lib/Target/X86/AsmPrinter/X86MCInstLower.cpp

   1 //===-- X86MCInstLower.cpp - Convert X86 MachineInstr to an MCInst --------===//
   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 code to lower X86 MachineInstrs to their corresponding
  11 // MCInst records.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "X86MCInstLower.h"
  16 #include "X86ATTAsmPrinter.h"
  17 #include "X86MCAsmInfo.h"
  18 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  19 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  20 #include "llvm/MC/MCInst.h"
  21 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  22 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  23 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  24 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  25 using namespace llvm;
  26
  27
  28 const X86Subtarget &X86MCInstLower::getSubtarget() const {
  29   return AsmPrinter.getSubtarget();
  30 }
  31
  32
  33 MCSymbol *X86MCInstLower::GetPICBaseSymbol() const {
  34   // FIXME: the actual label generated doesn't matter here!  Just mangle in
  35   // something unique (the function number) with Private prefix.
  36   SmallString<60> Name;
  37
  38   if (getSubtarget().isTargetDarwin()) {
  39     raw_svector_ostream(Name) << 'L' << AsmPrinter.getFunctionNumber() << "$pb";
  40   } else {
  41     assert(getSubtarget().isTargetELF() && "Don't know how to print PIC label!");
  42     raw_svector_ostream(Name) << ".Lllvm$" << AsmPrinter.getFunctionNumber()
  43        << ".$piclabel";
  44   }
  45   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
  46 }
  47
  48 MCSymbol *X86MCInstLower::GetMBBSymbol(unsigned MBBID) const {
  49   SmallString<60> Name;
  50   raw_svector_ostream(Name) << AsmPrinter.MAI->getPrivateGlobalPrefix() << "BB"
  51       << AsmPrinter.getFunctionNumber() << '_' << MBBID;
  52
  53   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
  54 }
  55
  56
  57
  58 /// LowerGlobalAddressOperand - Lower an MO_GlobalAddress operand to an
  59 /// MCOperand.
  60 MCSymbol *X86MCInstLower::
  61 GetGlobalAddressSymbol(const MachineOperand &MO) const {
  62   const GlobalValue *GV = MO.getGlobal();
  63
  64   bool isImplicitlyPrivate = false;
  65   if (MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_STUB ||
  66       MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_NONLAZY ||
  67       MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE ||
  68       MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE)
  69     isImplicitlyPrivate = true;
  70
  71   SmallString<128> Name;
  72   Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, isImplicitlyPrivate);
  73
  74   if (getSubtarget().isTargetCygMing())
  75     AsmPrinter.DecorateCygMingName(Name, GV);
  76
  77   switch (MO.getTargetFlags()) {
  78   default: llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
  79   case X86II::MO_NO_FLAG:                // No flag.
  80   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:        // Doesn't modify symbol name.
  81     break;
  82   case X86II::MO_DLLIMPORT: {
  83     // Handle dllimport linkage.
  84     const char *Prefix = "__imp_";
  85     Name.insert(Name.begin(), Prefix, Prefix+strlen(Prefix));
  86     break;
  87   }
  88   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
  89   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE: {
  90     Name += "$non_lazy_ptr";
  91     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
  92     MCSymbol *&StubSym = AsmPrinter.GVStubs[Sym];
  93     if (StubSym == 0) {
  94       Name.clear();
  95       Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, false);
  96       StubSym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
  97     }
  98     return Sym;
  99   }
 100   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE: {
 101     Name += "$non_lazy_ptr";
 102     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 103     MCSymbol *&StubSym = AsmPrinter.HiddenGVStubs[Sym];
 104     if (StubSym == 0) {
 105       Name.clear();
 106       Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, false);
 107       StubSym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 108     }
 109     return Sym;
 110   }
 111   case X86II::MO_DARWIN_STUB: {
 112     Name += "$stub";
 113     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 114     MCSymbol *&StubSym = AsmPrinter.FnStubs[Sym];
 115     if (StubSym == 0) {
 116       Name.clear();
 117       Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, false);
 118       StubSym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 119     }
 120     return Sym;
 121   }
 122   // FIXME: These probably should be a modifier on the symbol or something??
