Tidy up.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / PrologEpilogInserter.cpp
index 4082019dfc6d670d4fd5ec52f3902274af645a50..05052d354df7acf8cd45f70d33e0e1e2f0e09087 100644 (file)
@@ -1,10 +1,10 @@
 //===-- PrologEpilogInserter.cpp - Insert Prolog/Epilog code in function --===//
-// 
+//
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
-// 
+//
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This pass is responsible for finalizing the functions frame layout, saving
 #include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
+#include "llvm/Support/Visibility.h"
 using namespace llvm;
 
 namespace {
-  struct PEI : public MachineFunctionPass {
+  struct VISIBILITY_HIDDEN PEI : public MachineFunctionPass {
     const char *getPassName() const {
       return "Prolog/Epilog Insertion & Frame Finalization";
     }
@@ -36,10 +37,19 @@ namespace {
     /// frame indexes with appropriate references.
     ///
     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &Fn) {
+      // Get MachineDebugInfo so that we can track the construction of the
+      // frame.
+      if (MachineDebugInfo *DI = getAnalysisToUpdate<MachineDebugInfo>()) {
+        Fn.getFrameInfo()->setMachineDebugInfo(DI);
+      }
+      
       // Scan the function for modified caller saved registers and insert spill
       // code for any caller saved registers that are modified.  Also calculate
       // the MaxCallFrameSize and HasCalls variables for the function's frame
       // information and eliminates call frame pseudo instructions.
+      calculateCallerSavedRegisters(Fn);
+
+      // Add the code to save and restore the caller saved registers
       saveCallerSavedRegisters(Fn);
 
       // Allow the target machine to make final modifications to the function
@@ -49,17 +59,23 @@ namespace {
       // Calculate actual frame offsets for all of the abstract stack objects...
       calculateFrameObjectOffsets(Fn);
 
-      // Add prolog and epilog code to the function.
+      // Add prolog and epilog code to the function.  This function is required
+      // to align the stack frame as necessary for any stack variables or
+      // called functions.  Because of this, calculateCallerSavedRegisters
+      // must be called before this function in order to set the HasCalls
+      // and MaxCallFrameSize variables.
       insertPrologEpilogCode(Fn);
 
       // Replace all MO_FrameIndex operands with physical register references
       // and actual offsets.
       //
       replaceFrameIndices(Fn);
+
       return true;
     }
-
+  
   private:
+    void calculateCallerSavedRegisters(MachineFunction &Fn);
     void saveCallerSavedRegisters(MachineFunction &Fn);
     void calculateFrameObjectOffsets(MachineFunction &Fn);
     void replaceFrameIndices(MachineFunction &Fn);
@@ -74,15 +90,14 @@ namespace {
 FunctionPass *llvm::createPrologEpilogCodeInserter() { return new PEI(); }
 
 
-/// saveCallerSavedRegisters - Scan the function for modified caller saved
-/// registers and insert spill code for any caller saved registers that are
-/// modified.  Also calculate the MaxCallFrameSize and HasCalls variables for
+/// calculateCallerSavedRegisters - Scan the function for modified caller saved
+/// registers.  Also calculate the MaxCallFrameSize and HasCalls variables for
 /// the function's frame information and eliminates call frame pseudo
 /// instructions.
 ///
-void PEI::saveCallerSavedRegisters(MachineFunction &Fn) {
+void PEI::calculateCallerSavedRegisters(MachineFunction &Fn) {
   const MRegisterInfo *RegInfo = Fn.getTarget().getRegisterInfo();
-  const TargetFrameInfo &FrameInfo = Fn.getTarget().getFrameInfo();
+  const TargetFrameInfo *TFI = Fn.getTarget().getFrameInfo();
 
   // Get the callee saved register list...
   const unsigned *CSRegs = RegInfo->getCalleeSaveRegs();
@@ -97,31 +112,21 @@ void PEI::saveCallerSavedRegisters(MachineFunction &Fn) {
       FrameSetupOpcode == -1 && FrameDestroyOpcode == -1)
     return;
 
