lib/Target/X86/FloatingPoint.cpp

   1 //===-- FloatingPoint.cpp - Floating point Reg -> Stack converter ---------===//
   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 the pass which converts floating point instructions from
  11 // virtual registers into register stack instructions.  This pass uses live
  12 // variable information to indicate where the FPn registers are used and their
  13 // lifetimes.
  14 //
  15 // This pass is hampered by the lack of decent CFG manipulation routines for
  16 // machine code.  In particular, this wants to be able to split critical edges
  17 // as necessary, traverse the machine basic block CFG in depth-first order, and
  18 // allow there to be multiple machine basic blocks for each LLVM basicblock
  19 // (needed for critical edge splitting).
  20 //
  21 // In particular, this pass currently barfs on critical edges.  Because of this,
  22 // it requires the instruction selector to insert FP_REG_KILL instructions on
  23 // the exits of any basic block that has critical edges going from it, or which
  24 // branch to a critical basic block.
  25 //
  26 // FIXME: this is not implemented yet.  The stackifier pass only works on local
  27 // basic blocks.
  28 //
  29 //===----------------------------------------------------------------------===//
  30
  31 #define DEBUG_TYPE "fp"
  32 #include "X86.h"
  33 #include "X86InstrInfo.h"
  34 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  35 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  36 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  37 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  38 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  39 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  40 #include "llvm/Function.h"     // FIXME: remove when using MBB CFG!
  41 #include "llvm/Support/CFG.h"  // FIXME: remove when using MBB CFG!
  42 #include "Support/Debug.h"
  43 #include "Support/DepthFirstIterator.h"
  44 #include "Support/Statistic.h"
  45 #include <algorithm>
  46 #include <set>
  47 using namespace llvm;
  48
  49 namespace {
  50   Statistic<> NumFXCH("x86-codegen", "Number of fxch instructions inserted");
  51   Statistic<> NumFP  ("x86-codegen", "Number of floating point instructions");
  52
  53   struct FPS : public MachineFunctionPass {
  54     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
  55
  56     virtual const char *getPassName() const { return "X86 FP Stackifier"; }
  57
  58     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  59       AU.addRequired<LiveVariables>();
  60       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
  61     }
  62   private:
  63     LiveVariables     *LV;    // Live variable info for current function...
  64     MachineBasicBlock *MBB;   // Current basic block
  65     unsigned Stack[8];        // FP<n> Registers in each stack slot...
  66     unsigned RegMap[8];       // Track which stack slot contains each register
  67     unsigned StackTop;        // The current top of the FP stack.
  68
  69     void dumpStack() const {
  70       std::cerr << "Stack contents:";
  71       for (unsigned i = 0; i != StackTop; ++i) {
  72         std::cerr << " FP" << Stack[i];
  73         assert(RegMap[Stack[i]] == i && "Stack[] doesn't match RegMap[]!");
  74       }
  75       std::cerr << "\n";
  76     }
  77   private:
  78     // getSlot - Return the stack slot number a particular register number is
  79     // in...
