split call operands out to their own encoding class, simplifying
[oota-llvm.git] / lib / Target / PowerPC / PPCCodeEmitter.cpp
index 7f5e86fb93f07b64065dbf6b371af6967dce35bd..a5517f091f26fe98f24932dca80402ac6de0f164 100644 (file)
@@ -2,13 +2,13 @@
 //
 //                     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 file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file defines the PowerPC 32-bit CodeEmitter and associated machinery to
-// JIT-compile bytecode to native PowerPC.
+// JIT-compile bitcode to native PowerPC.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "PPC.h"
 #include "llvm/Module.h"
 #include "llvm/PassManager.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h"
+#include "llvm/CodeGen/JITCodeEmitter.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
-#include "llvm/CodeGen/Passes.h"
-#include "llvm/Support/Debug.h"                   
-#include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
+#include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
+#include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
 using namespace llvm;
 
 namespace {
-  class VISIBILITY_HIDDEN PPCCodeEmitter : public MachineFunctionPass {
+  class PPCCodeEmitter : public MachineFunctionPass {
     TargetMachine &TM;
-    MachineCodeEmitter &MCE;
+    JITCodeEmitter &MCE;
+    MachineModuleInfo *MMI;
+    
+    void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+      AU.addRequired<MachineModuleInfo>();
+      MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
+    }
+    
+    static char ID;
+    
+    /// MovePCtoLROffset - When/if we see a MovePCtoLR instruction, we record
+    /// its address in the function into this pointer.
+    void *MovePCtoLROffset;
+  public:
+    
+    PPCCodeEmitter(TargetMachine &tm, JITCodeEmitter &mce)
+      : MachineFunctionPass(ID), TM(tm), MCE(mce) {}
 
-    /// getMachineOpValue - evaluates the MachineOperand of a given MachineInstr
-    ///
-    int getMachineOpValue(MachineInstr &MI, MachineOperand &MO);
+    /// getBinaryCodeForInstr - This function, generated by the
+    /// CodeEmitterGenerator using TableGen, produces the binary encoding for
+    /// machine instructions.
+    unsigned getBinaryCodeForInstr(const MachineInstr &MI) const;
 
-  public:
-    PPCCodeEmitter(TargetMachine &T, MachineCodeEmitter &M)
-      : TM(T), MCE(M) {}
+    
+    MachineRelocation GetRelocation(const MachineOperand &MO,
+                                    unsigned RelocID) const;
+    
+    /// getMachineOpValue - evaluates the MachineOperand of a given MachineInstr
+    unsigned getMachineOpValue(const MachineInstr &MI,
+                               const MachineOperand &MO) const;
 
+    unsigned get_crbitm_encoding(const MachineInstr &MI, unsigned OpNo) const;
+    unsigned getCallTargetEncoding(const MachineInstr &MI, unsigned OpNo) const;
+    
     const char *getPassName() const { return "PowerPC Machine Code Emitter"; }
 
     /// runOnMachineFunction - emits the given MachineFunction to memory
@@ -48,35 +72,27 @@ namespace {
     /// emitBasicBlock - emits the given MachineBasicBlock to memory
     ///
     void emitBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB);
-
-    /// getValueBit - return the particular bit of Val
-    ///
-    unsigned getValueBit(int64_t Val, unsigned bit) { return (Val >> bit) & 1; }
-
-    /// getBinaryCodeForInstr - This function, generated by the
-    /// CodeEmitterGenerator using TableGen, produces the binary encoding for
-    /// machine instructions.
-    ///
-    unsigned getBinaryCodeForInstr(MachineInstr &MI);
   };
 }
 
+char PPCCodeEmitter::ID = 0;
+
 /// createPPCCodeEmitterPass - Return a pass that emits the collected PPC code
 /// to the specified MCE object.
-FunctionPass *llvm::createPPCCodeEmitterPass(PPCTargetMachine &TM,
-                                             MachineCodeEmitter &MCE) {
-  return new PPCCodeEmitter(TM, MCE);
+FunctionPass *llvm::createPPCJITCodeEmitterPass(PPCTargetMachine &TM,
+                                                JITCodeEmitter &JCE) {
+  return new PPCCodeEmitter(TM, JCE);
 }
 
