Temporary disable the error - it seems to be too conservative.
[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/MC/MCAsmInfo.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/ErrorHandling.h"
42 using namespace llvm;
43
44 X86RegisterInfo::X86RegisterInfo(X86TargetMachine &tm,
45                                  const TargetInstrInfo &tii)
46   : X86GenRegisterInfo(tm.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit() ?
47                          X86::ADJCALLSTACKDOWN64 :
48                          X86::ADJCALLSTACKDOWN32,
49                        tm.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit() ?
50                          X86::ADJCALLSTACKUP64 :
51                          X86::ADJCALLSTACKUP32),
52     TM(tm), TII(tii) {
53   // Cache some information.
54   const X86Subtarget *Subtarget = &TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
55   Is64Bit = Subtarget->is64Bit();
56   IsWin64 = Subtarget->isTargetWin64();
57   StackAlign = TM.getFrameInfo()->getStackAlignment();
58
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 DWARF
71 /// specific numbering, used in debug info and exception tables.
72 int X86RegisterInfo::getDwarfRegNum(unsigned RegNo, bool isEH) const {
73   const X86Subtarget *Subtarget = &TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
74   unsigned Flavour = DWARFFlavour::X86_64;
75
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 unsigned X86RegisterInfo::getX86RegNum(unsigned RegNo) {
96   switch(RegNo) {
97   case X86::RAX: case X86::EAX: case X86::AX: case X86::AL: return N86::EAX;
98   case X86::RCX: case X86::ECX: case X86::CX: case X86::CL: return N86::ECX;
99   case X86::RDX: case X86::EDX: case X86::DX: case X86::DL: return N86::EDX;
100   case X86::RBX: case X86::EBX: case X86::BX: case X86::BL: return N86::EBX;
101   case X86::RSP: case X86::ESP: case X86::SP: case X86::SPL: case X86::AH:
102     return N86::ESP;
103   case X86::RBP: case X86::EBP: case X86::BP: case X86::BPL: case X86::CH:
104     return N86::EBP;
105   case X86::RSI: case X86::ESI: case X86::SI: case X86::SIL: case X86::DH:
106     return N86::ESI;
107   case X86::RDI: case X86::EDI: case X86::DI: case X86::DIL: case X86::BH:
108     return N86::EDI;
109
110   case X86::R8:  case X86::R8D:  case X86::R8W:  case X86::R8B:
111     return N86::EAX;
112   case X86::R9:  case X86::R9D:  case X86::R9W:  case X86::R9B:
113     return N86::ECX;
114   case X86::R10: case X86::R10D: case X86::R10W: case X86::R10B:
115     return N86::EDX;
116   case X86::R11: case X86::R11D: case X86::R11W: case X86::R11B:
117     return N86::EBX;
118   case X86::R12: case X86::R12D: case X86::R12W: case X86::R12B:
119     return N86::ESP;
120   case X86::R13: case X86::R13D: case X86::R13W: case X86::R13B:
121     return N86::EBP;
122   case X86::R14: case X86::R14D: case X86::R14W: case X86::R14B:
123     return N86::ESI;
124   case X86::R15: case X86::R15D: case X86::R15W: case X86::R15B:
125     return N86::EDI;
126
127   case X86::ST0: case X86::ST1: case X86::ST2: case X86::ST3:
128   case X86::ST4: case X86::ST5: case X86::ST6: case X86::ST7:
129     return RegNo-X86::ST0;
130
131   case X86::XMM0: case X86::XMM8: case X86::MM0:
132     return 0;
133   case X86::XMM1: case X86::XMM9: case X86::MM1:
134     return 1;
135   case X86::XMM2: case X86::XMM10: case X86::MM2:
136     return 2;
137   case X86::XMM3: case X86::XMM11: case X86::MM3:
138     return 3;
139   case X86::XMM4: case X86::XMM12: case X86::MM4:
140     return 4;
141   case X86::XMM5: case X86::XMM13: case X86::MM5:
142     return 5;
143   case X86::XMM6: case X86::XMM14: case X86::MM6:
144     return 6;
145   case X86::XMM7: case X86::XMM15: case X86::MM7:
146     return 7;
147
148   default:
149     assert(isVirtualRegister(RegNo) && "Unknown physical register!");
150     llvm_unreachable("Register allocator hasn't allocated reg correctly yet!");
151     return 0;
152   }
153 }
154
155 const TargetRegisterClass *
156 X86RegisterInfo::getMatchingSuperRegClass(const TargetRegisterClass *A,
157                                           const TargetRegisterClass *B,
158                                           unsigned SubIdx) const {
159   switch (SubIdx) {
160   default: return 0;
161   case 1:
162     // 8-bit
163     if (B == &X86::GR8RegClass) {
164       if (A->getSize() == 2 || A->getSize() == 4 || A->getSize() == 8)
165         return A;
166     } else if (B == &X86::GR8_ABCD_LRegClass || B == &X86::GR8_ABCD_HRegClass) {
167       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
168           A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
169           A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
170           A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
171         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
172       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_ABCDRegClass ||
173                A == &X86::GR32_NOREXRegClass ||
174                A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
175         return &X86::GR32_ABCDRegClass;
176       else if (A == &X86::GR16RegClass || A == &X86::GR16_ABCDRegClass ||
177                A == &X86::GR16_NOREXRegClass)
178         return &X86::GR16_ABCDRegClass;
179     } else if (B == &X86::GR8_NOREXRegClass) {
180       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
181           A == &X86::GR64_NOSPRegClass || A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
182         return &X86::GR64_NOREXRegClass;
183       else if (A == &X86::GR64_ABCDRegClass)
184         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
185       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_NOREXRegClass ||
186                A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
187         return &X86::GR32_NOREXRegClass;
188       else if (A == &X86::GR32_ABCDRegClass)
189         return &X86::GR32_ABCDRegClass;
190       else if (A == &X86::GR16RegClass || A == &X86::GR16_NOREXRegClass)
191         return &X86::GR16_NOREXRegClass;
192       else if (A == &X86::GR16_ABCDRegClass)
193         return &X86::GR16_ABCDRegClass;
194     }
195     break;
196   case 2:
197     // 8-bit hi
198     if (B == &X86::GR8_ABCD_HRegClass) {
199       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
200           A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
201           A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
202           A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
203         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
204       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_ABCDRegClass ||
205                A == &X86::GR32_NOREXRegClass || A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
206         return &X86::GR32_ABCDRegClass;
207       else if (A == &X86::GR16RegClass || A == &X86::GR16_ABCDRegClass ||
208                A == &X86::GR16_NOREXRegClass)
209         return &X86::GR16_ABCDRegClass;
210     }
211     break;
212   case 3:
213     // 16-bit
214     if (B == &X86::GR16RegClass) {
215       if (A->getSize() == 4 || A->getSize() == 8)
216         return A;
217     } else if (B == &X86::GR16_ABCDRegClass) {
218       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
219           A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
220           A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
221           A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
222         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
223       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_ABCDRegClass ||
224                A == &X86::GR32_NOREXRegClass || A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
225         return &X86::GR32_ABCDRegClass;
226     } else if (B == &X86::GR16_NOREXRegClass) {
227       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
228           A == &X86::GR64_NOSPRegClass || A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
229         return &X86::GR64_NOREXRegClass;
230       else if (A == &X86::GR64_ABCDRegClass)
231         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
232       else if (A == &X86::GR32RegClass || A == &X86::GR32_NOREXRegClass ||
233                A == &X86::GR32_NOSPRegClass)
234         return &X86::GR32_NOREXRegClass;
235       else if (A == &X86::GR32_ABCDRegClass)
236         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
237     }
238     break;
239   case 4:
240     // 32-bit
241     if (B == &X86::GR32RegClass || B == &X86::GR32_NOSPRegClass) {
242       if (A->getSize() == 8)
243         return A;
244     } else if (B == &X86::GR32_ABCDRegClass) {
245       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_ABCDRegClass ||
246           A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
247           A == &X86::GR64_NOSPRegClass ||
248           A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
249         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
250     } else if (B == &X86::GR32_NOREXRegClass) {
251       if (A == &X86::GR64RegClass || A == &X86::GR64_NOREXRegClass ||
252           A == &X86::GR64_NOSPRegClass || A == &X86::GR64_NOREX_NOSPRegClass)
253         return &X86::GR64_NOREXRegClass;
254       else if (A == &X86::GR64_ABCDRegClass)
255         return &X86::GR64_ABCDRegClass;
256     }
257     break;
258   }
259   return 0;
260 }
261
262 const TargetRegisterClass *
263 X86RegisterInfo::getPointerRegClass(unsigned Kind) const {
264   switch (Kind) {
265   default: llvm_unreachable("Unexpected Kind in getPointerRegClass!");
266   case 0: // Normal GPRs.
