[X86] Make sure the prologue does not clobber EFLAGS when it lives accross it.
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86FrameLowering.cpp
1 //===-- X86FrameLowering.cpp - X86 Frame Information ----------------------===//
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 X86 implementation of TargetFrameLowering class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "X86FrameLowering.h"
15 #include "X86InstrBuilder.h"
16 #include "X86InstrInfo.h"
17 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
18 #include "X86Subtarget.h"
19 #include "X86TargetMachine.h"
20 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
21 #include "llvm/Analysis/LibCallSemantics.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
24 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
25 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
26 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
27 #include "llvm/CodeGen/WinEHFuncInfo.h"
28 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
29 #include "llvm/IR/Function.h"
30 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
31 #include "llvm/MC/MCSymbol.h"
32 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
33 #include "llvm/Support/Debug.h"
34 #include <cstdlib>
35
36 using namespace llvm;
37
38 X86FrameLowering::X86FrameLowering(const X86Subtarget &STI,
39                                    unsigned StackAlignOverride)
40     : TargetFrameLowering(StackGrowsDown, StackAlignOverride,
41                           STI.is64Bit() ? -8 : -4),
42       STI(STI), TII(*STI.getInstrInfo()), TRI(STI.getRegisterInfo()) {
43   // Cache a bunch of frame-related predicates for this subtarget.
44   SlotSize = TRI->getSlotSize();
45   Is64Bit = STI.is64Bit();
46   IsLP64 = STI.isTarget64BitLP64();
47   // standard x86_64 and NaCl use 64-bit frame/stack pointers, x32 - 32-bit.
48   Uses64BitFramePtr = STI.isTarget64BitLP64() || STI.isTargetNaCl64();
49   StackPtr = TRI->getStackRegister();
50 }
51
52 bool X86FrameLowering::hasReservedCallFrame(const MachineFunction &MF) const {
53   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects() &&
54          !MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getHasPushSequences();
55 }
56
57 /// canSimplifyCallFramePseudos - If there is a reserved call frame, the
58 /// call frame pseudos can be simplified.  Having a FP, as in the default
59 /// implementation, is not sufficient here since we can't always use it.
60 /// Use a more nuanced condition.
61 bool
62 X86FrameLowering::canSimplifyCallFramePseudos(const MachineFunction &MF) const {
63   return hasReservedCallFrame(MF) ||
64          (hasFP(MF) && !TRI->needsStackRealignment(MF)) ||
65          TRI->hasBasePointer(MF);
66 }
67
68 // needsFrameIndexResolution - Do we need to perform FI resolution for
69 // this function. Normally, this is required only when the function
70 // has any stack objects. However, FI resolution actually has another job,
71 // not apparent from the title - it resolves callframesetup/destroy 
72 // that were not simplified earlier.
73 // So, this is required for x86 functions that have push sequences even
74 // when there are no stack objects.
75 bool
76 X86FrameLowering::needsFrameIndexResolution(const MachineFunction &MF) const {
77   return MF.getFrameInfo()->hasStackObjects() ||
78          MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getHasPushSequences();
79 }
80
81 /// hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
82 /// pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas
83 /// or if frame pointer elimination is disabled.
84 bool X86FrameLowering::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
85   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
86   const MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
87
88   return (MF.getTarget().Options.DisableFramePointerElim(MF) ||
89           TRI->needsStackRealignment(MF) ||
90           MFI->hasVarSizedObjects() ||
91           MFI->isFrameAddressTaken() || MFI->hasOpaqueSPAdjustment() ||
92           MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getForceFramePointer() ||
93           MMI.callsUnwindInit() || MMI.hasEHFunclets() || MMI.callsEHReturn() ||
94           MFI->hasStackMap() || MFI->hasPatchPoint());
95 }
96
97 static unsigned getSUBriOpcode(unsigned IsLP64, int64_t Imm) {
98   if (IsLP64) {
99     if (isInt<8>(Imm))
100       return X86::SUB64ri8;
101     return X86::SUB64ri32;
102   } else {
103     if (isInt<8>(Imm))
104       return X86::SUB32ri8;
105     return X86::SUB32ri;
106   }
107 }
108
109 static unsigned getADDriOpcode(unsigned IsLP64, int64_t Imm) {
110   if (IsLP64) {
111     if (isInt<8>(Imm))
112       return X86::ADD64ri8;
113     return X86::ADD64ri32;
114   } else {
115     if (isInt<8>(Imm))
116       return X86::ADD32ri8;
117     return X86::ADD32ri;
118   }
119 }
120
121 static unsigned getSUBrrOpcode(unsigned isLP64) {
122   return isLP64 ? X86::SUB64rr : X86::SUB32rr;
123 }
124
125 static unsigned getADDrrOpcode(unsigned isLP64) {
126   return isLP64 ? X86::ADD64rr : X86::ADD32rr;
127 }
128
129 static unsigned getANDriOpcode(bool IsLP64, int64_t Imm) {
130   if (IsLP64) {
131     if (isInt<8>(Imm))
132       return X86::AND64ri8;
133     return X86::AND64ri32;
134   }
135   if (isInt<8>(Imm))
136     return X86::AND32ri8;
137   return X86::AND32ri;
138 }
139
140 static unsigned getLEArOpcode(unsigned IsLP64) {
141   return IsLP64 ? X86::LEA64r : X86::LEA32r;
142 }
143
144 /// findDeadCallerSavedReg - Return a caller-saved register that isn't live
145 /// when it reaches the "return" instruction. We can then pop a stack object
146 /// to this register without worry about clobbering it.
147 static unsigned findDeadCallerSavedReg(MachineBasicBlock &MBB,
148                                        MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
149                                        const X86RegisterInfo *TRI,
150                                        bool Is64Bit) {
151   const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
152   const Function *F = MF->getFunction();
153   if (!F || MF->getMMI().callsEHReturn())
154     return 0;
155
156   const TargetRegisterClass &AvailableRegs = *TRI->getGPRsForTailCall(*MF);
157
158   unsigned Opc = MBBI->getOpcode();
159   switch (Opc) {
160   default: return 0;
161   case X86::RETL:
162   case X86::RETQ:
163   case X86::RETIL:
164   case X86::RETIQ:
165   case X86::TCRETURNdi:
166   case X86::TCRETURNri:
167   case X86::TCRETURNmi:
168   case X86::TCRETURNdi64:
169   case X86::TCRETURNri64:
170   case X86::TCRETURNmi64:
171   case X86::EH_RETURN:
172   case X86::EH_RETURN64: {
173     SmallSet<uint16_t, 8> Uses;
174     for (unsigned i = 0, e = MBBI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
175       MachineOperand &MO = MBBI->getOperand(i);
176       if (!MO.isReg() || MO.isDef())
177         continue;
178       unsigned Reg = MO.getReg();
179       if (!Reg)
180         continue;
181       for (MCRegAliasIterator AI(Reg, TRI, true); AI.isValid(); ++AI)
182         Uses.insert(*AI);
183     }
184
185     for (auto CS : AvailableRegs)
186       if (!Uses.count(CS) && CS != X86::RIP)
187         return CS;
188   }
189   }
190
191   return 0;
192 }
193
194 static bool isEAXLiveIn(MachineFunction &MF) {
195   for (MachineRegisterInfo::livein_iterator II = MF.getRegInfo().livein_begin(),
196        EE = MF.getRegInfo().livein_end(); II != EE; ++II) {
197     unsigned Reg = II->first;
198
199     if (Reg == X86::RAX || Reg == X86::EAX || Reg == X86::AX ||
200         Reg == X86::AH || Reg == X86::AL)
201       return true;
202   }
203
204   return false;
205 }
206
207 /// Check if the flags need to be preserved before the terminators.
208 /// This would be the case, if the eflags is live-in of the region
209 /// composed by the terminators or live-out of that region, without
210 /// being defined by a terminator.
211 static bool
212 flagsNeedToBePreservedBeforeTheTerminators(const MachineBasicBlock &MBB) {
213   for (const MachineInstr &MI : MBB.terminators()) {
214     for (const MachineOperand &MO : MI.operands()) {
215       if (!MO.isReg())
216         continue;
217       unsigned Reg = MO.getReg();
218       if (Reg != X86::EFLAGS)
219         continue;
220
221       // This terminator needs an eflags that is not defined
222       // by a previous another terminator:
223       // EFLAGS is live-in of the region composed by the terminators.
224       if (!MO.isDef())
225         return true;
226       // This terminator defines the eflags, i.e., we don't need to preserve it.
227       return false;
228     }
229   }
230
231   // None of the terminators use or define the eflags.
232   // Check if they are live-out, that would imply we need to preserve them.
233   for (const MachineBasicBlock *Succ : MBB.successors())
234     if (Succ->isLiveIn(X86::EFLAGS))
235       return true;
236
237   return false;
238 }
239
240 /// emitSPUpdate - Emit a series of instructions to increment / decrement the
241 /// stack pointer by a constant value.
242 void X86FrameLowering::emitSPUpdate(MachineBasicBlock &MBB,
243                                     MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
244                                     int64_t NumBytes, bool InEpilogue) const {
245   bool isSub = NumBytes < 0;
246   uint64_t Offset = isSub ? -NumBytes : NumBytes;
247
248   uint64_t Chunk = (1LL << 31) - 1;
249   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MBBI);
250
251   while (Offset) {
252     if (Offset > Chunk) {
253       // Rather than emit a long series of instructions for large offsets,
254       // load the offset into a register and do one sub/add
255       unsigned Reg = 0;
256
257       if (isSub && !isEAXLiveIn(*MBB.getParent()))
258         Reg = (unsigned)(Is64Bit ? X86::RAX : X86::EAX);
259       else
260         Reg = findDeadCallerSavedReg(MBB, MBBI, TRI, Is64Bit);
261
262       if (Reg) {
263         unsigned Opc = Is64Bit ? X86::MOV64ri : X86::MOV32ri;
264         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), Reg)
265           .addImm(Offset);
266         Opc = isSub
267           ? getSUBrrOpcode(Is64Bit)
268           : getADDrrOpcode(Is64Bit);
269         MachineInstr *MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
270           .addReg(StackPtr)
271           .addReg(Reg);
272         MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
273         Offset = 0;
274         continue;
275       }
276     }
277
278     uint64_t ThisVal = std::min(Offset, Chunk);
279     if (ThisVal == (Is64Bit ? 8 : 4)) {
280       // Use push / pop instead.
281       unsigned Reg = isSub
282         ? (unsigned)(Is64Bit ? X86::RAX : X86::EAX)
283         : findDeadCallerSavedReg(MBB, MBBI, TRI, Is64Bit);
284       if (Reg) {
285         unsigned Opc = isSub
286           ? (Is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r)
287           : (Is64Bit ? X86::POP64r  : X86::POP32r);
288         MachineInstr *MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc))
289           .addReg(Reg, getDefRegState(!isSub) | getUndefRegState(isSub));
290         if (isSub)
291           MI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
292         else
293           MI->setFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
294         Offset -= ThisVal;
295         continue;
296       }
297     }
298
299     MachineInstrBuilder MI = BuildStackAdjustment(
300         MBB, MBBI, DL, isSub ? -ThisVal : ThisVal, InEpilogue);
301     if (isSub)
302       MI.setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
303     else
304       MI.setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
305
306     Offset -= ThisVal;
307   }
308 }
309
310 MachineInstrBuilder X86FrameLowering::BuildStackAdjustment(
311     MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL,
312     int64_t Offset, bool InEpilogue) const {
313   assert(Offset != 0 && "zero offset stack adjustment requested");
314
315   // On Atom, using LEA to adjust SP is preferred, but using it in the epilogue
316   // is tricky.
317   bool UseLEA;
318   if (!InEpilogue) {
319     // Check if inserting the prologue at the beginning
320     // of MBB would require to use LEA operations.
321     // We need to use LEA operations if EFLAGS is live in, because
322     // it means an instruction will read it before it gets defined.
323     UseLEA = STI.useLeaForSP() || MBB.isLiveIn(X86::EFLAGS);
324   } else {
325     // If we can use LEA for SP but we shouldn't, check that none
326     // of the terminators uses the eflags. Otherwise we will insert
327     // a ADD that will redefine the eflags and break the condition.
328     // Alternatively, we could move the ADD, but this may not be possible
329     // and is an optimization anyway.
330     UseLEA = canUseLEAForSPInEpilogue(*MBB.getParent());
331     if (UseLEA && !STI.useLeaForSP())
332       UseLEA = flagsNeedToBePreservedBeforeTheTerminators(MBB);
333     // If that assert breaks, that means we do not do the right thing
334     // in canUseAsEpilogue.
335     assert((UseLEA || !flagsNeedToBePreservedBeforeTheTerminators(MBB)) &&
336            "We shouldn't have allowed this insertion point");
337   }
338
339   MachineInstrBuilder MI;
340   if (UseLEA) {
341     MI = addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL,
342                               TII.get(getLEArOpcode(Uses64BitFramePtr)),
343                               StackPtr),
344                       StackPtr, false, Offset);
345   } else {
346     bool IsSub = Offset < 0;
347     uint64_t AbsOffset = IsSub ? -Offset : Offset;
348     unsigned Opc = IsSub ? getSUBriOpcode(Uses64BitFramePtr, AbsOffset)
349                          : getADDriOpcode(Uses64BitFramePtr, AbsOffset);
350     MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
351              .addReg(StackPtr)
352              .addImm(AbsOffset);
353     MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
354   }
355   return MI;
356 }
357
358 int X86FrameLowering::mergeSPUpdates(MachineBasicBlock &MBB,
359                                      MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
360                                      bool doMergeWithPrevious) const {
361   if ((doMergeWithPrevious && MBBI == MBB.begin()) ||
362       (!doMergeWithPrevious && MBBI == MBB.end()))
363     return 0;
364
365   MachineBasicBlock::iterator PI = doMergeWithPrevious ? std::prev(MBBI) : MBBI;
366   MachineBasicBlock::iterator NI = doMergeWithPrevious ? nullptr
367                                                        : std::next(MBBI);
368   unsigned Opc = PI->getOpcode();
369   int Offset = 0;
370
371   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
372        Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8 ||
373        Opc == X86::LEA32r || Opc == X86::LEA64_32r) &&
374       PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr){
375     Offset += PI->getOperand(2).getImm();
376     MBB.erase(PI);
377     if (!doMergeWithPrevious) MBBI = NI;
378   } else if ((Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
379               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) &&
380              PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
381     Offset -= PI->getOperand(2).getImm();
382     MBB.erase(PI);
383     if (!doMergeWithPrevious) MBBI = NI;
384   }
385
386   return Offset;
387 }
388
389 void X86FrameLowering::BuildCFI(MachineBasicBlock &MBB,
390                                 MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL,
391                                 MCCFIInstruction CFIInst) const {
392   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
393   unsigned CFIIndex = MF.getMMI().addFrameInst(CFIInst);
394   BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(TargetOpcode::CFI_INSTRUCTION))
395       .addCFIIndex(CFIIndex);
396 }
397
398 void
399 X86FrameLowering::emitCalleeSavedFrameMoves(MachineBasicBlock &MBB,
400                                             MachineBasicBlock::iterator MBBI,
401                                             DebugLoc DL) const {
402   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
403   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
404   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
405   const MCRegisterInfo *MRI = MMI.getContext().getRegisterInfo();
406
407   // Add callee saved registers to move list.
