An overhaul of the exception handling code. This is arguably more correct than
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86RegisterInfo.cpp
1 //===- X86RegisterInfo.cpp - X86 Register Information -----------*- C++ -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file contains the X86 implementation of the TargetRegisterInfo class.
11 // This file is responsible for the frame pointer elimination optimization
12 // on X86.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #include "X86.h"
17 #include "X86RegisterInfo.h"
18 #include "X86InstrBuilder.h"
19 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
20 #include "X86Subtarget.h"
21 #include "X86TargetMachine.h"
22 #include "llvm/Constants.h"
23 #include "llvm/Function.h"
24 #include "llvm/Type.h"
25 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
26 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
27 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
28 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
29 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
30 #include "llvm/CodeGen/MachineLocation.h"
31 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
32 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
33 #include "llvm/Target/TargetAsmInfo.h"
34 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
35 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
36 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
37 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
38 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
39 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
40 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
41 #include "llvm/Support/Compiler.h"
42 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
43 using namespace llvm;
44
45 X86RegisterInfo::X86RegisterInfo(X86TargetMachine &tm,
46                                  const TargetInstrInfo &tii)
47   : X86GenRegisterInfo(tm.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit() ?
48                          X86::ADJCALLSTACKDOWN64 :
49                          X86::ADJCALLSTACKDOWN32,
50                        tm.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit() ?
51                          X86::ADJCALLSTACKUP64 :
52                          X86::ADJCALLSTACKUP32),
53     TM(tm), TII(tii) {
54   // Cache some information.
55   const X86Subtarget *Subtarget = &TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
56   Is64Bit = Subtarget->is64Bit();
57   IsWin64 = Subtarget->isTargetWin64();
58   StackAlign = TM.getFrameInfo()->getStackAlignment();
59   if (Is64Bit) {
60     SlotSize = 8;
61     StackPtr = X86::RSP;
62     FramePtr = X86::RBP;
63   } else {
64     SlotSize = 4;
65     StackPtr = X86::ESP;
66     FramePtr = X86::EBP;
67   }
68 }
69
70 // getDwarfRegNum - This function maps LLVM register identifiers to the
71 // Dwarf specific numbering, used in debug info and exception tables.
72
73 int X86RegisterInfo::getDwarfRegNum(unsigned RegNo, bool isEH) const {
74   const X86Subtarget *Subtarget = &TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
75   unsigned Flavour = DWARFFlavour::X86_64;
76   if (!Subtarget->is64Bit()) {
77     if (Subtarget->isTargetDarwin()) {
78       if (isEH)
79         Flavour = DWARFFlavour::X86_32_DarwinEH;
80       else
81         Flavour = DWARFFlavour::X86_32_Generic;
82     } else if (Subtarget->isTargetCygMing()) {
83       // Unsupported by now, just quick fallback
84       Flavour = DWARFFlavour::X86_32_Generic;
85     } else {
86       Flavour = DWARFFlavour::X86_32_Generic;
87     }
88   }
89
90   return X86GenRegisterInfo::getDwarfRegNumFull(RegNo, Flavour);
91 }
92
93 // getX86RegNum - This function maps LLVM register identifiers to their X86
94 // specific numbering, which is used in various places encoding instructions.
95 //
96 unsigned X86RegisterInfo::getX86RegNum(unsigned RegNo) {
97   switch(RegNo) {
98   case X86::RAX: case X86::EAX: case X86::AX: case X86::AL: return N86::EAX;
99   case X86::RCX: case X86::ECX: case X86::CX: case X86::CL: return N86::ECX;
100   case X86::RDX: case X86::EDX: case X86::DX: case X86::DL: return N86::EDX;
101   case X86::RBX: case X86::EBX: case X86::BX: case X86::BL: return N86::EBX;
102   case X86::RSP: case X86::ESP: case X86::SP: case X86::SPL: case X86::AH:
103     return N86::ESP;
104   case X86::RBP: case X86::EBP: case X86::BP: case X86::BPL: case X86::CH:
105     return N86::EBP;
106   case X86::RSI: case X86::ESI: case X86::SI: case X86::SIL: case X86::DH:
107     return N86::ESI;
108   case X86::RDI: case X86::EDI: case X86::DI: case X86::DIL: case X86::BH:
109     return N86::EDI;
110
111   case X86::R8:  case X86::R8D:  case X86::R8W:  case X86::R8B:
112     return N86::EAX;
113   case X86::R9:  case X86::R9D:  case X86::R9W:  case X86::R9B:
114     return N86::ECX;
115   case X86::R10: case X86::R10D: case X86::R10W: case X86::R10B:
116     return N86::EDX;
117   case X86::R11: case X86::R11D: case X86::R11W: case X86::R11B:
118     return N86::EBX;
119   case X86::R12: case X86::R12D: case X86::R12W: case X86::R12B:
120     return N86::ESP;
121   case X86::R13: case X86::R13D: case X86::R13W: case X86::R13B:
122     return N86::EBP;
123   case X86::R14: case X86::R14D: case X86::R14W: case X86::R14B:
124     return N86::ESI;
125   case X86::R15: case X86::R15D: case X86::R15W: case X86::R15B:
126     return N86::EDI;
127
128   case X86::ST0: case X86::ST1: case X86::ST2: case X86::ST3:
129   case X86::ST4: case X86::ST5: case X86::ST6: case X86::ST7:
130     return RegNo-X86::ST0;
131
132   case X86::XMM0: case X86::XMM8: case X86::MM0:
133     return 0;
134   case X86::XMM1: case X86::XMM9: case X86::MM1:
135     return 1;
136   case X86::XMM2: case X86::XMM10: case X86::MM2:
137     return 2;
138   case X86::XMM3: case X86::XMM11: case X86::MM3:
139     return 3;
140   case X86::XMM4: case X86::XMM12: case X86::MM4:
141     return 4;
142   case X86::XMM5: case X86::XMM13: case X86::MM5:
143     return 5;
144   case X86::XMM6: case X86::XMM14: case X86::MM6:
145     return 6;
146   case X86::XMM7: case X86::XMM15: case X86::MM7:
147     return 7;
148
149   default:
150     assert(isVirtualRegister(RegNo) && "Unknown physical register!");
151     llvm_unreachable("Register allocator hasn't allocated reg correctly yet!");
152     return 0;
153   }
154 }
155
156 const TargetRegisterClass *
157 X86RegisterInfo::getMatchingSuperRegClass(const TargetRegisterClass *A,
158                                           const TargetRegisterClass *B,
159                                           unsigned SubIdx) const {
160   switch (SubIdx) {
161   default: return 0;
162   case 1:
163     // 8-bit
164     if (B == &X86::GR8RegClass) {
165       if (A->getSize() == 2 || A->getSize() == 4 || A->getSize() == 8)
166         return A;
167     } else if (B == &X86::GR8_ABCD_LRegClass || B == &X86::GR8_ABCD_HRegClass) {
168       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
169           A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
170           A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
171           A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
172         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
173       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_ABCDRegClass ||
174                A == &X86::GR32_NOREXRegClass ||
175                A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
176         return &X86::GR32_ABCDRegClass;
177       else if (A == &X86::GR16RegClass || A == &X86::GR16_ABCDRegClass ||
178                A == &X86::GR16_NOREXRegClass)
179         return &X86::GR16_ABCDRegClass;
180     } else if (B == &X86::GR8_NOREXRegClass) {
181       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
182           A == &X86::GR64_NOSPRegClass || A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
183         return &X86::GR64_NOREXRegClass;
184       else if (A == &X86::GR64_ABCDRegClass)
185         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
186       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_NOREXRegClass ||
187                A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