267     if (TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit())
268       return &X86::GR64RegClass;
269     return &X86::GR32RegClass;
270   case 1: // Normal GRPs except the stack pointer (for encoding reasons).
271     if (TM.getSubtarget<X86Subtarget>().is64Bit())
272       return &X86::GR64_NOSPRegClass;
273     return &X86::GR32_NOSPRegClass;
274   }
275 }
276
277 const TargetRegisterClass *
278 X86RegisterInfo::getCrossCopyRegClass(const TargetRegisterClass *RC) const {
279   if (RC == &X86::CCRRegClass) {
280     if (Is64Bit)
281       return &X86::GR64RegClass;
282     else
283       return &X86::GR32RegClass;
284   }
285   return NULL;
286 }
287
288 const unsigned *
289 X86RegisterInfo::getCalleeSavedRegs(const MachineFunction *MF) const {
290   bool callsEHReturn = false;
291
292   if (MF) {
293     const MachineFrameInfo *MFI = MF->getFrameInfo();
294     const MachineModuleInfo *MMI = MFI->getMachineModuleInfo();
295     callsEHReturn = (MMI ? MMI->callsEHReturn() : false);
296   }
297
298   static const unsigned CalleeSavedRegs32Bit[] = {
299     X86::ESI, X86::EDI, X86::EBX, X86::EBP,  0
300   };
301
302   static const unsigned CalleeSavedRegs32EHRet[] = {
303     X86::EAX, X86::EDX, X86::ESI, X86::EDI, X86::EBX, X86::EBP,  0
304   };
305
306   static const unsigned CalleeSavedRegs64Bit[] = {
307     X86::RBX, X86::R12, X86::R13, X86::R14, X86::R15, X86::RBP, 0
308   };
309
310   static const unsigned CalleeSavedRegs64EHRet[] = {
311     X86::RAX, X86::RDX, X86::RBX, X86::R12,
312     X86::R13, X86::R14, X86::R15, X86::RBP, 0
313   };
314
315   static const unsigned CalleeSavedRegsWin64[] = {
316     X86::RBX,   X86::RBP,   X86::RDI,   X86::RSI,
317     X86::R12,   X86::R13,   X86::R14,   X86::R15,
318     X86::XMM6,  X86::XMM7,  X86::XMM8,  X86::XMM9,
319     X86::XMM10, X86::XMM11, X86::XMM12, X86::XMM13,
320     X86::XMM14, X86::XMM15, 0
321   };
322
323   if (Is64Bit) {
324     if (IsWin64)
325       return CalleeSavedRegsWin64;
326     else
327       return (callsEHReturn ? CalleeSavedRegs64EHRet : CalleeSavedRegs64Bit);
328   } else {
329     return (callsEHReturn ? CalleeSavedRegs32EHRet : CalleeSavedRegs32Bit);
330   }
331 }
332
333 const TargetRegisterClass* const*
334 X86RegisterInfo::getCalleeSavedRegClasses(const MachineFunction *MF) const {
335   bool callsEHReturn = false;
336
337   if (MF) {
338     const MachineFrameInfo *MFI = MF->getFrameInfo();
339     const MachineModuleInfo *MMI = MFI->getMachineModuleInfo();
340     callsEHReturn = (MMI ? MMI->callsEHReturn() : false);
341   }
342
343   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses32Bit[] = {
344     &X86::GR32RegClass, &X86::GR32RegClass,
345     &X86::GR32RegClass, &X86::GR32RegClass,  0
346   };
347   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses32EHRet[] = {
348     &X86::GR32RegClass, &X86::GR32RegClass,
349     &X86::GR32RegClass, &X86::GR32RegClass,
350     &X86::GR32RegClass, &X86::GR32RegClass,  0
351   };
352   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses64Bit[] = {
353     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass,
354     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass,
355     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass, 0
356   };
357   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClasses64EHRet[] = {
358     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass,
359     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass,
360     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass,
361     &X86::GR64RegClass, &X86::GR64RegClass, 0
362   };
363   static const TargetRegisterClass * const CalleeSavedRegClassesWin64[] = {
364     &X86::GR64RegClass,  &X86::GR64RegClass,
365     &X86::GR64RegClass,  &X86::GR64RegClass,
366     &X86::GR64RegClass,  &X86::GR64RegClass,
367     &X86::GR64RegClass,  &X86::GR64RegClass,
368     &X86::VR128RegClass, &X86::VR128RegClass,
369     &X86::VR128RegClass, &X86::VR128RegClass,
370     &X86::VR128RegClass, &X86::VR128RegClass,
371     &X86::VR128RegClass, &X86::VR128RegClass,
372     &X86::VR128RegClass, &X86::VR128RegClass, 0
373   };
374
375   if (Is64Bit) {
376     if (IsWin64)
377       return CalleeSavedRegClassesWin64;
378     else
379       return (callsEHReturn ?
380               CalleeSavedRegClasses64EHRet : CalleeSavedRegClasses64Bit);
381   } else {
382     return (callsEHReturn ?
383             CalleeSavedRegClasses32EHRet : CalleeSavedRegClasses32Bit);
384   }
385 }
386
387 BitVector X86RegisterInfo::getReservedRegs(const MachineFunction &MF) const {
388   BitVector Reserved(getNumRegs());
389   // Set the stack-pointer register and its aliases as reserved.
390   Reserved.set(X86::RSP);
391   Reserved.set(X86::ESP);
392   Reserved.set(X86::SP);
393   Reserved.set(X86::SPL);
394
395   // Set the instruction pointer register and its aliases as reserved.
396   Reserved.set(X86::RIP);
397   Reserved.set(X86::EIP);
398   Reserved.set(X86::IP);
399
400   // Set the frame-pointer register and its aliases as reserved if needed.
401   if (hasFP(MF)) {
402     Reserved.set(X86::RBP);
403     Reserved.set(X86::EBP);
404     Reserved.set(X86::BP);
405     Reserved.set(X86::BPL);
406   }
407
408   // Mark the x87 stack registers as reserved, since they don't behave normally
409   // with respect to liveness. We don't fully model the effects of x87 stack
410   // pushes and pops after stackification.
411   Reserved.set(X86::ST0);
412   Reserved.set(X86::ST1);
413   Reserved.set(X86::ST2);
414   Reserved.set(X86::ST3);
415   Reserved.set(X86::ST4);
416   Reserved.set(X86::ST5);
417   Reserved.set(X86::ST6);
418   Reserved.set(X86::ST7);
419   return Reserved;
420 }
421
422 //===----------------------------------------------------------------------===//
423 // Stack Frame Processing methods
424 //===----------------------------------------------------------------------===//
425
426 static unsigned calculateMaxStackAlignment(const MachineFrameInfo *FFI) {
427   unsigned MaxAlign = 0;
428
429   for (int i = FFI->getObjectIndexBegin(),
430          e = FFI->getObjectIndexEnd(); i != e; ++i) {
431     if (FFI->isDeadObjectIndex(i))
432       continue;
433
434     unsigned Align = FFI->getObjectAlignment(i);
435     MaxAlign = std::max(MaxAlign, Align);
436   }
437
438   return MaxAlign;
439 }
440
441 /// hasFP - Return true if the specified function should have a dedicated frame
442 /// pointer register.  This is true if the function has variable sized allocas
443 /// or if frame pointer elimination is disabled.