408   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
409   if (CSI.empty()) return;
410
411   // Calculate offsets.
412   for (std::vector<CalleeSavedInfo>::const_iterator
413          I = CSI.begin(), E = CSI.end(); I != E; ++I) {
414     int64_t Offset = MFI->getObjectOffset(I->getFrameIdx());
415     unsigned Reg = I->getReg();
416
417     unsigned DwarfReg = MRI->getDwarfRegNum(Reg, true);
418     BuildCFI(MBB, MBBI, DL,
419              MCCFIInstruction::createOffset(nullptr, DwarfReg, Offset));
420   }
421 }
422
423 /// usesTheStack - This function checks if any of the users of EFLAGS
424 /// copies the EFLAGS. We know that the code that lowers COPY of EFLAGS has
425 /// to use the stack, and if we don't adjust the stack we clobber the first
426 /// frame index.
427 /// See X86InstrInfo::copyPhysReg.
428 static bool usesTheStack(const MachineFunction &MF) {
429   const MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
430
431   for (MachineRegisterInfo::reg_instr_iterator
432        ri = MRI.reg_instr_begin(X86::EFLAGS), re = MRI.reg_instr_end();
433        ri != re; ++ri)
434     if (ri->isCopy())
435       return true;
436
437   return false;
438 }
439
440 MachineInstr *X86FrameLowering::emitStackProbe(MachineFunction &MF,
441                                                MachineBasicBlock &MBB,
442                                                MachineBasicBlock::iterator MBBI,
443                                                DebugLoc DL,
444                                                bool InProlog) const {
445   const X86Subtarget &STI = MF.getSubtarget<X86Subtarget>();
446   if (STI.isTargetWindowsCoreCLR()) {
447     if (InProlog) {
448       return emitStackProbeInlineStub(MF, MBB, MBBI, DL, true);
449     } else {
450       return emitStackProbeInline(MF, MBB, MBBI, DL, false);
451     }
452   } else {
453     return emitStackProbeCall(MF, MBB, MBBI, DL, InProlog);
454   }
455 }
456
457 void X86FrameLowering::inlineStackProbe(MachineFunction &MF,
458                                         MachineBasicBlock &PrologMBB) const {
459   const StringRef ChkStkStubSymbol = "__chkstk_stub";
460   MachineInstr *ChkStkStub = nullptr;
461
462   for (MachineInstr &MI : PrologMBB) {
463     if (MI.isCall() && MI.getOperand(0).isSymbol() &&
464         ChkStkStubSymbol == MI.getOperand(0).getSymbolName()) {
465       ChkStkStub = &MI;
466       break;
467     }
468   }
469
470   if (ChkStkStub != nullptr) {
471     MachineBasicBlock::iterator MBBI = std::next(ChkStkStub->getIterator());
472     assert(std::prev(MBBI).operator==(ChkStkStub) &&
473       "MBBI expected after __chkstk_stub.");
474     DebugLoc DL = PrologMBB.findDebugLoc(MBBI);
475     emitStackProbeInline(MF, PrologMBB, MBBI, DL, true);
476     ChkStkStub->eraseFromParent();
477   }
478 }
479
480 MachineInstr *X86FrameLowering::emitStackProbeInline(
481   MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
482   MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, bool InProlog) const {
483   const X86Subtarget &STI = MF.getSubtarget<X86Subtarget>();
484   assert(STI.is64Bit() && "different expansion needed for 32 bit");
485   assert(STI.isTargetWindowsCoreCLR() && "custom expansion expects CoreCLR");
486   const TargetInstrInfo &TII = *STI.getInstrInfo();
487   const BasicBlock *LLVM_BB = MBB.getBasicBlock();
488
489   // RAX contains the number of bytes of desired stack adjustment.
490   // The handling here assumes this value has already been updated so as to
491   // maintain stack alignment.
492   //
493   // We need to exit with RSP modified by this amount and execute suitable
494   // page touches to notify the OS that we're growing the stack responsibly.
495   // All stack probing must be done without modifying RSP.
496   //
497   // MBB:
498   //    SizeReg = RAX;
499   //    ZeroReg = 0
500   //    CopyReg = RSP
501   //    Flags, TestReg = CopyReg - SizeReg
502   //    FinalReg = !Flags.Ovf ? TestReg : ZeroReg
503   //    LimitReg = gs magic thread env access
504   //    if FinalReg >= LimitReg goto ContinueMBB
505   // RoundBB:
506   //    RoundReg = page address of FinalReg
507   // LoopMBB:
508   //    LoopReg = PHI(LimitReg,ProbeReg)
509   //    ProbeReg = LoopReg - PageSize
510   //    [ProbeReg] = 0
511   //    if (ProbeReg > RoundReg) goto LoopMBB
512   // ContinueMBB:
513   //    RSP = RSP - RAX
514   //    [rest of original MBB]
515
516   // Set up the new basic blocks
517   MachineBasicBlock *RoundMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(LLVM_BB);
518   MachineBasicBlock *LoopMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(LLVM_BB);
519   MachineBasicBlock *ContinueMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(LLVM_BB);
520
521   MachineFunction::iterator MBBIter = std::next(MBB.getIterator());
522   MF.insert(MBBIter, RoundMBB);
523   MF.insert(MBBIter, LoopMBB);
524   MF.insert(MBBIter, ContinueMBB);
525
526   // Split MBB and move the tail portion down to ContinueMBB.
527   MachineBasicBlock::iterator BeforeMBBI = std::prev(MBBI);
528   ContinueMBB->splice(ContinueMBB->begin(), &MBB, MBBI, MBB.end());
529   ContinueMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(&MBB);
530
531   // Some useful constants
532   const int64_t ThreadEnvironmentStackLimit = 0x10;
533   const int64_t PageSize = 0x1000;
534   const int64_t PageMask = ~(PageSize - 1);
535
536   // Registers we need. For the normal case we use virtual
537   // registers. For the prolog expansion we use RAX, RCX and RDX.
538   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
539   const TargetRegisterClass *RegClass = &X86::GR64RegClass;
540   const unsigned SizeReg = InProlog ? (unsigned)X86::RAX
541                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
542                  ZeroReg = InProlog ? (unsigned)X86::RCX
543                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
544                  CopyReg = InProlog ? (unsigned)X86::RDX
545                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
546                  TestReg = InProlog ? (unsigned)X86::RDX
547                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
548                  FinalReg = InProlog ? (unsigned)X86::RDX
549                                      : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
550                  RoundedReg = InProlog ? (unsigned)X86::RDX
551                                        : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
552                  LimitReg = InProlog ? (unsigned)X86::RCX
553                                      : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
554                  JoinReg = InProlog ? (unsigned)X86::RCX
555                                     : MRI.createVirtualRegister(RegClass),
556                  ProbeReg = InProlog ? (unsigned)X86::RCX
557                                      : MRI.createVirtualRegister(RegClass);
558
559   // SP-relative offsets where we can save RCX and RDX.
560   int64_t RCXShadowSlot = 0;
561   int64_t RDXShadowSlot = 0;
562
563   // If inlining in the prolog, save RCX and RDX.     
564   // Future optimization: don't save or restore if not live in.
565   if (InProlog) {
566     // Compute the offsets. We need to account for things already
567     // pushed onto the stack at this point: return address, frame
568     // pointer (if used), and callee saves.
569     X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
570     const int64_t CalleeSaveSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
571     const bool HasFP = hasFP(MF);
572     RCXShadowSlot = 8 + CalleeSaveSize + (HasFP ? 8 : 0);
573     RDXShadowSlot = RCXShadowSlot + 8;
574     // Emit the saves.
575     addRegOffset(BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), X86::RSP, false,
576                  RCXShadowSlot)
577         .addReg(X86::RCX);
578     addRegOffset(BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), X86::RSP, false,
579                  RDXShadowSlot)
580         .addReg(X86::RDX);
581   } else {
582     // Not in the prolog. Copy RAX to a virtual reg.
583     BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64rr), SizeReg).addReg(X86::RAX);
584   }
585
586   // Add code to MBB to check for overflow and set the new target stack pointer
587   // to zero if so.
588   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::XOR64rr), ZeroReg)
589       .addReg(ZeroReg, RegState::Undef)
590       .addReg(ZeroReg, RegState::Undef);
591   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64rr), CopyReg).addReg(X86::RSP);
592   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::SUB64rr), TestReg)
593       .addReg(CopyReg)
594       .addReg(SizeReg);
595   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::CMOVB64rr), FinalReg)
596       .addReg(TestReg)
597       .addReg(ZeroReg);
598
599   // FinalReg now holds final stack pointer value, or zero if
600   // allocation would overflow. Compare against the current stack
601   // limit from the thread environment block. Note this limit is the
602   // lowest touched page on the stack, not the point at which the OS
603   // will cause an overflow exception, so this is just an optimization
604   // to avoid unnecessarily touching pages that are below the current
605   // SP but already commited to the stack by the OS.
606   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::MOV64rm), LimitReg)
607       .addReg(0)
608       .addImm(1)
609       .addReg(0)
610       .addImm(ThreadEnvironmentStackLimit)
611       .addReg(X86::GS);
612   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::CMP64rr)).addReg(FinalReg).addReg(LimitReg);
613   // Jump if the desired stack pointer is at or above the stack limit.
614   BuildMI(&MBB, DL, TII.get(X86::JAE_1)).addMBB(ContinueMBB);
615
616   // Add code to roundMBB to round the final stack pointer to a page boundary.
617   BuildMI(RoundMBB, DL, TII.get(X86::AND64ri32), RoundedReg)
618       .addReg(FinalReg)
619       .addImm(PageMask);
620   BuildMI(RoundMBB, DL, TII.get(X86::JMP_1)).addMBB(LoopMBB);
621
622   // LimitReg now holds the current stack limit, RoundedReg page-rounded
623   // final RSP value. Add code to loopMBB to decrement LimitReg page-by-page
624   // and probe until we reach RoundedReg.
625   if (!InProlog) {
626     BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::PHI), JoinReg)
627         .addReg(LimitReg)
628         .addMBB(RoundMBB)
629         .addReg(ProbeReg)
630         .addMBB(LoopMBB);
631   }
632
633   addRegOffset(BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::LEA64r), ProbeReg), JoinReg,
634                false, -PageSize);
635
636   // Probe by storing a byte onto the stack.
637   BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::MOV8mi))
638       .addReg(ProbeReg)
639       .addImm(1)
640       .addReg(0)
641       .addImm(0)
642       .addReg(0)
643       .addImm(0);
644   BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::CMP64rr))
645       .addReg(RoundedReg)
646       .addReg(ProbeReg);
647   BuildMI(LoopMBB, DL, TII.get(X86::JNE_1)).addMBB(LoopMBB);
648
649   MachineBasicBlock::iterator ContinueMBBI = ContinueMBB->getFirstNonPHI();
650
651   // If in prolog, restore RDX and RCX.
652   if (InProlog) {
653     addRegOffset(BuildMI(*ContinueMBB, ContinueMBBI, DL, TII.get(X86::MOV64rm),
654                          X86::RCX),
655                  X86::RSP, false, RCXShadowSlot);
656     addRegOffset(BuildMI(*ContinueMBB, ContinueMBBI, DL, TII.get(X86::MOV64rm),
657                          X86::RDX),
658                  X86::RSP, false, RDXShadowSlot);
659   }
660
661   // Now that the probing is done, add code to continueMBB to update
662   // the stack pointer for real.
663   BuildMI(*ContinueMBB, ContinueMBBI, DL, TII.get(X86::SUB64rr), X86::RSP)
664       .addReg(X86::RSP)
665       .addReg(SizeReg);
666
667   // Add the control flow edges we need.
668   MBB.addSuccessor(ContinueMBB);
669   MBB.addSuccessor(RoundMBB);
670   RoundMBB->addSuccessor(LoopMBB);
671   LoopMBB->addSuccessor(ContinueMBB);
672   LoopMBB->addSuccessor(LoopMBB);
673
674   // Mark all the instructions added to the prolog as frame setup.
675   if (InProlog) {
676     for (++BeforeMBBI; BeforeMBBI != MBB.end(); ++BeforeMBBI) {
677       BeforeMBBI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
678     }
679     for (MachineInstr &MI : *RoundMBB) {
680       MI.setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
681     }
682     for (MachineInstr &MI : *LoopMBB) {
683       MI.setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
684     }
685     for (MachineBasicBlock::iterator CMBBI = ContinueMBB->begin();
686          CMBBI != ContinueMBBI; ++CMBBI) {
687       CMBBI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
688     }
689   }
690
691   // Possible TODO: physreg liveness for InProlog case.
692
693   return ContinueMBBI;
694 }
695
696 MachineInstr *X86FrameLowering::emitStackProbeCall(
697     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
698     MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, bool InProlog) const {
699   bool IsLargeCodeModel = MF.getTarget().getCodeModel() == CodeModel::Large;
700
701   unsigned CallOp;
702   if (Is64Bit)
703     CallOp = IsLargeCodeModel ? X86::CALL64r : X86::CALL64pcrel32;
704   else
705     CallOp = X86::CALLpcrel32;
706
707   const char *Symbol;
708   if (Is64Bit) {
709     if (STI.isTargetCygMing()) {
710       Symbol = "___chkstk_ms";
711     } else {
712       Symbol = "__chkstk";
713     }
714   } else if (STI.isTargetCygMing())
715     Symbol = "_alloca";
716   else
717     Symbol = "_chkstk";
718
719   MachineInstrBuilder CI;
720   MachineBasicBlock::iterator ExpansionMBBI = std::prev(MBBI);
721
722   // All current stack probes take AX and SP as input, clobber flags, and
723   // preserve all registers. x86_64 probes leave RSP unmodified.