-#ifdef __APPLE__ 
-extern "C" void sys_icache_invalidate(const void *Addr, size_t len);
-#endif
-
 bool PPCCodeEmitter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
   assert((MF.getTarget().getRelocationModel() != Reloc::Default ||
           MF.getTarget().getRelocationModel() != Reloc::Static) &&
          "JIT relocation model must be set to static or default!");
+
+  MMI = &getAnalysis<MachineModuleInfo>();
+  MCE.setModuleInfo(MMI);
   do {
+    MovePCtoLROffset = 0;
     MCE.startFunction(MF);
     for (MachineFunction::iterator BB = MF.begin(), E = MF.end(); BB != E; ++BB)
       emitBasicBlock(*BB);
@@ -87,117 +103,161 @@ bool PPCCodeEmitter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 
 void PPCCodeEmitter::emitBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
   MCE.StartMachineBasicBlock(&MBB);
-  
+
   for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB.begin(), E = MBB.end(); I != E; ++I){
-    MachineInstr &MI = *I;
+    const MachineInstr &MI = *I;
+    MCE.processDebugLoc(MI.getDebugLoc(), true);
     switch (MI.getOpcode()) {
     default:
-      MCE.emitWordBE(getBinaryCodeForInstr(*I));
+      MCE.emitWordBE(getBinaryCodeForInstr(MI));
+      break;
+    case TargetOpcode::PROLOG_LABEL:
+    case TargetOpcode::EH_LABEL:
+      MCE.emitLabel(MI.getOperand(0).getMCSymbol());
       break;
-    case PPC::IMPLICIT_DEF_GPRC:
-    case PPC::IMPLICIT_DEF_G8RC:
-    case PPC::IMPLICIT_DEF_F8:
-    case PPC::IMPLICIT_DEF_F4:
-    case PPC::IMPLICIT_DEF_VRRC:
+    case TargetOpcode::IMPLICIT_DEF:
+    case TargetOpcode::KILL:
       break; // pseudo opcode, no side effects
     case PPC::MovePCtoLR:
     case PPC::MovePCtoLR8:
-      assert(0 && "CodeEmitter does not support MovePCtoLR instruction");
+      assert(TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_);
+      MovePCtoLROffset = (void*)MCE.getCurrentPCValue();
+      MCE.emitWordBE(0x48000005);   // bl 1
       break;
     }
+    MCE.processDebugLoc(MI.getDebugLoc(), false);
   }
 }
 
-int PPCCodeEmitter::getMachineOpValue(MachineInstr &MI, MachineOperand &MO) {
+unsigned PPCCodeEmitter::get_crbitm_encoding(const MachineInstr &MI,
+                                             unsigned OpNo) const {
+  const MachineOperand &MO = MI.getOperand(OpNo);
+  assert((MI.getOpcode() == PPC::MTCRF || MI.getOpcode() == PPC::MFOCRF) &&
+         (MO.getReg() >= PPC::CR0 && MO.getReg() <= PPC::CR7));
+  return 0x80 >> PPCRegisterInfo::getRegisterNumbering(MO.getReg());
+}
 
-  intptr_t rv = 0; // Return value; defaults to 0 for unhandled cases
-                   // or things that get fixed up later by the JIT.
-  if (MO.isRegister()) {
-    rv = PPCRegisterInfo::getRegisterNumbering(MO.getReg());
+MachineRelocation PPCCodeEmitter::GetRelocation(const MachineOperand &MO, 
+                                                unsigned RelocID) const {
+  if (MO.isGlobal())
+    return MachineRelocation::getGV(MCE.getCurrentPCOffset(), RelocID,
+                                    const_cast<GlobalValue *>(MO.getGlobal()),0,
+                                    isa<Function>(MO.getGlobal()));
+  if (MO.isSymbol())
+    return MachineRelocation::getExtSym(MCE.getCurrentPCOffset(),
+                                        RelocID, MO.getSymbolName(), 0);
+  if (MO.isCPI())
+    return MachineRelocation::getConstPool(MCE.getCurrentPCOffset(),
+                                           RelocID, MO.getIndex(), 0);
 