-  // This bitset contains an entry for each physical register for the target...
-  std::vector<bool> ModifiedRegs(RegInfo->getNumRegs());
   unsigned MaxCallFrameSize = 0;
   bool HasCalls = false;
 
   for (MachineFunction::iterator BB = Fn.begin(), E = Fn.end(); BB != E; ++BB)
     for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); )
       if (I->getOpcode() == FrameSetupOpcode ||
-         I->getOpcode() == FrameDestroyOpcode) {
-       assert(I->getNumOperands() == 1 && "Call Frame Setup/Destroy Pseudo"
-              " instructions should have a single immediate argument!");
-       unsigned Size = I->getOperand(0).getImmedValue();
-       if (Size > MaxCallFrameSize) MaxCallFrameSize = Size;
-       HasCalls = true;
-       RegInfo->eliminateCallFramePseudoInstr(Fn, *BB, I++);
+          I->getOpcode() == FrameDestroyOpcode) {
+        assert(I->getNumOperands() >= 1 && "Call Frame Setup/Destroy Pseudo"
+               " instructions should have a single immediate argument!");
+        unsigned Size = I->getOperand(0).getImmedValue();
+        if (Size > MaxCallFrameSize) MaxCallFrameSize = Size;
+        HasCalls = true;
+        RegInfo->eliminateCallFramePseudoInstr(Fn, *BB, I++);
       } else {
-       for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
-         MachineOperand &MO = I->getOperand(i);
-         if (MO.isRegister() && MO.isDef()) {
-            assert(MRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()) &&
-                   "Register allocation must be performed!");
-           ModifiedRegs[MO.getReg()] = true;         // Register is modified
-          }
-        }
-       ++I;
+        ++I;
       }
 
   MachineFrameInfo *FFI = Fn.getFrameInfo();
@@ -131,98 +136,187 @@ void PEI::saveCallerSavedRegisters(MachineFunction &Fn) {
   // Now figure out which *callee saved* registers are modified by the current
   // function, thus needing to be saved and restored in the prolog/epilog.
   //
-  std::vector<unsigned> RegsToSave;
+  const bool *PhysRegsUsed = Fn.getUsedPhysregs();
+  const TargetRegisterClass* const *CSRegClasses =
+    RegInfo->getCalleeSaveRegClasses();
+  std::vector<CalleeSavedInfo> CSI;
   for (unsigned i = 0; CSRegs[i]; ++i) {
     unsigned Reg = CSRegs[i];
-    if (ModifiedRegs[Reg]) {
-      RegsToSave.push_back(Reg);  // If modified register...
+    if (PhysRegsUsed[Reg]) {
+        // If the reg is modified, save it!
+      CSI.push_back(CalleeSavedInfo(Reg, CSRegClasses[i]));
     } else {
       for (const unsigned *AliasSet = RegInfo->getAliasSet(Reg);
-           *AliasSet; ++AliasSet) {  // Check alias registers too...
-       if (ModifiedRegs[*AliasSet]) {
-         RegsToSave.push_back(Reg);
-         break;
-       }
+           *AliasSet; ++AliasSet) {  // Check alias registers too.
+        if (PhysRegsUsed[*AliasSet]) {
+          CSI.push_back(CalleeSavedInfo(Reg, CSRegClasses[i]));
+          break;
+        }
       }
     }
   }
 
-  if (RegsToSave.empty())
+  if (CSI.empty())
     return;   // Early exit if no caller saved registers are modified!
 
+  unsigned NumFixedSpillSlots;
+  const std::pair<unsigned,int> *FixedSpillSlots =
+    TFI->getCalleeSaveSpillSlots(NumFixedSpillSlots);
+
   // Now that we know which registers need to be saved and restored, allocate
   // stack slots for them.
-  std::vector<int> StackSlots;
-  for (unsigned i = 0, e = RegsToSave.size(); i != e; ++i) {
-    int FrameIdx = FFI->CreateStackObject(RegInfo->getRegClass(RegsToSave[i]));
-    StackSlots.push_back(FrameIdx);
+  for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
+    unsigned Reg = CSI[i].getReg();
+    const TargetRegisterClass *RC = CSI[i].getRegClass();
+
+    // Check to see if this physreg must be spilled to a particular stack slot
+    // on this target.
+    const std::pair<unsigned,int> *FixedSlot = FixedSpillSlots;
+    while (FixedSlot != FixedSpillSlots+NumFixedSpillSlots &&
+           FixedSlot->first != Reg)
+      ++FixedSlot;
+
+    int FrameIdx;
+    if (FixedSlot == FixedSpillSlots+NumFixedSpillSlots) {
+      // Nope, just spill it anywhere convenient.
+      FrameIdx = FFI->CreateStackObject(RC->getSize(), RC->getAlignment());
+    } else {
+      // Spill it to the stack where we must.
+      FrameIdx = FFI->CreateFixedObject(RC->getSize(), FixedSlot->second);
+    }
+    CSI[i].setFrameIdx(FrameIdx);
   }
 
