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 "CGValue.h"
  19 #include "CodeGenFunction.h"
  20 #include "clang/AST/RecordLayout.h"
  21 #include "clang/CodeGen/CGFunctionInfo.h"
  22 #include "clang/CodeGen/SwiftCallingConv.h"
  23 #include "clang/Frontend/CodeGenOptions.h"
  24 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  25 #include "llvm/ADT/Triple.h"
  26 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  27 #include "llvm/IR/Type.h"
  28 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  29 #include <algorithm>    // std::sort
  30
  31 using namespace clang;
  32 using namespace CodeGen;
  33
  34 // Helper for coercing an aggregate argument or return value into an integer
  35 // array of the same size (including padding) and alignment.  This alternate
  36 // coercion happens only for the RenderScript ABI and can be removed after
  37 // runtimes that rely on it are no longer supported.
  38 //
  39 // RenderScript assumes that the size of the argument / return value in the IR
  40 // is the same as the size of the corresponding qualified type. This helper
  41 // coerces the aggregate type into an array of the same size (including
  42 // padding).  This coercion is used in lieu of expansion of struct members or
  43 // other canonical coercions that return a coerced-type of larger size.
  44 //
  45 // Ty          - The argument / return value type
  46 // Context     - The associated ASTContext
  47 // LLVMContext - The associated LLVMContext
  48 static ABIArgInfo coerceToIntArray(QualType Ty,
  49                                    ASTContext &Context,
  50                                    llvm::LLVMContext &LLVMContext) {
  51   // Alignment and Size are measured in bits.
  52   const uint64_t Size = Context.getTypeSize(Ty);
  53   const uint64_t Alignment = Context.getTypeAlign(Ty);
  54   llvm::Type *IntType = llvm::Type::getIntNTy(LLVMContext, Alignment);
  55   const uint64_t NumElements = (Size + Alignment - 1) / Alignment;
  56   return ABIArgInfo::getDirect(llvm::ArrayType::get(IntType, NumElements));
  57 }
  58
  59 static void AssignToArrayRange(CodeGen::CGBuilderTy &Builder,
  60                                llvm::Value *Array,
  61                                llvm::Value *Value,
  62                                unsigned FirstIndex,
  63                                unsigned LastIndex) {
  64   // Alternatively, we could emit this as a loop in the source.
  65   for (unsigned I = FirstIndex; I <= LastIndex; ++I) {
  66     llvm::Value *Cell =
  67         Builder.CreateConstInBoundsGEP1_32(Builder.getInt8Ty(), Array, I);
  68     Builder.CreateAlignedStore(Value, Cell, CharUnits::One());
  69   }
  70 }
  71
  72 static bool isAggregateTypeForABI(QualType T) {
  73   return !CodeGenFunction::hasScalarEvaluationKind(T) ||
  74          T->isMemberFunctionPointerType();
  75 }
  76
  77 ABIArgInfo
  78 ABIInfo::getNaturalAlignIndirect(QualType Ty, bool ByRef, bool Realign,
  79                                  llvm::Type *Padding) const {
  80   return ABIArgInfo::getIndirect(getContext().getTypeAlignInChars(Ty),
  81                                  ByRef, Realign, Padding);
  82 }
  83
  84 ABIArgInfo
  85 ABIInfo::getNaturalAlignIndirectInReg(QualType Ty, bool Realign) const {
  86   return ABIArgInfo::getIndirectInReg(getContext().getTypeAlignInChars(Ty),
  87                                       /*ByRef*/ false, Realign);
  88 }
  89
  90 Address ABIInfo::EmitMSVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
  91                              QualType Ty) const {
  92   return Address::invalid();
  93 }
  94
  95 ABIInfo::~ABIInfo() {}
  96
  97 /// Does the given lowering require more than the given number of
  98 /// registers when expanded?
  99 ///
 100 /// This is intended to be the basis of a reasonable basic implementation
 101 /// of should{Pass,Return}IndirectlyForSwift.
 102 ///
 103 /// For most targets, a limit of four total registers is reasonable; this
 104 /// limits the amount of code required in order to move around the value
 105 /// in case it wasn't produced immediately prior to the call by the caller
 106 /// (or wasn't produced in exactly the right registers) or isn't used
 107 /// immediately within the callee.  But some targets may need to further
 108 /// limit the register count due to an inability to support that many
 109 /// return registers.
 110 static bool occupiesMoreThan(CodeGenTypes &cgt,
 111                              ArrayRef<llvm::Type*> scalarTypes,
 112                              unsigned maxAllRegisters) {
 113   unsigned intCount = 0, fpCount = 0;
 114   for (llvm::Type *type : scalarTypes) {
 115     if (type->isPointerTy()) {
 116       intCount++;
 117     } else if (auto intTy = dyn_cast<llvm::IntegerType>(type)) {
 118       auto ptrWidth = cgt.getTarget().getPointerWidth(0);
 119       intCount += (intTy->getBitWidth() + ptrWidth - 1) / ptrWidth;
 120     } else {
 121       assert(type->isVectorTy() || type->isFloatingPointTy());
 122       fpCount++;
 123     }
 124   }
 125
 126   return (intCount + fpCount > maxAllRegisters);
 127 }
 128
 129 bool SwiftABIInfo::isLegalVectorTypeForSwift(CharUnits vectorSize,
 130                                              llvm::Type *eltTy,
 131                                              unsigned numElts) const {
 132   // The default implementation of this assumes that the target guarantees
 133   // 128-bit SIMD support but nothing more.
 134   return (vectorSize.getQuantity() > 8 && vectorSize.getQuantity() <= 16);
 135 }
 136
 137 static CGCXXABI::RecordArgABI getRecordArgABI(const RecordType *RT,
 138                                               CGCXXABI &CXXABI) {
 139   const CXXRecordDecl *RD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RT->getDecl());
 140   if (!RD)
 141     return CGCXXABI::RAA_Default;
 142   return CXXABI.getRecordArgABI(RD);
 143 }
 144
 145 static CGCXXABI::RecordArgABI getRecordArgABI(QualType T,
 146                                               CGCXXABI &CXXABI) {
 147   const RecordType *RT = T->getAs<RecordType>();
 148   if (!RT)
 149     return CGCXXABI::RAA_Default;
 150   return getRecordArgABI(RT, CXXABI);
 151 }
 152
 153 /// Pass transparent unions as if they were the type of the first element. Sema
 154 /// should ensure that all elements of the union have the same "machine type".
 155 static QualType useFirstFieldIfTransparentUnion(QualType Ty) {
 156   if (const RecordType *UT = Ty->getAsUnionType()) {
 157     const RecordDecl *UD = UT->getDecl();
 158     if (UD->hasAttr<TransparentUnionAttr>()) {
 159       assert(!UD->field_empty() && "sema created an empty transparent union");
 160       return UD->field_begin()->getType();
 161     }
 162   }
 163   return Ty;
 164 }
 165
 166 CGCXXABI &ABIInfo::getCXXABI() const {
 167   return CGT.getCXXABI();
 168 }
 169
 170 ASTContext &ABIInfo::getContext() const {
 171   return CGT.getContext();
 172 }
 173
 174 llvm::LLVMContext &ABIInfo::getVMContext() const {
 175   return CGT.getLLVMContext();
 176 }
 177
 178 const llvm::DataLayout &ABIInfo::getDataLayout() const {
 179   return CGT.getDataLayout();
 180 }
 181
 182 const TargetInfo &ABIInfo::getTarget() const {
 183   return CGT.getTarget();
 184 }
 185
 186 bool ABIInfo:: isAndroid() const { return getTarget().getTriple().isAndroid(); }
 187
 188 bool ABIInfo::isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const {
 189   return false;
 190 }
 191
 192 bool ABIInfo::isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Base,
 193                                                 uint64_t Members) const {
 194   return false;
 195 }
 196
 197 bool ABIInfo::shouldSignExtUnsignedType(QualType Ty) const {
 198   return false;
 199 }
 200
 201 LLVM_DUMP_METHOD void ABIArgInfo::dump() const {
 202   raw_ostream &OS = llvm::errs();
 203   OS << "(ABIArgInfo Kind=";
 204   switch (TheKind) {
 205   case Direct:
 206     OS << "Direct Type=";
 207     if (llvm::Type *Ty = getCoerceToType())
 208       Ty->print(OS);
 209     else
 210       OS << "null";
 211     break;
 212   case Extend:
 213     OS << "Extend";
 214     break;
 215   case Ignore:
 216     OS << "Ignore";
 217     break;
 218   case InAlloca:
 219     OS << "InAlloca Offset=" << getInAllocaFieldIndex();
 220     break;
 221   case Indirect:
 222     OS << "Indirect Align=" << getIndirectAlign().getQuantity()
 223        << " ByVal=" << getIndirectByVal()
 224        << " Realign=" << getIndirectRealign();
 225     break;
 226   case Expand:
 227     OS << "Expand";
 228     break;
 229   case CoerceAndExpand:
 230     OS << "CoerceAndExpand Type=";
 231     getCoerceAndExpandType()->print(OS);
 232     break;
 233   }
 234   OS << ")\n";
 235 }
 236
 237 // Dynamically round a pointer up to a multiple of the given alignment.
 238 static llvm::Value *emitRoundPointerUpToAlignment(CodeGenFunction &CGF,
 239                                                   llvm::Value *Ptr,
 240                                                   CharUnits Align) {
 241   llvm::Value *PtrAsInt = Ptr;
 242   // OverflowArgArea = (OverflowArgArea + Align - 1) & -Align;
 243   PtrAsInt = CGF.Builder.CreatePtrToInt(PtrAsInt, CGF.IntPtrTy);
 244   PtrAsInt = CGF.Builder.CreateAdd(PtrAsInt,
 245         llvm::ConstantInt::get(CGF.IntPtrTy, Align.getQuantity() - 1));
 246   PtrAsInt = CGF.Builder.CreateAnd(PtrAsInt,
 247            llvm::ConstantInt::get(CGF.IntPtrTy, -Align.getQuantity()));
 248   PtrAsInt = CGF.Builder.CreateIntToPtr(PtrAsInt,
 249                                         Ptr->getType(),
 250                                         Ptr->getName() + ".aligned");
 251   return PtrAsInt;
 252 }
 253
 254 /// Emit va_arg for a platform using the common void* representation,
 255 /// where arguments are simply emitted in an array of slots on the stack.
 256 ///
 257 /// This version implements the core direct-value passing rules.
 258 ///
 259 /// \param SlotSize - The size and alignment of a stack slot.
 260 ///   Each argument will be allocated to a multiple of this number of
 261 ///   slots, and all the slots will be aligned to this value.
 262 /// \param AllowHigherAlign - The slot alignment is not a cap;
 263 ///   an argument type with an alignment greater than the slot size
 264 ///   will be emitted on a higher-alignment address, potentially
 265 ///   leaving one or more empty slots behind as padding.  If this
 266 ///   is false, the returned address might be less-aligned than
 267 ///   DirectAlign.
 268 static Address emitVoidPtrDirectVAArg(CodeGenFunction &CGF,
 269                                       Address VAListAddr,
 270                                       llvm::Type *DirectTy,
 271                                       CharUnits DirectSize,
 272                                       CharUnits DirectAlign,
 273                                       CharUnits SlotSize,
 274                                       bool AllowHigherAlign) {
 275   // Cast the element type to i8* if necessary.  Some platforms define
 276   // va_list as a struct containing an i8* instead of just an i8*.
 277   if (VAListAddr.getElementType() != CGF.Int8PtrTy)
 278     VAListAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(VAListAddr, CGF.Int8PtrTy);
 279
 280   llvm::Value *Ptr = CGF.Builder.CreateLoad(VAListAddr, "argp.cur");
 281
 282   // If the CC aligns values higher than the slot size, do so if needed.
 283   Address Addr = Address::invalid();
 284   if (AllowHigherAlign && DirectAlign > SlotSize) {
 285     Addr = Address(emitRoundPointerUpToAlignment(CGF, Ptr, DirectAlign),
 286                                                  DirectAlign);
 287   } else {
 288     Addr = Address(Ptr, SlotSize);
 289   }
 290
 291   // Advance the pointer past the argument, then store that back.
 292   CharUnits FullDirectSize = DirectSize.alignTo(SlotSize);
 293   llvm::Value *NextPtr =
 294     CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(Addr.getPointer(), FullDirectSize,
 295                                            "argp.next");
 296   CGF.Builder.CreateStore(NextPtr, VAListAddr);
 297
 298   // If the argument is smaller than a slot, and this is a big-endian
 299   // target, the argument will be right-adjusted in its slot.
 300   if (DirectSize < SlotSize && CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian() &&
 301       !DirectTy->isStructTy()) {
 302     Addr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(Addr, SlotSize - DirectSize);
 303   }
 304
 305   Addr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Addr, DirectTy);
 306   return Addr;
 307 }
 308
 309 /// Emit va_arg for a platform using the common void* representation,
 310 /// where arguments are simply emitted in an array of slots on the stack.
 311 ///
 312 /// \param IsIndirect - Values of this type are passed indirectly.
 313 /// \param ValueInfo - The size and alignment of this type, generally
 314 ///   computed with getContext().getTypeInfoInChars(ValueTy).
 315 /// \param SlotSizeAndAlign - The size and alignment of a stack slot.
 316 ///   Each argument will be allocated to a multiple of this number of
 317 ///   slots, and all the slots will be aligned to this value.
 318 /// \param AllowHigherAlign - The slot alignment is not a cap;
 319 ///   an argument type with an alignment greater than the slot size
 320 ///   will be emitted on a higher-alignment address, potentially
 321 ///   leaving one or more empty slots behind as padding.
 322 static Address emitVoidPtrVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
 323                                 QualType ValueTy, bool IsIndirect,
 324                                 std::pair<CharUnits, CharUnits> ValueInfo,
 325                                 CharUnits SlotSizeAndAlign,
 326                                 bool AllowHigherAlign) {
 327   // The size and alignment of the value that was passed directly.
 328   CharUnits DirectSize, DirectAlign;
 329   if (IsIndirect) {
 330     DirectSize = CGF.getPointerSize();
 331     DirectAlign = CGF.getPointerAlign();
 332   } else {
 333     DirectSize = ValueInfo.first;
 334     DirectAlign = ValueInfo.second;
 335   }
 336
 337   // Cast the address we've calculated to the right type.
 338   llvm::Type *DirectTy = CGF.ConvertTypeForMem(ValueTy);
 339   if (IsIndirect)
 340     DirectTy = DirectTy->getPointerTo(0);
 341
 342   Address Addr = emitVoidPtrDirectVAArg(CGF, VAListAddr, DirectTy,
 343                                         DirectSize, DirectAlign,
 344                                         SlotSizeAndAlign,
 345                                         AllowHigherAlign);
 346
 347   if (IsIndirect) {
 348     Addr = Address(CGF.Builder.CreateLoad(Addr), ValueInfo.second);
 349   }
 350
 351   return Addr;
 352
 353 }
 354
 355 static Address emitMergePHI(CodeGenFunction &CGF,
 356                             Address Addr1, llvm::BasicBlock *Block1,
 357                             Address Addr2, llvm::BasicBlock *Block2,
 358                             const llvm::Twine &Name = "") {
 359   assert(Addr1.getType() == Addr2.getType());
 360   llvm::PHINode *PHI = CGF.Builder.CreatePHI(Addr1.getType(), 2, Name);
 361   PHI->addIncoming(Addr1.getPointer(), Block1);
 362   PHI->addIncoming(Addr2.getPointer(), Block2);
 363   CharUnits Align = std::min(Addr1.getAlignment(), Addr2.getAlignment());
 364   return Address(PHI, Align);
 365 }
 366
 367 TargetCodeGenInfo::~TargetCodeGenInfo() { delete Info; }
 368
 369 // If someone can figure out a general rule for this, that would be great.
 370 // It's probably just doomed to be platform-dependent, though.
 371 unsigned TargetCodeGenInfo::getSizeOfUnwindException() const {
 372   // Verified for:
 373   //   x86-64     FreeBSD, Linux, Darwin
 374   //   x86-32     FreeBSD, Linux, Darwin
 375   //   PowerPC    Linux, Darwin
 376   //   ARM        Darwin (*not* EABI)
 377   //   AArch64    Linux
 378   return 32;
 379 }
 380
 381 bool TargetCodeGenInfo::isNoProtoCallVariadic(const CallArgList &args,
 382                                      const FunctionNoProtoType *fnType) const {
 383   // The following conventions are known to require this to be false:
 384   //   x86_stdcall
 385   //   MIPS
 386   // For everything else, we just prefer false unless we opt out.
 387   return false;
 388 }
 389
 390 void
 391 TargetCodeGenInfo::getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
 392                                              llvm::SmallString<24> &Opt) const {
 393   // This assumes the user is passing a library name like "rt" instead of a
 394   // filename like "librt.a/so", and that they don't care whether it's static or
 395   // dynamic.
 396   Opt = "-l";
 397   Opt += Lib;
 398 }
 399
 400 unsigned TargetCodeGenInfo::getOpenCLKernelCallingConv() const {
 401   // OpenCL kernels are called via an explicit runtime API with arguments
 402   // set with clSetKernelArg(), not as normal sub-functions.
 403   // Return SPIR_KERNEL by default as the kernel calling convention to
 404   // ensure the fingerprint is fixed such way that each OpenCL argument
 405   // gets one matching argument in the produced kernel function argument
 406   // list to enable feasible implementation of clSetKernelArg() with
 407   // aggregates etc. In case we would use the default C calling conv here,
 408   // clSetKernelArg() might break depending on the target-specific
 409   // conventions; different targets might split structs passed as values
 410   // to multiple function arguments etc.
 411   return llvm::CallingConv::SPIR_KERNEL;
 412 }
 413
 414 llvm::Constant *TargetCodeGenInfo::getNullPointer(const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
 415     llvm::PointerType *T, QualType QT) const {
 416   return llvm::ConstantPointerNull::get(T);
 417 }
 418
 419 llvm::Value *TargetCodeGenInfo::performAddrSpaceCast(
 420     CodeGen::CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *Src, unsigned SrcAddr,
 421     unsigned DestAddr, llvm::Type *DestTy, bool isNonNull) const {
 422   // Since target may map different address spaces in AST to the same address
 423   // space, an address space conversion may end up as a bitcast.
 424   return CGF.Builder.CreatePointerBitCastOrAddrSpaceCast(Src, DestTy);
 425 }
 426
 427 static bool isEmptyRecord(ASTContext &Context, QualType T, bool AllowArrays);
 428
 429 /// isEmptyField - Return true iff a the field is "empty", that is it
 430 /// is an unnamed bit-field or an (array of) empty record(s).
 431 static bool isEmptyField(ASTContext &Context, const FieldDecl *FD,
 432                          bool AllowArrays) {
 433   if (FD->isUnnamedBitfield())
 434     return true;
 435
 436   QualType FT = FD->getType();
 437
 438   // Constant arrays of empty records count as empty, strip them off.
 439   // Constant arrays of zero length always count as empty.
 440   if (AllowArrays)
 441     while (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(FT)) {
 442       if (AT->getSize() == 0)
 443         return true;
 444       FT = AT->getElementType();
 445     }
 446
 447   const RecordType *RT = FT->getAs<RecordType>();
 448   if (!RT)
 449     return false;
 450
 451   // C++ record fields are never empty, at least in the Itanium ABI.
 452   //
 453   // FIXME: We should use a predicate for whether this behavior is true in the
 454   // current ABI.
 455   if (isa<CXXRecordDecl>(RT->getDecl()))
 456     return false;
 457
 458   return isEmptyRecord(Context, FT, AllowArrays);
 459 }
 460
 461 /// isEmptyRecord - Return true iff a structure contains only empty
 462 /// fields. Note that a structure with a flexible array member is not
 463 /// considered empty.
 464 static bool isEmptyRecord(ASTContext &Context, QualType T, bool AllowArrays) {
 465   const RecordType *RT = T->getAs<RecordType>();
 466   if (!RT)
 467     return false;
 468   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
 469   if (RD->hasFlexibleArrayMember())
 470     return false;
 471
 472   // If this is a C++ record, check the bases first.
 473   if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD))
 474     for (const auto &I : CXXRD->bases())
 475       if (!isEmptyRecord(Context, I.getType(), true))
 476         return false;
 477
 478   for (const auto *I : RD->fields())
 479     if (!isEmptyField(Context, I, AllowArrays))
 480       return false;
 481   return true;
 482 }
 483
 484 /// isSingleElementStruct - Determine if a structure is a "single
 485 /// element struct", i.e. it has exactly one non-empty field or
 486 /// exactly one field which is itself a single element
 487 /// struct. Structures with flexible array members are never
 488 /// considered single element structs.