188         return &X86::GR32_NOREXRegClass;
189       else if (A == &X86::GR32_ABCDRegClass)
190         return &X86::GR32_ABCDRegClass;
191       else if (A == &X86::GR16RegClass || A == &X86::GR16_NOREXRegClass)
192         return &X86::GR16_NOREXRegClass;
193       else if (A == &X86::GR16_ABCDRegClass)
194         return &X86::GR16_ABCDRegClass;
195     }
196     break;
197   case 2:
198     // 8-bit hi
199     if (B == &X86::GR8_ABCD_HRegClass) {
200       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
201           A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
202           A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
203           A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
204         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
205       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_ABCDRegClass ||
206                A == &X86::GR32_NOREXRegClass || A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
207         return &X86::GR32_ABCDRegClass;
208       else if (A == &X86::GR16RegClass || A == &X86::GR16_ABCDRegClass ||
209                A == &X86::GR16_NOREXRegClass)
210         return &X86::GR16_ABCDRegClass;
211     }
212     break;
213   case 3:
214     // 16-bit
215     if (B == &X86::GR16RegClass) {
216       if (A->getSize() == 4 || A->getSize() == 8)
217         return A;
218     } else if (B == &X86::GR16_ABCDRegClass) {
219       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
220           A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
221           A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
222           A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
223         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
224       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_ABCDRegClass ||
225                A == &X86::GR32_NOREXRegClass || A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
226         return &X86::GR32_ABCDRegClass;
227     } else if (B == &X86::GR16_NOREXRegClass) {
228       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
229           A == &X86::GR64_NOSPRegClass || A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
230         return &X86::GR64_NOREXRegClass;
231       else if (A == &X86::GR64_ABCDRegClass)
232         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
233       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_NOREXRegClass ||
234                A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
235         return &X86::GR32_NOREXRegClass;
236       else if (A == &X86::GR32_ABCDRegClass)
237         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
238     }
239     break;
240   case 4:
241     // 32-bit
242     if (B == &X86::GR32RegClass || B == &X86::GR32_NOSPRegClass) {
243       if (A->getSize() == 8)
244         return A;
245     } else if (B == &X86::GR32_ABCDRegClass) {
246       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
247           A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
248           A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
249           A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
250         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
251     } else if (B == &X86::GR32_NOREXRegClass) {
252       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
253           A == &X86::GR64_NOSPRegClass || A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
254         return &X86::GR64_NOREXRegClass;
255       else if (A == &X86::GR64_ABCDRegClass)
256         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
257     }
258     break;
259   }
260   return 0;
261 }
262
263 const TargetRegisterClass *X86RegisterInfo::
264 getPointerRegClass(unsigned Kind) const {
265   switch (Kind) {
266   default: llvm_unreachable("Unexpected Kind in getPointerRegClass!");
267   case 0: // Normal GPRs.
268     if (TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit())
269       return &X86::GR64RegClass;
270     return &X86::GR32RegClass;
271   case 1: // Normal GRPs except the stack pointer (for encoding reasons).
272     if (TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit())
273       return &X86::GR64_NOSPRegClass;
274     return &X86::GR32_NOSPRegClass;
275   }
276 }
277
278 const TargetRegisterClass *
279 X86RegisterInfo::getCrossCopyRegClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
280   if (RC == &X86::CCRRegClass) {
281     if (Is64Bit)
282       return &X86::GR64RegClass;
283     else
284       return &X86::GR32RegClass;
285   }
286   return NULL;
287 }
288
289 const unsigned *
290 X86RegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
291   bool callsEHReturn = false;
292
293   if (MF) {
294     const MachineFrameInfo *MFI = MF->getFrameInfo();
295     const MachineModuleInfo *MMI = MFI->getMachineModuleInfo();
296     callsEHReturn = (MMI ? MMI->callsEHReturn() : false);
297   }
298
299   static const unsigned CalleeSavedRegs32Bit[] = {
300     X86::ESI, X86::EDI, X86::EBX, X86::EBP,  0
301   };
302
303   static const unsigned CalleeSavedRegs32EHRet[] = {
304     X86::EAX, X86::EDX, X86::ESI, X86::EDI, X86::EBX, X86::EBP,  0
305   };
306
307   static const unsigned CalleeSavedRegs64Bit[] = {
308     X86::RBX, X86::R12, X86::R13, X86::R14, X86::R15, X86::RBP, 0
309   };
310
311   static const unsigned CalleeSavedRegs64EHRet[] = {
312     X86::RAX, X86::RDX, X86::RBX, X86::R12,
313     X86::R13, X86::R14, X86::R15, X86::RBP, 0
314   };
315
316   static const unsigned CalleeSavedRegsWin64[] = {
317     X86::RBX,   X86::RBP,   X86::RDI,   X86::RSI,
318     X86::R12,   X86::R13,   X86::R14,   X86::R15,
319     X86::XMM6,  X86::XMM7,  X86::XMM8,  X86::XMM9,
320     X86::XMM10, X86::XMM11, X86::XMM12, X86::XMM13,
321     X86::XMM14, X86::XMM15, 0
322   };
323
324   if (Is64Bit) {
325     if (IsWin64)
326       return CalleeSavedRegsWin64;
327     else
328       return (callsEHReturn ? CalleeSavedRegs64EHRet : CalleeSavedRegs64Bit);
329   } else {
330     return (callsEHReturn ? CalleeSavedRegs32EHRet : CalleeSavedRegs32Bit);
331   }
332 }
333
334 const TargetRegisterClass* const*
335 X86RegisterInfo::getCalleeSavedRegClasses(const MachineFunction *MF) const {
336   bool callsEHReturn = false;
337
338   if (MF) {
339     const MachineFrameInfo *MFI = MF->getFrameInfo();
340     const MachineModuleInfo *MMI = MFI->getMachineModuleInfo();
341     callsEHReturn = (MMI ? MMI->callsEHReturn() : false);
342   }
343
344   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses32Bit[] = {
345     &X86::GR32RegClass, &X86::GR32RegClass,
346     &X86::GR32RegClass, &X86::GR32RegClass,  0
347   };
348   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses32EHRet[] = {
349     &X86::GR32RegClass, &X86::GR32RegClass,
350     &X86::GR32RegClass, &X86::GR32RegClass,
351     &X86::GR32RegClass, &X86::GR32RegClass,  0
352   };
353   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses64Bit[] = {
354     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass,
355     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass,
356     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass, 0
357   };
358   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses64EHRet[] = {
359     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass,
360     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass,
361     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass,
362     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass, 0
363   };
364   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClassesWin64[] = {
365     &X86::GR64RegClass,  &X86::GR64RegClass,
366     &X86::GR64RegClass,  &X86::GR64RegClass,
367     &X86::GR64RegClass,  &X86::GR64RegClass,
368     &X86::GR64RegClass,  &X86::GR64RegClass,
369     &X86::VR128RegClass, &X86::VR128RegClass,
370     &X86::VR128RegClass, &X86::VR128RegClass,
371     &X86::VR128RegClass, &X86::VR128RegClass,
372     &X86::VR128RegClass, &X86::VR128RegClass,
373     &X86::VR128RegClass, &X86::VR128RegClass, 0
374   };
375
376   if (Is64Bit) {
377     if (IsWin64)
378       return CalleeSavedRegClassesWin64;
379     else
380       return (callsEHReturn ?