724   if (Is64Bit && MF.getTarget().getCodeModel() == CodeModel::Large) {
725     // For the large code model, we have to call through a register. Use R11,
726     // as it is scratch in all supported calling conventions.
727     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64ri), X86::R11)
728         .addExternalSymbol(Symbol);
729     CI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(CallOp)).addReg(X86::R11);
730   } else {
731     CI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(CallOp)).addExternalSymbol(Symbol);
732   }
733
734   unsigned AX = Is64Bit ? X86::RAX : X86::EAX;
735   unsigned SP = Is64Bit ? X86::RSP : X86::ESP;
736   CI.addReg(AX, RegState::Implicit)
737       .addReg(SP, RegState::Implicit)
738       .addReg(AX, RegState::Define | RegState::Implicit)
739       .addReg(SP, RegState::Define | RegState::Implicit)
740       .addReg(X86::EFLAGS, RegState::Define | RegState::Implicit);
741
742   if (Is64Bit) {
743     // MSVC x64's __chkstk and cygwin/mingw's ___chkstk_ms do not adjust %rsp
744     // themselves. It also does not clobber %rax so we can reuse it when
745     // adjusting %rsp.
746     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SUB64rr), X86::RSP)
747         .addReg(X86::RSP)
748         .addReg(X86::RAX);
749   }
750
751   if (InProlog) {
752     // Apply the frame setup flag to all inserted instrs.
753     for (++ExpansionMBBI; ExpansionMBBI != MBBI; ++ExpansionMBBI)
754       ExpansionMBBI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
755   }
756
757   return MBBI;
758 }
759
760 MachineInstr *X86FrameLowering::emitStackProbeInlineStub(
761     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
762     MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, bool InProlog) const {
763
764   assert(InProlog && "ChkStkStub called outside prolog!");
765
766   BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
767       .addExternalSymbol("__chkstk_stub");
768
769   return MBBI;
770 }
771
772 static unsigned calculateSetFPREG(uint64_t SPAdjust) {
773   // Win64 ABI has a less restrictive limitation of 240; 128 works equally well
774   // and might require smaller successive adjustments.
775   const uint64_t Win64MaxSEHOffset = 128;
776   uint64_t SEHFrameOffset = std::min(SPAdjust, Win64MaxSEHOffset);
777   // Win64 ABI requires 16-byte alignment for the UWOP_SET_FPREG opcode.
778   return SEHFrameOffset & -16;
779 }
780
781 // If we're forcing a stack realignment we can't rely on just the frame
782 // info, we need to know the ABI stack alignment as well in case we
783 // have a call out.  Otherwise just make sure we have some alignment - we'll
784 // go with the minimum SlotSize.
785 uint64_t X86FrameLowering::calculateMaxStackAlign(const MachineFunction &MF) const {
786   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
787   uint64_t MaxAlign = MFI->getMaxAlignment(); // Desired stack alignment.
788   unsigned StackAlign = getStackAlignment();
789   if (MF.getFunction()->hasFnAttribute("stackrealign")) {
790     if (MFI->hasCalls())
791       MaxAlign = (StackAlign > MaxAlign) ? StackAlign : MaxAlign;
792     else if (MaxAlign < SlotSize)
793       MaxAlign = SlotSize;
794   }
795   return MaxAlign;
796 }
797
798 void X86FrameLowering::BuildStackAlignAND(MachineBasicBlock &MBB,
799                                           MachineBasicBlock::iterator MBBI,
800                                           DebugLoc DL, unsigned Reg,
801                                           uint64_t MaxAlign) const {
802   uint64_t Val = -MaxAlign;
803   unsigned AndOp = getANDriOpcode(Uses64BitFramePtr, Val);
804   MachineInstr *MI = BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(AndOp), Reg)
805                          .addReg(Reg)
806                          .addImm(Val)
807                          .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
808
809   // The EFLAGS implicit def is dead.
810   MI->getOperand(3).setIsDead();
811 }
812
813 /// emitPrologue - Push callee-saved registers onto the stack, which
814 /// automatically adjust the stack pointer. Adjust the stack pointer to allocate
815 /// space for local variables. Also emit labels used by the exception handler to
816 /// generate the exception handling frames.
817
818 /*
819   Here's a gist of what gets emitted:
820
821   ; Establish frame pointer, if needed
822   [if needs FP]
823       push  %rbp
824       .cfi_def_cfa_offset 16
825       .cfi_offset %rbp, -16
826       .seh_pushreg %rpb
827       mov  %rsp, %rbp
828       .cfi_def_cfa_register %rbp
829
830   ; Spill general-purpose registers
831   [for all callee-saved GPRs]
832       pushq %<reg>
833       [if not needs FP]
834          .cfi_def_cfa_offset (offset from RETADDR)
835       .seh_pushreg %<reg>
836
837   ; If the required stack alignment > default stack alignment
838   ; rsp needs to be re-aligned.  This creates a "re-alignment gap"
839   ; of unknown size in the stack frame.
840   [if stack needs re-alignment]
841       and  $MASK, %rsp
842
843   ; Allocate space for locals
844   [if target is Windows and allocated space > 4096 bytes]
845       ; Windows needs special care for allocations larger
846       ; than one page.
847       mov $NNN, %rax
848       call ___chkstk_ms/___chkstk
849       sub  %rax, %rsp
850   [else]
851       sub  $NNN, %rsp
852
853   [if needs FP]
854       .seh_stackalloc (size of XMM spill slots)
855       .seh_setframe %rbp, SEHFrameOffset ; = size of all spill slots
856   [else]
857       .seh_stackalloc NNN
858
859   ; Spill XMMs
860   ; Note, that while only Windows 64 ABI specifies XMMs as callee-preserved,
861   ; they may get spilled on any platform, if the current function
862   ; calls @llvm.eh.unwind.init
863   [if needs FP]
864       [for all callee-saved XMM registers]
865           movaps  %<xmm reg>, -MMM(%rbp)
866       [for all callee-saved XMM registers]
867           .seh_savexmm %<xmm reg>, (-MMM + SEHFrameOffset)
868               ; i.e. the offset relative to (%rbp - SEHFrameOffset)
869   [else]
870       [for all callee-saved XMM registers]
871           movaps  %<xmm reg>, KKK(%rsp)
872       [for all callee-saved XMM registers]
873           .seh_savexmm %<xmm reg>, KKK
874
875   .seh_endprologue
876
877   [if needs base pointer]
878       mov  %rsp, %rbx
879       [if needs to restore base pointer]
880           mov %rsp, -MMM(%rbp)
881
882   ; Emit CFI info
883   [if needs FP]
884       [for all callee-saved registers]
885           .cfi_offset %<reg>, (offset from %rbp)
886   [else]
887        .cfi_def_cfa_offset (offset from RETADDR)
888       [for all callee-saved registers]
889           .cfi_offset %<reg>, (offset from %rsp)
890
891   Notes:
892   - .seh directives are emitted only for Windows 64 ABI
893   - .cfi directives are emitted for all other ABIs
894   - for 32-bit code, substitute %e?? registers for %r??
895 */
896
897 void X86FrameLowering::emitPrologue(MachineFunction &MF,
898                                     MachineBasicBlock &MBB) const {
899   assert(&STI == &MF.getSubtarget<X86Subtarget>() &&
900          "MF used frame lowering for wrong subtarget");
901   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
902   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
903   const Function *Fn = MF.getFunction();
904   MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
905   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
906   uint64_t MaxAlign = calculateMaxStackAlign(MF); // Desired stack alignment.
907   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();    // Number of bytes to allocate.
908   bool IsFunclet = MBB.isEHFuncletEntry();
909   bool FnHasClrFunclet =
910       MMI.hasEHFunclets() &&
911       classifyEHPersonality(Fn->getPersonalityFn()) == EHPersonality::CoreCLR;
912   bool IsClrFunclet = IsFunclet && FnHasClrFunclet;
913   bool HasFP = hasFP(MF);
914   bool IsWin64CC = STI.isCallingConvWin64(Fn->getCallingConv());
915   bool IsWin64Prologue = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
916   bool NeedsWinCFI = IsWin64Prologue && Fn->needsUnwindTableEntry();
917   bool NeedsDwarfCFI =
918       !IsWin64Prologue && (MMI.hasDebugInfo() || Fn->needsUnwindTableEntry());
919   unsigned FramePtr = TRI->getFrameRegister(MF);
920   const unsigned MachineFramePtr =
921       STI.isTarget64BitILP32()
922           ? getX86SubSuperRegister(FramePtr, MVT::i64, false)
923           : FramePtr;
924   unsigned BasePtr = TRI->getBaseRegister();
925   
926   // Debug location must be unknown since the first debug location is used
927   // to determine the end of the prologue.
928   DebugLoc DL;
929
930   // Add RETADDR move area to callee saved frame size.
931   int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
932   if (TailCallReturnAddrDelta && IsWin64Prologue)
933     report_fatal_error("Can't handle guaranteed tail call under win64 yet");
934
935   if (TailCallReturnAddrDelta < 0)
936     X86FI->setCalleeSavedFrameSize(
937       X86FI->getCalleeSavedFrameSize() - TailCallReturnAddrDelta);
938
939   bool UseStackProbe = (STI.isOSWindows() && !STI.isTargetMachO());
940
941   // The default stack probe size is 4096 if the function has no stackprobesize
942   // attribute.
943   unsigned StackProbeSize = 4096;
944   if (Fn->hasFnAttribute("stack-probe-size"))
945     Fn->getFnAttribute("stack-probe-size")
946         .getValueAsString()
947         .getAsInteger(0, StackProbeSize);
948
949   // If this is x86-64 and the Red Zone is not disabled, if we are a leaf
950   // function, and use up to 128 bytes of stack space, don't have a frame
951   // pointer, calls, or dynamic alloca then we do not need to adjust the
952   // stack pointer (we fit in the Red Zone). We also check that we don't
953   // push and pop from the stack.
954   if (Is64Bit && !Fn->hasFnAttribute(Attribute::NoRedZone) &&
955       !TRI->needsStackRealignment(MF) &&
956       !MFI->hasVarSizedObjects() && // No dynamic alloca.
957       !MFI->adjustsStack() &&       // No calls.
958       !IsWin64CC &&                 // Win64 has no Red Zone
959       !usesTheStack(MF) &&          // Don't push and pop.
960       !MF.shouldSplitStack()) {     // Regular stack
961     uint64_t MinSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
962     if (HasFP) MinSize += SlotSize;
963     StackSize = std::max(MinSize, StackSize > 128 ? StackSize - 128 : 0);
964     MFI->setStackSize(StackSize);
965   }
966
967   // Insert stack pointer adjustment for later moving of return addr.  Only
968   // applies to tail call optimized functions where the callee argument stack
969   // size is bigger than the callers.
970   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
971     BuildStackAdjustment(MBB, MBBI, DL, TailCallReturnAddrDelta,
972                          /*InEpilogue=*/false)
973         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
974   }
975
976   // Mapping for machine moves:
977   //
978   //   DST: VirtualFP AND
979   //        SRC: VirtualFP              => DW_CFA_def_cfa_offset
980   //        ELSE                        => DW_CFA_def_cfa
981   //
982   //   SRC: VirtualFP AND
983   //        DST: Register               => DW_CFA_def_cfa_register
984   //
985   //   ELSE
986   //        OFFSET < 0                  => DW_CFA_offset_extended_sf
987   //        REG < 64                    => DW_CFA_offset + Reg
988   //        ELSE                        => DW_CFA_offset_extended
989
990   uint64_t NumBytes = 0;
991   int stackGrowth = -SlotSize;
992
993   // Find the funclet establisher parameter
994   unsigned Establisher = X86::NoRegister;
995   if (IsClrFunclet)
996     Establisher = Uses64BitFramePtr ? X86::RCX : X86::ECX;
997   else if (IsFunclet)
998     Establisher = Uses64BitFramePtr ? X86::RDX : X86::EDX;
999
1000   if (IsWin64Prologue && IsFunclet & !IsClrFunclet) {
1001     // Immediately spill establisher into the home slot.
1002     // The runtime cares about this.
1003     // MOV64mr %rdx, 16(%rsp)
1004     unsigned MOVmr = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64mr : X86::MOV32mr;
1005     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(MOVmr)), StackPtr, true, 16)
1006         .addReg(Establisher)
1007         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1008     MBB.addLiveIn(Establisher);
1009   }
1010
1011   if (HasFP) {
1012     // Calculate required stack adjustment.
1013     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1014     // If required, include space for extra hidden slot for stashing base pointer.
1015     if (X86FI->getRestoreBasePointer())
1016       FrameSize += SlotSize;
1017
1018     NumBytes = FrameSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1019
1020     // Callee-saved registers are pushed on stack before the stack is realigned.
1021     if (TRI->needsStackRealignment(MF) && !IsWin64Prologue)
1022       NumBytes = RoundUpToAlignment(NumBytes, MaxAlign);
1023
1024     // Get the offset of the stack slot for the EBP register, which is
1025     // guaranteed to be the last slot by processFunctionBeforeFrameFinalized.
1026     // Update the frame offset adjustment.
1027     if (!IsFunclet)
1028       MFI->setOffsetAdjustment(-NumBytes);
1029     else
1030       assert(MFI->getOffsetAdjustment() == -(int)NumBytes &&
1031              "should calculate same local variable offset for funclets");
1032
1033     // Save EBP/RBP into the appropriate stack slot.
1034     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r))
1035       .addReg(MachineFramePtr, RegState::Kill)
1036       .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1037
1038     if (NeedsDwarfCFI) {
1039       // Mark the place where EBP/RBP was saved.
1040       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1041       assert(StackSize);
1042       BuildCFI(MBB, MBBI, DL,
1043                MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, 2 * stackGrowth));
1044
1045       // Change the rule for the FramePtr to be an "offset" rule.
1046       unsigned DwarfFramePtr = TRI->getDwarfRegNum(MachineFramePtr, true);
1047       BuildCFI(MBB, MBBI, DL, MCCFIInstruction::createOffset(
1048                                   nullptr, DwarfFramePtr, 2 * stackGrowth));
1049     }
1050
1051     if (NeedsWinCFI) {
1052       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_PushReg))
1053           .addImm(FramePtr)
1054           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1055     }
1056
1057     if (!IsWin64Prologue && !IsFunclet) {
1058       // Update EBP with the new base value.