 489 ///
 490 /// \return The field declaration for the single non-empty field, if
 491 /// it exists.
 492 static const Type *isSingleElementStruct(QualType T, ASTContext &Context) {
 493   const RecordType *RT = T->getAs<RecordType>();
 494   if (!RT)
 495     return nullptr;
 496
 497   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
 498   if (RD->hasFlexibleArrayMember())
 499     return nullptr;
 500
 501   const Type *Found = nullptr;
 502
 503   // If this is a C++ record, check the bases first.
 504   if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
 505     for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
 506       // Ignore empty records.
 507       if (isEmptyRecord(Context, I.getType(), true))
 508         continue;
 509
 510       // If we already found an element then this isn't a single-element struct.
 511       if (Found)
 512         return nullptr;
 513
 514       // If this is non-empty and not a single element struct, the composite
 515       // cannot be a single element struct.
 516       Found = isSingleElementStruct(I.getType(), Context);
 517       if (!Found)
 518         return nullptr;
 519     }
 520   }
 521
 522   // Check for single element.
 523   for (const auto *FD : RD->fields()) {
 524     QualType FT = FD->getType();
 525
 526     // Ignore empty fields.
 527     if (isEmptyField(Context, FD, true))
 528       continue;
 529
 530     // If we already found an element then this isn't a single-element
 531     // struct.
 532     if (Found)
 533       return nullptr;
 534
 535     // Treat single element arrays as the element.
 536     while (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(FT)) {
 537       if (AT->getSize().getZExtValue() != 1)
 538         break;
 539       FT = AT->getElementType();
 540     }
 541
 542     if (!isAggregateTypeForABI(FT)) {
 543       Found = FT.getTypePtr();
 544     } else {
 545       Found = isSingleElementStruct(FT, Context);
 546       if (!Found)
 547         return nullptr;
 548     }
 549   }
 550
 551   // We don't consider a struct a single-element struct if it has
 552   // padding beyond the element type.
 553   if (Found && Context.getTypeSize(Found) != Context.getTypeSize(T))
 554     return nullptr;
 555
 556   return Found;
 557 }
 558
 559 namespace {
 560 Address EmitVAArgInstr(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr, QualType Ty,
 561                        const ABIArgInfo &AI) {
 562   // This default implementation defers to the llvm backend's va_arg
 563   // instruction. It can handle only passing arguments directly
 564   // (typically only handled in the backend for primitive types), or
 565   // aggregates passed indirectly by pointer (NOTE: if the "byval"
 566   // flag has ABI impact in the callee, this implementation cannot
 567   // work.)
 568
 569   // Only a few cases are covered here at the moment -- those needed
 570   // by the default abi.
 571   llvm::Value *Val;
 572
 573   if (AI.isIndirect()) {
 574     assert(!AI.getPaddingType() &&
 575            "Unexpected PaddingType seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
 576     assert(
 577         !AI.getIndirectRealign() &&
 578         "Unexpected IndirectRealign seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
 579
 580     auto TyInfo = CGF.getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
 581     CharUnits TyAlignForABI = TyInfo.second;
 582
 583     llvm::Type *BaseTy =
 584         llvm::PointerType::getUnqual(CGF.ConvertTypeForMem(Ty));
 585     llvm::Value *Addr =
 586         CGF.Builder.CreateVAArg(VAListAddr.getPointer(), BaseTy);
 587     return Address(Addr, TyAlignForABI);
 588   } else {
 589     assert((AI.isDirect() || AI.isExtend()) &&
 590            "Unexpected ArgInfo Kind in generic VAArg emitter!");
 591
 592     assert(!AI.getInReg() &&
 593            "Unexpected InReg seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
 594     assert(!AI.getPaddingType() &&
 595            "Unexpected PaddingType seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
 596     assert(!AI.getDirectOffset() &&
 597            "Unexpected DirectOffset seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
 598     assert(!AI.getCoerceToType() &&
 599            "Unexpected CoerceToType seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
 600
 601     Address Temp = CGF.CreateMemTemp(Ty, "varet");
 602     Val = CGF.Builder.CreateVAArg(VAListAddr.getPointer(), CGF.ConvertType(Ty));
 603     CGF.Builder.CreateStore(Val, Temp);
 604     return Temp;
 605   }
 606 }
 607
 608 /// DefaultABIInfo - The default implementation for ABI specific
 609 /// details. This implementation provides information which results in
 610 /// self-consistent and sensible LLVM IR generation, but does not
 611 /// conform to any particular ABI.
 612 class DefaultABIInfo : public ABIInfo {
 613 public:
 614   DefaultABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
 615
 616   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
 617   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy) const;
 618
 619   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
 620     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
 621       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
 622     for (auto &I : FI.arguments())
 623       I.info = classifyArgumentType(I.type);
 624   }
 625
 626   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
 627                     QualType Ty) const override {
 628     return EmitVAArgInstr(CGF, VAListAddr, Ty, classifyArgumentType(Ty));
 629   }
 630 };
 631
 632 class DefaultTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
 633 public:
 634   DefaultTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
 635     : TargetCodeGenInfo(new DefaultABIInfo(CGT)) {}
 636 };
 637
 638 ABIArgInfo DefaultABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
 639   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
 640
 641   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
 642     // Records with non-trivial destructors/copy-constructors should not be
 643     // passed by value.
 644     if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
 645       return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
 646
 647     return getNaturalAlignIndirect(Ty);
 648   }
 649
 650   // Treat an enum type as its underlying type.
 651   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
 652     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
 653
 654   return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
 655           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
 656 }
 657
 658 ABIArgInfo DefaultABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
 659   if (RetTy->isVoidType())
 660     return ABIArgInfo::getIgnore();
 661
 662   if (isAggregateTypeForABI(RetTy))
 663     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
 664
 665   // Treat an enum type as its underlying type.
 666   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
 667     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
 668
 669   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
 670           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
 671 }
 672
 673 //===----------------------------------------------------------------------===//
 674 // WebAssembly ABI Implementation
 675 //
 676 // This is a very simple ABI that relies a lot on DefaultABIInfo.
 677 //===----------------------------------------------------------------------===//
 678
 679 class WebAssemblyABIInfo final : public DefaultABIInfo {
 680 public:
 681   explicit WebAssemblyABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
 682       : DefaultABIInfo(CGT) {}
 683
 684 private:
 685   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
 686   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty) const;
 687
 688   // DefaultABIInfo's classifyReturnType and classifyArgumentType are
 689   // non-virtual, but computeInfo and EmitVAArg are virtual, so we
 690   // overload them.
 691   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
 692     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
 693       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
 694     for (auto &Arg : FI.arguments())
 695       Arg.info = classifyArgumentType(Arg.type);
 696   }
 697
 698   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
 699                     QualType Ty) const override;
 700 };
 701
 702 class WebAssemblyTargetCodeGenInfo final : public TargetCodeGenInfo {
 703 public:
 704   explicit WebAssemblyTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
 705       : TargetCodeGenInfo(new WebAssemblyABIInfo(CGT)) {}
 706 };
 707
 708 /// \brief Classify argument of given type \p Ty.
 709 ABIArgInfo WebAssemblyABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
 710   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
 711
 712   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
 713     // Records with non-trivial destructors/copy-constructors should not be
 714     // passed by value.
 715     if (auto RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
 716       return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
 717     // Ignore empty structs/unions.
 718     if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
 719       return ABIArgInfo::getIgnore();
 720     // Lower single-element structs to just pass a regular value. TODO: We
 721     // could do reasonable-size multiple-element structs too, using getExpand(),
 722     // though watch out for things like bitfields.
 723     if (const Type *SeltTy = isSingleElementStruct(Ty, getContext()))
 724       return ABIArgInfo::getDirect(CGT.ConvertType(QualType(SeltTy, 0)));
 725   }
 726
 727   // Otherwise just do the default thing.
 728   return DefaultABIInfo::classifyArgumentType(Ty);
 729 }
 730
 731 ABIArgInfo WebAssemblyABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
 732   if (isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
 733     // Records with non-trivial destructors/copy-constructors should not be
 734     // returned by value.
 735     if (!getRecordArgABI(RetTy, getCXXABI())) {
 736       // Ignore empty structs/unions.
 737       if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
 738         return ABIArgInfo::getIgnore();
 739       // Lower single-element structs to just return a regular value. TODO: We
 740       // could do reasonable-size multiple-element structs too, using
 741       // ABIArgInfo::getDirect().
 742       if (const Type *SeltTy = isSingleElementStruct(RetTy, getContext()))
 743         return ABIArgInfo::getDirect(CGT.ConvertType(QualType(SeltTy, 0)));
 744     }
 745   }
 746
 747   // Otherwise just do the default thing.
 748   return DefaultABIInfo::classifyReturnType(RetTy);
 749 }
 750
 751 Address WebAssemblyABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
 752                                       QualType Ty) const {
 753   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*Indirect=*/ false,
 754                           getContext().getTypeInfoInChars(Ty),
 755                           CharUnits::fromQuantity(4),
 756                           /*AllowHigherAlign=*/ true);
 757 }
 758
 759 //===----------------------------------------------------------------------===//
 760 // le32/PNaCl bitcode ABI Implementation
 761 //
 762 // This is a simplified version of the x86_32 ABI.  Arguments and return values
 763 // are always passed on the stack.
 764 //===----------------------------------------------------------------------===//
 765
 766 class PNaClABIInfo : public ABIInfo {
 767  public:
 768   PNaClABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
 769
 770   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
 771   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy) const;
 772
 773   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
 774   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF,
 775                     Address VAListAddr, QualType Ty) const override;
 776 };
 777
 778 class PNaClTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
 779  public:
 780   PNaClTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
 781     : TargetCodeGenInfo(new PNaClABIInfo(CGT)) {}
 782 };
 783
 784 void PNaClABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
 785   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
 786     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
 787
 788   for (auto &I : FI.arguments())
 789     I.info = classifyArgumentType(I.type);
 790 }
 791
 792 Address PNaClABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
 793                                 QualType Ty) const {
 794   // The PNaCL ABI is a bit odd, in that varargs don't use normal
 795   // function classification. Structs get passed directly for varargs
 796   // functions, through a rewriting transform in
 797   // pnacl-llvm/lib/Transforms/NaCl/ExpandVarArgs.cpp, which allows
 798   // this target to actually support a va_arg instructions with an
 799   // aggregate type, unlike other targets.
 800   return EmitVAArgInstr(CGF, VAListAddr, Ty, ABIArgInfo::getDirect());
 801 }
 802
 803 /// \brief Classify argument of given type \p Ty.
 804 ABIArgInfo PNaClABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
 805   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
 806     if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
 807       return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
 808     return getNaturalAlignIndirect(Ty);
 809   } else if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>()) {
 810     // Treat an enum type as its underlying type.
 811     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
 812   } else if (Ty->isFloatingType()) {
 813     // Floating-point types don't go inreg.
 814     return ABIArgInfo::getDirect();
 815   }
 816
 817   return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
 818           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
 819 }
 820
 821 ABIArgInfo PNaClABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
 822   if (RetTy->isVoidType())
 823     return ABIArgInfo::getIgnore();
 824
 825   // In the PNaCl ABI we always return records/structures on the stack.
 826   if (isAggregateTypeForABI(RetTy))
 827     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
 828
 829   // Treat an enum type as its underlying type.
 830   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
 831     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
 832
 833   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
 834           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
 835 }
 836
 837 /// IsX86_MMXType - Return true if this is an MMX type.
 838 bool IsX86_MMXType(llvm::Type *IRType) {
 839   // Return true if the type is an MMX type <2 x i32>, <4 x i16>, or <8 x i8>.
 840   return IRType->isVectorTy() && IRType->getPrimitiveSizeInBits() == 64 &&
 841     cast<llvm::VectorType>(IRType)->getElementType()->isIntegerTy() &&
 842     IRType->getScalarSizeInBits() != 64;
 843 }
 844
 845 static llvm::Type* X86AdjustInlineAsmType(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
 846                                           StringRef Constraint,
 847                                           llvm::Type* Ty) {
 848   if ((Constraint == "y" || Constraint == "&y") && Ty->isVectorTy()) {
 849     if (cast<llvm::VectorType>(Ty)->getBitWidth() != 64) {
 850       // Invalid MMX constraint
 851       return nullptr;
 852     }
 853
 854     return llvm::Type::getX86_MMXTy(CGF.getLLVMContext());
 855   }
 856
 857   // No operation needed
 858   return Ty;
 859 }
 860
 861 /// Returns true if this type can be passed in SSE registers with the
 862 /// X86_VectorCall calling convention. Shared between x86_32 and x86_64.
 863 static bool isX86VectorTypeForVectorCall(ASTContext &Context, QualType Ty) {
 864   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
 865     if (BT->isFloatingPoint() && BT->getKind() != BuiltinType::Half)
 866       return true;
 867   } else if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
 868     // vectorcall can pass XMM, YMM, and ZMM vectors. We don't pass SSE1 MMX
 869     // registers specially.
 870     unsigned VecSize = Context.getTypeSize(VT);
 871     if (VecSize == 128 || VecSize == 256 || VecSize == 512)
 872       return true;
 873   }
 874   return false;
 875 }
 876
 877 /// Returns true if this aggregate is small enough to be passed in SSE registers
 878 /// in the X86_VectorCall calling convention. Shared between x86_32 and x86_64.
 879 static bool isX86VectorCallAggregateSmallEnough(uint64_t NumMembers) {
 880   return NumMembers <= 4;
 881 }
 882
 883 /// Returns a Homogeneous Vector Aggregate ABIArgInfo, used in X86.
 884 static ABIArgInfo getDirectX86Hva(llvm::Type* T = nullptr) {
 885   auto AI = ABIArgInfo::getDirect(T);
 886   AI.setInReg(true);
 887   AI.setCanBeFlattened(false);
 888   return AI;
 889 }
 890
 891 //===----------------------------------------------------------------------===//
 892 // X86-32 ABI Implementation
 893 //===----------------------------------------------------------------------===//
 894
 895 /// \brief Similar to llvm::CCState, but for Clang.
 896 struct CCState {
 897   CCState(unsigned CC) : CC(CC), FreeRegs(0), FreeSSERegs(0) {}
 898
 899   unsigned CC;
 900   unsigned FreeRegs;
 901   unsigned FreeSSERegs;
 902 };
 903
 904 enum {
 905   // Vectorcall only allows the first 6 parameters to be passed in registers.
 906   VectorcallMaxParamNumAsReg = 6
 907 };
 908
 909 /// X86_32ABIInfo - The X86-32 ABI information.
 910 class X86_32ABIInfo : public SwiftABIInfo {
 911   enum Class {
 912     Integer,
 913     Float
 914   };
 915
 916   static const unsigned MinABIStackAlignInBytes = 4;
 917
 918   bool IsDarwinVectorABI;
 919   bool IsRetSmallStructInRegABI;
 920   bool IsWin32StructABI;
 921   bool IsSoftFloatABI;
 922   bool IsMCUABI;
 923   unsigned DefaultNumRegisterParameters;
 924
 925   static bool isRegisterSize(unsigned Size) {
 926     return (Size == 8 || Size == 16 || Size == 32 || Size == 64);
 927   }
 928
 929   bool isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const override {
 930     // FIXME: Assumes vectorcall is in use.
 931     return isX86VectorTypeForVectorCall(getContext(), Ty);
 932   }
 933
 934   bool isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Ty,
 935                                          uint64_t NumMembers) const override {
 936     // FIXME: Assumes vectorcall is in use.
 937     return isX86VectorCallAggregateSmallEnough(NumMembers);
 938   }
 939
 940   bool shouldReturnTypeInRegister(QualType Ty, ASTContext &Context) const;
 941
 942   /// getIndirectResult - Give a source type \arg Ty, return a suitable result
 943   /// such that the argument will be passed in memory.
 944   ABIArgInfo getIndirectResult(QualType Ty, bool ByVal, CCState &State) const;
 945
 946   ABIArgInfo getIndirectReturnResult(QualType Ty, CCState &State) const;
 947
 948   /// \brief Return the alignment to use for the given type on the stack.
 949   unsigned getTypeStackAlignInBytes(QualType Ty, unsigned Align) const;
 950
 951   Class classify(QualType Ty) const;
 952   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy, CCState &State) const;
 953   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy, CCState &State) const;
 954   ABIArgInfo reclassifyHvaArgType(QualType RetTy, CCState &State,
 955                                   const ABIArgInfo& current) const;
 956   /// \brief Updates the number of available free registers, returns
 957   /// true if any registers were allocated.
 958   bool updateFreeRegs(QualType Ty, CCState &State) const;
 959
 960   bool shouldAggregateUseDirect(QualType Ty, CCState &State, bool &InReg,
 961                                 bool &NeedsPadding) const;
 962   bool shouldPrimitiveUseInReg(QualType Ty, CCState &State) const;
 963
 964   bool canExpandIndirectArgument(QualType Ty) const;
 965
 966   /// \brief Rewrite the function info so that all memory arguments use
 967   /// inalloca.
 968   void rewriteWithInAlloca(CGFunctionInfo &FI) const;
 969
 970   void addFieldToArgStruct(SmallVector<llvm::Type *, 6> &FrameFields,
 971                            CharUnits &StackOffset, ABIArgInfo &Info,
 972                            QualType Type) const;
 973   void computeVectorCallArgs(CGFunctionInfo &FI, CCState &State,
 974                              bool &UsedInAlloca) const;
 975
 976 public:
 977
 978   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
 979   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
 980                     QualType Ty) const override;
 981
 982   X86_32ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, bool DarwinVectorABI,
 983                 bool RetSmallStructInRegABI, bool Win32StructABI,
 984                 unsigned NumRegisterParameters, bool SoftFloatABI)
 985     : SwiftABIInfo(CGT), IsDarwinVectorABI(DarwinVectorABI),
 986       IsRetSmallStructInRegABI(RetSmallStructInRegABI),
 987       IsWin32StructABI(Win32StructABI),
 988       IsSoftFloatABI(SoftFloatABI),
 989       IsMCUABI(CGT.getTarget().getTriple().isOSIAMCU()),
 990       DefaultNumRegisterParameters(NumRegisterParameters) {}
 991
 992   bool shouldPassIndirectlyForSwift(CharUnits totalSize,
 993                                     ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
 994                                     bool asReturnValue) const override {
 995     // LLVM's x86-32 lowering currently only assigns up to three
 996     // integer registers and three fp registers.  Oddly, it'll use up to
 997     // four vector registers for vectors, but those can overlap with the
 998     // scalar registers.
 999     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 3);
1000   }
1001
1002   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
1003     // x86-32 lowering does not support passing swifterror in a register.
1004     return false;
1005   }
1006 };
1007
1008 class X86_32TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
1009 public:
1010   X86_32TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, bool DarwinVectorABI,
1011                           bool RetSmallStructInRegABI, bool Win32StructABI,
1012                           unsigned NumRegisterParameters, bool SoftFloatABI)
1013       : TargetCodeGenInfo(new X86_32ABIInfo(
1014             CGT, DarwinVectorABI, RetSmallStructInRegABI, Win32StructABI,
1015             NumRegisterParameters, SoftFloatABI)) {}
1016
1017   static bool isStructReturnInRegABI(
1018       const llvm::Triple &Triple, const CodeGenOptions &Opts);
1019
1020   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
1021                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override;
1022
1023   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
1024     // Darwin uses different dwarf register numbers for EH.
1025     if (CGM.getTarget().getTriple().isOSDarwin()) return 5;
1026     return 4;
1027   }
1028
1029   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
1030                                llvm::Value *Address) const override;
1031
1032   llvm::Type* adjustInlineAsmType(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
1033                                   StringRef Constraint,
1034                                   llvm::Type* Ty) const override {
1035     return X86AdjustInlineAsmType(CGF, Constraint, Ty);
1036   }
1037
1038   void addReturnRegisterOutputs(CodeGenFunction &CGF, LValue ReturnValue,
1039                                 std::string &Constraints,
1040                                 std::vector<llvm::Type *> &ResultRegTypes,
1041                                 std::vector<llvm::Type *> &ResultTruncRegTypes,
1042                                 std::vector<LValue> &ResultRegDests,
1043                                 std::string &AsmString,
1044                                 unsigned NumOutputs) const override;
1045
1046   llvm::Constant *
1047   getUBSanFunctionSignature(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
1048     unsigned Sig = (0xeb << 0) |  // jmp rel8
1049                    (0x06 << 8) |  //           .+0x08
1050                    ('F' << 16) |
1051                    ('T' << 24);
1052     return llvm::ConstantInt::get(CGM.Int32Ty, Sig);
1053   }
1054
1055   StringRef getARCRetainAutoreleasedReturnValueMarker() const override {
1056     return "movl\t%ebp, %ebp"
1057            "\t\t## marker for objc_retainAutoreleaseReturnValue";
1058   }
1059 };
1060
1061 }
1062
1063 /// Rewrite input constraint references after adding some output constraints.
