]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/lib/CodeGen/TargetInfo.cpp
Merge clang 3.5.0 release from ^/vendor/clang/dist, resolve conflicts,
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / tools / clang / lib / CodeGen / TargetInfo.cpp
1 //===---- TargetInfo.cpp - Encapsulate target details -----------*- 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 // These classes wrap the information about a call or function
11 // definition used to handle ABI compliancy.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "TargetInfo.h"
16 #include "ABIInfo.h"
17 #include "CGCXXABI.h"
18 #include "CodeGenFunction.h"
19 #include "clang/AST/RecordLayout.h"
20 #include "clang/CodeGen/CGFunctionInfo.h"
21 #include "clang/Frontend/CodeGenOptions.h"
22 #include "llvm/ADT/Triple.h"
23 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
24 #include "llvm/IR/Type.h"
25 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
26
27 #include <algorithm>    // std::sort
28
29 using namespace clang;
30 using namespace CodeGen;
31
32 static void AssignToArrayRange(CodeGen::CGBuilderTy &Builder,
33                                llvm::Value *Array,
34                                llvm::Value *Value,
35                                unsigned FirstIndex,
36                                unsigned LastIndex) {
37   // Alternatively, we could emit this as a loop in the source.
38   for (unsigned I = FirstIndex; I <= LastIndex; ++I) {
39     llvm::Value *Cell = Builder.CreateConstInBoundsGEP1_32(Array, I);
40     Builder.CreateStore(Value, Cell);
41   }
42 }
43
44 static bool isAggregateTypeForABI(QualType T) {
45   return !CodeGenFunction::hasScalarEvaluationKind(T) ||
46          T->isMemberFunctionPointerType();
47 }
48
49 ABIInfo::~ABIInfo() {}
50
51 static CGCXXABI::RecordArgABI getRecordArgABI(const RecordType *RT,
52                                               CGCXXABI &CXXABI) {
53   const CXXRecordDecl *RD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RT->getDecl());
54   if (!RD)
55     return CGCXXABI::RAA_Default;
56   return CXXABI.getRecordArgABI(RD);
57 }
58
59 static CGCXXABI::RecordArgABI getRecordArgABI(QualType T,
60                                               CGCXXABI &CXXABI) {
61   const RecordType *RT = T->getAs<RecordType>();
62   if (!RT)
63     return CGCXXABI::RAA_Default;
64   return getRecordArgABI(RT, CXXABI);
65 }
66
67 CGCXXABI &ABIInfo::getCXXABI() const {
68   return CGT.getCXXABI();
69 }
70
71 ASTContext &ABIInfo::getContext() const {
72   return CGT.getContext();
73 }
74
75 llvm::LLVMContext &ABIInfo::getVMContext() const {
76   return CGT.getLLVMContext();
77 }
78
79 const llvm::DataLayout &ABIInfo::getDataLayout() const {
80   return CGT.getDataLayout();
81 }
82
83 const TargetInfo &ABIInfo::getTarget() const {
84   return CGT.getTarget();
85 }
86
87 void ABIArgInfo::dump() const {
88   raw_ostream &OS = llvm::errs();
89   OS << "(ABIArgInfo Kind=";
90   switch (TheKind) {
91   case Direct:
92     OS << "Direct Type=";
93     if (llvm::Type *Ty = getCoerceToType())
94       Ty->print(OS);
95     else
96       OS << "null";
97     break;
98   case Extend:
99     OS << "Extend";
100     break;
101   case Ignore:
102     OS << "Ignore";
103     break;
104   case InAlloca:
105     OS << "InAlloca Offset=" << getInAllocaFieldIndex();
106     break;
107   case Indirect:
108     OS << "Indirect Align=" << getIndirectAlign()
109        << " ByVal=" << getIndirectByVal()
110        << " Realign=" << getIndirectRealign();
111     break;
112   case Expand:
113     OS << "Expand";
114     break;
115   }
116   OS << ")\n";
117 }
118
119 TargetCodeGenInfo::~TargetCodeGenInfo() { delete Info; }
120
121 // If someone can figure out a general rule for this, that would be great.
122 // It's probably just doomed to be platform-dependent, though.
123 unsigned TargetCodeGenInfo::getSizeOfUnwindException() const {
124   // Verified for:
125   //   x86-64     FreeBSD, Linux, Darwin
126   //   x86-32     FreeBSD, Linux, Darwin
127   //   PowerPC    Linux, Darwin
128   //   ARM        Darwin (*not* EABI)
129   //   AArch64    Linux
130   return 32;
131 }
132
133 bool TargetCodeGenInfo::isNoProtoCallVariadic(const CallArgList &args,
134                                      const FunctionNoProtoType *fnType) const {
135   // The following conventions are known to require this to be false:
136   //   x86_stdcall
137   //   MIPS
138   // For everything else, we just prefer false unless we opt out.
139   return false;
140 }
141
142 void
143 TargetCodeGenInfo::getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
144                                              llvm::SmallString<24> &Opt) const {
145   // This assumes the user is passing a library name like "rt" instead of a
146   // filename like "librt.a/so", and that they don't care whether it's static or
147   // dynamic.
148   Opt = "-l";
149   Opt += Lib;
150 }
151
152 static bool isEmptyRecord(ASTContext &Context, QualType T, bool AllowArrays);
153
154 /// isEmptyField - Return true iff a the field is "empty", that is it
155 /// is an unnamed bit-field or an (array of) empty record(s).
156 static bool isEmptyField(ASTContext &Context, const FieldDecl *FD,
157                          bool AllowArrays) {
158   if (FD->isUnnamedBitfield())
159     return true;
160
161   QualType FT = FD->getType();
162
163   // Constant arrays of empty records count as empty, strip them off.
164   // Constant arrays of zero length always count as empty.
165   if (AllowArrays)
166     while (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(FT)) {
167       if (AT->getSize() == 0)
168         return true;
169       FT = AT->getElementType();
170     }
171
172   const RecordType *RT = FT->getAs<RecordType>();
173   if (!RT)
174     return false;
175
176   // C++ record fields are never empty, at least in the Itanium ABI.
177   //
178   // FIXME: We should use a predicate for whether this behavior is true in the
179   // current ABI.
180   if (isa<CXXRecordDecl>(RT->getDecl()))
181     return false;
182
183   return isEmptyRecord(Context, FT, AllowArrays);
184 }
185
186 /// isEmptyRecord - Return true iff a structure contains only empty
187 /// fields. Note that a structure with a flexible array member is not
188 /// considered empty.
189 static bool isEmptyRecord(ASTContext &Context, QualType T, bool AllowArrays) {
190   const RecordType *RT = T->getAs<RecordType>();
191   if (!RT)
192     return 0;
193   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
194   if (RD->hasFlexibleArrayMember())
195     return false;
196
197   // If this is a C++ record, check the bases first.
198   if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD))
199     for (const auto &I : CXXRD->bases())
200       if (!isEmptyRecord(Context, I.getType(), true))
201         return false;
202
203   for (const auto *I : RD->fields())
204     if (!isEmptyField(Context, I, AllowArrays))
205       return false;
206   return true;
207 }
208
209 /// isSingleElementStruct - Determine if a structure is a "single
210 /// element struct", i.e. it has exactly one non-empty field or
211 /// exactly one field which is itself a single element
212 /// struct. Structures with flexible array members are never
213 /// considered single element structs.
214 ///
215 /// \return The field declaration for the single non-empty field, if
216 /// it exists.
217 static const Type *isSingleElementStruct(QualType T, ASTContext &Context) {
218   const RecordType *RT = T->getAsStructureType();
219   if (!RT)
220     return nullptr;
221
222   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
223   if (RD->hasFlexibleArrayMember())
224     return nullptr;
225
226   const Type *Found = nullptr;
227
228   // If this is a C++ record, check the bases first.
229   if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
230     for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
231       // Ignore empty records.
232       if (isEmptyRecord(Context, I.getType(), true))
233         continue;
234
235       // If we already found an element then this isn't a single-element struct.
236       if (Found)
237         return nullptr;
238
239       // If this is non-empty and not a single element struct, the composite
240       // cannot be a single element struct.
241       Found = isSingleElementStruct(I.getType(), Context);
242       if (!Found)
243         return nullptr;
244     }
245   }
246
247   // Check for single element.
248   for (const auto *FD : RD->fields()) {
249     QualType FT = FD->getType();
250
251     // Ignore empty fields.
252     if (isEmptyField(Context, FD, true))
253       continue;
254
255     // If we already found an element then this isn't a single-element
256     // struct.
257     if (Found)
258       return nullptr;
259
260     // Treat single element arrays as the element.
261     while (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(FT)) {
262       if (AT->getSize().getZExtValue() != 1)
263         break;
264       FT = AT->getElementType();
265     }
266
267     if (!isAggregateTypeForABI(FT)) {
268       Found = FT.getTypePtr();
269     } else {
270       Found = isSingleElementStruct(FT, Context);
271       if (!Found)
272         return nullptr;
273     }
274   }
275
276   // We don't consider a struct a single-element struct if it has
277   // padding beyond the element type.
278   if (Found && Context.getTypeSize(Found) != Context.getTypeSize(T))
279     return nullptr;
280
281   return Found;
282 }
283
284 static bool is32Or64BitBasicType(QualType Ty, ASTContext &Context) {
285   // Treat complex types as the element type.
286   if (const ComplexType *CTy = Ty->getAs<ComplexType>())
287     Ty = CTy->getElementType();
288
289   // Check for a type which we know has a simple scalar argument-passing
290   // convention without any padding.  (We're specifically looking for 32
291   // and 64-bit integer and integer-equivalents, float, and double.)
292   if (!Ty->getAs<BuiltinType>() && !Ty->hasPointerRepresentation() &&
293       !Ty->isEnumeralType() && !Ty->isBlockPointerType())
294     return false;
295
296   uint64_t Size = Context.getTypeSize(Ty);
297   return Size == 32 || Size == 64;
298 }
299
300 /// canExpandIndirectArgument - Test whether an argument type which is to be
301 /// passed indirectly (on the stack) would have the equivalent layout if it was
302 /// expanded into separate arguments. If so, we prefer to do the latter to avoid
303 /// inhibiting optimizations.
304 ///
305 // FIXME: This predicate is missing many cases, currently it just follows
306 // llvm-gcc (checks that all fields are 32-bit or 64-bit primitive types). We
307 // should probably make this smarter, or better yet make the LLVM backend
308 // capable of handling it.
309 static bool canExpandIndirectArgument(QualType Ty, ASTContext &Context) {
310   // We can only expand structure types.
311   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
312   if (!RT)
313     return false;
314
315   // We can only expand (C) structures.
316   //
317   // FIXME: This needs to be generalized to handle classes as well.
318   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
319   if (!RD->isStruct() || isa<CXXRecordDecl>(RD))
320     return false;
321
322   uint64_t Size = 0;
323
324   for (const auto *FD : RD->fields()) {
325     if (!is32Or64BitBasicType(FD->getType(), Context))
326       return false;
327
328     // FIXME: Reject bit-fields wholesale; there are two problems, we don't know
329     // how to expand them yet, and the predicate for telling if a bitfield still
330     // counts as "basic" is more complicated than what we were doing previously.
331     if (FD->isBitField())
332       return false;
333
334     Size += Context.getTypeSize(FD->getType());
335   }
336
337   // Make sure there are not any holes in the struct.
338   if (Size != Context.getTypeSize(Ty))
339     return false;
340
341   return true;
342 }
343
344 namespace {
345 /// DefaultABIInfo - The default implementation for ABI specific
346 /// details. This implementation provides information which results in
347 /// self-consistent and sensible LLVM IR generation, but does not
348 /// conform to any particular ABI.
349 class DefaultABIInfo : public ABIInfo {
350 public:
351   DefaultABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
352
353   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
354   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy) const;
355
356   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
357     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
358       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
359     for (auto &I : FI.arguments())
360       I.info = classifyArgumentType(I.type);
361   }
362
363   llvm::Value *EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
364                          CodeGenFunction &CGF) const override;
365 };
366
367 class DefaultTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
368 public:
369   DefaultTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
370     : TargetCodeGenInfo(new DefaultABIInfo(CGT)) {}
371 };
372
373 llvm::Value *DefaultABIInfo::EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
374                                        CodeGenFunction &CGF) const {
375   return nullptr;
376 }
377
378 ABIArgInfo DefaultABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
379   if (isAggregateTypeForABI(Ty))
380     return ABIArgInfo::getIndirect(0);
381
382   // Treat an enum type as its underlying type.
383   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
384     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
385
386   return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
387           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
388 }
389
390 ABIArgInfo DefaultABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
391   if (RetTy->isVoidType())
392     return ABIArgInfo::getIgnore();
393
394   if (isAggregateTypeForABI(RetTy))
395     return ABIArgInfo::getIndirect(0);
396
397   // Treat an enum type as its underlying type.
398   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
399     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
400
401   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
402           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
403 }
404
405 //===----------------------------------------------------------------------===//
406 // le32/PNaCl bitcode ABI Implementation
407 //
408 // This is a simplified version of the x86_32 ABI.  Arguments and return values
409 // are always passed on the stack.
410 //===----------------------------------------------------------------------===//
411
412 class PNaClABIInfo : public ABIInfo {
413  public:
414   PNaClABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
415
416   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
417   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy) const;
418
419   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
420   llvm::Value *EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
421                          CodeGenFunction &CGF) const override;
422 };
423
424 class PNaClTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
425  public:
426   PNaClTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
427     : TargetCodeGenInfo(new PNaClABIInfo(CGT)) {}
428 };
429
430 void PNaClABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
431   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
432     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
433
434   for (auto &I : FI.arguments())
435     I.info = classifyArgumentType(I.type);
436 }
437
438 llvm::Value *PNaClABIInfo::EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
439                                        CodeGenFunction &CGF) const {
440   return nullptr;
441 }
442
443 /// \brief Classify argument of given type \p Ty.
444 ABIArgInfo PNaClABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
445   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
446     if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
447       return ABIArgInfo::getIndirect(0, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
448     return ABIArgInfo::getIndirect(0);
449   } else if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>()) {
450     // Treat an enum type as its underlying type.
451     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
452   } else if (Ty->isFloatingType()) {
453     // Floating-point types don't go inreg.
454     return ABIArgInfo::getDirect();
455   }
456
457   return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
458           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
459 }
460
461 ABIArgInfo PNaClABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
462   if (RetTy->isVoidType())
463     return ABIArgInfo::getIgnore();
464
465   // In the PNaCl ABI we always return records/structures on the stack.
466   if (isAggregateTypeForABI(RetTy))
467     return ABIArgInfo::getIndirect(0);
468
469   // Treat an enum type as its underlying type.
470   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
471     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
472
473   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
474           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
475 }
476
477 /// IsX86_MMXType - Return true if this is an MMX type.
478 bool IsX86_MMXType(llvm::Type *IRType) {
479   // Return true if the type is an MMX type <2 x i32>, <4 x i16>, or <8 x i8>.
480   return IRType->isVectorTy() && IRType->getPrimitiveSizeInBits() == 64 &&
481     cast<llvm::VectorType>(IRType)->getElementType()->isIntegerTy() &&
482     IRType->getScalarSizeInBits() != 64;
483 }
484
485 static llvm::Type* X86AdjustInlineAsmType(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
486                                           StringRef Constraint,
487                                           llvm::Type* Ty) {
488   if ((Constraint == "y" || Constraint == "&y") && Ty->isVectorTy()) {
489     if (cast<llvm::VectorType>(Ty)->getBitWidth() != 64) {
490       // Invalid MMX constraint
491       return nullptr;
492     }
493
494     return llvm::Type::getX86_MMXTy(CGF.getLLVMContext());
495   }
496
497   // No operation needed
498   return Ty;
499 }
500
501 //===----------------------------------------------------------------------===//
502 // X86-32 ABI Implementation
503 //===----------------------------------------------------------------------===//
504
505 /// \brief Similar to llvm::CCState, but for Clang.
506 struct CCState {
507   CCState(unsigned CC) : CC(CC), FreeRegs(0) {}
508
509   unsigned CC;
510   unsigned FreeRegs;
511   unsigned StackOffset;
512   bool UseInAlloca;
513 };
514
515 /// X86_32ABIInfo - The X86-32 ABI information.
516 class X86_32ABIInfo : public ABIInfo {
517   enum Class {
518     Integer,
519     Float
520   };
521
522   static const unsigned MinABIStackAlignInBytes = 4;
523
524   bool IsDarwinVectorABI;
525   bool IsSmallStructInRegABI;
526   bool IsWin32StructABI;
527   unsigned DefaultNumRegisterParameters;
528
529   static bool isRegisterSize(unsigned Size) {
530     return (Size == 8 || Size == 16 || Size == 32 || Size == 64);
531   }
532
533   bool shouldReturnTypeInRegister(QualType Ty, ASTContext &Context) const;
534
535   /// getIndirectResult - Give a source type \arg Ty, return a suitable result
536   /// such that the argument will be passed in memory.
537   ABIArgInfo getIndirectResult(QualType Ty, bool ByVal, CCState &State) const;
538
539   ABIArgInfo getIndirectReturnResult(CCState &State) const;
540
541   /// \brief Return the alignment to use for the given type on the stack.
542   unsigned getTypeStackAlignInBytes(QualType Ty, unsigned Align) const;
543
544   Class classify(QualType Ty) const;
545   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy, CCState &State) const;
546   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy, CCState &State) const;
547   bool shouldUseInReg(QualType Ty, CCState &State, bool &NeedsPadding) const;
548
549   /// \brief Rewrite the function info so that all memory arguments use
550   /// inalloca.
551   void rewriteWithInAlloca(CGFunctionInfo &FI) const;
552
553   void addFieldToArgStruct(SmallVector<llvm::Type *, 6> &FrameFields,
554                            unsigned &StackOffset, ABIArgInfo &Info,
555                            QualType Type) const;
556
557 public:
558
559   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
560   llvm::Value *EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
561                          CodeGenFunction &CGF) const override;
562
563   X86_32ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, bool d, bool p, bool w,
564                 unsigned r)
565     : ABIInfo(CGT), IsDarwinVectorABI(d), IsSmallStructInRegABI(p),
566       IsWin32StructABI(w), DefaultNumRegisterParameters(r) {}
567 };
568
569 class X86_32TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
570 public:
571   X86_32TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT,
572       bool d, bool p, bool w, unsigned r)
573     :TargetCodeGenInfo(new X86_32ABIInfo(CGT, d, p, w, r)) {}
574
575   static bool isStructReturnInRegABI(
576       const llvm::Triple &Triple, const CodeGenOptions &Opts);
577
578   void SetTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
579                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override;
580
581   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
582     // Darwin uses different dwarf register numbers for EH.
583     if (CGM.getTarget().getTriple().isOSDarwin()) return 5;
584     return 4;
585   }
586
587   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
588                                llvm::Value *Address) const override;
589
590   llvm::Type* adjustInlineAsmType(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
591                                   StringRef Constraint,
592                                   llvm::Type* Ty) const override {
593     return X86AdjustInlineAsmType(CGF, Constraint, Ty);
594   }
595
596   llvm::Constant *
597   getUBSanFunctionSignature(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
598     unsigned Sig = (0xeb << 0) |  // jmp rel8
599                    (0x06 << 8) |  //           .+0x08
600                    ('F' << 16) |
601                    ('T' << 24);
602     return llvm::ConstantInt::get(CGM.Int32Ty, Sig);
603   }
604
605 };
606
607 }
608
609 /// shouldReturnTypeInRegister - Determine if the given type should be
610 /// passed in a register (for the Darwin ABI).
611 bool X86_32ABIInfo::shouldReturnTypeInRegister(QualType Ty,
612                                                ASTContext &Context) const {
613   uint64_t Size = Context.getTypeSize(Ty);
614
615   // Type must be register sized.
616   if (!isRegisterSize(Size))
617     return false;
618
619   if (Ty->isVectorType()) {
620     // 64- and 128- bit vectors inside structures are not returned in
621     // registers.
622     if (Size == 64 || Size == 128)
623       return false;
624
625     return true;
626   }
627
628   // If this is a builtin, pointer, enum, complex type, member pointer, or
629   // member function pointer it is ok.
630   if (Ty->getAs<BuiltinType>() || Ty->hasPointerRepresentation() ||
631       Ty->isAnyComplexType() || Ty->isEnumeralType() ||
632       Ty->isBlockPointerType() || Ty->isMemberPointerType())
633     return true;
634
635   // Arrays are treated like records.
636   if (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(Ty))
637     return shouldReturnTypeInRegister(AT->getElementType(), Context);
638
639   // Otherwise, it must be a record type.
640   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
641   if (!RT) return false;
642
643   // FIXME: Traverse bases here too.
644
645   // Structure types are passed in register if all fields would be
646   // passed in a register.
647   for (const auto *FD : RT->getDecl()->fields()) {
648     // Empty fields are ignored.
649     if (isEmptyField(Context, FD, true))
650       continue;
651
652     // Check fields recursively.
653     if (!shouldReturnTypeInRegister(FD->getType(), Context))
654       return false;
655   }
656   return true;
657 }
658
659 ABIArgInfo X86_32ABIInfo::getIndirectReturnResult(CCState &State) const {
660   // If the return value is indirect, then the hidden argument is consuming one
661   // integer register.
662   if (State.FreeRegs) {
663     --State.FreeRegs;
664     return ABIArgInfo::getIndirectInReg(/*Align=*/0, /*ByVal=*/false);
665   }
666   return ABIArgInfo::getIndirect(/*Align=*/0, /*ByVal=*/false);
667 }
668
669 ABIArgInfo X86_32ABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy, CCState &State) const {
670   if (RetTy->isVoidType())
671     return ABIArgInfo::getIgnore();
672
673   if (const VectorType *VT = RetTy->getAs<VectorType>()) {
674     // On Darwin, some vectors are returned in registers.
675     if (IsDarwinVectorABI) {
676       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
677
678       // 128-bit vectors are a special case; they are returned in
679       // registers and we need to make sure to pick a type the LLVM
680       // backend will like.
681       if (Size == 128)
682         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::VectorType::get(
683                   llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext()), 2));
684
685       // Always return in register if it fits in a general purpose
686       // register, or if it is 64 bits and has a single element.
687       if ((Size == 8 || Size == 16 || Size == 32) ||
688           (Size == 64 && VT->getNumElements() == 1))
689         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
690                                                             Size));
691
692       return getIndirectReturnResult(State);
693     }
694
695     return ABIArgInfo::getDirect();
696   }
697
698   if (isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
699     if (const RecordType *RT = RetTy->getAs<RecordType>()) {
700       // Structures with flexible arrays are always indirect.
701       if (RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
702         return getIndirectReturnResult(State);
703     }
704
705     // If specified, structs and unions are always indirect.
706     if (!IsSmallStructInRegABI && !RetTy->isAnyComplexType())
707       return getIndirectReturnResult(State);
708
709     // Small structures which are register sized are generally returned
710     // in a register.
711     if (shouldReturnTypeInRegister(RetTy, getContext())) {
712       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
713
714       // As a special-case, if the struct is a "single-element" struct, and
715       // the field is of type "float" or "double", return it in a
716       // floating-point register. (MSVC does not apply this special case.)
717       // We apply a similar transformation for pointer types to improve the
718       // quality of the generated IR.
719       if (const Type *SeltTy = isSingleElementStruct(RetTy, getContext()))
720         if ((!IsWin32StructABI && SeltTy->isRealFloatingType())
721             || SeltTy->hasPointerRepresentation())
722           return ABIArgInfo::getDirect(CGT.ConvertType(QualType(SeltTy, 0)));
723
724       // FIXME: We should be able to narrow this integer in cases with dead
725       // padding.
726       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),Size));
727     }
728
729     return getIndirectReturnResult(State);
730   }
731
732   // Treat an enum type as its underlying type.
733   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
734     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
735
736   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
737           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
738 }
739
740 static bool isSSEVectorType(ASTContext &Context, QualType Ty) {
741   return Ty->getAs<VectorType>() && Context.getTypeSize(Ty) == 128;
742 }
743
744 static bool isRecordWithSSEVectorType(ASTContext &Context, QualType Ty) {
745   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
746   if (!RT)
747     return 0;
748   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
749
750   // If this is a C++ record, check the bases first.
751   if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD))
752     for (const auto &I : CXXRD->bases())
753       if (!isRecordWithSSEVectorType(Context, I.getType()))
754         return false;
755
756   for (const auto *i : RD->fields()) {
757     QualType FT = i->getType();
758
759     if (isSSEVectorType(Context, FT))
760       return true;
761
762     if (isRecordWithSSEVectorType(Context, FT))
763       return true;
764   }
765
766   return false;
767 }
768
769 unsigned X86_32ABIInfo::getTypeStackAlignInBytes(QualType Ty,
770                                                  unsigned Align) const {
771   // Otherwise, if the alignment is less than or equal to the minimum ABI
772   // alignment, just use the default; the backend will handle this.
773   if (Align <= MinABIStackAlignInBytes)
774     return 0; // Use default alignment.
775
776   // On non-Darwin, the stack type alignment is always 4.
777   if (!IsDarwinVectorABI) {
778     // Set explicit alignment, since we may need to realign the top.
779     return MinABIStackAlignInBytes;
780   }
781
782   // Otherwise, if the type contains an SSE vector type, the alignment is 16.
783   if (Align >= 16 && (isSSEVectorType(getContext(), Ty) ||
784                       isRecordWithSSEVectorType(getContext(), Ty)))
785     return 16;
786
787   return MinABIStackAlignInBytes;
788 }
789
790 ABIArgInfo X86_32ABIInfo::getIndirectResult(QualType Ty, bool ByVal,
791                                             CCState &State) const {
792   if (!ByVal) {
793     if (State.FreeRegs) {
794       --State.FreeRegs; // Non-byval indirects just use one pointer.
795       return ABIArgInfo::getIndirectInReg(0, false);
796     }
797     return ABIArgInfo::getIndirect(0, false);
798   }
799
800   // Compute the byval alignment.
801   unsigned TypeAlign = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
802   unsigned StackAlign = getTypeStackAlignInBytes(Ty, TypeAlign);
803   if (StackAlign == 0)
804     return ABIArgInfo::getIndirect(4, /*ByVal=*/true);
805
806   // If the stack alignment is less than the type alignment, realign the
807   // argument.
808   bool Realign = TypeAlign > StackAlign;
809   return ABIArgInfo::getIndirect(StackAlign, /*ByVal=*/true, Realign);
810 }
811
812 X86_32ABIInfo::Class X86_32ABIInfo::classify(QualType Ty) const {
813   const Type *T = isSingleElementStruct(Ty, getContext());
814   if (!T)
815     T = Ty.getTypePtr();
816
817   if (const BuiltinType *BT = T->getAs<BuiltinType>()) {
818     BuiltinType::Kind K = BT->getKind();
819     if (K == BuiltinType::Float || K == BuiltinType::Double)
820       return Float;
821   }
822   return Integer;
823 }
824
825 bool X86_32ABIInfo::shouldUseInReg(QualType Ty, CCState &State,
826                                    bool &NeedsPadding) const {
827   NeedsPadding = false;
828   Class C = classify(Ty);
829   if (C == Float)
830     return false;
831
832   unsigned Size = getContext().getTypeSize(Ty);
833   unsigned SizeInRegs = (Size + 31) / 32;
834
835   if (SizeInRegs == 0)
836     return false;
837
838   if (SizeInRegs > State.FreeRegs) {
839     State.FreeRegs = 0;
840     return false;
841   }
842
843   State.FreeRegs -= SizeInRegs;
844
845   if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_FastCall) {
846     if (Size > 32)
847       return false;
848
849     if (Ty->isIntegralOrEnumerationType())
850       return true;
851
852     if (Ty->isPointerType())
853       return true;
854
855     if (Ty->isReferenceType())
856       return true;
857
858     if (State.FreeRegs)
859       NeedsPadding = true;
860
861     return false;
862   }
863
864   return true;
865 }
866
867 ABIArgInfo X86_32ABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty,
868                                                CCState &State) const {
869   // FIXME: Set alignment on indirect arguments.
870   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
871     if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
872       // Check with the C++ ABI first.
873       CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(RT, getCXXABI());
874       if (RAA == CGCXXABI::RAA_Indirect) {
875         return getIndirectResult(Ty, false, State);
876       } else if (RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory) {
877         // The field index doesn't matter, we'll fix it up later.
878         return ABIArgInfo::getInAlloca(/*FieldIndex=*/0);
879       }
880
881       // Structs are always byval on win32, regardless of what they contain.
882       if (IsWin32StructABI)
883         return getIndirectResult(Ty, true, State);
884
885       // Structures with flexible arrays are always indirect.
886       if (RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
887         return getIndirectResult(Ty, true, State);
888     }
889
890     // Ignore empty structs/unions.
891     if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
892       return ABIArgInfo::getIgnore();
893
894     llvm::LLVMContext &LLVMContext = getVMContext();
895     llvm::IntegerType *Int32 = llvm::Type::getInt32Ty(LLVMContext);
896     bool NeedsPadding;
897     if (shouldUseInReg(Ty, State, NeedsPadding)) {
898       unsigned SizeInRegs = (getContext().getTypeSize(Ty) + 31) / 32;
899       SmallVector<llvm::Type*, 3> Elements(SizeInRegs, Int32);
900       llvm::Type *Result = llvm::StructType::get(LLVMContext, Elements);
901       return ABIArgInfo::getDirectInReg(Result);
902     }
903     llvm::IntegerType *PaddingType = NeedsPadding ? Int32 : nullptr;
904
905     // Expand small (<= 128-bit) record types when we know that the stack layout
906     // of those arguments will match the struct. This is important because the
907     // LLVM backend isn't smart enough to remove byval, which inhibits many
908     // optimizations.
909     if (getContext().getTypeSize(Ty) <= 4*32 &&
910         canExpandIndirectArgument(Ty, getContext()))
911       return ABIArgInfo::getExpandWithPadding(
912           State.CC == llvm::CallingConv::X86_FastCall, PaddingType);
913
914     return getIndirectResult(Ty, true, State);
915   }
916
917   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
918     // On Darwin, some vectors are passed in memory, we handle this by passing
919     // it as an i8/i16/i32/i64.
920     if (IsDarwinVectorABI) {
921       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
922       if ((Size == 8 || Size == 16 || Size == 32) ||
923           (Size == 64 && VT->getNumElements() == 1))
924         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
925                                                             Size));
926     }
927
928     if (IsX86_MMXType(CGT.ConvertType(Ty)))
929       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), 64));
930
931     return ABIArgInfo::getDirect();
932   }
933
934
935   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
936     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
937
938   bool NeedsPadding;
939   bool InReg = shouldUseInReg(Ty, State, NeedsPadding);
940
941   if (Ty->isPromotableIntegerType()) {
942     if (InReg)
943       return ABIArgInfo::getExtendInReg();
944     return ABIArgInfo::getExtend();
945   }
946   if (InReg)
947     return ABIArgInfo::getDirectInReg();
948   return ABIArgInfo::getDirect();
949 }
950
951 void X86_32ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
952   CCState State(FI.getCallingConvention());
953   if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_FastCall)
954     State.FreeRegs = 2;
955   else if (FI.getHasRegParm())
956     State.FreeRegs = FI.getRegParm();
957   else
958     State.FreeRegs = DefaultNumRegisterParameters;
959
960   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI)) {
961     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType(), State);
962   } else if (FI.getReturnInfo().isIndirect()) {
963     // The C++ ABI is not aware of register usage, so we have to check if the
964     // return value was sret and put it in a register ourselves if appropriate.
965     if (State.FreeRegs) {
966       --State.FreeRegs;  // The sret parameter consumes a register.
967       FI.getReturnInfo().setInReg(true);
968     }
969   }
970
971   bool UsedInAlloca = false;
972   for (auto &I : FI.arguments()) {
973     I.info = classifyArgumentType(I.type, State);
974     UsedInAlloca |= (I.info.getKind() == ABIArgInfo::InAlloca);
975   }
976
977   // If we needed to use inalloca for any argument, do a second pass and rewrite
978   // all the memory arguments to use inalloca.
979   if (UsedInAlloca)
980     rewriteWithInAlloca(FI);
981 }
982
983 void
984 X86_32ABIInfo::addFieldToArgStruct(SmallVector<llvm::Type *, 6> &FrameFields,
985                                    unsigned &StackOffset,
986                                    ABIArgInfo &Info, QualType Type) const {
987   assert(StackOffset % 4U == 0 && "unaligned inalloca struct");
988   Info = ABIArgInfo::getInAlloca(FrameFields.size());
989   FrameFields.push_back(CGT.ConvertTypeForMem(Type));
990   StackOffset += getContext().getTypeSizeInChars(Type).getQuantity();
991
992   // Insert padding bytes to respect alignment.  For x86_32, each argument is 4
993   // byte aligned.
994   if (StackOffset % 4U) {
995     unsigned OldOffset = StackOffset;
996     StackOffset = llvm::RoundUpToAlignment(StackOffset, 4U);
997     unsigned NumBytes = StackOffset - OldOffset;
998     assert(NumBytes);
999     llvm::Type *Ty = llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext());
1000     Ty = llvm::ArrayType::get(Ty, NumBytes);
1001     FrameFields.push_back(Ty);
1002   }
1003 }
1004
1005 void X86_32ABIInfo::rewriteWithInAlloca(CGFunctionInfo &FI) const {
1006   assert(IsWin32StructABI && "inalloca only supported on win32");
1007
1008   // Build a packed struct type for all of the arguments in memory.
1009   SmallVector<llvm::Type *, 6> FrameFields;
1010
1011   unsigned StackOffset = 0;
1012
1013   // Put the sret parameter into the inalloca struct if it's in memory.
1014   ABIArgInfo &Ret = FI.getReturnInfo();
1015   if (Ret.isIndirect() && !Ret.getInReg()) {
1016     CanQualType PtrTy = getContext().getPointerType(FI.getReturnType());
1017     addFieldToArgStruct(FrameFields, StackOffset, Ret, PtrTy);
1018     // On Windows, the hidden sret parameter is always returned in eax.
1019     Ret.setInAllocaSRet(IsWin32StructABI);
1020   }
1021
1022   // Skip the 'this' parameter in ecx.
1023   CGFunctionInfo::arg_iterator I = FI.arg_begin(), E = FI.arg_end();
1024   if (FI.getCallingConvention() == llvm::CallingConv::X86_ThisCall)
1025     ++I;
1026
1027   // Put arguments passed in memory into the struct.
