lib/Target/X86/X86CodeEmitter.cpp

   1 //===-- X86/X86CodeEmitter.cpp - Convert X86 code to machine code ---------===//
   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 contains the pass that transforms the X86 machine instructions into
  11 // actual executable machine code.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #define DEBUG_TYPE "jit"
  16 #include "X86TargetMachine.h"
  17 #include "X86.h"
  18 #include "llvm/PassManager.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineInstr.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  23 #include "llvm/Function.h"
  24 #include "llvm/Support/Debug.h"
  25 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  26 #include "llvm/Config/alloca.h"
  27 using namespace llvm;
  28
  29 namespace {
  30   Statistic<>
  31   NumEmitted("x86-emitter", "Number of machine instructions emitted");
  32
  33   class JITResolver {
  34     MachineCodeEmitter &MCE;
  35
  36     // LazyCodeGenMap - Keep track of call sites for functions that are to be
  37     // lazily resolved.
  38     std::map<unsigned, Function*> LazyCodeGenMap;
  39
  40     // LazyResolverMap - Keep track of the lazy resolver created for a
  41     // particular function so that we can reuse them if necessary.
  42     std::map<Function*, unsigned> LazyResolverMap;
  43   public:
  44     JITResolver(MachineCodeEmitter &mce) : MCE(mce) {}
  45     unsigned getLazyResolver(Function *F);
  46     unsigned addFunctionReference(unsigned Address, Function *F);
  47
  48   private:
  49     unsigned emitStubForFunction(Function *F);
  50     static void CompilationCallback();
  51     unsigned resolveFunctionReference(unsigned RetAddr);
  52   };
  53
  54   static JITResolver &getResolver(MachineCodeEmitter &MCE) {
  55     static JITResolver *TheJITResolver = 0;
  56     if (TheJITResolver == 0)
  57       TheJITResolver = new JITResolver(MCE);
  58     return *TheJITResolver;
  59   }
  60 }
  61
  62
  63 void *X86JITInfo::getJITStubForFunction(Function *F, MachineCodeEmitter &MCE) {
  64   return (void*)((unsigned long)getResolver(MCE).getLazyResolver(F));
  65 }
  66
  67 void X86JITInfo::replaceMachineCodeForFunction (void *Old, void *New) {
  68   char *OldByte = (char *) Old;
  69   *OldByte++ = 0xE9;                // Emit JMP opcode.
  70   int32_t *OldWord = (int32_t *) OldByte;
  71   int32_t NewAddr = (intptr_t) New;
  72   int32_t OldAddr = (intptr_t) OldWord;
  73   *OldWord = NewAddr - OldAddr - 4; // Emit PC-relative addr of New code.
  74 }
  75
  76 /// addFunctionReference - This method is called when we need to emit the
  77 /// address of a function that has not yet been emitted, so we don't know the
  78 /// address.  Instead, we emit a call to the CompilationCallback method, and
  79 /// keep track of where we are.