1064 /// In the case where there is one output and one input and we add one output,
1065 /// we need to replace all operand references greater than or equal to 1:
1066 ///     mov $0, $1
1067 ///     mov eax, $1
1068 /// The result will be:
1069 ///     mov $0, $2
1070 ///     mov eax, $2
1071 static void rewriteInputConstraintReferences(unsigned FirstIn,
1072                                              unsigned NumNewOuts,
1073                                              std::string &AsmString) {
1074   std::string Buf;
1075   llvm::raw_string_ostream OS(Buf);
1076   size_t Pos = 0;
1077   while (Pos < AsmString.size()) {
1078     size_t DollarStart = AsmString.find('$', Pos);
1079     if (DollarStart == std::string::npos)
1080       DollarStart = AsmString.size();
1081     size_t DollarEnd = AsmString.find_first_not_of('$', DollarStart);
1082     if (DollarEnd == std::string::npos)
1083       DollarEnd = AsmString.size();
1084     OS << StringRef(&AsmString[Pos], DollarEnd - Pos);
1085     Pos = DollarEnd;
1086     size_t NumDollars = DollarEnd - DollarStart;
1087     if (NumDollars % 2 != 0 && Pos < AsmString.size()) {
1088       // We have an operand reference.
1089       size_t DigitStart = Pos;
1090       size_t DigitEnd = AsmString.find_first_not_of("0123456789", DigitStart);
1091       if (DigitEnd == std::string::npos)
1092         DigitEnd = AsmString.size();
1093       StringRef OperandStr(&AsmString[DigitStart], DigitEnd - DigitStart);
1094       unsigned OperandIndex;
1095       if (!OperandStr.getAsInteger(10, OperandIndex)) {
1096         if (OperandIndex >= FirstIn)
1097           OperandIndex += NumNewOuts;
1098         OS << OperandIndex;
1099       } else {
1100         OS << OperandStr;
1101       }
1102       Pos = DigitEnd;
1103     }
1104   }
1105   AsmString = std::move(OS.str());
1106 }
1107
1108 /// Add output constraints for EAX:EDX because they are return registers.
1109 void X86_32TargetCodeGenInfo::addReturnRegisterOutputs(
1110     CodeGenFunction &CGF, LValue ReturnSlot, std::string &Constraints,
1111     std::vector<llvm::Type *> &ResultRegTypes,
1112     std::vector<llvm::Type *> &ResultTruncRegTypes,
1113     std::vector<LValue> &ResultRegDests, std::string &AsmString,
1114     unsigned NumOutputs) const {
1115   uint64_t RetWidth = CGF.getContext().getTypeSize(ReturnSlot.getType());
1116
1117   // Use the EAX constraint if the width is 32 or smaller and EAX:EDX if it is
1118   // larger.
1119   if (!Constraints.empty())
1120     Constraints += ',';
1121   if (RetWidth <= 32) {
1122     Constraints += "={eax}";
1123     ResultRegTypes.push_back(CGF.Int32Ty);
1124   } else {
1125     // Use the 'A' constraint for EAX:EDX.
1126     Constraints += "=A";
1127     ResultRegTypes.push_back(CGF.Int64Ty);
1128   }
1129
1130   // Truncate EAX or EAX:EDX to an integer of the appropriate size.
1131   llvm::Type *CoerceTy = llvm::IntegerType::get(CGF.getLLVMContext(), RetWidth);
1132   ResultTruncRegTypes.push_back(CoerceTy);
1133
1134   // Coerce the integer by bitcasting the return slot pointer.
1135   ReturnSlot.setAddress(CGF.Builder.CreateBitCast(ReturnSlot.getAddress(),
1136                                                   CoerceTy->getPointerTo()));
1137   ResultRegDests.push_back(ReturnSlot);
1138
1139   rewriteInputConstraintReferences(NumOutputs, 1, AsmString);
1140 }
1141
1142 /// shouldReturnTypeInRegister - Determine if the given type should be
1143 /// returned in a register (for the Darwin and MCU ABI).
1144 bool X86_32ABIInfo::shouldReturnTypeInRegister(QualType Ty,
1145                                                ASTContext &Context) const {
1146   uint64_t Size = Context.getTypeSize(Ty);
1147
1148   // For i386, type must be register sized.
1149   // For the MCU ABI, it only needs to be <= 8-byte
1150   if ((IsMCUABI && Size > 64) || (!IsMCUABI && !isRegisterSize(Size)))
1151    return false;
1152
1153   if (Ty->isVectorType()) {
1154     // 64- and 128- bit vectors inside structures are not returned in
1155     // registers.
1156     if (Size == 64 || Size == 128)
1157       return false;
1158
1159     return true;
1160   }
1161
1162   // If this is a builtin, pointer, enum, complex type, member pointer, or
1163   // member function pointer it is ok.
1164   if (Ty->getAs<BuiltinType>() || Ty->hasPointerRepresentation() ||
1165       Ty->isAnyComplexType() || Ty->isEnumeralType() ||
1166       Ty->isBlockPointerType() || Ty->isMemberPointerType())
1167     return true;
1168
1169   // Arrays are treated like records.
1170   if (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(Ty))
1171     return shouldReturnTypeInRegister(AT->getElementType(), Context);
1172
1173   // Otherwise, it must be a record type.
1174   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
1175   if (!RT) return false;
1176
1177   // FIXME: Traverse bases here too.
1178
1179   // Structure types are passed in register if all fields would be
1180   // passed in a register.
1181   for (const auto *FD : RT->getDecl()->fields()) {
1182     // Empty fields are ignored.
1183     if (isEmptyField(Context, FD, true))
1184       continue;
1185
1186     // Check fields recursively.
1187     if (!shouldReturnTypeInRegister(FD->getType(), Context))
1188       return false;
1189   }
1190   return true;
1191 }
1192
1193 static bool is32Or64BitBasicType(QualType Ty, ASTContext &Context) {
1194   // Treat complex types as the element type.
1195   if (const ComplexType *CTy = Ty->getAs<ComplexType>())
1196     Ty = CTy->getElementType();
1197
1198   // Check for a type which we know has a simple scalar argument-passing
1199   // convention without any padding.  (We're specifically looking for 32
1200   // and 64-bit integer and integer-equivalents, float, and double.)
1201   if (!Ty->getAs<BuiltinType>() && !Ty->hasPointerRepresentation() &&
1202       !Ty->isEnumeralType() && !Ty->isBlockPointerType())
1203     return false;
1204
1205   uint64_t Size = Context.getTypeSize(Ty);
1206   return Size == 32 || Size == 64;
1207 }
1208
1209 static bool addFieldSizes(ASTContext &Context, const RecordDecl *RD,
1210                           uint64_t &Size) {
1211   for (const auto *FD : RD->fields()) {
1212     // Scalar arguments on the stack get 4 byte alignment on x86. If the
1213     // argument is smaller than 32-bits, expanding the struct will create
1214     // alignment padding.
1215     if (!is32Or64BitBasicType(FD->getType(), Context))
1216       return false;
1217
1218     // FIXME: Reject bit-fields wholesale; there are two problems, we don't know
1219     // how to expand them yet, and the predicate for telling if a bitfield still
1220     // counts as "basic" is more complicated than what we were doing previously.
1221     if (FD->isBitField())
1222       return false;
1223
1224     Size += Context.getTypeSize(FD->getType());
1225   }
1226   return true;
1227 }
1228
1229 static bool addBaseAndFieldSizes(ASTContext &Context, const CXXRecordDecl *RD,
1230                                  uint64_t &Size) {
1231   // Don't do this if there are any non-empty bases.
1232   for (const CXXBaseSpecifier &Base : RD->bases()) {
1233     if (!addBaseAndFieldSizes(Context, Base.getType()->getAsCXXRecordDecl(),
1234                               Size))
1235       return false;
1236   }
1237   if (!addFieldSizes(Context, RD, Size))
1238     return false;
1239   return true;
1240 }
1241
1242 /// Test whether an argument type which is to be passed indirectly (on the
1243 /// stack) would have the equivalent layout if it was expanded into separate
1244 /// arguments. If so, we prefer to do the latter to avoid inhibiting
1245 /// optimizations.
1246 bool X86_32ABIInfo::canExpandIndirectArgument(QualType Ty) const {
1247   // We can only expand structure types.
1248   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
1249   if (!RT)
1250     return false;
1251   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
1252   uint64_t Size = 0;
1253   if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
1254     if (!IsWin32StructABI) {
1255       // On non-Windows, we have to conservatively match our old bitcode
1256       // prototypes in order to be ABI-compatible at the bitcode level.
1257       if (!CXXRD->isCLike())
1258         return false;
1259     } else {
1260       // Don't do this for dynamic classes.
1261       if (CXXRD->isDynamicClass())
1262         return false;
1263     }
1264     if (!addBaseAndFieldSizes(getContext(), CXXRD, Size))
1265       return false;
1266   } else {
1267     if (!addFieldSizes(getContext(), RD, Size))
1268       return false;
1269   }
1270
1271   // We can do this if there was no alignment padding.
1272   return Size == getContext().getTypeSize(Ty);
1273 }
1274
1275 ABIArgInfo X86_32ABIInfo::getIndirectReturnResult(QualType RetTy, CCState &State) const {
1276   // If the return value is indirect, then the hidden argument is consuming one
1277   // integer register.
1278   if (State.FreeRegs) {
1279     --State.FreeRegs;
1280     if (!IsMCUABI)
1281       return getNaturalAlignIndirectInReg(RetTy);
1282   }
1283   return getNaturalAlignIndirect(RetTy, /*ByVal=*/false);
1284 }
1285
1286 ABIArgInfo X86_32ABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy,
1287                                              CCState &State) const {
1288   if (RetTy->isVoidType())
1289     return ABIArgInfo::getIgnore();
1290
1291   const Type *Base = nullptr;
1292   uint64_t NumElts = 0;
1293   if ((State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall ||
1294        State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall) &&
1295       isHomogeneousAggregate(RetTy, Base, NumElts)) {
1296     // The LLVM struct type for such an aggregate should lower properly.
1297     return ABIArgInfo::getDirect();
1298   }
1299
1300   if (const VectorType *VT = RetTy->getAs<VectorType>()) {
1301     // On Darwin, some vectors are returned in registers.
1302     if (IsDarwinVectorABI) {
1303       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
1304
1305       // 128-bit vectors are a special case; they are returned in
1306       // registers and we need to make sure to pick a type the LLVM
1307       // backend will like.
1308       if (Size == 128)
1309         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::VectorType::get(
1310                   llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext()), 2));
1311
1312       // Always return in register if it fits in a general purpose
1313       // register, or if it is 64 bits and has a single element.
1314       if ((Size == 8 || Size == 16 || Size == 32) ||
1315           (Size == 64 && VT->getNumElements() == 1))
1316         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
1317                                                             Size));
1318
1319       return getIndirectReturnResult(RetTy, State);
1320     }
1321
1322     return ABIArgInfo::getDirect();
1323   }
1324
1325   if (isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
1326     if (const RecordType *RT = RetTy->getAs<RecordType>()) {
1327       // Structures with flexible arrays are always indirect.
1328       if (RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
1329         return getIndirectReturnResult(RetTy, State);
1330     }
1331
1332     // If specified, structs and unions are always indirect.
1333     if (!IsRetSmallStructInRegABI && !RetTy->isAnyComplexType())
1334       return getIndirectReturnResult(RetTy, State);
1335
1336     // Ignore empty structs/unions.
1337     if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
1338       return ABIArgInfo::getIgnore();
1339
1340     // Small structures which are register sized are generally returned
1341     // in a register.
1342     if (shouldReturnTypeInRegister(RetTy, getContext())) {
1343       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
1344
1345       // As a special-case, if the struct is a "single-element" struct, and
1346       // the field is of type "float" or "double", return it in a
1347       // floating-point register. (MSVC does not apply this special case.)
1348       // We apply a similar transformation for pointer types to improve the
1349       // quality of the generated IR.
1350       if (const Type *SeltTy = isSingleElementStruct(RetTy, getContext()))
1351         if ((!IsWin32StructABI && SeltTy->isRealFloatingType())
1352             || SeltTy->hasPointerRepresentation())
1353           return ABIArgInfo::getDirect(CGT.ConvertType(QualType(SeltTy, 0)));
1354
1355       // FIXME: We should be able to narrow this integer in cases with dead
1356       // padding.
1357       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),Size));
1358     }
1359
1360     return getIndirectReturnResult(RetTy, State);
1361   }
1362
1363   // Treat an enum type as its underlying type.
1364   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
1365     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
1366
1367   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
1368           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
1369 }
1370
1371 static bool isSSEVectorType(ASTContext &Context, QualType Ty) {
1372   return Ty->getAs<VectorType>() && Context.getTypeSize(Ty) == 128;
1373 }
1374
1375 static bool isRecordWithSSEVectorType(ASTContext &Context, QualType Ty) {
1376   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
1377   if (!RT)
1378     return 0;
1379   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
1380
1381   // If this is a C++ record, check the bases first.
1382   if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD))
1383     for (const auto &I : CXXRD->bases())
1384       if (!isRecordWithSSEVectorType(Context, I.getType()))
1385         return false;
1386
1387   for (const auto *i : RD->fields()) {
1388     QualType FT = i->getType();
1389
1390     if (isSSEVectorType(Context, FT))
1391       return true;
1392
1393     if (isRecordWithSSEVectorType(Context, FT))
1394       return true;
1395   }
1396
1397   return false;
1398 }
1399
1400 unsigned X86_32ABIInfo::getTypeStackAlignInBytes(QualType Ty,
1401                                                  unsigned Align) const {
1402   // Otherwise, if the alignment is less than or equal to the minimum ABI
1403   // alignment, just use the default; the backend will handle this.
1404   if (Align <= MinABIStackAlignInBytes)
1405     return 0; // Use default alignment.
1406
1407   // On non-Darwin, the stack type alignment is always 4.
1408   if (!IsDarwinVectorABI) {
1409     // Set explicit alignment, since we may need to realign the top.
1410     return MinABIStackAlignInBytes;
1411   }
1412
1413   // Otherwise, if the type contains an SSE vector type, the alignment is 16.
1414   if (Align >= 16 && (isSSEVectorType(getContext(), Ty) ||
1415                       isRecordWithSSEVectorType(getContext(), Ty)))
1416     return 16;
1417
1418   return MinABIStackAlignInBytes;
1419 }
1420
1421 ABIArgInfo X86_32ABIInfo::getIndirectResult(QualType Ty, bool ByVal,
1422                                             CCState &State) const {
1423   if (!ByVal) {
1424     if (State.FreeRegs) {
1425       --State.FreeRegs; // Non-byval indirects just use one pointer.
1426       if (!IsMCUABI)
1427         return getNaturalAlignIndirectInReg(Ty);
1428     }
1429     return getNaturalAlignIndirect(Ty, false);
1430   }
1431
1432   // Compute the byval alignment.
1433   unsigned TypeAlign = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
1434   unsigned StackAlign = getTypeStackAlignInBytes(Ty, TypeAlign);
1435   if (StackAlign == 0)
1436     return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(4), /*ByVal=*/true);
1437
1438   // If the stack alignment is less than the type alignment, realign the
1439   // argument.
1440   bool Realign = TypeAlign > StackAlign;
1441   return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(StackAlign),
1442                                  /*ByVal=*/true, Realign);
1443 }
1444
1445 X86_32ABIInfo::Class X86_32ABIInfo::classify(QualType Ty) const {
1446   const Type *T = isSingleElementStruct(Ty, getContext());
1447   if (!T)
1448     T = Ty.getTypePtr();
1449
1450   if (const BuiltinType *BT = T->getAs<BuiltinType>()) {
1451     BuiltinType::Kind K = BT->getKind();
1452     if (K == BuiltinType::Float || K == BuiltinType::Double)
1453       return Float;
1454   }
1455   return Integer;
1456 }
1457
1458 bool X86_32ABIInfo::updateFreeRegs(QualType Ty, CCState &State) const {
1459   if (!IsSoftFloatABI) {
1460     Class C = classify(Ty);
1461     if (C == Float)
1462       return false;
1463   }
1464
1465   unsigned Size = getContext().getTypeSize(Ty);
1466   unsigned SizeInRegs = (Size + 31) / 32;
1467
1468   if (SizeInRegs == 0)
1469     return false;
1470
1471   if (!IsMCUABI) {
1472     if (SizeInRegs > State.FreeRegs) {
1473       State.FreeRegs = 0;
1474       return false;
1475     }
1476   } else {
1477     // The MCU psABI allows passing parameters in-reg even if there are
1478     // earlier parameters that are passed on the stack. Also,
1479     // it does not allow passing >8-byte structs in-register,
1480     // even if there are 3 free registers available.
1481     if (SizeInRegs > State.FreeRegs || SizeInRegs > 2)
1482       return false;
1483   }
1484
1485   State.FreeRegs -= SizeInRegs;
1486   return true;
1487 }
1488
1489 bool X86_32ABIInfo::shouldAggregateUseDirect(QualType Ty, CCState &State,
1490                                              bool &InReg,
1491                                              bool &NeedsPadding) const {
1492   // On Windows, aggregates other than HFAs are never passed in registers, and
1493   // they do not consume register slots. Homogenous floating-point aggregates
1494   // (HFAs) have already been dealt with at this point.
1495   if (IsWin32StructABI && isAggregateTypeForABI(Ty))
1496     return false;
1497
1498   NeedsPadding = false;
1499   InReg = !IsMCUABI;
1500
1501   if (!updateFreeRegs(Ty, State))
1502     return false;
1503
1504   if (IsMCUABI)
1505     return true;
1506
1507   if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_FastCall ||
1508       State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall ||
1509       State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall) {
1510     if (getContext().getTypeSize(Ty) <= 32 && State.FreeRegs)
1511       NeedsPadding = true;
1512
1513     return false;
1514   }
1515
1516   return true;
1517 }
1518
1519 bool X86_32ABIInfo::shouldPrimitiveUseInReg(QualType Ty, CCState &State) const {
1520   if (!updateFreeRegs(Ty, State))
1521     return false;
1522
1523   if (IsMCUABI)
1524     return false;
1525
1526   if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_FastCall ||
1527       State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall ||
1528       State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall) {
1529     if (getContext().getTypeSize(Ty) > 32)
1530       return false;
1531
1532     return (Ty->isIntegralOrEnumerationType() || Ty->isPointerType() ||
1533         Ty->isReferenceType());
1534   }
1535
1536   return true;
1537 }
1538
1539 ABIArgInfo
1540 X86_32ABIInfo::reclassifyHvaArgType(QualType Ty, CCState &State,
1541                                     const ABIArgInfo &current) const {
1542   // Assumes vectorCall calling convention.
1543   const Type *Base = nullptr;
1544   uint64_t NumElts = 0;
1545
1546   if (!Ty->isBuiltinType() && !Ty->isVectorType() &&
1547       isHomogeneousAggregate(Ty, Base, NumElts)) {
1548     if (State.FreeSSERegs >= NumElts) {
1549       // HVA types get passed directly in registers if there is room.
1550       State.FreeSSERegs -= NumElts;
1551       return getDirectX86Hva();
1552     }
1553     // If there's no room, the HVA gets passed as normal indirect
1554     // structure.
1555     return getIndirectResult(Ty, /*ByVal=*/false, State);
1556   }
1557   return current;
1558 }
1559
1560 ABIArgInfo X86_32ABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty,
1561                                                CCState &State) const {
1562   // FIXME: Set alignment on indirect arguments.
1563
1564   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
1565
1566   // Check with the C++ ABI first.
1567   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
1568   if (RT) {
1569     CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(RT, getCXXABI());
1570     if (RAA == CGCXXABI::RAA_Indirect) {
1571       return getIndirectResult(Ty, false, State);
1572     } else if (RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory) {
1573       // The field index doesn't matter, we'll fix it up later.
1574       return ABIArgInfo::getInAlloca(/*FieldIndex=*/0);
1575     }
1576   }
1577
1578   // vectorcall adds the concept of a homogenous vector aggregate, similar
1579   // to other targets, regcall uses some of the HVA rules.