1028   for (; I != E; ++I) {
1029
1030     // Leave ignored and inreg arguments alone.
1031     switch (I->info.getKind()) {
1032     case ABIArgInfo::Indirect:
1033       assert(I->info.getIndirectByVal());
1034       break;
1035     case ABIArgInfo::Ignore:
1036       continue;
1037     case ABIArgInfo::Direct:
1038     case ABIArgInfo::Extend:
1039       if (I->info.getInReg())
1040         continue;
1041       break;
1042     default:
1043       break;
1044     }
1045
1046     addFieldToArgStruct(FrameFields, StackOffset, I->info, I->type);
1047   }
1048
1049   FI.setArgStruct(llvm::StructType::get(getVMContext(), FrameFields,
1050                                         /*isPacked=*/true));
1051 }
1052
1053 llvm::Value *X86_32ABIInfo::EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
1054                                       CodeGenFunction &CGF) const {
1055   llvm::Type *BPP = CGF.Int8PtrPtrTy;
1056
1057   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
1058   llvm::Value *VAListAddrAsBPP = Builder.CreateBitCast(VAListAddr, BPP,
1059                                                        "ap");
1060   llvm::Value *Addr = Builder.CreateLoad(VAListAddrAsBPP, "ap.cur");
1061
1062   // Compute if the address needs to be aligned
1063   unsigned Align = CGF.getContext().getTypeAlignInChars(Ty).getQuantity();
1064   Align = getTypeStackAlignInBytes(Ty, Align);
1065   Align = std::max(Align, 4U);
1066   if (Align > 4) {
1067     // addr = (addr + align - 1) & -align;
1068     llvm::Value *Offset =
1069       llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, Align - 1);
1070     Addr = CGF.Builder.CreateGEP(Addr, Offset);
1071     llvm::Value *AsInt = CGF.Builder.CreatePtrToInt(Addr,
1072                                                     CGF.Int32Ty);
1073     llvm::Value *Mask = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, -Align);
1074     Addr = CGF.Builder.CreateIntToPtr(CGF.Builder.CreateAnd(AsInt, Mask),
1075                                       Addr->getType(),
1076                                       "ap.cur.aligned");
1077   }
1078
1079   llvm::Type *PTy =
1080     llvm::PointerType::getUnqual(CGF.ConvertType(Ty));
1081   llvm::Value *AddrTyped = Builder.CreateBitCast(Addr, PTy);
1082
1083   uint64_t Offset =
1084     llvm::RoundUpToAlignment(CGF.getContext().getTypeSize(Ty) / 8, Align);
1085   llvm::Value *NextAddr =
1086     Builder.CreateGEP(Addr, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, Offset),
1087                       "ap.next");
1088   Builder.CreateStore(NextAddr, VAListAddrAsBPP);
1089
1090   return AddrTyped;
1091 }
1092
1093 bool X86_32TargetCodeGenInfo::isStructReturnInRegABI(
1094     const llvm::Triple &Triple, const CodeGenOptions &Opts) {
1095   assert(Triple.getArch() == llvm::Triple::x86);
1096
1097   switch (Opts.getStructReturnConvention()) {
1098   case CodeGenOptions::SRCK_Default:
1099     break;
1100   case CodeGenOptions::SRCK_OnStack:  // -fpcc-struct-return
1101     return false;
1102   case CodeGenOptions::SRCK_InRegs:  // -freg-struct-return
1103     return true;
1104   }
1105
1106   if (Triple.isOSDarwin())
1107     return true;
1108
1109   switch (Triple.getOS()) {
1110   case llvm::Triple::AuroraUX:
1111   case llvm::Triple::DragonFly:
1112   case llvm::Triple::FreeBSD:
1113   case llvm::Triple::OpenBSD:
1114   case llvm::Triple::Bitrig:
1115     return true;
1116   case llvm::Triple::Win32:
1117     switch (Triple.getEnvironment()) {
1118     case llvm::Triple::UnknownEnvironment:
1119     case llvm::Triple::Cygnus:
1120     case llvm::Triple::GNU:
1121     case llvm::Triple::MSVC:
1122       return true;
1123     default:
1124       return false;
1125     }
1126   default:
1127     return false;
1128   }
1129 }
1130
1131 void X86_32TargetCodeGenInfo::SetTargetAttributes(const Decl *D,
1132                                                   llvm::GlobalValue *GV,
1133                                             CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
1134   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D)) {
1135     if (FD->hasAttr<X86ForceAlignArgPointerAttr>()) {
1136       // Get the LLVM function.
1137       llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
1138
1139       // Now add the 'alignstack' attribute with a value of 16.
1140       llvm::AttrBuilder B;
1141       B.addStackAlignmentAttr(16);
1142       Fn->addAttributes(llvm::AttributeSet::FunctionIndex,
1143                       llvm::AttributeSet::get(CGM.getLLVMContext(),
1144                                               llvm::AttributeSet::FunctionIndex,
1145                                               B));
1146     }
1147   }
1148 }
1149
1150 bool X86_32TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(
1151                                                CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
1152                                                llvm::Value *Address) const {
1153   CodeGen::CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
1154
1155   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 4);
1156
1157   // 0-7 are the eight integer registers;  the order is different
1158   //   on Darwin (for EH), but the range is the same.
1159   // 8 is %eip.
1160   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 0, 8);
1161
1162   if (CGF.CGM.getTarget().getTriple().isOSDarwin()) {
1163     // 12-16 are st(0..4).  Not sure why we stop at 4.
1164     // These have size 16, which is sizeof(long double) on
1165     // platforms with 8-byte alignment for that type.
1166     llvm::Value *Sixteen8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 16);
1167     AssignToArrayRange(Builder, Address, Sixteen8, 12, 16);
1168
1169   } else {
1170     // 9 is %eflags, which doesn't get a size on Darwin for some
1171     // reason.
1172     Builder.CreateStore(Four8, Builder.CreateConstInBoundsGEP1_32(Address, 9));
1173
1174     // 11-16 are st(0..5).  Not sure why we stop at 5.
1175     // These have size 12, which is sizeof(long double) on
1176     // platforms with 4-byte alignment for that type.
1177     llvm::Value *Twelve8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 12);
1178     AssignToArrayRange(Builder, Address, Twelve8, 11, 16);
1179   }
1180
1181   return false;
1182 }
1183
1184 //===----------------------------------------------------------------------===//
1185 // X86-64 ABI Implementation
1186 //===----------------------------------------------------------------------===//
1187
1188
1189 namespace {
1190 /// X86_64ABIInfo - The X86_64 ABI information.
1191 class X86_64ABIInfo : public ABIInfo {
1192   enum Class {
1193     Integer = 0,
1194     SSE,
1195     SSEUp,
1196     X87,
1197     X87Up,
1198     ComplexX87,
1199     NoClass,
1200     Memory
1201   };
1202
1203   /// merge - Implement the X86_64 ABI merging algorithm.
1204   ///
1205   /// Merge an accumulating classification \arg Accum with a field
1206   /// classification \arg Field.
1207   ///
1208   /// \param Accum - The accumulating classification. This should
1209   /// always be either NoClass or the result of a previous merge
1210   /// call. In addition, this should never be Memory (the caller
1211   /// should just return Memory for the aggregate).
1212   static Class merge(Class Accum, Class Field);
1213
1214   /// postMerge - Implement the X86_64 ABI post merging algorithm.
1215   ///
1216   /// Post merger cleanup, reduces a malformed Hi and Lo pair to
1217   /// final MEMORY or SSE classes when necessary.
1218   ///
1219   /// \param AggregateSize - The size of the current aggregate in
1220   /// the classification process.
1221   ///
1222   /// \param Lo - The classification for the parts of the type
1223   /// residing in the low word of the containing object.
1224   ///
1225   /// \param Hi - The classification for the parts of the type
1226   /// residing in the higher words of the containing object.
1227   ///
1228   void postMerge(unsigned AggregateSize, Class &Lo, Class &Hi) const;
1229
1230   /// classify - Determine the x86_64 register classes in which the
1231   /// given type T should be passed.
1232   ///
1233   /// \param Lo - The classification for the parts of the type
1234   /// residing in the low word of the containing object.
1235   ///
1236   /// \param Hi - The classification for the parts of the type
1237   /// residing in the high word of the containing object.
1238   ///
1239   /// \param OffsetBase - The bit offset of this type in the
1240   /// containing object.  Some parameters are classified different
1241   /// depending on whether they straddle an eightbyte boundary.
1242   ///
1243   /// \param isNamedArg - Whether the argument in question is a "named"
1244   /// argument, as used in AMD64-ABI 3.5.7.
1245   ///
1246   /// If a word is unused its result will be NoClass; if a type should
1247   /// be passed in Memory then at least the classification of \arg Lo
1248   /// will be Memory.
1249   ///
1250   /// The \arg Lo class will be NoClass iff the argument is ignored.
1251   ///
1252   /// If the \arg Lo class is ComplexX87, then the \arg Hi class will
1253   /// also be ComplexX87.
1254   void classify(QualType T, uint64_t OffsetBase, Class &Lo, Class &Hi,
1255                 bool isNamedArg) const;
1256
1257   llvm::Type *GetByteVectorType(QualType Ty) const;
1258   llvm::Type *GetSSETypeAtOffset(llvm::Type *IRType,
1259                                  unsigned IROffset, QualType SourceTy,
1260                                  unsigned SourceOffset) const;
1261   llvm::Type *GetINTEGERTypeAtOffset(llvm::Type *IRType,
1262                                      unsigned IROffset, QualType SourceTy,
1263                                      unsigned SourceOffset) const;
1264
1265   /// getIndirectResult - Give a source type \arg Ty, return a suitable result
1266   /// such that the argument will be returned in memory.
1267   ABIArgInfo getIndirectReturnResult(QualType Ty) const;
1268
1269   /// getIndirectResult - Give a source type \arg Ty, return a suitable result
1270   /// such that the argument will be passed in memory.
1271   ///
1272   /// \param freeIntRegs - The number of free integer registers remaining
1273   /// available.
1274   ABIArgInfo getIndirectResult(QualType Ty, unsigned freeIntRegs) const;
1275
1276   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
1277
1278   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty,
1279                                   unsigned freeIntRegs,
1280                                   unsigned &neededInt,
1281                                   unsigned &neededSSE,
1282                                   bool isNamedArg) const;
1283
1284   bool IsIllegalVectorType(QualType Ty) const;
1285
1286   /// The 0.98 ABI revision clarified a lot of ambiguities,
1287   /// unfortunately in ways that were not always consistent with
1288   /// certain previous compilers.  In particular, platforms which
1289   /// required strict binary compatibility with older versions of GCC
1290   /// may need to exempt themselves.
1291   bool honorsRevision0_98() const {
1292     return !getTarget().getTriple().isOSDarwin();
1293   }
1294
1295   bool HasAVX;
1296   // Some ABIs (e.g. X32 ABI and Native Client OS) use 32 bit pointers on
1297   // 64-bit hardware.
1298   bool Has64BitPointers;
1299
1300 public:
1301   X86_64ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, bool hasavx) :
1302       ABIInfo(CGT), HasAVX(hasavx),
1303       Has64BitPointers(CGT.getDataLayout().getPointerSize(0) == 8) {
1304   }
1305
1306   bool isPassedUsingAVXType(QualType type) const {
1307     unsigned neededInt, neededSSE;
1308     // The freeIntRegs argument doesn't matter here.
1309     ABIArgInfo info = classifyArgumentType(type, 0, neededInt, neededSSE,
1310                                            /*isNamedArg*/true);
1311     if (info.isDirect()) {
1312       llvm::Type *ty = info.getCoerceToType();
1313       if (llvm::VectorType *vectorTy = dyn_cast_or_null<llvm::VectorType>(ty))
1314         return (vectorTy->getBitWidth() > 128);
1315     }
1316     return false;
1317   }
1318
1319   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
1320
1321   llvm::Value *EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
1322                          CodeGenFunction &CGF) const override;
1323 };
1324
1325 /// WinX86_64ABIInfo - The Windows X86_64 ABI information.
1326 class WinX86_64ABIInfo : public ABIInfo {
1327
1328   ABIArgInfo classify(QualType Ty, bool IsReturnType) const;
1329
1330 public:
1331   WinX86_64ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
1332
1333   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
1334
1335   llvm::Value *EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
1336                          CodeGenFunction &CGF) const override;
1337 };
1338
1339 class X86_64TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
1340 public:
1341   X86_64TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, bool HasAVX)
1342       : TargetCodeGenInfo(new X86_64ABIInfo(CGT, HasAVX)) {}
1343
1344   const X86_64ABIInfo &getABIInfo() const {
1345     return static_cast<const X86_64ABIInfo&>(TargetCodeGenInfo::getABIInfo());
1346   }
1347
1348   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
1349     return 7;
1350   }
1351
1352   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
1353                                llvm::Value *Address) const override {
1354     llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 8);
1355
1356     // 0-15 are the 16 integer registers.
1357     // 16 is %rip.
1358     AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Eight8, 0, 16);
1359     return false;
1360   }
1361
1362   llvm::Type* adjustInlineAsmType(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
1363                                   StringRef Constraint,
1364                                   llvm::Type* Ty) const override {
1365     return X86AdjustInlineAsmType(CGF, Constraint, Ty);
1366   }
1367
1368   bool isNoProtoCallVariadic(const CallArgList &args,
1369                              const FunctionNoProtoType *fnType) const override {
1370     // The default CC on x86-64 sets %al to the number of SSA
1371     // registers used, and GCC sets this when calling an unprototyped
1372     // function, so we override the default behavior.  However, don't do
1373     // that when AVX types are involved: the ABI explicitly states it is
1374     // undefined, and it doesn't work in practice because of how the ABI
1375     // defines varargs anyway.
1376     if (fnType->getCallConv() == CC_C) {
1377       bool HasAVXType = false;
1378       for (CallArgList::const_iterator
1379              it = args.begin(), ie = args.end(); it != ie; ++it) {
1380         if (getABIInfo().isPassedUsingAVXType(it->Ty)) {
1381           HasAVXType = true;
1382           break;
1383         }
1384       }
1385
1386       if (!HasAVXType)
1387         return true;
1388     }
1389
1390     return TargetCodeGenInfo::isNoProtoCallVariadic(args, fnType);
1391   }
1392
1393   llvm::Constant *
1394   getUBSanFunctionSignature(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
1395     unsigned Sig = (0xeb << 0) |  // jmp rel8
1396                    (0x0a << 8) |  //           .+0x0c
1397                    ('F' << 16) |
1398                    ('T' << 24);
1399     return llvm::ConstantInt::get(CGM.Int32Ty, Sig);
1400   }
1401
1402 };
1403
1404 static std::string qualifyWindowsLibrary(llvm::StringRef Lib) {
1405   // If the argument does not end in .lib, automatically add the suffix. This
1406   // matches the behavior of MSVC.
1407   std::string ArgStr = Lib;
1408   if (!Lib.endswith_lower(".lib"))
1409     ArgStr += ".lib";
1410   return ArgStr;
1411 }
1412
1413 class WinX86_32TargetCodeGenInfo : public X86_32TargetCodeGenInfo {
1414 public:
1415   WinX86_32TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT,
1416         bool d, bool p, bool w, unsigned RegParms)
1417     : X86_32TargetCodeGenInfo(CGT, d, p, w, RegParms) {}
1418
1419   void getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
1420                                  llvm::SmallString<24> &Opt) const override {
1421     Opt = "/DEFAULTLIB:";
1422     Opt += qualifyWindowsLibrary(Lib);
1423   }
1424
1425   void getDetectMismatchOption(llvm::StringRef Name,
1426                                llvm::StringRef Value,
1427                                llvm::SmallString<32> &Opt) const override {
1428     Opt = "/FAILIFMISMATCH:\"" + Name.str() + "=" + Value.str() + "\"";
1429   }
1430 };
1431
1432 class WinX86_64TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
1433 public:
1434   WinX86_64TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
1435     : TargetCodeGenInfo(new WinX86_64ABIInfo(CGT)) {}
1436
1437   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
1438     return 7;
1439   }
1440
1441   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
1442                                llvm::Value *Address) const override {
1443     llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 8);
1444
1445     // 0-15 are the 16 integer registers.
1446     // 16 is %rip.
1447     AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Eight8, 0, 16);
1448     return false;
1449   }
1450
1451   void getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
1452                                  llvm::SmallString<24> &Opt) const override {
1453     Opt = "/DEFAULTLIB:";
1454     Opt += qualifyWindowsLibrary(Lib);
1455   }
1456
1457   void getDetectMismatchOption(llvm::StringRef Name,
1458                                llvm::StringRef Value,
1459                                llvm::SmallString<32> &Opt) const override {
1460     Opt = "/FAILIFMISMATCH:\"" + Name.str() + "=" + Value.str() + "\"";
1461   }
1462 };
1463
1464 }
1465
1466 void X86_64ABIInfo::postMerge(unsigned AggregateSize, Class &Lo,
1467                               Class &Hi) const {
1468   // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 5. Then a post merger cleanup is done:
1469   //
1470   // (a) If one of the classes is Memory, the whole argument is passed in
1471   //     memory.
1472   //
1473   // (b) If X87UP is not preceded by X87, the whole argument is passed in
1474   //     memory.
1475   //
1476   // (c) If the size of the aggregate exceeds two eightbytes and the first
1477   //     eightbyte isn't SSE or any other eightbyte isn't SSEUP, the whole
1478   //     argument is passed in memory. NOTE: This is necessary to keep the
1479   //     ABI working for processors that don't support the __m256 type.
1480   //
1481   // (d) If SSEUP is not preceded by SSE or SSEUP, it is converted to SSE.
1482   //
1483   // Some of these are enforced by the merging logic.  Others can arise
1484   // only with unions; for example:
1485   //   union { _Complex double; unsigned; }
1486   //
1487   // Note that clauses (b) and (c) were added in 0.98.
1488   //
1489   if (Hi == Memory)
1490     Lo = Memory;
1491   if (Hi == X87Up && Lo != X87 && honorsRevision0_98())
1492     Lo = Memory;
1493   if (AggregateSize > 128 && (Lo != SSE || Hi != SSEUp))
1494     Lo = Memory;
1495   if (Hi == SSEUp && Lo != SSE)
1496     Hi = SSE;
1497 }
1498
1499 X86_64ABIInfo::Class X86_64ABIInfo::merge(Class Accum, Class Field) {
1500   // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 4. Each field of an object is
1501   // classified recursively so that always two fields are
1502   // considered. The resulting class is calculated according to
1503   // the classes of the fields in the eightbyte:
1504   //
1505   // (a) If both classes are equal, this is the resulting class.
1506   //
1507   // (b) If one of the classes is NO_CLASS, the resulting class is
1508   // the other class.
1509   //
1510   // (c) If one of the classes is MEMORY, the result is the MEMORY
1511   // class.
1512   //
1513   // (d) If one of the classes is INTEGER, the result is the
1514   // INTEGER.
1515   //
1516   // (e) If one of the classes is X87, X87UP, COMPLEX_X87 class,
1517   // MEMORY is used as class.
1518   //
1519   // (f) Otherwise class SSE is used.
1520
1521   // Accum should never be memory (we should have returned) or
1522   // ComplexX87 (because this cannot be passed in a structure).
1523   assert((Accum != Memory && Accum != ComplexX87) &&
1524          "Invalid accumulated classification during merge.");
1525   if (Accum == Field || Field == NoClass)
1526     return Accum;
1527   if (Field == Memory)
1528     return Memory;
1529   if (Accum == NoClass)
1530     return Field;
1531   if (Accum == Integer || Field == Integer)
1532     return Integer;
1533   if (Field == X87 || Field == X87Up || Field == ComplexX87 ||
1534       Accum == X87 || Accum == X87Up)
1535     return Memory;
1536   return SSE;
1537 }
1538
1539 void X86_64ABIInfo::classify(QualType Ty, uint64_t OffsetBase,
1540                              Class &Lo, Class &Hi, bool isNamedArg) const {
1541   // FIXME: This code can be simplified by introducing a simple value class for
1542   // Class pairs with appropriate constructor methods for the various
1543   // situations.
1544
1545   // FIXME: Some of the split computations are wrong; unaligned vectors
1546   // shouldn't be passed in registers for example, so there is no chance they
1547   // can straddle an eightbyte. Verify & simplify.
1548
1549   Lo = Hi = NoClass;
1550
1551   Class &Current = OffsetBase < 64 ? Lo : Hi;
1552   Current = Memory;
1553
1554   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
1555     BuiltinType::Kind k = BT->getKind();
1556
1557     if (k == BuiltinType::Void) {
1558       Current = NoClass;
1559     } else if (k == BuiltinType::Int128 || k == BuiltinType::UInt128) {
1560       Lo = Integer;
1561       Hi = Integer;
1562     } else if (k >= BuiltinType::Bool && k <= BuiltinType::LongLong) {
1563       Current = Integer;
1564     } else if ((k == BuiltinType::Float || k == BuiltinType::Double) ||
1565                (k == BuiltinType::LongDouble &&
1566                 getTarget().getTriple().isOSNaCl())) {
1567       Current = SSE;
1568     } else if (k == BuiltinType::LongDouble) {
1569       Lo = X87;
1570       Hi = X87Up;
1571     }
1572     // FIXME: _Decimal32 and _Decimal64 are SSE.
1573     // FIXME: _float128 and _Decimal128 are (SSE, SSEUp).
1574     return;
1575   }
1576
1577   if (const EnumType *ET = Ty->getAs<EnumType>()) {
1578     // Classify the underlying integer type.
1579     classify(ET->getDecl()->getIntegerType(), OffsetBase, Lo, Hi, isNamedArg);
1580     return;
1581   }
1582
1583   if (Ty->hasPointerRepresentation()) {
1584     Current = Integer;
1585     return;
1586   }
1587
1588   if (Ty->isMemberPointerType()) {
1589     if (Ty->isMemberFunctionPointerType() && Has64BitPointers)
1590       Lo = Hi = Integer;
1591     else
1592       Current = Integer;
1593     return;
1594   }
1595
1596   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
1597     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VT);
1598     if (Size == 32) {
1599       // gcc passes all <4 x char>, <2 x short>, <1 x int>, <1 x
1600       // float> as integer.
1601       Current = Integer;
1602
1603       // If this type crosses an eightbyte boundary, it should be
1604       // split.
1605       uint64_t EB_Real = (OffsetBase) / 64;
1606       uint64_t EB_Imag = (OffsetBase + Size - 1) / 64;
1607       if (EB_Real != EB_Imag)
1608         Hi = Lo;
1609     } else if (Size == 64) {
1610       // gcc passes <1 x double> in memory. :(
1611       if (VT->getElementType()->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Double))
1612         return;
1613
1614       // gcc passes <1 x long long> as INTEGER.
1615       if (VT->getElementType()->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::LongLong) ||
1616           VT->getElementType()->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::ULongLong) ||
1617           VT->getElementType()->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Long) ||
1618           VT->getElementType()->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::ULong))
1619         Current = Integer;
1620       else
1621         Current = SSE;
1622
1623       // If this type crosses an eightbyte boundary, it should be
1624       // split.
1625       if (OffsetBase && OffsetBase != 64)
1626         Hi = Lo;
1627     } else if (Size == 128 || (HasAVX && isNamedArg && Size == 256)) {
1628       // Arguments of 256-bits are split into four eightbyte chunks. The
1629       // least significant one belongs to class SSE and all the others to class
1630       // SSEUP. The original Lo and Hi design considers that types can't be
1631       // greater than 128-bits, so a 64-bit split in Hi and Lo makes sense.
1632       // This design isn't correct for 256-bits, but since there're no cases
1633       // where the upper parts would need to be inspected, avoid adding
1634       // complexity and just consider Hi to match the 64-256 part.
1635       //
1636       // Note that per 3.5.7 of AMD64-ABI, 256-bit args are only passed in
1637       // registers if they are "named", i.e. not part of the "..." of a
1638       // variadic function.
1639       Lo = SSE;
1640       Hi = SSEUp;
1641     }
1642     return;
1643   }
1644
1645   if (const ComplexType *CT = Ty->getAs<ComplexType>()) {
1646     QualType ET = getContext().getCanonicalType(CT->getElementType());
1647
1648     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
1649     if (ET->isIntegralOrEnumerationType()) {
1650       if (Size <= 64)
1651         Current = Integer;
1652       else if (Size <= 128)
1653         Lo = Hi = Integer;
1654     } else if (ET == getContext().FloatTy)
1655       Current = SSE;
1656     else if (ET == getContext().DoubleTy ||
1657              (ET == getContext().LongDoubleTy &&
1658               getTarget().getTriple().isOSNaCl()))
1659       Lo = Hi = SSE;
1660     else if (ET == getContext().LongDoubleTy)
1661       Current = ComplexX87;
1662
1663     // If this complex type crosses an eightbyte boundary then it
1664     // should be split.
1665     uint64_t EB_Real = (OffsetBase) / 64;
1666     uint64_t EB_Imag = (OffsetBase + getContext().getTypeSize(ET)) / 64;
1667     if (Hi == NoClass && EB_Real != EB_Imag)
1668       Hi = Lo;
1669
1670     return;
1671   }
1672
1673   if (const ConstantArrayType *AT = getContext().getAsConstantArrayType(Ty)) {
1674     // Arrays are treated like structures.
1675
1676     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
1677
1678     // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 1. If the size of an object is larger
1679     // than four eightbytes, ..., it has class MEMORY.
1680     if (Size > 256)
1681       return;
1682
1683     // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 1. If ..., or it contains unaligned
1684     // fields, it has class MEMORY.
1685     //
1686     // Only need to check alignment of array base.
1687     if (OffsetBase % getContext().getTypeAlign(AT->getElementType()))
1688       return;
1689
1690     // Otherwise implement simplified merge. We could be smarter about
1691     // this, but it isn't worth it and would be harder to verify.
1692     Current = NoClass;
1693     uint64_t EltSize = getContext().getTypeSize(AT->getElementType());
1694     uint64_t ArraySize = AT->getSize().getZExtValue();
1695
1696     // The only case a 256-bit wide vector could be used is when the array
1697     // contains a single 256-bit element. Since Lo and Hi logic isn't extended
1698     // to work for sizes wider than 128, early check and fallback to memory.
1699     if (Size > 128 && EltSize != 256)
1700       return;
1701
1702     for (uint64_t i=0, Offset=OffsetBase; i<ArraySize; ++i, Offset += EltSize) {
1703       Class FieldLo, FieldHi;
1704       classify(AT->getElementType(), Offset, FieldLo, FieldHi, isNamedArg);
1705       Lo = merge(Lo, FieldLo);
1706       Hi = merge(Hi, FieldHi);
1707       if (Lo == Memory || Hi == Memory)
1708         break;
1709     }
1710
1711     postMerge(Size, Lo, Hi);
1712     assert((Hi != SSEUp || Lo == SSE) && "Invalid SSEUp array classification.");
1713     return;
1714   }
1715
1716   if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
1717     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
1718
1719     // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 1. If the size of an object is larger
1720     // than four eightbytes, ..., it has class MEMORY.
1721     if (Size > 256)
1722       return;
1723
1724     // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 2. If a C++ object has either a non-trivial
1725     // copy constructor or a non-trivial destructor, it is passed by invisible
1726     // reference.
1727     if (getRecordArgABI(RT, getCXXABI()))
1728       return;
1729
1730     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
1731
1732     // Assume variable sized types are passed in memory.
1733     if (RD->hasFlexibleArrayMember())
1734       return;
1735
1736     const ASTRecordLayout &Layout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
1737
1738     // Reset Lo class, this will be recomputed.
1739     Current = NoClass;
1740
1741     // If this is a C++ record, classify the bases first.
1742     if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
1743       for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
1744         assert(!I.isVirtual() && !I.getType()->isDependentType() &&
1745                "Unexpected base class!");
1746         const CXXRecordDecl *Base =
1747           cast<CXXRecordDecl>(I.getType()->getAs<RecordType>()->getDecl());
1748
1749         // Classify this field.
1750         //
1751         // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 3. If the size of the aggregate exceeds a
1752         // single eightbyte, each is classified separately. Each eightbyte gets
1753         // initialized to class NO_CLASS.
1754         Class FieldLo, FieldHi;
1755         uint64_t Offset =
1756           OffsetBase + getContext().toBits(Layout.getBaseClassOffset(Base));
1757         classify(I.getType(), Offset, FieldLo, FieldHi, isNamedArg);
1758         Lo = merge(Lo, FieldLo);
1759         Hi = merge(Hi, FieldHi);
1760         if (Lo == Memory || Hi == Memory)
1761           break;
1762       }
1763     }
1764
1765     // Classify the fields one at a time, merging the results.
1766     unsigned idx = 0;
1767     for (RecordDecl::field_iterator i = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
1768            i != e; ++i, ++idx) {
1769       uint64_t Offset = OffsetBase + Layout.getFieldOffset(idx);
1770       bool BitField = i->isBitField();
1771
1772       // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 1. If the size of an object is larger than
1773       // four eightbytes, or it contains unaligned fields, it has class MEMORY.
1774       //
1775       // The only case a 256-bit wide vector could be used is when the struct
1776       // contains a single 256-bit element. Since Lo and Hi logic isn't extended
1777       // to work for sizes wider than 128, early check and fallback to memory.
1778       //
1779       if (Size > 128 && getContext().getTypeSize(i->getType()) != 256) {
1780         Lo = Memory;
1781         return;
1782       }
1783       // Note, skip this test for bit-fields, see below.
1784       if (!BitField && Offset % getContext().getTypeAlign(i->getType())) {
1785         Lo = Memory;
1786         return;
1787       }
1788
1789       // Classify this field.
1790       //
1791       // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 3. If the size of the aggregate
1792       // exceeds a single eightbyte, each is classified
1793       // separately. Each eightbyte gets initialized to class
1794       // NO_CLASS.
1795       Class FieldLo, FieldHi;
1796
1797       // Bit-fields require special handling, they do not force the
1798       // structure to be passed in memory even if unaligned, and
1799       // therefore they can straddle an eightbyte.
1800       if (BitField) {
1801         // Ignore padding bit-fields.
1802         if (i->isUnnamedBitfield())
1803           continue;
1804
1805         uint64_t Offset = OffsetBase + Layout.getFieldOffset(idx);
1806         uint64_t Size = i->getBitWidthValue(getContext());
1807
1808         uint64_t EB_Lo = Offset / 64;
1809         uint64_t EB_Hi = (Offset + Size - 1) / 64;
1810
1811         if (EB_Lo) {
1812           assert(EB_Hi == EB_Lo && "Invalid classification, type > 16 bytes.");
1813           FieldLo = NoClass;
1814           FieldHi = Integer;
1815         } else {
1816           FieldLo = Integer;
1817           FieldHi = EB_Hi ? Integer : NoClass;
1818         }
1819       } else
1820         classify(i->getType(), Offset, FieldLo, FieldHi, isNamedArg);
1821       Lo = merge(Lo, FieldLo);
1822       Hi = merge(Hi, FieldHi);
1823       if (Lo == Memory || Hi == Memory)
1824         break;
1825     }
1826
1827     postMerge(Size, Lo, Hi);
1828   }
1829 }
1830
1831 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::getIndirectReturnResult(QualType Ty) const {
1832   // If this is a scalar LLVM value then assume LLVM will pass it in the right
1833   // place naturally.
1834   if (!isAggregateTypeForABI(Ty)) {
1835     // Treat an enum type as its underlying type.
1836     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
1837       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
1838
1839     return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
1840             ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
1841   }
1842
1843   return ABIArgInfo::getIndirect(0);
1844 }
1845
1846 bool X86_64ABIInfo::IsIllegalVectorType(QualType Ty) const {
1847   if (const VectorType *VecTy = Ty->getAs<VectorType>()) {
1848     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VecTy);
1849     unsigned LargestVector = HasAVX ? 256 : 128;
1850     if (Size <= 64 || Size > LargestVector)
1851       return true;
1852   }
1853
1854   return false;
1855 }
1856
1857 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::getIndirectResult(QualType Ty,
1858                                             unsigned freeIntRegs) const {
1859   // If this is a scalar LLVM value then assume LLVM will pass it in the right
1860   // place naturally.
1861   //
1862   // This assumption is optimistic, as there could be free registers available
1863   // when we need to pass this argument in memory, and LLVM could try to pass
1864   // the argument in the free register. This does not seem to happen currently,
1865   // but this code would be much safer if we could mark the argument with
1866   // 'onstack'. See PR12193.
1867   if (!isAggregateTypeForABI(Ty) && !IsIllegalVectorType(Ty)) {
1868     // Treat an enum type as its underlying type.
1869     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
1870       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
1871
1872     return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
1873             ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
1874   }
1875
1876   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
1877     return ABIArgInfo::getIndirect(0, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
1878
1879   // Compute the byval alignment. We specify the alignment of the byval in all
1880   // cases so that the mid-level optimizer knows the alignment of the byval.
1881   unsigned Align = std::max(getContext().getTypeAlign(Ty) / 8, 8U);
1882
1883   // Attempt to avoid passing indirect results using byval when possible. This
1884   // is important for good codegen.
1885   //
1886   // We do this by coercing the value into a scalar type which the backend can
1887   // handle naturally (i.e., without using byval).
1888   //
1889   // For simplicity, we currently only do this when we have exhausted all of the
1890   // free integer registers. Doing this when there are free integer registers
1891   // would require more care, as we would have to ensure that the coerced value
1892   // did not claim the unused register. That would require either reording the
1893   // arguments to the function (so that any subsequent inreg values came first),
1894   // or only doing this optimization when there were no following arguments that
1895   // might be inreg.
1896   //
1897   // We currently expect it to be rare (particularly in well written code) for
1898   // arguments to be passed on the stack when there are still free integer
1899   // registers available (this would typically imply large structs being passed
1900   // by value), so this seems like a fair tradeoff for now.
1901   //
1902   // We can revisit this if the backend grows support for 'onstack' parameter
1903   // attributes. See PR12193.
1904   if (freeIntRegs == 0) {
1905     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
1906
1907     // If this type fits in an eightbyte, coerce it into the matching integral
1908     // type, which will end up on the stack (with alignment 8).
1909     if (Align == 8 && Size <= 64)
1910       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
1911                                                           Size));
1912   }
1913
1914   return ABIArgInfo::getIndirect(Align);
1915 }
1916
1917 /// GetByteVectorType - The ABI specifies that a value should be passed in an
1918 /// full vector XMM/YMM register.  Pick an LLVM IR type that will be passed as a
1919 /// vector register.
