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