  80     unsigned getSlot(unsigned RegNo) const {
  81       assert(RegNo < 8 && "Regno out of range!");
  82       return RegMap[RegNo];
  83     }
  84
  85     // getStackEntry - Return the X86::FP<n> register in register ST(i)
  86     unsigned getStackEntry(unsigned STi) const {
  87       assert(STi < StackTop && "Access past stack top!");
  88       return Stack[StackTop-1-STi];
  89     }
  90
  91     // getSTReg - Return the X86::ST(i) register which contains the specified
  92     // FP<RegNo> register
  93     unsigned getSTReg(unsigned RegNo) const {
  94       return StackTop - 1 - getSlot(RegNo) + llvm::X86::ST0;
  95     }
  96
  97     // pushReg - Push the specifiex FP<n> register onto the stack
  98     void pushReg(unsigned Reg) {
  99       assert(Reg < 8 && "Register number out of range!");
 100       assert(StackTop < 8 && "Stack overflow!");
 101       Stack[StackTop] = Reg;
 102       RegMap[Reg] = StackTop++;
 103     }
 104
 105     bool isAtTop(unsigned RegNo) const { return getSlot(RegNo) == StackTop-1; }
 106     void moveToTop(unsigned RegNo, MachineBasicBlock::iterator &I) {
 107       if (!isAtTop(RegNo)) {
 108         unsigned Slot = getSlot(RegNo);
 109         unsigned STReg = getSTReg(RegNo);
 110         unsigned RegOnTop = getStackEntry(0);
 111
 112         // Swap the slots the regs are in
 113         std::swap(RegMap[RegNo], RegMap[RegOnTop]);
 114
 115         // Swap stack slot contents
 116         assert(RegMap[RegOnTop] < StackTop);
 117         std::swap(Stack[RegMap[RegOnTop]], Stack[StackTop-1]);
 118
 119         // Emit an fxch to update the runtime processors version of the state
 120         MachineInstr *MI = BuildMI(X86::FXCH, 1).addReg(STReg);
 121         I = 1+MBB->insert(I, MI);
 122         NumFXCH++;
 123       }
 124     }
 125
 126     void duplicateToTop(unsigned RegNo, unsigned AsReg,
 127                         MachineBasicBlock::iterator &I) {
 128       unsigned STReg = getSTReg(RegNo);
 129       pushReg(AsReg);   // New register on top of stack
 130
 131       MachineInstr *MI = BuildMI(X86::FLDrr, 1).addReg(STReg);
 132       I = 1+MBB->insert(I, MI);
 133     }
 134
 135     // popStackAfter - Pop the current value off of the top of the FP stack
 136     // after the specified instruction.
 137     void popStackAfter(MachineBasicBlock::iterator &I);
 138
 139     bool processBasicBlock(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB);
 140
 141     void handleZeroArgFP(MachineBasicBlock::iterator &I);
 142     void handleOneArgFP(MachineBasicBlock::iterator &I);
 143     void handleTwoArgFP(MachineBasicBlock::iterator &I);
 144     void handleSpecialFP(MachineBasicBlock::iterator &I);
 145   };
 146 }
 147
 148 FunctionPass *llvm::createX86FloatingPointStackifierPass() { return new FPS(); }
 149
 150 /// runOnMachineFunction - Loop over all of the basic blocks, transforming FP
 151 /// register references into FP stack references.
 152 ///
 153 bool FPS::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 154   LV = &getAnalysis<LiveVariables>();
 155   StackTop = 0;
 156
 157   // Figure out the mapping of MBB's to BB's.
 158   //
 159   // FIXME: Eventually we should be able to traverse the MBB CFG directly, and
 160   // we will need to extend this when one llvm basic block can codegen to
 161   // multiple MBBs.
 162   //
 163   // FIXME again: Just use the mapping established by LiveVariables!
 164   //
 165   std::map<const BasicBlock*, MachineBasicBlock *> MBBMap;
 166   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
 167     MBBMap[I->getBasicBlock()] = I;
 168
 169   // Process the function in depth first order so that we process at least one
 170   // of the predecessors for every reachable block in the function.
 171   std::set<const BasicBlock*> Processed;
 172   const BasicBlock *Entry = MF.getFunction()->begin();
 173
 174   bool Changed = false;
 175   for (df_ext_iterator<const BasicBlock*, std::set<const BasicBlock*> >
 176          I = df_ext_begin(Entry, Processed), E = df_ext_end(Entry, Processed);
 177        I != E; ++I)
 178     Changed |= processBasicBlock(MF, *MBBMap[*I]);
 179
 180   assert(MBBMap.size() == Processed.size() &&
 181          "Doesn't handle unreachable code yet!");
 182
 183   return Changed;
 184 }
 185
 186 /// processBasicBlock - Loop over all of the instructions in the basic block,
 187 /// transforming FP instructions into their stack form.
 188 ///
 189 bool FPS::processBasicBlock(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &BB) {
 190   const TargetInstrInfo &TII = MF.getTarget().getInstrInfo();
 191   bool Changed = false;
 192   MBB = &BB;
 193
 194   for (MachineBasicBlock::iterator I = BB.begin(); I != BB.end(); ++I) {
 195     MachineInstr *MI = *I;
 196     unsigned Flags = TII.get(MI->getOpcode()).TSFlags;
 197     if ((Flags & X86II::FPTypeMask) == X86II::NotFP)
 198       continue;  // Efficiently ignore non-fp insts!
