Fix the asmprinter so that a globalvalue can specify an explicit alignment
[oota-llvm.git] / lib / Target / TargetData.cpp
index 26a30a7809798dbc643e7af5c65516eeeb1783cb..301e8c12ab452d46b83a1d4509b923144d71466c 100644 (file)
@@ -35,6 +35,7 @@ namespace {
   // Register the default SparcV9 implementation...
   RegisterPass<TargetData> X("targetdata", "Target Data Layout");
 }
+char TargetData::ID = 0;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Support for StructLayout
@@ -50,8 +51,8 @@ StructLayout::StructLayout(const StructType *ST, const TargetData &TD) {
     const Type *Ty = ST->getElementType(i);
     unsigned TyAlign;
     uint64_t TySize;
-    TyAlign = (unsigned) TD.getABITypeAlignment(Ty);
-    TySize = (unsigned) TD.getTypeSize(Ty);
+    TyAlign = (ST->isPacked() ? 1 : TD.getABITypeAlignment(Ty));
+    TySize = TD.getTypeSize(Ty);
 
     // Add padding if necessary to make the data element aligned properly...
     if (StructSize % TyAlign != 0)
@@ -94,8 +95,7 @@ unsigned StructLayout::getElementContainingOffset(uint64_t Offset) const {
 
 TargetAlignElem
 TargetAlignElem::get(AlignTypeEnum align_type, unsigned char abi_align,
-                     unsigned char pref_align, short bit_width)
-{
+                     unsigned char pref_align, uint32_t bit_width) {
   TargetAlignElem retval;
   retval.AlignType = align_type;
   retval.ABIAlign = abi_align;
@@ -105,15 +105,7 @@ TargetAlignElem::get(AlignTypeEnum align_type, unsigned char abi_align,
 }
 
 bool
-TargetAlignElem::operator<(const TargetAlignElem &rhs) const
-{
-  return ((AlignType < rhs.AlignType)
-          || (AlignType == rhs.AlignType && TypeBitWidth < rhs.TypeBitWidth));
-}
-
-bool
-TargetAlignElem::operator==(const TargetAlignElem &rhs) const
-{
+TargetAlignElem::operator==(const TargetAlignElem &rhs) const {
   return (AlignType == rhs.AlignType
           && ABIAlign == rhs.ABIAlign
           && PrefAlign == rhs.PrefAlign
@@ -121,20 +113,13 @@ TargetAlignElem::operator==(const TargetAlignElem &rhs) const
 }
 
 std::ostream &
-TargetAlignElem::dump(std::ostream &os) const
-{
+TargetAlignElem::dump(std::ostream &os) const {
   return os << AlignType
             << TypeBitWidth
             << ":" << (int) (ABIAlign * 8)
             << ":" << (int) (PrefAlign * 8);
 }
 
-std::ostream &
-llvm::operator<<(std::ostream &os, const TargetAlignElem &elem)
-{
-  return elem.dump(os);
-}
-
 const TargetAlignElem TargetData::InvalidAlignmentElem =
                 TargetAlignElem::get((AlignTypeEnum) -1, 0, 0, 0);
 
@@ -146,9 +131,9 @@ const TargetAlignElem TargetData::InvalidAlignmentElem =
  A TargetDescription string consists of a sequence of hyphen-delimited
  specifiers for target endianness, pointer size and alignments, and various
  primitive type sizes and alignments. A typical string looks something like:
- <br>
+ <br><br>
  "E-p:32:32:32-i1:8:8-i8:8:8-i32:32:32-i64:32:64-f32:32:32-f64:32:64"
- <br>
+ <br><br>
  (note: this string is not fully specified and is only an example.)
  \p
  Alignments come in two flavors: ABI and preferred. ABI alignment (abi_align,
@@ -187,27 +172,21 @@ void TargetData::init(const std::string &TargetDescription) {
   PointerPrefAlign = PointerABIAlign;
 