-    // Special encoding for MTCRF and MFOCRF, which uses a bit mask for the
-    // register, not the register number directly.
-    if ((MI.getOpcode() == PPC::MTCRF || MI.getOpcode() == PPC::MFOCRF) &&
-        (MO.getReg() >= PPC::CR0 && MO.getReg() <= PPC::CR7)) {
-      rv = 0x80 >> rv;
-    }
-  } else if (MO.isImmediate()) {
-    rv = MO.getImmedValue();
-  } else if (MO.isGlobalAddress() || MO.isExternalSymbol() ||
-             MO.isConstantPoolIndex() || MO.isJumpTableIndex()) {
+  if (MO.isMBB())
+    MCE.addRelocation(MachineRelocation::getBB(MCE.getCurrentPCOffset(),
+                                               RelocID, MO.getMBB()));
+  
+  assert(MO.isJTI());
+  return MachineRelocation::getJumpTable(MCE.getCurrentPCOffset(),
+                                         RelocID, MO.getIndex(), 0);
+}
+
+unsigned PPCCodeEmitter::getCallTargetEncoding(const MachineInstr &MI,
+                                               unsigned OpNo) const {
+  const MachineOperand &MO = MI.getOperand(OpNo);
+  if (MO.isReg() || MO.isImm()) return getMachineOpValue(MI, MO);
+  
+  MCE.addRelocation(GetRelocation(MO, PPC::reloc_pcrel_bx));
+  return 0;
+}
+
+
+unsigned PPCCodeEmitter::getMachineOpValue(const MachineInstr &MI,
+                                           const MachineOperand &MO) const {
+
+  if (MO.isReg()) {
+    assert(MI.getOpcode() != PPC::MTCRF && MI.getOpcode() != PPC::MFOCRF);
+    return PPCRegisterInfo::getRegisterNumbering(MO.getReg());
+  }
+  
+  if (MO.isImm())
+    return MO.getImm();
+  
+  if (MO.isGlobal() || MO.isSymbol() || MO.isCPI() || MO.isJTI()) {
     unsigned Reloc = 0;
-    if (MI.getOpcode() == PPC::BL || MI.getOpcode() == PPC::BL8)
-      Reloc = PPC::reloc_pcrel_bx;
-    else {
-      switch (MI.getOpcode()) {
-      default: MI.dump(); assert(0 && "Unknown instruction for relocation!");
-      case PPC::LIS:
-      case PPC::LIS8:
-      case PPC::ADDIS:
-      case PPC::ADDIS8:
-        Reloc = PPC::reloc_absolute_high;       // Pointer to symbol
-        break;
-      case PPC::LI:
-      case PPC::LI8:
-      case PPC::LA:
-      // Loads.
-      case PPC::LBZ:
-      case PPC::LHA:
-      case PPC::LHZ:
-      case PPC::LWZ:
-      case PPC::LFS:
-      case PPC::LFD:
-      case PPC::LWZ8:
-      
-      // Stores.
-      case PPC::STB:
-      case PPC::STH:
-      case PPC::STW:
-      case PPC::STFS:
-      case PPC::STFD:
-        Reloc = PPC::reloc_absolute_low;
-        break;
-
-      case PPC::LWA:
-      case PPC::LD:
-      case PPC::STD:
-      case PPC::STD_32:
-        Reloc = PPC::reloc_absolute_low_ix;
-        break;
-      }
+    assert((TM.getRelocationModel() != Reloc::PIC_ || MovePCtoLROffset) &&
+           "MovePCtoLR not seen yet?");
+    switch (MI.getOpcode()) {
+    default: MI.dump(); llvm_unreachable("Unknown instruction for relocation!");
+    case PPC::LIS:
+    case PPC::LIS8:
+    case PPC::ADDIS:
+    case PPC::ADDIS8:
+      Reloc = PPC::reloc_absolute_high;       // Pointer to symbol
+      break;
+    case PPC::LI:
+    case PPC::LI8:
