Factor out the code to add a MachineOperand to a MachineInstrBuilder.
[oota-llvm.git] / lib / Target / PowerPC / PPCCodeEmitter.cpp
index e7a36009cb1a4e7f8725c43aa09bb3769cf692aa..f80442ffc67114b64f3095d74f11a610cf97ece3 100644 (file)
@@ -1,31 +1,54 @@
-//===-- PowerPCCodeEmitter.cpp - JIT Code Emitter for PowerPC -----*- C++ -*-=//
-// 
+//===-- PPCCodeEmitter.cpp - JIT Code Emitter for PowerPC32 -------*- C++ -*-=//
+//
 //                     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 bitcode to native PowerPC.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "PowerPCTargetMachine.h"
+#include "PPCTargetMachine.h"
+#include "PPCRelocations.h"
+#include "PPC.h"
+#include "llvm/Module.h"
+#include "llvm/PassManager.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineCodeEmitter.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
-#include "Support/Debug.h"
-
-namespace llvm {
+#include "llvm/Support/Debug.h"                   
+#include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/Target/TargetOptions.h"
+using namespace llvm;
 
 namespace {
-  class PowerPCCodeEmitter : public MachineFunctionPass {
+  class VISIBILITY_HIDDEN PPCCodeEmitter : public MachineFunctionPass {
     TargetMachine &TM;
     MachineCodeEmitter &MCE;
 
+    /// MovePCtoLROffset - When/if we see a MovePCtoLR instruction, we record
+    /// its address in the function into this pointer.
+    void *MovePCtoLROffset;
+    
+    /// getMachineOpValue - evaluates the MachineOperand of a given MachineInstr
+    ///
+    unsigned getMachineOpValue(const MachineInstr &MI, const MachineOperand &MO);
+    
+    void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+      AU.addRequired<MachineModuleInfo>();
+      MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
+    }
+
   public:
-    PowerPCCodeEmitter(TargetMachine &T, MachineCodeEmitter &M) 
-      : TM(T), MCE(M) {}
+    static char ID;
+    PPCCodeEmitter(TargetMachine &T, MachineCodeEmitter &M)
+      : MachineFunctionPass(&ID), TM(T), MCE(M) {}
 
     const char *getPassName() const { return "PowerPC Machine Code Emitter"; }
 
@@ -37,64 +60,184 @@ namespace {
     ///
     void emitBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB);
 
-    /// emitWord - write a 32-bit word to memory at the current PC
+    /// getValueBit - return the particular bit of Val
     ///
-    void emitWord(unsigned w) { MCE.emitWord(w); }
+    unsigned getValueBit(int64_t Val, unsigned bit) { return (Val >> bit) & 1; }
 
-    unsigned getValueBit(int64_t Val, unsigned bit);
-
-    /// getBinaryCodeForInstr - returns the assembled code for an instruction
+    /// getBinaryCodeForInstr - This function, generated by the
+    /// CodeEmitterGenerator using TableGen, produces the binary encoding for
+    /// machine instructions.
     ///
-    unsigned getBinaryCodeForInstr(MachineInstr &MI) { return 0; }
+    unsigned getBinaryCodeForInstr(const MachineInstr &MI);
   };
+  char PPCCodeEmitter::ID = 0;
 }
 
-/// addPassesToEmitMachineCode - Add passes to the specified pass manager to get
-/// machine code emitted.  This uses a MachineCodeEmitter object to handle
-/// actually outputting the machine code and resolving things like the address
-/// of functions.  This method should returns true if machine code emission is
-/// not supported.
-///
-bool PowerPCTargetMachine::addPassesToEmitMachineCode(FunctionPassManager &PM,
-                                                      MachineCodeEmitter &MCE) {
-  // Machine code emitter pass for PowerPC
-  PM.add(new PowerPCCodeEmitter(*this, MCE)); 
-  // Delete machine code for this function after emitting it:
-  PM.add(createMachineCodeDeleter());
-  // We don't yet support machine code emission
-  return true;
+/// 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);
 }
 
-bool PowerPCCodeEmitter::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
-  MCE.startFunction(MF);
-  MCE.emitConstantPool(MF.getConstantPool());
-  for (MachineFunction::iterator I = MF.begin(), E = MF.end(); I != E; ++I)
-    emitBasicBlock(*I);
-  MCE.finishFunction(MF);
-  return false;
-}
+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!");
 
-void PowerPCCodeEmitter::emitBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
-  for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB.begin(), E = MBB.end(); I != E; ++I)
-    emitWord(getBinaryCodeForInstr(*I));
-}
+  MCE.setModuleInfo(&getAnalysis<MachineModuleInfo>());
+  do {
+    MovePCtoLROffset = 0;
+    MCE.startFunction(MF);
+    for (MachineFunction::iterator BB = MF.begin(), E = MF.end(); BB != E; ++BB)
+      emitBasicBlock(*BB);
+  } while (MCE.finishFunction(MF));
 