 123   case X86II::MO_TLSGD:     Name += "@TLSGD";     break;
 124   case X86II::MO_GOTTPOFF:  Name += "@GOTTPOFF";  break;
 125   case X86II::MO_INDNTPOFF: Name += "@INDNTPOFF"; break;
 126   case X86II::MO_TPOFF:     Name += "@TPOFF";     break;
 127   case X86II::MO_NTPOFF:    Name += "@NTPOFF";    break;
 128   case X86II::MO_GOTPCREL:  Name += "@GOTPCREL";  break;
 129   case X86II::MO_GOT:       Name += "@GOT";       break;
 130   case X86II::MO_GOTOFF:    Name += "@GOTOFF";    break;
 131   case X86II::MO_PLT:       Name += "@PLT";       break;
 132   }
 133
 134   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 135 }
 136
 137 MCSymbol *X86MCInstLower::
 138 GetExternalSymbolSymbol(const MachineOperand &MO) const {
 139   SmallString<128> Name;
 140   Name += AsmPrinter.MAI->getGlobalPrefix();
 141   Name += MO.getSymbolName();
 142
 143   switch (MO.getTargetFlags()) {
 144   default: llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 145   case X86II::MO_NO_FLAG:                // No flag.
 146   case X86II::MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS:   // Doesn't modify symbol name.
 147   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:        // Doesn't modify symbol name.
 148     break;
 149   case X86II::MO_DLLIMPORT: {
 150     // Handle dllimport linkage.
 151     const char *Prefix = "__imp_";
 152     Name.insert(Name.begin(), Prefix, Prefix+strlen(Prefix));
 153     break;
 154   }
 155   case X86II::MO_DARWIN_STUB: {
 156     Name += "$stub";
 157     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 158     MCSymbol *&StubSym = AsmPrinter.FnStubs[Sym];
 159     if (StubSym == 0) {
 160       Name.erase(Name.end()-5, Name.end());
 161       StubSym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 162     }
 163     return Sym;
 164   }
 165   // FIXME: These probably should be a modifier on the symbol or something??
 166   case X86II::MO_TLSGD:     Name += "@TLSGD";     break;
 167   case X86II::MO_GOTTPOFF:  Name += "@GOTTPOFF";  break;
 168   case X86II::MO_INDNTPOFF: Name += "@INDNTPOFF"; break;
 169   case X86II::MO_TPOFF:     Name += "@TPOFF";     break;
 170   case X86II::MO_NTPOFF:    Name += "@NTPOFF";    break;
 171   case X86II::MO_GOTPCREL:  Name += "@GOTPCREL";  break;
 172   case X86II::MO_GOT:       Name += "@GOT";       break;
 173   case X86II::MO_GOTOFF:    Name += "@GOTOFF";    break;
 174   case X86II::MO_PLT:       Name += "@PLT";       break;
 175   }
 176
 177   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 178 }
 179
 180 MCSymbol *X86MCInstLower::GetJumpTableSymbol(const MachineOperand &MO) const {
 181   SmallString<256> Name;
 182   raw_svector_ostream(Name) << AsmPrinter.MAI->getPrivateGlobalPrefix() << "JTI"
 183     << AsmPrinter.getFunctionNumber() << '_' << MO.getIndex();
 184
 185   switch (MO.getTargetFlags()) {
 186   default:
 187     llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 188   case X86II::MO_NO_FLAG:    // No flag.
 189   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:
 190   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
 191   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
 192     break;
 193     // FIXME: These probably should be a modifier on the symbol or something??