1059       BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1060               TII.get(Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr),
1061               FramePtr)
1062           .addReg(StackPtr)
1063           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1064
1065       if (NeedsDwarfCFI) {
1066         // Mark effective beginning of when frame pointer becomes valid.
1067         // Define the current CFA to use the EBP/RBP register.
1068         unsigned DwarfFramePtr = TRI->getDwarfRegNum(MachineFramePtr, true);
1069         BuildCFI(MBB, MBBI, DL, MCCFIInstruction::createDefCfaRegister(
1070                                     nullptr, DwarfFramePtr));
1071       }
1072     }
1073
1074     // Mark the FramePtr as live-in in every block. Don't do this again for
1075     // funclet prologues.
1076     if (!IsFunclet) {
1077       for (MachineBasicBlock &EveryMBB : MF)
1078         EveryMBB.addLiveIn(MachineFramePtr);
1079     }
1080   } else {
1081     assert(!IsFunclet && "funclets without FPs not yet implemented");
1082     NumBytes = StackSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1083   }
1084
1085   // For EH funclets, only allocate enough space for outgoing calls. Save the
1086   // NumBytes value that we would've used for the parent frame.
1087   unsigned ParentFrameNumBytes = NumBytes;
1088   if (IsFunclet)
1089     NumBytes = getWinEHFuncletFrameSize(MF);
1090
1091   // Skip the callee-saved push instructions.
1092   bool PushedRegs = false;
1093   int StackOffset = 2 * stackGrowth;
1094
1095   while (MBBI != MBB.end() &&
1096          MBBI->getFlag(MachineInstr::FrameSetup) &&
1097          (MBBI->getOpcode() == X86::PUSH32r ||
1098           MBBI->getOpcode() == X86::PUSH64r)) {
1099     PushedRegs = true;
1100     unsigned Reg = MBBI->getOperand(0).getReg();
1101     ++MBBI;
1102
1103     if (!HasFP && NeedsDwarfCFI) {
1104       // Mark callee-saved push instruction.
1105       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1106       assert(StackSize);
1107       BuildCFI(MBB, MBBI, DL,
1108                MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(nullptr, StackOffset));
1109       StackOffset += stackGrowth;
1110     }
1111
1112     if (NeedsWinCFI) {
1113       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_PushReg)).addImm(Reg).setMIFlag(
1114           MachineInstr::FrameSetup);
1115     }
1116   }
1117
1118   // Realign stack after we pushed callee-saved registers (so that we'll be
1119   // able to calculate their offsets from the frame pointer).
1120   // Don't do this for Win64, it needs to realign the stack after the prologue.
1121   if (!IsWin64Prologue && !IsFunclet && TRI->needsStackRealignment(MF)) {
1122     assert(HasFP && "There should be a frame pointer if stack is realigned.");
1123     BuildStackAlignAND(MBB, MBBI, DL, StackPtr, MaxAlign);
1124   }
1125
1126   // If there is an SUB32ri of ESP immediately before this instruction, merge
1127   // the two. This can be the case when tail call elimination is enabled and
1128   // the callee has more arguments then the caller.
1129   NumBytes -= mergeSPUpdates(MBB, MBBI, true);
1130
1131   // Adjust stack pointer: ESP -= numbytes.
1132
1133   // Windows and cygwin/mingw require a prologue helper routine when allocating
1134   // more than 4K bytes on the stack.  Windows uses __chkstk and cygwin/mingw
1135   // uses __alloca.  __alloca and the 32-bit version of __chkstk will probe the
1136   // stack and adjust the stack pointer in one go.  The 64-bit version of
1137   // __chkstk is only responsible for probing the stack.  The 64-bit prologue is
1138   // responsible for adjusting the stack pointer.  Touching the stack at 4K
1139   // increments is necessary to ensure that the guard pages used by the OS
1140   // virtual memory manager are allocated in correct sequence.
1141   uint64_t AlignedNumBytes = NumBytes;
1142   if (IsWin64Prologue && !IsFunclet && TRI->needsStackRealignment(MF))
1143     AlignedNumBytes = RoundUpToAlignment(AlignedNumBytes, MaxAlign);
1144   if (AlignedNumBytes >= StackProbeSize && UseStackProbe) {
1145     // Check whether EAX is livein for this function.
1146     bool isEAXAlive = isEAXLiveIn(MF);
1147
1148     if (isEAXAlive) {
1149       // Sanity check that EAX is not livein for this function.
1150       // It should not be, so throw an assert.
1151       assert(!Is64Bit && "EAX is livein in x64 case!");
1152
1153       // Save EAX
1154       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PUSH32r))
1155         .addReg(X86::EAX, RegState::Kill)
1156         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1157     }
1158
1159     if (Is64Bit) {
1160       // Handle the 64-bit Windows ABI case where we need to call __chkstk.
1161       // Function prologue is responsible for adjusting the stack pointer.
1162       if (isUInt<32>(NumBytes)) {
1163         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
1164             .addImm(NumBytes)
1165             .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1166       } else if (isInt<32>(NumBytes)) {
1167         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64ri32), X86::RAX)
1168             .addImm(NumBytes)
1169             .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1170       } else {
1171         BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64ri), X86::RAX)
1172             .addImm(NumBytes)
1173             .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1174       }
1175     } else {
1176       // Allocate NumBytes-4 bytes on stack in case of isEAXAlive.
1177       // We'll also use 4 already allocated bytes for EAX.
1178       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
1179           .addImm(isEAXAlive ? NumBytes - 4 : NumBytes)
1180           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1181     }
1182
1183     // Call __chkstk, __chkstk_ms, or __alloca.
1184     emitStackProbe(MF, MBB, MBBI, DL, true);
1185
1186     if (isEAXAlive) {
1187       // Restore EAX
1188       MachineInstr *MI =
1189           addRegOffset(BuildMI(MF, DL, TII.get(X86::MOV32rm), X86::EAX),
1190                        StackPtr, false, NumBytes - 4);
1191       MI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1192       MBB.insert(MBBI, MI);
1193     }
1194   } else if (NumBytes) {
1195     emitSPUpdate(MBB, MBBI, -(int64_t)NumBytes, /*InEpilogue=*/false);
1196   }
1197
1198   if (NeedsWinCFI && NumBytes)
1199     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_StackAlloc))
1200         .addImm(NumBytes)
1201         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1202
1203   int SEHFrameOffset = 0;
1204   unsigned SPOrEstablisher;
1205   if (IsFunclet) {
1206     if (IsClrFunclet) {
1207       // The establisher parameter passed to a CLR funclet is actually a pointer
1208       // to the (mostly empty) frame of its nearest enclosing funclet; we have
1209       // to find the root function establisher frame by loading the PSPSym from
1210       // the intermediate frame.
1211       unsigned PSPSlotOffset = getPSPSlotOffsetFromSP(MF);
1212       MachinePointerInfo NoInfo;
1213       MBB.addLiveIn(Establisher);
1214       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64rm), Establisher),
1215                    Establisher, false, PSPSlotOffset)
1216           .addMemOperand(MF.getMachineMemOperand(
1217               NoInfo, MachineMemOperand::MOLoad, SlotSize, SlotSize));
1218       ;
1219       // Save the root establisher back into the current funclet's (mostly
1220       // empty) frame, in case a sub-funclet or the GC needs it.
1221       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), StackPtr,
1222                    false, PSPSlotOffset)
1223           .addReg(Establisher)
1224           .addMemOperand(
1225               MF.getMachineMemOperand(NoInfo, MachineMemOperand::MOStore |
1226                                                   MachineMemOperand::MOVolatile,
1227                                       SlotSize, SlotSize));
1228     }
1229     SPOrEstablisher = Establisher;
1230   } else {
1231     SPOrEstablisher = StackPtr;
1232   }
1233
1234   if (IsWin64Prologue && HasFP) {
1235     // Set RBP to a small fixed offset from RSP. In the funclet case, we base
1236     // this calculation on the incoming establisher, which holds the value of
1237     // RSP from the parent frame at the end of the prologue.
1238     SEHFrameOffset = calculateSetFPREG(ParentFrameNumBytes);
1239     if (SEHFrameOffset)
1240       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::LEA64r), FramePtr),
1241                    SPOrEstablisher, false, SEHFrameOffset);
1242     else
1243       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64rr), FramePtr)
1244           .addReg(SPOrEstablisher);
1245
1246     // If this is not a funclet, emit the CFI describing our frame pointer.
1247     if (NeedsWinCFI && !IsFunclet)
1248       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_SetFrame))
1249           .addImm(FramePtr)
1250           .addImm(SEHFrameOffset)
1251           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1252   } else if (IsFunclet && STI.is32Bit()) {
1253     // Reset EBP / ESI to something good for funclets.
1254     MBBI = restoreWin32EHStackPointers(MBB, MBBI, DL);
1255     // If we're a catch funclet, we can be returned to via catchret. Save ESP
1256     // into the registration node so that the runtime will restore it for us.
1257     if (!MBB.isCleanupFuncletEntry()) {
1258       assert(classifyEHPersonality(Fn->getPersonalityFn()) ==
1259              EHPersonality::MSVC_CXX);
1260       unsigned FrameReg;
1261       int FI = MF.getWinEHFuncInfo()->EHRegNodeFrameIndex;
1262       int64_t EHRegOffset = getFrameIndexReference(MF, FI, FrameReg);
1263       // ESP is the first field, so no extra displacement is needed.
1264       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32mr)), FrameReg,
1265                    false, EHRegOffset)
1266           .addReg(X86::ESP);
1267     }
1268   }
1269
1270   while (MBBI != MBB.end() && MBBI->getFlag(MachineInstr::FrameSetup)) {
1271     const MachineInstr *FrameInstr = &*MBBI;
1272     ++MBBI;
1273
1274     if (NeedsWinCFI) {
1275       int FI;
1276       if (unsigned Reg = TII.isStoreToStackSlot(FrameInstr, FI)) {
1277         if (X86::FR64RegClass.contains(Reg)) {
1278           unsigned IgnoredFrameReg;
1279           int Offset = getFrameIndexReference(MF, FI, IgnoredFrameReg);
1280           Offset += SEHFrameOffset;
1281
1282           BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_SaveXMM))
1283               .addImm(Reg)
1284               .addImm(Offset)
1285               .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1286         }
1287       }
1288     }
1289   }
1290
1291   if (NeedsWinCFI)
1292     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_EndPrologue))
1293         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1294
1295   if (FnHasClrFunclet && !IsFunclet) {
1296     // Save the so-called Initial-SP (i.e. the value of the stack pointer
1297     // immediately after the prolog)  into the PSPSlot so that funclets
1298     // and the GC can recover it.
1299     unsigned PSPSlotOffset = getPSPSlotOffsetFromSP(MF);
1300     auto PSPInfo = MachinePointerInfo::getFixedStack(
1301         MF, MF.getWinEHFuncInfo()->PSPSymFrameIdx);
1302     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64mr)), StackPtr, false,
1303                  PSPSlotOffset)
1304         .addReg(StackPtr)
1305         .addMemOperand(MF.getMachineMemOperand(
1306             PSPInfo, MachineMemOperand::MOStore | MachineMemOperand::MOVolatile,
1307             SlotSize, SlotSize));
1308   }
1309
1310   // Realign stack after we spilled callee-saved registers (so that we'll be
1311   // able to calculate their offsets from the frame pointer).
1312   // Win64 requires aligning the stack after the prologue.
1313   if (IsWin64Prologue && TRI->needsStackRealignment(MF)) {
1314     assert(HasFP && "There should be a frame pointer if stack is realigned.");
1315     BuildStackAlignAND(MBB, MBBI, DL, SPOrEstablisher, MaxAlign);
1316   }
1317
1318   // We already dealt with stack realignment and funclets above.
1319   if (IsFunclet && STI.is32Bit())
1320     return;
1321
1322   // If we need a base pointer, set it up here. It's whatever the value
1323   // of the stack pointer is at this point. Any variable size objects
1324   // will be allocated after this, so we can still use the base pointer
1325   // to reference locals.
1326   if (TRI->hasBasePointer(MF)) {
1327     // Update the base pointer with the current stack pointer.
1328     unsigned Opc = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr;
1329     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), BasePtr)
1330       .addReg(SPOrEstablisher)
1331       .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1332     if (X86FI->getRestoreBasePointer()) {
1333       // Stash value of base pointer.  Saving RSP instead of EBP shortens
1334       // dependence chain. Used by SjLj EH.
1335       unsigned Opm = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64mr : X86::MOV32mr;
1336       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opm)),
1337                    FramePtr, true, X86FI->getRestoreBasePointerOffset())
1338         .addReg(SPOrEstablisher)
1339         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1340     }
1341
1342     if (X86FI->getHasSEHFramePtrSave() && !IsFunclet) {
1343       // Stash the value of the frame pointer relative to the base pointer for
1344       // Win32 EH. This supports Win32 EH, which does the inverse of the above:
1345       // it recovers the frame pointer from the base pointer rather than the
1346       // other way around.
1347       unsigned Opm = Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64mr : X86::MOV32mr;
1348       unsigned UsedReg;
1349       int Offset =
1350           getFrameIndexReference(MF, X86FI->getSEHFramePtrSaveIndex(), UsedReg);
1351       assert(UsedReg == BasePtr);
1352       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opm)), UsedReg, true, Offset)
1353           .addReg(FramePtr)
1354           .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1355     }
1356   }
1357
1358   if (((!HasFP && NumBytes) || PushedRegs) && NeedsDwarfCFI) {
1359     // Mark end of stack pointer adjustment.
1360     if (!HasFP && NumBytes) {
1361       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1362       assert(StackSize);
1363       BuildCFI(MBB, MBBI, DL, MCCFIInstruction::createDefCfaOffset(
1364                                   nullptr, -StackSize + stackGrowth));
1365     }
1366
1367     // Emit DWARF info specifying the offsets of the callee-saved registers.
1368     if (PushedRegs)
1369       emitCalleeSavedFrameMoves(MBB, MBBI, DL);
1370   }
1371 }
1372
1373 bool X86FrameLowering::canUseLEAForSPInEpilogue(
1374     const MachineFunction &MF) const {
1375   // We can't use LEA instructions for adjusting the stack pointer if this is a
1376   // leaf function in the Win64 ABI.  Only ADD instructions may be used to
1377   // deallocate the stack.