 199
 200     MachineInstr *PrevMI = I == BB.begin() ? 0 : *(I-1);
 201
 202     ++NumFP;  // Keep track of # of pseudo instrs
 203     DEBUG(std::cerr << "\nFPInst:\t";
 204           MI->print(std::cerr, MF.getTarget()));
 205
 206     // Get dead variables list now because the MI pointer may be deleted as part
 207     // of processing!
 208     LiveVariables::killed_iterator IB = LV->dead_begin(MI);
 209     LiveVariables::killed_iterator IE = LV->dead_end(MI);
 210
 211     DEBUG(const MRegisterInfo *MRI = MF.getTarget().getRegisterInfo();
 212           LiveVariables::killed_iterator I = LV->killed_begin(MI);
 213           LiveVariables::killed_iterator E = LV->killed_end(MI);
 214           if (I != E) {
 215             std::cerr << "Killed Operands:";
 216             for (; I != E; ++I)
 217               std::cerr << " %" << MRI->getName(I->second);
 218             std::cerr << "\n";
 219           });
 220
 221     switch (Flags & X86II::FPTypeMask) {
 222     case X86II::ZeroArgFP: handleZeroArgFP(I); break;
 223     case X86II::OneArgFP:  handleOneArgFP(I);  break;
 224
 225     case X86II::OneArgFPRW:   // ST(0) = fsqrt(ST(0))
 226       assert(0 && "FP instr type not handled yet!");
 227
 228     case X86II::TwoArgFP:  handleTwoArgFP(I);  break;
 229     case X86II::SpecialFP: handleSpecialFP(I); break;
 230     default: assert(0 && "Unknown FP Type!");
 231     }
 232
 233     // Check to see if any of the values defined by this instruction are dead
 234     // after definition.  If so, pop them.
 235     for (; IB != IE; ++IB) {
 236       unsigned Reg = IB->second;
 237       if (Reg >= X86::FP0 && Reg <= X86::FP6) {
 238         DEBUG(std::cerr << "Register FP#" << Reg-X86::FP0 << " is dead!\n");
 239         ++I;                         // Insert fxch AFTER the instruction
 240         moveToTop(Reg-X86::FP0, I);  // Insert fxch if necessary
 241         --I;                         // Move to fxch or old instruction
 242         popStackAfter(I);            // Pop the top of the stack, killing value
 243       }
 244     }
 245
 246     // Print out all of the instructions expanded to if -debug
 247     DEBUG(if (*I == PrevMI) {
 248             std::cerr<< "Just deleted pseudo instruction\n";
 249           } else {
 250             MachineBasicBlock::iterator Start = I;
 251             // Rewind to first instruction newly inserted.
 252             while (Start != BB.begin() && *(Start-1) != PrevMI) --Start;
 253             std::cerr << "Inserted instructions:\n\t";
 254             (*Start)->print(std::cerr, MF.getTarget());
 255             while (++Start != I+1);
 256           }
 257           dumpStack();
 258           );
 259
 260     Changed = true;
 261   }
 262
 263   assert(StackTop == 0 && "Stack not empty at end of basic block?");
 264   return Changed;
 265 }
 266
 267 //===----------------------------------------------------------------------===//
 268 // Efficient Lookup Table Support
 269 //===----------------------------------------------------------------------===//
 270
 271 namespace {
 272   struct TableEntry {
 273     unsigned from;
 274     unsigned to;
 275     bool operator<(const TableEntry &TE) const { return from < TE.from; }
 276     bool operator<(unsigned V) const { return from < V; }
 277   };
 278 }
 279
 280 static bool TableIsSorted(const TableEntry *Table, unsigned NumEntries) {
 281   for (unsigned i = 0; i != NumEntries-1; ++i)
 282     if (!(Table[i] < Table[i+1])) return false;
 283   return true;
 284 }
 285
 286 static int Lookup(const TableEntry *Table, unsigned N, unsigned Opcode) {
 287   const TableEntry *I = std::lower_bound(Table, Table+N, Opcode);
 288   if (I != Table+N && I->from == Opcode)
 289     return I->to;
 290   return -1;
 291 }
 292
 293 #define ARRAY_SIZE(TABLE)  \
 294    (sizeof(TABLE)/sizeof(TABLE[0]))
 295
 296 #ifdef NDEBUG
 297 #define ASSERT_SORTED(TABLE)
 298 #else
 299 #define ASSERT_SORTED(TABLE)                                              \
 300   { static bool TABLE##Checked = false;                                   \
 301     if (!TABLE##Checked)                                                  \
 302        assert(TableIsSorted(TABLE, ARRAY_SIZE(TABLE)) &&                  \
 303               "All lookup tables must be sorted for efficient access!");  \
 304   }
 305 #endif
 306
 307
 308 //===----------------------------------------------------------------------===//
 309 // Helper Methods
 310 //===----------------------------------------------------------------------===//
 311
 312 // PopTable - Sorted map of instructions to their popping version.  The first
 313 // element is an instruction, the second is the version which pops.