+  FFI->setCalleeSavedInfo(CSI);
+}
+
+/// saveCallerSavedRegisters -  Insert spill code for any caller saved registers
+/// that are modified in the function.
+///
+void PEI::saveCallerSavedRegisters(MachineFunction &Fn) {
+  // Get callee saved register information.
+  MachineFrameInfo *FFI = Fn.getFrameInfo();
+  const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI = FFI->getCalleeSavedInfo();
+  
+  // Early exit if no caller saved registers are modified!
+  if (CSI.empty())
+    return;
+
+  const MRegisterInfo *RegInfo = Fn.getTarget().getRegisterInfo();
+
   // Now that we have a stack slot for each register to be saved, insert spill
-  // code into the entry block...
+  // code into the entry block.
   MachineBasicBlock *MBB = Fn.begin();
   MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin();
-  for (unsigned i = 0, e = RegsToSave.size(); i != e; ++i) {
-    const TargetRegisterClass *RC = RegInfo->getRegClass(RegsToSave[i]);
-
-    // Insert the spill to the stack frame...
-    RegInfo->storeRegToStackSlot(*MBB, I, RegsToSave[i], StackSlots[i], RC);
+  for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
+    // Insert the spill to the stack frame.
+    RegInfo->storeRegToStackSlot(*MBB, I, CSI[i].getReg(), CSI[i].getFrameIdx(),
+                                 CSI[i].getRegClass());
   }
 
   // Add code to restore the callee-save registers in each exiting block.
-  const TargetInstrInfo &TII = Fn.getTarget().getInstrInfo();
-  for (MachineFunction::iterator FI = Fn.begin(), E = Fn.end(); FI != E; ++FI) {
-    // If last instruction is a return instruction, add an epilogue
+  const TargetInstrInfo &TII = *Fn.getTarget().getInstrInfo();
+  for (MachineFunction::iterator FI = Fn.begin(), E = Fn.end(); FI != E; ++FI)
+    // If last instruction is a return instruction, add an epilogue.
     if (!FI->empty() && TII.isReturn(FI->back().getOpcode())) {
       MBB = FI;
       I = MBB->end(); --I;
 
-      for (unsigned i = 0, e = RegsToSave.size(); i != e; ++i) {
-       const TargetRegisterClass *RC = RegInfo->getRegClass(RegsToSave[i]);
-       RegInfo->loadRegFromStackSlot(*MBB, I, RegsToSave[i],StackSlots[i], RC);
-       --I;  // Insert in reverse order
+      // Skip over all terminator instructions, which are part of the return
+      // sequence.
+      MachineBasicBlock::iterator I2 = I;
+      while (I2 != MBB->begin() && TII.isTerminatorInstr((--I2)->getOpcode()))
+        I = I2;
+
+      bool AtStart = I == MBB->begin();
+      MachineBasicBlock::iterator BeforeI = I;
+      if (!AtStart)
+        --BeforeI;
+      
+      // Restore all registers immediately before the return and any terminators
+      // that preceed it.
+      for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
+        RegInfo->loadRegFromStackSlot(*MBB, I, CSI[i].getReg(),
+                                      CSI[i].getFrameIdx(),
+                                      CSI[i].getRegClass());
+        assert(I != MBB->begin() &&
+               "loadRegFromStackSlot didn't insert any code!");
+        // Insert in reverse order.  loadRegFromStackSlot can insert multiple
+        // instructions.
+        if (AtStart)
+          I = MBB->begin();
+        else {
+          I = BeforeI;
+          ++I;
+        }
       }
     }
-  }
 }
 
 
 /// calculateFrameObjectOffsets - Calculate actual frame offsets for all of the
-/// abstract stack objects...
+/// abstract stack objects.
 ///
 void PEI::calculateFrameObjectOffsets(MachineFunction &Fn) {
-  const TargetFrameInfo &TFI = Fn.getTarget().getFrameInfo();
-  
+  const TargetFrameInfo &TFI = *Fn.getTarget().getFrameInfo();
+
   bool StackGrowsDown =
     TFI.getStackGrowthDirection() == TargetFrameInfo::StackGrowsDown;
-  assert(StackGrowsDown && "Only tested on stack down growing targets!");
+
   // Loop over all of the stack objects, assigning sequential addresses...
   MachineFrameInfo *FFI = Fn.getFrameInfo();
 
   unsigned StackAlignment = TFI.getStackAlignment();
+  unsigned MaxAlign = 0;
 