1920 llvm::Type *X86_64ABIInfo::GetByteVectorType(QualType Ty) const {
1921   llvm::Type *IRType = CGT.ConvertType(Ty);
1922
1923   // Wrapper structs that just contain vectors are passed just like vectors,
1924   // strip them off if present.
1925   llvm::StructType *STy = dyn_cast<llvm::StructType>(IRType);
1926   while (STy && STy->getNumElements() == 1) {
1927     IRType = STy->getElementType(0);
1928     STy = dyn_cast<llvm::StructType>(IRType);
1929   }
1930
1931   // If the preferred type is a 16-byte vector, prefer to pass it.
1932   if (llvm::VectorType *VT = dyn_cast<llvm::VectorType>(IRType)){
1933     llvm::Type *EltTy = VT->getElementType();
1934     unsigned BitWidth = VT->getBitWidth();
1935     if ((BitWidth >= 128 && BitWidth <= 256) &&
1936         (EltTy->isFloatTy() || EltTy->isDoubleTy() ||
1937          EltTy->isIntegerTy(8) || EltTy->isIntegerTy(16) ||
1938          EltTy->isIntegerTy(32) || EltTy->isIntegerTy(64) ||
1939          EltTy->isIntegerTy(128)))
1940       return VT;
1941   }
1942
1943   return llvm::VectorType::get(llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext()), 2);
1944 }
1945
1946 /// BitsContainNoUserData - Return true if the specified [start,end) bit range
1947 /// is known to either be off the end of the specified type or being in
1948 /// alignment padding.  The user type specified is known to be at most 128 bits
1949 /// in size, and have passed through X86_64ABIInfo::classify with a successful
1950 /// classification that put one of the two halves in the INTEGER class.
1951 ///
1952 /// It is conservatively correct to return false.
1953 static bool BitsContainNoUserData(QualType Ty, unsigned StartBit,
1954                                   unsigned EndBit, ASTContext &Context) {
1955   // If the bytes being queried are off the end of the type, there is no user
1956   // data hiding here.  This handles analysis of builtins, vectors and other
1957   // types that don't contain interesting padding.
1958   unsigned TySize = (unsigned)Context.getTypeSize(Ty);
1959   if (TySize <= StartBit)
1960     return true;
1961
1962   if (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(Ty)) {
1963     unsigned EltSize = (unsigned)Context.getTypeSize(AT->getElementType());
1964     unsigned NumElts = (unsigned)AT->getSize().getZExtValue();
1965
1966     // Check each element to see if the element overlaps with the queried range.
1967     for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
1968       // If the element is after the span we care about, then we're done..
1969       unsigned EltOffset = i*EltSize;
1970       if (EltOffset >= EndBit) break;
1971
1972       unsigned EltStart = EltOffset < StartBit ? StartBit-EltOffset :0;
1973       if (!BitsContainNoUserData(AT->getElementType(), EltStart,
1974                                  EndBit-EltOffset, Context))
1975         return false;
1976     }
1977     // If it overlaps no elements, then it is safe to process as padding.
1978     return true;
1979   }
1980
1981   if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
1982     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
1983     const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
1984
1985     // If this is a C++ record, check the bases first.
1986     if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
1987       for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
1988         assert(!I.isVirtual() && !I.getType()->isDependentType() &&
1989                "Unexpected base class!");
1990         const CXXRecordDecl *Base =
1991           cast<CXXRecordDecl>(I.getType()->getAs<RecordType>()->getDecl());
1992
1993         // If the base is after the span we care about, ignore it.
1994         unsigned BaseOffset = Context.toBits(Layout.getBaseClassOffset(Base));
1995         if (BaseOffset >= EndBit) continue;
1996
1997         unsigned BaseStart = BaseOffset < StartBit ? StartBit-BaseOffset :0;
1998         if (!BitsContainNoUserData(I.getType(), BaseStart,
1999                                    EndBit-BaseOffset, Context))
2000           return false;
2001       }
2002     }
2003
2004     // Verify that no field has data that overlaps the region of interest.  Yes
2005     // this could be sped up a lot by being smarter about queried fields,
2006     // however we're only looking at structs up to 16 bytes, so we don't care
2007     // much.
2008     unsigned idx = 0;
2009     for (RecordDecl::field_iterator i = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
2010          i != e; ++i, ++idx) {
2011       unsigned FieldOffset = (unsigned)Layout.getFieldOffset(idx);
2012
2013       // If we found a field after the region we care about, then we're done.
2014       if (FieldOffset >= EndBit) break;
2015
2016       unsigned FieldStart = FieldOffset < StartBit ? StartBit-FieldOffset :0;
2017       if (!BitsContainNoUserData(i->getType(), FieldStart, EndBit-FieldOffset,
2018                                  Context))
2019         return false;
2020     }
2021
2022     // If nothing in this record overlapped the area of interest, then we're
2023     // clean.
2024     return true;
2025   }
2026
2027   return false;
2028 }
2029
2030 /// ContainsFloatAtOffset - Return true if the specified LLVM IR type has a
2031 /// float member at the specified offset.  For example, {int,{float}} has a
2032 /// float at offset 4.  It is conservatively correct for this routine to return
2033 /// false.
2034 static bool ContainsFloatAtOffset(llvm::Type *IRType, unsigned IROffset,
2035                                   const llvm::DataLayout &TD) {
2036   // Base case if we find a float.
2037   if (IROffset == 0 && IRType->isFloatTy())
2038     return true;
2039
2040   // If this is a struct, recurse into the field at the specified offset.
2041   if (llvm::StructType *STy = dyn_cast<llvm::StructType>(IRType)) {
2042     const llvm::StructLayout *SL = TD.getStructLayout(STy);
2043     unsigned Elt = SL->getElementContainingOffset(IROffset);
2044     IROffset -= SL->getElementOffset(Elt);
2045     return ContainsFloatAtOffset(STy->getElementType(Elt), IROffset, TD);
2046   }
2047
2048   // If this is an array, recurse into the field at the specified offset.
2049   if (llvm::ArrayType *ATy = dyn_cast<llvm::ArrayType>(IRType)) {
2050     llvm::Type *EltTy = ATy->getElementType();
2051     unsigned EltSize = TD.getTypeAllocSize(EltTy);
2052     IROffset -= IROffset/EltSize*EltSize;
2053     return ContainsFloatAtOffset(EltTy, IROffset, TD);
2054   }
2055
2056   return false;
2057 }
2058
2059
2060 /// GetSSETypeAtOffset - Return a type that will be passed by the backend in the
2061 /// low 8 bytes of an XMM register, corresponding to the SSE class.
2062 llvm::Type *X86_64ABIInfo::
2063 GetSSETypeAtOffset(llvm::Type *IRType, unsigned IROffset,
2064                    QualType SourceTy, unsigned SourceOffset) const {
2065   // The only three choices we have are either double, <2 x float>, or float. We
2066   // pass as float if the last 4 bytes is just padding.  This happens for
2067   // structs that contain 3 floats.
2068   if (BitsContainNoUserData(SourceTy, SourceOffset*8+32,
2069                             SourceOffset*8+64, getContext()))
2070     return llvm::Type::getFloatTy(getVMContext());
2071
2072   // We want to pass as <2 x float> if the LLVM IR type contains a float at
2073   // offset+0 and offset+4.  Walk the LLVM IR type to find out if this is the
2074   // case.
2075   if (ContainsFloatAtOffset(IRType, IROffset, getDataLayout()) &&
2076       ContainsFloatAtOffset(IRType, IROffset+4, getDataLayout()))
2077     return llvm::VectorType::get(llvm::Type::getFloatTy(getVMContext()), 2);
2078
2079   return llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext());
2080 }
2081
2082
2083 /// GetINTEGERTypeAtOffset - The ABI specifies that a value should be passed in
2084 /// an 8-byte GPR.  This means that we either have a scalar or we are talking
2085 /// about the high or low part of an up-to-16-byte struct.  This routine picks
2086 /// the best LLVM IR type to represent this, which may be i64 or may be anything
2087 /// else that the backend will pass in a GPR that works better (e.g. i8, %foo*,
2088 /// etc).
2089 ///
2090 /// PrefType is an LLVM IR type that corresponds to (part of) the IR type for
2091 /// the source type.  IROffset is an offset in bytes into the LLVM IR type that
2092 /// the 8-byte value references.  PrefType may be null.
2093 ///
2094 /// SourceTy is the source-level type for the entire argument.  SourceOffset is
2095 /// an offset into this that we're processing (which is always either 0 or 8).
2096 ///
2097 llvm::Type *X86_64ABIInfo::
2098 GetINTEGERTypeAtOffset(llvm::Type *IRType, unsigned IROffset,
2099                        QualType SourceTy, unsigned SourceOffset) const {
2100   // If we're dealing with an un-offset LLVM IR type, then it means that we're
2101   // returning an 8-byte unit starting with it.  See if we can safely use it.
2102   if (IROffset == 0) {
2103     // Pointers and int64's always fill the 8-byte unit.
2104     if ((isa<llvm::PointerType>(IRType) && Has64BitPointers) ||
2105         IRType->isIntegerTy(64))
2106       return IRType;
2107
2108     // If we have a 1/2/4-byte integer, we can use it only if the rest of the
2109     // goodness in the source type is just tail padding.  This is allowed to
2110     // kick in for struct {double,int} on the int, but not on
2111     // struct{double,int,int} because we wouldn't return the second int.  We
2112     // have to do this analysis on the source type because we can't depend on
2113     // unions being lowered a specific way etc.
2114     if (IRType->isIntegerTy(8) || IRType->isIntegerTy(16) ||
2115         IRType->isIntegerTy(32) ||
2116         (isa<llvm::PointerType>(IRType) && !Has64BitPointers)) {
2117       unsigned BitWidth = isa<llvm::PointerType>(IRType) ? 32 :
2118           cast<llvm::IntegerType>(IRType)->getBitWidth();
2119
2120       if (BitsContainNoUserData(SourceTy, SourceOffset*8+BitWidth,
2121                                 SourceOffset*8+64, getContext()))
2122         return IRType;
2123     }
2124   }
2125
2126   if (llvm::StructType *STy = dyn_cast<llvm::StructType>(IRType)) {
2127     // If this is a struct, recurse into the field at the specified offset.
2128     const llvm::StructLayout *SL = getDataLayout().getStructLayout(STy);
2129     if (IROffset < SL->getSizeInBytes()) {
2130       unsigned FieldIdx = SL->getElementContainingOffset(IROffset);
2131       IROffset -= SL->getElementOffset(FieldIdx);
2132
2133       return GetINTEGERTypeAtOffset(STy->getElementType(FieldIdx), IROffset,
2134                                     SourceTy, SourceOffset);
2135     }
2136   }
2137
2138   if (llvm::ArrayType *ATy = dyn_cast<llvm::ArrayType>(IRType)) {
2139     llvm::Type *EltTy = ATy->getElementType();
2140     unsigned EltSize = getDataLayout().getTypeAllocSize(EltTy);
2141     unsigned EltOffset = IROffset/EltSize*EltSize;
2142     return GetINTEGERTypeAtOffset(EltTy, IROffset-EltOffset, SourceTy,
2143                                   SourceOffset);
2144   }
2145
2146   // Okay, we don't have any better idea of what to pass, so we pass this in an
2147   // integer register that isn't too big to fit the rest of the struct.
2148   unsigned TySizeInBytes =
2149     (unsigned)getContext().getTypeSizeInChars(SourceTy).getQuantity();
2150
2151   assert(TySizeInBytes != SourceOffset && "Empty field?");
2152
2153   // It is always safe to classify this as an integer type up to i64 that
2154   // isn't larger than the structure.
2155   return llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
2156                                 std::min(TySizeInBytes-SourceOffset, 8U)*8);
2157 }
2158
2159
2160 /// GetX86_64ByValArgumentPair - Given a high and low type that can ideally
2161 /// be used as elements of a two register pair to pass or return, return a
2162 /// first class aggregate to represent them.  For example, if the low part of
2163 /// a by-value argument should be passed as i32* and the high part as float,
2164 /// return {i32*, float}.
2165 static llvm::Type *
2166 GetX86_64ByValArgumentPair(llvm::Type *Lo, llvm::Type *Hi,
2167                            const llvm::DataLayout &TD) {
2168   // In order to correctly satisfy the ABI, we need to the high part to start
2169   // at offset 8.  If the high and low parts we inferred are both 4-byte types
2170   // (e.g. i32 and i32) then the resultant struct type ({i32,i32}) won't have
2171   // the second element at offset 8.  Check for this:
2172   unsigned LoSize = (unsigned)TD.getTypeAllocSize(Lo);
2173   unsigned HiAlign = TD.getABITypeAlignment(Hi);
2174   unsigned HiStart = llvm::DataLayout::RoundUpAlignment(LoSize, HiAlign);
2175   assert(HiStart != 0 && HiStart <= 8 && "Invalid x86-64 argument pair!");
2176
2177   // To handle this, we have to increase the size of the low part so that the
2178   // second element will start at an 8 byte offset.  We can't increase the size
2179   // of the second element because it might make us access off the end of the
2180   // struct.
2181   if (HiStart != 8) {
2182     // There are only two sorts of types the ABI generation code can produce for
2183     // the low part of a pair that aren't 8 bytes in size: float or i8/i16/i32.
2184     // Promote these to a larger type.
2185     if (Lo->isFloatTy())
2186       Lo = llvm::Type::getDoubleTy(Lo->getContext());
2187     else {
2188       assert(Lo->isIntegerTy() && "Invalid/unknown lo type");
2189       Lo = llvm::Type::getInt64Ty(Lo->getContext());
2190     }
2191   }
2192
2193   llvm::StructType *Result = llvm::StructType::get(Lo, Hi, NULL);
2194
2195
2196   // Verify that the second element is at an 8-byte offset.
2197   assert(TD.getStructLayout(Result)->getElementOffset(1) == 8 &&
2198          "Invalid x86-64 argument pair!");
2199   return Result;
2200 }
2201
2202 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::
2203 classifyReturnType(QualType RetTy) const {
2204   // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 1. Classify the return type with the
2205   // classification algorithm.
2206   X86_64ABIInfo::Class Lo, Hi;
2207   classify(RetTy, 0, Lo, Hi, /*isNamedArg*/ true);
2208
2209   // Check some invariants.
2210   assert((Hi != Memory || Lo == Memory) && "Invalid memory classification.");
2211   assert((Hi != SSEUp || Lo == SSE) && "Invalid SSEUp classification.");
2212
2213   llvm::Type *ResType = nullptr;
2214   switch (Lo) {
2215   case NoClass:
2216     if (Hi == NoClass)
2217       return ABIArgInfo::getIgnore();
2218     // If the low part is just padding, it takes no register, leave ResType
2219     // null.
2220     assert((Hi == SSE || Hi == Integer || Hi == X87Up) &&
2221            "Unknown missing lo part");
2222     break;
2223
2224   case SSEUp:
2225   case X87Up:
2226     llvm_unreachable("Invalid classification for lo word.");
2227
2228     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 2. Types of class memory are returned via
2229     // hidden argument.
2230   case Memory:
2231     return getIndirectReturnResult(RetTy);
2232
2233     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 3. If the class is INTEGER, the next
2234     // available register of the sequence %rax, %rdx is used.
2235   case Integer:
2236     ResType = GetINTEGERTypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 0, RetTy, 0);
2237
2238     // If we have a sign or zero extended integer, make sure to return Extend
2239     // so that the parameter gets the right LLVM IR attributes.
2240     if (Hi == NoClass && isa<llvm::IntegerType>(ResType)) {
2241       // Treat an enum type as its underlying type.
2242       if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
2243         RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
2244
2245       if (RetTy->isIntegralOrEnumerationType() &&
2246           RetTy->isPromotableIntegerType())
2247         return ABIArgInfo::getExtend();
2248     }
2249     break;
2250
2251     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 4. If the class is SSE, the next
2252     // available SSE register of the sequence %xmm0, %xmm1 is used.
2253   case SSE:
2254     ResType = GetSSETypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 0, RetTy, 0);
2255     break;
2256
2257     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 6. If the class is X87, the value is
2258     // returned on the X87 stack in %st0 as 80-bit x87 number.
2259   case X87:
2260     ResType = llvm::Type::getX86_FP80Ty(getVMContext());
2261     break;
2262
2263     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 8. If the class is COMPLEX_X87, the real
2264     // part of the value is returned in %st0 and the imaginary part in
2265     // %st1.
2266   case ComplexX87:
2267     assert(Hi == ComplexX87 && "Unexpected ComplexX87 classification.");
2268     ResType = llvm::StructType::get(llvm::Type::getX86_FP80Ty(getVMContext()),
2269                                     llvm::Type::getX86_FP80Ty(getVMContext()),
2270                                     NULL);
2271     break;
2272   }
2273
2274   llvm::Type *HighPart = nullptr;
2275   switch (Hi) {
2276     // Memory was handled previously and X87 should
2277     // never occur as a hi class.
2278   case Memory:
2279   case X87:
2280     llvm_unreachable("Invalid classification for hi word.");
2281
2282   case ComplexX87: // Previously handled.
2283   case NoClass:
2284     break;
2285
2286   case Integer:
2287     HighPart = GetINTEGERTypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 8, RetTy, 8);
2288     if (Lo == NoClass)  // Return HighPart at offset 8 in memory.
2289       return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
2290     break;
2291   case SSE:
2292     HighPart = GetSSETypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 8, RetTy, 8);
2293     if (Lo == NoClass)  // Return HighPart at offset 8 in memory.
2294       return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
2295     break;
2296
2297     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 5. If the class is SSEUP, the eightbyte
2298     // is passed in the next available eightbyte chunk if the last used
2299     // vector register.
2300     //
2301     // SSEUP should always be preceded by SSE, just widen.
2302   case SSEUp:
2303     assert(Lo == SSE && "Unexpected SSEUp classification.");
2304     ResType = GetByteVectorType(RetTy);
2305     break;
2306
2307     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 7. If the class is X87UP, the value is
2308     // returned together with the previous X87 value in %st0.
2309   case X87Up:
2310     // If X87Up is preceded by X87, we don't need to do
2311     // anything. However, in some cases with unions it may not be
2312     // preceded by X87. In such situations we follow gcc and pass the
2313     // extra bits in an SSE reg.
2314     if (Lo != X87) {
2315       HighPart = GetSSETypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 8, RetTy, 8);
2316       if (Lo == NoClass)  // Return HighPart at offset 8 in memory.
2317         return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
2318     }
2319     break;
2320   }
2321
2322   // If a high part was specified, merge it together with the low part.  It is
2323   // known to pass in the high eightbyte of the result.  We do this by forming a
2324   // first class struct aggregate with the high and low part: {low, high}
2325   if (HighPart)
2326     ResType = GetX86_64ByValArgumentPair(ResType, HighPart, getDataLayout());
2327
2328   return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
2329 }
2330
2331 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::classifyArgumentType(
2332   QualType Ty, unsigned freeIntRegs, unsigned &neededInt, unsigned &neededSSE,
2333   bool isNamedArg)
2334   const
2335 {
2336   X86_64ABIInfo::Class Lo, Hi;
2337   classify(Ty, 0, Lo, Hi, isNamedArg);
2338
2339   // Check some invariants.
2340   // FIXME: Enforce these by construction.
2341   assert((Hi != Memory || Lo == Memory) && "Invalid memory classification.");
2342   assert((Hi != SSEUp || Lo == SSE) && "Invalid SSEUp classification.");
2343
2344   neededInt = 0;
2345   neededSSE = 0;
2346   llvm::Type *ResType = nullptr;
2347   switch (Lo) {
2348   case NoClass:
2349     if (Hi == NoClass)
2350       return ABIArgInfo::getIgnore();
2351     // If the low part is just padding, it takes no register, leave ResType
2352     // null.
2353     assert((Hi == SSE || Hi == Integer || Hi == X87Up) &&
2354            "Unknown missing lo part");
2355     break;
2356
2357     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 1. If the class is MEMORY, pass the argument
2358     // on the stack.
2359   case Memory:
2360
2361     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 5. If the class is X87, X87UP or
2362     // COMPLEX_X87, it is passed in memory.
2363   case X87:
2364   case ComplexX87:
2365     if (getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()) == CGCXXABI::RAA_Indirect)
2366       ++neededInt;
2367     return getIndirectResult(Ty, freeIntRegs);
2368
2369   case SSEUp:
2370   case X87Up:
2371     llvm_unreachable("Invalid classification for lo word.");
2372
2373     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 2. If the class is INTEGER, the next
2374     // available register of the sequence %rdi, %rsi, %rdx, %rcx, %r8
2375     // and %r9 is used.
2376   case Integer:
2377     ++neededInt;
2378
2379     // Pick an 8-byte type based on the preferred type.
2380     ResType = GetINTEGERTypeAtOffset(CGT.ConvertType(Ty), 0, Ty, 0);
2381
2382     // If we have a sign or zero extended integer, make sure to return Extend
2383     // so that the parameter gets the right LLVM IR attributes.
2384     if (Hi == NoClass && isa<llvm::IntegerType>(ResType)) {
2385       // Treat an enum type as its underlying type.
2386       if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
2387         Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
2388
2389       if (Ty->isIntegralOrEnumerationType() &&
2390           Ty->isPromotableIntegerType())
2391         return ABIArgInfo::getExtend();
2392     }
2393
2394     break;
2395
2396     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 3. If the class is SSE, the next
2397     // available SSE register is used, the registers are taken in the
2398     // order from %xmm0 to %xmm7.
2399   case SSE: {
2400     llvm::Type *IRType = CGT.ConvertType(Ty);
2401     ResType = GetSSETypeAtOffset(IRType, 0, Ty, 0);
2402     ++neededSSE;
2403     break;
2404   }
2405   }
2406
2407   llvm::Type *HighPart = nullptr;
2408   switch (Hi) {
2409     // Memory was handled previously, ComplexX87 and X87 should
2410     // never occur as hi classes, and X87Up must be preceded by X87,
2411     // which is passed in memory.
2412   case Memory:
2413   case X87:
2414   case ComplexX87:
2415     llvm_unreachable("Invalid classification for hi word.");
2416
2417   case NoClass: break;
2418
2419   case Integer:
2420     ++neededInt;
2421     // Pick an 8-byte type based on the preferred type.
2422     HighPart = GetINTEGERTypeAtOffset(CGT.ConvertType(Ty), 8, Ty, 8);
2423
2424     if (Lo == NoClass)  // Pass HighPart at offset 8 in memory.
2425       return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
2426     break;
2427
2428     // X87Up generally doesn't occur here (long double is passed in
2429     // memory), except in situations involving unions.
2430   case X87Up:
2431   case SSE:
2432     HighPart = GetSSETypeAtOffset(CGT.ConvertType(Ty), 8, Ty, 8);
2433
2434     if (Lo == NoClass)  // Pass HighPart at offset 8 in memory.
2435       return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
2436
2437     ++neededSSE;
2438     break;
2439
2440     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 4. If the class is SSEUP, the
2441     // eightbyte is passed in the upper half of the last used SSE
2442     // register.  This only happens when 128-bit vectors are passed.
2443   case SSEUp:
2444     assert(Lo == SSE && "Unexpected SSEUp classification");
2445     ResType = GetByteVectorType(Ty);
2446     break;
2447   }
2448
2449   // If a high part was specified, merge it together with the low part.  It is
2450   // known to pass in the high eightbyte of the result.  We do this by forming a
2451   // first class struct aggregate with the high and low part: {low, high}
2452   if (HighPart)
2453     ResType = GetX86_64ByValArgumentPair(ResType, HighPart, getDataLayout());
2454
2455   return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
2456 }
2457
2458 void X86_64ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
2459
2460   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
2461     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
2462
2463   // Keep track of the number of assigned registers.
2464   unsigned freeIntRegs = 6, freeSSERegs = 8;
2465
2466   // If the return value is indirect, then the hidden argument is consuming one
2467   // integer register.
2468   if (FI.getReturnInfo().isIndirect())
2469     --freeIntRegs;
2470
2471   bool isVariadic = FI.isVariadic();
2472   unsigned numRequiredArgs = 0;
2473   if (isVariadic)
2474     numRequiredArgs = FI.getRequiredArgs().getNumRequiredArgs();
2475
2476   // AMD64-ABI 3.2.3p3: Once arguments are classified, the registers
2477   // get assigned (in left-to-right order) for passing as follows...
2478   for (CGFunctionInfo::arg_iterator it = FI.arg_begin(), ie = FI.arg_end();
2479        it != ie; ++it) {
2480     bool isNamedArg = true;
2481     if (isVariadic)
2482       isNamedArg = (it - FI.arg_begin()) < 
2483                     static_cast<signed>(numRequiredArgs);
2484
2485     unsigned neededInt, neededSSE;
2486     it->info = classifyArgumentType(it->type, freeIntRegs, neededInt,
2487                                     neededSSE, isNamedArg);
2488
2489     // AMD64-ABI 3.2.3p3: If there are no registers available for any
2490     // eightbyte of an argument, the whole argument is passed on the
2491     // stack. If registers have already been assigned for some
2492     // eightbytes of such an argument, the assignments get reverted.
2493     if (freeIntRegs >= neededInt && freeSSERegs >= neededSSE) {
2494       freeIntRegs -= neededInt;
2495       freeSSERegs -= neededSSE;
2496     } else {
2497       it->info = getIndirectResult(it->type, freeIntRegs);
2498     }
2499   }
2500 }
2501
2502 static llvm::Value *EmitVAArgFromMemory(llvm::Value *VAListAddr,
2503                                         QualType Ty,
2504                                         CodeGenFunction &CGF) {
2505   llvm::Value *overflow_arg_area_p =
2506     CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 2, "overflow_arg_area_p");
2507   llvm::Value *overflow_arg_area =
2508     CGF.Builder.CreateLoad(overflow_arg_area_p, "overflow_arg_area");
2509
2510   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 7. Align l->overflow_arg_area upwards to a 16
2511   // byte boundary if alignment needed by type exceeds 8 byte boundary.
2512   // It isn't stated explicitly in the standard, but in practice we use
2513   // alignment greater than 16 where necessary.
2514   uint64_t Align = CGF.getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
2515   if (Align > 8) {
2516     // overflow_arg_area = (overflow_arg_area + align - 1) & -align;
2517     llvm::Value *Offset =
2518       llvm::ConstantInt::get(CGF.Int64Ty, Align - 1);
2519     overflow_arg_area = CGF.Builder.CreateGEP(overflow_arg_area, Offset);
2520     llvm::Value *AsInt = CGF.Builder.CreatePtrToInt(overflow_arg_area,
2521                                                     CGF.Int64Ty);
2522     llvm::Value *Mask = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int64Ty, -(uint64_t)Align);
2523     overflow_arg_area =
2524       CGF.Builder.CreateIntToPtr(CGF.Builder.CreateAnd(AsInt, Mask),
2525                                  overflow_arg_area->getType(),
2526                                  "overflow_arg_area.align");
2527   }
2528
2529   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 8. Fetch type from l->overflow_arg_area.
2530   llvm::Type *LTy = CGF.ConvertTypeForMem(Ty);
2531   llvm::Value *Res =
2532     CGF.Builder.CreateBitCast(overflow_arg_area,
2533                               llvm::PointerType::getUnqual(LTy));
2534
2535   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 9. Set l->overflow_arg_area to:
2536   // l->overflow_arg_area + sizeof(type).
2537   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 10. Align l->overflow_arg_area upwards to
2538   // an 8 byte boundary.
2539
2540   uint64_t SizeInBytes = (CGF.getContext().getTypeSize(Ty) + 7) / 8;
2541   llvm::Value *Offset =
2542       llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, (SizeInBytes + 7)  & ~7);
2543   overflow_arg_area = CGF.Builder.CreateGEP(overflow_arg_area, Offset,
2544                                             "overflow_arg_area.next");
2545   CGF.Builder.CreateStore(overflow_arg_area, overflow_arg_area_p);
2546
2547   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 11. Return the fetched type.
2548   return Res;
2549 }
2550
2551 llvm::Value *X86_64ABIInfo::EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
2552                                       CodeGenFunction &CGF) const {
2553   // Assume that va_list type is correct; should be pointer to LLVM type:
2554   // struct {
2555   //   i32 gp_offset;
2556   //   i32 fp_offset;
2557   //   i8* overflow_arg_area;
2558   //   i8* reg_save_area;
2559   // };
2560   unsigned neededInt, neededSSE;
2561
2562   Ty = CGF.getContext().getCanonicalType(Ty);
2563   ABIArgInfo AI = classifyArgumentType(Ty, 0, neededInt, neededSSE, 
2564                                        /*isNamedArg*/false);
2565
2566   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 1. Determine whether type may be passed
2567   // in the registers. If not go to step 7.
2568   if (!neededInt && !neededSSE)
2569     return EmitVAArgFromMemory(VAListAddr, Ty, CGF);
2570
2571   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 2. Compute num_gp to hold the number of
2572   // general purpose registers needed to pass type and num_fp to hold
2573   // the number of floating point registers needed.
2574
2575   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 3. Verify whether arguments fit into
2576   // registers. In the case: l->gp_offset > 48 - num_gp * 8 or
2577   // l->fp_offset > 304 - num_fp * 16 go to step 7.
2578   //
2579   // NOTE: 304 is a typo, there are (6 * 8 + 8 * 16) = 176 bytes of
2580   // register save space).
2581
2582   llvm::Value *InRegs = nullptr;
2583   llvm::Value *gp_offset_p = nullptr, *gp_offset = nullptr;
2584   llvm::Value *fp_offset_p = nullptr, *fp_offset = nullptr;
2585   if (neededInt) {
2586     gp_offset_p = CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 0, "gp_offset_p");
2587     gp_offset = CGF.Builder.CreateLoad(gp_offset_p, "gp_offset");
2588     InRegs = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 48 - neededInt * 8);
2589     InRegs = CGF.Builder.CreateICmpULE(gp_offset, InRegs, "fits_in_gp");
2590   }
2591
2592   if (neededSSE) {
2593     fp_offset_p = CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 1, "fp_offset_p");
2594     fp_offset = CGF.Builder.CreateLoad(fp_offset_p, "fp_offset");
2595     llvm::Value *FitsInFP =
2596       llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 176 - neededSSE * 16);
2597     FitsInFP = CGF.Builder.CreateICmpULE(fp_offset, FitsInFP, "fits_in_fp");
2598     InRegs = InRegs ? CGF.Builder.CreateAnd(InRegs, FitsInFP) : FitsInFP;
2599   }
2600
2601   llvm::BasicBlock *InRegBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_reg");
2602   llvm::BasicBlock *InMemBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_mem");
2603   llvm::BasicBlock *ContBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.end");
2604   CGF.Builder.CreateCondBr(InRegs, InRegBlock, InMemBlock);
2605
2606   // Emit code to load the value if it was passed in registers.
2607
2608   CGF.EmitBlock(InRegBlock);
2609
2610   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 4. Fetch type from l->reg_save_area with
2611   // an offset of l->gp_offset and/or l->fp_offset. This may require
2612   // copying to a temporary location in case the parameter is passed
2613   // in different register classes or requires an alignment greater
2614   // than 8 for general purpose registers and 16 for XMM registers.
2615   //
2616   // FIXME: This really results in shameful code when we end up needing to
2617   // collect arguments from different places; often what should result in a
2618   // simple assembling of a structure from scattered addresses has many more
2619   // loads than necessary. Can we clean this up?
2620   llvm::Type *LTy = CGF.ConvertTypeForMem(Ty);
2621   llvm::Value *RegAddr =
2622     CGF.Builder.CreateLoad(CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 3),
2623                            "reg_save_area");
2624   if (neededInt && neededSSE) {
2625     // FIXME: Cleanup.
2626     assert(AI.isDirect() && "Unexpected ABI info for mixed regs");
2627     llvm::StructType *ST = cast<llvm::StructType>(AI.getCoerceToType());
2628     llvm::Value *Tmp = CGF.CreateMemTemp(Ty);
2629     Tmp = CGF.Builder.CreateBitCast(Tmp, ST->getPointerTo());
2630     assert(ST->getNumElements() == 2 && "Unexpected ABI info for mixed regs");
2631     llvm::Type *TyLo = ST->getElementType(0);
2632     llvm::Type *TyHi = ST->getElementType(1);
2633     assert((TyLo->isFPOrFPVectorTy() ^ TyHi->isFPOrFPVectorTy()) &&
2634            "Unexpected ABI info for mixed regs");
2635     llvm::Type *PTyLo = llvm::PointerType::getUnqual(TyLo);
2636     llvm::Type *PTyHi = llvm::PointerType::getUnqual(TyHi);
2637     llvm::Value *GPAddr = CGF.Builder.CreateGEP(RegAddr, gp_offset);
2638     llvm::Value *FPAddr = CGF.Builder.CreateGEP(RegAddr, fp_offset);
2639     llvm::Value *RegLoAddr = TyLo->isFPOrFPVectorTy() ? FPAddr : GPAddr;
2640     llvm::Value *RegHiAddr = TyLo->isFPOrFPVectorTy() ? GPAddr : FPAddr;
2641     llvm::Value *V =
2642       CGF.Builder.CreateLoad(CGF.Builder.CreateBitCast(RegLoAddr, PTyLo));
2643     CGF.Builder.CreateStore(V, CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, 0));
2644     V = CGF.Builder.CreateLoad(CGF.Builder.CreateBitCast(RegHiAddr, PTyHi));
2645     CGF.Builder.CreateStore(V, CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, 1));
2646
2647     RegAddr = CGF.Builder.CreateBitCast(Tmp,
2648                                         llvm::PointerType::getUnqual(LTy));
2649   } else if (neededInt) {
2650     RegAddr = CGF.Builder.CreateGEP(RegAddr, gp_offset);
2651     RegAddr = CGF.Builder.CreateBitCast(RegAddr,
2652                                         llvm::PointerType::getUnqual(LTy));
2653
2654     // Copy to a temporary if necessary to ensure the appropriate alignment.