 194   case X86II::MO_TLSGD:     Name += "@TLSGD";     break;
 195   case X86II::MO_GOTTPOFF:  Name += "@GOTTPOFF";  break;
 196   case X86II::MO_INDNTPOFF: Name += "@INDNTPOFF"; break;
 197   case X86II::MO_TPOFF:     Name += "@TPOFF";     break;
 198   case X86II::MO_NTPOFF:    Name += "@NTPOFF";    break;
 199   case X86II::MO_GOTPCREL:  Name += "@GOTPCREL";  break;
 200   case X86II::MO_GOT:       Name += "@GOT";       break;
 201   case X86II::MO_GOTOFF:    Name += "@GOTOFF";    break;
 202   case X86II::MO_PLT:       Name += "@PLT";       break;
 203   }
 204
 205   // Create a symbol for the name.
 206   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 207 }
 208
 209
 210 MCSymbol *X86MCInstLower::
 211 GetConstantPoolIndexSymbol(const MachineOperand &MO) const {
 212   SmallString<256> Name;
 213   raw_svector_ostream(Name) << AsmPrinter.MAI->getPrivateGlobalPrefix() << "CPI"
 214     << AsmPrinter.getFunctionNumber() << '_' << MO.getIndex();
 215
 216   switch (MO.getTargetFlags()) {
 217   default:
 218     llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 219   case X86II::MO_NO_FLAG:    // No flag.
 220   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:
 221   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
 222   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
 223     break;
 224     // FIXME: These probably should be a modifier on the symbol or something??
 225   case X86II::MO_TLSGD:     Name += "@TLSGD";     break;
 226   case X86II::MO_GOTTPOFF:  Name += "@GOTTPOFF";  break;
 227   case X86II::MO_INDNTPOFF: Name += "@INDNTPOFF"; break;
 228   case X86II::MO_TPOFF:     Name += "@TPOFF";     break;
 229   case X86II::MO_NTPOFF:    Name += "@NTPOFF";    break;
 230   case X86II::MO_GOTPCREL:  Name += "@GOTPCREL";  break;
 231   case X86II::MO_GOT:       Name += "@GOT";       break;
 232   case X86II::MO_GOTOFF:    Name += "@GOTOFF";    break;
 233   case X86II::MO_PLT:       Name += "@PLT";       break;
 234   }
 235
 236   // Create a symbol for the name.
 237   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 238 }
 239
 240 MCOperand X86MCInstLower::LowerSymbolOperand(const MachineOperand &MO,
 241                                              MCSymbol *Sym) const {
 242   // FIXME: We would like an efficient form for this, so we don't have to do a
 243   // lot of extra uniquing.
 244   const MCExpr *Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Sym, Ctx);
 245
 246   switch (MO.getTargetFlags()) {
 247   default: llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 248   case X86II::MO_NO_FLAG:    // No flag.
 249
 250   // These affect the name of the symbol, not any suffix.
 251   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
 252   case X86II::MO_DLLIMPORT:
 253   case X86II::MO_DARWIN_STUB:
 254   case X86II::MO_TLSGD:
 255   case X86II::MO_GOTTPOFF:
 256   case X86II::MO_INDNTPOFF:
 257   case X86II::MO_TPOFF:
 258   case X86II::MO_NTPOFF:
 259   case X86II::MO_GOTPCREL:
 260   case X86II::MO_GOT:
 261   case X86II::MO_GOTOFF:
 262   case X86II::MO_PLT:
 263     break;
 264   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:
 265   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
 266   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
 267     // Subtract the pic base.
 268     Expr = MCBinaryExpr::CreateSub(Expr,
 269                                MCSymbolRefExpr::Create(GetPICBaseSymbol(), Ctx),
 270                                    Ctx);
 271     break;
 272   }
 273
 274   if (!MO.isJTI() && MO.getOffset())
 275     Expr = MCBinaryExpr::CreateAdd(Expr,
 276                                    MCConstantExpr::Create(MO.getOffset(), Ctx),
 277                                    Ctx);
 278   return MCOperand::CreateExpr(Expr);
 279 }
 280
 281
 282
 283 static void lower_subreg32(MCInst *MI, unsigned OpNo) {
 284   // Convert registers in the addr mode according to subreg32.