444 bool X86RegisterInfo::hasFP(const MachineFunction &MF) const {
445   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
446   const MachineModuleInfo *MMI = MFI->getMachineModuleInfo();
447
448   return (NoFramePointerElim ||
449           needsStackRealignment(MF) ||
450           MFI->hasVarSizedObjects() ||
451           MFI->isFrameAddressTaken() ||
452           MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>()->getForceFramePointer() ||
453           (MMI && MMI->callsUnwindInit()));
454 }
455
456 bool X86RegisterInfo::needsStackRealignment(const MachineFunction &MF) const {
457   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
458   bool requiresRealignment =
459     RealignStack && (MFI->getMaxAlignment() > StackAlign);
460
461   // FIXME: Currently we don't support stack realignment for functions with
462   //        variable-sized allocas.
463   // FIXME: Temporary disable the error - it seems to be too conservative.
464   if (0 && requiresRealignment && MFI->hasVarSizedObjects())
465     llvm_report_error(
466       "Stack realignment in presense of dynamic allocas is not supported");
467
468   return (requiresRealignment && !MFI->hasVarSizedObjects());
469 }
470
471 bool X86RegisterInfo::hasReservedCallFrame(MachineFunction &MF) const {
472   return !MF.getFrameInfo()->hasVarSizedObjects();
473 }
474
475 bool X86RegisterInfo::hasReservedSpillSlot(MachineFunction &MF, unsigned Reg,
476                                            int &FrameIdx) const {
477   if (Reg == FramePtr && hasFP(MF)) {
478     FrameIdx = MF.getFrameInfo()->getObjectIndexBegin();
479     return true;
480   }
481   return false;
482 }
483
484 int
485 X86RegisterInfo::getFrameIndexOffset(MachineFunction &MF, int FI) const {
486   const TargetFrameInfo &TFI = *MF.getTarget().getFrameInfo();
487   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
488   int Offset = MFI->getObjectOffset(FI) - TFI.getOffsetOfLocalArea();
489   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
490
491   if (needsStackRealignment(MF)) {
492     if (FI < 0) {
493       // Skip the saved EBP.
494       Offset += SlotSize;
495     } else {
496       unsigned Align = MFI->getObjectAlignment(FI);
497       assert( (-(Offset + StackSize)) % Align == 0);
498       Align = 0;
499       return Offset + StackSize;
500     }
501     // FIXME: Support tail calls
502   } else {
503     if (!hasFP(MF))
504       return Offset + StackSize;
505
506     // Skip the saved EBP.
507     Offset += SlotSize;
508
509     // Skip the RETADDR move area
510     X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
511     int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
512     if (TailCallReturnAddrDelta < 0)
513       Offset -= TailCallReturnAddrDelta;
514   }
515
516   return Offset;
517 }
518
519 void X86RegisterInfo::
520 eliminateCallFramePseudoInstr(MachineFunction &MF, MachineBasicBlock &MBB,
521                               MachineBasicBlock::iterator I) const {
522   if (!hasReservedCallFrame(MF)) {
523     // If the stack pointer can be changed after prologue, turn the
524     // adjcallstackup instruction into a 'sub ESP, <amt>' and the
525     // adjcallstackdown instruction into 'add ESP, <amt>'
526     // TODO: consider using push / pop instead of sub + store / add
527     MachineInstr *Old = I;
528     uint64_t Amount = Old->getOperand(0).getImm();
529     if (Amount != 0) {
530       // We need to keep the stack aligned properly.  To do this, we round the
531       // amount of space needed for the outgoing arguments up to the next
532       // alignment boundary.
533       Amount = (Amount + StackAlign - 1) / StackAlign * StackAlign;
534
535       MachineInstr *New = 0;
536       if (Old->getOpcode() == getCallFrameSetupOpcode()) {
537         New = BuildMI(MF, Old->getDebugLoc(),
538                       TII.get(Is64Bit ? X86::SUB64ri32 : X86::SUB32ri),
539                       StackPtr)
540           .addReg(StackPtr)
541           .addImm(Amount);
542       } else {
543         assert(Old->getOpcode() == getCallFrameDestroyOpcode());
544
545         // Factor out the amount the callee already popped.
546         uint64_t CalleeAmt = Old->getOperand(1).getImm();
547         Amount -= CalleeAmt;
548   
549       if (Amount) {
550           unsigned Opc = (Amount < 128) ?
551             (Is64Bit ? X86::ADD64ri8 : X86::ADD32ri8) :
552             (Is64Bit ? X86::ADD64ri32 : X86::ADD32ri);
553           New = BuildMI(MF, Old->getDebugLoc(), TII.get(Opc), StackPtr)
554             .addReg(StackPtr)
555             .addImm(Amount);
556         }
557       }
558
559       if (New) {
560         // The EFLAGS implicit def is dead.
561         New->getOperand(3).setIsDead();
562
563         // Replace the pseudo instruction with a new instruction.
564         MBB.insert(I, New);
565       }
566     }
567   } else if (I->getOpcode() == getCallFrameDestroyOpcode()) {
568     // If we are performing frame pointer elimination and if the callee pops
569     // something off the stack pointer, add it back.  We do this until we have
570     // more advanced stack pointer tracking ability.
571     if (uint64_t CalleeAmt = I->getOperand(1).getImm()) {
572       unsigned Opc = (CalleeAmt < 128) ?
573         (Is64Bit ? X86::SUB64ri8 : X86::SUB32ri8) :
574         (Is64Bit ? X86::SUB64ri32 : X86::SUB32ri);
575       MachineInstr *Old = I;
576       MachineInstr *New =
577         BuildMI(MF, Old->getDebugLoc(), TII.get(Opc), 
578                 StackPtr)
579           .addReg(StackPtr)
580           .addImm(CalleeAmt);
581
582       // The EFLAGS implicit def is dead.
583       New->getOperand(3).setIsDead();
584       MBB.insert(I, New);
585     }
586   }
587
588   MBB.erase(I);
589 }
590
591 unsigned
592 X86RegisterInfo::eliminateFrameIndex(MachineBasicBlock::iterator II,
593                                      int SPAdj, int *Value,
594                                      RegScavenger *RS) const{
595   assert(SPAdj == 0 && "Unexpected");
596
597   unsigned i = 0;
598   MachineInstr &MI = *II;
599   MachineFunction &MF = *MI.getParent()->getParent();
600
601   while (!MI.getOperand(i).isFI()) {
602     ++i;
603     assert(i < MI.getNumOperands() && "Instr doesn't have FrameIndex operand!");
604   }
605
606   int FrameIndex = MI.getOperand(i).getIndex();
607   unsigned BasePtr;
608
609   if (needsStackRealignment(MF))
610     BasePtr = (FrameIndex < 0 ? FramePtr : StackPtr);
611   else
612     BasePtr = (hasFP(MF) ? FramePtr : StackPtr);
613
614   // This must be part of a four operand memory reference.  Replace the
615   // FrameIndex with base register with EBP.  Add an offset to the offset.
616   MI.getOperand(i).ChangeToRegister(BasePtr, false);
617
618   // Now add the frame object offset to the offset from EBP.
619   if (MI.getOperand(i+3).isImm()) {
620     // Offset is a 32-bit integer.