2655     std::pair<CharUnits, CharUnits> SizeAlign =
2656         CGF.getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
2657     uint64_t TySize = SizeAlign.first.getQuantity();
2658     unsigned TyAlign = SizeAlign.second.getQuantity();
2659     if (TyAlign > 8) {
2660       llvm::Value *Tmp = CGF.CreateMemTemp(Ty);
2661       CGF.Builder.CreateMemCpy(Tmp, RegAddr, TySize, 8, false);
2662       RegAddr = Tmp;
2663     }
2664   } else if (neededSSE == 1) {
2665     RegAddr = CGF.Builder.CreateGEP(RegAddr, fp_offset);
2666     RegAddr = CGF.Builder.CreateBitCast(RegAddr,
2667                                         llvm::PointerType::getUnqual(LTy));
2668   } else {
2669     assert(neededSSE == 2 && "Invalid number of needed registers!");
2670     // SSE registers are spaced 16 bytes apart in the register save
2671     // area, we need to collect the two eightbytes together.
2672     llvm::Value *RegAddrLo = CGF.Builder.CreateGEP(RegAddr, fp_offset);
2673     llvm::Value *RegAddrHi = CGF.Builder.CreateConstGEP1_32(RegAddrLo, 16);
2674     llvm::Type *DoubleTy = CGF.DoubleTy;
2675     llvm::Type *DblPtrTy =
2676       llvm::PointerType::getUnqual(DoubleTy);
2677     llvm::StructType *ST = llvm::StructType::get(DoubleTy, DoubleTy, NULL);
2678     llvm::Value *V, *Tmp = CGF.CreateMemTemp(Ty);
2679     Tmp = CGF.Builder.CreateBitCast(Tmp, ST->getPointerTo());
2680     V = CGF.Builder.CreateLoad(CGF.Builder.CreateBitCast(RegAddrLo,
2681                                                          DblPtrTy));
2682     CGF.Builder.CreateStore(V, CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, 0));
2683     V = CGF.Builder.CreateLoad(CGF.Builder.CreateBitCast(RegAddrHi,
2684                                                          DblPtrTy));
2685     CGF.Builder.CreateStore(V, CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, 1));
2686     RegAddr = CGF.Builder.CreateBitCast(Tmp,
2687                                         llvm::PointerType::getUnqual(LTy));
2688   }
2689
2690   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 5. Set:
2691   // l->gp_offset = l->gp_offset + num_gp * 8
2692   // l->fp_offset = l->fp_offset + num_fp * 16.
2693   if (neededInt) {
2694     llvm::Value *Offset = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, neededInt * 8);
2695     CGF.Builder.CreateStore(CGF.Builder.CreateAdd(gp_offset, Offset),
2696                             gp_offset_p);
2697   }
2698   if (neededSSE) {
2699     llvm::Value *Offset = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, neededSSE * 16);
2700     CGF.Builder.CreateStore(CGF.Builder.CreateAdd(fp_offset, Offset),
2701                             fp_offset_p);
2702   }
2703   CGF.EmitBranch(ContBlock);
2704
2705   // Emit code to load the value if it was passed in memory.
2706
2707   CGF.EmitBlock(InMemBlock);
2708   llvm::Value *MemAddr = EmitVAArgFromMemory(VAListAddr, Ty, CGF);
2709
2710   // Return the appropriate result.
2711
2712   CGF.EmitBlock(ContBlock);
2713   llvm::PHINode *ResAddr = CGF.Builder.CreatePHI(RegAddr->getType(), 2,
2714                                                  "vaarg.addr");
2715   ResAddr->addIncoming(RegAddr, InRegBlock);
2716   ResAddr->addIncoming(MemAddr, InMemBlock);
2717   return ResAddr;
2718 }
2719
2720 ABIArgInfo WinX86_64ABIInfo::classify(QualType Ty, bool IsReturnType) const {
2721
2722   if (Ty->isVoidType())
2723     return ABIArgInfo::getIgnore();
2724
2725   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
2726     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
2727
2728   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
2729
2730   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
2731   if (RT) {
2732     if (!IsReturnType) {
2733       if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(RT, getCXXABI()))
2734         return ABIArgInfo::getIndirect(0, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
2735     }
2736
2737     if (RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
2738       return ABIArgInfo::getIndirect(0, /*ByVal=*/false);
2739
2740     // FIXME: mingw-w64-gcc emits 128-bit struct as i128
2741     if (Size == 128 && getTarget().getTriple().isWindowsGNUEnvironment())
2742       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
2743                                                           Size));
2744   }
2745
2746   if (Ty->isMemberPointerType()) {
2747     // If the member pointer is represented by an LLVM int or ptr, pass it
2748     // directly.
2749     llvm::Type *LLTy = CGT.ConvertType(Ty);
2750     if (LLTy->isPointerTy() || LLTy->isIntegerTy())
2751       return ABIArgInfo::getDirect();
2752   }
2753
2754   if (RT || Ty->isMemberPointerType()) {
2755     // MS x64 ABI requirement: "Any argument that doesn't fit in 8 bytes, or is
2756     // not 1, 2, 4, or 8 bytes, must be passed by reference."
2757     if (Size > 64 || !llvm::isPowerOf2_64(Size))
2758       return ABIArgInfo::getIndirect(0, /*ByVal=*/false);
2759
2760     // Otherwise, coerce it to a small integer.
2761     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size));
2762   }
2763
2764   if (Ty->isPromotableIntegerType())
2765     return ABIArgInfo::getExtend();
2766
2767   return ABIArgInfo::getDirect();
2768 }
2769
2770 void WinX86_64ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
2771   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
2772     FI.getReturnInfo() = classify(FI.getReturnType(), true);
2773
2774   for (auto &I : FI.arguments())
2775     I.info = classify(I.type, false);
2776 }
2777
2778 llvm::Value *WinX86_64ABIInfo::EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
2779                                       CodeGenFunction &CGF) const {
2780   llvm::Type *BPP = CGF.Int8PtrPtrTy;
2781
2782   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2783   llvm::Value *VAListAddrAsBPP = Builder.CreateBitCast(VAListAddr, BPP,
2784                                                        "ap");
2785   llvm::Value *Addr = Builder.CreateLoad(VAListAddrAsBPP, "ap.cur");
2786   llvm::Type *PTy =
2787     llvm::PointerType::getUnqual(CGF.ConvertType(Ty));
2788   llvm::Value *AddrTyped = Builder.CreateBitCast(Addr, PTy);
2789
2790   uint64_t Offset =
2791     llvm::RoundUpToAlignment(CGF.getContext().getTypeSize(Ty) / 8, 8);
2792   llvm::Value *NextAddr =
2793     Builder.CreateGEP(Addr, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, Offset),
2794                       "ap.next");
2795   Builder.CreateStore(NextAddr, VAListAddrAsBPP);
2796
2797   return AddrTyped;
2798 }
2799
2800 namespace {
2801
2802 class NaClX86_64ABIInfo : public ABIInfo {
2803  public:
2804   NaClX86_64ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, bool HasAVX)
2805       : ABIInfo(CGT), PInfo(CGT), NInfo(CGT, HasAVX) {}
2806   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
2807   llvm::Value *EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
2808                          CodeGenFunction &CGF) const override;
2809  private:
2810   PNaClABIInfo PInfo;  // Used for generating calls with pnaclcall callingconv.
2811   X86_64ABIInfo NInfo; // Used for everything else.
2812 };
2813
2814 class NaClX86_64TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo  {
2815  public:
2816   NaClX86_64TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, bool HasAVX)
2817       : TargetCodeGenInfo(new NaClX86_64ABIInfo(CGT, HasAVX)) {}
2818 };
2819
2820 }
2821
2822 void NaClX86_64ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
2823   if (FI.getASTCallingConvention() == CC_PnaclCall)
2824     PInfo.computeInfo(FI);
2825   else
2826     NInfo.computeInfo(FI);
2827 }
2828
2829 llvm::Value *NaClX86_64ABIInfo::EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
2830                                           CodeGenFunction &CGF) const {
2831   // Always use the native convention; calling pnacl-style varargs functions
2832   // is unuspported.
2833   return NInfo.EmitVAArg(VAListAddr, Ty, CGF);
2834 }
2835
2836
2837 // PowerPC-32
2838
2839 namespace {
2840 class PPC32TargetCodeGenInfo : public DefaultTargetCodeGenInfo {
2841 public:
2842   PPC32TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT) : DefaultTargetCodeGenInfo(CGT) {}
2843
2844   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
2845     // This is recovered from gcc output.
2846     return 1; // r1 is the dedicated stack pointer
2847   }
2848
2849   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
2850                                llvm::Value *Address) const override;
2851 };
2852
2853 }
2854
2855 bool
2856 PPC32TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
2857                                                 llvm::Value *Address) const {
2858   // This is calculated from the LLVM and GCC tables and verified
2859   // against gcc output.  AFAIK all ABIs use the same encoding.
2860
2861   CodeGen::CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
2862
2863   llvm::IntegerType *i8 = CGF.Int8Ty;
2864   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 4);
2865   llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 8);
2866   llvm::Value *Sixteen8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 16);
2867
2868   // 0-31: r0-31, the 4-byte general-purpose registers
2869   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 0, 31);
2870
2871   // 32-63: fp0-31, the 8-byte floating-point registers
2872   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 32, 63);
2873
2874   // 64-76 are various 4-byte special-purpose registers:
2875   // 64: mq
2876   // 65: lr
2877   // 66: ctr
2878   // 67: ap
2879   // 68-75 cr0-7
2880   // 76: xer
2881   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 64, 76);
2882
2883   // 77-108: v0-31, the 16-byte vector registers
2884   AssignToArrayRange(Builder, Address, Sixteen8, 77, 108);
2885
2886   // 109: vrsave
2887   // 110: vscr
2888   // 111: spe_acc
2889   // 112: spefscr
2890   // 113: sfp
2891   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 109, 113);
2892
2893   return false;
2894 }
2895
2896 // PowerPC-64
2897
2898 namespace {
2899 /// PPC64_SVR4_ABIInfo - The 64-bit PowerPC ELF (SVR4) ABI information.
2900 class PPC64_SVR4_ABIInfo : public DefaultABIInfo {
2901 public:
2902   enum ABIKind {
2903     ELFv1 = 0,
2904     ELFv2
2905   };
2906
2907 private:
2908   static const unsigned GPRBits = 64;
2909   ABIKind Kind;
2910
2911 public:
2912   PPC64_SVR4_ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, ABIKind Kind)
2913     : DefaultABIInfo(CGT), Kind(Kind) {}
2914
2915   bool isPromotableTypeForABI(QualType Ty) const;
2916   bool isAlignedParamType(QualType Ty) const;
2917   bool isHomogeneousAggregate(QualType Ty, const Type *&Base,
2918                               uint64_t &Members) const;
2919
2920   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
2921   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty) const;
2922
2923   // TODO: We can add more logic to computeInfo to improve performance.
2924   // Example: For aggregate arguments that fit in a register, we could
2925   // use getDirectInReg (as is done below for structs containing a single
2926   // floating-point value) to avoid pushing them to memory on function
2927   // entry.  This would require changing the logic in PPCISelLowering
2928   // when lowering the parameters in the caller and args in the callee.
2929   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
2930     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
2931       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
2932     for (auto &I : FI.arguments()) {
2933       // We rely on the default argument classification for the most part.
2934       // One exception:  An aggregate containing a single floating-point
2935       // or vector item must be passed in a register if one is available.
2936       const Type *T = isSingleElementStruct(I.type, getContext());
2937       if (T) {
2938         const BuiltinType *BT = T->getAs<BuiltinType>();
2939         if ((T->isVectorType() && getContext().getTypeSize(T) == 128) ||
2940             (BT && BT->isFloatingPoint())) {
2941           QualType QT(T, 0);
2942           I.info = ABIArgInfo::getDirectInReg(CGT.ConvertType(QT));
2943           continue;
2944         }
2945       }
2946       I.info = classifyArgumentType(I.type);
2947     }
2948   }
2949
2950   llvm::Value *EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
2951                          CodeGenFunction &CGF) const override;
2952 };
2953
2954 class PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
2955 public:
2956   PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT,
2957                                PPC64_SVR4_ABIInfo::ABIKind Kind)
2958     : TargetCodeGenInfo(new PPC64_SVR4_ABIInfo(CGT, Kind)) {}
2959
2960   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
2961     // This is recovered from gcc output.
2962     return 1; // r1 is the dedicated stack pointer
2963   }
2964
2965   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
2966                                llvm::Value *Address) const override;
2967 };
2968
2969 class PPC64TargetCodeGenInfo : public DefaultTargetCodeGenInfo {
2970 public:
2971   PPC64TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT) : DefaultTargetCodeGenInfo(CGT) {}
2972
2973   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
2974     // This is recovered from gcc output.
2975     return 1; // r1 is the dedicated stack pointer
2976   }
2977
2978   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
2979                                llvm::Value *Address) const override;
2980 };
2981
2982 }
2983
2984 // Return true if the ABI requires Ty to be passed sign- or zero-
2985 // extended to 64 bits.
2986 bool
2987 PPC64_SVR4_ABIInfo::isPromotableTypeForABI(QualType Ty) const {
2988   // Treat an enum type as its underlying type.
2989   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
2990     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
2991
2992   // Promotable integer types are required to be promoted by the ABI.
2993   if (Ty->isPromotableIntegerType())
2994     return true;
2995
2996   // In addition to the usual promotable integer types, we also need to
2997   // extend all 32-bit types, since the ABI requires promotion to 64 bits.
2998   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>())
2999     switch (BT->getKind()) {
3000     case BuiltinType::Int:
3001     case BuiltinType::UInt:
3002       return true;
3003     default:
3004       break;
3005     }
3006
3007   return false;
3008 }
3009
3010 /// isAlignedParamType - Determine whether a type requires 16-byte
3011 /// alignment in the parameter area.
3012 bool
3013 PPC64_SVR4_ABIInfo::isAlignedParamType(QualType Ty) const {
3014   // Complex types are passed just like their elements.
3015   if (const ComplexType *CTy = Ty->getAs<ComplexType>())
3016     Ty = CTy->getElementType();
3017
3018   // Only vector types of size 16 bytes need alignment (larger types are
3019   // passed via reference, smaller types are not aligned).
3020   if (Ty->isVectorType())
3021     return getContext().getTypeSize(Ty) == 128;
3022
3023   // For single-element float/vector structs, we consider the whole type
3024   // to have the same alignment requirements as its single element.
3025   const Type *AlignAsType = nullptr;
3026   const Type *EltType = isSingleElementStruct(Ty, getContext());
3027   if (EltType) {
3028     const BuiltinType *BT = EltType->getAs<BuiltinType>();
3029     if ((EltType->isVectorType() &&
3030          getContext().getTypeSize(EltType) == 128) ||
3031         (BT && BT->isFloatingPoint()))
3032       AlignAsType = EltType;
3033   }
3034
3035   // Likewise for ELFv2 homogeneous aggregates.
3036   const Type *Base = nullptr;
3037   uint64_t Members = 0;
3038   if (!AlignAsType && Kind == ELFv2 &&
3039       isAggregateTypeForABI(Ty) && isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members))
3040     AlignAsType = Base;
3041
3042   // With special case aggregates, only vector base types need alignment.
3043   if (AlignAsType)
3044     return AlignAsType->isVectorType();
3045
3046   // Otherwise, we only need alignment for any aggregate type that
3047   // has an alignment requirement of >= 16 bytes.
3048   if (isAggregateTypeForABI(Ty) && getContext().getTypeAlign(Ty) >= 128)
3049     return true;
3050
3051   return false;
3052 }
3053
3054 /// isHomogeneousAggregate - Return true if a type is an ELFv2 homogeneous
3055 /// aggregate.  Base is set to the base element type, and Members is set
3056 /// to the number of base elements.
3057 bool
3058 PPC64_SVR4_ABIInfo::isHomogeneousAggregate(QualType Ty, const Type *&Base,
3059                                            uint64_t &Members) const {
3060   if (const ConstantArrayType *AT = getContext().getAsConstantArrayType(Ty)) {
3061     uint64_t NElements = AT->getSize().getZExtValue();
3062     if (NElements == 0)
3063       return false;
3064     if (!isHomogeneousAggregate(AT->getElementType(), Base, Members))
3065       return false;
3066     Members *= NElements;
3067   } else if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
3068     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
3069     if (RD->hasFlexibleArrayMember())
3070       return false;
3071
3072     Members = 0;
3073     for (const auto *FD : RD->fields()) {
3074       // Ignore (non-zero arrays of) empty records.
3075       QualType FT = FD->getType();
3076       while (const ConstantArrayType *AT =
3077              getContext().getAsConstantArrayType(FT)) {
3078         if (AT->getSize().getZExtValue() == 0)
3079           return false;
3080         FT = AT->getElementType();
3081       }
3082       if (isEmptyRecord(getContext(), FT, true))
3083         continue;
3084
3085       // For compatibility with GCC, ignore empty bitfields in C++ mode.
3086       if (getContext().getLangOpts().CPlusPlus &&
3087           FD->isBitField() && FD->getBitWidthValue(getContext()) == 0)
3088         continue;
3089
3090       uint64_t FldMembers;
3091       if (!isHomogeneousAggregate(FD->getType(), Base, FldMembers))
3092         return false;
3093
3094       Members = (RD->isUnion() ?
3095                  std::max(Members, FldMembers) : Members + FldMembers);
3096     }
3097
3098     if (!Base)
3099       return false;
3100
3101     // Ensure there is no padding.
3102     if (getContext().getTypeSize(Base) * Members !=
3103         getContext().getTypeSize(Ty))
3104       return false;
3105   } else {
3106     Members = 1;
3107     if (const ComplexType *CT = Ty->getAs<ComplexType>()) {
3108       Members = 2;
3109       Ty = CT->getElementType();
3110     }
3111
3112     // Homogeneous aggregates for ELFv2 must have base types of float,
3113     // double, long double, or 128-bit vectors.
3114     if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
3115       if (BT->getKind() != BuiltinType::Float &&
3116           BT->getKind() != BuiltinType::Double &&
3117           BT->getKind() != BuiltinType::LongDouble)
3118         return false;
3119     } else if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
3120       if (getContext().getTypeSize(VT) != 128)
3121         return false;
3122     } else {
3123       return false;
3124     }
3125
3126     // The base type must be the same for all members.  Types that
3127     // agree in both total size and mode (float vs. vector) are
3128     // treated as being equivalent here.
3129     const Type *TyPtr = Ty.getTypePtr();
3130     if (!Base)
3131       Base = TyPtr;
3132
3133     if (Base->isVectorType() != TyPtr->isVectorType() ||
3134         getContext().getTypeSize(Base) != getContext().getTypeSize(TyPtr))
3135       return false;
3136   }
3137
3138   // Vector types require one register, floating point types require one
3139   // or two registers depending on their size.
3140   uint32_t NumRegs = Base->isVectorType() ? 1 :
3141                        (getContext().getTypeSize(Base) + 63) / 64;
3142
3143   // Homogeneous Aggregates may occupy at most 8 registers.
3144   return (Members > 0 && Members * NumRegs <= 8);
3145 }
3146
3147 ABIArgInfo
3148 PPC64_SVR4_ABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
3149   if (Ty->isAnyComplexType())
3150     return ABIArgInfo::getDirect();
3151
3152   // Non-Altivec vector types are passed in GPRs (smaller than 16 bytes)
3153   // or via reference (larger than 16 bytes).
3154   if (Ty->isVectorType()) {
3155     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
3156     if (Size > 128)
3157       return ABIArgInfo::getIndirect(0, /*ByVal=*/false);
3158     else if (Size < 128) {
3159       llvm::Type *CoerceTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size);
3160       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
3161     }
3162   }
3163
3164   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
3165     if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
3166       return ABIArgInfo::getIndirect(0, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
3167
3168     uint64_t ABIAlign = isAlignedParamType(Ty)? 16 : 8;
3169     uint64_t TyAlign = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
3170
3171     // ELFv2 homogeneous aggregates are passed as array types.
3172     const Type *Base = nullptr;
3173     uint64_t Members = 0;
3174     if (Kind == ELFv2 &&
3175         isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members)) {
3176       llvm::Type *BaseTy = CGT.ConvertType(QualType(Base, 0));
3177       llvm::Type *CoerceTy = llvm::ArrayType::get(BaseTy, Members);
3178       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
3179     }
3180
3181     // If an aggregate may end up fully in registers, we do not
3182     // use the ByVal method, but pass the aggregate as array.
3183     // This is usually beneficial since we avoid forcing the
3184     // back-end to store the argument to memory.
3185     uint64_t Bits = getContext().getTypeSize(Ty);
3186     if (Bits > 0 && Bits <= 8 * GPRBits) {
3187       llvm::Type *CoerceTy;
3188
3189       // Types up to 8 bytes are passed as integer type (which will be
3190       // properly aligned in the argument save area doubleword).
3191       if (Bits <= GPRBits)
3192         CoerceTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
3193                                           llvm::RoundUpToAlignment(Bits, 8));
3194       // Larger types are passed as arrays, with the base type selected
3195       // according to the required alignment in the save area.
3196       else {
3197         uint64_t RegBits = ABIAlign * 8;
3198         uint64_t NumRegs = llvm::RoundUpToAlignment(Bits, RegBits) / RegBits;
3199         llvm::Type *RegTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), RegBits);
3200         CoerceTy = llvm::ArrayType::get(RegTy, NumRegs);
3201       }
3202
3203       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
3204     }
3205
3206     // All other aggregates are passed ByVal.
3207     return ABIArgInfo::getIndirect(ABIAlign, /*ByVal=*/true,
3208                                    /*Realign=*/TyAlign > ABIAlign);
3209   }
3210
3211   return (isPromotableTypeForABI(Ty) ?
3212           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
3213 }
3214
3215 ABIArgInfo
3216 PPC64_SVR4_ABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
3217   if (RetTy->isVoidType())
3218     return ABIArgInfo::getIgnore();
3219
3220   if (RetTy->isAnyComplexType())
3221     return ABIArgInfo::getDirect();
3222
3223   // Non-Altivec vector types are returned in GPRs (smaller than 16 bytes)
3224   // or via reference (larger than 16 bytes).
3225   if (RetTy->isVectorType()) {
3226     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
3227     if (Size > 128)
3228       return ABIArgInfo::getIndirect(0);
3229     else if (Size < 128) {
3230       llvm::Type *CoerceTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size);
3231       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
3232     }
3233   }
3234
3235   if (isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
3236     // ELFv2 homogeneous aggregates are returned as array types.
3237     const Type *Base = nullptr;
3238     uint64_t Members = 0;
3239     if (Kind == ELFv2 &&
3240         isHomogeneousAggregate(RetTy, Base, Members)) {
3241       llvm::Type *BaseTy = CGT.ConvertType(QualType(Base, 0));
3242       llvm::Type *CoerceTy = llvm::ArrayType::get(BaseTy, Members);
3243       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
3244     }
3245
3246     // ELFv2 small aggregates are returned in up to two registers.
3247     uint64_t Bits = getContext().getTypeSize(RetTy);
3248     if (Kind == ELFv2 && Bits <= 2 * GPRBits) {
3249       if (Bits == 0)
3250         return ABIArgInfo::getIgnore();
3251
3252       llvm::Type *CoerceTy;
3253       if (Bits > GPRBits) {
3254         CoerceTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), GPRBits);
3255         CoerceTy = llvm::StructType::get(CoerceTy, CoerceTy, NULL);
3256       } else
3257         CoerceTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
3258                                           llvm::RoundUpToAlignment(Bits, 8));
3259       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
3260     }
3261
3262     // All other aggregates are returned indirectly.
3263     return ABIArgInfo::getIndirect(0);
3264   }
3265
3266   return (isPromotableTypeForABI(RetTy) ?
3267           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
3268 }
3269
3270 // Based on ARMABIInfo::EmitVAArg, adjusted for 64-bit machine.
3271 llvm::Value *PPC64_SVR4_ABIInfo::EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr,
3272                                            QualType Ty,
3273                                            CodeGenFunction &CGF) const {
3274   llvm::Type *BP = CGF.Int8PtrTy;
3275   llvm::Type *BPP = CGF.Int8PtrPtrTy;
3276
3277   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
3278   llvm::Value *VAListAddrAsBPP = Builder.CreateBitCast(VAListAddr, BPP, "ap");
3279   llvm::Value *Addr = Builder.CreateLoad(VAListAddrAsBPP, "ap.cur");
3280
3281   // Handle types that require 16-byte alignment in the parameter save area.
3282   if (isAlignedParamType(Ty)) {
3283     llvm::Value *AddrAsInt = Builder.CreatePtrToInt(Addr, CGF.Int64Ty);
3284     AddrAsInt = Builder.CreateAdd(AddrAsInt, Builder.getInt64(15));
3285     AddrAsInt = Builder.CreateAnd(AddrAsInt, Builder.getInt64(-16));
3286     Addr = Builder.CreateIntToPtr(AddrAsInt, BP, "ap.align");
3287   }
3288
3289   // Update the va_list pointer.  The pointer should be bumped by the
3290   // size of the object.  We can trust getTypeSize() except for a complex
3291   // type whose base type is smaller than a doubleword.  For these, the
3292   // size of the object is 16 bytes; see below for further explanation.
3293   unsigned SizeInBytes = CGF.getContext().getTypeSize(Ty) / 8;
3294   QualType BaseTy;
3295   unsigned CplxBaseSize = 0;
3296
3297   if (const ComplexType *CTy = Ty->getAs<ComplexType>()) {
3298     BaseTy = CTy->getElementType();
3299     CplxBaseSize = CGF.getContext().getTypeSize(BaseTy) / 8;
3300     if (CplxBaseSize < 8)
3301       SizeInBytes = 16;
3302   }
3303
3304   unsigned Offset = llvm::RoundUpToAlignment(SizeInBytes, 8);
3305   llvm::Value *NextAddr =
3306     Builder.CreateGEP(Addr, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int64Ty, Offset),
3307                       "ap.next");
3308   Builder.CreateStore(NextAddr, VAListAddrAsBPP);
3309
3310   // If we have a complex type and the base type is smaller than 8 bytes,
3311   // the ABI calls for the real and imaginary parts to be right-adjusted
3312   // in separate doublewords.  However, Clang expects us to produce a
3313   // pointer to a structure with the two parts packed tightly.  So generate
3314   // loads of the real and imaginary parts relative to the va_list pointer,
3315   // and store them to a temporary structure.
3316   if (CplxBaseSize && CplxBaseSize < 8) {
3317     llvm::Value *RealAddr = Builder.CreatePtrToInt(Addr, CGF.Int64Ty);
3318     llvm::Value *ImagAddr = RealAddr;
3319     if (CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian()) {
3320       RealAddr = Builder.CreateAdd(RealAddr, Builder.getInt64(8 - CplxBaseSize));
3321       ImagAddr = Builder.CreateAdd(ImagAddr, Builder.getInt64(16 - CplxBaseSize));
3322     } else {
3323       ImagAddr = Builder.CreateAdd(ImagAddr, Builder.getInt64(8));
3324     }
3325     llvm::Type *PBaseTy = llvm::PointerType::getUnqual(CGF.ConvertType(BaseTy));
3326     RealAddr = Builder.CreateIntToPtr(RealAddr, PBaseTy);
3327     ImagAddr = Builder.CreateIntToPtr(ImagAddr, PBaseTy);
3328     llvm::Value *Real = Builder.CreateLoad(RealAddr, false, ".vareal");
3329     llvm::Value *Imag = Builder.CreateLoad(ImagAddr, false, ".vaimag");
3330     llvm::Value *Ptr = CGF.CreateTempAlloca(CGT.ConvertTypeForMem(Ty),
3331                                             "vacplx");
3332     llvm::Value *RealPtr = Builder.CreateStructGEP(Ptr, 0, ".real");
3333     llvm::Value *ImagPtr = Builder.CreateStructGEP(Ptr, 1, ".imag");
3334     Builder.CreateStore(Real, RealPtr, false);
3335     Builder.CreateStore(Imag, ImagPtr, false);
3336     return Ptr;
3337   }
3338
3339   // If the argument is smaller than 8 bytes, it is right-adjusted in
3340   // its doubleword slot.  Adjust the pointer to pick it up from the
3341   // correct offset.
3342   if (SizeInBytes < 8 && CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian()) {
3343     llvm::Value *AddrAsInt = Builder.CreatePtrToInt(Addr, CGF.Int64Ty);
3344     AddrAsInt = Builder.CreateAdd(AddrAsInt, Builder.getInt64(8 - SizeInBytes));
3345     Addr = Builder.CreateIntToPtr(AddrAsInt, BP);
3346   }
3347
3348   llvm::Type *PTy = llvm::PointerType::getUnqual(CGF.ConvertType(Ty));
3349   return Builder.CreateBitCast(Addr, PTy);
3350 }
3351
3352 static bool
3353 PPC64_initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
3354                               llvm::Value *Address) {
3355   // This is calculated from the LLVM and GCC tables and verified
3356   // against gcc output.  AFAIK all ABIs use the same encoding.
3357
3358   CodeGen::CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
3359
3360   llvm::IntegerType *i8 = CGF.Int8Ty;
3361   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 4);
3362   llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 8);
3363   llvm::Value *Sixteen8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 16);
3364
3365   // 0-31: r0-31, the 8-byte general-purpose registers
3366   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 0, 31);
3367
3368   // 32-63: fp0-31, the 8-byte floating-point registers
3369   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 32, 63);
3370
3371   // 64-76 are various 4-byte special-purpose registers:
3372   // 64: mq
3373   // 65: lr
3374   // 66: ctr
3375   // 67: ap
3376   // 68-75 cr0-7
3377   // 76: xer
3378   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 64, 76);
3379
3380   // 77-108: v0-31, the 16-byte vector registers
3381   AssignToArrayRange(Builder, Address, Sixteen8, 77, 108);
3382
3383   // 109: vrsave
3384   // 110: vscr
3385   // 111: spe_acc
3386   // 112: spefscr
3387   // 113: sfp
3388   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 109, 113);
3389
3390   return false;
3391 }
3392
3393 bool
3394 PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(
3395   CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
3396   llvm::Value *Address) const {
3397
3398   return PPC64_initDwarfEHRegSizeTable(CGF, Address);
3399 }
3400
3401 bool
3402 PPC64TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
3403                                                 llvm::Value *Address) const {
3404
3405   return PPC64_initDwarfEHRegSizeTable(CGF, Address);
3406 }
3407
3408 //===----------------------------------------------------------------------===//
3409 // AArch64 ABI Implementation
3410 //===----------------------------------------------------------------------===//
3411
3412 namespace {
3413
3414 class AArch64ABIInfo : public ABIInfo {
3415 public:
3416   enum ABIKind {
3417     AAPCS = 0,
3418     DarwinPCS
3419   };
3420
3421 private:
3422   ABIKind Kind;
3423
3424 public:
3425   AArch64ABIInfo(CodeGenTypes &CGT, ABIKind Kind) : ABIInfo(CGT), Kind(Kind) {}
3426
3427 private:
3428   ABIKind getABIKind() const { return Kind; }
3429   bool isDarwinPCS() const { return Kind == DarwinPCS; }
3430
3431   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
3432   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy, unsigned &AllocatedVFP,
3433                                   bool &IsHA, unsigned &AllocatedGPR,
3434                                   bool &IsSmallAggr, bool IsNamedArg) const;
3435   bool isIllegalVectorType(QualType Ty) const;
3436
3437   virtual void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
3438     // To correctly handle Homogeneous Aggregate, we need to keep track of the
3439     // number of SIMD and Floating-point registers allocated so far.
3440     // If the argument is an HFA or an HVA and there are sufficient unallocated
3441     // SIMD and Floating-point registers, then the argument is allocated to SIMD
3442     // and Floating-point Registers (with one register per member of the HFA or
3443     // HVA). Otherwise, the NSRN is set to 8.
3444     unsigned AllocatedVFP = 0;
3445
3446     // To correctly handle small aggregates, we need to keep track of the number
3447     // of GPRs allocated so far. If the small aggregate can't all fit into
3448     // registers, it will be on stack. We don't allow the aggregate to be
3449     // partially in registers.
3450     unsigned AllocatedGPR = 0;
3451
3452     // Find the number of named arguments. Variadic arguments get special
3453     // treatment with the Darwin ABI.
3454     unsigned NumRequiredArgs = (FI.isVariadic() ?
3455                                 FI.getRequiredArgs().getNumRequiredArgs() :
3456                                 FI.arg_size());
3457
3458     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
3459       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
3460     for (CGFunctionInfo::arg_iterator it = FI.arg_begin(), ie = FI.arg_end();
3461          it != ie; ++it) {
3462       unsigned PreAllocation = AllocatedVFP, PreGPR = AllocatedGPR;
3463       bool IsHA = false, IsSmallAggr = false;
3464       const unsigned NumVFPs = 8;
3465       const unsigned NumGPRs = 8;
3466       bool IsNamedArg = ((it - FI.arg_begin()) <
3467                          static_cast<signed>(NumRequiredArgs));
3468       it->info = classifyArgumentType(it->type, AllocatedVFP, IsHA,
3469                                       AllocatedGPR, IsSmallAggr, IsNamedArg);
3470
3471       // Under AAPCS the 64-bit stack slot alignment means we can't pass HAs
3472       // as sequences of floats since they'll get "holes" inserted as
3473       // padding by the back end.
3474       if (IsHA && AllocatedVFP > NumVFPs && !isDarwinPCS() &&
3475           getContext().getTypeAlign(it->type) < 64) {
3476         uint32_t NumStackSlots = getContext().getTypeSize(it->type);
3477         NumStackSlots = llvm::RoundUpToAlignment(NumStackSlots, 64) / 64;
3478
3479         llvm::Type *CoerceTy = llvm::ArrayType::get(
3480             llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext()), NumStackSlots);
3481         it->info = ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
3482       }
3483
3484       // If we do not have enough VFP registers for the HA, any VFP registers
3485       // that are unallocated are marked as unavailable. To achieve this, we add
3486       // padding of (NumVFPs - PreAllocation) floats.
3487       if (IsHA && AllocatedVFP > NumVFPs && PreAllocation < NumVFPs) {
3488         llvm::Type *PaddingTy = llvm::ArrayType::get(
3489             llvm::Type::getFloatTy(getVMContext()), NumVFPs - PreAllocation);
3490         it->info.setPaddingType(PaddingTy);
3491       }
3492
3493       // If we do not have enough GPRs for the small aggregate, any GPR regs
3494       // that are unallocated are marked as unavailable.