381               CalleeSavedRegClasses64EHRet : CalleeSavedRegClasses64Bit);
382   } else {
383     return (callsEHReturn ?
384             CalleeSavedRegClasses32EHRet : CalleeSavedRegClasses32Bit);
385   }
386 }
387
388 BitVector X86RegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
389   BitVector Reserved(getNumRegs());
390   // Set the stack-pointer register and its aliases as reserved.
391   Reserved.set(X86::RSP);
392   Reserved.set(X86::ESP);
393   Reserved.set(X86::SP);
394   Reserved.set(X86::SPL);
395   // Set the frame-pointer register and its aliases as reserved if needed.
396   if (hasFP(MF)) {
397     Reserved.set(X86::RBP);
398     Reserved.set(X86::EBP);
399     Reserved.set(X86::BP);
400     Reserved.set(X86::BPL);
401   }
402   // Mark the x87 stack registers as reserved, since they don't
403   // behave normally with respect to liveness. We don't fully
404   // model the effects of x87 stack pushes and pops after
405   // stackification.
406   Reserved.set(X86::ST0);
407   Reserved.set(X86::ST1);
408   Reserved.set(X86::ST2);
409   Reserved.set(X86::ST3);
410   Reserved.set(X86::ST4);
411   Reserved.set(X86::ST5);
412   Reserved.set(X86::ST6);
413   Reserved.set(X86::ST7);
414   return Reserved;
415 }
416
417 //===----------------------------------------------------------------------===//
418 // Stack Frame Processing methods
419 //===----------------------------------------------------------------------===//
420
421 static unsigned calculateMaxStackAlignment(const MachineFrameInfo *FFI) {
422   unsigned MaxAlign = 0;
423   for (int i = FFI->getObjectIndexBegin(),
424          e = FFI->getObjectIndexEnd(); i != e; ++i) {
425     if (FFI->isDeadObjectIndex(i))
426       continue;
427     unsigned Align = FFI->getObjectAlignment(i);
428     MaxAlign = std::max(MaxAlign, Align);
429   }
430
431   return MaxAlign;
432 }
433
434 // hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
435 // pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas or
436 // if frame pointer elimination is disabled.
437 //
438 bool X86RegisterInfo::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
439   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
440   const MachineModuleInfo *MMI = MFI->getMachineModuleInfo();
441
442   return (NoFramePointerElim ||
443           needsStackRealignment(MF) ||
444           MFI->hasVarSizedObjects() ||
445           MFI->isFrameAddressTaken() ||
446           MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getForceFramePointer() ||
447           (MMI && MMI->callsUnwindInit()));
448 }
449
450 bool X86RegisterInfo::needsStackRealignment(const MachineFunction &MF) const {
451   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
452
453   // FIXME: Currently we don't support stack realignment for functions with
454   // variable-sized allocas
455   return (RealignStack &&
456           (MFI->getMaxAlignment() > StackAlign &&
457            !MFI->hasVarSizedObjects()));
458 }
459
460 bool X86RegisterInfo::hasReservedCallFrame(MachineFunction &MF) const {
461   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
462 }
463
464 bool X86RegisterInfo::hasReservedSpillSlot(MachineFunction &MF, unsigned Reg,
465                                            int &FrameIdx) const {
466   if (Reg == FramePtr && hasFP(MF)) {
467     FrameIdx = MF.getFrameInfo()->getObjectIndexBegin();
468     return true;
469   }
470   return false;
471 }
472
473
474 int
475 X86RegisterInfo::getFrameIndexOffset(MachineFunction &MF, int FI) const {
476   const TargetFrameInfo &TFI = *MF.getTarget().getFrameInfo();
477   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
478
479   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) - TFI.getOffsetOfLocalArea();
480   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
481
482   if (needsStackRealignment(MF)) {
483     if (FI < 0)
484       // Skip the saved EBP
485       Offset += SlotSize;
486     else {
487       unsigned Align = MFI->getObjectAlignment(FI);
488       assert( (-(Offset + StackSize)) % Align == 0);
489       Align = 0;
490       return Offset + StackSize;
491     }
492
493     // FIXME: Support tail calls
494   } else {
495     if (!hasFP(MF))
496       return Offset + StackSize;
497
498     // Skip the saved EBP
499     Offset += SlotSize;
500
501     // Skip the RETADDR move area
502     X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
503     int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
504     if (TailCallReturnAddrDelta < 0) Offset -= TailCallReturnAddrDelta;
505   }
506
507   return Offset;
508 }
509
510 void X86RegisterInfo::
511 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
512                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
513   if (!hasReservedCallFrame(MF)) {
514     // If the stack pointer can be changed after prologue, turn the
515     // adjcallstackup instruction into a 'sub ESP, <amt>' and the
516     // adjcallstackdown instruction into 'add ESP, <amt>'
517     // TODO: consider using push / pop instead of sub + store / add
518     MachineInstr *Old = I;
519     uint64_t Amount = Old->getOperand(0).getImm();
520     if (Amount != 0) {
521       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
522       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
523       // alignment boundary.
524       Amount = (Amount+StackAlign-1)/StackAlign*StackAlign;
525
526       MachineInstr *New = 0;
527       if (Old->getOpcode() == getCallFrameSetupOpcode()) {
528         New = BuildMI(MF, Old->getDebugLoc(),
529                       TII.get(Is64Bit ? X86::SUB64ri32 : X86::SUB32ri),
530                       StackPtr).addReg(StackPtr).addImm(Amount);
531       } else {
532         assert(Old->getOpcode() == getCallFrameDestroyOpcode());
533         // factor out the amount the callee already popped.
534         uint64_t CalleeAmt = Old->getOperand(1).getImm();
535         Amount -= CalleeAmt;
536         if (Amount) {
537           unsigned Opc = (Amount < 128) ?
538             (Is64Bit ? X86::ADD64ri8 : X86::ADD32ri8) :
539             (Is64Bit ? X86::ADD64ri32 : X86::ADD32ri);
540           New = BuildMI(MF, Old->getDebugLoc(), TII.get(Opc), StackPtr)
541             .addReg(StackPtr).addImm(Amount);
542         }
543       }
544
545       if (New) {
546         // The EFLAGS implicit def is dead.
547         New->getOperand(3).setIsDead();
548
549         // Replace the pseudo instruction with a new instruction...
550         MBB.insert(I, New);
551       }
552     }
553   } else if (I->getOpcode() == getCallFrameDestroyOpcode()) {
554     // If we are performing frame pointer elimination and if the callee pops
555     // something off the stack pointer, add it back.  We do this until we have
556     // more advanced stack pointer tracking ability.
557     if (uint64_t CalleeAmt = I->getOperand(1).getImm()) {
558       unsigned Opc = (CalleeAmt < 128) ?
559         (Is64Bit ? X86::SUB64ri8 : X86::SUB32ri8) :
560         (Is64Bit ? X86::SUB64ri32 : X86::SUB32ri);
561       MachineInstr *Old = I;
562       MachineInstr *New =
563         BuildMI(MF, Old->getDebugLoc(), TII.get(Opc), 
564                 StackPtr).addReg(StackPtr).addImm(CalleeAmt);
565       // The EFLAGS implicit def is dead.