1378   // This means that we can use LEA for SP in two situations:
1379   // 1. We *aren't* using the Win64 ABI which means we are free to use LEA.
1380   // 2. We *have* a frame pointer which means we are permitted to use LEA.
1381   return !MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI() || hasFP(MF);
1382 }
1383
1384 static bool isFuncletReturnInstr(MachineInstr *MI) {
1385   switch (MI->getOpcode()) {
1386   case X86::CATCHRET:
1387   case X86::CLEANUPRET:
1388     return true;
1389   default:
1390     return false;
1391   }
1392   llvm_unreachable("impossible");
1393 }
1394
1395 // CLR funclets use a special "Previous Stack Pointer Symbol" slot on the
1396 // stack. It holds a pointer to the bottom of the root function frame.  The
1397 // establisher frame pointer passed to a nested funclet may point to the
1398 // (mostly empty) frame of its parent funclet, but it will need to find
1399 // the frame of the root function to access locals.  To facilitate this,
1400 // every funclet copies the pointer to the bottom of the root function
1401 // frame into a PSPSym slot in its own (mostly empty) stack frame. Using the
1402 // same offset for the PSPSym in the root function frame that's used in the
1403 // funclets' frames allows each funclet to dynamically accept any ancestor
1404 // frame as its establisher argument (the runtime doesn't guarantee the
1405 // immediate parent for some reason lost to history), and also allows the GC,
1406 // which uses the PSPSym for some bookkeeping, to find it in any funclet's
1407 // frame with only a single offset reported for the entire method.
1408 unsigned
1409 X86FrameLowering::getPSPSlotOffsetFromSP(const MachineFunction &MF) const {
1410   const WinEHFuncInfo &Info = *MF.getWinEHFuncInfo();
1411   // getFrameIndexReferenceFromSP has an out ref parameter for the stack
1412   // pointer register; pass a dummy that we ignore
1413   unsigned SPReg;
1414   int Offset = getFrameIndexReferenceFromSP(MF, Info.PSPSymFrameIdx, SPReg);
1415   assert(Offset >= 0);
1416   return static_cast<unsigned>(Offset);
1417 }
1418
1419 unsigned
1420 X86FrameLowering::getWinEHFuncletFrameSize(const MachineFunction &MF) const {
1421   // This is the size of the pushed CSRs.
1422   unsigned CSSize =
1423       MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getCalleeSavedFrameSize();
1424   // This is the amount of stack a funclet needs to allocate.
1425   unsigned UsedSize;
1426   EHPersonality Personality =
1427       classifyEHPersonality(MF.getFunction()->getPersonalityFn());
1428   if (Personality == EHPersonality::CoreCLR) {
1429     // CLR funclets need to hold enough space to include the PSPSym, at the
1430     // same offset from the stack pointer (immediately after the prolog) as it
1431     // resides at in the main function.
1432     UsedSize = getPSPSlotOffsetFromSP(MF) + SlotSize;
1433   } else {
1434     // Other funclets just need enough stack for outgoing call arguments.
1435     UsedSize = MF.getFrameInfo()->getMaxCallFrameSize();
1436   }
1437   // RBP is not included in the callee saved register block. After pushing RBP,
1438   // everything is 16 byte aligned. Everything we allocate before an outgoing
1439   // call must also be 16 byte aligned.
1440   unsigned FrameSizeMinusRBP =
1441       RoundUpToAlignment(CSSize + UsedSize, getStackAlignment());
1442   // Subtract out the size of the callee saved registers. This is how much stack
1443   // each funclet will allocate.
1444   return FrameSizeMinusRBP - CSSize;
1445 }
1446
1447 void X86FrameLowering::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
1448                                     MachineBasicBlock &MBB) const {
1449   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1450   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1451   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.getFirstTerminator();
1452   DebugLoc DL;
1453   if (MBBI != MBB.end())
1454     DL = MBBI->getDebugLoc();
1455   // standard x86_64 and NaCl use 64-bit frame/stack pointers, x32 - 32-bit.
1456   const bool Is64BitILP32 = STI.isTarget64BitILP32();
1457   unsigned FramePtr = TRI->getFrameRegister(MF);
1458   unsigned MachineFramePtr =
1459       Is64BitILP32 ? getX86SubSuperRegister(FramePtr, MVT::i64, false)
1460                    : FramePtr;
1461
1462   bool IsWin64Prologue = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
1463   bool NeedsWinCFI =
1464       IsWin64Prologue && MF.getFunction()->needsUnwindTableEntry();
1465   bool IsFunclet = isFuncletReturnInstr(MBBI);
1466   MachineBasicBlock *TargetMBB = nullptr;
1467
1468   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo.
1469   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1470   uint64_t MaxAlign = calculateMaxStackAlign(MF);
1471   unsigned CSSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1472   uint64_t NumBytes = 0;
1473
1474   if (MBBI->getOpcode() == X86::CATCHRET) {
1475     // SEH shouldn't use catchret.
1476     assert(!isAsynchronousEHPersonality(
1477                classifyEHPersonality(MF.getFunction()->getPersonalityFn())) &&
1478            "SEH should not use CATCHRET");
1479
1480     NumBytes = getWinEHFuncletFrameSize(MF);
1481     assert(hasFP(MF) && "EH funclets without FP not yet implemented");
1482     TargetMBB = MBBI->getOperand(0).getMBB();
1483
1484     // Pop EBP.
1485     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r),
1486             MachineFramePtr)
1487         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1488   } else if (MBBI->getOpcode() == X86::CLEANUPRET) {
1489     NumBytes = getWinEHFuncletFrameSize(MF);
1490     assert(hasFP(MF) && "EH funclets without FP not yet implemented");
1491     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r),
1492             MachineFramePtr)
1493         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1494   } else if (hasFP(MF)) {
1495     // Calculate required stack adjustment.
1496     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1497     NumBytes = FrameSize - CSSize;
1498
1499     // Callee-saved registers were pushed on stack before the stack was
1500     // realigned.
1501     if (TRI->needsStackRealignment(MF) && !IsWin64Prologue)
1502       NumBytes = RoundUpToAlignment(FrameSize, MaxAlign);
1503
1504     // Pop EBP.
1505     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1506             TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r), MachineFramePtr)
1507         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1508   } else {
1509     NumBytes = StackSize - CSSize;
1510   }
1511   uint64_t SEHStackAllocAmt = NumBytes;
1512
1513   // Skip the callee-saved pop instructions.
1514   while (MBBI != MBB.begin()) {
1515     MachineBasicBlock::iterator PI = std::prev(MBBI);
1516     unsigned Opc = PI->getOpcode();
1517
1518     if ((Opc != X86::POP32r || !PI->getFlag(MachineInstr::FrameDestroy)) &&
1519         (Opc != X86::POP64r || !PI->getFlag(MachineInstr::FrameDestroy)) &&
1520         Opc != X86::DBG_VALUE && !PI->isTerminator())
1521       break;
1522
1523     --MBBI;
1524   }
1525   MachineBasicBlock::iterator FirstCSPop = MBBI;
1526
1527   if (TargetMBB) {
1528     // Fill EAX/RAX with the address of the target block.
1529     unsigned ReturnReg = STI.is64Bit() ? X86::RAX : X86::EAX;
1530     if (STI.is64Bit()) {
1531       // LEA64r TargetMBB(%rip), %rax
1532       BuildMI(MBB, FirstCSPop, DL, TII.get(X86::LEA64r), ReturnReg)
1533           .addReg(X86::RIP)
1534           .addImm(0)
1535           .addReg(0)
1536           .addMBB(TargetMBB)
1537           .addReg(0);
1538     } else {
1539       // MOV32ri $TargetMBB, %eax
1540       BuildMI(MBB, FirstCSPop, DL, TII.get(X86::MOV32ri), ReturnReg)
1541           .addMBB(TargetMBB);
1542     }
1543     // Record that we've taken the address of TargetMBB and no longer just
1544     // reference it in a terminator.
1545     TargetMBB->setHasAddressTaken();
1546   }
1547
1548   if (MBBI != MBB.end())
1549     DL = MBBI->getDebugLoc();
1550
1551   // If there is an ADD32ri or SUB32ri of ESP immediately before this
1552   // instruction, merge the two instructions.
1553   if (NumBytes || MFI->hasVarSizedObjects())
1554     NumBytes += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, true);
1555
1556   // If dynamic alloca is used, then reset esp to point to the last callee-saved
1557   // slot before popping them off! Same applies for the case, when stack was
1558   // realigned. Don't do this if this was a funclet epilogue, since the funclets
1559   // will not do realignment or dynamic stack allocation.
1560   if ((TRI->needsStackRealignment(MF) || MFI->hasVarSizedObjects()) &&
1561       !IsFunclet) {
1562     if (TRI->needsStackRealignment(MF))
1563       MBBI = FirstCSPop;
1564     unsigned SEHFrameOffset = calculateSetFPREG(SEHStackAllocAmt);
1565     uint64_t LEAAmount =
1566         IsWin64Prologue ? SEHStackAllocAmt - SEHFrameOffset : -CSSize;
1567
1568     // There are only two legal forms of epilogue:
1569     // - add SEHAllocationSize, %rsp
1570     // - lea SEHAllocationSize(%FramePtr), %rsp
1571     //
1572     // 'mov %FramePtr, %rsp' will not be recognized as an epilogue sequence.
1573     // However, we may use this sequence if we have a frame pointer because the
1574     // effects of the prologue can safely be undone.
1575     if (LEAAmount != 0) {
1576       unsigned Opc = getLEArOpcode(Uses64BitFramePtr);
1577       addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr),
1578                    FramePtr, false, LEAAmount);
1579       --MBBI;
1580     } else {
1581       unsigned Opc = (Uses64BitFramePtr ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr);
1582       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
1583         .addReg(FramePtr);
1584       --MBBI;
1585     }
1586   } else if (NumBytes) {
1587     // Adjust stack pointer back: ESP += numbytes.
1588     emitSPUpdate(MBB, MBBI, NumBytes, /*InEpilogue=*/true);
1589     --MBBI;
1590   }
1591
1592   // Windows unwinder will not invoke function's exception handler if IP is
1593   // either in prologue or in epilogue.  This behavior causes a problem when a
1594   // call immediately precedes an epilogue, because the return address points
1595   // into the epilogue.  To cope with that, we insert an epilogue marker here,
1596   // then replace it with a 'nop' if it ends up immediately after a CALL in the
1597   // final emitted code.
1598   if (NeedsWinCFI)
1599     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::SEH_Epilogue));
1600
1601   // Add the return addr area delta back since we are not tail calling.
1602   int Offset = -1 * X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1603   assert(Offset >= 0 && "TCDelta should never be positive");
1604   if (Offset) {
1605     MBBI = MBB.getFirstTerminator();
1606
1607     // Check for possible merge with preceding ADD instruction.
1608     Offset += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, true);
1609     emitSPUpdate(MBB, MBBI, Offset, /*InEpilogue=*/true);
1610   }
1611 }
1612
1613 // NOTE: this only has a subset of the full frame index logic. In
1614 // particular, the FI < 0 and AfterFPPop logic is handled in
1615 // X86RegisterInfo::eliminateFrameIndex, but not here. Possibly
1616 // (probably?) it should be moved into here.
1617 int X86FrameLowering::getFrameIndexReference(const MachineFunction &MF, int FI,
1618                                              unsigned &FrameReg) const {
1619   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1620
1621   // We can't calculate offset from frame pointer if the stack is realigned,
1622   // so enforce usage of stack/base pointer.  The base pointer is used when we
1623   // have dynamic allocas in addition to dynamic realignment.
1624   if (TRI->hasBasePointer(MF))
1625     FrameReg = TRI->getBaseRegister();
1626   else if (TRI->needsStackRealignment(MF))
1627     FrameReg = TRI->getStackRegister();
1628   else
1629     FrameReg = TRI->getFrameRegister(MF);
1630
1631   // Offset will hold the offset from the stack pointer at function entry to the
1632   // object.
1633   // We need to factor in additional offsets applied during the prologue to the
1634   // frame, base, and stack pointer depending on which is used.
1635   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) - getOffsetOfLocalArea();
1636   const X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1637   unsigned CSSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1638   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1639   bool HasFP = hasFP(MF);
1640   bool IsWin64Prologue = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
1641   int64_t FPDelta = 0;
1642
1643   if (IsWin64Prologue) {
1644     assert(!MFI->hasCalls() || (StackSize % 16) == 8);
1645
1646     // Calculate required stack adjustment.
1647     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1648     // If required, include space for extra hidden slot for stashing base pointer.
1649     if (X86FI->getRestoreBasePointer())
1650       FrameSize += SlotSize;
1651     uint64_t NumBytes = FrameSize - CSSize;
1652
1653     uint64_t SEHFrameOffset = calculateSetFPREG(NumBytes);
1654     if (FI && FI == X86FI->getFAIndex())
1655       return -SEHFrameOffset;
1656
1657     // FPDelta is the offset from the "traditional" FP location of the old base
1658     // pointer followed by return address and the location required by the
1659     // restricted Win64 prologue.
1660     // Add FPDelta to all offsets below that go through the frame pointer.
1661     FPDelta = FrameSize - SEHFrameOffset;
1662     assert((!MFI->hasCalls() || (FPDelta % 16) == 0) &&
1663            "FPDelta isn't aligned per the Win64 ABI!");
1664   }
1665
1666
1667   if (TRI->hasBasePointer(MF)) {
1668     assert(HasFP && "VLAs and dynamic stack realign, but no FP?!");
1669     if (FI < 0) {
1670       // Skip the saved EBP.
1671       return Offset + SlotSize + FPDelta;
1672     } else {
1673       assert((-(Offset + StackSize)) % MFI->getObjectAlignment(FI) == 0);
1674       return Offset + StackSize;
1675     }
1676   } else if (TRI->needsStackRealignment(MF)) {
1677     if (FI < 0) {
1678       // Skip the saved EBP.
1679       return Offset + SlotSize + FPDelta;
1680     } else {
1681       assert((-(Offset + StackSize)) % MFI->getObjectAlignment(FI) == 0);
1682       return Offset + StackSize;
1683     }
1684     // FIXME: Support tail calls
1685   } else {
1686     if (!HasFP)
1687       return Offset + StackSize;
1688
1689     // Skip the saved EBP.