621     int Offset = getFrameIndexOffset(MF, FrameIndex) +
622       (int)(MI.getOperand(i + 3).getImm());
623
624     MI.getOperand(i + 3).ChangeToImmediate(Offset);
625   } else {
626     // Offset is symbolic. This is extremely rare.
627     uint64_t Offset = getFrameIndexOffset(MF, FrameIndex) +
628                       (uint64_t)MI.getOperand(i+3).getOffset();
629     MI.getOperand(i+3).setOffset(Offset);
630   }
631   return 0;
632 }
633
634 void
635 X86RegisterInfo::processFunctionBeforeCalleeSavedScan(MachineFunction &MF,
636                                                       RegScavenger *RS) const {
637   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
638
639   // Calculate and set max stack object alignment early, so we can decide
640   // whether we will need stack realignment (and thus FP).
641   unsigned MaxAlign = std::max(MFI->getMaxAlignment(),
642                                calculateMaxStackAlignment(MFI));
643
644   MFI->setMaxAlignment(MaxAlign);
645
646   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
647   int32_t TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
648
649   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
650     // create RETURNADDR area
651     //   arg
652     //   arg
653     //   RETADDR
654     //   { ...
655     //     RETADDR area
656     //     ...
657     //   }
658     //   [EBP]
659     MFI->CreateFixedObject(-TailCallReturnAddrDelta,
660                            (-1U*SlotSize)+TailCallReturnAddrDelta,
661                            true, false);
662   }
663
664   if (hasFP(MF)) {
665     assert((TailCallReturnAddrDelta <= 0) &&
666            "The Delta should always be zero or negative");
667     const TargetFrameInfo &TFI = *MF.getTarget().getFrameInfo();
668
669     // Create a frame entry for the EBP register that must be saved.
670     int FrameIdx = MFI->CreateFixedObject(SlotSize,
671                                           -(int)SlotSize +
672                                           TFI.getOffsetOfLocalArea() +
673                                           TailCallReturnAddrDelta,
674                                           true, false);
675     assert(FrameIdx == MFI->getObjectIndexBegin() &&
676            "Slot for EBP register must be last in order to be found!");
677     FrameIdx = 0;
678   }
679 }
680
681 /// emitSPUpdate - Emit a series of instructions to increment / decrement the
682 /// stack pointer by a constant value.
683 static
684 void emitSPUpdate(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
685                   unsigned StackPtr, int64_t NumBytes, bool Is64Bit,
686                   const TargetInstrInfo &TII) {
687   bool isSub = NumBytes < 0;
688   uint64_t Offset = isSub ? -NumBytes : NumBytes;
689   unsigned Opc = isSub
690     ? ((Offset < 128) ?
691        (Is64Bit ? X86::SUB64ri8 : X86::SUB32ri8) :
692        (Is64Bit ? X86::SUB64ri32 : X86::SUB32ri))
693     : ((Offset < 128) ?
694        (Is64Bit ? X86::ADD64ri8 : X86::ADD32ri8) :
695        (Is64Bit ? X86::ADD64ri32 : X86::ADD32ri));
696   uint64_t Chunk = (1LL << 31) - 1;
697   DebugLoc DL = (MBBI != MBB.end() ? MBBI->getDebugLoc() :
698                  DebugLoc::getUnknownLoc());
699
700   while (Offset) {
701     uint64_t ThisVal = (Offset > Chunk) ? Chunk : Offset;
702     MachineInstr *MI =
703       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Opc), StackPtr)
704         .addReg(StackPtr)
705         .addImm(ThisVal);
706     MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
707     Offset -= ThisVal;
708   }
709 }
710
711 /// mergeSPUpdatesUp - Merge two stack-manipulating instructions upper iterator.
712 static
713 void mergeSPUpdatesUp(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
714                       unsigned StackPtr, uint64_t *NumBytes = NULL) {
715   if (MBBI == MBB.begin()) return;
716
717   MachineBasicBlock::iterator PI = prior(MBBI);
718   unsigned Opc = PI->getOpcode();
719   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
720        Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8) &&
721       PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
722     if (NumBytes)
723       *NumBytes += PI->getOperand(2).getImm();
724     MBB.erase(PI);
725   } else if ((Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
726               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) &&
727              PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
728     if (NumBytes)
729       *NumBytes -= PI->getOperand(2).getImm();
730     MBB.erase(PI);
731   }
732 }
733
734 /// mergeSPUpdatesUp - Merge two stack-manipulating instructions lower iterator.
735 static
736 void mergeSPUpdatesDown(MachineBasicBlock &MBB,
737                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
738                         unsigned StackPtr, uint64_t *NumBytes = NULL) {
739   // FIXME: THIS ISN'T RUN!!!
740   return;
741
742   if (MBBI == MBB.end()) return;
743
744   MachineBasicBlock::iterator NI = next(MBBI);
745   if (NI == MBB.end()) return;
746
747   unsigned Opc = NI->getOpcode();
748   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
749        Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8) &&
750       NI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
751     if (NumBytes)
752       *NumBytes -= NI->getOperand(2).getImm();
753     MBB.erase(NI);
754     MBBI = NI;
755   } else if ((Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
756               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) &&
757              NI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
758     if (NumBytes)
759       *NumBytes += NI->getOperand(2).getImm();
760     MBB.erase(NI);
761     MBBI = NI;
762   }
763 }
764
765 /// mergeSPUpdates - Checks the instruction before/after the passed
766 /// instruction. If it is an ADD/SUB instruction it is deleted argument and the
767 /// stack adjustment is returned as a positive value for ADD and a negative for
768 /// SUB.
769 static int mergeSPUpdates(MachineBasicBlock &MBB,
770                            MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
771                            unsigned StackPtr,
772                            bool doMergeWithPrevious) {
773   if ((doMergeWithPrevious && MBBI == MBB.begin()) ||
774       (!doMergeWithPrevious && MBBI == MBB.end()))
775     return 0;
776
777   MachineBasicBlock::iterator PI = doMergeWithPrevious ? prior(MBBI) : MBBI;
778   MachineBasicBlock::iterator NI = doMergeWithPrevious ? 0 : next(MBBI);
779   unsigned Opc = PI->getOpcode();
780   int Offset = 0;
781
782   if ((Opc == X86::ADD64ri32 || Opc == X86::ADD64ri8 ||
783        Opc == X86::ADD32ri || Opc == X86::ADD32ri8) &&
784       PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr){
785     Offset += PI->getOperand(2).getImm();
786     MBB.erase(PI);
787     if (!doMergeWithPrevious) MBBI = NI;
788   } else if ((Opc == X86::SUB64ri32 || Opc == X86::SUB64ri8 ||
789               Opc == X86::SUB32ri || Opc == X86::SUB32ri8) &&
790              PI->getOperand(0).getReg() == StackPtr) {
791     Offset -= PI->getOperand(2).getImm();
792     MBB.erase(PI);
793     if (!doMergeWithPrevious) MBBI = NI;
794   }
795
796   return Offset;
797 }
798
799 void X86RegisterInfo::emitCalleeSavedFrameMoves(MachineFunction &MF,
800                                                 unsigned LabelId,
801                                                 unsigned FramePtr) const {
802   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
803   MachineModuleInfo *MMI = MFI->getMachineModuleInfo();
804   if (!MMI) return;
805
806   // Add callee saved registers to move list.
807   const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = MFI->getCalleeSavedInfo();
808   if (CSI.empty()) return;
809
810   std::vector<MachineMove> &Moves = MMI->getFrameMoves();
811   const TargetData *TD = MF.getTarget().getTargetData();
812   bool HasFP = hasFP(MF);
813
814   // Calculate amount of bytes used for return address storing.
815   int stackGrowth =
816     (MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackGrowthDirection() ==
817      TargetFrameInfo::StackGrowsUp ?
818      TD->getPointerSize() : -TD->getPointerSize());
819
820   // FIXME: This is dirty hack. The code itself is pretty mess right now.