  80 ///
  81 unsigned JITResolver::addFunctionReference(unsigned Address, Function *F) {
  82   LazyCodeGenMap[Address] = F;
  83   return (intptr_t)&JITResolver::CompilationCallback;
  84 }
  85
  86 unsigned JITResolver::resolveFunctionReference(unsigned RetAddr) {
  87   std::map<unsigned, Function*>::iterator I = LazyCodeGenMap.find(RetAddr);
  88   assert(I != LazyCodeGenMap.end() && "Not in map!");
  89   Function *F = I->second;
  90   LazyCodeGenMap.erase(I);
  91   return MCE.forceCompilationOf(F);
  92 }
  93
  94 unsigned JITResolver::getLazyResolver(Function *F) {
  95   std::map<Function*, unsigned>::iterator I = LazyResolverMap.lower_bound(F);
  96   if (I != LazyResolverMap.end() && I->first == F) return I->second;
  97
  98 //std::cerr << "Getting lazy resolver for : " << ((Value*)F)->getName() << "\n";
  99
 100   unsigned Stub = emitStubForFunction(F);
 101   LazyResolverMap.insert(I, std::make_pair(F, Stub));
 102   return Stub;
 103 }
 104
 105 #ifdef _MSC_VER
 106 #pragma optimize("y", off)
 107 #endif
 108
 109 void JITResolver::CompilationCallback() {
 110 #ifdef _MSC_VER
 111   unsigned *StackPtr, RetAddr;
 112   __asm mov StackPtr, ebp;
 113   __asm mov eax, DWORD PTR [ebp + 4];
 114   __asm mov RetAddr, eax;
 115 #else
 116   unsigned *StackPtr = (unsigned*)__builtin_frame_address(0);
 117   unsigned RetAddr = (unsigned)(intptr_t)__builtin_return_address(0);
 118 #endif
 119   assert(StackPtr[1] == RetAddr &&
 120          "Could not find return address on the stack!");
 121
 122   // It's a stub if there is an interrupt marker after the call...
 123   bool isStub = ((unsigned char*)(intptr_t)RetAddr)[0] == 0xCD;
 124
 125 #ifndef _MSC_VER
 126   // FIXME FIXME FIXME FIXME: __builtin_frame_address doesn't work if frame
 127   // pointer elimination has been performed.  Having a variable sized alloca
 128   // disables frame pointer elimination currently, even if it's dead.  This is a
 129   // gross hack.
 130   alloca(10+isStub);
 131   // FIXME FIXME FIXME FIXME
 132 #endif
 133
 134   // The call instruction should have pushed the return value onto the stack...
 135   RetAddr -= 4;  // Backtrack to the reference itself...
 136
 137 #if 0
 138   DEBUG(std::cerr << "In callback! Addr=0x" << std::hex << RetAddr
 139                   << " ESP=0x" << (unsigned)StackPtr << std::dec
 140                   << ": Resolving call to function: "
 141                   << TheVM->getFunctionReferencedName((void*)RetAddr) << "\n");
 142 #endif
 143
 144   // Sanity check to make sure this really is a call instruction...
 145   assert(((unsigned char*)(intptr_t)RetAddr)[-1] == 0xE8 &&"Not a call instr!");
 146
 147   JITResolver &JR = getResolver(*(MachineCodeEmitter*)0);
 148   unsigned NewVal = JR.resolveFunctionReference(RetAddr);
 149
 150   // Rewrite the call target... so that we don't fault every time we execute
 151   // the call.
 152   *(unsigned*)(intptr_t)RetAddr = NewVal-RetAddr-4;
 153
 154   if (isStub) {
 155     // If this is a stub, rewrite the call into an unconditional branch
 156     // instruction so that two return addresses are not pushed onto the stack
 157     // when the requested function finally gets called.  This also makes the
 158     // 0xCD byte (interrupt) dead, so the marker doesn't effect anything.
 159     ((unsigned char*)(intptr_t)RetAddr)[-1] = 0xE9;
 160   }
 161
 162   // Change the return address to reexecute the call instruction...
 163   StackPtr[1] -= 5;
 164 }
 165
 166 #ifdef _MSC_VER
 167 #pragma optimize( "", on )
 168 #endif
 169
 170 /// emitStubForFunction - This method is used by the JIT when it needs to emit
 171 /// the address of a function for a function whose code has not yet been
 172 /// generated.  In order to do this, it generates a stub which jumps to the lazy
 173 /// function compiler, which will eventually get fixed to call the function
 174 /// directly.