   // Default alignments
-  setAlignment(INTEGER_ALIGN,   1,  1, 1); // Bool
-  setAlignment(INTEGER_ALIGN,   1,  1, 8); // Byte
-  setAlignment(INTEGER_ALIGN,   2,  2, 16); // short
-  setAlignment(INTEGER_ALIGN,   4,  4, 32); // int
-  setAlignment(INTEGER_ALIGN,   0,  8, 64); // long
-  setAlignment(FLOAT_ALIGN,     4,  4, 32); // float
-  setAlignment(FLOAT_ALIGN,     0,  8, 64); // double
-  setAlignment(PACKED_ALIGN,    8,  8, 64); // v2i32
-  setAlignment(PACKED_ALIGN,   16, 16, 128); // v16i8, v8i16, v4i32, ...
-  setAlignment(AGGREGATE_ALIGN, 0,  0,  0); // struct, union, class, ...
+  setAlignment(INTEGER_ALIGN,   1,  1, 1);   // Bool
+  setAlignment(INTEGER_ALIGN,   1,  1, 8);   // Byte
+  setAlignment(INTEGER_ALIGN,   2,  2, 16);  // short
+  setAlignment(INTEGER_ALIGN,   4,  4, 32);  // int
+  setAlignment(INTEGER_ALIGN,   4,  8, 64);  // long
+  setAlignment(FLOAT_ALIGN,     4,  4, 32);  // float
+  setAlignment(FLOAT_ALIGN,     8,  8, 64);  // double
+  setAlignment(VECTOR_ALIGN,    8,  8, 64);  // v2i32
+  setAlignment(VECTOR_ALIGN,   16, 16, 128); // v16i8, v8i16, v4i32, ...
+  setAlignment(AGGREGATE_ALIGN, 0,  8,  0);  // struct, union, class, ...
   
   while (!temp.empty()) {
     std::string token = getToken(temp, "-");
-    
     std::string arg0 = getToken(token, ":");
     const char *p = arg0.c_str();
-    AlignTypeEnum align_type;
-    short size;
-    unsigned char abi_align;
-    unsigned char pref_align;
-
     switch(*p) {
     case 'E':
       LittleEndian = false;
@@ -226,12 +205,12 @@ void TargetData::init(const std::string &TargetDescription) {
     case 'v':
     case 'f':
     case 'a': {
-      align_type = (*p == 'i' ? INTEGER_ALIGN :
-                    (*p == 'f' ? FLOAT_ALIGN :
-                     (*p == 'v' ? PACKED_ALIGN : AGGREGATE_ALIGN)));
-      size = (short) atoi(++p);
-      abi_align = atoi(getToken(token, ":").c_str()) / 8;
-      pref_align = atoi(getToken(token, ":").c_str()) / 8;
+      AlignTypeEnum align_type = 
+        (*p == 'i' ? INTEGER_ALIGN : (*p == 'f' ? FLOAT_ALIGN :
+           (*p == 'v' ? VECTOR_ALIGN : AGGREGATE_ALIGN)));
+      uint32_t size = (uint32_t) atoi(++p);
+      unsigned char abi_align = atoi(getToken(token, ":").c_str()) / 8;
+      unsigned char pref_align = atoi(getToken(token, ":").c_str()) / 8;
       if (pref_align == 0)
         pref_align = abi_align;
       setAlignment(align_type, abi_align, pref_align, size);
@@ -241,63 +220,80 @@ void TargetData::init(const std::string &TargetDescription) {
       break;
     }
   }
-
-  // Unless explicitly specified, the alignments for longs and doubles is 
-  // capped by pointer size.
-  // FIXME: Is this still necessary?
-  const TargetAlignElem &long_align = getAlignment(INTEGER_ALIGN, 64);
-  if (long_align.ABIAlign == 0)
-    setAlignment(INTEGER_ALIGN, PointerMemSize, PointerMemSize, 64);
-
-  const TargetAlignElem &double_align = getAlignment(FLOAT_ALIGN, 64);
-  if (double_align.ABIAlign == 0)
-    setAlignment(FLOAT_ALIGN, PointerMemSize, PointerMemSize, 64);
 }
 
-TargetData::TargetData(const Module *M) {
+TargetData::TargetData(const Module *M) 
+  : ImmutablePass((intptr_t)&ID) {
   init(M->getDataLayout());
 }
 