 314 //
 315 static const TableEntry PopTable[] = {
 316   { X86::FADDrST0 , X86::FADDPrST0  },
 317
 318   { X86::FDIVRrST0, X86::FDIVRPrST0 },
 319   { X86::FDIVrST0 , X86::FDIVPrST0  },
 320
 321   { X86::FISTr16  , X86::FISTPr16   },
 322   { X86::FISTr32  , X86::FISTPr32   },
 323
 324   { X86::FMULrST0 , X86::FMULPrST0  },
 325
 326   { X86::FSTr32   , X86::FSTPr32    },
 327   { X86::FSTr64   , X86::FSTPr64    },
 328   { X86::FSTrr    , X86::FSTPrr     },
 329
 330   { X86::FSUBRrST0, X86::FSUBRPrST0 },
 331   { X86::FSUBrST0 , X86::FSUBPrST0  },
 332
 333   { X86::FUCOMPr  , X86::FUCOMPPr   },
 334   { X86::FUCOMr   , X86::FUCOMPr    },
 335 };
 336
 337 /// popStackAfter - Pop the current value off of the top of the FP stack after
 338 /// the specified instruction.  This attempts to be sneaky and combine the pop
 339 /// into the instruction itself if possible.  The iterator is left pointing to
 340 /// the last instruction, be it a new pop instruction inserted, or the old
 341 /// instruction if it was modified in place.
 342 ///
 343 void FPS::popStackAfter(MachineBasicBlock::iterator &I) {
 344   ASSERT_SORTED(PopTable);
 345   assert(StackTop > 0 && "Cannot pop empty stack!");
 346   RegMap[Stack[--StackTop]] = ~0;     // Update state
 347
 348   // Check to see if there is a popping version of this instruction...
 349   int Opcode = Lookup(PopTable, ARRAY_SIZE(PopTable), (*I)->getOpcode());
 350   if (Opcode != -1) {
 351     (*I)->setOpcode(Opcode);
 352     if (Opcode == X86::FUCOMPPr)
 353       (*I)->RemoveOperand(0);
 354
 355   } else {    // Insert an explicit pop
 356     MachineInstr *MI = BuildMI(X86::FSTPrr, 1).addReg(X86::ST0);
 357     I = MBB->insert(I+1, MI);
 358   }
 359 }
 360
 361 static unsigned getFPReg(const MachineOperand &MO) {
 362   assert(MO.isPhysicalRegister() && "Expected an FP register!");
 363   unsigned Reg = MO.getReg();
 364   assert(Reg >= X86::FP0 && Reg <= X86::FP6 && "Expected FP register!");
 365   return Reg - X86::FP0;
 366 }
 367
 368
 369 //===----------------------------------------------------------------------===//
 370 // Instruction transformation implementation
 371 //===----------------------------------------------------------------------===//
 372
 373 /// handleZeroArgFP - ST(0) = fld0    ST(0) = flds <mem>
 374 //
 375 void FPS::handleZeroArgFP(MachineBasicBlock::iterator &I) {
 376   MachineInstr *MI = *I;
 377   unsigned DestReg = getFPReg(MI->getOperand(0));
 378   MI->RemoveOperand(0);   // Remove the explicit ST(0) operand
 379
 380   // Result gets pushed on the stack...