821   // It should be rewritten from scratch and generalized sometimes.
822
823   // Determine maximum offset (minumum due to stack growth).
824   int64_t MaxOffset = 0;
825   for (std::vector<CalleeSavedInfo>::const_iterator
826          I = CSI.begin(), E = CSI.end(); I != E; ++I)
827     MaxOffset = std::min(MaxOffset,
828                          MFI->getObjectOffset(I->getFrameIdx()));
829
830   // Calculate offsets.
831   int64_t saveAreaOffset = (HasFP ? 3 : 2) * stackGrowth;
832   for (std::vector<CalleeSavedInfo>::const_iterator
833          I = CSI.begin(), E = CSI.end(); I != E; ++I) {
834     int64_t Offset = MFI->getObjectOffset(I->getFrameIdx());
835     unsigned Reg = I->getReg();
836     Offset = MaxOffset - Offset + saveAreaOffset;
837
838     // Don't output a new machine move if we're re-saving the frame
839     // pointer. This happens when the PrologEpilogInserter has inserted an extra
840     // "PUSH" of the frame pointer -- the "emitPrologue" method automatically
841     // generates one when frame pointers are used. If we generate a "machine
842     // move" for this extra "PUSH", the linker will lose track of the fact that
843     // the frame pointer should have the value of the first "PUSH" when it's
844     // trying to unwind.
845     // 
846     // FIXME: This looks inelegant. It's possibly correct, but it's covering up
847     //        another bug. I.e., one where we generate a prolog like this:
848     //
849     //          pushl  %ebp
850     //          movl   %esp, %ebp
851     //          pushl  %ebp
852     //          pushl  %esi
853     //           ...
854     //
855     //        The immediate re-push of EBP is unnecessary. At the least, it's an
856     //        optimization bug. EBP can be used as a scratch register in certain
857     //        cases, but probably not when we have a frame pointer.
858     if (HasFP && FramePtr == Reg)
859       continue;
860
861     MachineLocation CSDst(MachineLocation::VirtualFP, Offset);
862     MachineLocation CSSrc(Reg);
863     Moves.push_back(MachineMove(LabelId, CSDst, CSSrc));
864   }
865 }
866
867 /// emitPrologue - Push callee-saved registers onto the stack, which
868 /// automatically adjust the stack pointer. Adjust the stack pointer to allocate
869 /// space for local variables. Also emit labels used by the exception handler to
870 /// generate the exception handling frames.
871 void X86RegisterInfo::emitPrologue(MachineFunction &MF) const {
872   MachineBasicBlock &MBB = MF.front(); // Prologue goes in entry BB.
873   MachineBasicBlock::iterator MBBI = MBB.begin();
874   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
875   const Function *Fn = MF.getFunction();
876   const X86Subtarget *Subtarget = &MF.getTarget().getSubtarget<X86Subtarget>();
877   MachineModuleInfo *MMI = MFI->getMachineModuleInfo();
878   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
879   bool needsFrameMoves = (MMI && MMI->hasDebugInfo()) ||
880                           !Fn->doesNotThrow() || UnwindTablesMandatory;
881   uint64_t MaxAlign  = MFI->getMaxAlignment(); // Desired stack alignment.
882   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();    // Number of bytes to allocate.
883   bool HasFP = hasFP(MF);
884   DebugLoc DL;
885
886   // Add RETADDR move area to callee saved frame size.
887   int TailCallReturnAddrDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
888   if (TailCallReturnAddrDelta < 0)
889     X86FI->setCalleeSavedFrameSize(
890       X86FI->getCalleeSavedFrameSize() - TailCallReturnAddrDelta);
891
892   // If this is x86-64 and the Red Zone is not disabled, if we are a leaf
893   // function, and use up to 128 bytes of stack space, don't have a frame
894   // pointer, calls, or dynamic alloca then we do not need to adjust the
895   // stack pointer (we fit in the Red Zone).
896   if (Is64Bit && !Fn->hasFnAttr(Attribute::NoRedZone) &&
897       !needsStackRealignment(MF) &&
898       !MFI->hasVarSizedObjects() &&                // No dynamic alloca.
899       !MFI->hasCalls() &&                          // No calls.
900       !Subtarget->isTargetWin64()) {               // Win64 has no Red Zone
901     uint64_t MinSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
902     if (HasFP) MinSize += SlotSize;
903     StackSize = std::max(MinSize, StackSize > 128 ? StackSize - 128 : 0);
904     MFI->setStackSize(StackSize);
905   } else if (Subtarget->isTargetWin64()) {
906     // We need to always allocate 32 bytes as register spill area.
907     // FIXME: We might reuse these 32 bytes for leaf functions.
908     StackSize += 32;
909     MFI->setStackSize(StackSize);
910   }
911
912   // Insert stack pointer adjustment for later moving of return addr.  Only
913   // applies to tail call optimized functions where the callee argument stack
914   // size is bigger than the callers.
915   if (TailCallReturnAddrDelta < 0) {
916     MachineInstr *MI =
917       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit? X86::SUB64ri32 : X86::SUB32ri),
918               StackPtr)
919         .addReg(StackPtr)
920         .addImm(-TailCallReturnAddrDelta);
921     MI->getOperand(3).setIsDead(); // The EFLAGS implicit def is dead.
922   }
923
924   // Mapping for machine moves:
925   //
926   //   DST: VirtualFP AND
927   //        SRC: VirtualFP              => DW_CFA_def_cfa_offset
928   //        ELSE                        => DW_CFA_def_cfa
929   //
930   //   SRC: VirtualFP AND
931   //        DST: Register               => DW_CFA_def_cfa_register
932   //
933   //   ELSE
934   //        OFFSET < 0                  => DW_CFA_offset_extended_sf
935   //        REG < 64                    => DW_CFA_offset + Reg
936   //        ELSE                        => DW_CFA_offset_extended
937
938   std::vector<MachineMove> &Moves = MMI->getFrameMoves();
939   const TargetData *TD = MF.getTarget().getTargetData();
940   uint64_t NumBytes = 0;
941   int stackGrowth =
942     (MF.getTarget().getFrameInfo()->getStackGrowthDirection() ==
943      TargetFrameInfo::StackGrowsUp ?
944        TD->getPointerSize() : -TD->getPointerSize());
945
946   if (HasFP) {
947     // Calculate required stack adjustment.
948     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
949     if (needsStackRealignment(MF))
950       FrameSize = (FrameSize + MaxAlign - 1) / MaxAlign * MaxAlign;
951
952     NumBytes = FrameSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
953
954     // Get the offset of the stack slot for the EBP register, which is
955     // guaranteed to be the last slot by processFunctionBeforeFrameFinalized.
956     // Update the frame offset adjustment.
957     MFI->setOffsetAdjustment(-NumBytes);
958
959     // Save EBP/RBP into the appropriate stack slot.
960     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(Is64Bit ? X86::PUSH64r : X86::PUSH32r))
961       .addReg(FramePtr, RegState::Kill);
962
963     if (needsFrameMoves) {
964       // Mark the place where EBP/RBP was saved.
965       unsigned FrameLabelId = MMI->NextLabelID();
966       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::DBG_LABEL)).addImm(FrameLabelId);
967
968       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
969       if (StackSize) {
970         MachineLocation SPDst(MachineLocation::VirtualFP);
971         MachineLocation SPSrc(MachineLocation::VirtualFP, 2 * stackGrowth);
972         Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, SPDst, SPSrc));
973       } else {
974         // FIXME: Verify & implement for FP
975         MachineLocation SPDst(StackPtr);
976         MachineLocation SPSrc(StackPtr, stackGrowth);
977         Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, SPDst, SPSrc));
978       }
979
980       // Change the rule for the FramePtr to be an "offset" rule.