1690     Offset += SlotSize;
1691
1692     // Skip the RETADDR move area
1693     int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1694     if (TailCallReturnAddrDelta < 0)
1695       Offset -= TailCallReturnAddrDelta;
1696   }
1697
1698   return Offset + FPDelta;
1699 }
1700
1701 // Simplified from getFrameIndexReference keeping only StackPointer cases
1702 int X86FrameLowering::getFrameIndexReferenceFromSP(const MachineFunction &MF,
1703                                                    int FI,
1704                                                    unsigned &FrameReg) const {
1705   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1706   // Does not include any dynamic realign.
1707   const uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1708   {
1709 #ifndef NDEBUG
1710     // LLVM arranges the stack as follows:
1711     //   ...
1712     //   ARG2
1713     //   ARG1
1714     //   RETADDR
1715     //   PUSH RBP   <-- RBP points here
1716     //   PUSH CSRs
1717     //   ~~~~~~~    <-- possible stack realignment (non-win64)
1718     //   ...
1719     //   STACK OBJECTS
1720     //   ...        <-- RSP after prologue points here
1721     //   ~~~~~~~    <-- possible stack realignment (win64)
1722     //
1723     // if (hasVarSizedObjects()):
1724     //   ...        <-- "base pointer" (ESI/RBX) points here
1725     //   DYNAMIC ALLOCAS
1726     //   ...        <-- RSP points here
1727     //
1728     // Case 1: In the simple case of no stack realignment and no dynamic
1729     // allocas, both "fixed" stack objects (arguments and CSRs) are addressable
1730     // with fixed offsets from RSP.
1731     //
1732     // Case 2: In the case of stack realignment with no dynamic allocas, fixed
1733     // stack objects are addressed with RBP and regular stack objects with RSP.
1734     //
1735     // Case 3: In the case of dynamic allocas and stack realignment, RSP is used
1736     // to address stack arguments for outgoing calls and nothing else. The "base
1737     // pointer" points to local variables, and RBP points to fixed objects.
1738     //
1739     // In cases 2 and 3, we can only answer for non-fixed stack objects, and the
1740     // answer we give is relative to the SP after the prologue, and not the
1741     // SP in the middle of the function.
1742
1743     assert((!MFI->isFixedObjectIndex(FI) || !TRI->needsStackRealignment(MF) ||
1744             STI.isTargetWin64()) &&
1745            "offset from fixed object to SP is not static");
1746
1747     // We don't handle tail calls, and shouldn't be seeing them either.
1748     int TailCallReturnAddrDelta =
1749         MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getTCReturnAddrDelta();
1750     assert(!(TailCallReturnAddrDelta < 0) && "we don't handle this case!");
1751 #endif
1752   }
1753
1754   // Fill in FrameReg output argument.
1755   FrameReg = TRI->getStackRegister();
1756
1757   // This is how the math works out:
1758   //
1759   //  %rsp grows (i.e. gets lower) left to right. Each box below is
1760   //  one word (eight bytes).  Obj0 is the stack slot we're trying to
1761   //  get to.
1762   //
1763   //    ----------------------------------
1764   //    | BP | Obj0 | Obj1 | ... | ObjN |
1765   //    ----------------------------------
1766   //    ^    ^      ^                   ^
1767   //    A    B      C                   E
1768   //
1769   // A is the incoming stack pointer.
1770   // (B - A) is the local area offset (-8 for x86-64) [1]
1771   // (C - A) is the Offset returned by MFI->getObjectOffset for Obj0 [2]
1772   //
1773   // |(E - B)| is the StackSize (absolute value, positive).  For a
1774   // stack that grown down, this works out to be (B - E). [3]
1775   //
1776   // E is also the value of %rsp after stack has been set up, and we
1777   // want (C - E) -- the value we can add to %rsp to get to Obj0.  Now
1778   // (C - E) == (C - A) - (B - A) + (B - E)
1779   //            { Using [1], [2] and [3] above }
1780   //         == getObjectOffset - LocalAreaOffset + StackSize
1781   //
1782
1783   // Get the Offset from the StackPointer
1784   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) - getOffsetOfLocalArea();
1785
1786   return Offset + StackSize;
1787 }
1788
1789 bool X86FrameLowering::assignCalleeSavedSpillSlots(
1790     MachineFunction &MF, const TargetRegisterInfo *TRI,
1791     std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI) const {
1792   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1793   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1794
1795   unsigned CalleeSavedFrameSize = 0;
1796   int SpillSlotOffset = getOffsetOfLocalArea() + X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1797
1798   if (hasFP(MF)) {
1799     // emitPrologue always spills frame register the first thing.
1800     SpillSlotOffset -= SlotSize;
1801     MFI->CreateFixedSpillStackObject(SlotSize, SpillSlotOffset);
1802
1803     // Since emitPrologue and emitEpilogue will handle spilling and restoring of
1804     // the frame register, we can delete it from CSI list and not have to worry
1805     // about avoiding it later.
1806     unsigned FPReg = TRI->getFrameRegister(MF);
1807     for (unsigned i = 0; i < CSI.size(); ++i) {
1808       if (TRI->regsOverlap(CSI[i].getReg(),FPReg)) {
1809         CSI.erase(CSI.begin() + i);
1810         break;
1811       }
1812     }
1813   }
1814
1815   // Assign slots for GPRs. It increases frame size.
1816   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1817     unsigned Reg = CSI[i - 1].getReg();
1818
1819     if (!X86::GR64RegClass.contains(Reg) && !X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1820       continue;
1821
1822     SpillSlotOffset -= SlotSize;
1823     CalleeSavedFrameSize += SlotSize;
1824
1825     int SlotIndex = MFI->CreateFixedSpillStackObject(SlotSize, SpillSlotOffset);
1826     CSI[i - 1].setFrameIdx(SlotIndex);
1827   }
1828
1829   X86FI->setCalleeSavedFrameSize(CalleeSavedFrameSize);
1830
1831   // Assign slots for XMMs.
1832   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1833     unsigned Reg = CSI[i - 1].getReg();
1834     if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) || X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1835       continue;
1836
1837     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
1838     // ensure alignment
1839     SpillSlotOffset -= std::abs(SpillSlotOffset) % RC->getAlignment();
1840     // spill into slot
1841     SpillSlotOffset -= RC->getSize();
1842     int SlotIndex =
1843         MFI->CreateFixedSpillStackObject(RC->getSize(), SpillSlotOffset);
1844     CSI[i - 1].setFrameIdx(SlotIndex);
1845     MFI->ensureMaxAlignment(RC->getAlignment());
1846   }
1847
1848   return true;
1849 }
1850
1851 bool X86FrameLowering::spillCalleeSavedRegisters(
1852     MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MI,
1853     const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
1854     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1855   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
1856
1857   // Don't save CSRs in 32-bit EH funclets. The caller saves EBX, EBP, ESI, EDI
1858   // for us, and there are no XMM CSRs on Win32.
1859   if (MBB.isEHFuncletEntry() && STI.is32Bit() && STI.isOSWindows())
1860     return true;
1861
1862   // Push GPRs. It increases frame size.
1863   unsigned Opc = STI.is64Bit() ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r;
1864   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1865     unsigned Reg = CSI[i - 1].getReg();
1866
1867     if (!X86::GR64RegClass.contains(Reg) && !X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1868       continue;
1869     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
1870     MBB.addLiveIn(Reg);
1871
1872     BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc)).addReg(Reg, RegState::Kill)
1873       .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1874   }
1875
1876   // Make XMM regs spilled. X86 does not have ability of push/pop XMM.
1877   // It can be done by spilling XMMs to stack frame.
1878   for (unsigned i = CSI.size(); i != 0; --i) {
1879     unsigned Reg = CSI[i-1].getReg();
1880     if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) || X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1881       continue;
1882     // Add the callee-saved register as live-in. It's killed at the spill.
1883     MBB.addLiveIn(Reg);
1884     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
1885
1886     TII.storeRegToStackSlot(MBB, MI, Reg, true, CSI[i - 1].getFrameIdx(), RC,
1887                             TRI);
1888     --MI;
1889     MI->setFlag(MachineInstr::FrameSetup);
1890     ++MI;
1891   }
1892
1893   return true;
1894 }
1895
1896 bool X86FrameLowering::restoreCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
1897                                                MachineBasicBlock::iterator MI,
1898                                         const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
1899                                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1900   if (CSI.empty())
1901     return false;
1902
1903   if (isFuncletReturnInstr(MI) && STI.isOSWindows()) {
1904     // Don't restore CSRs in 32-bit EH funclets. Matches
1905     // spillCalleeSavedRegisters.
1906     if (STI.is32Bit())
1907       return true;
1908     // Don't restore CSRs before an SEH catchret. SEH except blocks do not form
1909     // funclets. emitEpilogue transforms these to normal jumps.
1910     if (MI->getOpcode() == X86::CATCHRET) {
1911       const Function *Func = MBB.getParent()->getFunction();
1912       bool IsSEH = isAsynchronousEHPersonality(
1913           classifyEHPersonality(Func->getPersonalityFn()));
1914       if (IsSEH)
1915         return true;
1916     }
1917   }
1918
1919   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
1920
1921   // Reload XMMs from stack frame.
1922   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
1923     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
1924     if (X86::GR64RegClass.contains(Reg) ||
1925         X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1926       continue;
1927
1928     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
1929     TII.loadRegFromStackSlot(MBB, MI, Reg, CSI[i].getFrameIdx(), RC, TRI);
1930   }
1931
1932   // POP GPRs.
1933   unsigned Opc = STI.is64Bit() ? X86::POP64r : X86::POP32r;
1934   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
1935     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
1936     if (!X86::GR64RegClass.contains(Reg) &&
1937         !X86::GR32RegClass.contains(Reg))
1938       continue;
1939
1940     BuildMI(MBB, MI, DL, TII.get(Opc), Reg)
1941         .setMIFlag(MachineInstr::FrameDestroy);
1942   }
1943   return true;
1944 }
1945
1946 void X86FrameLowering::determineCalleeSaves(MachineFunction &MF,
1947                                             BitVector &SavedRegs,
1948                                             RegScavenger *RS) const {
1949   TargetFrameLowering::determineCalleeSaves(MF, SavedRegs, RS);
1950
1951   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1952
1953   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1954   int64_t TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1955
1956   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
1957     // create RETURNADDR area
1958     //   arg
1959     //   arg
1960     //   RETADDR
1961     //   { ...
1962     //     RETADDR area
1963     //     ...
1964     //   }
1965     //   [EBP]
1966     MFI->CreateFixedObject(-TailCallReturnAddrDelta,
1967                            TailCallReturnAddrDelta - SlotSize, true);
1968   }
1969
1970   // Spill the BasePtr if it's used.
1971   if (TRI->hasBasePointer(MF)) {
1972     SavedRegs.set(TRI->getBaseRegister());
1973
1974     // Allocate a spill slot for EBP if we have a base pointer and EH funclets.
1975     if (MF.getMMI().hasEHFunclets()) {
1976       int FI = MFI->CreateSpillStackObject(SlotSize, SlotSize);
1977       X86FI->setHasSEHFramePtrSave(true);
1978       X86FI->setSEHFramePtrSaveIndex(FI);
1979     }
1980   }
1981 }
1982
1983 static bool
1984 HasNestArgument(const MachineFunction *MF) {
1985   const Function *F = MF->getFunction();
1986   for (Function::const_arg_iterator I = F->arg_begin(), E = F->arg_end();
1987        I != E; I++) {
1988     if (I->hasNestAttr())
1989       return true;
1990   }
1991   return false;
1992 }
1993
1994 /// GetScratchRegister - Get a temp register for performing work in the
1995 /// segmented stack and the Erlang/HiPE stack prologue. Depending on platform
1996 /// and the properties of the function either one or two registers will be
1997 /// needed. Set primary to true for the first register, false for the second.
1998 static unsigned
1999 GetScratchRegister(bool Is64Bit, bool IsLP64, const MachineFunction &MF, bool Primary) {
2000   CallingConv::ID CallingConvention = MF.getFunction()->getCallingConv();
2001
2002   // Erlang stuff.
2003   if (CallingConvention == CallingConv::HiPE) {
2004     if (Is64Bit)
2005       return Primary ? X86::R14 : X86::R13;
2006     else
2007       return Primary ? X86::EBX : X86::EDI;
2008   }
2009
2010   if (Is64Bit) {
2011     if (IsLP64)
2012       return Primary ? X86::R11 : X86::R12;
2013     else
2014       return Primary ? X86::R11D : X86::R12D;
2015   }
2016
2017   bool IsNested = HasNestArgument(&MF);
2018
2019   if (CallingConvention == CallingConv::X86_FastCall ||
2020       CallingConvention == CallingConv::Fast) {
2021     if (IsNested)
2022       report_fatal_error("Segmented stacks does not support fastcall with "
2023                          "nested function.");
2024     return Primary ? X86::EAX : X86::ECX;
2025   }
2026   if (IsNested)
2027     return Primary ? X86::EDX : X86::EAX;
2028   return Primary ? X86::ECX : X86::EAX;
2029 }
2030
2031 // The stack limit in the TCB is set to this many bytes above the actual stack
2032 // limit.
2033 static const uint64_t kSplitStackAvailable = 256;
2034
2035 void X86FrameLowering::adjustForSegmentedStacks(
2036     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &PrologueMBB) const {
2037   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2038   uint64_t StackSize;
2039   unsigned TlsReg, TlsOffset;
2040   DebugLoc DL;
2041
2042   unsigned ScratchReg = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, true);
2043   assert(!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg) &&
2044          "Scratch register is live-in");
2045
2046   if (MF.getFunction()->isVarArg())
2047     report_fatal_error("Segmented stacks do not support vararg functions.");
2048   if (!STI.isTargetLinux() && !STI.isTargetDarwin() && !STI.isTargetWin32() &&
2049       !STI.isTargetWin64() && !STI.isTargetFreeBSD() &&
2050       !STI.isTargetDragonFly())
2051     report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
2052
2053   // Eventually StackSize will be calculated by a link-time pass; which will
2054   // also decide whether checking code needs to be injected into this particular
2055   // prologue.
2056   StackSize = MFI->getStackSize();
2057
2058   // Do not generate a prologue for functions with a stack of size zero
2059   if (StackSize == 0)
2060     return;
2061
2062   MachineBasicBlock *allocMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2063   MachineBasicBlock *checkMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2064   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
2065   bool IsNested = false;
2066
2067   // We need to know if the function has a nest argument only in 64 bit mode.