 175 ///
 176 unsigned JITResolver::emitStubForFunction(Function *F) {
 177   MCE.startFunctionStub(*F, 6);
 178   MCE.emitByte(0xE8);   // Call with 32 bit pc-rel destination...
 179
 180   unsigned Address = addFunctionReference(MCE.getCurrentPCValue(), F);
 181   MCE.emitWord(Address-MCE.getCurrentPCValue()-4);
 182
 183   MCE.emitByte(0xCD);   // Interrupt - Just a marker identifying the stub!
 184   return (intptr_t)MCE.finishFunctionStub(*F);
 185 }
 186
 187
 188 namespace {
 189   class Emitter : public MachineFunctionPass {
 190     const X86InstrInfo  *II;
 191     MachineCodeEmitter  &MCE;
 192     std::map<const MachineBasicBlock*, unsigned> BasicBlockAddrs;
 193     std::vector<std::pair<const MachineBasicBlock *, unsigned> > BBRefs;
 194   public:
 195     explicit Emitter(MachineCodeEmitter &mce) : II(0), MCE(mce) {}
 196     Emitter(MachineCodeEmitter &mce, const X86InstrInfo& ii)
 197         : II(&ii), MCE(mce) {}
 198
 199     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
 200
 201     virtual const char *getPassName() const {
 202       return "X86 Machine Code Emitter";
 203     }
 204
 205     void emitInstruction(const MachineInstr &MI);
 206
 207   private:
 208     void emitBasicBlock(const MachineBasicBlock &MBB);
 209
 210     void emitPCRelativeBlockAddress(const MachineBasicBlock *BB);
 211     void emitMaybePCRelativeValue(unsigned Address, bool isPCRelative);
 212     void emitGlobalAddressForCall(GlobalValue *GV);
 213     void emitGlobalAddressForPtr(GlobalValue *GV, int Disp = 0);
 214
 215     void emitRegModRMByte(unsigned ModRMReg, unsigned RegOpcodeField);
 216     void emitSIBByte(unsigned SS, unsigned Index, unsigned Base);
 217     void emitConstant(unsigned Val, unsigned Size);
 218
 219     void emitMemModRMByte(const MachineInstr &MI,
 220                           unsigned Op, unsigned RegOpcodeField);
 221
 222   };
 223 }
 224
 225 // This function is required by X86AsmPrinter.cpp to work around GAS bugs
 226 void llvm::X86::emitInstruction(MachineCodeEmitter& mce,
 227                                 const X86InstrInfo& ii,
 228                                 const MachineInstr& mi)
 229 {
 230     Emitter(mce, ii).emitInstruction(mi);
 231 }
 232
 233 /// addPassesToEmitMachineCode - Add passes to the specified pass manager to get
 234 /// machine code emitted.  This uses a MachineCodeEmitter object to handle
 235 /// actually outputting the machine code and resolving things like the address
 236 /// of functions.  This method should returns true if machine code emission is
 237 /// not supported.
 238 ///
 239 bool X86TargetMachine::addPassesToEmitMachineCode(FunctionPassManager &PM,
 240                                                   MachineCodeEmitter &MCE) {
 241   PM.add(new Emitter(MCE));
 242   // Delete machine code for this function
 243   PM.add(createMachineCodeDeleter());
 244   return false;
 245 }
 246
 247 bool Emitter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 248   II = ((X86TargetMachine&)MF.getTarget()).getInstrInfo();
 249
 250   MCE.startFunction(MF);
 251   MCE.emitConstantPool(MF.getConstantPool());
 252   for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
 253     emitBasicBlock(*I);
 254   MCE.finishFunction(MF);
 255
 256   // Resolve all forward branches now...
 257   for (unsigned i = 0, e = BBRefs.size(); i != e; ++i) {
 258     unsigned Location = BasicBlockAddrs[BBRefs[i].first];
 259     unsigned Ref = BBRefs[i].second;
 260     MCE.emitWordAt (Location-Ref-4, (unsigned*)(intptr_t)Ref);
 261   }
 262   BBRefs.clear();
 263   BasicBlockAddrs.clear();
 264   return false;
 265 }
 266
 267 void Emitter::emitBasicBlock(const MachineBasicBlock &MBB) {
 268   if (uint64_t Addr = MCE.getCurrentPCValue())
 269     BasicBlockAddrs[&MBB] = Addr;
 270
 271   for (MachineBasicBlock::const_iterator I = MBB.begin(), E = MBB.end(); I != E; ++I)
 272     emitInstruction(*I);
 273 }
 274
 275 /// emitPCRelativeBlockAddress - This method emits the PC relative address of
 276 /// the specified basic block, or if the basic block hasn't been emitted yet
 277 /// (because this is a forward branch), it keeps track of the information
 278 /// necessary to resolve this address later (and emits a dummy value).