981       MachineLocation FPDst(MachineLocation::VirtualFP,
982                             2 * stackGrowth);
983       MachineLocation FPSrc(FramePtr);
984       Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, FPDst, FPSrc));
985     }
986
987     // Update EBP with the new base value...
988     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
989             TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr), FramePtr)
990         .addReg(StackPtr);
991
992     if (needsFrameMoves) {
993       // Mark effective beginning of when frame pointer becomes valid.
994       unsigned FrameLabelId = MMI->NextLabelID();
995       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::DBG_LABEL)).addImm(FrameLabelId);
996
997       // Define the current CFA to use the EBP/RBP register.
998       MachineLocation FPDst(FramePtr);
999       MachineLocation FPSrc(MachineLocation::VirtualFP);
1000       Moves.push_back(MachineMove(FrameLabelId, FPDst, FPSrc));
1001     }
1002
1003     // Mark the FramePtr as live-in in every block except the entry.
1004     for (MachineFunction::iterator I = next(MF.begin()), E = MF.end();
1005          I != E; ++I)
1006       I->addLiveIn(FramePtr);
1007
1008     // Realign stack
1009     if (needsStackRealignment(MF)) {
1010       MachineInstr *MI =
1011         BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1012                 TII.get(Is64Bit ? X86::AND64ri32 : X86::AND32ri),
1013                 StackPtr).addReg(StackPtr).addImm(-MaxAlign);
1014
1015       // The EFLAGS implicit def is dead.
1016       MI->getOperand(3).setIsDead();
1017     }
1018   } else {
1019     NumBytes = StackSize - X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1020   }
1021
1022   // Skip the callee-saved push instructions.
1023   bool PushedRegs = false;
1024   int StackOffset = 2 * stackGrowth;
1025
1026   while (MBBI != MBB.end() &&
1027          (MBBI->getOpcode() == X86::PUSH32r ||
1028           MBBI->getOpcode() == X86::PUSH64r)) {
1029     PushedRegs = true;
1030     ++MBBI;
1031
1032     if (!HasFP && needsFrameMoves) {
1033       // Mark callee-saved push instruction.
1034       unsigned LabelId = MMI->NextLabelID();
1035       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::DBG_LABEL)).addImm(LabelId);
1036
1037       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1038       unsigned Ptr = StackSize ?
1039         MachineLocation::VirtualFP : StackPtr;
1040       MachineLocation SPDst(Ptr);
1041       MachineLocation SPSrc(Ptr, StackOffset);
1042       Moves.push_back(MachineMove(LabelId, SPDst, SPSrc));
1043       StackOffset += stackGrowth;
1044     }
1045   }
1046
1047   if (MBBI != MBB.end())
1048     DL = MBBI->getDebugLoc();
1049
1050   // Adjust stack pointer: ESP -= numbytes.
1051   if (NumBytes >= 4096 && Subtarget->isTargetCygMing()) {
1052     // Check, whether EAX is livein for this function.
1053     bool isEAXAlive = false;
1054     for (MachineRegisterInfo::livein_iterator
1055            II = MF.getRegInfo().livein_begin(),
1056            EE = MF.getRegInfo().livein_end(); (II != EE) && !isEAXAlive; ++II) {
1057       unsigned Reg = II->first;
1058       isEAXAlive = (Reg == X86::EAX || Reg == X86::AX ||
1059                     Reg == X86::AH || Reg == X86::AL);
1060     }
1061
1062     // Function prologue calls _alloca to probe the stack when allocating more
1063     // than 4k bytes in one go. Touching the stack at 4K increments is necessary
1064     // to ensure that the guard pages used by the OS virtual memory manager are
1065     // allocated in correct sequence.
1066     if (!isEAXAlive) {
1067       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
1068         .addImm(NumBytes);
1069       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
1070         .addExternalSymbol("_alloca");
1071     } else {
1072       // Save EAX
1073       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::PUSH32r))
1074         .addReg(X86::EAX, RegState::Kill);
1075
1076       // Allocate NumBytes-4 bytes on stack. We'll also use 4 already
1077       // allocated bytes for EAX.
1078       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::MOV32ri), X86::EAX)
1079         .addImm(NumBytes - 4);
1080       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::CALLpcrel32))
1081         .addExternalSymbol("_alloca");
1082
1083       // Restore EAX
1084       MachineInstr *MI = addRegOffset(BuildMI(MF, DL, TII.get(X86::MOV32rm),
1085                                               X86::EAX),
1086                                       StackPtr, false, NumBytes - 4);
1087       MBB.insert(MBBI, MI);
1088     }
1089   } else if (NumBytes) {
1090     // If there is an SUB32ri of ESP immediately before this instruction, merge
1091     // the two. This can be the case when tail call elimination is enabled and
1092     // the callee has more arguments then the caller.
1093     NumBytes -= mergeSPUpdates(MBB, MBBI, StackPtr, true);
1094
1095     // If there is an ADD32ri or SUB32ri of ESP immediately after this
1096     // instruction, merge the two instructions.
1097     mergeSPUpdatesDown(MBB, MBBI, StackPtr, &NumBytes);
1098
1099     if (NumBytes)
1100       emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, -(int64_t)NumBytes, Is64Bit, TII);
1101   }
1102
1103   if ((NumBytes || PushedRegs) && needsFrameMoves) {
1104     // Mark end of stack pointer adjustment.
1105     unsigned LabelId = MMI->NextLabelID();
1106     BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::DBG_LABEL)).addImm(LabelId);
1107
1108     if (!HasFP && NumBytes) {
1109       // Define the current CFA rule to use the provided offset.
1110       if (StackSize) {
1111         MachineLocation SPDst(MachineLocation::VirtualFP);
1112         MachineLocation SPSrc(MachineLocation::VirtualFP,
1113                               -StackSize + stackGrowth);
1114         Moves.push_back(MachineMove(LabelId, SPDst, SPSrc));
1115       } else {
1116         // FIXME: Verify & implement for FP
1117         MachineLocation SPDst(StackPtr);
1118         MachineLocation SPSrc(StackPtr, stackGrowth);
1119         Moves.push_back(MachineMove(LabelId, SPDst, SPSrc));
1120       }
1121     }
1122
1123     // Emit DWARF info specifying the offsets of the callee-saved registers.
1124     if (PushedRegs)
1125       emitCalleeSavedFrameMoves(MF, LabelId, HasFP ? FramePtr : StackPtr);
1126   }
1127 }
1128
1129 void X86RegisterInfo::emitEpilogue(MachineFunction &MF,
1130                                    MachineBasicBlock &MBB) const {
1131   const MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
1132   X86MachineFunctionInfo *X86FI = MF.getInfo<X86MachineFunctionInfo>();
1133   MachineBasicBlock::iterator MBBI = prior(MBB.end());
1134   unsigned RetOpcode = MBBI->getOpcode();
1135   DebugLoc DL = MBBI->getDebugLoc();
1136
1137   switch (RetOpcode) {
1138   default:
1139     llvm_unreachable("Can only insert epilog into returning blocks");
1140   case X86::RET:
1141   case X86::RETI:
1142   case X86::TCRETURNdi:
1143   case X86::TCRETURNri:
1144   case X86::TCRETURNri64:
1145   case X86::TCRETURNdi64:
1146   case X86::EH_RETURN:
1147   case X86::EH_RETURN64:
1148   case X86::TAILJMPd:
1149   case X86::TAILJMPr:
1150   case X86::TAILJMPm:
1151     break;  // These are ok
1152   }
1153
1154   // Get the number of bytes to allocate from the FrameInfo.