1580   const Type *Base = nullptr;
1581   uint64_t NumElts = 0;
1582   if ((State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall ||
1583        State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall) &&
1584       isHomogeneousAggregate(Ty, Base, NumElts)) {
1585
1586     if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall) {
1587       if (State.FreeSSERegs >= NumElts) {
1588         State.FreeSSERegs -= NumElts;
1589         if (Ty->isBuiltinType() || Ty->isVectorType())
1590           return ABIArgInfo::getDirect();
1591         return ABIArgInfo::getExpand();
1592
1593       }
1594       return getIndirectResult(Ty, /*ByVal=*/false, State);
1595     } else if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall) {
1596       if (State.FreeSSERegs >= NumElts && (Ty->isBuiltinType() || Ty->isVectorType())) {
1597         // Actual floating-point types get registers first time through if
1598         // there is registers available
1599         State.FreeSSERegs -= NumElts;
1600         return ABIArgInfo::getDirect();
1601       }  else if (!Ty->isBuiltinType() && !Ty->isVectorType()) {
1602         // HVA Types only get registers after everything else has been
1603         // set, so it gets set as indirect for now.
1604         return ABIArgInfo::getIndirect(getContext().getTypeAlignInChars(Ty));
1605       }
1606     }
1607   }
1608
1609   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
1610     // Structures with flexible arrays are always indirect.
1611     // FIXME: This should not be byval!
1612     if (RT && RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
1613       return getIndirectResult(Ty, true, State);
1614
1615     // Ignore empty structs/unions on non-Windows.
1616     if (!IsWin32StructABI && isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
1617       return ABIArgInfo::getIgnore();
1618
1619     llvm::LLVMContext &LLVMContext = getVMContext();
1620     llvm::IntegerType *Int32 = llvm::Type::getInt32Ty(LLVMContext);
1621     bool NeedsPadding = false;
1622     bool InReg;
1623     if (shouldAggregateUseDirect(Ty, State, InReg, NeedsPadding)) {
1624       unsigned SizeInRegs = (getContext().getTypeSize(Ty) + 31) / 32;
1625       SmallVector<llvm::Type*, 3> Elements(SizeInRegs, Int32);
1626       llvm::Type *Result = llvm::StructType::get(LLVMContext, Elements);
1627       if (InReg)
1628         return ABIArgInfo::getDirectInReg(Result);
1629       else
1630         return ABIArgInfo::getDirect(Result);
1631     }
1632     llvm::IntegerType *PaddingType = NeedsPadding ? Int32 : nullptr;
1633
1634     // Expand small (<= 128-bit) record types when we know that the stack layout
1635     // of those arguments will match the struct. This is important because the
1636     // LLVM backend isn't smart enough to remove byval, which inhibits many
1637     // optimizations.
1638     // Don't do this for the MCU if there are still free integer registers
1639     // (see X86_64 ABI for full explanation).
1640     if (getContext().getTypeSize(Ty) <= 4 * 32 &&
1641         (!IsMCUABI || State.FreeRegs == 0) && canExpandIndirectArgument(Ty))
1642       return ABIArgInfo::getExpandWithPadding(
1643           State.CC == llvm::CallingConv::X86_FastCall ||
1644               State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall ||
1645               State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall,
1646           PaddingType);
1647
1648     return getIndirectResult(Ty, true, State);
1649   }
1650
1651   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
1652     // On Darwin, some vectors are passed in memory, we handle this by passing
1653     // it as an i8/i16/i32/i64.
1654     if (IsDarwinVectorABI) {
1655       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
1656       if ((Size == 8 || Size == 16 || Size == 32) ||
1657           (Size == 64 && VT->getNumElements() == 1))
1658         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
1659                                                             Size));
1660     }
1661
1662     if (IsX86_MMXType(CGT.ConvertType(Ty)))
1663       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), 64));
1664
1665     return ABIArgInfo::getDirect();
1666   }
1667
1668
1669   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
1670     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
1671
1672   bool InReg = shouldPrimitiveUseInReg(Ty, State);
1673
1674   if (Ty->isPromotableIntegerType()) {
1675     if (InReg)
1676       return ABIArgInfo::getExtendInReg();
1677     return ABIArgInfo::getExtend();
1678   }
1679
1680   if (InReg)
1681     return ABIArgInfo::getDirectInReg();
1682   return ABIArgInfo::getDirect();
1683 }
1684
1685 void X86_32ABIInfo::computeVectorCallArgs(CGFunctionInfo &FI, CCState &State,
1686                                           bool &UsedInAlloca) const {
1687   // Vectorcall only allows the first 6 parameters to be passed in registers,
1688   // and homogeneous vector aggregates are only put into registers as a second
1689   // priority.
1690   unsigned Count = 0;
1691   CCState ZeroState = State;
1692   ZeroState.FreeRegs = ZeroState.FreeSSERegs = 0;
1693   // HVAs must be done as a second priority for registers, so the deferred
1694   // items are dealt with by going through the pattern a second time.
1695   for (auto &I : FI.arguments()) {
1696     if (Count < VectorcallMaxParamNumAsReg)
1697       I.info = classifyArgumentType(I.type, State);
1698     else
1699       // Parameters after the 6th cannot be passed in registers,
1700       // so pretend there are no registers left for them.
1701       I.info = classifyArgumentType(I.type, ZeroState);
1702     UsedInAlloca |= (I.info.getKind() == ABIArgInfo::InAlloca);
1703     ++Count;
1704   }
1705   Count = 0;
1706   // Go through the arguments a second time to get HVAs registers if there
1707   // are still some available.
1708   for (auto &I : FI.arguments()) {
1709     if (Count < VectorcallMaxParamNumAsReg)
1710       I.info = reclassifyHvaArgType(I.type, State, I.info);
1711     ++Count;
1712   }
1713 }
1714
1715 void X86_32ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
1716   CCState State(FI.getCallingConvention());
1717   if (IsMCUABI)
1718     State.FreeRegs = 3;
1719   else if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_FastCall)
1720     State.FreeRegs = 2;
1721   else if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall) {
1722     State.FreeRegs = 2;
1723     State.FreeSSERegs = 6;
1724   } else if (FI.getHasRegParm())
1725     State.FreeRegs = FI.getRegParm();
1726   else if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall) {
1727     State.FreeRegs = 5;
1728     State.FreeSSERegs = 8;
1729   } else
1730     State.FreeRegs = DefaultNumRegisterParameters;
1731
1732   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI)) {
1733     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType(), State);
1734   } else if (FI.getReturnInfo().isIndirect()) {
1735     // The C++ ABI is not aware of register usage, so we have to check if the
1736     // return value was sret and put it in a register ourselves if appropriate.
1737     if (State.FreeRegs) {
1738       --State.FreeRegs;  // The sret parameter consumes a register.
1739       if (!IsMCUABI)
1740         FI.getReturnInfo().setInReg(true);
1741     }
1742   }
1743
1744   // The chain argument effectively gives us another free register.
1745   if (FI.isChainCall())
1746     ++State.FreeRegs;
1747
1748   bool UsedInAlloca = false;
1749   if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall) {
1750     computeVectorCallArgs(FI, State, UsedInAlloca);
1751   } else {
1752     // If not vectorcall, revert to normal behavior.
1753     for (auto &I : FI.arguments()) {
1754       I.info = classifyArgumentType(I.type, State);
1755       UsedInAlloca |= (I.info.getKind() == ABIArgInfo::InAlloca);
1756     }
1757   }
1758
1759   // If we needed to use inalloca for any argument, do a second pass and rewrite
1760   // all the memory arguments to use inalloca.
1761   if (UsedInAlloca)
1762     rewriteWithInAlloca(FI);
1763 }
1764
1765 void
1766 X86_32ABIInfo::addFieldToArgStruct(SmallVector<llvm::Type *, 6> &FrameFields,
1767                                    CharUnits &StackOffset, ABIArgInfo &Info,
1768                                    QualType Type) const {
1769   // Arguments are always 4-byte-aligned.
1770   CharUnits FieldAlign = CharUnits::fromQuantity(4);
1771
1772   assert(StackOffset.isMultipleOf(FieldAlign) && "unaligned inalloca struct");
1773   Info = ABIArgInfo::getInAlloca(FrameFields.size());
1774   FrameFields.push_back(CGT.ConvertTypeForMem(Type));
1775   StackOffset += getContext().getTypeSizeInChars(Type);
1776
1777   // Insert padding bytes to respect alignment.
1778   CharUnits FieldEnd = StackOffset;
1779   StackOffset = FieldEnd.alignTo(FieldAlign);
1780   if (StackOffset != FieldEnd) {
1781     CharUnits NumBytes = StackOffset - FieldEnd;
1782     llvm::Type *Ty = llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext());
1783     Ty = llvm::ArrayType::get(Ty, NumBytes.getQuantity());
1784     FrameFields.push_back(Ty);
1785   }
1786 }
1787
1788 static bool isArgInAlloca(const ABIArgInfo &Info) {
1789   // Leave ignored and inreg arguments alone.
1790   switch (Info.getKind()) {
1791   case ABIArgInfo::InAlloca:
1792     return true;
1793   case ABIArgInfo::Indirect:
1794     assert(Info.getIndirectByVal());
1795     return true;
1796   case ABIArgInfo::Ignore:
1797     return false;
1798   case ABIArgInfo::Direct:
1799   case ABIArgInfo::Extend:
1800     if (Info.getInReg())
1801       return false;
1802     return true;
1803   case ABIArgInfo::Expand:
1804   case ABIArgInfo::CoerceAndExpand:
1805     // These are aggregate types which are never passed in registers when
1806     // inalloca is involved.
1807     return true;
1808   }
1809   llvm_unreachable("invalid enum");
1810 }
1811
1812 void X86_32ABIInfo::rewriteWithInAlloca(CGFunctionInfo &FI) const {
1813   assert(IsWin32StructABI && "inalloca only supported on win32");
1814
1815   // Build a packed struct type for all of the arguments in memory.
1816   SmallVector<llvm::Type *, 6> FrameFields;
1817
1818   // The stack alignment is always 4.
1819   CharUnits StackAlign = CharUnits::fromQuantity(4);
1820
1821   CharUnits StackOffset;
1822   CGFunctionInfo::arg_iterator I = FI.arg_begin(), E = FI.arg_end();
1823
1824   // Put 'this' into the struct before 'sret', if necessary.
1825   bool IsThisCall =
1826       FI.getCallingConvention() == llvm::CallingConv::X86_ThisCall;
1827   ABIArgInfo &Ret = FI.getReturnInfo();
1828   if (Ret.isIndirect() && Ret.isSRetAfterThis() && !IsThisCall &&
1829       isArgInAlloca(I->info)) {
1830     addFieldToArgStruct(FrameFields, StackOffset, I->info, I->type);
1831     ++I;
1832   }
1833
1834   // Put the sret parameter into the inalloca struct if it's in memory.
1835   if (Ret.isIndirect() && !Ret.getInReg()) {
1836     CanQualType PtrTy = getContext().getPointerType(FI.getReturnType());
1837     addFieldToArgStruct(FrameFields, StackOffset, Ret, PtrTy);
1838     // On Windows, the hidden sret parameter is always returned in eax.
1839     Ret.setInAllocaSRet(IsWin32StructABI);
1840   }
1841
1842   // Skip the 'this' parameter in ecx.
1843   if (IsThisCall)
1844     ++I;
1845
1846   // Put arguments passed in memory into the struct.
1847   for (; I != E; ++I) {
1848     if (isArgInAlloca(I->info))
1849       addFieldToArgStruct(FrameFields, StackOffset, I->info, I->type);
1850   }
1851
1852   FI.setArgStruct(llvm::StructType::get(getVMContext(), FrameFields,
1853                                         /*isPacked=*/true),
1854                   StackAlign);
1855 }
1856
1857 Address X86_32ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF,
1858                                  Address VAListAddr, QualType Ty) const {
1859
1860   auto TypeInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
1861
1862   // x86-32 changes the alignment of certain arguments on the stack.
1863   //
1864   // Just messing with TypeInfo like this works because we never pass
1865   // anything indirectly.
1866   TypeInfo.second = CharUnits::fromQuantity(
1867                 getTypeStackAlignInBytes(Ty, TypeInfo.second.getQuantity()));
1868
1869   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*Indirect*/ false,
1870                           TypeInfo, CharUnits::fromQuantity(4),
1871                           /*AllowHigherAlign*/ true);
1872 }
1873
1874 bool X86_32TargetCodeGenInfo::isStructReturnInRegABI(
1875     const llvm::Triple &Triple, const CodeGenOptions &Opts) {
1876   assert(Triple.getArch() == llvm::Triple::x86);
1877
1878   switch (Opts.getStructReturnConvention()) {
1879   case CodeGenOptions::SRCK_Default:
1880     break;
1881   case CodeGenOptions::SRCK_OnStack:  // -fpcc-struct-return
1882     return false;
1883   case CodeGenOptions::SRCK_InRegs:  // -freg-struct-return
1884     return true;
1885   }
1886
1887   if (Triple.isOSDarwin() || Triple.isOSIAMCU())
1888     return true;
1889
1890   switch (Triple.getOS()) {
1891   case llvm::Triple::DragonFly:
1892   case llvm::Triple::FreeBSD:
1893   case llvm::Triple::OpenBSD:
1894   case llvm::Triple::Bitrig:
1895   case llvm::Triple::Win32:
1896     return true;
1897   default:
1898     return false;
1899   }
1900 }
1901
1902 void X86_32TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(const Decl *D,
1903                                                   llvm::GlobalValue *GV,
1904                                             CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
1905   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D)) {
1906     if (FD->hasAttr<X86ForceAlignArgPointerAttr>()) {
1907       // Get the LLVM function.
1908       llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
1909
1910       // Now add the 'alignstack' attribute with a value of 16.
1911       llvm::AttrBuilder B;
1912       B.addStackAlignmentAttr(16);
1913       Fn->addAttributes(llvm::AttributeList::FunctionIndex, B);
1914     }
1915     if (FD->hasAttr<AnyX86InterruptAttr>()) {
1916       llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
1917       Fn->setCallingConv(llvm::CallingConv::X86_INTR);
1918     }
1919   }
1920 }
1921
1922 bool X86_32TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(
1923                                                CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
1924                                                llvm::Value *Address) const {
1925   CodeGen::CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
1926
1927   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 4);
1928
1929   // 0-7 are the eight integer registers;  the order is different
1930   //   on Darwin (for EH), but the range is the same.
1931   // 8 is %eip.
1932   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 0, 8);
1933
1934   if (CGF.CGM.getTarget().getTriple().isOSDarwin()) {
1935     // 12-16 are st(0..4).  Not sure why we stop at 4.
1936     // These have size 16, which is sizeof(long double) on
1937     // platforms with 8-byte alignment for that type.
1938     llvm::Value *Sixteen8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 16);
1939     AssignToArrayRange(Builder, Address, Sixteen8, 12, 16);
1940
1941   } else {
1942     // 9 is %eflags, which doesn't get a size on Darwin for some
1943     // reason.
1944     Builder.CreateAlignedStore(
1945         Four8, Builder.CreateConstInBoundsGEP1_32(CGF.Int8Ty, Address, 9),
1946                                CharUnits::One());
1947
1948     // 11-16 are st(0..5).  Not sure why we stop at 5.
1949     // These have size 12, which is sizeof(long double) on
1950     // platforms with 4-byte alignment for that type.
1951     llvm::Value *Twelve8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 12);
1952     AssignToArrayRange(Builder, Address, Twelve8, 11, 16);
1953   }
1954
1955   return false;
1956 }
1957
1958 //===----------------------------------------------------------------------===//
1959 // X86-64 ABI Implementation
1960 //===----------------------------------------------------------------------===//
1961
1962
1963 namespace {
1964 /// The AVX ABI level for X86 targets.
1965 enum class X86AVXABILevel {
1966   None,
1967   AVX,
1968   AVX512
1969 };
1970
1971 /// \p returns the size in bits of the largest (native) vector for \p AVXLevel.
1972 static unsigned getNativeVectorSizeForAVXABI(X86AVXABILevel AVXLevel) {
1973   switch (AVXLevel) {
1974   case X86AVXABILevel::AVX512:
1975     return 512;
1976   case X86AVXABILevel::AVX:
1977     return 256;
1978   case X86AVXABILevel::None:
1979     return 128;
1980   }
1981   llvm_unreachable("Unknown AVXLevel");
1982 }
1983
1984 /// X86_64ABIInfo - The X86_64 ABI information.
1985 class X86_64ABIInfo : public SwiftABIInfo {
1986   enum Class {
1987     Integer = 0,
1988     SSE,
1989     SSEUp,
1990     X87,
1991     X87Up,
1992     ComplexX87,
1993     NoClass,
1994     Memory
1995   };
1996
1997   /// merge - Implement the X86_64 ABI merging algorithm.
1998   ///
1999   /// Merge an accumulating classification \arg Accum with a field
2000   /// classification \arg Field.
2001   ///
2002   /// \param Accum - The accumulating classification. This should
2003   /// always be either NoClass or the result of a previous merge
2004   /// call. In addition, this should never be Memory (the caller
2005   /// should just return Memory for the aggregate).
2006   static Class merge(Class Accum, Class Field);
2007
2008   /// postMerge - Implement the X86_64 ABI post merging algorithm.
2009   ///
2010   /// Post merger cleanup, reduces a malformed Hi and Lo pair to
2011   /// final MEMORY or SSE classes when necessary.
2012   ///
2013   /// \param AggregateSize - The size of the current aggregate in
2014   /// the classification process.
2015   ///
2016   /// \param Lo - The classification for the parts of the type
2017   /// residing in the low word of the containing object.
2018   ///
2019   /// \param Hi - The classification for the parts of the type
2020   /// residing in the higher words of the containing object.
2021   ///
2022   void postMerge(unsigned AggregateSize, Class &Lo, Class &Hi) const;
2023
2024   /// classify - Determine the x86_64 register classes in which the
2025   /// given type T should be passed.
2026   ///
2027   /// \param Lo - The classification for the parts of the type
2028   /// residing in the low word of the containing object.
2029   ///
2030   /// \param Hi - The classification for the parts of the type
2031   /// residing in the high word of the containing object.
2032   ///
2033   /// \param OffsetBase - The bit offset of this type in the
2034   /// containing object.  Some parameters are classified different
2035   /// depending on whether they straddle an eightbyte boundary.
2036   ///
2037   /// \param isNamedArg - Whether the argument in question is a "named"
2038   /// argument, as used in AMD64-ABI 3.5.7.
2039   ///
2040   /// If a word is unused its result will be NoClass; if a type should
2041   /// be passed in Memory then at least the classification of \arg Lo
2042   /// will be Memory.
2043   ///
2044   /// The \arg Lo class will be NoClass iff the argument is ignored.
2045   ///
2046   /// If the \arg Lo class is ComplexX87, then the \arg Hi class will
2047   /// also be ComplexX87.
2048   void classify(QualType T, uint64_t OffsetBase, Class &Lo, Class &Hi,
2049                 bool isNamedArg) const;
2050
2051   llvm::Type *GetByteVectorType(QualType Ty) const;
2052   llvm::Type *GetSSETypeAtOffset(llvm::Type *IRType,
2053                                  unsigned IROffset, QualType SourceTy,
2054                                  unsigned SourceOffset) const;
2055   llvm::Type *GetINTEGERTypeAtOffset(llvm::Type *IRType,
2056                                      unsigned IROffset, QualType SourceTy,
2057                                      unsigned SourceOffset) const;
2058
2059   /// getIndirectResult - Give a source type \arg Ty, return a suitable result
2060   /// such that the argument will be returned in memory.
2061   ABIArgInfo getIndirectReturnResult(QualType Ty) const;
2062
2063   /// getIndirectResult - Give a source type \arg Ty, return a suitable result
2064   /// such that the argument will be passed in memory.
2065   ///
2066   /// \param freeIntRegs - The number of free integer registers remaining
2067   /// available.
2068   ABIArgInfo getIndirectResult(QualType Ty, unsigned freeIntRegs) const;
2069
2070   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
2071
2072   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty, unsigned freeIntRegs,
2073                                   unsigned &neededInt, unsigned &neededSSE,
2074                                   bool isNamedArg) const;
2075
2076   ABIArgInfo classifyRegCallStructType(QualType Ty, unsigned &NeededInt,
2077                                        unsigned &NeededSSE) const;
2078
2079   ABIArgInfo classifyRegCallStructTypeImpl(QualType Ty, unsigned &NeededInt,
2080                                            unsigned &NeededSSE) const;
2081
2082   bool IsIllegalVectorType(QualType Ty) const;
2083
2084   /// The 0.98 ABI revision clarified a lot of ambiguities,
2085   /// unfortunately in ways that were not always consistent with
2086   /// certain previous compilers.  In particular, platforms which
2087   /// required strict binary compatibility with older versions of GCC
2088   /// may need to exempt themselves.
2089   bool honorsRevision0_98() const {
2090     return !getTarget().getTriple().isOSDarwin();
2091   }
2092
2093   /// GCC classifies <1 x long long> as SSE but compatibility with older clang
2094   // compilers require us to classify it as INTEGER.