 285   unsigned Reg = MI->getOperand(OpNo).getReg();
 286   if (Reg != 0)
 287     MI->getOperand(OpNo).setReg(getX86SubSuperRegister(Reg, MVT::i32));
 288 }
 289
 290 static void lower_lea64_32mem(MCInst *MI, unsigned OpNo) {
 291   // Convert registers in the addr mode according to subreg64.
 292   for (unsigned i = 0; i != 4; ++i) {
 293     if (!MI->getOperand(OpNo+i).isReg()) continue;
 294
 295     unsigned Reg = MI->getOperand(OpNo+i).getReg();
 296     if (Reg == 0) continue;
 297
 298     MI->getOperand(OpNo+i).setReg(getX86SubSuperRegister(Reg, MVT::i64));
 299   }
 300 }
 301
 302
 303
 304 void X86MCInstLower::Lower(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) const {
 305   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
 306
 307   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 308     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 309
 310     MCOperand MCOp;
 311     switch (MO.getType()) {
 312     default:
 313       MI->dump();
 314       llvm_unreachable("unknown operand type");
 315     case MachineOperand::MO_Register:
 316       MCOp = MCOperand::CreateReg(MO.getReg());
 317       break;
 318     case MachineOperand::MO_Immediate:
 319       MCOp = MCOperand::CreateImm(MO.getImm());
 320       break;
 321     case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 322       MCOp = MCOperand::CreateExpr(MCSymbolRefExpr::Create(
 323                               GetMBBSymbol(MO.getMBB()->getNumber()), Ctx));
 324       break;
 325     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 326       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, GetGlobalAddressSymbol(MO));
 327       break;
 328     case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 329       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, GetExternalSymbolSymbol(MO));
 330       break;
 331     case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
 332       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, GetJumpTableSymbol(MO));
 333       break;
 334     case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
 335       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, GetConstantPoolIndexSymbol(MO));
 336       break;
 337     }
 338
 339     OutMI.addOperand(MCOp);
 340   }
 341
 342   // Handle a few special cases to eliminate operand modifiers.
 343   switch (OutMI.getOpcode()) {
 344   case X86::LEA64_32r: // Handle 'subreg rewriting' for the lea64_32mem operand.
 345     lower_lea64_32mem(&OutMI, 1);
 346     break;
 347   case X86::MOV16r0:
 348     OutMI.setOpcode(X86::MOV32r0);
 349     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 350     break;
 351   case X86::MOVZX16rr8:
 352     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rr8);
 353     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 354     break;
 355   case X86::MOVZX16rm8:
 356     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rm8);
 357     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 358     break;
 359   case X86::MOVSX16rr8:
 360     OutMI.setOpcode(X86::MOVSX32rr8);
 361     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 362     break;
 363   case X86::MOVSX16rm8:
 364     OutMI.setOpcode(X86::MOVSX32rm8);
 365     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 366     break;
 367   case X86::MOVZX64rr32:
 368     OutMI.setOpcode(X86::MOV32rr);
 369     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 370     break;
 371   case X86::MOVZX64rm32:
 372     OutMI.setOpcode(X86::MOV32rm);
 373     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 374     break;
 375   case X86::MOV64ri64i32:
 376     OutMI.setOpcode(X86::MOV32ri);
 377     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 378     break;
 379   case X86::MOVZX64rr8:
 380     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rr8);
 381     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 382     break;
 383   case X86::MOVZX64rm8:
 384     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rm8);
 385     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 386     break;
 387   case X86::MOVZX64rr16:
 388     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rr16);
 389     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 390     break;
 391   case X86::MOVZX64rm16:
 392     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rm16);
 393     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 394     break;
 395   }
 396 }
 397
 398
 399
 400 void X86ATTAsmPrinter::
 401 printInstructionThroughMCStreamer(const MachineInstr *MI) {
 402   X86MCInstLower MCInstLowering(OutContext, Mang, *this);
 403   switch (MI->getOpcode()) {
 404   case TargetInstrInfo::DBG_LABEL:
 405   case TargetInstrInfo::EH_LABEL:
 406   case TargetInstrInfo::GC_LABEL:
 407     printLabel(MI);
 408     return;
 409   case TargetInstrInfo::INLINEASM:
 410     O << '\t';
 411     printInlineAsm(MI);
 412     return;
 413   case TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF:
 414     printImplicitDef(MI);
 415     return;
 416   case X86::MOVPC32r: {
 417     MCInst TmpInst;
 418     // This is a pseudo op for a two instruction sequence with a label, which
 419     // looks like:
 420     //     call "L1$pb"
 421     // "L1$pb":
 422     //     popl %esi
 423
 424     // Emit the call.