 381   pushReg(DestReg);
 382 }
 383
 384 /// handleOneArgFP - fst ST(0), <mem>
 385 //
 386 void FPS::handleOneArgFP(MachineBasicBlock::iterator &I) {
 387   MachineInstr *MI = *I;
 388   assert(MI->getNumOperands() == 5 && "Can only handle fst* instructions!");
 389
 390   unsigned Reg = getFPReg(MI->getOperand(4));
 391   bool KillsSrc = false;
 392   for (LiveVariables::killed_iterator KI = LV->killed_begin(MI),
 393          E = LV->killed_end(MI); KI != E; ++KI)
 394     KillsSrc |= KI->second == X86::FP0+Reg;
 395
 396   // FSTPr80 and FISTPr64 are strange because there are no non-popping versions.
 397   // If we have one _and_ we don't want to pop the operand, duplicate the value
 398   // on the stack instead of moving it.  This ensure that popping the value is
 399   // always ok.
 400   //
 401   if ((MI->getOpcode() == X86::FSTPr80 ||
 402        MI->getOpcode() == X86::FISTPr64) && !KillsSrc) {
 403     duplicateToTop(Reg, 7 /*temp register*/, I);
 404   } else {
 405     moveToTop(Reg, I);            // Move to the top of the stack...
 406   }
 407   MI->RemoveOperand(4);           // Remove explicit ST(0) operand
 408
 409   if (MI->getOpcode() == X86::FSTPr80 || MI->getOpcode() == X86::FISTPr64) {
 410     assert(StackTop > 0 && "Stack empty??");
 411     --StackTop;
 412   } else if (KillsSrc) { // Last use of operand?
 413     popStackAfter(I);
 414   }
 415 }
 416
 417 //===----------------------------------------------------------------------===//
 418 // Define tables of various ways to map pseudo instructions
 419 //
 420
 421 // ForwardST0Table - Map: A = B op C  into: ST(0) = ST(0) op ST(i)
 422 static const TableEntry ForwardST0Table[] = {
 423   { X86::FpADD,  X86::FADDST0r  },
 424   { X86::FpDIV,  X86::FDIVST0r  },
 425   { X86::FpMUL,  X86::FMULST0r  },
 426   { X86::FpSUB,  X86::FSUBST0r  },
 427   { X86::FpUCOM, X86::FUCOMr    },
 428 };
 429
 430 // ReverseST0Table - Map: A = B op C  into: ST(0) = ST(i) op ST(0)
 431 static const TableEntry ReverseST0Table[] = {
 432   { X86::FpADD,  X86::FADDST0r  },   // commutative
 433   { X86::FpDIV,  X86::FDIVRST0r },
 434   { X86::FpMUL,  X86::FMULST0r  },   // commutative
 435   { X86::FpSUB,  X86::FSUBRST0r },
 436   { X86::FpUCOM, ~0             },
 437 };
 438
 439 // ForwardSTiTable - Map: A = B op C  into: ST(i) = ST(0) op ST(i)
 440 static const TableEntry ForwardSTiTable[] = {
 441   { X86::FpADD,  X86::FADDrST0  },   // commutative
 442   { X86::FpDIV,  X86::FDIVRrST0 },
 443   { X86::FpMUL,  X86::FMULrST0  },   // commutative
 444   { X86::FpSUB,  X86::FSUBRrST0 },
 445   { X86::FpUCOM, X86::FUCOMr    },
 446 };
 447
 448 // ReverseSTiTable - Map: A = B op C  into: ST(i) = ST(i) op ST(0)
 449 static const TableEntry ReverseSTiTable[] = {
 450   { X86::FpADD,  X86::FADDrST0 },
 451   { X86::FpDIV,  X86::FDIVrST0 },
 452   { X86::FpMUL,  X86::FMULrST0 },
 453   { X86::FpSUB,  X86::FSUBrST0 },
 454   { X86::FpUCOM, ~0            },
 455 };
 456
 457
 458 /// handleTwoArgFP - Handle instructions like FADD and friends which are virtual
 459 /// instructions which need to be simplified and possibly transformed.
 460 ///
 461 /// Result: ST(0) = fsub  ST(0), ST(i)
 462 ///         ST(i) = fsub  ST(0), ST(i)
 463 ///         ST(0) = fsubr ST(0), ST(i)
 464 ///         ST(i) = fsubr ST(0), ST(i)
 465 ///
 466 /// In addition to three address instructions, this also handles the FpUCOM
 467 /// instruction which only has two operands, but no destination.  This
 468 /// instruction is also annoying because there is no "reverse" form of it
 469 /// available.