2095   bool classifyIntegerMMXAsSSE() const {
2096     const llvm::Triple &Triple = getTarget().getTriple();
2097     if (Triple.isOSDarwin() || Triple.getOS() == llvm::Triple::PS4)
2098       return false;
2099     if (Triple.isOSFreeBSD() && Triple.getOSMajorVersion() >= 10)
2100       return false;
2101     return true;
2102   }
2103
2104   X86AVXABILevel AVXLevel;
2105   // Some ABIs (e.g. X32 ABI and Native Client OS) use 32 bit pointers on
2106   // 64-bit hardware.
2107   bool Has64BitPointers;
2108
2109 public:
2110   X86_64ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, X86AVXABILevel AVXLevel) :
2111       SwiftABIInfo(CGT), AVXLevel(AVXLevel),
2112       Has64BitPointers(CGT.getDataLayout().getPointerSize(0) == 8) {
2113   }
2114
2115   bool isPassedUsingAVXType(QualType type) const {
2116     unsigned neededInt, neededSSE;
2117     // The freeIntRegs argument doesn't matter here.
2118     ABIArgInfo info = classifyArgumentType(type, 0, neededInt, neededSSE,
2119                                            /*isNamedArg*/true);
2120     if (info.isDirect()) {
2121       llvm::Type *ty = info.getCoerceToType();
2122       if (llvm::VectorType *vectorTy = dyn_cast_or_null<llvm::VectorType>(ty))
2123         return (vectorTy->getBitWidth() > 128);
2124     }
2125     return false;
2126   }
2127
2128   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
2129
2130   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
2131                     QualType Ty) const override;
2132   Address EmitMSVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
2133                       QualType Ty) const override;
2134
2135   bool has64BitPointers() const {
2136     return Has64BitPointers;
2137   }
2138
2139   bool shouldPassIndirectlyForSwift(CharUnits totalSize,
2140                                     ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
2141                                     bool asReturnValue) const override {
2142     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
2143   }
2144   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
2145     return true;
2146   }
2147 };
2148
2149 /// WinX86_64ABIInfo - The Windows X86_64 ABI information.
2150 class WinX86_64ABIInfo : public SwiftABIInfo {
2151 public:
2152   WinX86_64ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
2153       : SwiftABIInfo(CGT),
2154         IsMingw64(getTarget().getTriple().isWindowsGNUEnvironment()) {}
2155
2156   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
2157
2158   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
2159                     QualType Ty) const override;
2160
2161   bool isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const override {
2162     // FIXME: Assumes vectorcall is in use.
2163     return isX86VectorTypeForVectorCall(getContext(), Ty);
2164   }
2165
2166   bool isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Ty,
2167                                          uint64_t NumMembers) const override {
2168     // FIXME: Assumes vectorcall is in use.
2169     return isX86VectorCallAggregateSmallEnough(NumMembers);
2170   }
2171
2172   bool shouldPassIndirectlyForSwift(CharUnits totalSize,
2173                                     ArrayRef<llvm::Type *> scalars,
2174                                     bool asReturnValue) const override {
2175     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
2176   }
2177
2178   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
2179     return true;
2180   }
2181
2182 private:
2183   ABIArgInfo classify(QualType Ty, unsigned &FreeSSERegs, bool IsReturnType,
2184                       bool IsVectorCall, bool IsRegCall) const;
2185   ABIArgInfo reclassifyHvaArgType(QualType Ty, unsigned &FreeSSERegs,
2186                                       const ABIArgInfo &current) const;
2187   void computeVectorCallArgs(CGFunctionInfo &FI, unsigned FreeSSERegs,
2188                              bool IsVectorCall, bool IsRegCall) const;
2189
2190     bool IsMingw64;
2191 };
2192
2193 class X86_64TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
2194 public:
2195   X86_64TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, X86AVXABILevel AVXLevel)
2196       : TargetCodeGenInfo(new X86_64ABIInfo(CGT, AVXLevel)) {}
2197
2198   const X86_64ABIInfo &getABIInfo() const {
2199     return static_cast<const X86_64ABIInfo&>(TargetCodeGenInfo::getABIInfo());
2200   }
2201
2202   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
2203     return 7;
2204   }
2205
2206   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
2207                                llvm::Value *Address) const override {
2208     llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 8);
2209
2210     // 0-15 are the 16 integer registers.
2211     // 16 is %rip.
2212     AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Eight8, 0, 16);
2213     return false;
2214   }
2215
2216   llvm::Type* adjustInlineAsmType(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
2217                                   StringRef Constraint,
2218                                   llvm::Type* Ty) const override {
2219     return X86AdjustInlineAsmType(CGF, Constraint, Ty);
2220   }
2221
2222   bool isNoProtoCallVariadic(const CallArgList &args,
2223                              const FunctionNoProtoType *fnType) const override {
2224     // The default CC on x86-64 sets %al to the number of SSA
2225     // registers used, and GCC sets this when calling an unprototyped
2226     // function, so we override the default behavior.  However, don't do
2227     // that when AVX types are involved: the ABI explicitly states it is
2228     // undefined, and it doesn't work in practice because of how the ABI
2229     // defines varargs anyway.
2230     if (fnType->getCallConv() == CC_C) {
2231       bool HasAVXType = false;
2232       for (CallArgList::const_iterator
2233              it = args.begin(), ie = args.end(); it != ie; ++it) {
2234         if (getABIInfo().isPassedUsingAVXType(it->Ty)) {
2235           HasAVXType = true;
2236           break;
2237         }
2238       }
2239
2240       if (!HasAVXType)
2241         return true;
2242     }
2243
2244     return TargetCodeGenInfo::isNoProtoCallVariadic(args, fnType);
2245   }
2246
2247   llvm::Constant *
2248   getUBSanFunctionSignature(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
2249     unsigned Sig;
2250     if (getABIInfo().has64BitPointers())
2251       Sig = (0xeb << 0) |  // jmp rel8
2252             (0x0a << 8) |  //           .+0x0c
2253             ('F' << 16) |
2254             ('T' << 24);
2255     else
2256       Sig = (0xeb << 0) |  // jmp rel8
2257             (0x06 << 8) |  //           .+0x08
2258             ('F' << 16) |
2259             ('T' << 24);
2260     return llvm::ConstantInt::get(CGM.Int32Ty, Sig);
2261   }
2262
2263   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
2264                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
2265     if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D)) {
2266       if (FD->hasAttr<AnyX86InterruptAttr>()) {
2267         llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
2268         Fn->setCallingConv(llvm::CallingConv::X86_INTR);
2269       }
2270     }
2271   }
2272 };
2273
2274 class PS4TargetCodeGenInfo : public X86_64TargetCodeGenInfo {
2275 public:
2276   PS4TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, X86AVXABILevel AVXLevel)
2277     : X86_64TargetCodeGenInfo(CGT, AVXLevel) {}
2278
2279   void getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
2280                                  llvm::SmallString<24> &Opt) const override {
2281     Opt = "\01";
2282     // If the argument contains a space, enclose it in quotes.
2283     if (Lib.find(" ") != StringRef::npos)
2284       Opt += "\"" + Lib.str() + "\"";
2285     else
2286       Opt += Lib;
2287   }
2288 };
2289
2290 static std::string qualifyWindowsLibrary(llvm::StringRef Lib) {
2291   // If the argument does not end in .lib, automatically add the suffix.
2292   // If the argument contains a space, enclose it in quotes.
2293   // This matches the behavior of MSVC.
2294   bool Quote = (Lib.find(" ") != StringRef::npos);
2295   std::string ArgStr = Quote ? "\"" : "";
2296   ArgStr += Lib;
2297   if (!Lib.endswith_lower(".lib"))
2298     ArgStr += ".lib";
2299   ArgStr += Quote ? "\"" : "";
2300   return ArgStr;
2301 }
2302
2303 class WinX86_32TargetCodeGenInfo : public X86_32TargetCodeGenInfo {
2304 public:
2305   WinX86_32TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT,
2306         bool DarwinVectorABI, bool RetSmallStructInRegABI, bool Win32StructABI,
2307         unsigned NumRegisterParameters)
2308     : X86_32TargetCodeGenInfo(CGT, DarwinVectorABI, RetSmallStructInRegABI,
2309         Win32StructABI, NumRegisterParameters, false) {}
2310
2311   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
2312                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override;
2313
2314   void getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
2315                                  llvm::SmallString<24> &Opt) const override {
2316     Opt = "/DEFAULTLIB:";
2317     Opt += qualifyWindowsLibrary(Lib);
2318   }
2319
2320   void getDetectMismatchOption(llvm::StringRef Name,
2321                                llvm::StringRef Value,
2322                                llvm::SmallString<32> &Opt) const override {
2323     Opt = "/FAILIFMISMATCH:\"" + Name.str() + "=" + Value.str() + "\"";
2324   }
2325 };
2326
2327 static void addStackProbeSizeTargetAttribute(const Decl *D,
2328                                              llvm::GlobalValue *GV,
2329                                              CodeGen::CodeGenModule &CGM) {
2330   if (D && isa<FunctionDecl>(D)) {
2331     if (CGM.getCodeGenOpts().StackProbeSize != 4096) {
2332       llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
2333
2334       Fn->addFnAttr("stack-probe-size",
2335                     llvm::utostr(CGM.getCodeGenOpts().StackProbeSize));
2336     }
2337   }
2338 }
2339
2340 void WinX86_32TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(const Decl *D,
2341                                                      llvm::GlobalValue *GV,
2342                                             CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
2343   X86_32TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(D, GV, CGM);
2344
2345   addStackProbeSizeTargetAttribute(D, GV, CGM);
2346 }
2347
2348 class WinX86_64TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
2349 public:
2350   WinX86_64TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT,
2351                              X86AVXABILevel AVXLevel)
2352       : TargetCodeGenInfo(new WinX86_64ABIInfo(CGT)) {}
2353
2354   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
2355                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override;
2356
2357   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
2358     return 7;
2359   }
2360
2361   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
2362                                llvm::Value *Address) const override {
2363     llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 8);
2364
2365     // 0-15 are the 16 integer registers.
2366     // 16 is %rip.
2367     AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Eight8, 0, 16);
2368     return false;
2369   }
2370
2371   void getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
2372                                  llvm::SmallString<24> &Opt) const override {
2373     Opt = "/DEFAULTLIB:";
2374     Opt += qualifyWindowsLibrary(Lib);
2375   }
2376
2377   void getDetectMismatchOption(llvm::StringRef Name,
2378                                llvm::StringRef Value,
2379                                llvm::SmallString<32> &Opt) const override {
2380     Opt = "/FAILIFMISMATCH:\"" + Name.str() + "=" + Value.str() + "\"";
2381   }
2382 };
2383
2384 void WinX86_64TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(const Decl *D,
2385                                                      llvm::GlobalValue *GV,
2386                                             CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
2387   TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(D, GV, CGM);
2388
2389   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D)) {
2390     if (FD->hasAttr<AnyX86InterruptAttr>()) {
2391       llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
2392       Fn->setCallingConv(llvm::CallingConv::X86_INTR);
2393     }
2394   }
2395
2396   addStackProbeSizeTargetAttribute(D, GV, CGM);
2397 }
2398 }
2399
2400 void X86_64ABIInfo::postMerge(unsigned AggregateSize, Class &Lo,
2401                               Class &Hi) const {
2402   // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 5. Then a post merger cleanup is done:
2403   //
2404   // (a) If one of the classes is Memory, the whole argument is passed in
2405   //     memory.
2406   //
2407   // (b) If X87UP is not preceded by X87, the whole argument is passed in
2408   //     memory.
2409   //
2410   // (c) If the size of the aggregate exceeds two eightbytes and the first
2411   //     eightbyte isn't SSE or any other eightbyte isn't SSEUP, the whole
2412   //     argument is passed in memory. NOTE: This is necessary to keep the
2413   //     ABI working for processors that don't support the __m256 type.
2414   //
2415   // (d) If SSEUP is not preceded by SSE or SSEUP, it is converted to SSE.
2416   //
2417   // Some of these are enforced by the merging logic.  Others can arise
2418   // only with unions; for example:
2419   //   union { _Complex double; unsigned; }
2420   //
2421   // Note that clauses (b) and (c) were added in 0.98.
2422   //
2423   if (Hi == Memory)
2424     Lo = Memory;
2425   if (Hi == X87Up && Lo != X87 && honorsRevision0_98())
2426     Lo = Memory;
2427   if (AggregateSize > 128 && (Lo != SSE || Hi != SSEUp))
2428     Lo = Memory;
2429   if (Hi == SSEUp && Lo != SSE)
2430     Hi = SSE;
2431 }
2432
2433 X86_64ABIInfo::Class X86_64ABIInfo::merge(Class Accum, Class Field) {
2434   // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 4. Each field of an object is
2435   // classified recursively so that always two fields are
2436   // considered. The resulting class is calculated according to
2437   // the classes of the fields in the eightbyte:
2438   //
2439   // (a) If both classes are equal, this is the resulting class.
2440   //
2441   // (b) If one of the classes is NO_CLASS, the resulting class is
2442   // the other class.
2443   //
2444   // (c) If one of the classes is MEMORY, the result is the MEMORY
2445   // class.
2446   //
2447   // (d) If one of the classes is INTEGER, the result is the
2448   // INTEGER.
2449   //
2450   // (e) If one of the classes is X87, X87UP, COMPLEX_X87 class,
2451   // MEMORY is used as class.
2452   //
2453   // (f) Otherwise class SSE is used.
2454
2455   // Accum should never be memory (we should have returned) or
2456   // ComplexX87 (because this cannot be passed in a structure).
2457   assert((Accum != Memory && Accum != ComplexX87) &&
2458          "Invalid accumulated classification during merge.");
2459   if (Accum == Field || Field == NoClass)
2460     return Accum;
2461   if (Field == Memory)
2462     return Memory;
2463   if (Accum == NoClass)
2464     return Field;
2465   if (Accum == Integer || Field == Integer)
2466     return Integer;
2467   if (Field == X87 || Field == X87Up || Field == ComplexX87 ||
2468       Accum == X87 || Accum == X87Up)
2469     return Memory;
2470   return SSE;
2471 }
2472
2473 void X86_64ABIInfo::classify(QualType Ty, uint64_t OffsetBase,
2474                              Class &Lo, Class &Hi, bool isNamedArg) const {
2475   // FIXME: This code can be simplified by introducing a simple value class for
2476   // Class pairs with appropriate constructor methods for the various
2477   // situations.
2478
2479   // FIXME: Some of the split computations are wrong; unaligned vectors
2480   // shouldn't be passed in registers for example, so there is no chance they
2481   // can straddle an eightbyte. Verify & simplify.
2482
2483   Lo = Hi = NoClass;
2484
2485   Class &Current = OffsetBase < 64 ? Lo : Hi;
2486   Current = Memory;
2487
2488   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
2489     BuiltinType::Kind k = BT->getKind();
2490
2491     if (k == BuiltinType::Void) {
2492       Current = NoClass;
2493     } else if (k == BuiltinType::Int128 || k == BuiltinType::UInt128) {
2494       Lo = Integer;
2495       Hi = Integer;
2496     } else if (k >= BuiltinType::Bool && k <= BuiltinType::LongLong) {
2497       Current = Integer;
2498     } else if (k == BuiltinType::Float || k == BuiltinType::Double) {
2499       Current = SSE;
2500     } else if (k == BuiltinType::LongDouble) {
2501       const llvm::fltSemantics *LDF = &getTarget().getLongDoubleFormat();
2502       if (LDF == &llvm::APFloat::IEEEquad()) {
2503         Lo = SSE;
2504         Hi = SSEUp;
2505       } else if (LDF == &llvm::APFloat::x87DoubleExtended()) {
2506         Lo = X87;
2507         Hi = X87Up;
2508       } else if (LDF == &llvm::APFloat::IEEEdouble()) {
2509         Current = SSE;
2510       } else
2511         llvm_unreachable("unexpected long double representation!");
2512     }
2513     // FIXME: _Decimal32 and _Decimal64 are SSE.
2514     // FIXME: _float128 and _Decimal128 are (SSE, SSEUp).
2515     return;
2516   }
2517
2518   if (const EnumType *ET = Ty->getAs<EnumType>()) {
2519     // Classify the underlying integer type.
2520     classify(ET->getDecl()->getIntegerType(), OffsetBase, Lo, Hi, isNamedArg);
2521     return;
2522   }
2523
2524   if (Ty->hasPointerRepresentation()) {
2525     Current = Integer;
2526     return;
2527   }
2528
2529   if (Ty->isMemberPointerType()) {
2530     if (Ty->isMemberFunctionPointerType()) {
2531       if (Has64BitPointers) {
2532         // If Has64BitPointers, this is an {i64, i64}, so classify both
2533         // Lo and Hi now.
2534         Lo = Hi = Integer;
2535       } else {
2536         // Otherwise, with 32-bit pointers, this is an {i32, i32}. If that
2537         // straddles an eightbyte boundary, Hi should be classified as well.
2538         uint64_t EB_FuncPtr = (OffsetBase) / 64;
2539         uint64_t EB_ThisAdj = (OffsetBase + 64 - 1) / 64;
2540         if (EB_FuncPtr != EB_ThisAdj) {
2541           Lo = Hi = Integer;
2542         } else {
2543           Current = Integer;
2544         }
2545       }
2546     } else {
2547       Current = Integer;
2548     }
2549     return;
2550   }
2551
2552   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
2553     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VT);
2554     if (Size == 1 || Size == 8 || Size == 16 || Size == 32) {
2555       // gcc passes the following as integer:
2556       // 4 bytes - <4 x char>, <2 x short>, <1 x int>, <1 x float>
2557       // 2 bytes - <2 x char>, <1 x short>
2558       // 1 byte  - <1 x char>
2559       Current = Integer;
2560
2561       // If this type crosses an eightbyte boundary, it should be
2562       // split.
2563       uint64_t EB_Lo = (OffsetBase) / 64;
2564       uint64_t EB_Hi = (OffsetBase + Size - 1) / 64;
2565       if (EB_Lo != EB_Hi)
2566         Hi = Lo;
2567     } else if (Size == 64) {
2568       QualType ElementType = VT->getElementType();
2569
2570       // gcc passes <1 x double> in memory. :(
2571       if (ElementType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Double))
2572         return;
2573
2574       // gcc passes <1 x long long> as SSE but clang used to unconditionally
2575       // pass them as integer.  For platforms where clang is the de facto
2576       // platform compiler, we must continue to use integer.
2577       if (!classifyIntegerMMXAsSSE() &&
2578           (ElementType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::LongLong) ||
2579            ElementType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::ULongLong) ||
2580            ElementType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Long) ||
2581            ElementType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::ULong)))
2582         Current = Integer;
2583       else
2584         Current = SSE;
2585
2586       // If this type crosses an eightbyte boundary, it should be
2587       // split.
2588       if (OffsetBase && OffsetBase != 64)
2589         Hi = Lo;
2590     } else if (Size == 128 ||
2591                (isNamedArg && Size <= getNativeVectorSizeForAVXABI(AVXLevel))) {
2592       // Arguments of 256-bits are split into four eightbyte chunks. The
2593       // least significant one belongs to class SSE and all the others to class
2594       // SSEUP. The original Lo and Hi design considers that types can't be
2595       // greater than 128-bits, so a 64-bit split in Hi and Lo makes sense.
2596       // This design isn't correct for 256-bits, but since there're no cases
2597       // where the upper parts would need to be inspected, avoid adding
2598       // complexity and just consider Hi to match the 64-256 part.
2599       //
2600       // Note that per 3.5.7 of AMD64-ABI, 256-bit args are only passed in
2601       // registers if they are "named", i.e. not part of the "..." of a
2602       // variadic function.
2603       //
2604       // Similarly, per 3.2.3. of the AVX512 draft, 512-bits ("named") args are
2605       // split into eight eightbyte chunks, one SSE and seven SSEUP.
2606       Lo = SSE;
2607       Hi = SSEUp;
2608     }
2609     return;
2610   }
2611
2612   if (const ComplexType *CT = Ty->getAs<ComplexType>()) {
2613     QualType ET = getContext().getCanonicalType(CT->getElementType());
2614
2615     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
2616     if (ET->isIntegralOrEnumerationType()) {
2617       if (Size <= 64)
2618         Current = Integer;
2619       else if (Size <= 128)
2620         Lo = Hi = Integer;
2621     } else if (ET == getContext().FloatTy) {
2622       Current = SSE;
2623     } else if (ET == getContext().DoubleTy) {
2624       Lo = Hi = SSE;
2625     } else if (ET == getContext().LongDoubleTy) {
2626       const llvm::fltSemantics *LDF = &getTarget().getLongDoubleFormat();
2627       if (LDF == &llvm::APFloat::IEEEquad())
2628         Current = Memory;
2629       else if (LDF == &llvm::APFloat::x87DoubleExtended())
2630         Current = ComplexX87;
2631       else if (LDF == &llvm::APFloat::IEEEdouble())
2632         Lo = Hi = SSE;
2633       else
2634         llvm_unreachable("unexpected long double representation!");
2635     }
2636
2637     // If this complex type crosses an eightbyte boundary then it
2638     // should be split.