3495       if (IsSmallAggr && AllocatedGPR > NumGPRs && PreGPR < NumGPRs) {
3496         llvm::Type *PaddingTy = llvm::ArrayType::get(
3497             llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), NumGPRs - PreGPR);
3498         it->info =
3499             ABIArgInfo::getDirect(it->info.getCoerceToType(), 0, PaddingTy);
3500       }
3501     }
3502   }
3503
3504   llvm::Value *EmitDarwinVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
3505                                CodeGenFunction &CGF) const;
3506
3507   llvm::Value *EmitAAPCSVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
3508                               CodeGenFunction &CGF) const;
3509
3510   virtual llvm::Value *EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
3511                                  CodeGenFunction &CGF) const {
3512     return isDarwinPCS() ? EmitDarwinVAArg(VAListAddr, Ty, CGF)
3513                          : EmitAAPCSVAArg(VAListAddr, Ty, CGF);
3514   }
3515 };
3516
3517 class AArch64TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
3518 public:
3519   AArch64TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, AArch64ABIInfo::ABIKind Kind)
3520       : TargetCodeGenInfo(new AArch64ABIInfo(CGT, Kind)) {}
3521
3522   StringRef getARCRetainAutoreleasedReturnValueMarker() const {
3523     return "mov\tfp, fp\t\t; marker for objc_retainAutoreleaseReturnValue";
3524   }
3525
3526   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const { return 31; }
3527
3528   virtual bool doesReturnSlotInterfereWithArgs() const { return false; }
3529 };
3530 }
3531
3532 static bool isHomogeneousAggregate(QualType Ty, const Type *&Base,
3533                                    ASTContext &Context,
3534                                    uint64_t *HAMembers = nullptr);
3535
3536 ABIArgInfo AArch64ABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty,
3537                                                 unsigned &AllocatedVFP,
3538                                                 bool &IsHA,
3539                                                 unsigned &AllocatedGPR,
3540                                                 bool &IsSmallAggr,
3541                                                 bool IsNamedArg) const {
3542   // Handle illegal vector types here.
3543   if (isIllegalVectorType(Ty)) {
3544     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
3545     if (Size <= 32) {
3546       llvm::Type *ResType = llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
3547       AllocatedGPR++;
3548       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
3549     }
3550     if (Size == 64) {
3551       llvm::Type *ResType =
3552           llvm::VectorType::get(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), 2);
3553       AllocatedVFP++;
3554       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
3555     }
3556     if (Size == 128) {
3557       llvm::Type *ResType =
3558           llvm::VectorType::get(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), 4);
3559       AllocatedVFP++;
3560       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
3561     }
3562     AllocatedGPR++;
3563     return ABIArgInfo::getIndirect(0, /*ByVal=*/false);
3564   }
3565   if (Ty->isVectorType())
3566     // Size of a legal vector should be either 64 or 128.
3567     AllocatedVFP++;
3568   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
3569     if (BT->getKind() == BuiltinType::Half ||
3570         BT->getKind() == BuiltinType::Float ||
3571         BT->getKind() == BuiltinType::Double ||
3572         BT->getKind() == BuiltinType::LongDouble)
3573       AllocatedVFP++;
3574   }
3575
3576   if (!isAggregateTypeForABI(Ty)) {
3577     // Treat an enum type as its underlying type.
3578     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
3579       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
3580
3581     if (!Ty->isFloatingType() && !Ty->isVectorType()) {
3582       unsigned Alignment = getContext().getTypeAlign(Ty);
3583       if (!isDarwinPCS() && Alignment > 64)
3584         AllocatedGPR = llvm::RoundUpToAlignment(AllocatedGPR, Alignment / 64);
3585
3586       int RegsNeeded = getContext().getTypeSize(Ty) > 64 ? 2 : 1;
3587       AllocatedGPR += RegsNeeded;
3588     }
3589     return (Ty->isPromotableIntegerType() && isDarwinPCS()
3590                 ? ABIArgInfo::getExtend()
3591                 : ABIArgInfo::getDirect());
3592   }
3593
3594   // Structures with either a non-trivial destructor or a non-trivial
3595   // copy constructor are always indirect.
3596   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI())) {
3597     AllocatedGPR++;
3598     return ABIArgInfo::getIndirect(0, /*ByVal=*/RAA ==
3599                                           CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
3600   }
3601
3602   // Empty records are always ignored on Darwin, but actually passed in C++ mode
3603   // elsewhere for GNU compatibility.
3604   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true)) {
3605     if (!getContext().getLangOpts().CPlusPlus || isDarwinPCS())
3606       return ABIArgInfo::getIgnore();
3607
3608     ++AllocatedGPR;
3609     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
3610   }
3611
3612   // Homogeneous Floating-point Aggregates (HFAs) need to be expanded.
3613   const Type *Base = nullptr;
3614   uint64_t Members = 0;
3615   if (isHomogeneousAggregate(Ty, Base, getContext(), &Members)) {
3616     IsHA = true;
3617     if (!IsNamedArg && isDarwinPCS()) {
3618       // With the Darwin ABI, variadic arguments are always passed on the stack
3619       // and should not be expanded. Treat variadic HFAs as arrays of doubles.
3620       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
3621       llvm::Type *BaseTy = llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext());
3622       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::ArrayType::get(BaseTy, Size / 64));
3623     }
3624     AllocatedVFP += Members;
3625     return ABIArgInfo::getExpand();
3626   }
3627
3628   // Aggregates <= 16 bytes are passed directly in registers or on the stack.
3629   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
3630   if (Size <= 128) {
3631     unsigned Alignment = getContext().getTypeAlign(Ty);
3632     if (!isDarwinPCS() && Alignment > 64)
3633       AllocatedGPR = llvm::RoundUpToAlignment(AllocatedGPR, Alignment / 64);
3634
3635     Size = 64 * ((Size + 63) / 64); // round up to multiple of 8 bytes
3636     AllocatedGPR += Size / 64;
3637     IsSmallAggr = true;
3638     // We use a pair of i64 for 16-byte aggregate with 8-byte alignment.
3639     // For aggregates with 16-byte alignment, we use i128.
3640     if (Alignment < 128 && Size == 128) {
3641       llvm::Type *BaseTy = llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext());
3642       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::ArrayType::get(BaseTy, Size / 64));
3643     }
3644     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size));
3645   }
3646
3647   AllocatedGPR++;
3648   return ABIArgInfo::getIndirect(0, /*ByVal=*/false);
3649 }
3650
3651 ABIArgInfo AArch64ABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
3652   if (RetTy->isVoidType())
3653     return ABIArgInfo::getIgnore();
3654
3655   // Large vector types should be returned via memory.
3656   if (RetTy->isVectorType() && getContext().getTypeSize(RetTy) > 128)
3657     return ABIArgInfo::getIndirect(0);
3658
3659   if (!isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
3660     // Treat an enum type as its underlying type.
3661     if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
3662       RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
3663
3664     return (RetTy->isPromotableIntegerType() && isDarwinPCS()
3665                 ? ABIArgInfo::getExtend()
3666                 : ABIArgInfo::getDirect());
3667   }
3668
3669   if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
3670     return ABIArgInfo::getIgnore();
3671
3672   const Type *Base = nullptr;
3673   if (isHomogeneousAggregate(RetTy, Base, getContext()))
3674     // Homogeneous Floating-point Aggregates (HFAs) are returned directly.
3675     return ABIArgInfo::getDirect();
3676
3677   // Aggregates <= 16 bytes are returned directly in registers or on the stack.
3678   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
3679   if (Size <= 128) {
3680     Size = 64 * ((Size + 63) / 64); // round up to multiple of 8 bytes
3681     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size));
3682   }
3683
3684   return ABIArgInfo::getIndirect(0);
3685 }
3686
3687 /// isIllegalVectorType - check whether the vector type is legal for AArch64.
3688 bool AArch64ABIInfo::isIllegalVectorType(QualType Ty) const {
3689   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
3690     // Check whether VT is legal.
3691     unsigned NumElements = VT->getNumElements();
3692     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VT);
3693     // NumElements should be power of 2 between 1 and 16.
3694     if ((NumElements & (NumElements - 1)) != 0 || NumElements > 16)
3695       return true;
3696     return Size != 64 && (Size != 128 || NumElements == 1);
3697   }
3698   return false;
3699 }
3700
3701 static llvm::Value *EmitAArch64VAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
3702                                      int AllocatedGPR, int AllocatedVFP,
3703                                      bool IsIndirect, CodeGenFunction &CGF) {
3704   // The AArch64 va_list type and handling is specified in the Procedure Call
3705   // Standard, section B.4:
3706   //
3707   // struct {
3708   //   void *__stack;
3709   //   void *__gr_top;
3710   //   void *__vr_top;
3711   //   int __gr_offs;
3712   //   int __vr_offs;
3713   // };
3714
3715   llvm::BasicBlock *MaybeRegBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.maybe_reg");
3716   llvm::BasicBlock *InRegBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_reg");
3717   llvm::BasicBlock *OnStackBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.on_stack");
3718   llvm::BasicBlock *ContBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.end");
3719   auto &Ctx = CGF.getContext();
3720
3721   llvm::Value *reg_offs_p = nullptr, *reg_offs = nullptr;
3722   int reg_top_index;
3723   int RegSize;
3724   if (AllocatedGPR) {
3725     assert(!AllocatedVFP && "Arguments never split between int & VFP regs");
3726     // 3 is the field number of __gr_offs
3727     reg_offs_p = CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 3, "gr_offs_p");
3728     reg_offs = CGF.Builder.CreateLoad(reg_offs_p, "gr_offs");
3729     reg_top_index = 1; // field number for __gr_top
3730     RegSize = 8 * AllocatedGPR;
3731   } else {
3732     assert(!AllocatedGPR && "Argument must go in VFP or int regs");
3733     // 4 is the field number of __vr_offs.
3734     reg_offs_p = CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 4, "vr_offs_p");
3735     reg_offs = CGF.Builder.CreateLoad(reg_offs_p, "vr_offs");
3736     reg_top_index = 2; // field number for __vr_top
3737     RegSize = 16 * AllocatedVFP;
3738   }
3739
3740   //=======================================
3741   // Find out where argument was passed
3742   //=======================================
3743
3744   // If reg_offs >= 0 we're already using the stack for this type of
3745   // argument. We don't want to keep updating reg_offs (in case it overflows,
3746   // though anyone passing 2GB of arguments, each at most 16 bytes, deserves
3747   // whatever they get).
3748   llvm::Value *UsingStack = nullptr;
3749   UsingStack = CGF.Builder.CreateICmpSGE(
3750       reg_offs, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 0));
3751
3752   CGF.Builder.CreateCondBr(UsingStack, OnStackBlock, MaybeRegBlock);
3753
3754   // Otherwise, at least some kind of argument could go in these registers, the
3755   // question is whether this particular type is too big.
3756   CGF.EmitBlock(MaybeRegBlock);
3757
3758   // Integer arguments may need to correct register alignment (for example a
3759   // "struct { __int128 a; };" gets passed in x_2N, x_{2N+1}). In this case we
3760   // align __gr_offs to calculate the potential address.
3761   if (AllocatedGPR && !IsIndirect && Ctx.getTypeAlign(Ty) > 64) {
3762     int Align = Ctx.getTypeAlign(Ty) / 8;
3763
3764     reg_offs = CGF.Builder.CreateAdd(
3765         reg_offs, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, Align - 1),
3766         "align_regoffs");
3767     reg_offs = CGF.Builder.CreateAnd(
3768         reg_offs, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, -Align),
3769         "aligned_regoffs");
3770   }
3771
3772   // Update the gr_offs/vr_offs pointer for next call to va_arg on this va_list.
3773   llvm::Value *NewOffset = nullptr;
3774   NewOffset = CGF.Builder.CreateAdd(
3775       reg_offs, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, RegSize), "new_reg_offs");
3776   CGF.Builder.CreateStore(NewOffset, reg_offs_p);
3777
3778   // Now we're in a position to decide whether this argument really was in
3779   // registers or not.
3780   llvm::Value *InRegs = nullptr;
3781   InRegs = CGF.Builder.CreateICmpSLE(
3782       NewOffset, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 0), "inreg");
3783
3784   CGF.Builder.CreateCondBr(InRegs, InRegBlock, OnStackBlock);
3785
3786   //=======================================
3787   // Argument was in registers
3788   //=======================================
3789
3790   // Now we emit the code for if the argument was originally passed in
3791   // registers. First start the appropriate block:
3792   CGF.EmitBlock(InRegBlock);
3793
3794   llvm::Value *reg_top_p = nullptr, *reg_top = nullptr;
3795   reg_top_p =
3796       CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, reg_top_index, "reg_top_p");
3797   reg_top = CGF.Builder.CreateLoad(reg_top_p, "reg_top");
3798   llvm::Value *BaseAddr = CGF.Builder.CreateGEP(reg_top, reg_offs);
3799   llvm::Value *RegAddr = nullptr;
3800   llvm::Type *MemTy = llvm::PointerType::getUnqual(CGF.ConvertTypeForMem(Ty));
3801
3802   if (IsIndirect) {
3803     // If it's been passed indirectly (actually a struct), whatever we find from
3804     // stored registers or on the stack will actually be a struct **.
3805     MemTy = llvm::PointerType::getUnqual(MemTy);
3806   }
3807
3808   const Type *Base = nullptr;
3809   uint64_t NumMembers;
3810   bool IsHFA = isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Ctx, &NumMembers);
3811   if (IsHFA && NumMembers > 1) {
3812     // Homogeneous aggregates passed in registers will have their elements split
3813     // and stored 16-bytes apart regardless of size (they're notionally in qN,
3814     // qN+1, ...). We reload and store into a temporary local variable
3815     // contiguously.
3816     assert(!IsIndirect && "Homogeneous aggregates should be passed directly");
3817     llvm::Type *BaseTy = CGF.ConvertType(QualType(Base, 0));
3818     llvm::Type *HFATy = llvm::ArrayType::get(BaseTy, NumMembers);
3819     llvm::Value *Tmp = CGF.CreateTempAlloca(HFATy);
3820     int Offset = 0;
3821
3822     if (CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian() && Ctx.getTypeSize(Base) < 128)
3823       Offset = 16 - Ctx.getTypeSize(Base) / 8;
3824     for (unsigned i = 0; i < NumMembers; ++i) {
3825       llvm::Value *BaseOffset =
3826           llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 16 * i + Offset);
3827       llvm::Value *LoadAddr = CGF.Builder.CreateGEP(BaseAddr, BaseOffset);
3828       LoadAddr = CGF.Builder.CreateBitCast(
3829           LoadAddr, llvm::PointerType::getUnqual(BaseTy));
3830       llvm::Value *StoreAddr = CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, i);
3831
3832       llvm::Value *Elem = CGF.Builder.CreateLoad(LoadAddr);
3833       CGF.Builder.CreateStore(Elem, StoreAddr);
3834     }
3835
3836     RegAddr = CGF.Builder.CreateBitCast(Tmp, MemTy);
3837   } else {
3838     // Otherwise the object is contiguous in memory
3839     unsigned BeAlign = reg_top_index == 2 ? 16 : 8;
3840     if (CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian() &&
3841         (IsHFA || !isAggregateTypeForABI(Ty)) &&
3842         Ctx.getTypeSize(Ty) < (BeAlign * 8)) {
3843       int Offset = BeAlign - Ctx.getTypeSize(Ty) / 8;
3844       BaseAddr = CGF.Builder.CreatePtrToInt(BaseAddr, CGF.Int64Ty);
3845
3846       BaseAddr = CGF.Builder.CreateAdd(
3847           BaseAddr, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int64Ty, Offset), "align_be");
3848
3849       BaseAddr = CGF.Builder.CreateIntToPtr(BaseAddr, CGF.Int8PtrTy);
3850     }
3851
3852     RegAddr = CGF.Builder.CreateBitCast(BaseAddr, MemTy);
3853   }
3854
3855   CGF.EmitBranch(ContBlock);
3856
3857   //=======================================
3858   // Argument was on the stack
3859   //=======================================
3860   CGF.EmitBlock(OnStackBlock);
3861
3862   llvm::Value *stack_p = nullptr, *OnStackAddr = nullptr;
3863   stack_p = CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 0, "stack_p");
3864   OnStackAddr = CGF.Builder.CreateLoad(stack_p, "stack");
3865
3866   // Again, stack arguments may need realigmnent. In this case both integer and
3867   // floating-point ones might be affected.
3868   if (!IsIndirect && Ctx.getTypeAlign(Ty) > 64) {
3869     int Align = Ctx.getTypeAlign(Ty) / 8;
3870
3871     OnStackAddr = CGF.Builder.CreatePtrToInt(OnStackAddr, CGF.Int64Ty);
3872
3873     OnStackAddr = CGF.Builder.CreateAdd(
3874         OnStackAddr, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int64Ty, Align - 1),
3875         "align_stack");
3876     OnStackAddr = CGF.Builder.CreateAnd(
3877         OnStackAddr, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int64Ty, -Align),
3878         "align_stack");
3879
3880     OnStackAddr = CGF.Builder.CreateIntToPtr(OnStackAddr, CGF.Int8PtrTy);
3881   }
3882
3883   uint64_t StackSize;
3884   if (IsIndirect)
3885     StackSize = 8;
3886   else
3887     StackSize = Ctx.getTypeSize(Ty) / 8;
3888
3889   // All stack slots are 8 bytes
3890   StackSize = llvm::RoundUpToAlignment(StackSize, 8);
3891
3892   llvm::Value *StackSizeC = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, StackSize);
3893   llvm::Value *NewStack =
3894       CGF.Builder.CreateGEP(OnStackAddr, StackSizeC, "new_stack");
3895
3896   // Write the new value of __stack for the next call to va_arg
3897   CGF.Builder.CreateStore(NewStack, stack_p);
3898
3899   if (CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian() && !isAggregateTypeForABI(Ty) &&
3900       Ctx.getTypeSize(Ty) < 64) {
3901     int Offset = 8 - Ctx.getTypeSize(Ty) / 8;
3902     OnStackAddr = CGF.Builder.CreatePtrToInt(OnStackAddr, CGF.Int64Ty);
3903
3904     OnStackAddr = CGF.Builder.CreateAdd(
3905         OnStackAddr, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int64Ty, Offset), "align_be");
3906
3907     OnStackAddr = CGF.Builder.CreateIntToPtr(OnStackAddr, CGF.Int8PtrTy);
3908   }
3909
3910   OnStackAddr = CGF.Builder.CreateBitCast(OnStackAddr, MemTy);
3911
3912   CGF.EmitBranch(ContBlock);
3913
3914   //=======================================
3915   // Tidy up
3916   //=======================================
3917   CGF.EmitBlock(ContBlock);
3918
3919   llvm::PHINode *ResAddr = CGF.Builder.CreatePHI(MemTy, 2, "vaarg.addr");
3920   ResAddr->addIncoming(RegAddr, InRegBlock);
3921   ResAddr->addIncoming(OnStackAddr, OnStackBlock);
3922
3923   if (IsIndirect)
3924     return CGF.Builder.CreateLoad(ResAddr, "vaarg.addr");
3925
3926   return ResAddr;
3927 }
3928
3929 llvm::Value *AArch64ABIInfo::EmitAAPCSVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
3930                                           CodeGenFunction &CGF) const {
3931
3932   unsigned AllocatedGPR = 0, AllocatedVFP = 0;
3933   bool IsHA = false, IsSmallAggr = false;
3934   ABIArgInfo AI = classifyArgumentType(Ty, AllocatedVFP, IsHA, AllocatedGPR,
3935                                        IsSmallAggr, false /*IsNamedArg*/);
3936
3937   return EmitAArch64VAArg(VAListAddr, Ty, AllocatedGPR, AllocatedVFP,
3938                           AI.isIndirect(), CGF);
3939 }
3940
3941 llvm::Value *AArch64ABIInfo::EmitDarwinVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
3942                                            CodeGenFunction &CGF) const {
3943   // We do not support va_arg for aggregates or illegal vector types.
3944   // Lower VAArg here for these cases and use the LLVM va_arg instruction for
3945   // other cases.
3946   if (!isAggregateTypeForABI(Ty) && !isIllegalVectorType(Ty))
3947     return nullptr;
3948
3949   uint64_t Size = CGF.getContext().getTypeSize(Ty) / 8;
3950   uint64_t Align = CGF.getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
3951
3952   const Type *Base = nullptr;
3953   bool isHA = isHomogeneousAggregate(Ty, Base, getContext());
3954
3955   bool isIndirect = false;
3956   // Arguments bigger than 16 bytes which aren't homogeneous aggregates should
3957   // be passed indirectly.
3958   if (Size > 16 && !isHA) {
3959     isIndirect = true;
3960     Size = 8;
3961     Align = 8;
3962   }
3963
3964   llvm::Type *BP = llvm::Type::getInt8PtrTy(CGF.getLLVMContext());
3965   llvm::Type *BPP = llvm::PointerType::getUnqual(BP);
3966
3967   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
3968   llvm::Value *VAListAddrAsBPP = Builder.CreateBitCast(VAListAddr, BPP, "ap");
3969   llvm::Value *Addr = Builder.CreateLoad(VAListAddrAsBPP, "ap.cur");
3970
3971   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true)) {
3972     // These are ignored for parameter passing purposes.
3973     llvm::Type *PTy = llvm::PointerType::getUnqual(CGF.ConvertType(Ty));
3974     return Builder.CreateBitCast(Addr, PTy);
3975   }
3976
3977   const uint64_t MinABIAlign = 8;
3978   if (Align > MinABIAlign) {
3979     llvm::Value *Offset = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, Align - 1);
3980     Addr = Builder.CreateGEP(Addr, Offset);
3981     llvm::Value *AsInt = Builder.CreatePtrToInt(Addr, CGF.Int64Ty);
3982     llvm::Value *Mask = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int64Ty, ~(Align - 1));
3983     llvm::Value *Aligned = Builder.CreateAnd(AsInt, Mask);
3984     Addr = Builder.CreateIntToPtr(Aligned, BP, "ap.align");
3985   }
3986
3987   uint64_t Offset = llvm::RoundUpToAlignment(Size, MinABIAlign);
3988   llvm::Value *NextAddr = Builder.CreateGEP(
3989       Addr, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, Offset), "ap.next");
3990   Builder.CreateStore(NextAddr, VAListAddrAsBPP);
3991
3992   if (isIndirect)
3993     Addr = Builder.CreateLoad(Builder.CreateBitCast(Addr, BPP));
3994   llvm::Type *PTy = llvm::PointerType::getUnqual(CGF.ConvertType(Ty));
3995   llvm::Value *AddrTyped = Builder.CreateBitCast(Addr, PTy);
3996
3997   return AddrTyped;
3998 }
3999
4000 //===----------------------------------------------------------------------===//
4001 // ARM ABI Implementation
4002 //===----------------------------------------------------------------------===//
4003
4004 namespace {
4005
4006 class ARMABIInfo : public ABIInfo {
4007 public:
4008   enum ABIKind {
4009     APCS = 0,
4010     AAPCS = 1,
4011     AAPCS_VFP
4012   };
4013
4014 private:
4015   ABIKind Kind;
4016   mutable int VFPRegs[16];
4017   const unsigned NumVFPs;
4018   const unsigned NumGPRs;
4019   mutable unsigned AllocatedGPRs;
4020   mutable unsigned AllocatedVFPs;
4021
4022 public:
4023   ARMABIInfo(CodeGenTypes &CGT, ABIKind _Kind) : ABIInfo(CGT), Kind(_Kind),
4024     NumVFPs(16), NumGPRs(4) {
4025     setRuntimeCC();
4026     resetAllocatedRegs();
4027   }
4028
4029   bool isEABI() const {
4030     switch (getTarget().getTriple().getEnvironment()) {
4031     case llvm::Triple::Android:
4032     case llvm::Triple::EABI:
4033     case llvm::Triple::EABIHF:
4034     case llvm::Triple::GNUEABI:
4035     case llvm::Triple::GNUEABIHF:
4036       return true;
4037     default:
4038       return false;
4039     }
4040   }
4041
4042   bool isEABIHF() const {
4043     switch (getTarget().getTriple().getEnvironment()) {
4044     case llvm::Triple::EABIHF:
4045     case llvm::Triple::GNUEABIHF:
4046       return true;
4047     default:
4048       return false;
4049     }
4050   }
4051
4052   ABIKind getABIKind() const { return Kind; }
4053
4054 private:
4055   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy, bool isVariadic) const;
4056   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy, bool isVariadic,
4057                                   bool &IsCPRC) const;
4058   bool isIllegalVectorType(QualType Ty) const;
4059
4060   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
4061
4062   llvm::Value *EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
4063                          CodeGenFunction &CGF) const override;
4064
4065   llvm::CallingConv::ID getLLVMDefaultCC() const;
4066   llvm::CallingConv::ID getABIDefaultCC() const;
4067   void setRuntimeCC();
4068
4069   void markAllocatedGPRs(unsigned Alignment, unsigned NumRequired) const;
4070   void markAllocatedVFPs(unsigned Alignment, unsigned NumRequired) const;
4071   void resetAllocatedRegs(void) const;
4072 };
4073
4074 class ARMTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
4075 public:
4076   ARMTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, ARMABIInfo::ABIKind K)
4077     :TargetCodeGenInfo(new ARMABIInfo(CGT, K)) {}
4078
4079   const ARMABIInfo &getABIInfo() const {
4080     return static_cast<const ARMABIInfo&>(TargetCodeGenInfo::getABIInfo());
4081   }
4082
4083   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
4084     return 13;
4085   }
4086
4087   StringRef getARCRetainAutoreleasedReturnValueMarker() const override {
4088     return "mov\tr7, r7\t\t@ marker for objc_retainAutoreleaseReturnValue";
4089   }
4090
4091   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4092                                llvm::Value *Address) const override {
4093     llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 4);
4094
4095     // 0-15 are the 16 integer registers.
4096     AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Four8, 0, 15);
4097     return false;
4098   }
4099
4100   unsigned getSizeOfUnwindException() const override {
4101     if (getABIInfo().isEABI()) return 88;
4102     return TargetCodeGenInfo::getSizeOfUnwindException();
4103   }
4104
4105   void SetTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
4106                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
4107     const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D);
4108     if (!FD)
4109       return;
4110
4111     const ARMInterruptAttr *Attr = FD->getAttr<ARMInterruptAttr>();
4112     if (!Attr)
4113       return;
4114
4115     const char *Kind;
4116     switch (Attr->getInterrupt()) {
4117     case ARMInterruptAttr::Generic: Kind = ""; break;
4118     case ARMInterruptAttr::IRQ:     Kind = "IRQ"; break;
4119     case ARMInterruptAttr::FIQ:     Kind = "FIQ"; break;
4120     case ARMInterruptAttr::SWI:     Kind = "SWI"; break;
4121     case ARMInterruptAttr::ABORT:   Kind = "ABORT"; break;
4122     case ARMInterruptAttr::UNDEF:   Kind = "UNDEF"; break;
4123     }
4124
4125     llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
4126
4127     Fn->addFnAttr("interrupt", Kind);
4128
4129     if (cast<ARMABIInfo>(getABIInfo()).getABIKind() == ARMABIInfo::APCS)
4130       return;
4131
4132     // AAPCS guarantees that sp will be 8-byte aligned on any public interface,
4133     // however this is not necessarily true on taking any interrupt. Instruct
4134     // the backend to perform a realignment as part of the function prologue.
4135     llvm::AttrBuilder B;
4136     B.addStackAlignmentAttr(8);
4137     Fn->addAttributes(llvm::AttributeSet::FunctionIndex,
4138                       llvm::AttributeSet::get(CGM.getLLVMContext(),
4139                                               llvm::AttributeSet::FunctionIndex,
4140                                               B));
4141   }
4142
4143 };
4144
4145 }
4146
4147 void ARMABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
4148   // To correctly handle Homogeneous Aggregate, we need to keep track of the
4149   // VFP registers allocated so far.
4150   // C.1.vfp If the argument is a VFP CPRC and there are sufficient consecutive
4151   // VFP registers of the appropriate type unallocated then the argument is
4152   // allocated to the lowest-numbered sequence of such registers.
4153   // C.2.vfp If the argument is a VFP CPRC then any VFP registers that are
4154   // unallocated are marked as unavailable. 
4155   resetAllocatedRegs();
4156
4157   if (getCXXABI().classifyReturnType(FI)) {
4158     if (FI.getReturnInfo().isIndirect())
4159       markAllocatedGPRs(1, 1);
4160   } else {
4161     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType(), FI.isVariadic());
4162   }
4163   for (auto &I : FI.arguments()) {
4164     unsigned PreAllocationVFPs = AllocatedVFPs;
4165     unsigned PreAllocationGPRs = AllocatedGPRs;
4166     bool IsCPRC = false;
4167     // 6.1.2.3 There is one VFP co-processor register class using registers
4168     // s0-s15 (d0-d7) for passing arguments.
4169     I.info = classifyArgumentType(I.type, FI.isVariadic(), IsCPRC);
4170
4171     // If we have allocated some arguments onto the stack (due to running
4172     // out of VFP registers), we cannot split an argument between GPRs and
4173     // the stack. If this situation occurs, we add padding to prevent the
4174     // GPRs from being used. In this situation, the current argument could
4175     // only be allocated by rule C.8, so rule C.6 would mark these GPRs as
4176     // unusable anyway.
4177     // We do not have to do this if the argument is being passed ByVal, as the
4178     // backend can handle that situation correctly.
4179     const bool StackUsed = PreAllocationGPRs > NumGPRs || PreAllocationVFPs > NumVFPs;
4180     const bool IsByVal = I.info.isIndirect() && I.info.getIndirectByVal();
4181     if (!IsCPRC && PreAllocationGPRs < NumGPRs && AllocatedGPRs > NumGPRs &&
4182         StackUsed && !IsByVal) {
4183       llvm::Type *PaddingTy = llvm::ArrayType::get(
4184           llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), NumGPRs - PreAllocationGPRs);
4185       if (I.info.canHaveCoerceToType()) {
4186         I.info = ABIArgInfo::getDirect(I.info.getCoerceToType() /* type */, 0 /* offset */,
4187                                        PaddingTy);
4188       } else {
4189         I.info = ABIArgInfo::getDirect(nullptr /* type */, 0 /* offset */,
4190                                        PaddingTy);
4191       }
4192     }
4193   }
4194
4195   // Always honor user-specified calling convention.
4196   if (FI.getCallingConvention() != llvm::CallingConv::C)
4197     return;
4198
4199   llvm::CallingConv::ID cc = getRuntimeCC();
4200   if (cc != llvm::CallingConv::C)
4201     FI.setEffectiveCallingConvention(cc);    
4202 }
4203
4204 /// Return the default calling convention that LLVM will use.
4205 llvm::CallingConv::ID ARMABIInfo::getLLVMDefaultCC() const {
4206   // The default calling convention that LLVM will infer.
4207   if (isEABIHF())
4208     return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS_VFP;
4209   else if (isEABI())
4210     return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS;
4211   else
4212     return llvm::CallingConv::ARM_APCS;
4213 }
4214
4215 /// Return the calling convention that our ABI would like us to use
4216 /// as the C calling convention.
4217 llvm::CallingConv::ID ARMABIInfo::getABIDefaultCC() const {
4218   switch (getABIKind()) {
4219   case APCS: return llvm::CallingConv::ARM_APCS;
4220   case AAPCS: return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS;
4221   case AAPCS_VFP: return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS_VFP;
4222   }
4223   llvm_unreachable("bad ABI kind");
4224 }
4225
4226 void ARMABIInfo::setRuntimeCC() {
4227   assert(getRuntimeCC() == llvm::CallingConv::C);
4228
4229   // Don't muddy up the IR with a ton of explicit annotations if
4230   // they'd just match what LLVM will infer from the triple.
4231   llvm::CallingConv::ID abiCC = getABIDefaultCC();
4232   if (abiCC != getLLVMDefaultCC())
4233     RuntimeCC = abiCC;
4234 }
4235
4236 /// isHomogeneousAggregate - Return true if a type is an AAPCS-VFP homogeneous
4237 /// aggregate.  If HAMembers is non-null, the number of base elements
4238 /// contained in the type is returned through it; this is used for the
4239 /// recursive calls that check aggregate component types.
4240 static bool isHomogeneousAggregate(QualType Ty, const Type *&Base,
4241                                    ASTContext &Context, uint64_t *HAMembers) {
4242   uint64_t Members = 0;
4243   if (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(Ty)) {
4244     if (!isHomogeneousAggregate(AT->getElementType(), Base, Context, &Members))
4245       return false;
4246     Members *= AT->getSize().getZExtValue();
4247   } else if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
4248     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
4249     if (RD->hasFlexibleArrayMember())
4250       return false;
4251
4252     Members = 0;
4253     for (const auto *FD : RD->fields()) {
4254       uint64_t FldMembers;
4255       if (!isHomogeneousAggregate(FD->getType(), Base, Context, &FldMembers))
4256         return false;
4257
4258       Members = (RD->isUnion() ?
4259                  std::max(Members, FldMembers) : Members + FldMembers);
4260     }
4261   } else {
4262     Members = 1;
4263     if (const ComplexType *CT = Ty->getAs<ComplexType>()) {
4264       Members = 2;
4265       Ty = CT->getElementType();
4266     }
4267
4268     // Homogeneous aggregates for AAPCS-VFP must have base types of float,
4269     // double, or 64-bit or 128-bit vectors.
4270     if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
4271       if (BT->getKind() != BuiltinType::Float && 
4272           BT->getKind() != BuiltinType::Double &&
4273           BT->getKind() != BuiltinType::LongDouble)
4274         return false;
4275     } else if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
4276       unsigned VecSize = Context.getTypeSize(VT);
4277       if (VecSize != 64 && VecSize != 128)
4278         return false;
4279     } else {
4280       return false;
4281     }
4282
4283     // The base type must be the same for all members.  Vector types of the
4284     // same total size are treated as being equivalent here.
4285     const Type *TyPtr = Ty.getTypePtr();
4286     if (!Base)
4287       Base = TyPtr;
4288
4289     if (Base != TyPtr) {
4290       // Homogeneous aggregates are defined as containing members with the
4291       // same machine type. There are two cases in which two members have
4292       // different TypePtrs but the same machine type:
4293
4294       // 1) Vectors of the same length, regardless of the type and number
4295       //    of their members.
4296       const bool SameLengthVectors = Base->isVectorType() && TyPtr->isVectorType()
4297         && (Context.getTypeSize(Base) == Context.getTypeSize(TyPtr));
4298
4299       // 2) In the 32-bit AAPCS, `double' and `long double' have the same
4300       //    machine type. This is not the case for the 64-bit AAPCS.