 void
 TargetData::setAlignment(AlignTypeEnum align_type, unsigned char abi_align,
-                         unsigned char pref_align, short bit_width) {
-  TargetAlignElem elt = TargetAlignElem::get(align_type, abi_align,
-                                             pref_align, bit_width);
-  std::pair<align_iterator, align_iterator> ins_result =
-            std::equal_range(Alignments.begin(), Alignments.end(), elt);
-  align_iterator I = ins_result.first;
-  if (I->AlignType == align_type && I->TypeBitWidth == bit_width) {
-    // Update the abi, preferred alignments.
-    I->ABIAlign = abi_align;
-    I->PrefAlign = pref_align;
-  } else
-    Alignments.insert(I, elt);
-
-#if 0
-  // Keep around for debugging and testing...
-  align_iterator E = ins_result.second;
-
-  cerr << "setAlignment(" << elt << ")\n";
-  cerr << "I = " << (I - Alignments.begin())
-       << ", E = " << (E - Alignments.begin()) << "\n";
-  std::copy(Alignments.begin(), Alignments.end(),
-            std::ostream_iterator<TargetAlignElem>(*cerr, "\n"));
-  cerr << "=====\n";
-#endif
+                         unsigned char pref_align, uint32_t bit_width) {
+  for (unsigned i = 0, e = Alignments.size(); i != e; ++i) {
+    if (Alignments[i].AlignType == align_type &&
+        Alignments[i].TypeBitWidth == bit_width) {
+      // Update the abi, preferred alignments.
+      Alignments[i].ABIAlign = abi_align;
+      Alignments[i].PrefAlign = pref_align;
+      return;
+    }
+  }
+  
+  Alignments.push_back(TargetAlignElem::get(align_type, abi_align,
+                                            pref_align, bit_width));
 }
 
-const TargetAlignElem &
-TargetData::getAlignment(AlignTypeEnum align_type, short bit_width) const
-{
-  std::pair<align_const_iterator, align_const_iterator> find_result =
-                std::equal_range(Alignments.begin(), Alignments.end(),
-                                 TargetAlignElem::get(align_type, 0, 0,
-                                                      bit_width));
-  align_const_iterator I = find_result.first;
-
-  // Note: This may not be reasonable if variable-width integer sizes are
-  // passed, at which point, more sophisticated searching will need to be done.
-  return *I;
+/// getAlignmentInfo - Return the alignment (either ABI if ABIInfo = true or 
+/// preferred if ABIInfo = false) the target wants for the specified datatype.
+unsigned TargetData::getAlignmentInfo(AlignTypeEnum AlignType, 
+                                      uint32_t BitWidth, bool ABIInfo) const {
+  // Check to see if we have an exact match and remember the best match we see.
+  int BestMatchIdx = -1;
+  int LargestInt = -1;
+  for (unsigned i = 0, e = Alignments.size(); i != e; ++i) {
+    if (Alignments[i].AlignType == AlignType &&
+        Alignments[i].TypeBitWidth == BitWidth)
+      return ABIInfo ? Alignments[i].ABIAlign : Alignments[i].PrefAlign;
+    
+    // The best match so far depends on what we're looking for.
+    if (AlignType == VECTOR_ALIGN) {
+      // If this is a specification for a smaller vector type, we will fall back
+      // to it.  This happens because <128 x double> can be implemented in terms
+      // of 64 <2 x double>.
+      if (Alignments[i].AlignType == VECTOR_ALIGN && 
+          Alignments[i].TypeBitWidth < BitWidth) {
+        // Verify that we pick the biggest of the fallbacks.
+        if (BestMatchIdx == -1 ||
+            Alignments[BestMatchIdx].TypeBitWidth < BitWidth)
+          BestMatchIdx = i;
+      }
+    } else if (AlignType == INTEGER_ALIGN && 
+               Alignments[i].AlignType == INTEGER_ALIGN) {
+      // The "best match" for integers is the smallest size that is larger than
+      // the BitWidth requested.
+      if (Alignments[i].TypeBitWidth > BitWidth && (BestMatchIdx == -1 || 
+           Alignments[i].TypeBitWidth < Alignments[BestMatchIdx].TypeBitWidth))
+        BestMatchIdx = i;
+      // However, if there isn't one that's larger, then we must use the
+      // largest one we have (see below)
+      if (LargestInt == -1 || 
+          Alignments[i].TypeBitWidth > Alignments[LargestInt].TypeBitWidth)
+        LargestInt = i;
+    }
+  }
+
+  // For integers, if we didn't find a best match, use the largest one found.
+  if (BestMatchIdx == -1)
+    BestMatchIdx = LargestInt;
+
+  // Okay, we didn't find an exact solution.  Fall back here depending on what
+  // is being looked for.
+  assert(BestMatchIdx != -1 && "Didn't find alignment info for this datatype!");
+
+  // Since we got a "best match" index, just return it.
+  return ABIInfo ? Alignments[BestMatchIdx].ABIAlign
+                 : Alignments[BestMatchIdx].PrefAlign;
 }
 