2068   if (Is64Bit)
2069     IsNested = HasNestArgument(&MF);
2070
2071   // The MOV R10, RAX needs to be in a different block, since the RET we emit in
2072   // allocMBB needs to be last (terminating) instruction.
2073
2074   for (const auto &LI : PrologueMBB.liveins()) {
2075     allocMBB->addLiveIn(LI);
2076     checkMBB->addLiveIn(LI);
2077   }
2078
2079   if (IsNested)
2080     allocMBB->addLiveIn(IsLP64 ? X86::R10 : X86::R10D);
2081
2082   MF.push_front(allocMBB);
2083   MF.push_front(checkMBB);
2084
2085   // When the frame size is less than 256 we just compare the stack
2086   // boundary directly to the value of the stack pointer, per gcc.
2087   bool CompareStackPointer = StackSize < kSplitStackAvailable;
2088
2089   // Read the limit off the current stacklet off the stack_guard location.
2090   if (Is64Bit) {
2091     if (STI.isTargetLinux()) {
2092       TlsReg = X86::FS;
2093       TlsOffset = IsLP64 ? 0x70 : 0x40;
2094     } else if (STI.isTargetDarwin()) {
2095       TlsReg = X86::GS;
2096       TlsOffset = 0x60 + 90*8; // See pthread_machdep.h. Steal TLS slot 90.
2097     } else if (STI.isTargetWin64()) {
2098       TlsReg = X86::GS;
2099       TlsOffset = 0x28; // pvArbitrary, reserved for application use
2100     } else if (STI.isTargetFreeBSD()) {
2101       TlsReg = X86::FS;
2102       TlsOffset = 0x18;
2103     } else if (STI.isTargetDragonFly()) {
2104       TlsReg = X86::FS;
2105       TlsOffset = 0x20; // use tls_tcb.tcb_segstack
2106     } else {
2107       report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
2108     }
2109
2110     if (CompareStackPointer)
2111       ScratchReg = IsLP64 ? X86::RSP : X86::ESP;
2112     else
2113       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(IsLP64 ? X86::LEA64r : X86::LEA64_32r), ScratchReg).addReg(X86::RSP)
2114         .addImm(1).addReg(0).addImm(-StackSize).addReg(0);
2115
2116     BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(IsLP64 ? X86::CMP64rm : X86::CMP32rm)).addReg(ScratchReg)
2117       .addReg(0).addImm(1).addReg(0).addImm(TlsOffset).addReg(TlsReg);
2118   } else {
2119     if (STI.isTargetLinux()) {
2120       TlsReg = X86::GS;
2121       TlsOffset = 0x30;
2122     } else if (STI.isTargetDarwin()) {
2123       TlsReg = X86::GS;
2124       TlsOffset = 0x48 + 90*4;
2125     } else if (STI.isTargetWin32()) {
2126       TlsReg = X86::FS;
2127       TlsOffset = 0x14; // pvArbitrary, reserved for application use
2128     } else if (STI.isTargetDragonFly()) {
2129       TlsReg = X86::FS;
2130       TlsOffset = 0x10; // use tls_tcb.tcb_segstack
2131     } else if (STI.isTargetFreeBSD()) {
2132       report_fatal_error("Segmented stacks not supported on FreeBSD i386.");
2133     } else {
2134       report_fatal_error("Segmented stacks not supported on this platform.");
2135     }
2136
2137     if (CompareStackPointer)
2138       ScratchReg = X86::ESP;
2139     else
2140       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::LEA32r), ScratchReg).addReg(X86::ESP)
2141         .addImm(1).addReg(0).addImm(-StackSize).addReg(0);
2142
2143     if (STI.isTargetLinux() || STI.isTargetWin32() || STI.isTargetWin64() ||
2144         STI.isTargetDragonFly()) {
2145       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::CMP32rm)).addReg(ScratchReg)
2146         .addReg(0).addImm(0).addReg(0).addImm(TlsOffset).addReg(TlsReg);
2147     } else if (STI.isTargetDarwin()) {
2148
2149       // TlsOffset doesn't fit into a mod r/m byte so we need an extra register.
2150       unsigned ScratchReg2;
2151       bool SaveScratch2;
2152       if (CompareStackPointer) {
2153         // The primary scratch register is available for holding the TLS offset.
2154         ScratchReg2 = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, true);
2155         SaveScratch2 = false;
2156       } else {
2157         // Need to use a second register to hold the TLS offset
2158         ScratchReg2 = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, false);
2159
2160         // Unfortunately, with fastcc the second scratch register may hold an
2161         // argument.
2162         SaveScratch2 = MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg2);
2163       }
2164
2165       // If Scratch2 is live-in then it needs to be saved.
2166       assert((!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg2) || SaveScratch2) &&
2167              "Scratch register is live-in and not saved");
2168
2169       if (SaveScratch2)
2170         BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::PUSH32r))
2171           .addReg(ScratchReg2, RegState::Kill);
2172
2173       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::MOV32ri), ScratchReg2)
2174         .addImm(TlsOffset);
2175       BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::CMP32rm))
2176         .addReg(ScratchReg)
2177         .addReg(ScratchReg2).addImm(1).addReg(0)
2178         .addImm(0)
2179         .addReg(TlsReg);
2180
2181       if (SaveScratch2)
2182         BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::POP32r), ScratchReg2);
2183     }
2184   }
2185
2186   // This jump is taken if SP >= (Stacklet Limit + Stack Space required).
2187   // It jumps to normal execution of the function body.
2188   BuildMI(checkMBB, DL, TII.get(X86::JA_1)).addMBB(&PrologueMBB);
2189
2190   // On 32 bit we first push the arguments size and then the frame size. On 64
2191   // bit, we pass the stack frame size in r10 and the argument size in r11.
2192   if (Is64Bit) {
2193     // Functions with nested arguments use R10, so it needs to be saved across
2194     // the call to _morestack
2195
2196     const unsigned RegAX = IsLP64 ? X86::RAX : X86::EAX;
2197     const unsigned Reg10 = IsLP64 ? X86::R10 : X86::R10D;
2198     const unsigned Reg11 = IsLP64 ? X86::R11 : X86::R11D;
2199     const unsigned MOVrr = IsLP64 ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr;
2200     const unsigned MOVri = IsLP64 ? X86::MOV64ri : X86::MOV32ri;
2201
2202     if (IsNested)
2203       BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(MOVrr), RegAX).addReg(Reg10);
2204
2205     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(MOVri), Reg10)
2206       .addImm(StackSize);
2207     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(MOVri), Reg11)
2208       .addImm(X86FI->getArgumentStackSize());
2209   } else {
2210     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::PUSHi32))
2211       .addImm(X86FI->getArgumentStackSize());
2212     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::PUSHi32))
2213       .addImm(StackSize);
2214   }
2215
2216   // __morestack is in libgcc
2217   if (Is64Bit && MF.getTarget().getCodeModel() == CodeModel::Large) {
2218     // Under the large code model, we cannot assume that __morestack lives
2219     // within 2^31 bytes of the call site, so we cannot use pc-relative
2220     // addressing. We cannot perform the call via a temporary register,
2221     // as the rax register may be used to store the static chain, and all
2222     // other suitable registers may be either callee-save or used for
2223     // parameter passing. We cannot use the stack at this point either
2224     // because __morestack manipulates the stack directly.
2225     //
2226     // To avoid these issues, perform an indirect call via a read-only memory
2227     // location containing the address.
2228     //
2229     // This solution is not perfect, as it assumes that the .rodata section
2230     // is laid out within 2^31 bytes of each function body, but this seems
2231     // to be sufficient for JIT.
2232     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALL64m))
2233         .addReg(X86::RIP)
2234         .addImm(0)
2235         .addReg(0)
2236         .addExternalSymbol("__morestack_addr")
2237         .addReg(0);
2238     MF.getMMI().setUsesMorestackAddr(true);
2239   } else {
2240     if (Is64Bit)
2241       BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALL64pcrel32))
2242         .addExternalSymbol("__morestack");
2243     else
2244       BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
2245         .addExternalSymbol("__morestack");
2246   }
2247
2248   if (IsNested)
2249     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::MORESTACK_RET_RESTORE_R10));
2250   else
2251     BuildMI(allocMBB, DL, TII.get(X86::MORESTACK_RET));
2252
2253   allocMBB->addSuccessor(&PrologueMBB);
2254
2255   checkMBB->addSuccessor(allocMBB);
2256   checkMBB->addSuccessor(&PrologueMBB);
2257
2258 #ifdef XDEBUG
2259   MF.verify();
2260 #endif
2261 }
2262
2263 /// Erlang programs may need a special prologue to handle the stack size they
2264 /// might need at runtime. That is because Erlang/OTP does not implement a C
2265 /// stack but uses a custom implementation of hybrid stack/heap architecture.
2266 /// (for more information see Eric Stenman's Ph.D. thesis:
2267 /// http://publications.uu.se/uu/fulltext/nbn_se_uu_diva-2688.pdf)
2268 ///
2269 /// CheckStack:
2270 ///       temp0 = sp - MaxStack
2271 ///       if( temp0 < SP_LIMIT(P) ) goto IncStack else goto OldStart
2272 /// OldStart:
2273 ///       ...
2274 /// IncStack:
2275 ///       call inc_stack   # doubles the stack space
2276 ///       temp0 = sp - MaxStack
2277 ///       if( temp0 < SP_LIMIT(P) ) goto IncStack else goto OldStart
2278 void X86FrameLowering::adjustForHiPEPrologue(
2279     MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &PrologueMBB) const {
2280   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2281   DebugLoc DL;
2282   // HiPE-specific values
2283   const unsigned HipeLeafWords = 24;
2284   const unsigned CCRegisteredArgs = Is64Bit ? 6 : 5;
2285   const unsigned Guaranteed = HipeLeafWords * SlotSize;
2286   unsigned CallerStkArity = MF.getFunction()->arg_size() > CCRegisteredArgs ?
2287                             MF.getFunction()->arg_size() - CCRegisteredArgs : 0;
2288   unsigned MaxStack = MFI->getStackSize() + CallerStkArity*SlotSize + SlotSize;
2289
2290   assert(STI.isTargetLinux() &&
2291          "HiPE prologue is only supported on Linux operating systems.");
2292
2293   // Compute the largest caller's frame that is needed to fit the callees'
2294   // frames. This 'MaxStack' is computed from:
2295   //
2296   // a) the fixed frame size, which is the space needed for all spilled temps,
2297   // b) outgoing on-stack parameter areas, and
2298   // c) the minimum stack space this function needs to make available for the
2299   //    functions it calls (a tunable ABI property).
2300   if (MFI->hasCalls()) {
2301     unsigned MoreStackForCalls = 0;
2302
2303     for (MachineFunction::iterator MBBI = MF.begin(), MBBE = MF.end();
2304          MBBI != MBBE; ++MBBI)
2305       for (MachineBasicBlock::iterator MI = MBBI->begin(), ME = MBBI->end();
2306            MI != ME; ++MI) {
2307         if (!MI->isCall())
2308           continue;
2309
2310         // Get callee operand.
2311         const MachineOperand &MO = MI->getOperand(0);
2312
2313         // Only take account of global function calls (no closures etc.).
2314         if (!MO.isGlobal())
2315           continue;
2316
2317         const Function *F = dyn_cast<Function>(MO.getGlobal());
2318         if (!F)
2319           continue;
2320
2321         // Do not update 'MaxStack' for primitive and built-in functions
2322         // (encoded with names either starting with "erlang."/"bif_" or not
2323         // having a ".", such as a simple <Module>.<Function>.<Arity>, or an
2324         // "_", such as the BIF "suspend_0") as they are executed on another
2325         // stack.
2326         if (F->getName().find("erlang.") != StringRef::npos ||
2327             F->getName().find("bif_") != StringRef::npos ||
2328             F->getName().find_first_of("._") == StringRef::npos)
2329           continue;
2330
2331         unsigned CalleeStkArity =
2332           F->arg_size() > CCRegisteredArgs ? F->arg_size()-CCRegisteredArgs : 0;
2333         if (HipeLeafWords - 1 > CalleeStkArity)
2334           MoreStackForCalls = std::max(MoreStackForCalls,
2335                                (HipeLeafWords - 1 - CalleeStkArity) * SlotSize);
2336       }
2337     MaxStack += MoreStackForCalls;
2338   }
2339
2340   // If the stack frame needed is larger than the guaranteed then runtime checks
2341   // and calls to "inc_stack_0" BIF should be inserted in the assembly prologue.
2342   if (MaxStack > Guaranteed) {
2343     MachineBasicBlock *stackCheckMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2344     MachineBasicBlock *incStackMBB = MF.CreateMachineBasicBlock();
2345
2346     for (const auto &LI : PrologueMBB.liveins()) {
2347       stackCheckMBB->addLiveIn(LI);
2348       incStackMBB->addLiveIn(LI);
2349     }
2350
2351     MF.push_front(incStackMBB);
2352     MF.push_front(stackCheckMBB);
2353
2354     unsigned ScratchReg, SPReg, PReg, SPLimitOffset;
2355     unsigned LEAop, CMPop, CALLop;
2356     if (Is64Bit) {
2357       SPReg = X86::RSP;
2358       PReg  = X86::RBP;
2359       LEAop = X86::LEA64r;
2360       CMPop = X86::CMP64rm;
2361       CALLop = X86::CALL64pcrel32;
2362       SPLimitOffset = 0x90;
2363     } else {
2364       SPReg = X86::ESP;
2365       PReg  = X86::EBP;
2366       LEAop = X86::LEA32r;
2367       CMPop = X86::CMP32rm;
2368       CALLop = X86::CALLpcrel32;
2369       SPLimitOffset = 0x4c;
2370     }
2371
2372     ScratchReg = GetScratchRegister(Is64Bit, IsLP64, MF, true);
2373     assert(!MF.getRegInfo().isLiveIn(ScratchReg) &&
2374            "HiPE prologue scratch register is live-in");
2375
2376     // Create new MBB for StackCheck:
2377     addRegOffset(BuildMI(stackCheckMBB, DL, TII.get(LEAop), ScratchReg),
2378                  SPReg, false, -MaxStack);
2379     // SPLimitOffset is in a fixed heap location (pointed by BP).