1155   uint64_t StackSize = MFI->getStackSize();
1156   uint64_t MaxAlign  = MFI->getMaxAlignment();
1157   unsigned CSSize = X86FI->getCalleeSavedFrameSize();
1158   uint64_t NumBytes = 0;
1159
1160   if (hasFP(MF)) {
1161     // Calculate required stack adjustment.
1162     uint64_t FrameSize = StackSize - SlotSize;
1163     if (needsStackRealignment(MF))
1164       FrameSize = (FrameSize + MaxAlign - 1)/MaxAlign*MaxAlign;
1165
1166     NumBytes = FrameSize - CSSize;
1167
1168     // Pop EBP.
1169     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1170             TII.get(Is64Bit ? X86::POP64r : X86::POP32r), FramePtr);
1171   } else {
1172     NumBytes = StackSize - CSSize;
1173   }
1174
1175   // Skip the callee-saved pop instructions.
1176   MachineBasicBlock::iterator LastCSPop = MBBI;
1177   while (MBBI != MBB.begin()) {
1178     MachineBasicBlock::iterator PI = prior(MBBI);
1179     unsigned Opc = PI->getOpcode();
1180
1181     if (Opc != X86::POP32r && Opc != X86::POP64r &&
1182         !PI->getDesc().isTerminator())
1183       break;
1184
1185     --MBBI;
1186   }
1187
1188   DL = MBBI->getDebugLoc();
1189
1190   // If there is an ADD32ri or SUB32ri of ESP immediately before this
1191   // instruction, merge the two instructions.
1192   if (NumBytes || MFI->hasVarSizedObjects())
1193     mergeSPUpdatesUp(MBB, MBBI, StackPtr, &NumBytes);
1194
1195   // If dynamic alloca is used, then reset esp to point to the last callee-saved
1196   // slot before popping them off! Same applies for the case, when stack was
1197   // realigned.
1198   if (needsStackRealignment(MF)) {
1199     // We cannot use LEA here, because stack pointer was realigned. We need to
1200     // deallocate local frame back.
1201     if (CSSize) {
1202       emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, NumBytes, Is64Bit, TII);
1203       MBBI = prior(LastCSPop);
1204     }
1205
1206     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1207             TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr),
1208             StackPtr).addReg(FramePtr);
1209   } else if (MFI->hasVarSizedObjects()) {
1210     if (CSSize) {
1211       unsigned Opc = Is64Bit ? X86::LEA64r : X86::LEA32r;
1212       MachineInstr *MI =
1213         addLeaRegOffset(BuildMI(MF, DL, TII.get(Opc), StackPtr),
1214                         FramePtr, false, -CSSize);
1215       MBB.insert(MBBI, MI);
1216     } else {
1217       BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1218               TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr), StackPtr)
1219         .addReg(FramePtr);
1220     }
1221   } else if (NumBytes) {
1222     // Adjust stack pointer back: ESP += numbytes.
1223     emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, NumBytes, Is64Bit, TII);
1224   }
1225
1226   // We're returning from function via eh_return.
1227   if (RetOpcode == X86::EH_RETURN || RetOpcode == X86::EH_RETURN64) {
1228     MBBI = prior(MBB.end());
1229     MachineOperand &DestAddr  = MBBI->getOperand(0);
1230     assert(DestAddr.isReg() && "Offset should be in register!");
1231     BuildMI(MBB, MBBI, DL,
1232             TII.get(Is64Bit ? X86::MOV64rr : X86::MOV32rr),
1233             StackPtr).addReg(DestAddr.getReg());
1234   } else if (RetOpcode == X86::TCRETURNri || RetOpcode == X86::TCRETURNdi ||
1235              RetOpcode== X86::TCRETURNri64 || RetOpcode == X86::TCRETURNdi64) {
1236     // Tail call return: adjust the stack pointer and jump to callee.
1237     MBBI = prior(MBB.end());
1238     MachineOperand &JumpTarget = MBBI->getOperand(0);
1239     MachineOperand &StackAdjust = MBBI->getOperand(1);
1240     assert(StackAdjust.isImm() && "Expecting immediate value.");
1241
1242     // Adjust stack pointer.
1243     int StackAdj = StackAdjust.getImm();
1244     int MaxTCDelta = X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1245     int Offset = 0;
1246     assert(MaxTCDelta <= 0 && "MaxTCDelta should never be positive");
1247
1248     // Incoporate the retaddr area.
1249     Offset = StackAdj-MaxTCDelta;
1250     assert(Offset >= 0 && "Offset should never be negative");
1251
1252     if (Offset) {
1253       // Check for possible merge with preceeding ADD instruction.
1254       Offset += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, StackPtr, true);
1255       emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, Offset, Is64Bit, TII);
1256     }
1257
1258     // Jump to label or value in register.
1259     if (RetOpcode == X86::TCRETURNdi|| RetOpcode == X86::TCRETURNdi64)
1260       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::TAILJMPd)).
1261         addGlobalAddress(JumpTarget.getGlobal(), JumpTarget.getOffset());
1262     else if (RetOpcode== X86::TCRETURNri64)
1263       BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::TAILJMPr64), JumpTarget.getReg());
1264     else
1265        BuildMI(MBB, MBBI, DL, TII.get(X86::TAILJMPr), JumpTarget.getReg());
1266
1267     // Delete the pseudo instruction TCRETURN.
1268     MBB.erase(MBBI);
1269   } else if ((RetOpcode == X86::RET || RetOpcode == X86::RETI) &&
1270              (X86FI->getTCReturnAddrDelta() < 0)) {
1271     // Add the return addr area delta back since we are not tail calling.
1272     int delta = -1*X86FI->getTCReturnAddrDelta();
1273     MBBI = prior(MBB.end());
1274
1275     // Check for possible merge with preceeding ADD instruction.
1276     delta += mergeSPUpdates(MBB, MBBI, StackPtr, true);
1277     emitSPUpdate(MBB, MBBI, StackPtr, delta, Is64Bit, TII);
1278   }
1279 }
1280
1281 unsigned X86RegisterInfo::getRARegister() const {
1282   return Is64Bit ? X86::RIP     // Should have dwarf #16.
1283                  : X86::EIP;    // Should have dwarf #8.
1284 }
1285
1286 unsigned X86RegisterInfo::getFrameRegister(const MachineFunction &MF) const {
1287   return hasFP(MF) ? FramePtr : StackPtr;
1288 }
1289
1290 void
1291 X86RegisterInfo::getInitialFrameState(std::vector<MachineMove> &Moves) const {
1292   // Calculate amount of bytes used for return address storing
1293   int stackGrowth = (Is64Bit ? -8 : -4);
1294
1295   // Initial state of the frame pointer is esp+4.