2639     uint64_t EB_Real = (OffsetBase) / 64;
2640     uint64_t EB_Imag = (OffsetBase + getContext().getTypeSize(ET)) / 64;
2641     if (Hi == NoClass && EB_Real != EB_Imag)
2642       Hi = Lo;
2643
2644     return;
2645   }
2646
2647   if (const ConstantArrayType *AT = getContext().getAsConstantArrayType(Ty)) {
2648     // Arrays are treated like structures.
2649
2650     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
2651
2652     // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 1. If the size of an object is larger
2653     // than eight eightbytes, ..., it has class MEMORY.
2654     if (Size > 512)
2655       return;
2656
2657     // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 1. If ..., or it contains unaligned
2658     // fields, it has class MEMORY.
2659     //
2660     // Only need to check alignment of array base.
2661     if (OffsetBase % getContext().getTypeAlign(AT->getElementType()))
2662       return;
2663
2664     // Otherwise implement simplified merge. We could be smarter about
2665     // this, but it isn't worth it and would be harder to verify.
2666     Current = NoClass;
2667     uint64_t EltSize = getContext().getTypeSize(AT->getElementType());
2668     uint64_t ArraySize = AT->getSize().getZExtValue();
2669
2670     // The only case a 256-bit wide vector could be used is when the array
2671     // contains a single 256-bit element. Since Lo and Hi logic isn't extended
2672     // to work for sizes wider than 128, early check and fallback to memory.
2673     //
2674     if (Size > 128 &&
2675         (Size != EltSize || Size > getNativeVectorSizeForAVXABI(AVXLevel)))
2676       return;
2677
2678     for (uint64_t i=0, Offset=OffsetBase; i<ArraySize; ++i, Offset += EltSize) {
2679       Class FieldLo, FieldHi;
2680       classify(AT->getElementType(), Offset, FieldLo, FieldHi, isNamedArg);
2681       Lo = merge(Lo, FieldLo);
2682       Hi = merge(Hi, FieldHi);
2683       if (Lo == Memory || Hi == Memory)
2684         break;
2685     }
2686
2687     postMerge(Size, Lo, Hi);
2688     assert((Hi != SSEUp || Lo == SSE) && "Invalid SSEUp array classification.");
2689     return;
2690   }
2691
2692   if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
2693     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
2694
2695     // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 1. If the size of an object is larger
2696     // than eight eightbytes, ..., it has class MEMORY.
2697     if (Size > 512)
2698       return;
2699
2700     // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 2. If a C++ object has either a non-trivial
2701     // copy constructor or a non-trivial destructor, it is passed by invisible
2702     // reference.
2703     if (getRecordArgABI(RT, getCXXABI()))
2704       return;
2705
2706     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
2707
2708     // Assume variable sized types are passed in memory.
2709     if (RD->hasFlexibleArrayMember())
2710       return;
2711
2712     const ASTRecordLayout &Layout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
2713
2714     // Reset Lo class, this will be recomputed.
2715     Current = NoClass;
2716
2717     // If this is a C++ record, classify the bases first.
2718     if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
2719       for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
2720         assert(!I.isVirtual() && !I.getType()->isDependentType() &&
2721                "Unexpected base class!");
2722         const CXXRecordDecl *Base =
2723           cast<CXXRecordDecl>(I.getType()->getAs<RecordType>()->getDecl());
2724
2725         // Classify this field.
2726         //
2727         // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 3. If the size of the aggregate exceeds a
2728         // single eightbyte, each is classified separately. Each eightbyte gets
2729         // initialized to class NO_CLASS.
2730         Class FieldLo, FieldHi;
2731         uint64_t Offset =
2732           OffsetBase + getContext().toBits(Layout.getBaseClassOffset(Base));
2733         classify(I.getType(), Offset, FieldLo, FieldHi, isNamedArg);
2734         Lo = merge(Lo, FieldLo);
2735         Hi = merge(Hi, FieldHi);
2736         if (Lo == Memory || Hi == Memory) {
2737           postMerge(Size, Lo, Hi);
2738           return;
2739         }
2740       }
2741     }
2742
2743     // Classify the fields one at a time, merging the results.
2744     unsigned idx = 0;
2745     for (RecordDecl::field_iterator i = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
2746            i != e; ++i, ++idx) {
2747       uint64_t Offset = OffsetBase + Layout.getFieldOffset(idx);
2748       bool BitField = i->isBitField();
2749
2750       // Ignore padding bit-fields.
2751       if (BitField && i->isUnnamedBitfield())
2752         continue;
2753
2754       // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 1. If the size of an object is larger than
2755       // four eightbytes, or it contains unaligned fields, it has class MEMORY.
2756       //
2757       // The only case a 256-bit wide vector could be used is when the struct
2758       // contains a single 256-bit element. Since Lo and Hi logic isn't extended
2759       // to work for sizes wider than 128, early check and fallback to memory.
2760       //
2761       if (Size > 128 && (Size != getContext().getTypeSize(i->getType()) ||
2762                          Size > getNativeVectorSizeForAVXABI(AVXLevel))) {
2763         Lo = Memory;
2764         postMerge(Size, Lo, Hi);
2765         return;
2766       }
2767       // Note, skip this test for bit-fields, see below.
2768       if (!BitField && Offset % getContext().getTypeAlign(i->getType())) {
2769         Lo = Memory;
2770         postMerge(Size, Lo, Hi);
2771         return;
2772       }
2773
2774       // Classify this field.
2775       //
2776       // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 3. If the size of the aggregate
2777       // exceeds a single eightbyte, each is classified
2778       // separately. Each eightbyte gets initialized to class
2779       // NO_CLASS.
2780       Class FieldLo, FieldHi;
2781
2782       // Bit-fields require special handling, they do not force the
2783       // structure to be passed in memory even if unaligned, and
2784       // therefore they can straddle an eightbyte.
2785       if (BitField) {
2786         assert(!i->isUnnamedBitfield());
2787         uint64_t Offset = OffsetBase + Layout.getFieldOffset(idx);
2788         uint64_t Size = i->getBitWidthValue(getContext());
2789
2790         uint64_t EB_Lo = Offset / 64;
2791         uint64_t EB_Hi = (Offset + Size - 1) / 64;
2792
2793         if (EB_Lo) {
2794           assert(EB_Hi == EB_Lo && "Invalid classification, type > 16 bytes.");
2795           FieldLo = NoClass;
2796           FieldHi = Integer;
2797         } else {
2798           FieldLo = Integer;
2799           FieldHi = EB_Hi ? Integer : NoClass;
2800         }
2801       } else
2802         classify(i->getType(), Offset, FieldLo, FieldHi, isNamedArg);
2803       Lo = merge(Lo, FieldLo);
2804       Hi = merge(Hi, FieldHi);
2805       if (Lo == Memory || Hi == Memory)
2806         break;
2807     }
2808
2809     postMerge(Size, Lo, Hi);
2810   }
2811 }
2812
2813 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::getIndirectReturnResult(QualType Ty) const {
2814   // If this is a scalar LLVM value then assume LLVM will pass it in the right
2815   // place naturally.
2816   if (!isAggregateTypeForABI(Ty)) {
2817     // Treat an enum type as its underlying type.
2818     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
2819       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
2820
2821     return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
2822             ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
2823   }
2824
2825   return getNaturalAlignIndirect(Ty);
2826 }
2827
2828 bool X86_64ABIInfo::IsIllegalVectorType(QualType Ty) const {
2829   if (const VectorType *VecTy = Ty->getAs<VectorType>()) {
2830     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VecTy);
2831     unsigned LargestVector = getNativeVectorSizeForAVXABI(AVXLevel);
2832     if (Size <= 64 || Size > LargestVector)
2833       return true;
2834   }
2835
2836   return false;
2837 }
2838
2839 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::getIndirectResult(QualType Ty,
2840                                             unsigned freeIntRegs) const {
2841   // If this is a scalar LLVM value then assume LLVM will pass it in the right
2842   // place naturally.
2843   //
2844   // This assumption is optimistic, as there could be free registers available
2845   // when we need to pass this argument in memory, and LLVM could try to pass
2846   // the argument in the free register. This does not seem to happen currently,
2847   // but this code would be much safer if we could mark the argument with
2848   // 'onstack'. See PR12193.
2849   if (!isAggregateTypeForABI(Ty) && !IsIllegalVectorType(Ty)) {
2850     // Treat an enum type as its underlying type.
2851     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
2852       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
2853
2854     return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
2855             ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
2856   }
2857
2858   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
2859     return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
2860
2861   // Compute the byval alignment. We specify the alignment of the byval in all
2862   // cases so that the mid-level optimizer knows the alignment of the byval.
2863   unsigned Align = std::max(getContext().getTypeAlign(Ty) / 8, 8U);
2864
2865   // Attempt to avoid passing indirect results using byval when possible. This
2866   // is important for good codegen.
2867   //
2868   // We do this by coercing the value into a scalar type which the backend can
2869   // handle naturally (i.e., without using byval).
2870   //
2871   // For simplicity, we currently only do this when we have exhausted all of the
2872   // free integer registers. Doing this when there are free integer registers
2873   // would require more care, as we would have to ensure that the coerced value
2874   // did not claim the unused register. That would require either reording the
2875   // arguments to the function (so that any subsequent inreg values came first),
2876   // or only doing this optimization when there were no following arguments that
2877   // might be inreg.
2878   //
2879   // We currently expect it to be rare (particularly in well written code) for
2880   // arguments to be passed on the stack when there are still free integer
2881   // registers available (this would typically imply large structs being passed
2882   // by value), so this seems like a fair tradeoff for now.
2883   //
2884   // We can revisit this if the backend grows support for 'onstack' parameter
2885   // attributes. See PR12193.
2886   if (freeIntRegs == 0) {
2887     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
2888
2889     // If this type fits in an eightbyte, coerce it into the matching integral
2890     // type, which will end up on the stack (with alignment 8).
2891     if (Align == 8 && Size <= 64)
2892       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
2893                                                           Size));
2894   }
2895
2896   return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(Align));
2897 }
2898
2899 /// The ABI specifies that a value should be passed in a full vector XMM/YMM
2900 /// register. Pick an LLVM IR type that will be passed as a vector register.
2901 llvm::Type *X86_64ABIInfo::GetByteVectorType(QualType Ty) const {
2902   // Wrapper structs/arrays that only contain vectors are passed just like
2903   // vectors; strip them off if present.
2904   if (const Type *InnerTy = isSingleElementStruct(Ty, getContext()))
2905     Ty = QualType(InnerTy, 0);
2906
2907   llvm::Type *IRType = CGT.ConvertType(Ty);
2908   if (isa<llvm::VectorType>(IRType) ||
2909       IRType->getTypeID() == llvm::Type::FP128TyID)
2910     return IRType;
2911
2912   // We couldn't find the preferred IR vector type for 'Ty'.
2913   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
2914   assert((Size == 128 || Size == 256 || Size == 512) && "Invalid type found!");
2915
2916   // Return a LLVM IR vector type based on the size of 'Ty'.
2917   return llvm::VectorType::get(llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext()),
2918                                Size / 64);
2919 }
2920
2921 /// BitsContainNoUserData - Return true if the specified [start,end) bit range
2922 /// is known to either be off the end of the specified type or being in
2923 /// alignment padding.  The user type specified is known to be at most 128 bits
2924 /// in size, and have passed through X86_64ABIInfo::classify with a successful
2925 /// classification that put one of the two halves in the INTEGER class.
2926 ///
2927 /// It is conservatively correct to return false.
2928 static bool BitsContainNoUserData(QualType Ty, unsigned StartBit,
2929                                   unsigned EndBit, ASTContext &Context) {
2930   // If the bytes being queried are off the end of the type, there is no user
2931   // data hiding here.  This handles analysis of builtins, vectors and other
2932   // types that don't contain interesting padding.
2933   unsigned TySize = (unsigned)Context.getTypeSize(Ty);
2934   if (TySize <= StartBit)
2935     return true;
2936
2937   if (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(Ty)) {
2938     unsigned EltSize = (unsigned)Context.getTypeSize(AT->getElementType());
2939     unsigned NumElts = (unsigned)AT->getSize().getZExtValue();
2940
2941     // Check each element to see if the element overlaps with the queried range.
2942     for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
2943       // If the element is after the span we care about, then we're done..
2944       unsigned EltOffset = i*EltSize;
2945       if (EltOffset >= EndBit) break;
2946
2947       unsigned EltStart = EltOffset < StartBit ? StartBit-EltOffset :0;
2948       if (!BitsContainNoUserData(AT->getElementType(), EltStart,
2949                                  EndBit-EltOffset, Context))
2950         return false;
2951     }
2952     // If it overlaps no elements, then it is safe to process as padding.
2953     return true;
2954   }
2955
2956   if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
2957     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
2958     const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
2959
2960     // If this is a C++ record, check the bases first.
2961     if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
2962       for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
2963         assert(!I.isVirtual() && !I.getType()->isDependentType() &&
2964                "Unexpected base class!");
2965         const CXXRecordDecl *Base =
2966           cast<CXXRecordDecl>(I.getType()->getAs<RecordType>()->getDecl());
2967
2968         // If the base is after the span we care about, ignore it.
2969         unsigned BaseOffset = Context.toBits(Layout.getBaseClassOffset(Base));
2970         if (BaseOffset >= EndBit) continue;
2971
2972         unsigned BaseStart = BaseOffset < StartBit ? StartBit-BaseOffset :0;
2973         if (!BitsContainNoUserData(I.getType(), BaseStart,
2974                                    EndBit-BaseOffset, Context))
2975           return false;
2976       }
2977     }
2978
2979     // Verify that no field has data that overlaps the region of interest.  Yes
2980     // this could be sped up a lot by being smarter about queried fields,
2981     // however we're only looking at structs up to 16 bytes, so we don't care
2982     // much.
2983     unsigned idx = 0;
2984     for (RecordDecl::field_iterator i = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
2985          i != e; ++i, ++idx) {
2986       unsigned FieldOffset = (unsigned)Layout.getFieldOffset(idx);
2987
2988       // If we found a field after the region we care about, then we're done.
2989       if (FieldOffset >= EndBit) break;
2990
2991       unsigned FieldStart = FieldOffset < StartBit ? StartBit-FieldOffset :0;
2992       if (!BitsContainNoUserData(i->getType(), FieldStart, EndBit-FieldOffset,
2993                                  Context))
2994         return false;
2995     }
2996
2997     // If nothing in this record overlapped the area of interest, then we're
2998     // clean.
2999     return true;
3000   }
3001
3002   return false;
3003 }
3004
3005 /// ContainsFloatAtOffset - Return true if the specified LLVM IR type has a
3006 /// float member at the specified offset.  For example, {int,{float}} has a
3007 /// float at offset 4.  It is conservatively correct for this routine to return
3008 /// false.
3009 static bool ContainsFloatAtOffset(llvm::Type *IRType, unsigned IROffset,
3010                                   const llvm::DataLayout &TD) {
3011   // Base case if we find a float.
3012   if (IROffset == 0 && IRType->isFloatTy())
3013     return true;
3014
3015   // If this is a struct, recurse into the field at the specified offset.
3016   if (llvm::StructType *STy = dyn_cast<llvm::StructType>(IRType)) {
3017     const llvm::StructLayout *SL = TD.getStructLayout(STy);
3018     unsigned Elt = SL->getElementContainingOffset(IROffset);
3019     IROffset -= SL->getElementOffset(Elt);
3020     return ContainsFloatAtOffset(STy->getElementType(Elt), IROffset, TD);
3021   }
3022
3023   // If this is an array, recurse into the field at the specified offset.
3024   if (llvm::ArrayType *ATy = dyn_cast<llvm::ArrayType>(IRType)) {
3025     llvm::Type *EltTy = ATy->getElementType();
3026     unsigned EltSize = TD.getTypeAllocSize(EltTy);
3027     IROffset -= IROffset/EltSize*EltSize;
3028     return ContainsFloatAtOffset(EltTy, IROffset, TD);
3029   }
3030
3031   return false;
3032 }
3033
3034
3035 /// GetSSETypeAtOffset - Return a type that will be passed by the backend in the
3036 /// low 8 bytes of an XMM register, corresponding to the SSE class.
3037 llvm::Type *X86_64ABIInfo::
3038 GetSSETypeAtOffset(llvm::Type *IRType, unsigned IROffset,
3039                    QualType SourceTy, unsigned SourceOffset) const {
3040   // The only three choices we have are either double, <2 x float>, or float. We
3041   // pass as float if the last 4 bytes is just padding.  This happens for
3042   // structs that contain 3 floats.
3043   if (BitsContainNoUserData(SourceTy, SourceOffset*8+32,
3044                             SourceOffset*8+64, getContext()))
3045     return llvm::Type::getFloatTy(getVMContext());
3046
3047   // We want to pass as <2 x float> if the LLVM IR type contains a float at
3048   // offset+0 and offset+4.  Walk the LLVM IR type to find out if this is the
3049   // case.
3050   if (ContainsFloatAtOffset(IRType, IROffset, getDataLayout()) &&
3051       ContainsFloatAtOffset(IRType, IROffset+4, getDataLayout()))
3052     return llvm::VectorType::get(llvm::Type::getFloatTy(getVMContext()), 2);
3053
3054   return llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext());
3055 }
3056
3057
3058 /// GetINTEGERTypeAtOffset - The ABI specifies that a value should be passed in
3059 /// an 8-byte GPR.  This means that we either have a scalar or we are talking
3060 /// about the high or low part of an up-to-16-byte struct.  This routine picks
3061 /// the best LLVM IR type to represent this, which may be i64 or may be anything
3062 /// else that the backend will pass in a GPR that works better (e.g. i8, %foo*,
3063 /// etc).
3064 ///
3065 /// PrefType is an LLVM IR type that corresponds to (part of) the IR type for
3066 /// the source type.  IROffset is an offset in bytes into the LLVM IR type that
3067 /// the 8-byte value references.  PrefType may be null.
3068 ///
3069 /// SourceTy is the source-level type for the entire argument.  SourceOffset is
3070 /// an offset into this that we're processing (which is always either 0 or 8).
3071 ///
3072 llvm::Type *X86_64ABIInfo::
3073 GetINTEGERTypeAtOffset(llvm::Type *IRType, unsigned IROffset,
3074                        QualType SourceTy, unsigned SourceOffset) const {
3075   // If we're dealing with an un-offset LLVM IR type, then it means that we're
3076   // returning an 8-byte unit starting with it.  See if we can safely use it.
3077   if (IROffset == 0) {
3078     // Pointers and int64's always fill the 8-byte unit.
3079     if ((isa<llvm::PointerType>(IRType) && Has64BitPointers) ||
3080         IRType->isIntegerTy(64))
3081       return IRType;
3082
3083     // If we have a 1/2/4-byte integer, we can use it only if the rest of the
3084     // goodness in the source type is just tail padding.  This is allowed to
3085     // kick in for struct {double,int} on the int, but not on
3086     // struct{double,int,int} because we wouldn't return the second int.  We
3087     // have to do this analysis on the source type because we can't depend on
3088     // unions being lowered a specific way etc.
3089     if (IRType->isIntegerTy(8) || IRType->isIntegerTy(16) ||
3090         IRType->isIntegerTy(32) ||
3091         (isa<llvm::PointerType>(IRType) && !Has64BitPointers)) {
3092       unsigned BitWidth = isa<llvm::PointerType>(IRType) ? 32 :
3093           cast<llvm::IntegerType>(IRType)->getBitWidth();
3094
3095       if (BitsContainNoUserData(SourceTy, SourceOffset*8+BitWidth,
3096                                 SourceOffset*8+64, getContext()))
3097         return IRType;
3098     }
3099   }
3100
3101   if (llvm::StructType *STy = dyn_cast<llvm::StructType>(IRType)) {
3102     // If this is a struct, recurse into the field at the specified offset.