 279 ///
 280 void Emitter::emitPCRelativeBlockAddress(const MachineBasicBlock *MBB) {
 281   // FIXME: Emit backward branches directly
 282   BBRefs.push_back(std::make_pair(MBB, MCE.getCurrentPCValue()));
 283   MCE.emitWord(0);
 284 }
 285
 286 /// emitMaybePCRelativeValue - Emit a 32-bit address which may be PC relative.
 287 ///
 288 void Emitter::emitMaybePCRelativeValue(unsigned Address, bool isPCRelative) {
 289   if (isPCRelative)
 290     MCE.emitWord(Address-MCE.getCurrentPCValue()-4);
 291   else
 292     MCE.emitWord(Address);
 293 }
 294
 295 /// emitGlobalAddressForCall - Emit the specified address to the code stream
 296 /// assuming this is part of a function call, which is PC relative.
 297 ///
 298 void Emitter::emitGlobalAddressForCall(GlobalValue *GV) {
 299   // Get the address from the backend...
 300   unsigned Address = MCE.getGlobalValueAddress(GV);
 301
 302   if (Address == 0) {
 303     // FIXME: this is JIT specific!
 304     Address = getResolver(MCE).addFunctionReference(MCE.getCurrentPCValue(),
 305                                                     cast<Function>(GV));
 306   }
 307   emitMaybePCRelativeValue(Address, true);
 308 }
 309
 310 /// emitGlobalAddress - Emit the specified address to the code stream assuming
 311 /// this is part of a "take the address of a global" instruction, which is not
 312 /// PC relative.
 313 ///
 314 void Emitter::emitGlobalAddressForPtr(GlobalValue *GV, int Disp /* = 0 */) {
 315   // Get the address from the backend...
 316   unsigned Address = MCE.getGlobalValueAddress(GV);
 317
 318   // If the machine code emitter doesn't know what the address IS yet, we have
 319   // to take special measures.
 320   //
 321   if (Address == 0) {
 322     // FIXME: this is JIT specific!
 323     Address = getResolver(MCE).getLazyResolver((Function*)GV);
 324   }
 325
 326   emitMaybePCRelativeValue(Address + Disp, false);
 327 }
 328
 329
 330
 331 /// N86 namespace - Native X86 Register numbers... used by X86 backend.
 332 ///
 333 namespace N86 {
 334   enum {
 335     EAX = 0, ECX = 1, EDX = 2, EBX = 3, ESP = 4, EBP = 5, ESI = 6, EDI = 7
 336   };
 337 }
 338
 339
 340 // getX86RegNum - This function maps LLVM register identifiers to their X86
 341 // specific numbering, which is used in various places encoding instructions.