 470 ///
 471 void FPS::handleTwoArgFP(MachineBasicBlock::iterator &I) {
 472   ASSERT_SORTED(ForwardST0Table); ASSERT_SORTED(ReverseST0Table);
 473   ASSERT_SORTED(ForwardSTiTable); ASSERT_SORTED(ReverseSTiTable);
 474   MachineInstr *MI = *I;
 475
 476   unsigned NumOperands = MI->getNumOperands();
 477   assert(NumOperands == 3 ||
 478          (NumOperands == 2 && MI->getOpcode() == X86::FpUCOM) &&
 479          "Illegal TwoArgFP instruction!");
 480   unsigned Dest = getFPReg(MI->getOperand(0));
 481   unsigned Op0 = getFPReg(MI->getOperand(NumOperands-2));
 482   unsigned Op1 = getFPReg(MI->getOperand(NumOperands-1));
 483   bool KillsOp0 = false, KillsOp1 = false;
 484
 485   for (LiveVariables::killed_iterator KI = LV->killed_begin(MI),
 486          E = LV->killed_end(MI); KI != E; ++KI) {
 487     KillsOp0 |= (KI->second == X86::FP0+Op0);
 488     KillsOp1 |= (KI->second == X86::FP0+Op1);
 489   }
 490
 491   // If this is an FpUCOM instruction, we must make sure the first operand is on
 492   // the top of stack, the other one can be anywhere...
 493   if (MI->getOpcode() == X86::FpUCOM)
 494     moveToTop(Op0, I);
 495
 496   unsigned TOS = getStackEntry(0);
 497
 498   // One of our operands must be on the top of the stack.  If neither is yet, we
 499   // need to move one.
 500   if (Op0 != TOS && Op1 != TOS) {   // No operand at TOS?
 501     // We can choose to move either operand to the top of the stack.  If one of
 502     // the operands is killed by this instruction, we want that one so that we
 503     // can update right on top of the old version.
 504     if (KillsOp0) {
 505       moveToTop(Op0, I);         // Move dead operand to TOS.
 506       TOS = Op0;
 507     } else if (KillsOp1) {
 508       moveToTop(Op1, I);
 509       TOS = Op1;
 510     } else {
 511       // All of the operands are live after this instruction executes, so we
 512       // cannot update on top of any operand.  Because of this, we must
 513       // duplicate one of the stack elements to the top.  It doesn't matter
 514       // which one we pick.
 515       //
 516       duplicateToTop(Op0, Dest, I);
 517       Op0 = TOS = Dest;
 518       KillsOp0 = true;
 519     }
 520   } else if (!KillsOp0 && !KillsOp1 && MI->getOpcode() != X86::FpUCOM)  {
 521     // If we DO have one of our operands at the top of the stack, but we don't
 522     // have a dead operand, we must duplicate one of the operands to a new slot
 523     // on the stack.
 524     duplicateToTop(Op0, Dest, I);
 525     Op0 = TOS = Dest;
 526     KillsOp0 = true;
 527   }
 528
 529   // Now we know that one of our operands is on the top of the stack, and at
 530   // least one of our operands is killed by this instruction.
 531   assert((TOS == Op0 || TOS == Op1) &&
 532          (KillsOp0 || KillsOp1 || MI->getOpcode() == X86::FpUCOM) &&
 533          "Stack conditions not set up right!");
 534
 535   // We decide which form to use based on what is on the top of the stack, and
 536   // which operand is killed by this instruction.
 537   const TableEntry *InstTable;
 538   bool isForward = TOS == Op0;
 539   bool updateST0 = (TOS == Op0 && !KillsOp1) || (TOS == Op1 && !KillsOp0);
 540   if (updateST0) {
 541     if (isForward)
 542       InstTable = ForwardST0Table;
 543     else
 544       InstTable = ReverseST0Table;
 545   } else {
 546     if (isForward)
 547       InstTable = ForwardSTiTable;
 548     else
 549       InstTable = ReverseSTiTable;
 550   }
 551
 552   int Opcode = Lookup(InstTable, ARRAY_SIZE(ForwardST0Table), MI->getOpcode());
 553   assert(Opcode != -1 && "Unknown TwoArgFP pseudo instruction!");
 554
 555   // NotTOS - The register which is not on the top of stack...