4301       const bool SameSizeDoubles =
4302            (   (   Base->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Double)
4303                 && TyPtr->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::LongDouble))
4304             || (   Base->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::LongDouble)
4305                 && TyPtr->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Double)))
4306         && (Context.getTypeSize(Base) == Context.getTypeSize(TyPtr));
4307
4308       if (!SameLengthVectors && !SameSizeDoubles)
4309         return false;
4310     }
4311   }
4312
4313   // Homogeneous Aggregates can have at most 4 members of the base type.
4314   if (HAMembers)
4315     *HAMembers = Members;
4316
4317   return (Members > 0 && Members <= 4);
4318 }
4319
4320 /// markAllocatedVFPs - update VFPRegs according to the alignment and
4321 /// number of VFP registers (unit is S register) requested.
4322 void ARMABIInfo::markAllocatedVFPs(unsigned Alignment,
4323                                    unsigned NumRequired) const {
4324   // Early Exit.
4325   if (AllocatedVFPs >= 16) {
4326     // We use AllocatedVFP > 16 to signal that some CPRCs were allocated on
4327     // the stack.
4328     AllocatedVFPs = 17;
4329     return;
4330   }
4331   // C.1.vfp If the argument is a VFP CPRC and there are sufficient consecutive
4332   // VFP registers of the appropriate type unallocated then the argument is
4333   // allocated to the lowest-numbered sequence of such registers.
4334   for (unsigned I = 0; I < 16; I += Alignment) {
4335     bool FoundSlot = true;
4336     for (unsigned J = I, JEnd = I + NumRequired; J < JEnd; J++)
4337       if (J >= 16 || VFPRegs[J]) {
4338          FoundSlot = false;
4339          break;
4340       }
4341     if (FoundSlot) {
4342       for (unsigned J = I, JEnd = I + NumRequired; J < JEnd; J++)
4343         VFPRegs[J] = 1;
4344       AllocatedVFPs += NumRequired;
4345       return;
4346     }
4347   }
4348   // C.2.vfp If the argument is a VFP CPRC then any VFP registers that are
4349   // unallocated are marked as unavailable.
4350   for (unsigned I = 0; I < 16; I++)
4351     VFPRegs[I] = 1;
4352   AllocatedVFPs = 17; // We do not have enough VFP registers.
4353 }
4354
4355 /// Update AllocatedGPRs to record the number of general purpose registers
4356 /// which have been allocated. It is valid for AllocatedGPRs to go above 4,
4357 /// this represents arguments being stored on the stack.
4358 void ARMABIInfo::markAllocatedGPRs(unsigned Alignment,
4359                                    unsigned NumRequired) const {
4360   assert((Alignment == 1 || Alignment == 2) && "Alignment must be 4 or 8 bytes");
4361
4362   if (Alignment == 2 && AllocatedGPRs & 0x1)
4363     AllocatedGPRs += 1;
4364
4365   AllocatedGPRs += NumRequired;
4366 }
4367
4368 void ARMABIInfo::resetAllocatedRegs(void) const {
4369   AllocatedGPRs = 0;
4370   AllocatedVFPs = 0;
4371   for (unsigned i = 0; i < NumVFPs; ++i)
4372     VFPRegs[i] = 0;
4373 }
4374
4375 ABIArgInfo ARMABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty, bool isVariadic,
4376                                             bool &IsCPRC) const {
4377   // We update number of allocated VFPs according to
4378   // 6.1.2.1 The following argument types are VFP CPRCs:
4379   //   A single-precision floating-point type (including promoted
4380   //   half-precision types); A double-precision floating-point type;
4381   //   A 64-bit or 128-bit containerized vector type; Homogeneous Aggregate
4382   //   with a Base Type of a single- or double-precision floating-point type,
4383   //   64-bit containerized vectors or 128-bit containerized vectors with one
4384   //   to four Elements.
4385
4386   // Handle illegal vector types here.
4387   if (isIllegalVectorType(Ty)) {
4388     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
4389     if (Size <= 32) {
4390       llvm::Type *ResType =
4391           llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
4392       markAllocatedGPRs(1, 1);
4393       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
4394     }
4395     if (Size == 64) {
4396       llvm::Type *ResType = llvm::VectorType::get(
4397           llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), 2);
4398       if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS || isVariadic){
4399         markAllocatedGPRs(2, 2);
4400       } else {
4401         markAllocatedVFPs(2, 2);
4402         IsCPRC = true;
4403       }
4404       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
4405     }
4406     if (Size == 128) {
4407       llvm::Type *ResType = llvm::VectorType::get(
4408           llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), 4);
4409       if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS || isVariadic) {
4410         markAllocatedGPRs(2, 4);
4411       } else {
4412         markAllocatedVFPs(4, 4);
4413         IsCPRC = true;
4414       }
4415       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
4416     }
4417     markAllocatedGPRs(1, 1);
4418     return ABIArgInfo::getIndirect(0, /*ByVal=*/false);
4419   }
4420   // Update VFPRegs for legal vector types.
4421   if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS_VFP && !isVariadic) {
4422     if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
4423       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VT);
4424       // Size of a legal vector should be power of 2 and above 64.
4425       markAllocatedVFPs(Size >= 128 ? 4 : 2, Size / 32);
4426       IsCPRC = true;
4427     }
4428   }
4429   // Update VFPRegs for floating point types.
4430   if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS_VFP && !isVariadic) {
4431     if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
4432       if (BT->getKind() == BuiltinType::Half ||
4433           BT->getKind() == BuiltinType::Float) {
4434         markAllocatedVFPs(1, 1);
4435         IsCPRC = true;
4436       }
4437       if (BT->getKind() == BuiltinType::Double ||
4438           BT->getKind() == BuiltinType::LongDouble) {
4439         markAllocatedVFPs(2, 2);
4440         IsCPRC = true;
4441       }
4442     }
4443   }
4444
4445   if (!isAggregateTypeForABI(Ty)) {
4446     // Treat an enum type as its underlying type.
4447     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>()) {
4448       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
4449     }
4450
4451     unsigned Size = getContext().getTypeSize(Ty);
4452     if (!IsCPRC)
4453       markAllocatedGPRs(Size > 32 ? 2 : 1, (Size + 31) / 32);
4454     return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
4455             ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
4456   }
4457
4458   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI())) {
4459     markAllocatedGPRs(1, 1);
4460     return ABIArgInfo::getIndirect(0, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
4461   }
4462
4463   // Ignore empty records.
4464   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
4465     return ABIArgInfo::getIgnore();
4466
4467   if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS_VFP && !isVariadic) {
4468     // Homogeneous Aggregates need to be expanded when we can fit the aggregate
4469     // into VFP registers.
4470     const Type *Base = nullptr;
4471     uint64_t Members = 0;
4472     if (isHomogeneousAggregate(Ty, Base, getContext(), &Members)) {
4473       assert(Base && "Base class should be set for homogeneous aggregate");
4474       // Base can be a floating-point or a vector.
4475       if (Base->isVectorType()) {
4476         // ElementSize is in number of floats.
4477         unsigned ElementSize = getContext().getTypeSize(Base) == 64 ? 2 : 4;
4478         markAllocatedVFPs(ElementSize,
4479                           Members * ElementSize);
4480       } else if (Base->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Float))
4481         markAllocatedVFPs(1, Members);
4482       else {
4483         assert(Base->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Double) ||
4484                Base->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::LongDouble));
4485         markAllocatedVFPs(2, Members * 2);
4486       }
4487       IsCPRC = true;
4488       return ABIArgInfo::getDirect();
4489     }
4490   }
4491
4492   // Support byval for ARM.
4493   // The ABI alignment for APCS is 4-byte and for AAPCS at least 4-byte and at
4494   // most 8-byte. We realign the indirect argument if type alignment is bigger
4495   // than ABI alignment.
4496   uint64_t ABIAlign = 4;
4497   uint64_t TyAlign = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
4498   if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS_VFP ||
4499       getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS)
4500     ABIAlign = std::min(std::max(TyAlign, (uint64_t)4), (uint64_t)8);
4501   if (getContext().getTypeSizeInChars(Ty) > CharUnits::fromQuantity(64)) {
4502     // Update Allocated GPRs. Since this is only used when the size of the
4503     // argument is greater than 64 bytes, this will always use up any available
4504     // registers (of which there are 4). We also don't care about getting the
4505     // alignment right, because general-purpose registers cannot be back-filled.
4506     markAllocatedGPRs(1, 4);
4507     return ABIArgInfo::getIndirect(TyAlign, /*ByVal=*/true,
4508            /*Realign=*/TyAlign > ABIAlign);
4509   }
4510
4511   // Otherwise, pass by coercing to a structure of the appropriate size.
4512   llvm::Type* ElemTy;
4513   unsigned SizeRegs;
4514   // FIXME: Try to match the types of the arguments more accurately where
4515   // we can.
4516   if (getContext().getTypeAlign(Ty) <= 32) {
4517     ElemTy = llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
4518     SizeRegs = (getContext().getTypeSize(Ty) + 31) / 32;
4519     markAllocatedGPRs(1, SizeRegs);
4520   } else {
4521     ElemTy = llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext());
4522     SizeRegs = (getContext().getTypeSize(Ty) + 63) / 64;
4523     markAllocatedGPRs(2, SizeRegs * 2);
4524   }
4525
4526   llvm::Type *STy =
4527     llvm::StructType::get(llvm::ArrayType::get(ElemTy, SizeRegs), NULL);
4528   return ABIArgInfo::getDirect(STy);
4529 }
4530
4531 static bool isIntegerLikeType(QualType Ty, ASTContext &Context,
4532                               llvm::LLVMContext &VMContext) {
4533   // APCS, C Language Calling Conventions, Non-Simple Return Values: A structure
4534   // is called integer-like if its size is less than or equal to one word, and
4535   // the offset of each of its addressable sub-fields is zero.
4536
4537   uint64_t Size = Context.getTypeSize(Ty);
4538
4539   // Check that the type fits in a word.
4540   if (Size > 32)
4541     return false;
4542
4543   // FIXME: Handle vector types!
4544   if (Ty->isVectorType())
4545     return false;
4546
4547   // Float types are never treated as "integer like".
4548   if (Ty->isRealFloatingType())
4549     return false;
4550
4551   // If this is a builtin or pointer type then it is ok.
4552   if (Ty->getAs<BuiltinType>() || Ty->isPointerType())
4553     return true;
4554
4555   // Small complex integer types are "integer like".
4556   if (const ComplexType *CT = Ty->getAs<ComplexType>())
4557     return isIntegerLikeType(CT->getElementType(), Context, VMContext);
4558
4559   // Single element and zero sized arrays should be allowed, by the definition
4560   // above, but they are not.
4561
4562   // Otherwise, it must be a record type.
4563   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
4564   if (!RT) return false;
4565
4566   // Ignore records with flexible arrays.
4567   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
4568   if (RD->hasFlexibleArrayMember())
4569     return false;
4570
4571   // Check that all sub-fields are at offset 0, and are themselves "integer
4572   // like".
4573   const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
4574
4575   bool HadField = false;
4576   unsigned idx = 0;
4577   for (RecordDecl::field_iterator i = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
4578        i != e; ++i, ++idx) {
4579     const FieldDecl *FD = *i;
4580
4581     // Bit-fields are not addressable, we only need to verify they are "integer
4582     // like". We still have to disallow a subsequent non-bitfield, for example:
4583     //   struct { int : 0; int x }
4584     // is non-integer like according to gcc.
4585     if (FD->isBitField()) {
4586       if (!RD->isUnion())
4587         HadField = true;
4588
4589       if (!isIntegerLikeType(FD->getType(), Context, VMContext))
4590         return false;
4591
4592       continue;
4593     }
4594
4595     // Check if this field is at offset 0.
4596     if (Layout.getFieldOffset(idx) != 0)
4597       return false;
4598
4599     if (!isIntegerLikeType(FD->getType(), Context, VMContext))
4600       return false;
4601
4602     // Only allow at most one field in a structure. This doesn't match the
4603     // wording above, but follows gcc in situations with a field following an
4604     // empty structure.
4605     if (!RD->isUnion()) {
4606       if (HadField)
4607         return false;
4608
4609       HadField = true;
4610     }
4611   }
4612
4613   return true;
4614 }
4615
4616 ABIArgInfo ARMABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy,
4617                                           bool isVariadic) const {
4618   if (RetTy->isVoidType())
4619     return ABIArgInfo::getIgnore();
4620
4621   // Large vector types should be returned via memory.
4622   if (RetTy->isVectorType() && getContext().getTypeSize(RetTy) > 128) {
4623     markAllocatedGPRs(1, 1);
4624     return ABIArgInfo::getIndirect(0);
4625   }
4626
4627   if (!isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
4628     // Treat an enum type as its underlying type.
4629     if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
4630       RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
4631
4632     return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
4633             ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
4634   }
4635
4636   // Are we following APCS?
4637   if (getABIKind() == APCS) {
4638     if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, false))
4639       return ABIArgInfo::getIgnore();
4640
4641     // Complex types are all returned as packed integers.
4642     //
4643     // FIXME: Consider using 2 x vector types if the back end handles them
4644     // correctly.
4645     if (RetTy->isAnyComplexType())
4646       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
4647                                               getContext().getTypeSize(RetTy)));
4648
4649     // Integer like structures are returned in r0.
4650     if (isIntegerLikeType(RetTy, getContext(), getVMContext())) {
4651       // Return in the smallest viable integer type.
4652       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
4653       if (Size <= 8)
4654         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
4655       if (Size <= 16)
4656         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
4657       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
4658     }
4659
4660     // Otherwise return in memory.
4661     markAllocatedGPRs(1, 1);
4662     return ABIArgInfo::getIndirect(0);
4663   }
4664
4665   // Otherwise this is an AAPCS variant.
4666
4667   if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
4668     return ABIArgInfo::getIgnore();
4669
4670   // Check for homogeneous aggregates with AAPCS-VFP.
4671   if (getABIKind() == AAPCS_VFP && !isVariadic) {
4672     const Type *Base = nullptr;
4673     if (isHomogeneousAggregate(RetTy, Base, getContext())) {
4674       assert(Base && "Base class should be set for homogeneous aggregate");
4675       // Homogeneous Aggregates are returned directly.
4676       return ABIArgInfo::getDirect();
4677     }
4678   }
4679
4680   // Aggregates <= 4 bytes are returned in r0; other aggregates
4681   // are returned indirectly.
4682   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
4683   if (Size <= 32) {
4684     if (getDataLayout().isBigEndian())
4685       // Return in 32 bit integer integer type (as if loaded by LDR, AAPCS 5.4)
4686       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
4687
4688     // Return in the smallest viable integer type.
4689     if (Size <= 8)
4690       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
4691     if (Size <= 16)
4692       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
4693     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
4694   }
4695
4696   markAllocatedGPRs(1, 1);
4697   return ABIArgInfo::getIndirect(0);
4698 }
4699
4700 /// isIllegalVector - check whether Ty is an illegal vector type.
4701 bool ARMABIInfo::isIllegalVectorType(QualType Ty) const {
4702   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
4703     // Check whether VT is legal.
4704     unsigned NumElements = VT->getNumElements();
4705     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VT);
4706     // NumElements should be power of 2.
4707     if ((NumElements & (NumElements - 1)) != 0)
4708       return true;
4709     // Size should be greater than 32 bits.
4710     return Size <= 32;
4711   }
4712   return false;
4713 }
4714
4715 llvm::Value *ARMABIInfo::EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
4716                                    CodeGenFunction &CGF) const {
4717   llvm::Type *BP = CGF.Int8PtrTy;
4718   llvm::Type *BPP = CGF.Int8PtrPtrTy;
4719
4720   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
4721   llvm::Value *VAListAddrAsBPP = Builder.CreateBitCast(VAListAddr, BPP, "ap");
4722   llvm::Value *Addr = Builder.CreateLoad(VAListAddrAsBPP, "ap.cur");
4723
4724   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true)) {
4725     // These are ignored for parameter passing purposes.
4726     llvm::Type *PTy = llvm::PointerType::getUnqual(CGF.ConvertType(Ty));
4727     return Builder.CreateBitCast(Addr, PTy);
4728   }
4729
4730   uint64_t Size = CGF.getContext().getTypeSize(Ty) / 8;
4731   uint64_t TyAlign = CGF.getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
4732   bool IsIndirect = false;
4733
4734   // The ABI alignment for 64-bit or 128-bit vectors is 8 for AAPCS and 4 for
4735   // APCS. For AAPCS, the ABI alignment is at least 4-byte and at most 8-byte.
4736   if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS_VFP ||
4737       getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS)
4738     TyAlign = std::min(std::max(TyAlign, (uint64_t)4), (uint64_t)8);
4739   else
4740     TyAlign = 4;
4741   // Use indirect if size of the illegal vector is bigger than 16 bytes.
4742   if (isIllegalVectorType(Ty) && Size > 16) {
4743     IsIndirect = true;
4744     Size = 4;
4745     TyAlign = 4;
4746   }
4747
4748   // Handle address alignment for ABI alignment > 4 bytes.
4749   if (TyAlign > 4) {
4750     assert((TyAlign & (TyAlign - 1)) == 0 &&
4751            "Alignment is not power of 2!");
4752     llvm::Value *AddrAsInt = Builder.CreatePtrToInt(Addr, CGF.Int32Ty);
4753     AddrAsInt = Builder.CreateAdd(AddrAsInt, Builder.getInt32(TyAlign - 1));
4754     AddrAsInt = Builder.CreateAnd(AddrAsInt, Builder.getInt32(~(TyAlign - 1)));
4755     Addr = Builder.CreateIntToPtr(AddrAsInt, BP, "ap.align");
4756   }
4757
4758   uint64_t Offset =
4759     llvm::RoundUpToAlignment(Size, 4);
4760   llvm::Value *NextAddr =
4761     Builder.CreateGEP(Addr, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, Offset),
4762                       "ap.next");
4763   Builder.CreateStore(NextAddr, VAListAddrAsBPP);
4764
4765   if (IsIndirect)
4766     Addr = Builder.CreateLoad(Builder.CreateBitCast(Addr, BPP));
4767   else if (TyAlign < CGF.getContext().getTypeAlign(Ty) / 8) {
4768     // We can't directly cast ap.cur to pointer to a vector type, since ap.cur
4769     // may not be correctly aligned for the vector type. We create an aligned
4770     // temporary space and copy the content over from ap.cur to the temporary
4771     // space. This is necessary if the natural alignment of the type is greater
4772     // than the ABI alignment.
4773     llvm::Type *I8PtrTy = Builder.getInt8PtrTy();
4774     CharUnits CharSize = getContext().getTypeSizeInChars(Ty);
4775     llvm::Value *AlignedTemp = CGF.CreateTempAlloca(CGF.ConvertType(Ty),
4776                                                     "var.align");
4777     llvm::Value *Dst = Builder.CreateBitCast(AlignedTemp, I8PtrTy);
4778     llvm::Value *Src = Builder.CreateBitCast(Addr, I8PtrTy);
4779     Builder.CreateMemCpy(Dst, Src,
4780         llvm::ConstantInt::get(CGF.IntPtrTy, CharSize.getQuantity()),
4781         TyAlign, false);
4782     Addr = AlignedTemp; //The content is in aligned location.
4783   }
4784   llvm::Type *PTy =
4785     llvm::PointerType::getUnqual(CGF.ConvertType(Ty));
4786   llvm::Value *AddrTyped = Builder.CreateBitCast(Addr, PTy);
4787
4788   return AddrTyped;
4789 }
4790
4791 namespace {
4792
4793 class NaClARMABIInfo : public ABIInfo {
4794  public:
4795   NaClARMABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, ARMABIInfo::ABIKind Kind)
4796       : ABIInfo(CGT), PInfo(CGT), NInfo(CGT, Kind) {}
4797   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
4798   llvm::Value *EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
4799                          CodeGenFunction &CGF) const override;
4800  private:
4801   PNaClABIInfo PInfo; // Used for generating calls with pnaclcall callingconv.
4802   ARMABIInfo NInfo; // Used for everything else.
4803 };
4804
4805 class NaClARMTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo  {
4806  public:
4807   NaClARMTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, ARMABIInfo::ABIKind Kind)
4808       : TargetCodeGenInfo(new NaClARMABIInfo(CGT, Kind)) {}
4809 };
4810
4811 }
4812
4813 void NaClARMABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
4814   if (FI.getASTCallingConvention() == CC_PnaclCall)
4815     PInfo.computeInfo(FI);
4816   else
4817     static_cast<const ABIInfo&>(NInfo).computeInfo(FI);
4818 }
4819
4820 llvm::Value *NaClARMABIInfo::EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
4821                                        CodeGenFunction &CGF) const {
4822   // Always use the native convention; calling pnacl-style varargs functions
4823   // is unsupported.
4824   return static_cast<const ABIInfo&>(NInfo).EmitVAArg(VAListAddr, Ty, CGF);
4825 }
4826
4827 //===----------------------------------------------------------------------===//
4828 // NVPTX ABI Implementation
4829 //===----------------------------------------------------------------------===//
4830
4831 namespace {
4832
4833 class NVPTXABIInfo : public ABIInfo {
4834 public:
4835   NVPTXABIInfo(CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
4836
4837   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
4838   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty) const;
4839
4840   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
4841   llvm::Value *EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
4842                          CodeGenFunction &CFG) const override;
4843 };
4844
4845 class NVPTXTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
4846 public:
4847   NVPTXTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
4848     : TargetCodeGenInfo(new NVPTXABIInfo(CGT)) {}
4849
4850   void SetTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
4851                            CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
4852 private:
4853   // Adds a NamedMDNode with F, Name, and Operand as operands, and adds the
4854   // resulting MDNode to the nvvm.annotations MDNode.
4855   static void addNVVMMetadata(llvm::Function *F, StringRef Name, int Operand);
4856 };
4857
4858 ABIArgInfo NVPTXABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
4859   if (RetTy->isVoidType())
4860     return ABIArgInfo::getIgnore();
4861
4862   // note: this is different from default ABI
4863   if (!RetTy->isScalarType())
4864     return ABIArgInfo::getDirect();
4865
4866   // Treat an enum type as its underlying type.
4867   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
4868     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
4869
4870   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
4871           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
4872 }
4873
4874 ABIArgInfo NVPTXABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
4875   // Treat an enum type as its underlying type.
4876   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
4877     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
4878
4879   return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
4880           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
4881 }
4882
4883 void NVPTXABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
4884   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
4885     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
4886   for (auto &I : FI.arguments())
4887     I.info = classifyArgumentType(I.type);
4888
4889   // Always honor user-specified calling convention.
4890   if (FI.getCallingConvention() != llvm::CallingConv::C)
4891     return;
4892
4893   FI.setEffectiveCallingConvention(getRuntimeCC());
4894 }
4895
4896 llvm::Value *NVPTXABIInfo::EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
4897                                      CodeGenFunction &CFG) const {
4898   llvm_unreachable("NVPTX does not support varargs");
4899 }
4900
4901 void NVPTXTargetCodeGenInfo::
4902 SetTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
4903                     CodeGen::CodeGenModule &M) const{
4904   const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D);
4905   if (!FD) return;
4906
4907   llvm::Function *F = cast<llvm::Function>(GV);
4908
4909   // Perform special handling in OpenCL mode
4910   if (M.getLangOpts().OpenCL) {
4911     // Use OpenCL function attributes to check for kernel functions
4912     // By default, all functions are device functions
4913     if (FD->hasAttr<OpenCLKernelAttr>()) {
4914       // OpenCL __kernel functions get kernel metadata
4915       // Create !{<func-ref>, metadata !"kernel", i32 1} node
4916       addNVVMMetadata(F, "kernel", 1);
4917       // And kernel functions are not subject to inlining
4918       F->addFnAttr(llvm::Attribute::NoInline);
4919     }
4920   }
4921
4922   // Perform special handling in CUDA mode.
4923   if (M.getLangOpts().CUDA) {
4924     // CUDA __global__ functions get a kernel metadata entry.  Since
4925     // __global__ functions cannot be called from the device, we do not
4926     // need to set the noinline attribute.
4927     if (FD->hasAttr<CUDAGlobalAttr>()) {
4928       // Create !{<func-ref>, metadata !"kernel", i32 1} node
4929       addNVVMMetadata(F, "kernel", 1);
4930     }
4931     if (FD->hasAttr<CUDALaunchBoundsAttr>()) {
4932       // Create !{<func-ref>, metadata !"maxntidx", i32 <val>} node
4933       addNVVMMetadata(F, "maxntidx",
4934                       FD->getAttr<CUDALaunchBoundsAttr>()->getMaxThreads());
4935       // min blocks is a default argument for CUDALaunchBoundsAttr, so getting a
4936       // zero value from getMinBlocks either means it was not specified in
4937       // __launch_bounds__ or the user specified a 0 value. In both cases, we
4938       // don't have to add a PTX directive.
4939       int MinCTASM = FD->getAttr<CUDALaunchBoundsAttr>()->getMinBlocks();
4940       if (MinCTASM > 0) {
4941         // Create !{<func-ref>, metadata !"minctasm", i32 <val>} node
4942         addNVVMMetadata(F, "minctasm", MinCTASM);
4943       }
4944     }
4945   }
4946 }
4947
4948 void NVPTXTargetCodeGenInfo::addNVVMMetadata(llvm::Function *F, StringRef Name,
4949                                              int Operand) {
4950   llvm::Module *M = F->getParent();
4951   llvm::LLVMContext &Ctx = M->getContext();
4952
4953   // Get "nvvm.annotations" metadata node
4954   llvm::NamedMDNode *MD = M->getOrInsertNamedMetadata("nvvm.annotations");
4955
4956   llvm::Value *MDVals[] = {
4957       F, llvm::MDString::get(Ctx, Name),
4958       llvm::ConstantInt::get(llvm::Type::getInt32Ty(Ctx), Operand)};
4959   // Append metadata to nvvm.annotations
4960   MD->addOperand(llvm::MDNode::get(Ctx, MDVals));
4961 }
4962 }
4963
4964 //===----------------------------------------------------------------------===//
4965 // SystemZ ABI Implementation
4966 //===----------------------------------------------------------------------===//
4967
4968 namespace {
4969
4970 class SystemZABIInfo : public ABIInfo {
4971 public:
4972   SystemZABIInfo(CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
4973
4974   bool isPromotableIntegerType(QualType Ty) const;
4975   bool isCompoundType(QualType Ty) const;
4976   bool isFPArgumentType(QualType Ty) const;
4977
4978   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
4979   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType ArgTy) const;
4980
4981   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
4982     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
4983       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
4984     for (auto &I : FI.arguments())
4985       I.info = classifyArgumentType(I.type);
4986   }
4987
4988   llvm::Value *EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
4989                          CodeGenFunction &CGF) const override;
4990 };
4991
4992 class SystemZTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
4993 public:
4994   SystemZTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
4995     : TargetCodeGenInfo(new SystemZABIInfo(CGT)) {}
4996 };
4997
4998 }
4999
5000 bool SystemZABIInfo::isPromotableIntegerType(QualType Ty) const {
5001   // Treat an enum type as its underlying type.
5002   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
5003     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
5004
5005   // Promotable integer types are required to be promoted by the ABI.
5006   if (Ty->isPromotableIntegerType())
5007     return true;
5008
5009   // 32-bit values must also be promoted.
5010   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>())
5011     switch (BT->getKind()) {
5012     case BuiltinType::Int:
5013     case BuiltinType::UInt:
5014       return true;
5015     default:
5016       return false;
5017     }
5018   return false;
5019 }
5020
5021 bool SystemZABIInfo::isCompoundType(QualType Ty) const {
5022   return Ty->isAnyComplexType() || isAggregateTypeForABI(Ty);
5023 }
5024
5025 bool SystemZABIInfo::isFPArgumentType(QualType Ty) const {
5026   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>())
5027     switch (BT->getKind()) {
5028     case BuiltinType::Float:
5029     case BuiltinType::Double:
5030       return true;
5031     default:
5032       return false;
5033     }
5034
5035   if (const RecordType *RT = Ty->getAsStructureType()) {
5036     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
5037     bool Found = false;
5038
5039     // If this is a C++ record, check the bases first.
5040     if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD))
5041       for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
5042         QualType Base = I.getType();
5043
5044         // Empty bases don't affect things either way.
5045         if (isEmptyRecord(getContext(), Base, true))
5046           continue;
5047
5048         if (Found)
5049           return false;
5050         Found = isFPArgumentType(Base);
5051         if (!Found)
5052           return false;
5053       }
5054
5055     // Check the fields.
5056     for (const auto *FD : RD->fields()) {
5057       // Empty bitfields don't affect things either way.
5058       // Unlike isSingleElementStruct(), empty structure and array fields
5059       // do count.  So do anonymous bitfields that aren't zero-sized.
5060       if (FD->isBitField() && FD->getBitWidthValue(getContext()) == 0)
5061         return true;
5062
5063       // Unlike isSingleElementStruct(), arrays do not count.
5064       // Nested isFPArgumentType structures still do though.
5065       if (Found)
5066         return false;
5067       Found = isFPArgumentType(FD->getType());
5068       if (!Found)
5069         return false;
5070     }
5071
5072     // Unlike isSingleElementStruct(), trailing padding is allowed.
5073     // An 8-byte aligned struct s { float f; } is passed as a double.
5074     return Found;
5075   }
5076
5077   return false;
5078 }
5079
5080 llvm::Value *SystemZABIInfo::EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
5081                                        CodeGenFunction &CGF) const {
5082   // Assume that va_list type is correct; should be pointer to LLVM type:
5083   // struct {
5084   //   i64 __gpr;
5085   //   i64 __fpr;
5086   //   i8 *__overflow_arg_area;
5087   //   i8 *__reg_save_area;
5088   // };
5089
5090   // Every argument occupies 8 bytes and is passed by preference in either
5091   // GPRs or FPRs.
5092   Ty = CGF.getContext().getCanonicalType(Ty);
5093   ABIArgInfo AI = classifyArgumentType(Ty);
5094   bool InFPRs = isFPArgumentType(Ty);
5095
5096   llvm::Type *APTy = llvm::PointerType::getUnqual(CGF.ConvertTypeForMem(Ty));
5097   bool IsIndirect = AI.isIndirect();
5098   unsigned UnpaddedBitSize;
5099   if (IsIndirect) {
5100     APTy = llvm::PointerType::getUnqual(APTy);
5101     UnpaddedBitSize = 64;
5102   } else
5103     UnpaddedBitSize = getContext().getTypeSize(Ty);
5104   unsigned PaddedBitSize = 64;
5105   assert((UnpaddedBitSize <= PaddedBitSize) && "Invalid argument size.");
5106
5107   unsigned PaddedSize = PaddedBitSize / 8;
5108   unsigned Padding = (PaddedBitSize - UnpaddedBitSize) / 8;
5109
5110   unsigned MaxRegs, RegCountField, RegSaveIndex, RegPadding;
5111   if (InFPRs) {
5112     MaxRegs = 4; // Maximum of 4 FPR arguments
5113     RegCountField = 1; // __fpr
5114     RegSaveIndex = 16; // save offset for f0
5115     RegPadding = 0; // floats are passed in the high bits of an FPR
5116   } else {
5117     MaxRegs = 5; // Maximum of 5 GPR arguments
5118     RegCountField = 0; // __gpr
5119     RegSaveIndex = 2; // save offset for r2
5120     RegPadding = Padding; // values are passed in the low bits of a GPR
5121   }
5122
5123   llvm::Value *RegCountPtr =
5124     CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, RegCountField, "reg_count_ptr");
5125   llvm::Value *RegCount = CGF.Builder.CreateLoad(RegCountPtr, "reg_count");
5126   llvm::Type *IndexTy = RegCount->getType();
5127   llvm::Value *MaxRegsV = llvm::ConstantInt::get(IndexTy, MaxRegs);
5128   llvm::Value *InRegs = CGF.Builder.CreateICmpULT(RegCount, MaxRegsV,
5129                                                  "fits_in_regs");
5130
5131   llvm::BasicBlock *InRegBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_reg");
5132   llvm::BasicBlock *InMemBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_mem");
5133   llvm::BasicBlock *ContBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.end");
5134   CGF.Builder.CreateCondBr(InRegs, InRegBlock, InMemBlock);
5135
5136   // Emit code to load the value if it was passed in registers.
5137   CGF.EmitBlock(InRegBlock);
5138
5139   // Work out the address of an argument register.
5140   llvm::Value *PaddedSizeV = llvm::ConstantInt::get(IndexTy, PaddedSize);
5141   llvm::Value *ScaledRegCount =
5142     CGF.Builder.CreateMul(RegCount, PaddedSizeV, "scaled_reg_count");
5143   llvm::Value *RegBase =
5144     llvm::ConstantInt::get(IndexTy, RegSaveIndex * PaddedSize + RegPadding);
5145   llvm::Value *RegOffset =
5146     CGF.Builder.CreateAdd(ScaledRegCount, RegBase, "reg_offset");
5147   llvm::Value *RegSaveAreaPtr =
5148     CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 3, "reg_save_area_ptr");
5149   llvm::Value *RegSaveArea =
5150     CGF.Builder.CreateLoad(RegSaveAreaPtr, "reg_save_area");
5151   llvm::Value *RawRegAddr =
5152     CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, RegOffset, "raw_reg_addr");
5153   llvm::Value *RegAddr =
5154     CGF.Builder.CreateBitCast(RawRegAddr, APTy, "reg_addr");
5155
5156   // Update the register count
5157   llvm::Value *One = llvm::ConstantInt::get(IndexTy, 1);
5158   llvm::Value *NewRegCount =
5159     CGF.Builder.CreateAdd(RegCount, One, "reg_count");
5160   CGF.Builder.CreateStore(NewRegCount, RegCountPtr);
5161   CGF.EmitBranch(ContBlock);
5162
5163   // Emit code to load the value if it was passed in memory.
5164   CGF.EmitBlock(InMemBlock);
5165
5166   // Work out the address of a stack argument.