566       New->getOperand(3).setIsDead();
567
568       MBB.insert(I, New);
569     }
570   }
571
572   MBB.erase(I);
573 }
574
575 void X86RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
576                                           int SPAdj, RegScavenger *RS) const{
577   assert(SPAdj == 0 && "Unexpected");
578
579   unsigned i = 0;
580   MachineInstr &MI = *II;
581   MachineFunction &MF = *MI.getParent()->getParent();
582   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
583     ++i;
584     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
585   }
586
587   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
588
589   unsigned BasePtr;
590   if (needsStackRealignment(MF))
591     BasePtr = (FrameIndex < 0 ? FramePtr : StackPtr);
592   else
593     BasePtr = (hasFP(MF) ? FramePtr : StackPtr);
594
595   // This must be part of a four operand memory reference.  Replace the
596   // FrameIndex with base register with EBP.  Add an offset to the offset.
597   MI.getOperand(i).ChangeToRegister(BasePtr, false);
598
599   // Now add the frame object offset to the offset from EBP.
600   if (MI.getOperand(i+3).isImm()) {
601     // Offset is a 32-bit integer.
602     int Offset = getFrameIndexOffset(MF, FrameIndex) +
603       (int)(MI.getOperand(i+3).getImm());
604   
605      MI.getOperand(i+3).ChangeToImmediate(Offset);
606   } else {
607     // Offset is symbolic. This is extremely rare.
608     uint64_t Offset = getFrameIndexOffset(MF, FrameIndex) +
609                       (uint64_t)MI.getOperand(i+3).getOffset();
610     MI.getOperand(i+3).setOffset(Offset);
611   }
612 }
613
614 void
615 X86RegisterInfo::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
616                                                       RegScavenger *RS) const {
617   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
618
619   // Calculate and set max stack object alignment early, so we can decide
620   // whether we will need stack realignment (and thus FP).
621   unsigned MaxAlign = std::max(MFI->getMaxAlignment(),
622                                calculateMaxStackAlignment(MFI));
623
624   MFI->setMaxAlignment(MaxAlign);
625
626   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
627   int32_t TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
628   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
629     // create RETURNADDR area
630     //   arg
631     //   arg
632     //   RETADDR
633     //   { ...
634     //     RETADDR area
635     //     ...
636     //   }
637     //   [EBP]
638     MFI->CreateFixedObject(-TailCallReturnAddrDelta,
639                            (-1*SlotSize)+TailCallReturnAddrDelta);
640   }
641
642   if (hasFP(MF)) {
643     assert((TailCallReturnAddrDelta <= 0) &&
644            "The Delta should always be zero or negative");
645     const TargetFrameInfo &TFI = *MF.getTarget().getFrameInfo();
646     // Create a frame entry for the EBP register that must be saved.
647     int FrameIdx = MFI->CreateFixedObject(SlotSize,
648                                           -(int)SlotSize +
649                                           TFI.getOffsetOfLocalArea() +
650                                           TailCallReturnAddrDelta);
651     assert(FrameIdx == MFI->getObjectIndexBegin() &&
652            "Slot for EBP register must be last in order to be found!");
653     FrameIdx = 0;
654   }
655 }
656
657 /// emitSPUpdate - Emit a series of instructions to increment / decrement the
658 /// stack pointer by a constant value.
659 static
660 void emitSPUpdate(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
661                   unsigned StackPtr, int64_t NumBytes, bool Is64Bit,
662                   const TargetInstrInfo &TII) {
663   bool isSub = NumBytes < 0;
664   uint64_t Offset = isSub ? -NumBytes : NumBytes;
665   unsigned Opc = isSub
666     ? ((Offset < 128) ?
667        (Is64Bit ? X86::SUB64ri8 : X86::SUB32ri8) :
668        (Is64Bit ? X86::SUB64ri32 : X86::SUB32ri))
669     : ((Offset < 128) ?
670        (Is64Bit ? X86::ADD64ri8 : X86::ADD32ri8) :
671        (Is64Bit ? X86::ADD64ri32 : X86::ADD32ri));
672   uint64_t Chunk = (1LL << 31) - 1;
673   DebugLoc DL = (MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() :
674                  DebugLoc::getUnknownLoc());
675
676   while (Offset) {
677     uint64_t ThisVal = (Offset > Chunk) ? Chunk : Offset;
678     MachineInstr *MI =
679       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
680         .addReg(StackPtr)
681         .addImm(ThisVal);
682     MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
683     Offset -= ThisVal;
684   }
685 }
686
687 // mergeSPUpdatesUp - Merge two stack-manipulating instructions upper iterator.
688 static
689 void mergeSPUpdatesUp(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
690                       unsigned StackPtr, uint64_t *NumBytes = NULL) {
691   if (MBBI == MBB.begin()) return;
692
693   MachineBasicBlock::iterator PI = prior(MBBI);
694   unsigned Opc = PI->getOpcode();
695   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
696        Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8) &&
697       PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
698     if (NumBytes)
699       *NumBytes += PI->getOperand(2).getImm();
700     MBB.erase(PI);
701   } else if ((Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
702               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) &&
703              PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
704     if (NumBytes)
705       *NumBytes -= PI->getOperand(2).getImm();
706     MBB.erase(PI);
707   }
708 }
709
710 // mergeSPUpdatesUp - Merge two stack-manipulating instructions lower iterator.
711 static
712 void mergeSPUpdatesDown(MachineBasicBlock &MBB,
713                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
714                         unsigned StackPtr, uint64_t *NumBytes = NULL) {
715   // FIXME: THIS ISN'T RUN!!!
716   return;
717
718   if (MBBI == MBB.end()) return;
719
720   MachineBasicBlock::iterator NI = next(MBBI);
721   if (NI == MBB.end()) return;
722
723   unsigned Opc = NI->getOpcode();
724   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
725        Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8) &&
726       NI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
727     if (NumBytes)
728       *NumBytes -= NI->getOperand(2).getImm();
729     MBB.erase(NI);
730     MBBI = NI;
731   } else if ((Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
732               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) &&
733              NI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
734     if (NumBytes)
735       *NumBytes += NI->getOperand(2).getImm();
736     MBB.erase(NI);
737     MBBI = NI;
738   }
739 }
740
741 /// mergeSPUpdates - Checks the instruction before/after the passed
742 /// instruction. If it is an ADD/SUB instruction it is deleted
743 /// argument and the stack adjustment is returned as a positive value for ADD
744 /// and a negative for SUB.
745 static int mergeSPUpdates(MachineBasicBlock &MBB,
746                            MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
747                            unsigned StackPtr,
748                            bool doMergeWithPrevious) {
749
750   if ((doMergeWithPrevious && MBBI == MBB.begin()) ||
751       (!doMergeWithPrevious && MBBI == MBB.end()))
752     return 0;
753
754   int Offset = 0;
755
756   MachineBasicBlock::iterator PI = doMergeWithPrevious ? prior(MBBI) : MBBI;
757   MachineBasicBlock::iterator NI = doMergeWithPrevious ? 0 : next(MBBI);
758   unsigned Opc = PI->getOpcode();
759   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
760        Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8) &&
761       PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr){
762     Offset += PI->getOperand(2).getImm();
763     MBB.erase(PI);
764     if (!doMergeWithPrevious) MBBI = NI;
765   } else if ((Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
766               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) &&
767              PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
768     Offset -= PI->getOperand(2).getImm();
769     MBB.erase(PI);
770     if (!doMergeWithPrevious) MBBI = NI;
771   }
772
773   return Offset;
774 }
775
776 void X86RegisterInfo::emitCalleeSavedFrameMoves(MachineFunction &MF,
777                                                 unsigned LabelId,
778                                                 unsigned FramePtr) const {
779   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
780   MachineModuleInfo *MMI = MFI->getMachineModuleInfo();
781   if (!MMI) return;
782
783   // Add callee saved registers to move list.