2380     addRegOffset(BuildMI(stackCheckMBB, DL, TII.get(CMPop))
2381                  .addReg(ScratchReg), PReg, false, SPLimitOffset);
2382     BuildMI(stackCheckMBB, DL, TII.get(X86::JAE_1)).addMBB(&PrologueMBB);
2383
2384     // Create new MBB for IncStack:
2385     BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(CALLop)).
2386       addExternalSymbol("inc_stack_0");
2387     addRegOffset(BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(LEAop), ScratchReg),
2388                  SPReg, false, -MaxStack);
2389     addRegOffset(BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(CMPop))
2390                  .addReg(ScratchReg), PReg, false, SPLimitOffset);
2391     BuildMI(incStackMBB, DL, TII.get(X86::JLE_1)).addMBB(incStackMBB);
2392
2393     stackCheckMBB->addSuccessor(&PrologueMBB, {99, 100});
2394     stackCheckMBB->addSuccessor(incStackMBB, {1, 100});
2395     incStackMBB->addSuccessor(&PrologueMBB, {99, 100});
2396     incStackMBB->addSuccessor(incStackMBB, {1, 100});
2397   }
2398 #ifdef XDEBUG
2399   MF.verify();
2400 #endif
2401 }
2402
2403 bool X86FrameLowering::adjustStackWithPops(MachineBasicBlock &MBB,
2404     MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL, int Offset) const {
2405
2406   if (Offset <= 0)
2407     return false;
2408
2409   if (Offset % SlotSize)
2410     return false;
2411
2412   int NumPops = Offset / SlotSize;
2413   // This is only worth it if we have at most 2 pops.
2414   if (NumPops != 1 && NumPops != 2)
2415     return false;
2416
2417   // Handle only the trivial case where the adjustment directly follows
2418   // a call. This is the most common one, anyway.
2419   if (MBBI == MBB.begin())
2420     return false;
2421   MachineBasicBlock::iterator Prev = std::prev(MBBI);
2422   if (!Prev->isCall() || !Prev->getOperand(1).isRegMask())
2423     return false;
2424
2425   unsigned Regs[2];
2426   unsigned FoundRegs = 0;
2427
2428   auto RegMask = Prev->getOperand(1);
2429
2430   auto &RegClass =
2431       Is64Bit ? X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass : X86::GR32_NOREX_NOSPRegClass;
2432   // Try to find up to NumPops free registers.
2433   for (auto Candidate : RegClass) {
2434
2435     // Poor man's liveness:
2436     // Since we're immediately after a call, any register that is clobbered
2437     // by the call and not defined by it can be considered dead.
2438     if (!RegMask.clobbersPhysReg(Candidate))
2439       continue;
2440
2441     bool IsDef = false;
2442     for (const MachineOperand &MO : Prev->implicit_operands()) {
2443       if (MO.isReg() && MO.isDef() && MO.getReg() == Candidate) {
2444         IsDef = true;
2445         break;
2446       }
2447     }
2448
2449     if (IsDef)
2450       continue;
2451
2452     Regs[FoundRegs++] = Candidate;
2453     if (FoundRegs == (unsigned)NumPops)
2454       break;
2455   }
2456
2457   if (FoundRegs == 0)
2458     return false;
2459
2460   // If we found only one free register, but need two, reuse the same one twice.
2461   while (FoundRegs < (unsigned)NumPops)
2462     Regs[FoundRegs++] = Regs[0];
2463
2464   for (int i = 0; i < NumPops; ++i)
2465     BuildMI(MBB, MBBI, DL, 
2466             TII.get(STI.is64Bit() ? X86::POP64r : X86::POP32r), Regs[i]);
2467
2468   return true;
2469 }
2470
2471 void X86FrameLowering::
2472 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
2473                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
2474   bool reserveCallFrame = hasReservedCallFrame(MF);
2475   unsigned Opcode = I->getOpcode();
2476   bool isDestroy = Opcode == TII.getCallFrameDestroyOpcode();
2477   DebugLoc DL = I->getDebugLoc();
2478   uint64_t Amount = !reserveCallFrame ? I->getOperand(0).getImm() : 0;
2479   uint64_t InternalAmt = (isDestroy || Amount) ? I->getOperand(1).getImm() : 0;
2480   I = MBB.erase(I);
2481
2482   if (!reserveCallFrame) {
2483     // If the stack pointer can be changed after prologue, turn the
2484     // adjcallstackup instruction into a 'sub ESP, <amt>' and the
2485     // adjcallstackdown instruction into 'add ESP, <amt>'
2486
2487     // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
2488     // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
2489     // alignment boundary.
2490     unsigned StackAlign = getStackAlignment();
2491     Amount = RoundUpToAlignment(Amount, StackAlign);
2492
2493     MachineModuleInfo &MMI = MF.getMMI();
2494     const Function *Fn = MF.getFunction();
2495     bool WindowsCFI = MF.getTarget().getMCAsmInfo()->usesWindowsCFI();
2496     bool DwarfCFI = !WindowsCFI && 
2497                     (MMI.hasDebugInfo() || Fn->needsUnwindTableEntry());
2498
2499     // If we have any exception handlers in this function, and we adjust
2500     // the SP before calls, we may need to indicate this to the unwinder
2501     // using GNU_ARGS_SIZE. Note that this may be necessary even when
2502     // Amount == 0, because the preceding function may have set a non-0
2503     // GNU_ARGS_SIZE.
2504     // TODO: We don't need to reset this between subsequent functions,
2505     // if it didn't change.
2506     bool HasDwarfEHHandlers = !WindowsCFI &&
2507                               !MF.getMMI().getLandingPads().empty();
2508
2509     if (HasDwarfEHHandlers && !isDestroy &&
2510         MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getHasPushSequences())
2511       BuildCFI(MBB, I, DL,
2512                MCCFIInstruction::createGnuArgsSize(nullptr, Amount));
2513
2514     if (Amount == 0)
2515       return;
2516
2517     // Factor out the amount that gets handled inside the sequence
2518     // (Pushes of argument for frame setup, callee pops for frame destroy)
2519     Amount -= InternalAmt;
2520
2521     // If this is a callee-pop calling convention, and we're emitting precise
2522     // SP-based CFI, emit a CFA adjust for the amount the callee popped.
2523     if (isDestroy && InternalAmt && DwarfCFI && !hasFP(MF) && 
2524         MMI.usePreciseUnwindInfo())
2525       BuildCFI(MBB, I, DL, 
2526                MCCFIInstruction::createAdjustCfaOffset(nullptr, -InternalAmt));
2527
2528     if (Amount) {
2529       // Add Amount to SP to destroy a frame, and subtract to setup.
2530       int Offset = isDestroy ? Amount : -Amount;
2531
2532       if (!(Fn->optForMinSize() && 
2533             adjustStackWithPops(MBB, I, DL, Offset)))
2534         BuildStackAdjustment(MBB, I, DL, Offset, /*InEpilogue=*/false);
2535     }
2536
2537     if (DwarfCFI && !hasFP(MF)) {
2538       // If we don't have FP, but need to generate unwind information,
2539       // we need to set the correct CFA offset after the stack adjustment.
2540       // How much we adjust the CFA offset depends on whether we're emitting
2541       // CFI only for EH purposes or for debugging. EH only requires the CFA
2542       // offset to be correct at each call site, while for debugging we want
2543       // it to be more precise.
2544       int CFAOffset = Amount;
2545       if (!MMI.usePreciseUnwindInfo())
2546         CFAOffset += InternalAmt;
2547       CFAOffset = isDestroy ? -CFAOffset : CFAOffset;
2548       BuildCFI(MBB, I, DL, 
2549                MCCFIInstruction::createAdjustCfaOffset(nullptr, CFAOffset));
2550     }
2551
2552     return;
2553   }
2554
2555   if (isDestroy && InternalAmt) {
2556     // If we are performing frame pointer elimination and if the callee pops
2557     // something off the stack pointer, add it back.  We do this until we have
2558     // more advanced stack pointer tracking ability.
2559     // We are not tracking the stack pointer adjustment by the callee, so make
2560     // sure we restore the stack pointer immediately after the call, there may
2561     // be spill code inserted between the CALL and ADJCALLSTACKUP instructions.
2562     MachineBasicBlock::iterator B = MBB.begin();
2563     while (I != B && !std::prev(I)->isCall())
2564       --I;
2565     BuildStackAdjustment(MBB, I, DL, -InternalAmt, /*InEpilogue=*/false);
2566   }
2567 }
2568
2569 bool X86FrameLowering::canUseAsEpilogue(const MachineBasicBlock &MBB) const {
2570   assert(MBB.getParent() && "Block is not attached to a function!");
2571
2572   // Win64 has strict requirements in terms of epilogue and we are
2573   // not taking a chance at messing with them.
2574   // I.e., unless this block is already an exit block, we can't use
2575   // it as an epilogue.
2576   if (STI.isTargetWin64() && !MBB.succ_empty() && !MBB.isReturnBlock())
2577     return false;
2578
2579   if (canUseLEAForSPInEpilogue(*MBB.getParent()))
2580     return true;
2581
2582   // If we cannot use LEA to adjust SP, we may need to use ADD, which
2583   // clobbers the EFLAGS. Check that we do not need to preserve it,
2584   // otherwise, conservatively assume this is not
2585   // safe to insert the epilogue here.
2586   return !flagsNeedToBePreservedBeforeTheTerminators(MBB);
2587 }
2588
2589 MachineBasicBlock::iterator X86FrameLowering::restoreWin32EHStackPointers(
2590     MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI,
2591     DebugLoc DL, bool RestoreSP) const {
2592   assert(STI.isTargetWindowsMSVC() && "funclets only supported in MSVC env");
2593   assert(STI.isTargetWin32() && "EBP/ESI restoration only required on win32");
2594   assert(STI.is32Bit() && !Uses64BitFramePtr &&
2595          "restoring EBP/ESI on non-32-bit target");
2596
2597   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
2598   unsigned FramePtr = TRI->getFrameRegister(MF);
2599   unsigned BasePtr = TRI->getBaseRegister();
2600   WinEHFuncInfo &FuncInfo = *MF.getWinEHFuncInfo();
2601   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
2602   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2603
2604   // FIXME: Don't set FrameSetup flag in catchret case.
2605
2606   int FI = FuncInfo.EHRegNodeFrameIndex;
2607   int EHRegSize = MFI->getObjectSize(FI);
2608
2609   if (RestoreSP) {
2610     // MOV32rm -EHRegSize(%ebp), %esp
2611     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32rm), X86::ESP),
2612                  X86::EBP, true, -EHRegSize)
2613         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
2614   }
2615
2616   unsigned UsedReg;
2617   int EHRegOffset = getFrameIndexReference(MF, FI, UsedReg);
2618   int EndOffset = -EHRegOffset - EHRegSize;
2619   FuncInfo.EHRegNodeEndOffset = EndOffset;
2620
2621   if (UsedReg == FramePtr) {
2622     // ADD $offset, %ebp
2623     unsigned ADDri = getADDriOpcode(false, EndOffset);
2624     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(ADDri), FramePtr)
2625         .addReg(FramePtr)
2626         .addImm(EndOffset)
2627         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup)
2628         ->getOperand(3)
2629         .setIsDead();
2630     assert(EndOffset >= 0 &&
2631            "end of registration object above normal EBP position!");
2632   } else if (UsedReg == BasePtr) {
2633     // LEA offset(%ebp), %esi
2634     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::LEA32r), BasePtr),
2635                  FramePtr, false, EndOffset)
2636         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
2637     // MOV32rm SavedEBPOffset(%esi), %ebp
2638     assert(X86FI->getHasSEHFramePtrSave());
2639     int Offset =
2640         getFrameIndexReference(MF, X86FI->getSEHFramePtrSaveIndex(), UsedReg);
2641     assert(UsedReg == BasePtr);
2642     addRegOffset(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32rm), FramePtr),
2643                  UsedReg, true, Offset)
2644         .setMIFlag(MachineInstr::FrameSetup);
2645   } else {
2646     llvm_unreachable("32-bit frames with WinEH must use FramePtr or BasePtr");
2647   }
2648   return MBBI;
2649 }
2650
2651 unsigned X86FrameLowering::getWinEHParentFrameOffset(const MachineFunction &MF) const {
2652   // RDX, the parent frame pointer, is homed into 16(%rsp) in the prologue.
2653   unsigned Offset = 16;
2654   // RBP is immediately pushed.
2655   Offset += SlotSize;
2656   // All callee-saved registers are then pushed.
2657   Offset += MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getCalleeSavedFrameSize();
2658   // Every funclet allocates enough stack space for the largest outgoing call.
2659   Offset += getWinEHFuncletFrameSize(MF);
2660   return Offset;
2661 }
2662
2663 void X86FrameLowering::processFunctionBeforeFrameFinalized(
2664     MachineFunction &MF, RegScavenger *RS) const {
2665   // If this function isn't doing Win64-style C++ EH, we don't need to do
2666   // anything.
2667   const Function *Fn = MF.getFunction();
2668   if (!STI.is64Bit() || !MF.getMMI().hasEHFunclets() ||
2669       classifyEHPersonality(Fn->getPersonalityFn()) != EHPersonality::MSVC_CXX)
2670     return;
2671
2672   // Win64 C++ EH needs to allocate the UnwindHelp object at some fixed offset
2673   // relative to RSP after the prologue.  Find the offset of the last fixed
2674   // object, so that we can allocate a slot immediately following it. If there
2675   // were no fixed objects, use offset -SlotSize, which is immediately after the
2676   // return address. Fixed objects have negative frame indices.
2677   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
2678   int64_t MinFixedObjOffset = -SlotSize;
2679   for (int I = MFI->getObjectIndexBegin(); I < 0; ++I)
2680     MinFixedObjOffset = std::min(MinFixedObjOffset, MFI->getObjectOffset(I));
2681
2682   int64_t UnwindHelpOffset = MinFixedObjOffset - SlotSize;
2683   int UnwindHelpFI =
2684       MFI->CreateFixedObject(SlotSize, UnwindHelpOffset, /*Immutable=*/false);
2685   MF.getWinEHFuncInfo()->UnwindHelpFrameIdx = UnwindHelpFI;
2686
2687   // Store -2 into UnwindHelp on function entry. We have to scan forwards past
2688   // other frame setup instructions.
2689   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
2690   auto MBBI = MBB.begin();
2691   while (MBBI != MBB.end() && MBBI->getFlag(MachineInstr::FrameSetup))
2692     ++MBBI;
2693
2694   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MBBI);
2695   addFrameReference(BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV64mi32)),
2696                     UnwindHelpFI)
2697       .addImm(-2);
2698 }