3103     const llvm::StructLayout *SL = getDataLayout().getStructLayout(STy);
3104     if (IROffset < SL->getSizeInBytes()) {
3105       unsigned FieldIdx = SL->getElementContainingOffset(IROffset);
3106       IROffset -= SL->getElementOffset(FieldIdx);
3107
3108       return GetINTEGERTypeAtOffset(STy->getElementType(FieldIdx), IROffset,
3109                                     SourceTy, SourceOffset);
3110     }
3111   }
3112
3113   if (llvm::ArrayType *ATy = dyn_cast<llvm::ArrayType>(IRType)) {
3114     llvm::Type *EltTy = ATy->getElementType();
3115     unsigned EltSize = getDataLayout().getTypeAllocSize(EltTy);
3116     unsigned EltOffset = IROffset/EltSize*EltSize;
3117     return GetINTEGERTypeAtOffset(EltTy, IROffset-EltOffset, SourceTy,
3118                                   SourceOffset);
3119   }
3120
3121   // Okay, we don't have any better idea of what to pass, so we pass this in an
3122   // integer register that isn't too big to fit the rest of the struct.
3123   unsigned TySizeInBytes =
3124     (unsigned)getContext().getTypeSizeInChars(SourceTy).getQuantity();
3125
3126   assert(TySizeInBytes != SourceOffset && "Empty field?");
3127
3128   // It is always safe to classify this as an integer type up to i64 that
3129   // isn't larger than the structure.
3130   return llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
3131                                 std::min(TySizeInBytes-SourceOffset, 8U)*8);
3132 }
3133
3134
3135 /// GetX86_64ByValArgumentPair - Given a high and low type that can ideally
3136 /// be used as elements of a two register pair to pass or return, return a
3137 /// first class aggregate to represent them.  For example, if the low part of
3138 /// a by-value argument should be passed as i32* and the high part as float,
3139 /// return {i32*, float}.
3140 static llvm::Type *
3141 GetX86_64ByValArgumentPair(llvm::Type *Lo, llvm::Type *Hi,
3142                            const llvm::DataLayout &TD) {
3143   // In order to correctly satisfy the ABI, we need to the high part to start
3144   // at offset 8.  If the high and low parts we inferred are both 4-byte types
3145   // (e.g. i32 and i32) then the resultant struct type ({i32,i32}) won't have
3146   // the second element at offset 8.  Check for this:
3147   unsigned LoSize = (unsigned)TD.getTypeAllocSize(Lo);
3148   unsigned HiAlign = TD.getABITypeAlignment(Hi);
3149   unsigned HiStart = llvm::alignTo(LoSize, HiAlign);
3150   assert(HiStart != 0 && HiStart <= 8 && "Invalid x86-64 argument pair!");
3151
3152   // To handle this, we have to increase the size of the low part so that the
3153   // second element will start at an 8 byte offset.  We can't increase the size
3154   // of the second element because it might make us access off the end of the
3155   // struct.
3156   if (HiStart != 8) {
3157     // There are usually two sorts of types the ABI generation code can produce
3158     // for the low part of a pair that aren't 8 bytes in size: float or
3159     // i8/i16/i32.  This can also include pointers when they are 32-bit (X32 and
3160     // NaCl).
3161     // Promote these to a larger type.
3162     if (Lo->isFloatTy())
3163       Lo = llvm::Type::getDoubleTy(Lo->getContext());
3164     else {
3165       assert((Lo->isIntegerTy() || Lo->isPointerTy())
3166              && "Invalid/unknown lo type");
3167       Lo = llvm::Type::getInt64Ty(Lo->getContext());
3168     }
3169   }
3170
3171   llvm::StructType *Result = llvm::StructType::get(Lo, Hi);
3172
3173   // Verify that the second element is at an 8-byte offset.
3174   assert(TD.getStructLayout(Result)->getElementOffset(1) == 8 &&
3175          "Invalid x86-64 argument pair!");
3176   return Result;
3177 }
3178
3179 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::
3180 classifyReturnType(QualType RetTy) const {
3181   // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 1. Classify the return type with the
3182   // classification algorithm.
3183   X86_64ABIInfo::Class Lo, Hi;
3184   classify(RetTy, 0, Lo, Hi, /*isNamedArg*/ true);
3185
3186   // Check some invariants.
3187   assert((Hi != Memory || Lo == Memory) && "Invalid memory classification.");
3188   assert((Hi != SSEUp || Lo == SSE) && "Invalid SSEUp classification.");
3189
3190   llvm::Type *ResType = nullptr;
3191   switch (Lo) {
3192   case NoClass:
3193     if (Hi == NoClass)
3194       return ABIArgInfo::getIgnore();
3195     // If the low part is just padding, it takes no register, leave ResType
3196     // null.
3197     assert((Hi == SSE || Hi == Integer || Hi == X87Up) &&
3198            "Unknown missing lo part");
3199     break;
3200
3201   case SSEUp:
3202   case X87Up:
3203     llvm_unreachable("Invalid classification for lo word.");
3204
3205     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 2. Types of class memory are returned via
3206     // hidden argument.
3207   case Memory:
3208     return getIndirectReturnResult(RetTy);
3209
3210     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 3. If the class is INTEGER, the next
3211     // available register of the sequence %rax, %rdx is used.
3212   case Integer:
3213     ResType = GetINTEGERTypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 0, RetTy, 0);
3214
3215     // If we have a sign or zero extended integer, make sure to return Extend
3216     // so that the parameter gets the right LLVM IR attributes.
3217     if (Hi == NoClass && isa<llvm::IntegerType>(ResType)) {
3218       // Treat an enum type as its underlying type.
3219       if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
3220         RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
3221
3222       if (RetTy->isIntegralOrEnumerationType() &&
3223           RetTy->isPromotableIntegerType())
3224         return ABIArgInfo::getExtend();
3225     }
3226     break;
3227
3228     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 4. If the class is SSE, the next
3229     // available SSE register of the sequence %xmm0, %xmm1 is used.
3230   case SSE:
3231     ResType = GetSSETypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 0, RetTy, 0);
3232     break;
3233
3234     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 6. If the class is X87, the value is
3235     // returned on the X87 stack in %st0 as 80-bit x87 number.
3236   case X87:
3237     ResType = llvm::Type::getX86_FP80Ty(getVMContext());
3238     break;
3239
3240     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 8. If the class is COMPLEX_X87, the real
3241     // part of the value is returned in %st0 and the imaginary part in
3242     // %st1.
3243   case ComplexX87:
3244     assert(Hi == ComplexX87 && "Unexpected ComplexX87 classification.");
3245     ResType = llvm::StructType::get(llvm::Type::getX86_FP80Ty(getVMContext()),
3246                                     llvm::Type::getX86_FP80Ty(getVMContext()));
3247     break;
3248   }
3249
3250   llvm::Type *HighPart = nullptr;
3251   switch (Hi) {
3252     // Memory was handled previously and X87 should
3253     // never occur as a hi class.
3254   case Memory:
3255   case X87:
3256     llvm_unreachable("Invalid classification for hi word.");
3257
3258   case ComplexX87: // Previously handled.
3259   case NoClass:
3260     break;
3261
3262   case Integer:
3263     HighPart = GetINTEGERTypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 8, RetTy, 8);
3264     if (Lo == NoClass)  // Return HighPart at offset 8 in memory.
3265       return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
3266     break;
3267   case SSE:
3268     HighPart = GetSSETypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 8, RetTy, 8);
3269     if (Lo == NoClass)  // Return HighPart at offset 8 in memory.
3270       return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
3271     break;
3272
3273     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 5. If the class is SSEUP, the eightbyte
3274     // is passed in the next available eightbyte chunk if the last used
3275     // vector register.
3276     //
3277     // SSEUP should always be preceded by SSE, just widen.
3278   case SSEUp:
3279     assert(Lo == SSE && "Unexpected SSEUp classification.");
3280     ResType = GetByteVectorType(RetTy);
3281     break;
3282
3283     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 7. If the class is X87UP, the value is
3284     // returned together with the previous X87 value in %st0.
3285   case X87Up:
3286     // If X87Up is preceded by X87, we don't need to do
3287     // anything. However, in some cases with unions it may not be
3288     // preceded by X87. In such situations we follow gcc and pass the
3289     // extra bits in an SSE reg.
3290     if (Lo != X87) {
3291       HighPart = GetSSETypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 8, RetTy, 8);
3292       if (Lo == NoClass)  // Return HighPart at offset 8 in memory.
3293         return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
3294     }
3295     break;
3296   }
3297
3298   // If a high part was specified, merge it together with the low part.  It is
3299   // known to pass in the high eightbyte of the result.  We do this by forming a
3300   // first class struct aggregate with the high and low part: {low, high}
3301   if (HighPart)
3302     ResType = GetX86_64ByValArgumentPair(ResType, HighPart, getDataLayout());
3303
3304   return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
3305 }
3306
3307 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::classifyArgumentType(
3308   QualType Ty, unsigned freeIntRegs, unsigned &neededInt, unsigned &neededSSE,
3309   bool isNamedArg)
3310   const
3311 {
3312   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
3313
3314   X86_64ABIInfo::Class Lo, Hi;
3315   classify(Ty, 0, Lo, Hi, isNamedArg);
3316
3317   // Check some invariants.
3318   // FIXME: Enforce these by construction.
3319   assert((Hi != Memory || Lo == Memory) && "Invalid memory classification.");
3320   assert((Hi != SSEUp || Lo == SSE) && "Invalid SSEUp classification.");
3321
3322   neededInt = 0;
3323   neededSSE = 0;
3324   llvm::Type *ResType = nullptr;
3325   switch (Lo) {
3326   case NoClass:
3327     if (Hi == NoClass)
3328       return ABIArgInfo::getIgnore();
3329     // If the low part is just padding, it takes no register, leave ResType
3330     // null.
3331     assert((Hi == SSE || Hi == Integer || Hi == X87Up) &&
3332            "Unknown missing lo part");
3333     break;
3334
3335     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 1. If the class is MEMORY, pass the argument
3336     // on the stack.
3337   case Memory:
3338
3339     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 5. If the class is X87, X87UP or
3340     // COMPLEX_X87, it is passed in memory.
3341   case X87:
3342   case ComplexX87:
3343     if (getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()) == CGCXXABI::RAA_Indirect)
3344       ++neededInt;
3345     return getIndirectResult(Ty, freeIntRegs);
3346
3347   case SSEUp:
3348   case X87Up:
3349     llvm_unreachable("Invalid classification for lo word.");
3350
3351     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 2. If the class is INTEGER, the next
3352     // available register of the sequence %rdi, %rsi, %rdx, %rcx, %r8
3353     // and %r9 is used.
3354   case Integer:
3355     ++neededInt;
3356
3357     // Pick an 8-byte type based on the preferred type.
3358     ResType = GetINTEGERTypeAtOffset(CGT.ConvertType(Ty), 0, Ty, 0);
3359
3360     // If we have a sign or zero extended integer, make sure to return Extend
3361     // so that the parameter gets the right LLVM IR attributes.
3362     if (Hi == NoClass && isa<llvm::IntegerType>(ResType)) {
3363       // Treat an enum type as its underlying type.
3364       if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
3365         Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
3366
3367       if (Ty->isIntegralOrEnumerationType() &&
3368           Ty->isPromotableIntegerType())
3369         return ABIArgInfo::getExtend();
3370     }
3371
3372     break;
3373
3374     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 3. If the class is SSE, the next
3375     // available SSE register is used, the registers are taken in the
3376     // order from %xmm0 to %xmm7.
3377   case SSE: {
3378     llvm::Type *IRType = CGT.ConvertType(Ty);
3379     ResType = GetSSETypeAtOffset(IRType, 0, Ty, 0);
3380     ++neededSSE;
3381     break;
3382   }
3383   }
3384
3385   llvm::Type *HighPart = nullptr;
3386   switch (Hi) {
3387     // Memory was handled previously, ComplexX87 and X87 should
3388     // never occur as hi classes, and X87Up must be preceded by X87,
3389     // which is passed in memory.
3390   case Memory:
3391   case X87:
3392   case ComplexX87:
3393     llvm_unreachable("Invalid classification for hi word.");
3394
3395   case NoClass: break;
3396
3397   case Integer:
3398     ++neededInt;
3399     // Pick an 8-byte type based on the preferred type.
3400     HighPart = GetINTEGERTypeAtOffset(CGT.ConvertType(Ty), 8, Ty, 8);
3401
3402     if (Lo == NoClass)  // Pass HighPart at offset 8 in memory.
3403       return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
3404     break;
3405
3406     // X87Up generally doesn't occur here (long double is passed in
3407     // memory), except in situations involving unions.
3408   case X87Up:
3409   case SSE:
3410     HighPart = GetSSETypeAtOffset(CGT.ConvertType(Ty), 8, Ty, 8);
3411
3412     if (Lo == NoClass)  // Pass HighPart at offset 8 in memory.
3413       return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
3414
3415     ++neededSSE;
3416     break;
3417
3418     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 4. If the class is SSEUP, the
3419     // eightbyte is passed in the upper half of the last used SSE
3420     // register.  This only happens when 128-bit vectors are passed.
3421   case SSEUp:
3422     assert(Lo == SSE && "Unexpected SSEUp classification");
3423     ResType = GetByteVectorType(Ty);
3424     break;
3425   }
3426
3427   // If a high part was specified, merge it together with the low part.  It is
3428   // known to pass in the high eightbyte of the result.  We do this by forming a
3429   // first class struct aggregate with the high and low part: {low, high}
3430   if (HighPart)
3431     ResType = GetX86_64ByValArgumentPair(ResType, HighPart, getDataLayout());
3432
3433   return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
3434 }
3435
3436 ABIArgInfo
3437 X86_64ABIInfo::classifyRegCallStructTypeImpl(QualType Ty, unsigned &NeededInt,
3438                                              unsigned &NeededSSE) const {
3439   auto RT = Ty->getAs<RecordType>();
3440   assert(RT && "classifyRegCallStructType only valid with struct types");
3441
3442   if (RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
3443     return getIndirectReturnResult(Ty);
3444
3445   // Sum up bases
3446   if (auto CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RT->getDecl())) {
3447     if (CXXRD->isDynamicClass()) {
3448       NeededInt = NeededSSE = 0;
3449       return getIndirectReturnResult(Ty);
3450     }
3451
3452     for (const auto &I : CXXRD->bases())
3453       if (classifyRegCallStructTypeImpl(I.getType(), NeededInt, NeededSSE)
3454               .isIndirect()) {
3455         NeededInt = NeededSSE = 0;
3456         return getIndirectReturnResult(Ty);
3457       }
3458   }
3459
3460   // Sum up members
3461   for (const auto *FD : RT->getDecl()->fields()) {
3462     if (FD->getType()->isRecordType() && !FD->getType()->isUnionType()) {
3463       if (classifyRegCallStructTypeImpl(FD->getType(), NeededInt, NeededSSE)
3464               .isIndirect()) {
3465         NeededInt = NeededSSE = 0;
3466         return getIndirectReturnResult(Ty);
3467       }
3468     } else {
3469       unsigned LocalNeededInt, LocalNeededSSE;
3470       if (classifyArgumentType(FD->getType(), UINT_MAX, LocalNeededInt,
3471                                LocalNeededSSE, true)
3472               .isIndirect()) {
3473         NeededInt = NeededSSE = 0;
3474         return getIndirectReturnResult(Ty);
3475       }
3476       NeededInt += LocalNeededInt;
3477       NeededSSE += LocalNeededSSE;
3478     }
3479   }
3480
3481   return ABIArgInfo::getDirect();
3482 }
3483
3484 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::classifyRegCallStructType(QualType Ty,
3485                                                     unsigned &NeededInt,
3486                                                     unsigned &NeededSSE) const {
3487
3488   NeededInt = 0;
3489   NeededSSE = 0;
3490
3491   return classifyRegCallStructTypeImpl(Ty, NeededInt, NeededSSE);
3492 }
3493
3494 void X86_64ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
3495
3496   bool IsRegCall = FI.getCallingConvention() == llvm::CallingConv::X86_RegCall;
3497
3498   // Keep track of the number of assigned registers.
3499   unsigned FreeIntRegs = IsRegCall ? 11 : 6;
3500   unsigned FreeSSERegs = IsRegCall ? 16 : 8;
3501   unsigned NeededInt, NeededSSE;
3502
3503   if (IsRegCall && FI.getReturnType()->getTypePtr()->isRecordType() &&
3504       !FI.getReturnType()->getTypePtr()->isUnionType()) {
3505     FI.getReturnInfo() =
3506         classifyRegCallStructType(FI.getReturnType(), NeededInt, NeededSSE);
3507     if (FreeIntRegs >= NeededInt && FreeSSERegs >= NeededSSE) {
3508       FreeIntRegs -= NeededInt;
3509       FreeSSERegs -= NeededSSE;
3510     } else {
3511       FI.getReturnInfo() = getIndirectReturnResult(FI.getReturnType());
3512     }
3513   } else if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
3514     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
3515
3516   // If the return value is indirect, then the hidden argument is consuming one
3517   // integer register.
3518   if (FI.getReturnInfo().isIndirect())
3519     --FreeIntRegs;
3520
3521   // The chain argument effectively gives us another free register.
3522   if (FI.isChainCall())
3523     ++FreeIntRegs;
3524
3525   unsigned NumRequiredArgs = FI.getNumRequiredArgs();
3526   // AMD64-ABI 3.2.3p3: Once arguments are classified, the registers
3527   // get assigned (in left-to-right order) for passing as follows...
3528   unsigned ArgNo = 0;
3529   for (CGFunctionInfo::arg_iterator it = FI.arg_begin(), ie = FI.arg_end();
3530        it != ie; ++it, ++ArgNo) {
3531     bool IsNamedArg = ArgNo < NumRequiredArgs;
3532
3533     if (IsRegCall && it->type->isStructureOrClassType())
3534       it->info = classifyRegCallStructType(it->type, NeededInt, NeededSSE);
3535     else
3536       it->info = classifyArgumentType(it->type, FreeIntRegs, NeededInt,
3537                                       NeededSSE, IsNamedArg);
3538
3539     // AMD64-ABI 3.2.3p3: If there are no registers available for any
3540     // eightbyte of an argument, the whole argument is passed on the
3541     // stack. If registers have already been assigned for some
3542     // eightbytes of such an argument, the assignments get reverted.
3543     if (FreeIntRegs >= NeededInt && FreeSSERegs >= NeededSSE) {
3544       FreeIntRegs -= NeededInt;
3545       FreeSSERegs -= NeededSSE;
3546     } else {
3547       it->info = getIndirectResult(it->type, FreeIntRegs);
3548     }
3549   }
3550 }
3551
3552 static Address EmitX86_64VAArgFromMemory(CodeGenFunction &CGF,
3553                                          Address VAListAddr, QualType Ty) {
3554   Address overflow_arg_area_p = CGF.Builder.CreateStructGEP(
3555       VAListAddr, 2, CharUnits::fromQuantity(8), "overflow_arg_area_p");
3556   llvm::Value *overflow_arg_area =
3557     CGF.Builder.CreateLoad(overflow_arg_area_p, "overflow_arg_area");
3558
3559   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 7. Align l->overflow_arg_area upwards to a 16
3560   // byte boundary if alignment needed by type exceeds 8 byte boundary.
3561   // It isn't stated explicitly in the standard, but in practice we use
3562   // alignment greater than 16 where necessary.
3563   CharUnits Align = CGF.getContext().getTypeAlignInChars(Ty);
3564   if (Align > CharUnits::fromQuantity(8)) {
3565     overflow_arg_area = emitRoundPointerUpToAlignment(CGF, overflow_arg_area,
3566                                                       Align);
3567   }
3568
3569   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 8. Fetch type from l->overflow_arg_area.
3570   llvm::Type *LTy = CGF.ConvertTypeForMem(Ty);
3571   llvm::Value *Res =
3572     CGF.Builder.CreateBitCast(overflow_arg_area,
3573                               llvm::PointerType::getUnqual(LTy));
3574
3575   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 9. Set l->overflow_arg_area to:
3576   // l->overflow_arg_area + sizeof(type).
3577   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 10. Align l->overflow_arg_area upwards to
3578   // an 8 byte boundary.
3579
3580   uint64_t SizeInBytes = (CGF.getContext().getTypeSize(Ty) + 7) / 8;
3581   llvm::Value *Offset =
3582       llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, (SizeInBytes + 7)  & ~7);
3583   overflow_arg_area = CGF.Builder.CreateGEP(overflow_arg_area, Offset,
3584                                             "overflow_arg_area.next");
3585   CGF.Builder.CreateStore(overflow_arg_area, overflow_arg_area_p);
3586
3587   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 11. Return the fetched type.