+    case PPC::LA:
+    // Loads.
+    case PPC::LBZ:
+    case PPC::LBZ8:
+    case PPC::LHA:
+    case PPC::LHA8:
+    case PPC::LHZ:
+    case PPC::LHZ8:
+    case PPC::LWZ:
+    case PPC::LWZ8:
+    case PPC::LFS:
+    case PPC::LFD:
+
+    // Stores.
+    case PPC::STB:
+    case PPC::STB8:
+    case PPC::STH:
+    case PPC::STH8:
+    case PPC::STW:
+    case PPC::STW8:
+    case PPC::STFS:
+    case PPC::STFD:
+      Reloc = PPC::reloc_absolute_low;
+      break;
+
+    case PPC::LWA:
+    case PPC::LD:
+    case PPC::STD:
+    case PPC::STD_32:
+      Reloc = PPC::reloc_absolute_low_ix;
+      break;
+    }
+
+    MachineRelocation R = GetRelocation(MO, Reloc);
+
+    // If in PIC mode, we need to encode the negated address of the
+    // 'movepctolr' into the unrelocated field.  After relocation, we'll have
+    // &gv-&movepctolr-4 in the imm field.  Once &movepctolr is added to the imm
+    // field, we get &gv.  This doesn't happen for branch relocations, which are
+    // always implicitly pc relative.
+    if (TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_) {
+      assert(MovePCtoLROffset && "MovePCtoLR not seen yet?");
+      R.setConstantVal(-(intptr_t)MovePCtoLROffset - 4);
     }
-    if (MO.isGlobalAddress())
-      MCE.addRelocation(MachineRelocation::getGV(MCE.getCurrentPCOffset(),
-                                          Reloc, MO.getGlobal(), 0));
-    else if (MO.isExternalSymbol())
-      MCE.addRelocation(MachineRelocation::getExtSym(MCE.getCurrentPCOffset(),
-                                          Reloc, MO.getSymbolName(), 0));
-    else if (MO.isConstantPoolIndex())
-      MCE.addRelocation(MachineRelocation::getConstPool(
-                                          MCE.getCurrentPCOffset(),
-                                          Reloc, MO.getConstantPoolIndex(), 0));
-    else // isJumpTableIndex
-      MCE.addRelocation(MachineRelocation::getJumpTable(
-                                          MCE.getCurrentPCOffset(),
-                                          Reloc, MO.getJumpTableIndex(), 0));
-  } else if (MO.isMachineBasicBlock()) {
+    MCE.addRelocation(R);
+
+  } else if (MO.isMBB()) {
     unsigned Reloc = 0;
     unsigned Opcode = MI.getOpcode();
-    if (Opcode == PPC::B || Opcode == PPC::BL || Opcode == PPC::BLA)
+    if (Opcode == PPC::B)
       Reloc = PPC::reloc_pcrel_bx;
-    else
-      // BLT,BLE,BEQ,BGE,BGT,BNE, or other bcx instruction
+    else // BCC instruction
       Reloc = PPC::reloc_pcrel_bcx;
+
     MCE.addRelocation(MachineRelocation::getBB(MCE.getCurrentPCOffset(),
-                                               Reloc,
-                                               MO.getMachineBasicBlock()));
+                                               Reloc, MO.getMBB()));
   } else {
-    cerr << "ERROR: Unknown type of MachineOperand: " << MO << "\n";
-    abort();
+#ifndef NDEBUG
+    errs() << "ERROR: Unknown type of MachineOperand: " << MO << "\n";
+#endif
+    llvm_unreachable(0);
   }
 
-  return rv;
+  return 0;
 }
 
 #include "PPCGenCodeEmitter.inc"
-