5167   llvm::Value *OverflowArgAreaPtr =
5168     CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 2, "overflow_arg_area_ptr");
5169   llvm::Value *OverflowArgArea =
5170     CGF.Builder.CreateLoad(OverflowArgAreaPtr, "overflow_arg_area");
5171   llvm::Value *PaddingV = llvm::ConstantInt::get(IndexTy, Padding);
5172   llvm::Value *RawMemAddr =
5173     CGF.Builder.CreateGEP(OverflowArgArea, PaddingV, "raw_mem_addr");
5174   llvm::Value *MemAddr =
5175     CGF.Builder.CreateBitCast(RawMemAddr, APTy, "mem_addr");
5176
5177   // Update overflow_arg_area_ptr pointer
5178   llvm::Value *NewOverflowArgArea =
5179     CGF.Builder.CreateGEP(OverflowArgArea, PaddedSizeV, "overflow_arg_area");
5180   CGF.Builder.CreateStore(NewOverflowArgArea, OverflowArgAreaPtr);
5181   CGF.EmitBranch(ContBlock);
5182
5183   // Return the appropriate result.
5184   CGF.EmitBlock(ContBlock);
5185   llvm::PHINode *ResAddr = CGF.Builder.CreatePHI(APTy, 2, "va_arg.addr");
5186   ResAddr->addIncoming(RegAddr, InRegBlock);
5187   ResAddr->addIncoming(MemAddr, InMemBlock);
5188
5189   if (IsIndirect)
5190     return CGF.Builder.CreateLoad(ResAddr, "indirect_arg");
5191
5192   return ResAddr;
5193 }
5194
5195 ABIArgInfo SystemZABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
5196   if (RetTy->isVoidType())
5197     return ABIArgInfo::getIgnore();
5198   if (isCompoundType(RetTy) || getContext().getTypeSize(RetTy) > 64)
5199     return ABIArgInfo::getIndirect(0);
5200   return (isPromotableIntegerType(RetTy) ?
5201           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
5202 }
5203
5204 ABIArgInfo SystemZABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
5205   // Handle the generic C++ ABI.
5206   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
5207     return ABIArgInfo::getIndirect(0, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
5208
5209   // Integers and enums are extended to full register width.
5210   if (isPromotableIntegerType(Ty))
5211     return ABIArgInfo::getExtend();
5212
5213   // Values that are not 1, 2, 4 or 8 bytes in size are passed indirectly.
5214   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
5215   if (Size != 8 && Size != 16 && Size != 32 && Size != 64)
5216     return ABIArgInfo::getIndirect(0, /*ByVal=*/false);
5217
5218   // Handle small structures.
5219   if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
5220     // Structures with flexible arrays have variable length, so really
5221     // fail the size test above.
5222     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
5223     if (RD->hasFlexibleArrayMember())
5224       return ABIArgInfo::getIndirect(0, /*ByVal=*/false);
5225
5226     // The structure is passed as an unextended integer, a float, or a double.
5227     llvm::Type *PassTy;
5228     if (isFPArgumentType(Ty)) {
5229       assert(Size == 32 || Size == 64);
5230       if (Size == 32)
5231         PassTy = llvm::Type::getFloatTy(getVMContext());
5232       else
5233         PassTy = llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext());
5234     } else
5235       PassTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size);
5236     return ABIArgInfo::getDirect(PassTy);
5237   }
5238
5239   // Non-structure compounds are passed indirectly.
5240   if (isCompoundType(Ty))
5241     return ABIArgInfo::getIndirect(0, /*ByVal=*/false);
5242
5243   return ABIArgInfo::getDirect(nullptr);
5244 }
5245
5246 //===----------------------------------------------------------------------===//
5247 // MSP430 ABI Implementation
5248 //===----------------------------------------------------------------------===//
5249
5250 namespace {
5251
5252 class MSP430TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
5253 public:
5254   MSP430TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
5255     : TargetCodeGenInfo(new DefaultABIInfo(CGT)) {}
5256   void SetTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
5257                            CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
5258 };
5259
5260 }
5261
5262 void MSP430TargetCodeGenInfo::SetTargetAttributes(const Decl *D,
5263                                                   llvm::GlobalValue *GV,
5264                                              CodeGen::CodeGenModule &M) const {
5265   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D)) {
5266     if (const MSP430InterruptAttr *attr = FD->getAttr<MSP430InterruptAttr>()) {
5267       // Handle 'interrupt' attribute:
5268       llvm::Function *F = cast<llvm::Function>(GV);
5269
5270       // Step 1: Set ISR calling convention.
5271       F->setCallingConv(llvm::CallingConv::MSP430_INTR);
5272
5273       // Step 2: Add attributes goodness.
5274       F->addFnAttr(llvm::Attribute::NoInline);
5275
5276       // Step 3: Emit ISR vector alias.
5277       unsigned Num = attr->getNumber() / 2;
5278       llvm::GlobalAlias::create(llvm::Function::ExternalLinkage,
5279                                 "__isr_" + Twine(Num), F);
5280     }
5281   }
5282 }
5283
5284 //===----------------------------------------------------------------------===//
5285 // MIPS ABI Implementation.  This works for both little-endian and
5286 // big-endian variants.
5287 //===----------------------------------------------------------------------===//
5288
5289 namespace {
5290 class MipsABIInfo : public ABIInfo {
5291   bool IsO32;
5292   unsigned MinABIStackAlignInBytes, StackAlignInBytes;
5293   void CoerceToIntArgs(uint64_t TySize,
5294                        SmallVectorImpl<llvm::Type *> &ArgList) const;
5295   llvm::Type* HandleAggregates(QualType Ty, uint64_t TySize) const;
5296   llvm::Type* returnAggregateInRegs(QualType RetTy, uint64_t Size) const;
5297   llvm::Type* getPaddingType(uint64_t Align, uint64_t Offset) const;
5298 public:
5299   MipsABIInfo(CodeGenTypes &CGT, bool _IsO32) :
5300     ABIInfo(CGT), IsO32(_IsO32), MinABIStackAlignInBytes(IsO32 ? 4 : 8),
5301     StackAlignInBytes(IsO32 ? 8 : 16) {}
5302
5303   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
5304   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy, uint64_t &Offset) const;
5305   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
5306   llvm::Value *EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
5307                          CodeGenFunction &CGF) const override;
5308 };
5309
5310 class MIPSTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
5311   unsigned SizeOfUnwindException;
5312 public:
5313   MIPSTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, bool IsO32)
5314     : TargetCodeGenInfo(new MipsABIInfo(CGT, IsO32)),
5315       SizeOfUnwindException(IsO32 ? 24 : 32) {}
5316
5317   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
5318     return 29;
5319   }
5320
5321   void SetTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
5322                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
5323     const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D);
5324     if (!FD) return;
5325     llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
5326     if (FD->hasAttr<Mips16Attr>()) {
5327       Fn->addFnAttr("mips16");
5328     }
5329     else if (FD->hasAttr<NoMips16Attr>()) {
5330       Fn->addFnAttr("nomips16");
5331     }
5332   }
5333
5334   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
5335                                llvm::Value *Address) const override;
5336
5337   unsigned getSizeOfUnwindException() const override {
5338     return SizeOfUnwindException;
5339   }
5340 };
5341 }
5342
5343 void MipsABIInfo::CoerceToIntArgs(uint64_t TySize,
5344                                   SmallVectorImpl<llvm::Type *> &ArgList) const {
5345   llvm::IntegerType *IntTy =
5346     llvm::IntegerType::get(getVMContext(), MinABIStackAlignInBytes * 8);
5347
5348   // Add (TySize / MinABIStackAlignInBytes) args of IntTy.
5349   for (unsigned N = TySize / (MinABIStackAlignInBytes * 8); N; --N)
5350     ArgList.push_back(IntTy);
5351
5352   // If necessary, add one more integer type to ArgList.
5353   unsigned R = TySize % (MinABIStackAlignInBytes * 8);
5354
5355   if (R)
5356     ArgList.push_back(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), R));
5357 }
5358
5359 // In N32/64, an aligned double precision floating point field is passed in
5360 // a register.
5361 llvm::Type* MipsABIInfo::HandleAggregates(QualType Ty, uint64_t TySize) const {
5362   SmallVector<llvm::Type*, 8> ArgList, IntArgList;
5363
5364   if (IsO32) {
5365     CoerceToIntArgs(TySize, ArgList);
5366     return llvm::StructType::get(getVMContext(), ArgList);
5367   }
5368
5369   if (Ty->isComplexType())
5370     return CGT.ConvertType(Ty);
5371
5372   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
5373
5374   // Unions/vectors are passed in integer registers.
5375   if (!RT || !RT->isStructureOrClassType()) {
5376     CoerceToIntArgs(TySize, ArgList);
5377     return llvm::StructType::get(getVMContext(), ArgList);
5378   }
5379
5380   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
5381   const ASTRecordLayout &Layout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
5382   assert(!(TySize % 8) && "Size of structure must be multiple of 8.");
5383   
5384   uint64_t LastOffset = 0;
5385   unsigned idx = 0;
5386   llvm::IntegerType *I64 = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), 64);
5387
5388   // Iterate over fields in the struct/class and check if there are any aligned
5389   // double fields.
5390   for (RecordDecl::field_iterator i = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
5391        i != e; ++i, ++idx) {
5392     const QualType Ty = i->getType();
5393     const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>();
5394
5395     if (!BT || BT->getKind() != BuiltinType::Double)
5396       continue;
5397
5398     uint64_t Offset = Layout.getFieldOffset(idx);
5399     if (Offset % 64) // Ignore doubles that are not aligned.
5400       continue;
5401
5402     // Add ((Offset - LastOffset) / 64) args of type i64.
5403     for (unsigned j = (Offset - LastOffset) / 64; j > 0; --j)
5404       ArgList.push_back(I64);
5405
5406     // Add double type.
5407     ArgList.push_back(llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext()));
5408     LastOffset = Offset + 64;
5409   }
5410
5411   CoerceToIntArgs(TySize - LastOffset, IntArgList);
5412   ArgList.append(IntArgList.begin(), IntArgList.end());
5413
5414   return llvm::StructType::get(getVMContext(), ArgList);
5415 }
5416
5417 llvm::Type *MipsABIInfo::getPaddingType(uint64_t OrigOffset,
5418                                         uint64_t Offset) const {
5419   if (OrigOffset + MinABIStackAlignInBytes > Offset)
5420     return nullptr;
5421
5422   return llvm::IntegerType::get(getVMContext(), (Offset - OrigOffset) * 8);
5423 }
5424
5425 ABIArgInfo
5426 MipsABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty, uint64_t &Offset) const {
5427   uint64_t OrigOffset = Offset;
5428   uint64_t TySize = getContext().getTypeSize(Ty);
5429   uint64_t Align = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
5430
5431   Align = std::min(std::max(Align, (uint64_t)MinABIStackAlignInBytes),
5432                    (uint64_t)StackAlignInBytes);
5433   unsigned CurrOffset = llvm::RoundUpToAlignment(Offset, Align);
5434   Offset = CurrOffset + llvm::RoundUpToAlignment(TySize, Align * 8) / 8;
5435
5436   if (isAggregateTypeForABI(Ty) || Ty->isVectorType()) {
5437     // Ignore empty aggregates.
5438     if (TySize == 0)
5439       return ABIArgInfo::getIgnore();
5440
5441     if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI())) {
5442       Offset = OrigOffset + MinABIStackAlignInBytes;
5443       return ABIArgInfo::getIndirect(0, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
5444     }
5445
5446     // If we have reached here, aggregates are passed directly by coercing to
5447     // another structure type. Padding is inserted if the offset of the
5448     // aggregate is unaligned.
5449     return ABIArgInfo::getDirect(HandleAggregates(Ty, TySize), 0,
5450                                  getPaddingType(OrigOffset, CurrOffset));
5451   }
5452
5453   // Treat an enum type as its underlying type.
5454   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
5455     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
5456
5457   if (Ty->isPromotableIntegerType())
5458     return ABIArgInfo::getExtend();
5459
5460   return ABIArgInfo::getDirect(
5461       nullptr, 0, IsO32 ? nullptr : getPaddingType(OrigOffset, CurrOffset));
5462 }
5463
5464 llvm::Type*
5465 MipsABIInfo::returnAggregateInRegs(QualType RetTy, uint64_t Size) const {
5466   const RecordType *RT = RetTy->getAs<RecordType>();
5467   SmallVector<llvm::Type*, 8> RTList;
5468
5469   if (RT && RT->isStructureOrClassType()) {
5470     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
5471     const ASTRecordLayout &Layout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
5472     unsigned FieldCnt = Layout.getFieldCount();
5473
5474     // N32/64 returns struct/classes in floating point registers if the
5475     // following conditions are met:
5476     // 1. The size of the struct/class is no larger than 128-bit.
5477     // 2. The struct/class has one or two fields all of which are floating
5478     //    point types.
5479     // 3. The offset of the first field is zero (this follows what gcc does). 
5480     //
5481     // Any other composite results are returned in integer registers.
5482     //
5483     if (FieldCnt && (FieldCnt <= 2) && !Layout.getFieldOffset(0)) {
5484       RecordDecl::field_iterator b = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
5485       for (; b != e; ++b) {
5486         const BuiltinType *BT = b->getType()->getAs<BuiltinType>();
5487
5488         if (!BT || !BT->isFloatingPoint())
5489           break;
5490
5491         RTList.push_back(CGT.ConvertType(b->getType()));
5492       }
5493
5494       if (b == e)
5495         return llvm::StructType::get(getVMContext(), RTList,
5496                                      RD->hasAttr<PackedAttr>());
5497
5498       RTList.clear();
5499     }
5500   }
5501
5502   CoerceToIntArgs(Size, RTList);
5503   return llvm::StructType::get(getVMContext(), RTList);
5504 }
5505
5506 ABIArgInfo MipsABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
5507   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
5508
5509   if (RetTy->isVoidType() || Size == 0)
5510     return ABIArgInfo::getIgnore();
5511
5512   if (isAggregateTypeForABI(RetTy) || RetTy->isVectorType()) {
5513     if (Size <= 128) {
5514       if (RetTy->isAnyComplexType())
5515         return ABIArgInfo::getDirect();
5516
5517       // O32 returns integer vectors in registers.
5518       if (IsO32 && RetTy->isVectorType() && !RetTy->hasFloatingRepresentation())
5519         return ABIArgInfo::getDirect(returnAggregateInRegs(RetTy, Size));
5520
5521       if (!IsO32)
5522         return ABIArgInfo::getDirect(returnAggregateInRegs(RetTy, Size));
5523     }
5524
5525     return ABIArgInfo::getIndirect(0);
5526   }
5527
5528   // Treat an enum type as its underlying type.
5529   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
5530     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
5531
5532   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
5533           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
5534 }
5535
5536 void MipsABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
5537   ABIArgInfo &RetInfo = FI.getReturnInfo();
5538   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
5539     RetInfo = classifyReturnType(FI.getReturnType());
5540
5541   // Check if a pointer to an aggregate is passed as a hidden argument.  
5542   uint64_t Offset = RetInfo.isIndirect() ? MinABIStackAlignInBytes : 0;
5543
5544   for (auto &I : FI.arguments())
5545     I.info = classifyArgumentType(I.type, Offset);
5546 }
5547
5548 llvm::Value* MipsABIInfo::EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
5549                                     CodeGenFunction &CGF) const {
5550   llvm::Type *BP = CGF.Int8PtrTy;
5551   llvm::Type *BPP = CGF.Int8PtrPtrTy;
5552  
5553   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
5554   llvm::Value *VAListAddrAsBPP = Builder.CreateBitCast(VAListAddr, BPP, "ap");
5555   llvm::Value *Addr = Builder.CreateLoad(VAListAddrAsBPP, "ap.cur");
5556   int64_t TypeAlign = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
5557   llvm::Type *PTy = llvm::PointerType::getUnqual(CGF.ConvertType(Ty));
5558   llvm::Value *AddrTyped;
5559   unsigned PtrWidth = getTarget().getPointerWidth(0);
5560   llvm::IntegerType *IntTy = (PtrWidth == 32) ? CGF.Int32Ty : CGF.Int64Ty;
5561
5562   if (TypeAlign > MinABIStackAlignInBytes) {
5563     llvm::Value *AddrAsInt = CGF.Builder.CreatePtrToInt(Addr, IntTy);
5564     llvm::Value *Inc = llvm::ConstantInt::get(IntTy, TypeAlign - 1);
5565     llvm::Value *Mask = llvm::ConstantInt::get(IntTy, -TypeAlign);
5566     llvm::Value *Add = CGF.Builder.CreateAdd(AddrAsInt, Inc);
5567     llvm::Value *And = CGF.Builder.CreateAnd(Add, Mask);
5568     AddrTyped = CGF.Builder.CreateIntToPtr(And, PTy);
5569   }
5570   else
5571     AddrTyped = Builder.CreateBitCast(Addr, PTy);  
5572
5573   llvm::Value *AlignedAddr = Builder.CreateBitCast(AddrTyped, BP);
5574   TypeAlign = std::max((unsigned)TypeAlign, MinABIStackAlignInBytes);
5575   uint64_t Offset =
5576     llvm::RoundUpToAlignment(CGF.getContext().getTypeSize(Ty) / 8, TypeAlign);
5577   llvm::Value *NextAddr =
5578     Builder.CreateGEP(AlignedAddr, llvm::ConstantInt::get(IntTy, Offset),
5579                       "ap.next");
5580   Builder.CreateStore(NextAddr, VAListAddrAsBPP);
5581   
5582   return AddrTyped;
5583 }
5584
5585 bool
5586 MIPSTargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
5587                                                llvm::Value *Address) const {
5588   // This information comes from gcc's implementation, which seems to
5589   // as canonical as it gets.
5590
5591   // Everything on MIPS is 4 bytes.  Double-precision FP registers
5592   // are aliased to pairs of single-precision FP registers.
5593   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 4);
5594
5595   // 0-31 are the general purpose registers, $0 - $31.
5596   // 32-63 are the floating-point registers, $f0 - $f31.
5597   // 64 and 65 are the multiply/divide registers, $hi and $lo.
5598   // 66 is the (notional, I think) register for signal-handler return.
5599   AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Four8, 0, 65);
5600
5601   // 67-74 are the floating-point status registers, $fcc0 - $fcc7.
5602   // They are one bit wide and ignored here.
5603
5604   // 80-111 are the coprocessor 0 registers, $c0r0 - $c0r31.
5605   // (coprocessor 1 is the FP unit)
5606   // 112-143 are the coprocessor 2 registers, $c2r0 - $c2r31.
5607   // 144-175 are the coprocessor 3 registers, $c3r0 - $c3r31.
5608   // 176-181 are the DSP accumulator registers.
5609   AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Four8, 80, 181);
5610   return false;
5611 }
5612
5613 //===----------------------------------------------------------------------===//
5614 // TCE ABI Implementation (see http://tce.cs.tut.fi). Uses mostly the defaults.
5615 // Currently subclassed only to implement custom OpenCL C function attribute 
5616 // handling.
5617 //===----------------------------------------------------------------------===//
5618
5619 namespace {
5620
5621 class TCETargetCodeGenInfo : public DefaultTargetCodeGenInfo {
5622 public:
5623   TCETargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
5624     : DefaultTargetCodeGenInfo(CGT) {}
5625
5626   void SetTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
5627                            CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
5628 };
5629
5630 void TCETargetCodeGenInfo::SetTargetAttributes(const Decl *D,
5631                                                llvm::GlobalValue *GV,
5632                                                CodeGen::CodeGenModule &M) const {
5633   const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D);
5634   if (!FD) return;
5635
5636   llvm::Function *F = cast<llvm::Function>(GV);
5637   
5638   if (M.getLangOpts().OpenCL) {
5639     if (FD->hasAttr<OpenCLKernelAttr>()) {
5640       // OpenCL C Kernel functions are not subject to inlining
5641       F->addFnAttr(llvm::Attribute::NoInline);
5642       const ReqdWorkGroupSizeAttr *Attr = FD->getAttr<ReqdWorkGroupSizeAttr>();
5643       if (Attr) {
5644         // Convert the reqd_work_group_size() attributes to metadata.
5645         llvm::LLVMContext &Context = F->getContext();
5646         llvm::NamedMDNode *OpenCLMetadata = 
5647             M.getModule().getOrInsertNamedMetadata("opencl.kernel_wg_size_info");
5648
5649         SmallVector<llvm::Value*, 5> Operands;
5650         Operands.push_back(F);
5651
5652         Operands.push_back(llvm::Constant::getIntegerValue(M.Int32Ty, 
5653                              llvm::APInt(32, Attr->getXDim())));
5654         Operands.push_back(llvm::Constant::getIntegerValue(M.Int32Ty,
5655                              llvm::APInt(32, Attr->getYDim())));
5656         Operands.push_back(llvm::Constant::getIntegerValue(M.Int32Ty, 
5657                              llvm::APInt(32, Attr->getZDim())));
5658
5659         // Add a boolean constant operand for "required" (true) or "hint" (false)
5660         // for implementing the work_group_size_hint attr later. Currently 
5661         // always true as the hint is not yet implemented.
5662         Operands.push_back(llvm::ConstantInt::getTrue(Context));
5663         OpenCLMetadata->addOperand(llvm::MDNode::get(Context, Operands));
5664       }
5665     }
5666   }
5667 }
5668
5669 }
5670
5671 //===----------------------------------------------------------------------===//
5672 // Hexagon ABI Implementation
5673 //===----------------------------------------------------------------------===//
5674
5675 namespace {
5676
5677 class HexagonABIInfo : public ABIInfo {
5678
5679
5680 public:
5681   HexagonABIInfo(CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
5682
5683 private:
5684
5685   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
5686   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy) const;
5687
5688   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
5689
5690   llvm::Value *EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
5691                          CodeGenFunction &CGF) const override;
5692 };
5693
5694 class HexagonTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
5695 public:
5696   HexagonTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
5697     :TargetCodeGenInfo(new HexagonABIInfo(CGT)) {}
5698
5699   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
5700     return 29;
5701   }
5702 };
5703
5704 }
5705
5706 void HexagonABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
5707   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
5708     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
5709   for (auto &I : FI.arguments())
5710     I.info = classifyArgumentType(I.type);
5711 }
5712
5713 ABIArgInfo HexagonABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
5714   if (!isAggregateTypeForABI(Ty)) {
5715     // Treat an enum type as its underlying type.
5716     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
5717       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
5718
5719     return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
5720             ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
5721   }
5722
5723   // Ignore empty records.
5724   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
5725     return ABIArgInfo::getIgnore();
5726
5727   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
5728     return ABIArgInfo::getIndirect(0, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
5729
5730   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
5731   if (Size > 64)
5732     return ABIArgInfo::getIndirect(0, /*ByVal=*/true);
5733     // Pass in the smallest viable integer type.
5734   else if (Size > 32)
5735       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext()));
5736   else if (Size > 16)
5737       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
5738   else if (Size > 8)
5739       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
5740   else
5741       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
5742 }
5743
5744 ABIArgInfo HexagonABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
5745   if (RetTy->isVoidType())
5746     return ABIArgInfo::getIgnore();
5747
5748   // Large vector types should be returned via memory.
5749   if (RetTy->isVectorType() && getContext().getTypeSize(RetTy) > 64)
5750     return ABIArgInfo::getIndirect(0);
5751
5752   if (!isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
5753     // Treat an enum type as its underlying type.
5754     if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
5755       RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
5756
5757     return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
5758             ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
5759   }
5760
5761   if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
5762     return ABIArgInfo::getIgnore();
5763
5764   // Aggregates <= 8 bytes are returned in r0; other aggregates
5765   // are returned indirectly.
5766   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
5767   if (Size <= 64) {
5768     // Return in the smallest viable integer type.
5769     if (Size <= 8)
5770       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
5771     if (Size <= 16)
5772       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
5773     if (Size <= 32)
5774       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
5775     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext()));
5776   }
5777
5778   return ABIArgInfo::getIndirect(0, /*ByVal=*/true);
5779 }
5780
5781 llvm::Value *HexagonABIInfo::EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
5782                                        CodeGenFunction &CGF) const {
5783   // FIXME: Need to handle alignment
5784   llvm::Type *BPP = CGF.Int8PtrPtrTy;
5785
5786   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
5787   llvm::Value *VAListAddrAsBPP = Builder.CreateBitCast(VAListAddr, BPP,
5788                                                        "ap");
5789   llvm::Value *Addr = Builder.CreateLoad(VAListAddrAsBPP, "ap.cur");
5790   llvm::Type *PTy =
5791     llvm::PointerType::getUnqual(CGF.ConvertType(Ty));
5792   llvm::Value *AddrTyped = Builder.CreateBitCast(Addr, PTy);
5793
5794   uint64_t Offset =
5795     llvm::RoundUpToAlignment(CGF.getContext().getTypeSize(Ty) / 8, 4);
5796   llvm::Value *NextAddr =
5797     Builder.CreateGEP(Addr, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, Offset),
5798                       "ap.next");
5799   Builder.CreateStore(NextAddr, VAListAddrAsBPP);
5800
5801   return AddrTyped;
5802 }
5803
5804
5805 //===----------------------------------------------------------------------===//
5806 // SPARC v9 ABI Implementation.
5807 // Based on the SPARC Compliance Definition version 2.4.1.
5808 //
5809 // Function arguments a mapped to a nominal "parameter array" and promoted to
5810 // registers depending on their type. Each argument occupies 8 or 16 bytes in
5811 // the array, structs larger than 16 bytes are passed indirectly.
5812 //
5813 // One case requires special care:
5814 //
5815 //   struct mixed {
5816 //     int i;
5817 //     float f;
5818 //   };
5819 //
5820 // When a struct mixed is passed by value, it only occupies 8 bytes in the
5821 // parameter array, but the int is passed in an integer register, and the float
5822 // is passed in a floating point register. This is represented as two arguments
5823 // with the LLVM IR inreg attribute:
5824 //
5825 //   declare void f(i32 inreg %i, float inreg %f)
5826 //
5827 // The code generator will only allocate 4 bytes from the parameter array for
5828 // the inreg arguments. All other arguments are allocated a multiple of 8
5829 // bytes.
5830 //
5831 namespace {
5832 class SparcV9ABIInfo : public ABIInfo {
5833 public:
5834   SparcV9ABIInfo(CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
5835
5836 private:
5837   ABIArgInfo classifyType(QualType RetTy, unsigned SizeLimit) const;
5838   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
5839   llvm::Value *EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
5840                          CodeGenFunction &CGF) const override;
5841
5842   // Coercion type builder for structs passed in registers. The coercion type
5843   // serves two purposes:
5844   //
5845   // 1. Pad structs to a multiple of 64 bits, so they are passed 'left-aligned'
5846   //    in registers.
5847   // 2. Expose aligned floating point elements as first-level elements, so the
5848   //    code generator knows to pass them in floating point registers.
5849   //
5850   // We also compute the InReg flag which indicates that the struct contains
5851   // aligned 32-bit floats.
5852   //
5853   struct CoerceBuilder {
5854     llvm::LLVMContext &Context;
5855     const llvm::DataLayout &DL;
5856     SmallVector<llvm::Type*, 8> Elems;
5857     uint64_t Size;
5858     bool InReg;
5859
5860     CoerceBuilder(llvm::LLVMContext &c, const llvm::DataLayout &dl)
5861       : Context(c), DL(dl), Size(0), InReg(false) {}
5862
5863     // Pad Elems with integers until Size is ToSize.
5864     void pad(uint64_t ToSize) {
5865       assert(ToSize >= Size && "Cannot remove elements");
5866       if (ToSize == Size)
5867         return;
5868
5869       // Finish the current 64-bit word.
5870       uint64_t Aligned = llvm::RoundUpToAlignment(Size, 64);
5871       if (Aligned > Size && Aligned <= ToSize) {
5872         Elems.push_back(llvm::IntegerType::get(Context, Aligned - Size));
5873         Size = Aligned;
5874       }
5875
5876       // Add whole 64-bit words.
5877       while (Size + 64 <= ToSize) {
5878         Elems.push_back(llvm::Type::getInt64Ty(Context));
5879         Size += 64;
5880       }
5881
5882       // Final in-word padding.
5883       if (Size < ToSize) {
5884         Elems.push_back(llvm::IntegerType::get(Context, ToSize - Size));
5885         Size = ToSize;
5886       }
5887     }
5888
5889     // Add a floating point element at Offset.
5890     void addFloat(uint64_t Offset, llvm::Type *Ty, unsigned Bits) {
5891       // Unaligned floats are treated as integers.
5892       if (Offset % Bits)
5893         return;
5894       // The InReg flag is only required if there are any floats < 64 bits.
5895       if (Bits < 64)
5896         InReg = true;
5897       pad(Offset);
5898       Elems.push_back(Ty);
5899       Size = Offset + Bits;
5900     }
5901
5902     // Add a struct type to the coercion type, starting at Offset (in bits).
5903     void addStruct(uint64_t Offset, llvm::StructType *StrTy) {
5904       const llvm::StructLayout *Layout = DL.getStructLayout(StrTy);
5905       for (unsigned i = 0, e = StrTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
5906         llvm::Type *ElemTy = StrTy->getElementType(i);
5907         uint64_t ElemOffset = Offset + Layout->getElementOffsetInBits(i);
5908         switch (ElemTy->getTypeID()) {
5909         case llvm::Type::StructTyID:
5910           addStruct(ElemOffset, cast<llvm::StructType>(ElemTy));
5911           break;
5912         case llvm::Type::FloatTyID:
5913           addFloat(ElemOffset, ElemTy, 32);
5914           break;
5915         case llvm::Type::DoubleTyID:
5916           addFloat(ElemOffset, ElemTy, 64);
5917           break;
5918         case llvm::Type::FP128TyID:
5919           addFloat(ElemOffset, ElemTy, 128);
5920           break;
5921         case llvm::Type::PointerTyID:
5922           if (ElemOffset % 64 == 0) {
5923             pad(ElemOffset);
5924             Elems.push_back(ElemTy);
5925             Size += 64;
5926           }
5927           break;
5928         default:
5929           break;
5930         }
5931       }
5932     }
5933
5934     // Check if Ty is a usable substitute for the coercion type.
5935     bool isUsableType(llvm::StructType *Ty) const {
5936       if (Ty->getNumElements() != Elems.size())
5937         return false;
5938       for (unsigned i = 0, e = Elems.size(); i != e; ++i)
5939         if (Elems[i] != Ty->getElementType(i))
5940           return false;
5941       return true;
5942     }
5943
5944     // Get the coercion type as a literal struct type.
5945     llvm::Type *getType() const {
5946       if (Elems.size() == 1)
5947         return Elems.front();
5948       else
5949         return llvm::StructType::get(Context, Elems);
5950     }
5951   };
5952 };
5953 } // end anonymous namespace
5954
5955 ABIArgInfo
5956 SparcV9ABIInfo::classifyType(QualType Ty, unsigned SizeLimit) const {
5957   if (Ty->isVoidType())
5958     return ABIArgInfo::getIgnore();
5959
5960   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
5961
5962   // Anything too big to fit in registers is passed with an explicit indirect
5963   // pointer / sret pointer.
5964   if (Size > SizeLimit)
5965     return ABIArgInfo::getIndirect(0, /*ByVal=*/false);
5966
5967   // Treat an enum type as its underlying type.
5968   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
5969     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
5970
5971   // Integer types smaller than a register are extended.
5972   if (Size < 64 && Ty->isIntegerType())
5973     return ABIArgInfo::getExtend();
5974
5975   // Other non-aggregates go in registers.
5976   if (!isAggregateTypeForABI(Ty))
5977     return ABIArgInfo::getDirect();
5978
5979   // If a C++ object has either a non-trivial copy constructor or a non-trivial
5980   // destructor, it is passed with an explicit indirect pointer / sret pointer.
5981   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
5982     return ABIArgInfo::getIndirect(0, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
5983
5984   // This is a small aggregate type that should be passed in registers.
5985   // Build a coercion type from the LLVM struct type.
5986   llvm::StructType *StrTy = dyn_cast<llvm::StructType>(CGT.ConvertType(Ty));
5987   if (!StrTy)
5988     return ABIArgInfo::getDirect();
5989
5990   CoerceBuilder CB(getVMContext(), getDataLayout());
5991   CB.addStruct(0, StrTy);
5992   CB.pad(llvm::RoundUpToAlignment(CB.DL.getTypeSizeInBits(StrTy), 64));
5993
5994   // Try to use the original type for coercion.
5995   llvm::Type *CoerceTy = CB.isUsableType(StrTy) ? StrTy : CB.getType();
5996
5997   if (CB.InReg)
5998     return ABIArgInfo::getDirectInReg(CoerceTy);
5999   else
6000     return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
6001 }
6002
6003 llvm::Value *SparcV9ABIInfo::EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
6004                                        CodeGenFunction &CGF) const {
6005   ABIArgInfo AI = classifyType(Ty, 16 * 8);
6006   llvm::Type *ArgTy = CGT.ConvertType(Ty);
6007   if (AI.canHaveCoerceToType() && !AI.getCoerceToType())
6008     AI.setCoerceToType(ArgTy);
6009
6010   llvm::Type *BPP = CGF.Int8PtrPtrTy;
6011   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
6012   llvm::Value *VAListAddrAsBPP = Builder.CreateBitCast(VAListAddr, BPP, "ap");
6013   llvm::Value *Addr = Builder.CreateLoad(VAListAddrAsBPP, "ap.cur");
6014   llvm::Type *ArgPtrTy = llvm::PointerType::getUnqual(ArgTy);
6015   llvm::Value *ArgAddr;
6016   unsigned Stride;
6017
6018   switch (AI.getKind()) {
6019   case ABIArgInfo::Expand:
6020   case ABIArgInfo::InAlloca:
6021     llvm_unreachable("Unsupported ABI kind for va_arg");
6022
6023   case ABIArgInfo::Extend:
6024     Stride = 8;
6025     ArgAddr = Builder
6026       .CreateConstGEP1_32(Addr, 8 - getDataLayout().getTypeAllocSize(ArgTy),
6027                           "extend");
6028     break;
6029
6030   case ABIArgInfo::Direct:
6031     Stride = getDataLayout().getTypeAllocSize(AI.getCoerceToType());
6032     ArgAddr = Addr;
6033     break;
6034
6035   case ABIArgInfo::Indirect:
6036     Stride = 8;
6037     ArgAddr = Builder.CreateBitCast(Addr,
6038                                     llvm::PointerType::getUnqual(ArgPtrTy),
6039                                     "indirect");
6040     ArgAddr = Builder.CreateLoad(ArgAddr, "indirect.arg");
6041     break;
6042
6043   case ABIArgInfo::Ignore:
6044     return llvm::UndefValue::get(ArgPtrTy);
6045   }
6046
6047   // Update VAList.