 /// LayoutInfo - The lazy cache of structure layout information maintained by
@@ -348,7 +344,7 @@ const StructLayout *TargetData::getStructLayout(const StructType *Ty) const {
 
   // Otherwise, create the struct layout.  Because it is variable length, we 
   // malloc it, then use placement new.
-  unsigned NumElts = Ty->getNumElements();
+  int NumElts = Ty->getNumElements();
   StructLayout *L =
     (StructLayout *)malloc(sizeof(StructLayout)+(NumElts-1)*sizeof(uint64_t));
   
@@ -357,7 +353,6 @@ const StructLayout *TargetData::getStructLayout(const StructType *Ty) const {
   SL = L;
   
   new (L) StructLayout(Ty, *this);
-    
   return L;
 }
 
@@ -377,44 +372,21 @@ void TargetData::InvalidateStructLayoutInfo(const StructType *Ty) const {
 }
 
 
-struct hyphen_delimited :
-  public std::iterator<std::output_iterator_tag, void, void, void, void>
-{
-  std::ostream &o;
-
-  hyphen_delimited(std::ostream &os) :
-    o(os)
-  { }
-
-  hyphen_delimited &operator=(const TargetAlignElem &elem)
-  {
-    o << "-" << elem;
-    return *this;
-  }
-
-  hyphen_delimited &operator*()
-  {
-    return *this;
-  }
-
-  hyphen_delimited &operator++()
-  {
-    return *this;
-  }
-};
-
-
 std::string TargetData::getStringRepresentation() const {
-  std::stringstream repr;
-
-  if (LittleEndian)
-    repr << "e";
-  else
-    repr << "E";
-  repr << "-p:" << (PointerMemSize * 8) << ":" << (PointerABIAlign * 8)
-       << ":" << (PointerPrefAlign * 8);
-  std::copy(Alignments.begin(), Alignments.end(), hyphen_delimited(repr));
-  return repr.str();
+  std::string repr;
+  repr.append(LittleEndian ? "e" : "E");
+  repr.append("-p:").append(itostr((int64_t) (PointerMemSize * 8))).
+      append(":").append(itostr((int64_t) (PointerABIAlign * 8))).
+      append(":").append(itostr((int64_t) (PointerPrefAlign * 8)));
+  for (align_const_iterator I = Alignments.begin();
+       I != Alignments.end();
+       ++I) {
+    repr.append("-").append(1, (char) I->AlignType).
+      append(utostr((int64_t) I->TypeBitWidth)).
+      append(":").append(utostr((uint64_t) (I->ABIAlign * 8))).
+      append(":").append(utostr((uint64_t) (I->PrefAlign * 8)));
+  }
+  return repr;
 }
 
 
@@ -430,7 +402,7 @@ uint64_t TargetData::getTypeSize(const Type *Ty) const {
     unsigned char Alignment;
     Size = getTypeSize(ATy->getElementType());
     Alignment = getABITypeAlignment(ATy->getElementType());
-    unsigned AlignedSize = (Size + Alignment - 1)/Alignment*Alignment;
+    uint64_t AlignedSize = (Size + Alignment - 1)/Alignment*Alignment;
     return AlignedSize*ATy->getNumElements();
   }
   case Type::StructTyID: {
@@ -448,8 +420,14 @@ uint64_t TargetData::getTypeSize(const Type *Ty) const {
       return 4;
     } else if (BitWidth <= 64) {
       return 8;
-    } else
-      assert(0 && "Integer types > 64 bits not supported.");
+    } else {
+      // The size of this > 64 bit type is chosen as a multiple of the
+      // preferred alignment of the largest "native" size the target supports. 
+      // We first obtain the the alignment info for this type and then compute
+      // the next largest multiple of that size.
+      uint64_t size = getAlignmentInfo(INTEGER_ALIGN, BitWidth, false) * 8;
+      return (((BitWidth / (size)) + (BitWidth % size != 0)) * size) / 8;
+    }
     break;
   }
   case Type::VoidTyID:
@@ -458,8 +436,8 @@ uint64_t TargetData::getTypeSize(const Type *Ty) const {
     return 4;
   case Type::DoubleTyID:
     return 8;
-  case Type::PackedTyID: {
-    const PackedType *PTy = cast<PackedType>(Ty);
+  case Type::VectorTyID: {
+    const VectorType *PTy = cast<VectorType>(Ty);
     return PTy->getBitWidth() / 8;
   }
   default:
@@ -485,8 +463,7 @@ uint64_t TargetData::getTypeSizeInBits(const Type *Ty) const {
   Get the ABI (\a abi_or_pref == true) or preferred alignment (\a abi_or_pref
   == false) for the requested type \a Ty.
  */
-unsigned char TargetData::getAlignment(const Type *Ty, bool abi_or_pref) const
-{
+unsigned char TargetData::getAlignment(const Type *Ty, bool abi_or_pref) const {
   int AlignType = -1;
 