 342 //
 343 static unsigned getX86RegNum(unsigned RegNo) {
 344   switch(RegNo) {
 345   case X86::EAX: case X86::AX: case X86::AL: return N86::EAX;
 346   case X86::ECX: case X86::CX: case X86::CL: return N86::ECX;
 347   case X86::EDX: case X86::DX: case X86::DL: return N86::EDX;
 348   case X86::EBX: case X86::BX: case X86::BL: return N86::EBX;
 349   case X86::ESP: case X86::SP: case X86::AH: return N86::ESP;
 350   case X86::EBP: case X86::BP: case X86::CH: return N86::EBP;
 351   case X86::ESI: case X86::SI: case X86::DH: return N86::ESI;
 352   case X86::EDI: case X86::DI: case X86::BH: return N86::EDI;
 353
 354   case X86::ST0: case X86::ST1: case X86::ST2: case X86::ST3:
 355   case X86::ST4: case X86::ST5: case X86::ST6: case X86::ST7:
 356     return RegNo-X86::ST0;
 357   default:
 358     assert(MRegisterInfo::isVirtualRegister(RegNo) &&
 359            "Unknown physical register!");
 360     assert(0 && "Register allocator hasn't allocated reg correctly yet!");
 361     return 0;
 362   }
 363 }
 364
 365 inline static unsigned char ModRMByte(unsigned Mod, unsigned RegOpcode,
 366                                       unsigned RM) {
 367   assert(Mod < 4 && RegOpcode < 8 && RM < 8 && "ModRM Fields out of range!");
 368   return RM | (RegOpcode << 3) | (Mod << 6);
 369 }
 370
 371 void Emitter::emitRegModRMByte(unsigned ModRMReg, unsigned RegOpcodeFld){
 372   MCE.emitByte(ModRMByte(3, RegOpcodeFld, getX86RegNum(ModRMReg)));
 373 }
 374
 375 void Emitter::emitSIBByte(unsigned SS, unsigned Index, unsigned Base) {
 376   // SIB byte is in the same format as the ModRMByte...
 377   MCE.emitByte(ModRMByte(SS, Index, Base));
 378 }
 379
 380 void Emitter::emitConstant(unsigned Val, unsigned Size) {
 381   // Output the constant in little endian byte order...
 382   for (unsigned i = 0; i != Size; ++i) {
 383     MCE.emitByte(Val & 255);
 384     Val >>= 8;
 385   }
 386 }
 387
 388 static bool isDisp8(int Value) {
 389   return Value == (signed char)Value;
 390 }
 391
 392 void Emitter::emitMemModRMByte(const MachineInstr &MI,
 393                                unsigned Op, unsigned RegOpcodeField) {
 394   const MachineOperand &Op3 = MI.getOperand(Op+3);
 395   GlobalValue *GV = 0;
 396   int DispVal = 0;
 397
 398   if (Op3.isGlobalAddress()) {
 399     GV = Op3.getGlobal();
 400     DispVal = Op3.getOffset();
 401   } else {
 402     DispVal = Op3.getImmedValue();
 403   }
 404
 405   const MachineOperand &Base     = MI.getOperand(Op);
 406   const MachineOperand &Scale    = MI.getOperand(Op+1);
 407   const MachineOperand &IndexReg = MI.getOperand(Op+2);
 408
 409   unsigned BaseReg = 0;
 410
 411   if (Base.isConstantPoolIndex()) {
 412     // Emit a direct address reference [disp32] where the displacement of the
 413     // constant pool entry is controlled by the MCE.
 414     assert(!GV && "Constant Pool reference cannot be relative to global!");
 415     DispVal += MCE.getConstantPoolEntryAddress(Base.getConstantPoolIndex());
 416   } else {
 417     BaseReg = Base.getReg();
 418   }
 419
 420   // Is a SIB byte needed?
 421   if (IndexReg.getReg() == 0 && BaseReg != X86::ESP) {
 422     if (BaseReg == 0) {  // Just a displacement?
 423       // Emit special case [disp32] encoding
 424       MCE.emitByte(ModRMByte(0, RegOpcodeField, 5));
 425       if (GV)
 426         emitGlobalAddressForPtr(GV, DispVal);
 427       else
 428         emitConstant(DispVal, 4);
 429     } else {
 430       unsigned BaseRegNo = getX86RegNum(BaseReg);
 431       if (GV) {
 432         // Emit the most general non-SIB encoding: [REG+disp32]
 433         MCE.emitByte(ModRMByte(2, RegOpcodeField, BaseRegNo));
 434         emitGlobalAddressForPtr(GV, DispVal);
 435       } else if (DispVal == 0 && BaseRegNo != N86::EBP) {
 436         // Emit simple indirect register encoding... [EAX] f.e.