 425     MCSymbol *PICBase = MCInstLowering.GetPICBaseSymbol();
 426     TmpInst.setOpcode(X86::CALLpcrel32);
 427     // FIXME: We would like an efficient form for this, so we don't have to do a
 428     // lot of extra uniquing.
 429     TmpInst.addOperand(MCOperand::CreateExpr(MCSymbolRefExpr::Create(PICBase,
 430                                                                  OutContext)));
 431     printInstruction(&TmpInst);
 432     O << '\n';
 433
 434     // Emit the label.
 435     OutStreamer.EmitLabel(PICBase);
 436
 437     // popl $reg
 438     TmpInst.setOpcode(X86::POP32r);
 439     TmpInst.getOperand(0) = MCOperand::CreateReg(MI->getOperand(0).getReg());
 440     printInstruction(&TmpInst);
 441     return;
 442   }
 443
 444   case X86::ADD32ri: {
 445     // Lower the MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS form of ADD32ri.
 446     if (MI->getOperand(2).getTargetFlags() != X86II::MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS)
 447       break;
 448
 449     // Okay, we have something like:
 450     //  EAX = ADD32ri EAX, MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS(@MYGLOBAL)
 451
 452     // For this, we want to print something like:
 453     //   MYGLOBAL + (. - PICBASE)
 454     // However, we can't generate a ".", so just emit a new label here and refer
 455     // to it.  We know that this operand flag occurs at most once per function.
 456     SmallString<64> Name;
 457     raw_svector_ostream(Name) << MAI->getPrivateGlobalPrefix()
 458       << "picbaseref" << getFunctionNumber();
 459     MCSymbol *DotSym = OutContext.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 460     OutStreamer.EmitLabel(DotSym);
 461
 462     // Now that we have emitted the label, lower the complex operand expression.
 463     MCSymbol *OpSym = MCInstLowering.GetExternalSymbolSymbol(MI->getOperand(2));
 464
 465     const MCExpr *DotExpr = MCSymbolRefExpr::Create(DotSym, OutContext);
 466     const MCExpr *PICBase =
 467       MCSymbolRefExpr::Create(MCInstLowering.GetPICBaseSymbol(), OutContext);
 468     DotExpr = MCBinaryExpr::CreateSub(DotExpr, PICBase, OutContext);
 469
 470     DotExpr = MCBinaryExpr::CreateAdd(MCSymbolRefExpr::Create(OpSym,OutContext),
 471                                       DotExpr, OutContext);
 472
 473     MCInst TmpInst;
 474     TmpInst.setOpcode(X86::ADD32ri);
 475     TmpInst.addOperand(MCOperand::CreateReg(MI->getOperand(0).getReg()));
 476     TmpInst.addOperand(MCOperand::CreateReg(MI->getOperand(1).getReg()));
 477     TmpInst.addOperand(MCOperand::CreateExpr(DotExpr));
 478     printInstruction(&TmpInst);
 479     return;
 480   }
 481   }
 482
 483   MCInst TmpInst;
 484   MCInstLowering.Lower(MI, TmpInst);
 485
 486
 487   printInstruction(&TmpInst);
 488 }