784   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
785   if (CSI.empty()) return;
786
787   std::vector<MachineMove> &Moves = MMI->getFrameMoves();
788   const TargetData *TD = MF.getTarget().getTargetData();
789   bool HasFP = hasFP(MF);
790
791   // Calculate amount of bytes used for return address storing
792   int stackGrowth =
793     (MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackGrowthDirection() ==
794      TargetFrameInfo::StackGrowsUp ?
795      TD->getPointerSize() : -TD->getPointerSize());
796
797   // FIXME: This is dirty hack. The code itself is pretty mess right now.
798   // It should be rewritten from scratch and generalized sometimes.
799
800   // Determine maximum offset (minumum due to stack growth)
801   int64_t MaxOffset = 0;
802   for (std::vector<CalleeSavedInfo>::const_iterator
803          I = CSI.begin(), E = CSI.end(); I != E; ++I)
804     MaxOffset = std::min(MaxOffset,
805                          MFI->getObjectOffset(I->getFrameIdx()));
806
807   // Calculate offsets.
808   int64_t saveAreaOffset = (HasFP ? 3 : 2) * stackGrowth;
809   for (std::vector<CalleeSavedInfo>::const_iterator
810          I = CSI.begin(), E = CSI.end(); I != E; ++I) {
811     int64_t Offset = MFI->getObjectOffset(I->getFrameIdx());
812     unsigned Reg = I->getReg();
813     Offset = MaxOffset - Offset + saveAreaOffset;
814
815     // Don't output a new machine move if we're re-saving the frame
816     // pointer. This happens when the PrologEpilogInserter has inserted an extra
817     // "PUSH" of the frame pointer -- the "emitPrologue" method automatically
818     // generates one when frame pointers are used. If we generate a "machine
819     // move" for this extra "PUSH", the linker will lose track of the fact that
820     // the frame pointer should have the value of the first "PUSH" when it's
821     // trying to unwind.
822     // 
823     // FIXME: This looks inelegant. It's possibly correct, but it's covering up
824     //        another bug. I.e., one where we generate a prolog like this:
825     //
826     //          pushl  %ebp
827     //          movl   %esp, %ebp
828     //          pushl  %ebp
829     //          pushl  %esi
830     //           ...
831     //
832     //        The immediate re-push of EBP is unnecessary. At the least, it's an
833     //        optimization bug. EBP can be used as a scratch register in certain
834     //        cases, but probably not when we have a frame pointer.
835     if (HasFP && FramePtr == Reg)
836       continue;
837
838     MachineLocation CSDst(MachineLocation::VirtualFP, Offset);
839     MachineLocation CSSrc(Reg);
840     Moves.push_back(MachineMove(LabelId, CSDst, CSSrc));
841   }
842 }
843
844 /// emitPrologue - Push callee-saved registers onto the stack, which
845 /// automatically adjust the stack pointer. Adjust the stack pointer to allocate
846 /// space for local variables. Also emit labels used by the exception handler to
847 /// generate the exception handling frames.
848 void X86RegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
849   MachineBasicBlock &MBB = MF.front(); // Prologue goes in entry BB.
850   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
851   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
852   const Function *Fn = MF.getFunction();
853   const X86Subtarget *Subtarget = &MF.getTarget().getSubtarget<X86Subtarget>();
854   MachineModuleInfo *MMI = MFI->getMachineModuleInfo();
855   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
856   bool needsFrameMoves = (MMI && MMI->hasDebugInfo()) ||
857                           !Fn->doesNotThrow() || UnwindTablesMandatory;
858   uint64_t MaxAlign  = MFI->getMaxAlignment(); // Desired stack alignment.
859   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();    // Number of bytes to allocate.
860   bool HasFP = hasFP(MF);
861   DebugLoc DL;
862
863   // Add RETADDR move area to callee saved frame size.
864   int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
865   if (TailCallReturnAddrDelta < 0)
866     X86FI->setCalleeSavedFrameSize(
867       X86FI->getCalleeSavedFrameSize() - TailCallReturnAddrDelta);
868
869   // If this is x86-64 and the Red Zone is not disabled, if we are a leaf
870   // function, and use up to 128 bytes of stack space, don't have a frame
871   // pointer, calls, or dynamic alloca then we do not need to adjust the
872   // stack pointer (we fit in the Red Zone).
873   if (Is64Bit && !Fn->hasFnAttr(Attribute::NoRedZone) &&
874       !needsStackRealignment(MF) &&
875       !MFI->hasVarSizedObjects() &&                // No dynamic alloca.
876       !MFI->hasCalls() &&                          // No calls.
877       !Subtarget->isTargetWin64()) {               // Win64 has no Red Zone
878     uint64_t MinSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
879     if (HasFP) MinSize += SlotSize;
880     StackSize = std::max(MinSize, StackSize > 128 ? StackSize - 128 : 0);
881     MFI->setStackSize(StackSize);
882   } else if (Subtarget->isTargetWin64()) {
883     // We need to always allocate 32 bytes as register spill area.
884     // FIXME: We might reuse these 32 bytes for leaf functions.
885     StackSize += 32;
886     MFI->setStackSize(StackSize);
887   }
888
889   // Insert stack pointer adjustment for later moving of return addr.  Only
890   // applies to tail call optimized functions where the callee argument stack
891   // size is bigger than the callers.
892   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
893     MachineInstr *MI =
894       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit? X86::SUB64ri32 : X86::SUB32ri),
895               StackPtr)
896         .addReg(StackPtr)
897         .addImm(-TailCallReturnAddrDelta);
898     MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
899   }
900
901   // Mapping for machine moves:
902   //
903   //   DST: VirtualFP AND
904   //        SRC: VirtualFP              => DW_CFA_def_cfa_offset
905   //        ELSE                        => DW_CFA_def_cfa
906   //
907   //   SRC: VirtualFP AND
908   //        DST: Register               => DW_CFA_def_cfa_register
909   //
910   //   ELSE
911   //        OFFSET < 0                  => DW_CFA_offset_extended_sf
912   //        REG < 64                    => DW_CFA_offset + Reg
913   //        ELSE                        => DW_CFA_offset_extended
914
915   std::vector<MachineMove> &Moves = MMI->getFrameMoves();
916   const TargetData *TD = MF.getTarget().getTargetData();
917   uint64_t NumBytes = 0;
918   int stackGrowth =
919     (MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackGrowthDirection() ==
920      TargetFrameInfo::StackGrowsUp ?
921        TD->getPointerSize() : -TD->getPointerSize());
922
923   if (HasFP) {
924     // Calculate required stack adjustment.
925     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
926     if (needsStackRealignment(MF))
927       FrameSize = (FrameSize + MaxAlign - 1) / MaxAlign * MaxAlign;
928
929     NumBytes = FrameSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
930
931     // Get the offset of the stack slot for the EBP register, which is
932     // guaranteed to be the last slot by processFunctionBeforeFrameFinalized.
933     // Update the frame offset adjustment.
934     MFI->setOffsetAdjustment(-NumBytes);
935
936     // Save EBP/RBP into the appropriate stack slot.