6048   Addr = Builder.CreateConstGEP1_32(Addr, Stride, "ap.next");
6049   Builder.CreateStore(Addr, VAListAddrAsBPP);
6050
6051   return Builder.CreatePointerCast(ArgAddr, ArgPtrTy, "arg.addr");
6052 }
6053
6054 void SparcV9ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
6055   FI.getReturnInfo() = classifyType(FI.getReturnType(), 32 * 8);
6056   for (auto &I : FI.arguments())
6057     I.info = classifyType(I.type, 16 * 8);
6058 }
6059
6060 namespace {
6061 class SparcV9TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
6062 public:
6063   SparcV9TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
6064     : TargetCodeGenInfo(new SparcV9ABIInfo(CGT)) {}
6065
6066   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
6067     return 14;
6068   }
6069
6070   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
6071                                llvm::Value *Address) const override;
6072 };
6073 } // end anonymous namespace
6074
6075 bool
6076 SparcV9TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
6077                                                 llvm::Value *Address) const {
6078   // This is calculated from the LLVM and GCC tables and verified
6079   // against gcc output.  AFAIK all ABIs use the same encoding.
6080
6081   CodeGen::CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
6082
6083   llvm::IntegerType *i8 = CGF.Int8Ty;
6084   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 4);
6085   llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 8);
6086
6087   // 0-31: the 8-byte general-purpose registers
6088   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 0, 31);
6089
6090   // 32-63: f0-31, the 4-byte floating-point registers
6091   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 32, 63);
6092
6093   //   Y   = 64
6094   //   PSR = 65
6095   //   WIM = 66
6096   //   TBR = 67
6097   //   PC  = 68
6098   //   NPC = 69
6099   //   FSR = 70
6100   //   CSR = 71
6101   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 64, 71);
6102    
6103   // 72-87: d0-15, the 8-byte floating-point registers
6104   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 72, 87);
6105
6106   return false;
6107 }
6108
6109
6110 //===----------------------------------------------------------------------===//
6111 // XCore ABI Implementation
6112 //===----------------------------------------------------------------------===//
6113
6114 namespace {
6115
6116 /// A SmallStringEnc instance is used to build up the TypeString by passing
6117 /// it by reference between functions that append to it.
6118 typedef llvm::SmallString<128> SmallStringEnc;
6119
6120 /// TypeStringCache caches the meta encodings of Types.
6121 ///
6122 /// The reason for caching TypeStrings is two fold:
6123 ///   1. To cache a type's encoding for later uses;
6124 ///   2. As a means to break recursive member type inclusion.
6125 ///
6126 /// A cache Entry can have a Status of:
6127 ///   NonRecursive:   The type encoding is not recursive;
6128 ///   Recursive:      The type encoding is recursive;
6129 ///   Incomplete:     An incomplete TypeString;
6130 ///   IncompleteUsed: An incomplete TypeString that has been used in a
6131 ///                   Recursive type encoding.
6132 ///
6133 /// A NonRecursive entry will have all of its sub-members expanded as fully
6134 /// as possible. Whilst it may contain types which are recursive, the type
6135 /// itself is not recursive and thus its encoding may be safely used whenever
6136 /// the type is encountered.
6137 ///
6138 /// A Recursive entry will have all of its sub-members expanded as fully as
6139 /// possible. The type itself is recursive and it may contain other types which
6140 /// are recursive. The Recursive encoding must not be used during the expansion
6141 /// of a recursive type's recursive branch. For simplicity the code uses
6142 /// IncompleteCount to reject all usage of Recursive encodings for member types.
6143 ///
6144 /// An Incomplete entry is always a RecordType and only encodes its
6145 /// identifier e.g. "s(S){}". Incomplete 'StubEnc' entries are ephemeral and
6146 /// are placed into the cache during type expansion as a means to identify and
6147 /// handle recursive inclusion of types as sub-members. If there is recursion
6148 /// the entry becomes IncompleteUsed.
6149 ///
6150 /// During the expansion of a RecordType's members:
6151 ///
6152 ///   If the cache contains a NonRecursive encoding for the member type, the
6153 ///   cached encoding is used;
6154 ///
6155 ///   If the cache contains a Recursive encoding for the member type, the
6156 ///   cached encoding is 'Swapped' out, as it may be incorrect, and...
6157 ///
6158 ///   If the member is a RecordType, an Incomplete encoding is placed into the
6159 ///   cache to break potential recursive inclusion of itself as a sub-member;
6160 ///
6161 ///   Once a member RecordType has been expanded, its temporary incomplete
6162 ///   entry is removed from the cache. If a Recursive encoding was swapped out
6163 ///   it is swapped back in;
6164 ///
6165 ///   If an incomplete entry is used to expand a sub-member, the incomplete
6166 ///   entry is marked as IncompleteUsed. The cache keeps count of how many
6167 ///   IncompleteUsed entries it currently contains in IncompleteUsedCount;
6168 ///
6169 ///   If a member's encoding is found to be a NonRecursive or Recursive viz:
6170 ///   IncompleteUsedCount==0, the member's encoding is added to the cache.
6171 ///   Else the member is part of a recursive type and thus the recursion has
6172 ///   been exited too soon for the encoding to be correct for the member.
6173 ///
6174 class TypeStringCache {
6175   enum Status {NonRecursive, Recursive, Incomplete, IncompleteUsed};
6176   struct Entry {
6177     std::string Str;     // The encoded TypeString for the type.
6178     enum Status State;   // Information about the encoding in 'Str'.
6179     std::string Swapped; // A temporary place holder for a Recursive encoding
6180                          // during the expansion of RecordType's members.
6181   };
6182   std::map<const IdentifierInfo *, struct Entry> Map;
6183   unsigned IncompleteCount;     // Number of Incomplete entries in the Map.
6184   unsigned IncompleteUsedCount; // Number of IncompleteUsed entries in the Map.
6185 public:
6186   TypeStringCache() : IncompleteCount(0), IncompleteUsedCount(0) {};
6187   void addIncomplete(const IdentifierInfo *ID, std::string StubEnc);
6188   bool removeIncomplete(const IdentifierInfo *ID);
6189   void addIfComplete(const IdentifierInfo *ID, StringRef Str,
6190                      bool IsRecursive);
6191   StringRef lookupStr(const IdentifierInfo *ID);
6192 };
6193
6194 /// TypeString encodings for enum & union fields must be order.
6195 /// FieldEncoding is a helper for this ordering process.
6196 class FieldEncoding {
6197   bool HasName;
6198   std::string Enc;
6199 public:
6200   FieldEncoding(bool b, SmallStringEnc &e) : HasName(b), Enc(e.c_str()) {};
6201   StringRef str() {return Enc.c_str();};
6202   bool operator<(const FieldEncoding &rhs) const {
6203     if (HasName != rhs.HasName) return HasName;
6204     return Enc < rhs.Enc;
6205   }
6206 };
6207
6208 class XCoreABIInfo : public DefaultABIInfo {
6209 public:
6210   XCoreABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : DefaultABIInfo(CGT) {}
6211   llvm::Value *EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
6212                          CodeGenFunction &CGF) const override;
6213 };
6214
6215 class XCoreTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
6216   mutable TypeStringCache TSC;
6217 public:
6218   XCoreTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
6219     :TargetCodeGenInfo(new XCoreABIInfo(CGT)) {}
6220   void emitTargetMD(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
6221                     CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
6222 };
6223
6224 } // End anonymous namespace.
6225
6226 llvm::Value *XCoreABIInfo::EmitVAArg(llvm::Value *VAListAddr, QualType Ty,
6227                                      CodeGenFunction &CGF) const {
6228   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
6229
6230   // Get the VAList.
6231   llvm::Value *VAListAddrAsBPP = Builder.CreateBitCast(VAListAddr,
6232                                                        CGF.Int8PtrPtrTy);
6233   llvm::Value *AP = Builder.CreateLoad(VAListAddrAsBPP);
6234
6235   // Handle the argument.
6236   ABIArgInfo AI = classifyArgumentType(Ty);
6237   llvm::Type *ArgTy = CGT.ConvertType(Ty);
6238   if (AI.canHaveCoerceToType() && !AI.getCoerceToType())
6239     AI.setCoerceToType(ArgTy);
6240   llvm::Type *ArgPtrTy = llvm::PointerType::getUnqual(ArgTy);
6241   llvm::Value *Val;
6242   uint64_t ArgSize = 0;
6243   switch (AI.getKind()) {
6244   case ABIArgInfo::Expand:
6245   case ABIArgInfo::InAlloca:
6246     llvm_unreachable("Unsupported ABI kind for va_arg");
6247   case ABIArgInfo::Ignore:
6248     Val = llvm::UndefValue::get(ArgPtrTy);
6249     ArgSize = 0;
6250     break;
6251   case ABIArgInfo::Extend:
6252   case ABIArgInfo::Direct:
6253     Val = Builder.CreatePointerCast(AP, ArgPtrTy);
6254     ArgSize = getDataLayout().getTypeAllocSize(AI.getCoerceToType());
6255     if (ArgSize < 4)
6256       ArgSize = 4;
6257     break;
6258   case ABIArgInfo::Indirect:
6259     llvm::Value *ArgAddr;
6260     ArgAddr = Builder.CreateBitCast(AP, llvm::PointerType::getUnqual(ArgPtrTy));
6261     ArgAddr = Builder.CreateLoad(ArgAddr);
6262     Val = Builder.CreatePointerCast(ArgAddr, ArgPtrTy);
6263     ArgSize = 4;
6264     break;
6265   }
6266
6267   // Increment the VAList.
6268   if (ArgSize) {
6269     llvm::Value *APN = Builder.CreateConstGEP1_32(AP, ArgSize);
6270     Builder.CreateStore(APN, VAListAddrAsBPP);
6271   }
6272   return Val;
6273 }
6274
6275 /// During the expansion of a RecordType, an incomplete TypeString is placed
6276 /// into the cache as a means to identify and break recursion.
6277 /// If there is a Recursive encoding in the cache, it is swapped out and will
6278 /// be reinserted by removeIncomplete().
6279 /// All other types of encoding should have been used rather than arriving here.
6280 void TypeStringCache::addIncomplete(const IdentifierInfo *ID,
6281                                     std::string StubEnc) {
6282   if (!ID)
6283     return;
6284   Entry &E = Map[ID];
6285   assert( (E.Str.empty() || E.State == Recursive) &&
6286          "Incorrectly use of addIncomplete");
6287   assert(!StubEnc.empty() && "Passing an empty string to addIncomplete()");
6288   E.Swapped.swap(E.Str); // swap out the Recursive
6289   E.Str.swap(StubEnc);
6290   E.State = Incomplete;
6291   ++IncompleteCount;
6292 }
6293
6294 /// Once the RecordType has been expanded, the temporary incomplete TypeString
6295 /// must be removed from the cache.
6296 /// If a Recursive was swapped out by addIncomplete(), it will be replaced.
6297 /// Returns true if the RecordType was defined recursively.
6298 bool TypeStringCache::removeIncomplete(const IdentifierInfo *ID) {
6299   if (!ID)
6300     return false;
6301   auto I = Map.find(ID);
6302   assert(I != Map.end() && "Entry not present");
6303   Entry &E = I->second;
6304   assert( (E.State == Incomplete ||
6305            E.State == IncompleteUsed) &&
6306          "Entry must be an incomplete type");
6307   bool IsRecursive = false;
6308   if (E.State == IncompleteUsed) {
6309     // We made use of our Incomplete encoding, thus we are recursive.
6310     IsRecursive = true;
6311     --IncompleteUsedCount;
6312   }
6313   if (E.Swapped.empty())
6314     Map.erase(I);
6315   else {
6316     // Swap the Recursive back.
6317     E.Swapped.swap(E.Str);
6318     E.Swapped.clear();
6319     E.State = Recursive;
6320   }
6321   --IncompleteCount;
6322   return IsRecursive;
6323 }
6324
6325 /// Add the encoded TypeString to the cache only if it is NonRecursive or
6326 /// Recursive (viz: all sub-members were expanded as fully as possible).
6327 void TypeStringCache::addIfComplete(const IdentifierInfo *ID, StringRef Str,
6328                                     bool IsRecursive) {
6329   if (!ID || IncompleteUsedCount)
6330     return; // No key or it is is an incomplete sub-type so don't add.
6331   Entry &E = Map[ID];
6332   if (IsRecursive && !E.Str.empty()) {
6333     assert(E.State==Recursive && E.Str.size() == Str.size() &&
6334            "This is not the same Recursive entry");
6335     // The parent container was not recursive after all, so we could have used
6336     // this Recursive sub-member entry after all, but we assumed the worse when
6337     // we started viz: IncompleteCount!=0.
6338     return;
6339   }
6340   assert(E.Str.empty() && "Entry already present");
6341   E.Str = Str.str();
6342   E.State = IsRecursive? Recursive : NonRecursive;
6343 }
6344
6345 /// Return a cached TypeString encoding for the ID. If there isn't one, or we
6346 /// are recursively expanding a type (IncompleteCount != 0) and the cached
6347 /// encoding is Recursive, return an empty StringRef.
6348 StringRef TypeStringCache::lookupStr(const IdentifierInfo *ID) {
6349   if (!ID)
6350     return StringRef();   // We have no key.
6351   auto I = Map.find(ID);
6352   if (I == Map.end())
6353     return StringRef();   // We have no encoding.
6354   Entry &E = I->second;
6355   if (E.State == Recursive && IncompleteCount)
6356     return StringRef();   // We don't use Recursive encodings for member types.
6357
6358   if (E.State == Incomplete) {
6359     // The incomplete type is being used to break out of recursion.
6360     E.State = IncompleteUsed;
6361     ++IncompleteUsedCount;
6362   }
6363   return E.Str.c_str();
6364 }
6365
6366 /// The XCore ABI includes a type information section that communicates symbol
6367 /// type information to the linker. The linker uses this information to verify
6368 /// safety/correctness of things such as array bound and pointers et al.
6369 /// The ABI only requires C (and XC) language modules to emit TypeStrings.
6370 /// This type information (TypeString) is emitted into meta data for all global
6371 /// symbols: definitions, declarations, functions & variables.
6372 ///
6373 /// The TypeString carries type, qualifier, name, size & value details.
6374 /// Please see 'Tools Development Guide' section 2.16.2 for format details:
6375 /// <https://www.xmos.com/download/public/Tools-Development-Guide%28X9114A%29.pdf>
6376 /// The output is tested by test/CodeGen/xcore-stringtype.c.
6377 ///
6378 static bool getTypeString(SmallStringEnc &Enc, const Decl *D,
6379                           CodeGen::CodeGenModule &CGM, TypeStringCache &TSC);
6380
6381 /// XCore uses emitTargetMD to emit TypeString metadata for global symbols.
6382 void XCoreTargetCodeGenInfo::emitTargetMD(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
6383                                           CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
6384   SmallStringEnc Enc;
6385   if (getTypeString(Enc, D, CGM, TSC)) {
6386     llvm::LLVMContext &Ctx = CGM.getModule().getContext();
6387     llvm::SmallVector<llvm::Value *, 2> MDVals;
6388     MDVals.push_back(GV);
6389     MDVals.push_back(llvm::MDString::get(Ctx, Enc.str()));
6390     llvm::NamedMDNode *MD =
6391       CGM.getModule().getOrInsertNamedMetadata("xcore.typestrings");
6392     MD->addOperand(llvm::MDNode::get(Ctx, MDVals));
6393   }
6394 }
6395
6396 static bool appendType(SmallStringEnc &Enc, QualType QType,
6397                        const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
6398                        TypeStringCache &TSC);
6399
6400 /// Helper function for appendRecordType().
6401 /// Builds a SmallVector containing the encoded field types in declaration order.
6402 static bool extractFieldType(SmallVectorImpl<FieldEncoding> &FE,
6403                              const RecordDecl *RD,
6404                              const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
6405                              TypeStringCache &TSC) {
6406   for (RecordDecl::field_iterator I = RD->field_begin(), E = RD->field_end();
6407        I != E; ++I) {
6408     SmallStringEnc Enc;
6409     Enc += "m(";
6410     Enc += I->getName();
6411     Enc += "){";
6412     if (I->isBitField()) {
6413       Enc += "b(";
6414       llvm::raw_svector_ostream OS(Enc);
6415       OS.resync();
6416       OS << I->getBitWidthValue(CGM.getContext());
6417       OS.flush();
6418       Enc += ':';
6419     }
6420     if (!appendType(Enc, I->getType(), CGM, TSC))
6421       return false;
6422     if (I->isBitField())
6423       Enc += ')';
6424     Enc += '}';
6425     FE.push_back(FieldEncoding(!I->getName().empty(), Enc));
6426   }
6427   return true;
6428 }
6429
6430 /// Appends structure and union types to Enc and adds encoding to cache.
6431 /// Recursively calls appendType (via extractFieldType) for each field.
6432 /// Union types have their fields ordered according to the ABI.
6433 static bool appendRecordType(SmallStringEnc &Enc, const RecordType *RT,
6434                              const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
6435                              TypeStringCache &TSC, const IdentifierInfo *ID) {
6436   // Append the cached TypeString if we have one.
6437   StringRef TypeString = TSC.lookupStr(ID);
6438   if (!TypeString.empty()) {
6439     Enc += TypeString;
6440     return true;
6441   }
6442
6443   // Start to emit an incomplete TypeString.
6444   size_t Start = Enc.size();
6445   Enc += (RT->isUnionType()? 'u' : 's');
6446   Enc += '(';
6447   if (ID)
6448     Enc += ID->getName();
6449   Enc += "){";
6450
6451   // We collect all encoded fields and order as necessary.
6452   bool IsRecursive = false;
6453   const RecordDecl *RD = RT->getDecl()->getDefinition();
6454   if (RD && !RD->field_empty()) {
6455     // An incomplete TypeString stub is placed in the cache for this RecordType
6456     // so that recursive calls to this RecordType will use it whilst building a
6457     // complete TypeString for this RecordType.
6458     SmallVector<FieldEncoding, 16> FE;
6459     std::string StubEnc(Enc.substr(Start).str());
6460     StubEnc += '}';  // StubEnc now holds a valid incomplete TypeString.
6461     TSC.addIncomplete(ID, std::move(StubEnc));
6462     if (!extractFieldType(FE, RD, CGM, TSC)) {
6463       (void) TSC.removeIncomplete(ID);
6464       return false;
6465     }
6466     IsRecursive = TSC.removeIncomplete(ID);
6467     // The ABI requires unions to be sorted but not structures.
6468     // See FieldEncoding::operator< for sort algorithm.
6469     if (RT->isUnionType())
6470       std::sort(FE.begin(), FE.end());
6471     // We can now complete the TypeString.
6472     unsigned E = FE.size();
6473     for (unsigned I = 0; I != E; ++I) {
6474       if (I)
6475         Enc += ',';
6476       Enc += FE[I].str();
6477     }
6478   }
6479   Enc += '}';
6480   TSC.addIfComplete(ID, Enc.substr(Start), IsRecursive);
6481   return true;
6482 }
6483
6484 /// Appends enum types to Enc and adds the encoding to the cache.
6485 static bool appendEnumType(SmallStringEnc &Enc, const EnumType *ET,
6486                            TypeStringCache &TSC,
6487                            const IdentifierInfo *ID) {
6488   // Append the cached TypeString if we have one.
6489   StringRef TypeString = TSC.lookupStr(ID);
6490   if (!TypeString.empty()) {
6491     Enc += TypeString;
6492     return true;
6493   }
6494
6495   size_t Start = Enc.size();
6496   Enc += "e(";
6497   if (ID)
6498     Enc += ID->getName();
6499   Enc += "){";
6500
6501   // We collect all encoded enumerations and order them alphanumerically.
6502   if (const EnumDecl *ED = ET->getDecl()->getDefinition()) {
6503     SmallVector<FieldEncoding, 16> FE;
6504     for (auto I = ED->enumerator_begin(), E = ED->enumerator_end(); I != E;
6505          ++I) {
6506       SmallStringEnc EnumEnc;
6507       EnumEnc += "m(";
6508       EnumEnc += I->getName();
6509       EnumEnc += "){";
6510       I->getInitVal().toString(EnumEnc);
6511       EnumEnc += '}';
6512       FE.push_back(FieldEncoding(!I->getName().empty(), EnumEnc));
6513     }
6514     std::sort(FE.begin(), FE.end());
6515     unsigned E = FE.size();
6516     for (unsigned I = 0; I != E; ++I) {
6517       if (I)
6518         Enc += ',';
6519       Enc += FE[I].str();
6520     }
6521   }
6522   Enc += '}';
6523   TSC.addIfComplete(ID, Enc.substr(Start), false);
6524   return true;
6525 }
6526
6527 /// Appends type's qualifier to Enc.
6528 /// This is done prior to appending the type's encoding.
6529 static void appendQualifier(SmallStringEnc &Enc, QualType QT) {
6530   // Qualifiers are emitted in alphabetical order.
6531   static const char *Table[] = {"","c:","r:","cr:","v:","cv:","rv:","crv:"};
6532   int Lookup = 0;
6533   if (QT.isConstQualified())
6534     Lookup += 1<<0;
6535   if (QT.isRestrictQualified())
6536     Lookup += 1<<1;
6537   if (QT.isVolatileQualified())
6538     Lookup += 1<<2;
6539   Enc += Table[Lookup];
6540 }
6541
6542 /// Appends built-in types to Enc.
6543 static bool appendBuiltinType(SmallStringEnc &Enc, const BuiltinType *BT) {
6544   const char *EncType;
6545   switch (BT->getKind()) {
6546     case BuiltinType::Void:
6547       EncType = "0";
6548       break;
6549     case BuiltinType::Bool:
6550       EncType = "b";
6551       break;
6552     case BuiltinType::Char_U:
6553       EncType = "uc";
6554       break;
6555     case BuiltinType::UChar:
6556       EncType = "uc";
6557       break;
6558     case BuiltinType::SChar:
6559       EncType = "sc";
6560       break;
6561     case BuiltinType::UShort:
6562       EncType = "us";
6563       break;
6564     case BuiltinType::Short:
6565       EncType = "ss";
6566       break;
6567     case BuiltinType::UInt:
6568       EncType = "ui";
6569       break;
6570     case BuiltinType::Int:
6571       EncType = "si";
6572       break;
6573     case BuiltinType::ULong:
6574       EncType = "ul";
6575       break;
6576     case BuiltinType::Long:
6577       EncType = "sl";
6578       break;
6579     case BuiltinType::ULongLong:
6580       EncType = "ull";
6581       break;
6582     case BuiltinType::LongLong:
6583       EncType = "sll";
6584       break;
6585     case BuiltinType::Float:
6586       EncType = "ft";
6587       break;
6588     case BuiltinType::Double:
6589       EncType = "d";
6590       break;
6591     case BuiltinType::LongDouble:
6592       EncType = "ld";
6593       break;
6594     default:
6595       return false;
6596   }
6597   Enc += EncType;
6598   return true;
6599 }
6600
6601 /// Appends a pointer encoding to Enc before calling appendType for the pointee.
6602 static bool appendPointerType(SmallStringEnc &Enc, const PointerType *PT,
6603                               const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
6604                               TypeStringCache &TSC) {
6605   Enc += "p(";
6606   if (!appendType(Enc, PT->getPointeeType(), CGM, TSC))
6607     return false;
6608   Enc += ')';
6609   return true;
6610 }
6611
6612 /// Appends array encoding to Enc before calling appendType for the element.
6613 static bool appendArrayType(SmallStringEnc &Enc, QualType QT,
6614                             const ArrayType *AT,
6615                             const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
6616                             TypeStringCache &TSC, StringRef NoSizeEnc) {
6617   if (AT->getSizeModifier() != ArrayType::Normal)
6618     return false;
6619   Enc += "a(";
6620   if (const ConstantArrayType *CAT = dyn_cast<ConstantArrayType>(AT))
6621     CAT->getSize().toStringUnsigned(Enc);
6622   else
6623     Enc += NoSizeEnc; // Global arrays use "*", otherwise it is "".
6624   Enc += ':';
6625   // The Qualifiers should be attached to the type rather than the array.
6626   appendQualifier(Enc, QT);
6627   if (!appendType(Enc, AT->getElementType(), CGM, TSC))
6628     return false;
6629   Enc += ')';
6630   return true;
6631 }
6632
6633 /// Appends a function encoding to Enc, calling appendType for the return type
6634 /// and the arguments.
6635 static bool appendFunctionType(SmallStringEnc &Enc, const FunctionType *FT,
6636                              const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
6637                              TypeStringCache &TSC) {
6638   Enc += "f{";
6639   if (!appendType(Enc, FT->getReturnType(), CGM, TSC))
6640     return false;
6641   Enc += "}(";
6642   if (const FunctionProtoType *FPT = FT->getAs<FunctionProtoType>()) {
6643     // N.B. we are only interested in the adjusted param types.
6644     auto I = FPT->param_type_begin();
6645     auto E = FPT->param_type_end();
6646     if (I != E) {
6647       do {
6648         if (!appendType(Enc, *I, CGM, TSC))
6649           return false;
6650         ++I;
6651         if (I != E)
6652           Enc += ',';
6653       } while (I != E);
6654       if (FPT->isVariadic())
6655         Enc += ",va";
6656     } else {
6657       if (FPT->isVariadic())
6658         Enc += "va";
6659       else
6660         Enc += '0';
6661     }
6662   }
6663   Enc += ')';
6664   return true;
6665 }
6666
6667 /// Handles the type's qualifier before dispatching a call to handle specific
6668 /// type encodings.
6669 static bool appendType(SmallStringEnc &Enc, QualType QType,
6670                        const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
6671                        TypeStringCache &TSC) {
6672
6673   QualType QT = QType.getCanonicalType();
6674
6675   if (const ArrayType *AT = QT->getAsArrayTypeUnsafe())
6676     // The Qualifiers should be attached to the type rather than the array.
6677     // Thus we don't call appendQualifier() here.
6678     return appendArrayType(Enc, QT, AT, CGM, TSC, "");
6679
6680   appendQualifier(Enc, QT);
6681
6682   if (const BuiltinType *BT = QT->getAs<BuiltinType>())
6683     return appendBuiltinType(Enc, BT);
6684
6685   if (const PointerType *PT = QT->getAs<PointerType>())
6686     return appendPointerType(Enc, PT, CGM, TSC);
6687
6688   if (const EnumType *ET = QT->getAs<EnumType>())
6689     return appendEnumType(Enc, ET, TSC, QT.getBaseTypeIdentifier());
6690
6691   if (const RecordType *RT = QT->getAsStructureType())
6692     return appendRecordType(Enc, RT, CGM, TSC, QT.getBaseTypeIdentifier());
6693
6694   if (const RecordType *RT = QT->getAsUnionType())
6695     return appendRecordType(Enc, RT, CGM, TSC, QT.getBaseTypeIdentifier());
6696
6697   if (const FunctionType *FT = QT->getAs<FunctionType>())
6698     return appendFunctionType(Enc, FT, CGM, TSC);
6699
6700   return false;
6701 }
6702
6703 static bool getTypeString(SmallStringEnc &Enc, const Decl *D,
6704                           CodeGen::CodeGenModule &CGM, TypeStringCache &TSC) {
6705   if (!D)
6706     return false;
6707
6708   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D)) {
6709     if (FD->getLanguageLinkage() != CLanguageLinkage)
6710       return false;
6711     return appendType(Enc, FD->getType(), CGM, TSC);
6712   }
6713
6714   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D)) {
6715     if (VD->getLanguageLinkage() != CLanguageLinkage)
6716       return false;
6717     QualType QT = VD->getType().getCanonicalType();
6718     if (const ArrayType *AT = QT->getAsArrayTypeUnsafe()) {
6719       // Global ArrayTypes are given a size of '*' if the size is unknown.
6720       // The Qualifiers should be attached to the type rather than the array.
6721       // Thus we don't call appendQualifier() here.
6722       return appendArrayType(Enc, QT, AT, CGM, TSC, "*");
6723     }
6724     return appendType(Enc, QT, CGM, TSC);
6725   }
6726   return false;
6727 }
6728
6729
6730 //===----------------------------------------------------------------------===//
6731 // Driver code
6732 //===----------------------------------------------------------------------===//
6733
6734 const TargetCodeGenInfo &CodeGenModule::getTargetCodeGenInfo() {
6735   if (TheTargetCodeGenInfo)
6736     return *TheTargetCodeGenInfo;
6737
6738   const llvm::Triple &Triple = getTarget().getTriple();
6739   switch (Triple.getArch()) {
6740   default:
6741     return *(TheTargetCodeGenInfo = new DefaultTargetCodeGenInfo(Types));
6742
6743   case llvm::Triple::le32:
6744     return *(TheTargetCodeGenInfo = new PNaClTargetCodeGenInfo(Types));
6745   case llvm::Triple::mips:
6746   case llvm::Triple::mipsel:
6747     return *(TheTargetCodeGenInfo = new MIPSTargetCodeGenInfo(Types, true));
6748
6749   case llvm::Triple::mips64:
6750   case llvm::Triple::mips64el:
6751     return *(TheTargetCodeGenInfo = new MIPSTargetCodeGenInfo(Types, false));
6752
6753   case llvm::Triple::aarch64:
6754   case llvm::Triple::aarch64_be:
6755   case llvm::Triple::arm64:
6756   case llvm::Triple::arm64_be: {
6757     AArch64ABIInfo::ABIKind Kind = AArch64ABIInfo::AAPCS;
6758     if (getTarget().getABI() == "darwinpcs")
6759       Kind = AArch64ABIInfo::DarwinPCS;
6760
6761     return *(TheTargetCodeGenInfo = new AArch64TargetCodeGenInfo(Types, Kind));
6762   }
6763
6764   case llvm::Triple::arm:
6765   case llvm::Triple::armeb:
6766   case llvm::Triple::thumb:
6767   case llvm::Triple::thumbeb:
6768     {
6769       ARMABIInfo::ABIKind Kind = ARMABIInfo::AAPCS;
6770       if (getTarget().getABI() == "apcs-gnu")
6771         Kind = ARMABIInfo::APCS;
6772       else if (CodeGenOpts.FloatABI == "hard" ||
6773                (CodeGenOpts.FloatABI != "soft" &&
6774                 Triple.getEnvironment() == llvm::Triple::GNUEABIHF))
6775         Kind = ARMABIInfo::AAPCS_VFP;
6776
6777       switch (Triple.getOS()) {
6778         case llvm::Triple::NaCl:
6779           return *(TheTargetCodeGenInfo =
6780                    new NaClARMTargetCodeGenInfo(Types, Kind));
6781         default:
6782           return *(TheTargetCodeGenInfo =
6783                    new ARMTargetCodeGenInfo(Types, Kind));
6784       }
6785     }
6786
6787   case llvm::Triple::ppc:
6788     return *(TheTargetCodeGenInfo = new PPC32TargetCodeGenInfo(Types));
6789   case llvm::Triple::ppc64:
6790     if (Triple.isOSBinFormatELF()) {
6791       // FIXME: Should be switchable via command-line option.
6792       PPC64_SVR4_ABIInfo::ABIKind Kind = PPC64_SVR4_ABIInfo::ELFv1;
6793       return *(TheTargetCodeGenInfo =
6794                new PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo(Types, Kind));
6795     } else
6796       return *(TheTargetCodeGenInfo = new PPC64TargetCodeGenInfo(Types));
6797   case llvm::Triple::ppc64le: {
6798     assert(Triple.isOSBinFormatELF() && "PPC64 LE non-ELF not supported!");
6799     // FIXME: Should be switchable via command-line option.
6800     PPC64_SVR4_ABIInfo::ABIKind Kind = PPC64_SVR4_ABIInfo::ELFv2;
6801     return *(TheTargetCodeGenInfo =
6802              new PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo(Types, Kind));
6803   }
6804
6805   case llvm::Triple::nvptx:
6806   case llvm::Triple::nvptx64:
6807     return *(TheTargetCodeGenInfo = new NVPTXTargetCodeGenInfo(Types));
6808
6809   case llvm::Triple::msp430:
6810     return *(TheTargetCodeGenInfo = new MSP430TargetCodeGenInfo(Types));
6811
6812   case llvm::Triple::systemz:
6813     return *(TheTargetCodeGenInfo = new SystemZTargetCodeGenInfo(Types));
6814
6815   case llvm::Triple::tce:
6816     return *(TheTargetCodeGenInfo = new TCETargetCodeGenInfo(Types));
6817
6818   case llvm::Triple::x86: {
6819     bool IsDarwinVectorABI = Triple.isOSDarwin();
6820     bool IsSmallStructInRegABI =
6821         X86_32TargetCodeGenInfo::isStructReturnInRegABI(Triple, CodeGenOpts);
6822     bool IsWin32FloatStructABI = Triple.isWindowsMSVCEnvironment();
6823
6824     if (Triple.getOS() == llvm::Triple::Win32) {
6825       return *(TheTargetCodeGenInfo =
6826                new WinX86_32TargetCodeGenInfo(Types,
6827                                               IsDarwinVectorABI, IsSmallStructInRegABI,
6828                                               IsWin32FloatStructABI,
6829                                               CodeGenOpts.NumRegisterParameters));
6830     } else {
6831       return *(TheTargetCodeGenInfo =
6832                new X86_32TargetCodeGenInfo(Types,
6833                                            IsDarwinVectorABI, IsSmallStructInRegABI,
6834                                            IsWin32FloatStructABI,
6835                                            CodeGenOpts.NumRegisterParameters));
6836     }
6837   }
6838
6839   case llvm::Triple::x86_64: {
6840     bool HasAVX = getTarget().getABI() == "avx";
6841
6842     switch (Triple.getOS()) {
6843     case llvm::Triple::Win32:
6844       return *(TheTargetCodeGenInfo = new WinX86_64TargetCodeGenInfo(Types));
6845     case llvm::Triple::NaCl:
6846       return *(TheTargetCodeGenInfo = new NaClX86_64TargetCodeGenInfo(Types,
6847                                                                       HasAVX));
6848     default:
6849       return *(TheTargetCodeGenInfo = new X86_64TargetCodeGenInfo(Types,
6850                                                                   HasAVX));
6851     }
6852   }
6853   case llvm::Triple::hexagon:
6854     return *(TheTargetCodeGenInfo = new HexagonTargetCodeGenInfo(Types));
6855   case llvm::Triple::sparcv9:
6856     return *(TheTargetCodeGenInfo = new SparcV9TargetCodeGenInfo(Types));
6857   case llvm::Triple::xcore:
6858     return *(TheTargetCodeGenInfo = new XCoreTargetCodeGenInfo(Types));
6859   }
6860 }