Information -------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains the SystemZ implementation of the TargetRegisterInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "SystemZ.h"
  15 #include "SystemZMachineFunctionInfo.h"
  16 #include "SystemZRegisterInfo.h"
  17 #include "SystemZSubtarget.h"
  18 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  21 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
  22 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  23 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  24 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  25 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  26 using namespace llvm;
  27
  28 SystemZRegisterInfo::SystemZRegisterInfo(SystemZTargetMachine &tm,
  29                                          const TargetInstrInfo &tii)
  30   : SystemZGenRegisterInfo(SystemZ::ADJCALLSTACKUP, SystemZ::ADJCALLSTACKDOWN),
  31     TM(tm), TII(tii) {
  32 }
  33
  34 const unsigned*
  35 SystemZRegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
  36   static const unsigned CalleeSavedRegs[] = {
  37     SystemZ::R6D,  SystemZ::R7D,  SystemZ::R8D,  SystemZ::R9D,
  38     SystemZ::R10D, SystemZ::R11D, SystemZ::R12D, SystemZ::R13D, SystemZ::R14D,
  39     SystemZ::F1,  SystemZ::F3,  SystemZ::F5,  SystemZ::F7,
  40     0
  41   };
  42
  43   return CalleeSavedRegs;
  44 }
  45
  46 const TargetRegisterClass* const*
  47 SystemZRegisterInfo::getCalleeSavedRegClasses(const MachineFunction *MF) const {
  48   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses[] = {
  49     &SystemZ::GR64RegClass, &SystemZ::GR64RegClass,
  50     &SystemZ::GR64RegClass, &SystemZ::GR64RegClass,
  51     &SystemZ::GR64RegClass, &SystemZ::GR64RegClass,
  52     &SystemZ::GR64RegClass, &SystemZ::GR64RegClass,
  53     &SystemZ::GR64RegClass,
  54     &SystemZ::FP64RegClass, &SystemZ::FP64RegClass,
  55     &SystemZ::FP64RegClass, &SystemZ::FP64RegClass, 0
  56   };
  57   return CalleeSavedRegClasses;
  58 }
  59
  60 BitVector SystemZRegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
  61   BitVector Reserved(getNumRegs());
  62   if (hasFP(MF))
  63     Reserved.set(SystemZ::R11D);
  64   Reserved.set(SystemZ::R14D);
  65   Reserved.set(SystemZ::R15D);
  66   return Reserved;
  67 }
  68
  69 // needsFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
  70 // pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas or
  71 // if frame pointer elimination is disabled.
  72 //
  73 bool SystemZRegisterInfo::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
  74   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
  75   return NoFramePointerElim || MFI->hasVarSizedObjects();
  76 }
  77
  78 bool SystemZRegisterInfo::hasReservedCallFrame(MachineFunction &MF) const {
  79   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
  80 }
  81
  82 void SystemZRegisterInfo::
  83 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
  84                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
  85   if (!hasReservedCallFrame(MF)) {
  86     assert(0 && "Not implemented yet!");
  87   }
  88
  89   MBB.erase(I);
  90 }
  91
  92 int SystemZRegisterInfo::getFrameIndexOffset(MachineFunction &MF, int FI) const {
  93   const TargetFrameInfo &TFI = *MF.getTarget().getFrameInfo();
  94   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
  95   SystemZMachineFunctionInfo *SystemZMFI =
  96     MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
  97   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) + MFI->getOffsetAdjustment();
  98   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
  99
 100   // Fixed objects are really located in the "previous" frame.
 101   if (FI < 0)
 102     StackSize -= SystemZMFI->getCalleeSavedFrameSize();
 103
 104   Offset += StackSize - TFI.getOffsetOfLocalArea();
 105
 106   // Skip the register save area if we generated the stack frame.
 107   if (StackSize)
 108     Offset -= TFI.getOffsetOfLocalArea();
 109
 110   return Offset;
 111 }
 112
 113 void SystemZRegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
 114                                             int SPAdj, RegScavenger *RS) const {
 115   assert(SPAdj == 0 && "Unxpected");
 116
 117   unsigned i = 0;
 118   MachineInstr &MI = *II;
 119   MachineFunction &MF = *MI.getParent()->getParent();
 120   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
 121     ++i;
 122     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
 123   }
 124
 125   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
 126
 127   unsigned BasePtr = (hasFP(MF) ? SystemZ::R11D : SystemZ::R15D);
 128
 129   // This must be part of a rri or ri operand memory reference.  Replace the
 130   // FrameIndex with base register with BasePtr.  Add an offset to the
 131   // displacement field.
 132   MI.getOperand(i).ChangeToRegister(BasePtr, false);
 133
 134   // Offset is a 20-bit integer.
 135   // FIXME: handle "too long" displacements.
 136   int Offset = getFrameIndexOffset(MF, FrameIndex) + MI.getOperand(i+1).getImm();
 137   MI.getOperand(i+1).ChangeToImmediate(Offset);
 138 }
 139
 140 /// emitSPUpdate - Emit a series of instructions to increment / decrement the
 141 /// stack pointer by a constant value.