937     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r))
938       .addReg(FramePtr, RegState::Kill);
939
940     if (needsFrameMoves) {
941       // Mark the place where EBP/RBP was saved.
942       unsigned FrameLabelId = MMI->NextLabelID();
943       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::DBG_LABEL)).addImm(FrameLabelId);
944
945       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
946       if (StackSize) {
947         MachineLocation SPDst(MachineLocation::VirtualFP);
948         MachineLocation SPSrc(MachineLocation::VirtualFP,
949                               2 * stackGrowth);
950         Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, SPDst, SPSrc));
951       } else {
952         // FIXME: Verify & implement for FP
953         MachineLocation SPDst(StackPtr);
954         MachineLocation SPSrc(StackPtr, stackGrowth);
955         Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, SPDst, SPSrc));
956       }
957
958       // Change the rule for the FramePtr to be an "offset" rule.
959       MachineLocation FPDst(MachineLocation::VirtualFP,
960                             2 * stackGrowth);
961       MachineLocation FPSrc(FramePtr);
962       Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, FPDst, FPSrc));
963     }
964
965     // Update EBP with the new base value...
966     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
967             TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr), FramePtr)
968         .addReg(StackPtr);
969
970     if (needsFrameMoves) {
971       // Mark effective beginning of when frame pointer becomes valid.
972       unsigned FrameLabelId = MMI->NextLabelID();
973       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::DBG_LABEL)).addImm(FrameLabelId);
974
975       // Define the current CFA to use the EBP/RBP register.
976       MachineLocation FPDst(FramePtr);
977       MachineLocation FPSrc(MachineLocation::VirtualFP);
978       Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, FPDst, FPSrc));
979     }
980
981     // Mark the FramePtr as live-in in every block except the entry.
982     for (MachineFunction::iterator I = next(MF.begin()), E = MF.end();
983          I != E; ++I)
984       I->addLiveIn(FramePtr);
985
986     // Realign stack
987     if (needsStackRealignment(MF)) {
988       MachineInstr *MI =
989         BuildMI(MBB, MBBI, DL,
990                 TII.get(Is64Bit ? X86::AND64ri32 : X86::AND32ri),
991                 StackPtr).addReg(StackPtr).addImm(-MaxAlign);
992
993       // The EFLAGS implicit def is dead.
994       MI->getOperand(3).setIsDead();
995     }
996   } else {
997     NumBytes = StackSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
998   }
999
1000   // Skip the callee-saved push instructions.
1001   bool PushedRegs = false;
1002   int StackOffset = 2 * stackGrowth;
1003
1004   while (MBBI != MBB.end() &&
1005          (MBBI->getOpcode() == X86::PUSH32r ||
1006           MBBI->getOpcode() == X86::PUSH64r)) {
1007     PushedRegs = true;
1008     ++MBBI;
1009
1010     if (!HasFP && needsFrameMoves) {
1011       // Mark callee-saved push instruction.
1012       unsigned LabelId = MMI->NextLabelID();
1013       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::DBG_LABEL)).addImm(LabelId);
1014
1015       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1016       unsigned Ptr = StackSize ?
1017         MachineLocation::VirtualFP : StackPtr;
1018       MachineLocation SPDst(Ptr);
1019       MachineLocation SPSrc(Ptr, StackOffset);
1020       Moves.push_back(MachineMove(LabelId, SPDst, SPSrc));
1021       StackOffset += stackGrowth;
1022     }
1023   }
1024
1025   if (MBBI != MBB.end())
1026     DL = MBBI->getDebugLoc();
1027
1028   // Adjust stack pointer: ESP -= numbytes.
1029   if (NumBytes >= 4096 && Subtarget->isTargetCygMing()) {
1030     // Check, whether EAX is livein for this function.
1031     bool isEAXAlive = false;
1032     for (MachineRegisterInfo::livein_iterator
1033            II = MF.getRegInfo().livein_begin(),
1034            EE = MF.getRegInfo().livein_end(); (II != EE) && !isEAXAlive; ++II) {
1035       unsigned Reg = II->first;
1036       isEAXAlive = (Reg == X86::EAX || Reg == X86::AX ||
1037                     Reg == X86::AH || Reg == X86::AL);
1038     }
1039
1040     // Function prologue calls _alloca to probe the stack when allocating more
1041     // than 4k bytes in one go. Touching the stack at 4K increments is necessary
1042     // to ensure that the guard pages used by the OS virtual memory manager are
1043     // allocated in correct sequence.
1044     if (!isEAXAlive) {
1045       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
1046         .addImm(NumBytes);
1047       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
1048         .addExternalSymbol("_alloca");
1049     } else {
1050       // Save EAX
1051       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PUSH32r))
1052         .addReg(X86::EAX, RegState::Kill);
1053
1054       // Allocate NumBytes-4 bytes on stack. We'll also use 4 already
1055       // allocated bytes for EAX.
1056       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
1057         .addImm(NumBytes - 4);
1058       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
1059         .addExternalSymbol("_alloca");
1060
1061       // Restore EAX
1062       MachineInstr *MI = addRegOffset(BuildMI(MF, DL, TII.get(X86::MOV32rm),
1063                                               X86::EAX),
1064                                       StackPtr, false, NumBytes - 4);
1065       MBB.insert(MBBI, MI);
1066     }
1067   } else if (NumBytes) {
1068     // If there is an SUB32ri of ESP immediately before this instruction, merge
1069     // the two. This can be the case when tail call elimination is enabled and
1070     // the callee has more arguments then the caller.
1071     NumBytes -= mergeSPUpdates(MBB, MBBI, StackPtr, true);
1072
1073     // If there is an ADD32ri or SUB32ri of ESP immediately after this
1074     // instruction, merge the two instructions.
1075     mergeSPUpdatesDown(MBB, MBBI, StackPtr, &NumBytes);
1076
1077     if (NumBytes)
1078       emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, -(int64_t)NumBytes, Is64Bit, TII);
1079   }
1080
1081   if (NumBytes && needsFrameMoves) {
1082     // Mark end of stack pointer adjustment.
1083     unsigned LabelId = MMI->NextLabelID();
1084     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::DBG_LABEL)).addImm(LabelId);
1085
1086     if (!HasFP) {
1087       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1088       if (StackSize) {
1089         MachineLocation SPDst(MachineLocation::VirtualFP);
1090         MachineLocation SPSrc(MachineLocation::VirtualFP,
1091                               -StackSize + stackGrowth);
1092         Moves.push_back(MachineMove(LabelId, SPDst, SPSrc));
1093       } else {
1094         // FIXME: Verify & implement for FP
1095         MachineLocation SPDst(StackPtr);
1096         MachineLocation SPSrc(StackPtr, stackGrowth);
1097         Moves.push_back(MachineMove(LabelId, SPDst, SPSrc));
1098       }
1099     }
1100
1101     // Emit DWARF info specifying the offsets of the callee-saved registers.