   assert(Ty->isSized() && "Cannot getTypeInfo() on a type that is unsized!");
@@ -497,27 +474,18 @@ unsigned char TargetData::getAlignment(const Type *Ty, bool abi_or_pref) const
     return (abi_or_pref
             ? getPointerABIAlignment()
             : getPointerPrefAlignment());
-  case Type::ArrayTyID: {
-    const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
-    return (abi_or_pref
-            ? getABITypeAlignment(ATy->getElementType())
-            : getPrefTypeAlignment(ATy->getElementType()));
-  }
+  case Type::ArrayTyID:
+    return getAlignment(cast<ArrayType>(Ty)->getElementType(), abi_or_pref);
+    
   case Type::StructTyID: {
-      // Get the layout annotation... which is lazily created on demand.
+    // Packed structure types always have an ABI alignment of one.
+    if (cast<StructType>(Ty)->isPacked() && abi_or_pref)
+      return 1;
+    
+    // Get the layout annotation... which is lazily created on demand.
     const StructLayout *Layout = getStructLayout(cast<StructType>(Ty));
-    const TargetAlignElem &elem = getAlignment(AGGREGATE_ALIGN, 0);
-    assert(validAlignment(elem)
-           && "Aggregate alignment return invalid in getAlignment");
-    if (abi_or_pref) {
-      return (elem.ABIAlign < Layout->getAlignment()
-              ? Layout->StructAlignment
-              : elem.ABIAlign);
-    } else {
-      return (elem.PrefAlign < Layout->getAlignment()
-              ? Layout->StructAlignment
-              : elem.PrefAlign);
-    }
+    unsigned Align = getAlignmentInfo(AGGREGATE_ALIGN, 0, abi_or_pref);
+    return std::max(Align, (unsigned)Layout->getAlignment());
   }
   case Type::IntegerTyID:
   case Type::VoidTyID:
@@ -527,25 +495,22 @@ unsigned char TargetData::getAlignment(const Type *Ty, bool abi_or_pref) const
   case Type::DoubleTyID:
     AlignType = FLOAT_ALIGN;
     break;
-  case Type::PackedTyID:
-    AlignType = PACKED_ALIGN;
+  case Type::VectorTyID: {
+    const VectorType *VTy = cast<VectorType>(Ty);
+    // Degenerate vectors are assumed to be scalar-ized
+    if (VTy->getNumElements() == 1)
+      return getAlignment(VTy->getElementType(), abi_or_pref);
+    else
+      AlignType = VECTOR_ALIGN;
     break;
+  }
   default:
     assert(0 && "Bad type for getAlignment!!!");
     break;
   }
 
-  const TargetAlignElem &elem = getAlignment((AlignTypeEnum) AlignType,
-                                             getTypeSize(Ty) * 8);
-  if (validAlignment(elem))
-    return (abi_or_pref ? elem.ABIAlign : elem.PrefAlign);
-  else {
-    cerr << "TargetData::getAlignment: align type " << AlignType
-         << " size " << getTypeSize(Ty) << " not found in Alignments.\n";
-    abort();
-    /*NOTREACHED*/
-    return 0;
-  }
+  return getAlignmentInfo((AlignTypeEnum)AlignType, getTypeSize(Ty) * 8,
+                          abi_or_pref);
 }
 
 unsigned char TargetData::getABITypeAlignment(const Type *Ty) const {
@@ -584,7 +549,8 @@ uint64_t TargetData::getIndexedOffset(const Type *ptrTy, Value* const* Indices,
     TI = gep_type_begin(ptrTy, Indices, Indices+NumIndices);
   for (unsigned CurIDX = 0; CurIDX != NumIndices; ++CurIDX, ++TI) {
     if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*TI)) {
-      assert(Indices[CurIDX]->getType() == Type::Int32Ty &&"Illegal struct idx");
+      assert(Indices[CurIDX]->getType() == Type::Int32Ty &&
+             "Illegal struct idx");
       unsigned FieldNo = cast<ConstantInt>(Indices[CurIDX])->getZExtValue();
 
       // Get structure layout information...