 556   unsigned NotTOS = (TOS == Op0) ? Op1 : Op0;
 557
 558   // Replace the old instruction with a new instruction
 559   *I = BuildMI(Opcode, 1).addReg(getSTReg(NotTOS));
 560
 561   // If both operands are killed, pop one off of the stack in addition to
 562   // overwriting the other one.
 563   if (KillsOp0 && KillsOp1 && Op0 != Op1) {
 564     assert(!updateST0 && "Should have updated other operand!");
 565     popStackAfter(I);   // Pop the top of stack
 566   }
 567
 568   // Insert an explicit pop of the "updated" operand for FUCOM
 569   if (MI->getOpcode() == X86::FpUCOM) {
 570     if (KillsOp0 && !KillsOp1)
 571       popStackAfter(I);   // If we kill the first operand, pop it!
 572     else if (KillsOp1 && Op0 != Op1) {
 573       if (getStackEntry(0) == Op1) {
 574         popStackAfter(I);     // If it's right at the top of stack, just pop it
 575       } else {
 576         // Otherwise, move the top of stack into the dead slot, killing the
 577         // operand without having to add in an explicit xchg then pop.
 578         //
 579         unsigned STReg    = getSTReg(Op1);
 580         unsigned OldSlot  = getSlot(Op1);
 581         unsigned TopReg   = Stack[StackTop-1];
 582         Stack[OldSlot]    = TopReg;
 583         RegMap[TopReg]    = OldSlot;
 584         RegMap[Op1]       = ~0;
 585         Stack[--StackTop] = ~0;
 586
 587         MachineInstr *MI = BuildMI(X86::FSTPrr, 1).addReg(STReg);
 588         I = MBB->insert(I+1, MI);
 589       }
 590     }
 591   }
 592
 593   // Update stack information so that we know the destination register is now on
 594   // the stack.
 595   if (MI->getOpcode() != X86::FpUCOM) {
 596     unsigned UpdatedSlot = getSlot(updateST0 ? TOS : NotTOS);
 597     assert(UpdatedSlot < StackTop && Dest < 7);
 598     Stack[UpdatedSlot]   = Dest;
 599     RegMap[Dest]         = UpdatedSlot;
 600   }
 601   delete MI;   // Remove the old instruction
 602 }
 603
 604
 605 /// handleSpecialFP - Handle special instructions which behave unlike other
 606 /// floating point instructions.  This is primarily intended for use by pseudo
 607 /// instructions.
 608 ///
 609 void FPS::handleSpecialFP(MachineBasicBlock::iterator &I) {
 610   MachineInstr *MI = *I;
 611   switch (MI->getOpcode()) {
 612   default: assert(0 && "Unknown SpecialFP instruction!");
 613   case X86::FpGETRESULT:  // Appears immediately after a call returning FP type!
 614     assert(StackTop == 0 && "Stack should be empty after a call!");
 615     pushReg(getFPReg(MI->getOperand(0)));
 616     break;
 617   case X86::FpSETRESULT:
 618     assert(StackTop == 1 && "Stack should have one element on it to return!");
 619     --StackTop;   // "Forget" we have something on the top of stack!
 620     break;
 621   case X86::FpMOV: {
 622     unsigned SrcReg = getFPReg(MI->getOperand(1));
 623     unsigned DestReg = getFPReg(MI->getOperand(0));
 624     bool KillsSrc = false;
 625     for (LiveVariables::killed_iterator KI = LV->killed_begin(MI),
 626            E = LV->killed_end(MI); KI != E; ++KI)
 627       KillsSrc |= KI->second == X86::FP0+SrcReg;
 628
 629     if (KillsSrc) {
 630       // If the input operand is killed, we can just change the owner of the
 631       // incoming stack slot into the result.
 632       unsigned Slot = getSlot(SrcReg);
 633       assert(Slot < 7 && DestReg < 7 && "FpMOV operands invalid!");
 634       Stack[Slot] = DestReg;
 635       RegMap[DestReg] = Slot;
 636
 637     } else {
 638       // For FMOV we just duplicate the specified value to a new stack slot.
 639       // This could be made better, but would require substantial changes.
 640       duplicateToTop(SrcReg, DestReg, I);
 641     }
 642     break;
 643   }
 644   }
 645
 646   I = MBB->erase(I)-1;  // Remove the pseudo instruction
 647   delete MI;
 648 }