 437         MCE.emitByte(ModRMByte(0, RegOpcodeField, BaseRegNo));
 438       } else if (isDisp8(DispVal)) {
 439         // Emit the disp8 encoding... [REG+disp8]
 440         MCE.emitByte(ModRMByte(1, RegOpcodeField, BaseRegNo));
 441         emitConstant(DispVal, 1);
 442       } else {
 443         // Emit the most general non-SIB encoding: [REG+disp32]
 444         MCE.emitByte(ModRMByte(2, RegOpcodeField, BaseRegNo));
 445         emitConstant(DispVal, 4);
 446       }
 447     }
 448
 449   } else {  // We need a SIB byte, so start by outputting the ModR/M byte first
 450     assert(IndexReg.getReg() != X86::ESP && "Cannot use ESP as index reg!");
 451
 452     bool ForceDisp32 = false;
 453     bool ForceDisp8  = false;
 454     if (BaseReg == 0) {
 455       // If there is no base register, we emit the special case SIB byte with
 456       // MOD=0, BASE=5, to JUST get the index, scale, and displacement.
 457       MCE.emitByte(ModRMByte(0, RegOpcodeField, 4));
 458       ForceDisp32 = true;
 459     } else if (GV) {
 460       // Emit the normal disp32 encoding...
 461       MCE.emitByte(ModRMByte(2, RegOpcodeField, 4));
 462       ForceDisp32 = true;
 463     } else if (DispVal == 0 && BaseReg != X86::EBP) {
 464       // Emit no displacement ModR/M byte
 465       MCE.emitByte(ModRMByte(0, RegOpcodeField, 4));
 466     } else if (isDisp8(DispVal)) {
 467       // Emit the disp8 encoding...
 468       MCE.emitByte(ModRMByte(1, RegOpcodeField, 4));
 469       ForceDisp8 = true;           // Make sure to force 8 bit disp if Base=EBP
 470     } else {
 471       // Emit the normal disp32 encoding...
 472       MCE.emitByte(ModRMByte(2, RegOpcodeField, 4));
 473     }
 474
 475     // Calculate what the SS field value should be...
 476     static const unsigned SSTable[] = { ~0, 0, 1, ~0, 2, ~0, ~0, ~0, 3 };
 477     unsigned SS = SSTable[Scale.getImmedValue()];
 478
 479     if (BaseReg == 0) {
 480       // Handle the SIB byte for the case where there is no base.  The
 481       // displacement has already been output.
 482       assert(IndexReg.getReg() && "Index register must be specified!");
 483       emitSIBByte(SS, getX86RegNum(IndexReg.getReg()), 5);
 484     } else {
 485       unsigned BaseRegNo = getX86RegNum(BaseReg);
 486       unsigned IndexRegNo;
 487       if (IndexReg.getReg())
 488         IndexRegNo = getX86RegNum(IndexReg.getReg());
 489       else
 490         IndexRegNo = 4;   // For example [ESP+1*<noreg>+4]
 491       emitSIBByte(SS, IndexRegNo, BaseRegNo);
 492     }
 493
 494     // Do we need to output a displacement?
 495     if (DispVal != 0 || ForceDisp32 || ForceDisp8) {
 496       if (!ForceDisp32 && isDisp8(DispVal))
 497         emitConstant(DispVal, 1);
 498       else if (GV)
 499         emitGlobalAddressForPtr(GV, DispVal);
 500       else
 501         emitConstant(DispVal, 4);
 502     }
 503   }
 504 }
 505
 506 static unsigned sizeOfImm(const TargetInstrDescriptor &Desc) {
 507   switch (Desc.TSFlags & X86II::ImmMask) {
 508   case X86II::Imm8:   return 1;
 509   case X86II::Imm16:  return 2;
 510   case X86II::Imm32:  return 4;
 511   default: assert(0 && "Immediate size not set!");
 512     return 0;
 513   }
 514 }
 515
 516 void Emitter::emitInstruction(const MachineInstr &MI) {
 517   NumEmitted++;  // Keep track of the # of mi's emitted
 518
 519   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
 520   const TargetInstrDescriptor &Desc = II->get(Opcode);
 521
 522   // Emit the repeat opcode prefix as needed.