1296   MachineLocation Dst(MachineLocation::VirtualFP);
1297   MachineLocation Src(StackPtr, stackGrowth);
1298   Moves.push_back(MachineMove(0, Dst, Src));
1299
1300   // Add return address to move list
1301   MachineLocation CSDst(StackPtr, stackGrowth);
1302   MachineLocation CSSrc(getRARegister());
1303   Moves.push_back(MachineMove(0, CSDst, CSSrc));
1304 }
1305
1306 unsigned X86RegisterInfo::getEHExceptionRegister() const {
1307   llvm_unreachable("What is the exception register");
1308   return 0;
1309 }
1310
1311 unsigned X86RegisterInfo::getEHHandlerRegister() const {
1312   llvm_unreachable("What is the exception handler register");
1313   return 0;
1314 }
1315
1316 namespace llvm {
1317 unsigned getX86SubSuperRegister(unsigned Reg, EVT VT, bool High) {
1318   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
1319   default: return Reg;
1320   case MVT::i8:
1321     if (High) {
1322       switch (Reg) {
1323       default: return 0;
1324       case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1325         return X86::AH;
1326       case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1327         return X86::DH;
1328       case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1329         return X86::CH;
1330       case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1331         return X86::BH;
1332       }
1333     } else {
1334       switch (Reg) {
1335       default: return 0;
1336       case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1337         return X86::AL;
1338       case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1339         return X86::DL;
1340       case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1341         return X86::CL;
1342       case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1343         return X86::BL;
1344       case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
1345         return X86::SIL;
1346       case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
1347         return X86::DIL;
1348       case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
1349         return X86::BPL;
1350       case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
1351         return X86::SPL;
1352       case X86::R8B: case X86::R8W: case X86::R8D: case X86::R8:
1353         return X86::R8B;
1354       case X86::R9B: case X86::R9W: case X86::R9D: case X86::R9:
1355         return X86::R9B;
1356       case X86::R10B: case X86::R10W: case X86::R10D: case X86::R10:
1357         return X86::R10B;
1358       case X86::R11B: case X86::R11W: case X86::R11D: case X86::R11:
1359         return X86::R11B;
1360       case X86::R12B: case X86::R12W: case X86::R12D: case X86::R12:
1361         return X86::R12B;
1362       case X86::R13B: case X86::R13W: case X86::R13D: case X86::R13:
1363         return X86::R13B;
1364       case X86::R14B: case X86::R14W: case X86::R14D: case X86::R14:
1365         return X86::R14B;
1366       case X86::R15B: case X86::R15W: case X86::R15D: case X86::R15:
1367         return X86::R15B;
1368       }
1369     }
1370   case MVT::i16:
1371     switch (Reg) {
1372     default: return Reg;
1373     case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1374       return X86::AX;
1375     case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1376       return X86::DX;
1377     case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1378       return X86::CX;
1379     case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1380       return X86::BX;
1381     case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
1382       return X86::SI;
1383     case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
1384       return X86::DI;
1385     case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
1386       return X86::BP;
1387     case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
1388       return X86::SP;
1389     case X86::R8B: case X86::R8W: case X86::R8D: case X86::R8:
1390       return X86::R8W;
1391     case X86::R9B: case X86::R9W: case X86::R9D: case X86::R9:
1392       return X86::R9W;
1393     case X86::R10B: case X86::R10W: case X86::R10D: case X86::R10:
1394       return X86::R10W;
1395     case X86::R11B: case X86::R11W: case X86::R11D: case X86::R11:
1396       return X86::R11W;
1397     case X86::R12B: case X86::R12W: case X86::R12D: case X86::R12:
1398       return X86::R12W;
1399     case X86::R13B: case X86::R13W: case X86::R13D: case X86::R13:
1400       return X86::R13W;
1401     case X86::R14B: case X86::R14W: case X86::R14D: case X86::R14:
1402       return X86::R14W;
1403     case X86::R15B: case X86::R15W: case X86::R15D: case X86::R15:
1404       return X86::R15W;
1405     }
1406   case MVT::i32:
1407     switch (Reg) {
1408     default: return Reg;
1409     case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1410       return X86::EAX;
1411     case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1412       return X86::EDX;
1413     case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1414       return X86::ECX;
1415     case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1416       return X86::EBX;
1417     case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
1418       return X86::ESI;
1419     case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
1420       return X86::EDI;
1421     case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
1422       return X86::EBP;
1423     case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
1424       return X86::ESP;
1425     case X86::R8B: case X86::R8W: case X86::R8D: case X86::R8:
1426       return X86::R8D;
1427     case X86::R9B: case X86::R9W: case X86::R9D: case X86::R9:
1428       return X86::R9D;
1429     case X86::R10B: case X86::R10W: case X86::R10D: case X86::R10:
1430       return X86::R10D;
1431     case X86::R11B: case X86::R11W: case X86::R11D: case X86::R11:
1432       return X86::R11D;
1433     case X86::R12B: case X86::R12W: case X86::R12D: case X86::R12:
1434       return X86::R12D;
1435     case X86::R13B: case X86::R13W: case X86::R13D: case X86::R13:
1436       return X86::R13D;
1437     case X86::R14B: case X86::R14W: case X86::R14D: case X86::R14:
1438       return X86::R14D;
1439     case X86::R15B: case X86::R15W: case X86::R15D: case X86::R15:
1440       return X86::R15D;
1441     }
1442   case MVT::i64:
1443     switch (Reg) {
1444     default: return Reg;
1445     case X86::AH: case X86::AL: case X86::AX: case X86::EAX: case X86::RAX:
1446       return X86::RAX;
1447     case X86::DH: case X86::DL: case X86::DX: case X86::EDX: case X86::RDX:
1448       return X86::RDX;
1449     case X86::CH: case X86::CL: case X86::CX: case X86::ECX: case X86::RCX:
1450       return X86::RCX;
1451     case X86::BH: case X86::BL: case X86::BX: case X86::EBX: case X86::RBX:
1452       return X86::RBX;
1453     case X86::SIL: case X86::SI: case X86::ESI: case X86::RSI:
1454       return X86::RSI;
1455     case X86::DIL: case X86::DI: case X86::EDI: case X86::RDI:
1456       return X86::RDI;
1457     case X86::BPL: case X86::BP: case X86::EBP: case X86::RBP:
1458       return X86::RBP;
1459     case X86::SPL: case X86::SP: case X86::ESP: case X86::RSP:
1460       return X86::RSP;
1461     case X86::R8B: case X86::R8W: case X86::R8D: case X86::R8:
1462       return X86::R8;
1463     case X86::R9B: case X86::R9W: case X86::R9D: case X86::R9:
1464       return X86::R9;
1465     case X86::R10B: case X86::R10W: case X86::R10D: case X86::R10:
1466       return X86::R10;
1467     case X86::R11B: case X86::R11W: case X86::R11D: case X86::R11:
1468       return X86::R11;
1469     case X86::R12B: case X86::R12W: case X86::R12D: case X86::R12:
1470       return X86::R12;
1471     case X86::R13B: case X86::R13W: case X86::R13D: case X86::R13:
1472       return X86::R13;
1473     case X86::R14B: case X86::R14W: case X86::R14D: case X86::R14:
1474       return X86::R14;
1475     case X86::R15B: case X86::R15W: case X86::R15D: case X86::R15:
1476       return X86::R15;
1477     }
1478   }
1479
1480   return Reg;
1481 }
1482 }
1483
1484 #include "X86GenRegisterInfo.inc"
1485
1486 namespace {
1487   struct MSAC : public MachineFunctionPass {
1488     static char ID;
1489     MSAC() : MachineFunctionPass(&ID) {}
1490
1491     virtual bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
1492       MachineFrameInfo *FFI = MF.getFrameInfo();
1493       MachineRegisterInfo &RI = MF.getRegInfo();
1494
1495       // Calculate max stack alignment of all already allocated stack objects.
1496       unsigned MaxAlign = calculateMaxStackAlignment(FFI);
1497
1498       // Be over-conservative: scan over all vreg defs and find, whether vector
1499       // registers are used. If yes - there is probability, that vector register
1500       // will be spilled and thus stack needs to be aligned properly.
1501       for (unsigned RegNum = TargetRegisterInfo::FirstVirtualRegister;
1502            RegNum < RI.getLastVirtReg(); ++RegNum)
1503         MaxAlign = std::max(MaxAlign, RI.getRegClass(RegNum)->getAlignment());
1504
1505       if (FFI->getMaxAlignment() == MaxAlign)
1506         return false;
1507
1508       FFI->setMaxAlignment(MaxAlign);
1509       return true;
1510     }
1511
1512     virtual const char *getPassName() const {
1513       return "X86 Maximal Stack Alignment Calculator";
1514     }
1515
1516     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
1517       AU.setPreservesCFG();
1518       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
1519     }
1520   };
1521
1522   char MSAC::ID = 0;
1523 }
1524
1525 FunctionPass*
1526 llvm::createX86MaxStackAlignmentCalculatorPass() { return new MSAC(); }