1102     if (PushedRegs)
1103       emitCalleeSavedFrameMoves(MF, LabelId, HasFP ? FramePtr : StackPtr);
1104   }
1105 }
1106
1107 void X86RegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
1108                                    MachineBasicBlock &MBB) const {
1109   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1110   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1111   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
1112   unsigned RetOpcode = MBBI->getOpcode();
1113   DebugLoc DL = MBBI->getDebugLoc();
1114
1115   switch (RetOpcode) {
1116   case X86::RET:
1117   case X86::RETI:
1118   case X86::TCRETURNdi:
1119   case X86::TCRETURNri:
1120   case X86::TCRETURNri64:
1121   case X86::TCRETURNdi64:
1122   case X86::EH_RETURN:
1123   case X86::EH_RETURN64:
1124   case X86::TAILJMPd:
1125   case X86::TAILJMPr:
1126   case X86::TAILJMPm: break;  // These are ok
1127   default:
1128     llvm_unreachable("Can only insert epilog into returning blocks");
1129   }
1130
1131   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo
1132   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1133   uint64_t MaxAlign  = MFI->getMaxAlignment();
1134   unsigned CSSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1135   uint64_t NumBytes = 0;
1136
1137   if (hasFP(MF)) {
1138     // Calculate required stack adjustment
1139     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1140     if (needsStackRealignment(MF))
1141       FrameSize = (FrameSize + MaxAlign - 1)/MaxAlign*MaxAlign;
1142
1143     NumBytes = FrameSize - CSSize;
1144
1145     // pop EBP.
1146     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1147             TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r), FramePtr);
1148   } else {
1149     NumBytes = StackSize - CSSize;
1150   }
1151
1152   // Skip the callee-saved pop instructions.
1153   MachineBasicBlock::iterator LastCSPop = MBBI;
1154   while (MBBI != MBB.begin()) {
1155     MachineBasicBlock::iterator PI = prior(MBBI);
1156     unsigned Opc = PI->getOpcode();
1157     if (Opc != X86::POP32r && Opc != X86::POP64r &&
1158         !PI->getDesc().isTerminator())
1159       break;
1160     --MBBI;
1161   }
1162
1163   DL = MBBI->getDebugLoc();
1164
1165   // If there is an ADD32ri or SUB32ri of ESP immediately before this
1166   // instruction, merge the two instructions.
1167   if (NumBytes || MFI->hasVarSizedObjects())
1168     mergeSPUpdatesUp(MBB, MBBI, StackPtr, &NumBytes);
1169
1170   // If dynamic alloca is used, then reset esp to point to the last callee-saved
1171   // slot before popping them off! Same applies for the case, when stack was
1172   // realigned
1173   if (needsStackRealignment(MF)) {
1174     // We cannot use LEA here, because stack pointer was realigned. We need to
1175     // deallocate local frame back
1176     if (CSSize) {
1177       emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, NumBytes, Is64Bit, TII);
1178       MBBI = prior(LastCSPop);
1179     }
1180
1181     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1182             TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr),
1183             StackPtr).addReg(FramePtr);
1184   } else if (MFI->hasVarSizedObjects()) {
1185     if (CSSize) {
1186       unsigned Opc = Is64Bit ? X86::LEA64r : X86::LEA32r;
1187       MachineInstr *MI = addLeaRegOffset(BuildMI(MF, DL, TII.get(Opc), StackPtr),
1188                                          FramePtr, false, -CSSize);
1189       MBB.insert(MBBI, MI);
1190     } else
1191       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr),
1192               StackPtr).addReg(FramePtr);
1193
1194   } else {
1195     // adjust stack pointer back: ESP += numbytes
1196     if (NumBytes)
1197       emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, NumBytes, Is64Bit, TII);
1198   }
1199
1200   // We're returning from function via eh_return.
1201   if (RetOpcode == X86::EH_RETURN || RetOpcode == X86::EH_RETURN64) {
1202     MBBI = prior(MBB.end());
1203     MachineOperand &DestAddr  = MBBI->getOperand(0);
1204     assert(DestAddr.isReg() && "Offset should be in register!");
1205     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1206             TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr),
1207             StackPtr).addReg(DestAddr.getReg());
1208   // Tail call return: adjust the stack pointer and jump to callee
1209   } else if (RetOpcode == X86::TCRETURNri || RetOpcode == X86::TCRETURNdi ||
1210              RetOpcode== X86::TCRETURNri64 || RetOpcode == X86::TCRETURNdi64) {
1211     MBBI = prior(MBB.end());
1212     MachineOperand &JumpTarget = MBBI->getOperand(0);
1213     MachineOperand &StackAdjust = MBBI->getOperand(1);
1214     assert(StackAdjust.isImm() && "Expecting immediate value.");
1215
1216     // Adjust stack pointer.
1217     int StackAdj = StackAdjust.getImm();
1218     int MaxTCDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1219     int Offset = 0;
1220     assert(MaxTCDelta <= 0 && "MaxTCDelta should never be positive");
1221     // Incoporate the retaddr area.
1222     Offset = StackAdj-MaxTCDelta;
1223     assert(Offset >= 0 && "Offset should never be negative");
1224
1225     if (Offset) {
1226       // Check for possible merge with preceeding ADD instruction.
1227       Offset += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, StackPtr, true);
1228       emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, Offset, Is64Bit, TII);
1229     }
1230
1231     // Jump to label or value in register.
1232     if (RetOpcode == X86::TCRETURNdi|| RetOpcode == X86::TCRETURNdi64)
1233       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::TAILJMPd)).
1234         addGlobalAddress(JumpTarget.getGlobal(), JumpTarget.getOffset());
1235     else if (RetOpcode== X86::TCRETURNri64)
1236       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::TAILJMPr64), JumpTarget.getReg());
1237     else
1238        BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::TAILJMPr), JumpTarget.getReg());
1239
1240     // Delete the pseudo instruction TCRETURN.
1241     MBB.erase(MBBI);
1242   } else if ((RetOpcode == X86::RET || RetOpcode == X86::RETI) &&
1243              (X86FI->getTCReturnAddrDelta() < 0)) {
1244     // Add the return addr area delta back since we are not tail calling.
1245     int delta = -1*X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1246     MBBI = prior(MBB.end());
1247     // Check for possible merge with preceeding ADD instruction.
1248     delta += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, StackPtr, true);
1249     emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, delta, Is64Bit, TII);
1250   }
1251 }
1252
1253 unsigned X86RegisterInfo::getRARegister() const {
1254   if (Is64Bit)
1255     return X86::RIP;  // Should have dwarf #16
1256   else
1257     return X86::EIP;  // Should have dwarf #8
1258 }
1259
1260 unsigned X86RegisterInfo::getFrameRegister(MachineFunction &MF) const {
1261   return hasFP(MF) ? FramePtr : StackPtr;
1262 }
1263
1264 void X86RegisterInfo::getInitialFrameState(std::vector<MachineMove> &Moves)
1265                                                                          const {
1266   // Calculate amount of bytes used for return address storing
1267   int stackGrowth = (Is64Bit ? -8 : -4);
1268
1269   // Initial state of the frame pointer is esp+4.