 523   if ((Desc.TSFlags & X86II::Op0Mask) == X86II::REP) MCE.emitByte(0xF3);
 524
 525   // Emit instruction prefixes if necessary
 526   if (Desc.TSFlags & X86II::OpSize) MCE.emitByte(0x66);// Operand size...
 527
 528   switch (Desc.TSFlags & X86II::Op0Mask) {
 529   case X86II::TB:
 530     MCE.emitByte(0x0F);   // Two-byte opcode prefix
 531     break;
 532   case X86II::REP: break; // already handled.
 533   case X86II::D8: case X86II::D9: case X86II::DA: case X86II::DB:
 534   case X86II::DC: case X86II::DD: case X86II::DE: case X86II::DF:
 535     MCE.emitByte(0xD8+
 536                  (((Desc.TSFlags & X86II::Op0Mask)-X86II::D8)
 537                                    >> X86II::Op0Shift));
 538     break; // Two-byte opcode prefix
 539   default: assert(0 && "Invalid prefix!");
 540   case 0: break;  // No prefix!
 541   }
 542
 543   unsigned char BaseOpcode = II->getBaseOpcodeFor(Opcode);
 544   switch (Desc.TSFlags & X86II::FormMask) {
 545   default: assert(0 && "Unknown FormMask value in X86 MachineCodeEmitter!");
 546   case X86II::Pseudo:
 547     if (Opcode != X86::IMPLICIT_USE &&
 548         Opcode != X86::IMPLICIT_DEF &&
 549         Opcode != X86::FP_REG_KILL)
 550       std::cerr << "X86 Machine Code Emitter: No 'form', not emitting: " << MI;
 551     break;
 552
 553   case X86II::RawFrm:
 554     MCE.emitByte(BaseOpcode);
 555     if (MI.getNumOperands() == 1) {
 556       const MachineOperand &MO = MI.getOperand(0);
 557       if (MO.isMachineBasicBlock()) {
 558         emitPCRelativeBlockAddress(MO.getMachineBasicBlock());
 559       } else if (MO.isGlobalAddress()) {
 560         assert(MO.isPCRelative() && "Call target is not PC Relative?");
 561         emitGlobalAddressForCall(MO.getGlobal());
 562       } else if (MO.isExternalSymbol()) {
 563         unsigned Address = MCE.getGlobalValueAddress(MO.getSymbolName());
 564         assert(Address && "Unknown external symbol!");
 565         emitMaybePCRelativeValue(Address, MO.isPCRelative());
 566       } else if (MO.isImmediate()) {
 567         emitConstant(MO.getImmedValue(), sizeOfImm(Desc));
 568       } else {
 569         assert(0 && "Unknown RawFrm operand!");
 570       }
 571     }
 572     break;
 573
 574   case X86II::AddRegFrm:
 575     MCE.emitByte(BaseOpcode + getX86RegNum(MI.getOperand(0).getReg()));
 576     if (MI.getNumOperands() == 2) {
 577       const MachineOperand &MO1 = MI.getOperand(1);
 578       if (Value *V = MO1.getVRegValueOrNull()) {
 579         assert(sizeOfImm(Desc) == 4 &&
 580                "Don't know how to emit non-pointer values!");
 581         emitGlobalAddressForPtr(cast<GlobalValue>(V));
 582       } else if (MO1.isGlobalAddress()) {
 583         assert(sizeOfImm(Desc) == 4 &&
 584                "Don't know how to emit non-pointer values!");
 585         assert(!MO1.isPCRelative() && "Function pointer ref is PC relative?");
 586         emitGlobalAddressForPtr(MO1.getGlobal(), MO1.getOffset());