   // Start at the beginning of the local area.
+  // The Offset is the distance from the stack top in the direction
+  // of stack growth -- so it's always positive.
   int Offset = TFI.getOffsetOfLocalArea();
-
-  // Check to see if there are any fixed sized objects that are preallocated in
-  // the local area.  We currently don't support filling in holes in between
-  // fixed sized objects, so we just skip to the end of the last fixed sized
+  if (StackGrowsDown)
+    Offset = -Offset;
+  assert(Offset >= 0
+         && "Local area offset should be in direction of stack growth");
+
+  // If there are fixed sized objects that are preallocated in the local area,
+  // non-fixed objects can't be allocated right at the start of local area.
+  // We currently don't support filling in holes in between fixed sized objects,
+  // so we adjust 'Offset' to point to the end of last fixed sized
   // preallocated object.
   for (int i = FFI->getObjectIndexBegin(); i != 0; ++i) {
-    int FixedOff = -FFI->getObjectOffset(i);
+    int FixedOff;
+    if (StackGrowsDown) {
+      // The maximum distance from the stack pointer is at lower address of
+      // the object -- which is given by offset. For down growing stack
+      // the offset is negative, so we negate the offset to get the distance.
+      FixedOff = -FFI->getObjectOffset(i);
+    } else {
+      // The maximum distance from the start pointer is at the upper
+      // address of the object.
+      FixedOff = FFI->getObjectOffset(i) + FFI->getObjectSize(i);
+    }
     if (FixedOff > Offset) Offset = FixedOff;
   }
 
   for (unsigned i = 0, e = FFI->getObjectIndexEnd(); i != e; ++i) {
-    Offset += FFI->getObjectSize(i);         // Allocate Size bytes...
+    // If stack grows down, we need to add size of find the lowest
+    // address of the object.
+    if (StackGrowsDown)
+      Offset += FFI->getObjectSize(i);
 
     unsigned Align = FFI->getObjectAlignment(i);
-    assert(Align <= StackAlignment && "Cannot align stack object to higher "
-           "alignment boundary than the stack itself!");
-    Offset = (Offset+Align-1)/Align*Align;   // Adjust to Alignment boundary...
-    
-    FFI->setObjectOffset(i, -Offset);        // Set the computed offset
+    // If the alignment of this object is greater than that of the stack, then
+    // increase the stack alignment to match.
+    MaxAlign = std::max(MaxAlign, Align);
+    // Adjust to alignment boundary
+    Offset = (Offset+Align-1)/Align*Align;
+
+    if (StackGrowsDown) {
+      FFI->setObjectOffset(i, -Offset);        // Set the computed offset
+    } else {
+      FFI->setObjectOffset(i, Offset);
+      Offset += FFI->getObjectSize(i);
+    }
   }
 
   // Align the final stack pointer offset, but only if there are calls in the
@@ -232,7 +326,12 @@ void PEI::calculateFrameObjectOffsets(MachineFunction &Fn) {
     Offset = (Offset+StackAlignment-1)/StackAlignment*StackAlignment;
 
   // Set the final value of the stack pointer...
-  FFI->setStackSize(Offset-TFI.getOffsetOfLocalArea());
+  FFI->setStackSize(Offset+TFI.getOffsetOfLocalArea());
+
+  // Remember the required stack alignment in case targets need it to perform
+  // dynamic stack alignment.
+  assert(FFI->getMaxAlignment() == MaxAlign &&
+         "Stack alignment calculation broken!");
 }
 
 
@@ -245,7 +344,7 @@ void PEI::insertPrologEpilogCode(MachineFunction &Fn) {
   Fn.getTarget().getRegisterInfo()->emitPrologue(Fn);
 
   // Add epilogue to restore the callee-save registers in each exiting block
-  const TargetInstrInfo &TII = Fn.getTarget().getInstrInfo();
+  const TargetInstrInfo &TII = *Fn.getTarget().getInstrInfo();
   for (MachineFunction::iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I) {
     // If last instruction is a return instruction, add an epilogue
     if (!I->empty() && TII.isReturn(I->back().getOpcode()))
@@ -267,10 +366,10 @@ void PEI::replaceFrameIndices(MachineFunction &Fn) {
   for (MachineFunction::iterator BB = Fn.begin(), E = Fn.end(); BB != E; ++BB)
     for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(); I != BB->end(); ++I)
       for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i)
-       if (I->getOperand(i).isFrameIndex()) {
-         // If this instruction has a FrameIndex operand, we need to use that
-         // target machine register info object to eliminate it.
-         MRI.eliminateFrameIndex(Fn, I);
-         break;
-       }
+        if (I->getOperand(i).isFrameIndex()) {
+          // If this instruction has a FrameIndex operand, we need to use that
+          // target machine register info object to eliminate it.
+          MRI.eliminateFrameIndex(I);
+          break;
+        }
 }