1270   MachineLocation Dst(MachineLocation::VirtualFP);
1271   MachineLocation Src(StackPtr, stackGrowth);
1272   Moves.push_back(MachineMove(0, Dst, Src));
1273
1274   // Add return address to move list
1275   MachineLocation CSDst(StackPtr, stackGrowth);
1276   MachineLocation CSSrc(getRARegister());
1277   Moves.push_back(MachineMove(0, CSDst, CSSrc));
1278 }
1279
1280 unsigned X86RegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
1281   llvm_unreachable("What is the exception register");
1282   return 0;
1283 }
1284
1285 unsigned X86RegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
1286   llvm_unreachable("What is the exception handler register");
1287   return 0;
1288 }
1289
1290 namespace llvm {
1291 unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, EVT VT, bool High) {
1292   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
1293   default: return Reg;
1294   case MVT::i8:
1295     if (High) {
1296       switch (Reg) {
1297       default: return 0;
1298       case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1299         return X86::AH;
1300       case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1301         return X86::DH;
1302       case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1303         return X86::CH;
1304       case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1305         return X86::BH;
1306       }
1307     } else {
1308       switch (Reg) {
1309       default: return 0;
1310       case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1311         return X86::AL;
1312       case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1313         return X86::DL;
1314       case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1315         return X86::CL;
1316       case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1317         return X86::BL;
1318       case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
1319         return X86::SIL;
1320       case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
1321         return X86::DIL;
1322       case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
1323         return X86::BPL;
1324       case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
1325         return X86::SPL;
1326       case X86::R8B: case X86::R8W: case X86::R8D: case X86::R8:
1327         return X86::R8B;
1328       case X86::R9B: case X86::R9W: case X86::R9D: case X86::R9:
1329         return X86::R9B;
1330       case X86::R10B: case X86::R10W: case X86::R10D: case X86::R10:
1331         return X86::R10B;
1332       case X86::R11B: case X86::R11W: case X86::R11D: case X86::R11:
1333         return X86::R11B;
1334       case X86::R12B: case X86::R12W: case X86::R12D: case X86::R12:
1335         return X86::R12B;
1336       case X86::R13B: case X86::R13W: case X86::R13D: case X86::R13:
1337         return X86::R13B;
1338       case X86::R14B: case X86::R14W: case X86::R14D: case X86::R14:
1339         return X86::R14B;
1340       case X86::R15B: case X86::R15W: case X86::R15D: case X86::R15:
1341         return X86::R15B;
1342       }
1343     }
1344   case MVT::i16:
1345     switch (Reg) {
1346     default: return Reg;
1347     case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1348       return X86::AX;
1349     case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1350       return X86::DX;
1351     case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1352       return X86::CX;
1353     case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1354       return X86::BX;
1355     case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
1356       return X86::SI;
1357     case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
1358       return X86::DI;
1359     case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
1360       return X86::BP;
1361     case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
1362       return X86::SP;
1363     case X86::R8B: case X86::R8W: case X86::R8D: case X86::R8:
1364       return X86::R8W;
1365     case X86::R9B: case X86::R9W: case X86::R9D: case X86::R9:
1366       return X86::R9W;
1367     case X86::R10B: case X86::R10W: case X86::R10D: case X86::R10:
1368       return X86::R10W;
1369     case X86::R11B: case X86::R11W: case X86::R11D: case X86::R11:
1370       return X86::R11W;
1371     case X86::R12B: case X86::R12W: case X86::R12D: case X86::R12:
1372       return X86::R12W;
1373     case X86::R13B: case X86::R13W: case X86::R13D: case X86::R13:
1374       return X86::R13W;
1375     case X86::R14B: case X86::R14W: case X86::R14D: case X86::R14:
1376       return X86::R14W;
1377     case X86::R15B: case X86::R15W: case X86::R15D: case X86::R15:
1378       return X86::R15W;
1379     }
1380   case MVT::i32:
1381     switch (Reg) {
1382     default: return Reg;
1383     case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1384       return X86::EAX;
1385     case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1386       return X86::EDX;
1387     case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1388       return X86::ECX;
1389     case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1390       return X86::EBX;
1391     case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
1392       return X86::ESI;
1393     case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
1394       return X86::EDI;
1395     case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
1396       return X86::EBP;
1397     case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
1398       return X86::ESP;
1399     case X86::R8B: case X86::R8W: case X86::R8D: case X86::R8:
1400       return X86::R8D;
1401     case X86::R9B: case X86::R9W: case X86::R9D: case X86::R9:
1402       return X86::R9D;
1403     case X86::R10B: case X86::R10W: case X86::R10D: case X86::R10:
1404       return X86::R10D;
1405     case X86::R11B: case X86::R11W: case X86::R11D: case X86::R11:
1406       return X86::R11D;
1407     case X86::R12B: case X86::R12W: case X86::R12D: case X86::R12:
1408       return X86::R12D;
1409     case X86::R13B: case X86::R13W: case X86::R13D: case X86::R13:
1410       return X86::R13D;
1411     case X86::R14B: case X86::R14W: case X86::R14D: case X86::R14:
1412       return X86::R14D;
1413     case X86::R15B: case X86::R15W: case X86::R15D: case X86::R15:
1414       return X86::R15D;
1415     }
1416   case MVT::i64:
1417     switch (Reg) {
1418     default: return Reg;
1419     case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1420       return X86::RAX;
1421     case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1422       return X86::RDX;
1423     case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1424       return X86::RCX;
1425     case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1426       return X86::RBX;
1427     case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
1428       return X86::RSI;
1429     case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
1430       return X86::RDI;
1431     case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
1432       return X86::RBP;
1433     case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
1434       return X86::RSP;
1435     case X86::R8B: case X86::R8W: case X86::R8D: case X86::R8:
1436       return X86::R8;
1437     case X86::R9B: case X86::R9W: case X86::R9D: case X86::R9:
1438       return X86::R9;
1439     case X86::R10B: case X86::R10W: case X86::R10D: case X86::R10:
1440       return X86::R10;
1441     case X86::R11B: case X86::R11W: case X86::R11D: case X86::R11:
1442       return X86::R11;
1443     case X86::R12B: case X86::R12W: case X86::R12D: case X86::R12:
1444       return X86::R12;
1445     case X86::R13B: case X86::R13W: case X86::R13D: case X86::R13:
1446       return X86::R13;
1447     case X86::R14B: case X86::R14W: case X86::R14D: case X86::R14:
1448       return X86::R14;
1449     case X86::R15B: case X86::R15W: case X86::R15D: case X86::R15:
1450       return X86::R15;
1451     }
1452   }
1453
1454   return Reg;
1455 }
1456 }
1457
1458 #include "X86GenRegisterInfo.inc"
1459
1460 namespace {
1461   struct VISIBILITY_HIDDEN MSAC : public MachineFunctionPass {
1462     static char ID;
1463     MSAC() : MachineFunctionPass(&ID) {}
1464
1465     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
1466       MachineFrameInfo *FFI = MF.getFrameInfo();
1467       MachineRegisterInfo &RI = MF.getRegInfo();
1468
1469       // Calculate max stack alignment of all already allocated stack objects.
1470       unsigned MaxAlign = calculateMaxStackAlignment(FFI);
1471
1472       // Be over-conservative: scan over all vreg defs and find, whether vector
1473       // registers are used. If yes - there is probability, that vector register
1474       // will be spilled and thus stack needs to be aligned properly.
1475       for (unsigned RegNum = TargetRegisterInfo::FirstVirtualRegister;
1476            RegNum < RI.getLastVirtReg(); ++RegNum)
1477         MaxAlign = std::max(MaxAlign, RI.getRegClass(RegNum)->getAlignment());
1478
1479       if (FFI->getMaxAlignment() == MaxAlign)
1480         return false;
1481
1482       FFI->setMaxAlignment(MaxAlign);
1483       return true;
1484     }
1485
1486     virtual const char *getPassName() const {
1487       return "X86 Maximal Stack Alignment Calculator";
1488     }
1489
1490     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
1491       AU.setPreservesCFG();
1492       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
1493     }
1494   };
1495
1496   char MSAC::ID = 0;
1497 }
1498
1499 FunctionPass*
1500 llvm::createX86MaxStackAlignmentCalculatorPass() { return new MSAC(); }