 587       } else if (MO1.isExternalSymbol()) {
 588         assert(sizeOfImm(Desc) == 4 &&
 589                "Don't know how to emit non-pointer values!");
 590         unsigned Address = MCE.getGlobalValueAddress(MO1.getSymbolName());
 591         assert(Address && "Unknown external symbol!");
 592         emitMaybePCRelativeValue(Address, MO1.isPCRelative());
 593       } else {
 594         emitConstant(MO1.getImmedValue(), sizeOfImm(Desc));
 595       }
 596     }
 597     break;
 598
 599   case X86II::MRMDestReg: {
 600     MCE.emitByte(BaseOpcode);
 601     emitRegModRMByte(MI.getOperand(0).getReg(),
 602                      getX86RegNum(MI.getOperand(1).getReg()));
 603     if (MI.getNumOperands() == 3)
 604       emitConstant(MI.getOperand(2).getImmedValue(), sizeOfImm(Desc));
 605     break;
 606   }
 607   case X86II::MRMDestMem:
 608     MCE.emitByte(BaseOpcode);
 609     emitMemModRMByte(MI, 0, getX86RegNum(MI.getOperand(4).getReg()));
 610     if (MI.getNumOperands() == 6)
 611       emitConstant(MI.getOperand(5).getImmedValue(), sizeOfImm(Desc));
 612     break;
 613
 614   case X86II::MRMSrcReg:
 615     MCE.emitByte(BaseOpcode);
 616
 617     emitRegModRMByte(MI.getOperand(1).getReg(),
 618                      getX86RegNum(MI.getOperand(0).getReg()));
 619     if (MI.getNumOperands() == 3)
 620       emitConstant(MI.getOperand(2).getImmedValue(), sizeOfImm(Desc));
 621     break;
 622
 623   case X86II::MRMSrcMem:
 624     MCE.emitByte(BaseOpcode);
 625     emitMemModRMByte(MI, 1, getX86RegNum(MI.getOperand(0).getReg()));
 626     if (MI.getNumOperands() == 2+4)
 627       emitConstant(MI.getOperand(5).getImmedValue(), sizeOfImm(Desc));
 628     break;
 629
 630   case X86II::MRM0r: case X86II::MRM1r:
 631   case X86II::MRM2r: case X86II::MRM3r:
 632   case X86II::MRM4r: case X86II::MRM5r:
 633   case X86II::MRM6r: case X86II::MRM7r:
 634     MCE.emitByte(BaseOpcode);
 635     emitRegModRMByte(MI.getOperand(0).getReg(),
 636                      (Desc.TSFlags & X86II::FormMask)-X86II::MRM0r);
 637
 638     if (MI.getOperand(MI.getNumOperands()-1).isImmediate()) {
 639       emitConstant(MI.getOperand(MI.getNumOperands()-1).getImmedValue(), sizeOfImm(Desc));
 640     }
 641     break;
 642
 643   case X86II::MRM0m: case X86II::MRM1m:
 644   case X86II::MRM2m: case X86II::MRM3m:
 645   case X86II::MRM4m: case X86II::MRM5m:
 646   case X86II::MRM6m: case X86II::MRM7m:
 647     MCE.emitByte(BaseOpcode);
 648     emitMemModRMByte(MI, 0, (Desc.TSFlags & X86II::FormMask)-X86II::MRM0m);
 649
 650     if (MI.getNumOperands() == 5) {
 651       if (MI.getOperand(4).isImmediate())
 652         emitConstant(MI.getOperand(4).getImmedValue(), sizeOfImm(Desc));
 653       else if (MI.getOperand(4).isGlobalAddress())
 654         emitGlobalAddressForPtr(MI.getOperand(4).getGlobal(),
 655                                 MI.getOperand(4).getOffset());
 656       else
 657         assert(0 && "Unknown operand!");
 658     }
 659     break;
 660   }
 661 }