 142 static
 143 void emitSPUpdate(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 144                   int64_t NumBytes, const TargetInstrInfo &TII) {
 145   // FIXME: Handle different stack sizes here.
 146   bool isSub = NumBytes < 0;
 147   uint64_t Offset = isSub ? -NumBytes : NumBytes;
 148   unsigned Opc = SystemZ::ADD64ri16;
 149   uint64_t Chunk = (1LL << 15) - 1;
 150   DebugLoc DL = (MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() :
 151                  DebugLoc::getUnknownLoc());
 152
 153   while (Offset) {
 154     uint64_t ThisVal = (Offset > Chunk) ? Chunk : Offset;
 155     MachineInstr *MI =
 156       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), SystemZ::R15D)
 157       .addReg(SystemZ::R15D).addImm((isSub ? -(int64_t)ThisVal : ThisVal));
 158     // The PSW implicit def is dead.
 159     MI->getOperand(3).setIsDead();
 160     Offset -= ThisVal;
 161   }
 162 }
 163
 164 void SystemZRegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
 165   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();   // Prolog goes in entry BB
 166   const TargetFrameInfo &TFI = *MF.getTarget().getFrameInfo();
 167   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 168   SystemZMachineFunctionInfo *SystemZMFI =
 169     MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
 170   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
 171   DebugLoc DL = (MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() :
 172                  DebugLoc::getUnknownLoc());
 173
 174   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo.
 175   // Note that area for callee-saved stuff is already allocated, thus we need to
 176   // 'undo' the stack movement.
 177   uint64_t StackSize =
 178     MFI->getStackSize() - SystemZMFI->getCalleeSavedFrameSize();
 179
 180   // FIXME: Skip the callee-saved push instructions.
 181
 182   if (MBBI != MBB.end())
 183     DL = MBBI->getDebugLoc();
 184
 185   uint64_t NumBytes = StackSize - TFI.getOffsetOfLocalArea();
 186
 187   if (StackSize) // adjust stack pointer: R15 -= numbytes
 188     emitSPUpdate(MBB, MBBI, -(int64_t)NumBytes, TII);
 189
 190   if (hasFP(MF)) {
 191     // Update R11 with the new base value...
 192     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(SystemZ::MOV64rr), SystemZ::R11D)
 193       .addReg(SystemZ::R15D);
 194
 195     // Mark the FramePtr as live-in in every block except the entry.
 196     for (MachineFunction::iterator I = next(MF.begin()), E = MF.end();
 197          I != E; ++I)
 198       I->addLiveIn(SystemZ::R11D);
 199
 200   }
 201 }
 202
 203 void SystemZRegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
 204                                      MachineBasicBlock &MBB) const {
 205   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
 206   const TargetFrameInfo &TFI = *MF.getTarget().getFrameInfo();
 207   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
 208   SystemZMachineFunctionInfo *SystemZMFI =
 209     MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
 210   unsigned RetOpcode = MBBI->getOpcode();
 211   DebugLoc DL = MBBI->getDebugLoc();
 212
 213   switch (RetOpcode) {
 214   case SystemZ::RET: break;  // These are ok
 215   default:
 216     assert(0 && "Can only insert epilog into returning blocks");
 217   }
 218
 219   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo
 220   // Note that area for callee-saved stuff is already allocated, thus we need to
 221   // 'undo' the stack movement.
 222   uint64_t StackSize =
 223     MFI->getStackSize() - SystemZMFI->getCalleeSavedFrameSize();
 224   uint64_t NumBytes = StackSize - TFI.getOffsetOfLocalArea();
 225
 226   // Skip the callee-saved regs load instructions.
 227   MachineBasicBlock::iterator LastCSPop = MBBI;
 228   while (MBBI != MBB.begin()) {
 229     MachineBasicBlock::iterator PI = prior(MBBI);
 230     if (!PI->getDesc().isTerminator())
 231       break;
 232     --MBBI;
 233   }
 234
 235   DL = MBBI->getDebugLoc();
 236
 237   if (MFI->hasVarSizedObjects()) {
 238     assert(0 && "Not implemented yet!");
 239   } else {
 240     // adjust stack pointer back: R15 += numbytes
 241     if (StackSize)
 242       emitSPUpdate(MBB, MBBI, NumBytes, TII);
 243   }
 244 }
 245
 246 unsigned SystemZRegisterInfo::getRARegister() const {
 247   assert(0 && "What is the return address register");
 248   return 0;
 249 }
 250
 251 unsigned SystemZRegisterInfo::getFrameRegister(MachineFunction &MF) const {
 252   assert(0 && "What is the frame register");
 253   return 0;
 254 }
 255
 256 unsigned SystemZRegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
 257   assert(0 && "What is the exception register");
 258   return 0;
 259 }
 260
 261 unsigned SystemZRegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
 262   assert(0 && "What is the exception handler register");
 263   return 0;
 264 }
 265
 266 int SystemZRegisterInfo::getDwarfRegNum(unsigned RegNum, bool isEH) const {
 267   assert(0 && "What is the dwarf register number");
 268   return -1;
 269 }
 270
 271 #include "SystemZGenRegisterInfo.inc"