-unsigned PowerPCCodeEmitter::getValueBit(int64_t Val, unsigned bit) {
-  Val >>= bit;
-  return (Val & 1);
+  return false;
 }
 
-void *PowerPCJITInfo::getJITStubForFunction(Function *F,
-                                            MachineCodeEmitter &MCE) {
-  assert (0 && "PowerPCJITInfo::getJITStubForFunction not implemented");
-  return 0;
+void PPCCodeEmitter::emitBasicBlock(MachineBasicBlock &MBB) {
+  MCE.StartMachineBasicBlock(&MBB);
+  
+  for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB.begin(), E = MBB.end(); I != E; ++I){
+    const MachineInstr &MI = *I;
+    switch (MI.getOpcode()) {
+    default:
+      MCE.emitWordBE(getBinaryCodeForInstr(MI));
+      break;
+    case TargetInstrInfo::DBG_LABEL:
+    case TargetInstrInfo::EH_LABEL:
+      MCE.emitLabel(MI.getOperand(0).getImm());
+      break;
+    case TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF:
+      break; // pseudo opcode, no side effects
+    case PPC::MovePCtoLR:
+    case PPC::MovePCtoLR8:
+      assert(TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_);
+      MovePCtoLROffset = (void*)MCE.getCurrentPCValue();
+      MCE.emitWordBE(0x48000005);   // bl 1
+      break;
+    }
+  }
 }
 
-void PowerPCJITInfo::replaceMachineCodeForFunction (void *Old, void *New) {
-  assert (0 && "PowerPCJITInfo::replaceMachineCodeForFunction not implemented");
+unsigned PPCCodeEmitter::getMachineOpValue(const MachineInstr &MI,
+                                           const MachineOperand &MO) {
+
+  unsigned rv = 0; // Return value; defaults to 0 for unhandled cases
+                   // or things that get fixed up later by the JIT.
+  if (MO.isReg()) {
+    rv = PPCRegisterInfo::getRegisterNumbering(MO.getReg());
+
+    // 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.isImm()) {
+    rv = MO.getImm();
+  } else if (MO.isGlobal() || MO.isSymbol() ||
+             MO.isCPI() || MO.isJTI()) {
+    unsigned Reloc = 0;
+    if (MI.getOpcode() == PPC::BL_Macho || MI.getOpcode() == PPC::BL8_Macho ||
+        MI.getOpcode() == PPC::BL_ELF || MI.getOpcode() == PPC::BL8_ELF ||
+        MI.getOpcode() == PPC::TAILB || MI.getOpcode() == PPC::TAILB8)
+      Reloc = PPC::reloc_pcrel_bx;
+    else {
+      if (TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_) {
+        assert(MovePCtoLROffset && "MovePCtoLR not seen yet?");
+      }
+      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::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;
+    if (MO.isGlobal()) {
+      R = MachineRelocation::getGV(MCE.getCurrentPCOffset(), Reloc,
+                                   MO.getGlobal(), 0,
+                                   isa<Function>(MO.getGlobal()));
+    } else if (MO.isSymbol()) {
+      R = MachineRelocation::getExtSym(MCE.getCurrentPCOffset(),
+                                       Reloc, MO.getSymbolName(), 0);
+    } else if (MO.isCPI()) {
+      R = MachineRelocation::getConstPool(MCE.getCurrentPCOffset(),
+                                          Reloc, MO.getIndex(), 0);
+    } else {
+      assert(MO.isJTI());
+      R = MachineRelocation::getJumpTable(MCE.getCurrentPCOffset(),
+                                          Reloc, MO.getIndex(), 0);
+    }
+    
+    // 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_ && Reloc != PPC::reloc_pcrel_bx){
+      assert(MovePCtoLROffset && "MovePCtoLR not seen yet?");
+      R.setConstantVal(-(intptr_t)MovePCtoLROffset - 4);
+    }
+    MCE.addRelocation(R);
+    
+  } else if (MO.isMBB()) {
+    unsigned Reloc = 0;
+    unsigned Opcode = MI.getOpcode();
+    if (Opcode == PPC::B || Opcode == PPC::BL_Macho ||
+        Opcode == PPC::BLA_Macho || Opcode == PPC::BL_ELF || 
+        Opcode == PPC::BLA_ELF)
+      Reloc = PPC::reloc_pcrel_bx;
+    else // BCC instruction
+      Reloc = PPC::reloc_pcrel_bcx;
+    MCE.addRelocation(MachineRelocation::getBB(MCE.getCurrentPCOffset(),
+                                               Reloc, MO.getMBB()));
+  } else {
+    cerr << "ERROR: Unknown type of MachineOperand: " << MO << "\n";
+    abort();
+  }
+
+  return rv;
 }
 
-//#include "PowerPCGenCodeEmitter.inc"
-
-} // end llvm namespace
+#include "PPCGenCodeEmitter.inc"