3588   return Address(Res, Align);
3589 }
3590
3591 Address X86_64ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
3592                                  QualType Ty) const {
3593   // Assume that va_list type is correct; should be pointer to LLVM type:
3594   // struct {
3595   //   i32 gp_offset;
3596   //   i32 fp_offset;
3597   //   i8* overflow_arg_area;
3598   //   i8* reg_save_area;
3599   // };
3600   unsigned neededInt, neededSSE;
3601
3602   Ty = getContext().getCanonicalType(Ty);
3603   ABIArgInfo AI = classifyArgumentType(Ty, 0, neededInt, neededSSE,
3604                                        /*isNamedArg*/false);
3605
3606   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 1. Determine whether type may be passed
3607   // in the registers. If not go to step 7.
3608   if (!neededInt && !neededSSE)
3609     return EmitX86_64VAArgFromMemory(CGF, VAListAddr, Ty);
3610
3611   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 2. Compute num_gp to hold the number of
3612   // general purpose registers needed to pass type and num_fp to hold
3613   // the number of floating point registers needed.
3614
3615   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 3. Verify whether arguments fit into
3616   // registers. In the case: l->gp_offset > 48 - num_gp * 8 or
3617   // l->fp_offset > 304 - num_fp * 16 go to step 7.
3618   //
3619   // NOTE: 304 is a typo, there are (6 * 8 + 8 * 16) = 176 bytes of
3620   // register save space).
3621
3622   llvm::Value *InRegs = nullptr;
3623   Address gp_offset_p = Address::invalid(), fp_offset_p = Address::invalid();
3624   llvm::Value *gp_offset = nullptr, *fp_offset = nullptr;
3625   if (neededInt) {
3626     gp_offset_p =
3627         CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 0, CharUnits::Zero(),
3628                                     "gp_offset_p");
3629     gp_offset = CGF.Builder.CreateLoad(gp_offset_p, "gp_offset");
3630     InRegs = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 48 - neededInt * 8);
3631     InRegs = CGF.Builder.CreateICmpULE(gp_offset, InRegs, "fits_in_gp");
3632   }
3633
3634   if (neededSSE) {
3635     fp_offset_p =
3636         CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 1, CharUnits::fromQuantity(4),
3637                                     "fp_offset_p");
3638     fp_offset = CGF.Builder.CreateLoad(fp_offset_p, "fp_offset");
3639     llvm::Value *FitsInFP =
3640       llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 176 - neededSSE * 16);
3641     FitsInFP = CGF.Builder.CreateICmpULE(fp_offset, FitsInFP, "fits_in_fp");
3642     InRegs = InRegs ? CGF.Builder.CreateAnd(InRegs, FitsInFP) : FitsInFP;
3643   }
3644
3645   llvm::BasicBlock *InRegBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_reg");
3646   llvm::BasicBlock *InMemBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_mem");
3647   llvm::BasicBlock *ContBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.end");
3648   CGF.Builder.CreateCondBr(InRegs, InRegBlock, InMemBlock);
3649
3650   // Emit code to load the value if it was passed in registers.
3651
3652   CGF.EmitBlock(InRegBlock);
3653
3654   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 4. Fetch type from l->reg_save_area with
3655   // an offset of l->gp_offset and/or l->fp_offset. This may require
3656   // copying to a temporary location in case the parameter is passed
3657   // in different register classes or requires an alignment greater
3658   // than 8 for general purpose registers and 16 for XMM registers.
3659   //
3660   // FIXME: This really results in shameful code when we end up needing to
3661   // collect arguments from different places; often what should result in a
3662   // simple assembling of a structure from scattered addresses has many more
3663   // loads than necessary. Can we clean this up?
3664   llvm::Type *LTy = CGF.ConvertTypeForMem(Ty);
3665   llvm::Value *RegSaveArea = CGF.Builder.CreateLoad(
3666       CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 3, CharUnits::fromQuantity(16)),
3667                                   "reg_save_area");
3668
3669   Address RegAddr = Address::invalid();
3670   if (neededInt && neededSSE) {
3671     // FIXME: Cleanup.
3672     assert(AI.isDirect() && "Unexpected ABI info for mixed regs");
3673     llvm::StructType *ST = cast<llvm::StructType>(AI.getCoerceToType());
3674     Address Tmp = CGF.CreateMemTemp(Ty);
3675     Tmp = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Tmp, ST);
3676     assert(ST->getNumElements() == 2 && "Unexpected ABI info for mixed regs");
3677     llvm::Type *TyLo = ST->getElementType(0);
3678     llvm::Type *TyHi = ST->getElementType(1);
3679     assert((TyLo->isFPOrFPVectorTy() ^ TyHi->isFPOrFPVectorTy()) &&
3680            "Unexpected ABI info for mixed regs");
3681     llvm::Type *PTyLo = llvm::PointerType::getUnqual(TyLo);
3682     llvm::Type *PTyHi = llvm::PointerType::getUnqual(TyHi);
3683     llvm::Value *GPAddr = CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, gp_offset);
3684     llvm::Value *FPAddr = CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, fp_offset);
3685     llvm::Value *RegLoAddr = TyLo->isFPOrFPVectorTy() ? FPAddr : GPAddr;
3686     llvm::Value *RegHiAddr = TyLo->isFPOrFPVectorTy() ? GPAddr : FPAddr;
3687
3688     // Copy the first element.
3689     // FIXME: Our choice of alignment here and below is probably pessimistic.
3690     llvm::Value *V = CGF.Builder.CreateAlignedLoad(
3691         TyLo, CGF.Builder.CreateBitCast(RegLoAddr, PTyLo),
3692         CharUnits::fromQuantity(getDataLayout().getABITypeAlignment(TyLo)));
3693     CGF.Builder.CreateStore(V,
3694                     CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, 0, CharUnits::Zero()));
3695
3696     // Copy the second element.
3697     V = CGF.Builder.CreateAlignedLoad(
3698         TyHi, CGF.Builder.CreateBitCast(RegHiAddr, PTyHi),
3699         CharUnits::fromQuantity(getDataLayout().getABITypeAlignment(TyHi)));
3700     CharUnits Offset = CharUnits::fromQuantity(
3701                    getDataLayout().getStructLayout(ST)->getElementOffset(1));
3702     CGF.Builder.CreateStore(V, CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, 1, Offset));
3703
3704     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Tmp, LTy);
3705   } else if (neededInt) {
3706     RegAddr = Address(CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, gp_offset),
3707                       CharUnits::fromQuantity(8));
3708     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(RegAddr, LTy);
3709
3710     // Copy to a temporary if necessary to ensure the appropriate alignment.
3711     std::pair<CharUnits, CharUnits> SizeAlign =
3712         getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
3713     uint64_t TySize = SizeAlign.first.getQuantity();
3714     CharUnits TyAlign = SizeAlign.second;
3715
3716     // Copy into a temporary if the type is more aligned than the
3717     // register save area.
3718     if (TyAlign.getQuantity() > 8) {
3719       Address Tmp = CGF.CreateMemTemp(Ty);
3720       CGF.Builder.CreateMemCpy(Tmp, RegAddr, TySize, false);
3721       RegAddr = Tmp;
3722     }
3723
3724   } else if (neededSSE == 1) {
3725     RegAddr = Address(CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, fp_offset),
3726                       CharUnits::fromQuantity(16));
3727     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(RegAddr, LTy);
3728   } else {
3729     assert(neededSSE == 2 && "Invalid number of needed registers!");
3730     // SSE registers are spaced 16 bytes apart in the register save
3731     // area, we need to collect the two eightbytes together.
3732     // The ABI isn't explicit about this, but it seems reasonable
3733     // to assume that the slots are 16-byte aligned, since the stack is
3734     // naturally 16-byte aligned and the prologue is expected to store
3735     // all the SSE registers to the RSA.
3736     Address RegAddrLo = Address(CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, fp_offset),
3737                                 CharUnits::fromQuantity(16));
3738     Address RegAddrHi =
3739       CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(RegAddrLo,
3740                                              CharUnits::fromQuantity(16));
3741     llvm::Type *DoubleTy = CGF.DoubleTy;
3742     llvm::StructType *ST = llvm::StructType::get(DoubleTy, DoubleTy);
3743     llvm::Value *V;
3744     Address Tmp = CGF.CreateMemTemp(Ty);
3745     Tmp = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Tmp, ST);
3746     V = CGF.Builder.CreateLoad(
3747                    CGF.Builder.CreateElementBitCast(RegAddrLo, DoubleTy));
3748     CGF.Builder.CreateStore(V,
3749                    CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, 0, CharUnits::Zero()));
3750     V = CGF.Builder.CreateLoad(
3751                    CGF.Builder.CreateElementBitCast(RegAddrHi, DoubleTy));
3752     CGF.Builder.CreateStore(V,
3753           CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, 1, CharUnits::fromQuantity(8)));
3754
3755     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Tmp, LTy);
3756   }
3757
3758   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 5. Set:
3759   // l->gp_offset = l->gp_offset + num_gp * 8
3760   // l->fp_offset = l->fp_offset + num_fp * 16.
3761   if (neededInt) {
3762     llvm::Value *Offset = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, neededInt * 8);
3763     CGF.Builder.CreateStore(CGF.Builder.CreateAdd(gp_offset, Offset),
3764                             gp_offset_p);
3765   }
3766   if (neededSSE) {
3767     llvm::Value *Offset = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, neededSSE * 16);
3768     CGF.Builder.CreateStore(CGF.Builder.CreateAdd(fp_offset, Offset),
3769                             fp_offset_p);
3770   }
3771   CGF.EmitBranch(ContBlock);
3772
3773   // Emit code to load the value if it was passed in memory.
3774
3775   CGF.EmitBlock(InMemBlock);
3776   Address MemAddr = EmitX86_64VAArgFromMemory(CGF, VAListAddr, Ty);
3777
3778   // Return the appropriate result.
3779
3780   CGF.EmitBlock(ContBlock);
3781   Address ResAddr = emitMergePHI(CGF, RegAddr, InRegBlock, MemAddr, InMemBlock,
3782                                  "vaarg.addr");
3783   return ResAddr;
3784 }
3785
3786 Address X86_64ABIInfo::EmitMSVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
3787                                    QualType Ty) const {
3788   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*indirect*/ false,
3789                           CGF.getContext().getTypeInfoInChars(Ty),
3790                           CharUnits::fromQuantity(8),
3791                           /*allowHigherAlign*/ false);
3792 }
3793
3794 ABIArgInfo
3795 WinX86_64ABIInfo::reclassifyHvaArgType(QualType Ty, unsigned &FreeSSERegs,
3796                                     const ABIArgInfo &current) const {
3797   // Assumes vectorCall calling convention.
3798   const Type *Base = nullptr;
3799   uint64_t NumElts = 0;
3800
3801   if (!Ty->isBuiltinType() && !Ty->isVectorType() &&
3802       isHomogeneousAggregate(Ty, Base, NumElts) && FreeSSERegs >= NumElts) {
3803     FreeSSERegs -= NumElts;
3804     return getDirectX86Hva();
3805   }
3806   return current;
3807 }
3808
3809 ABIArgInfo WinX86_64ABIInfo::classify(QualType Ty, unsigned &FreeSSERegs,
3810                                       bool IsReturnType, bool IsVectorCall,
3811                                       bool IsRegCall) const {
3812
3813   if (Ty->isVoidType())
3814     return ABIArgInfo::getIgnore();
3815
3816   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
3817     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
3818
3819   TypeInfo Info = getContext().getTypeInfo(Ty);
3820   uint64_t Width = Info.Width;
3821   CharUnits Align = getContext().toCharUnitsFromBits(Info.Align);
3822
3823   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
3824   if (RT) {
3825     if (!IsReturnType) {
3826       if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(RT, getCXXABI()))
3827         return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
3828     }
3829
3830     if (RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
3831       return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
3832
3833   }
3834
3835   const Type *Base = nullptr;
3836   uint64_t NumElts = 0;
3837   // vectorcall adds the concept of a homogenous vector aggregate, similar to
3838   // other targets.
3839   if ((IsVectorCall || IsRegCall) &&
3840       isHomogeneousAggregate(Ty, Base, NumElts)) {
3841     if (IsRegCall) {
3842       if (FreeSSERegs >= NumElts) {
3843         FreeSSERegs -= NumElts;
3844         if (IsReturnType || Ty->isBuiltinType() || Ty->isVectorType())
3845           return ABIArgInfo::getDirect();
3846         return ABIArgInfo::getExpand();
3847       }
3848       return ABIArgInfo::getIndirect(Align, /*ByVal=*/false);
3849     } else if (IsVectorCall) {
3850       if (FreeSSERegs >= NumElts &&
3851           (IsReturnType || Ty->isBuiltinType() || Ty->isVectorType())) {
3852         FreeSSERegs -= NumElts;
3853         return ABIArgInfo::getDirect();
3854       } else if (IsReturnType) {
3855         return ABIArgInfo::getExpand();
3856       } else if (!Ty->isBuiltinType() && !Ty->isVectorType()) {
3857         // HVAs are delayed and reclassified in the 2nd step.
3858         return ABIArgInfo::getIndirect(Align, /*ByVal=*/false);
3859       }
3860     }
3861   }
3862
3863   if (Ty->isMemberPointerType()) {
3864     // If the member pointer is represented by an LLVM int or ptr, pass it
3865     // directly.
3866     llvm::Type *LLTy = CGT.ConvertType(Ty);
3867     if (LLTy->isPointerTy() || LLTy->isIntegerTy())
3868       return ABIArgInfo::getDirect();
3869   }
3870
3871   if (RT || Ty->isAnyComplexType() || Ty->isMemberPointerType()) {
3872     // MS x64 ABI requirement: "Any argument that doesn't fit in 8 bytes, or is
3873     // not 1, 2, 4, or 8 bytes, must be passed by reference."
3874     if (Width > 64 || !llvm::isPowerOf2_64(Width))
3875       return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
3876
3877     // Otherwise, coerce it to a small integer.
3878     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Width));
3879   }
3880
3881   // Bool type is always extended to the ABI, other builtin types are not
3882   // extended.
3883   const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>();
3884   if (BT && BT->getKind() == BuiltinType::Bool)
3885     return ABIArgInfo::getExtend();
3886
3887   // Mingw64 GCC uses the old 80 bit extended precision floating point unit. It
3888   // passes them indirectly through memory.
3889   if (IsMingw64 && BT && BT->getKind() == BuiltinType::LongDouble) {
3890     const llvm::fltSemantics *LDF = &getTarget().getLongDoubleFormat();
3891     if (LDF == &llvm::APFloat::x87DoubleExtended())
3892       return ABIArgInfo::getIndirect(Align, /*ByVal=*/false);
3893   }
3894
3895   return ABIArgInfo::getDirect();
3896 }
3897
3898 void WinX86_64ABIInfo::computeVectorCallArgs(CGFunctionInfo &FI,
3899                                              unsigned FreeSSERegs,
3900                                              bool IsVectorCall,
3901                                              bool IsRegCall) const {
3902   unsigned Count = 0;
3903   for (auto &I : FI.arguments()) {
3904     if (Count < VectorcallMaxParamNumAsReg)
3905       I.info = classify(I.type, FreeSSERegs, false, IsVectorCall, IsRegCall);
3906     else {
3907       // Since these cannot be passed in registers, pretend no registers
3908       // are left.
3909       unsigned ZeroSSERegsAvail = 0;
3910       I.info = classify(I.type, /*FreeSSERegs=*/ZeroSSERegsAvail, false,
3911                         IsVectorCall, IsRegCall);
3912     }
3913     ++Count;
3914   }
3915
3916   Count = 0;
3917   for (auto &I : FI.arguments()) {
3918     if (Count < VectorcallMaxParamNumAsReg)
3919       I.info = reclassifyHvaArgType(I.type, FreeSSERegs, I.info);
3920     ++Count;
3921   }
3922 }
3923
3924 void WinX86_64ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
3925   bool IsVectorCall =
3926       FI.getCallingConvention() == llvm::CallingConv::X86_VectorCall;
3927   bool IsRegCall = FI.getCallingConvention() == llvm::CallingConv::X86_RegCall;
3928
3929   unsigned FreeSSERegs = 0;
3930   if (IsVectorCall) {
3931     // We can use up to 4 SSE return registers with vectorcall.
3932     FreeSSERegs = 4;
3933   } else if (IsRegCall) {
3934     // RegCall gives us 16 SSE registers.
3935     FreeSSERegs = 16;
3936   }
3937
3938   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
3939     FI.getReturnInfo() = classify(FI.getReturnType(), FreeSSERegs, true,
3940                                   IsVectorCall, IsRegCall);
3941
3942   if (IsVectorCall) {
3943     // We can use up to 6 SSE register parameters with vectorcall.
3944     FreeSSERegs = 6;
3945   } else if (IsRegCall) {
3946     // RegCall gives us 16 SSE registers, we can reuse the return registers.
3947     FreeSSERegs = 16;
3948   }
3949
3950   if (IsVectorCall) {
3951     computeVectorCallArgs(FI, FreeSSERegs, IsVectorCall, IsRegCall);
3952   } else {
3953     for (auto &I : FI.arguments())
3954       I.info = classify(I.type, FreeSSERegs, false, IsVectorCall, IsRegCall);
3955   }
3956
3957 }
3958
3959 Address WinX86_64ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
3960                                     QualType Ty) const {
3961
3962   bool IsIndirect = false;
3963
3964   // MS x64 ABI requirement: "Any argument that doesn't fit in 8 bytes, or is
3965   // not 1, 2, 4, or 8 bytes, must be passed by reference."
3966   if (isAggregateTypeForABI(Ty) || Ty->isMemberPointerType()) {
3967     uint64_t Width = getContext().getTypeSize(Ty);
3968     IsIndirect = Width > 64 || !llvm::isPowerOf2_64(Width);
3969   }
3970
3971   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, IsIndirect,
3972                           CGF.getContext().getTypeInfoInChars(Ty),
3973                           CharUnits::fromQuantity(8),
3974                           /*allowHigherAlign*/ false);
3975 }
3976
3977 // PowerPC-32
3978 namespace {
3979 /// PPC32_SVR4_ABIInfo - The 32-bit PowerPC ELF (SVR4) ABI information.
3980 class PPC32_SVR4_ABIInfo : public DefaultABIInfo {
3981 bool IsSoftFloatABI;
3982 public:
3983   PPC32_SVR4_ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, bool SoftFloatABI)
3984       : DefaultABIInfo(CGT), IsSoftFloatABI(SoftFloatABI) {}
3985
3986   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
3987                     QualType Ty) const override;
3988 };
3989
3990 class PPC32TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
3991 public:
3992   PPC32TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, bool SoftFloatABI)
3993       : TargetCodeGenInfo(new PPC32_SVR4_ABIInfo(CGT, SoftFloatABI)) {}
3994
3995   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
3996     // This is recovered from gcc output.
3997     return 1; // r1 is the dedicated stack pointer
3998   }
3999
4000   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4001                                llvm::Value *Address) const override;
4002 };
4003
4004 }
4005
4006 // TODO: this implementation is now likely redundant with
4007 // DefaultABIInfo::EmitVAArg.
4008 Address PPC32_SVR4_ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAList,
4009                                       QualType Ty) const {
4010   const unsigned OverflowLimit = 8;
4011   if (const ComplexType *CTy = Ty->getAs<ComplexType>()) {
4012     // TODO: Implement this. For now ignore.
4013     (void)CTy;
4014     return Address::invalid(); // FIXME?
4015   }
4016
4017   // struct __va_list_tag {
4018   //   unsigned char gpr;
4019   //   unsigned char fpr;
4020   //   unsigned short reserved;
4021   //   void *overflow_arg_area;
4022   //   void *reg_save_area;
4023   // };
4024
4025   bool isI64 = Ty->isIntegerType() && getContext().getTypeSize(Ty) == 64;
4026   bool isInt =
4027       Ty->isIntegerType() || Ty->isPointerType() || Ty->isAggregateType();
4028   bool isF64 = Ty->isFloatingType() && getContext().getTypeSize(Ty) == 64;
4029
4030   // All aggregates are passed indirectly?  That doesn't seem consistent
4031   // with the argument-lowering code.
4032   bool isIndirect = Ty->isAggregateType();
4033
4034   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
4035
4036   // The calling convention either uses 1-2 GPRs or 1 FPR.
4037   Address NumRegsAddr = Address::invalid();
4038   if (isInt || IsSoftFloatABI) {
4039     NumRegsAddr = Builder.CreateStructGEP(VAList, 0, CharUnits::Zero(), "gpr");
4040   } else {
4041     NumRegsAddr = Builder.CreateStructGEP(VAList, 1, CharUnits::One(), "fpr");
4042   }
4043
4044   llvm::Value *NumRegs = Builder.CreateLoad(NumRegsAddr, "numUsedRegs");
4045
4046   // "Align" the register count when TY is i64.
4047   if (isI64 || (isF64 && IsSoftFloatABI)) {
4048     NumRegs = Builder.CreateAdd(NumRegs, Builder.getInt8(1));
4049     NumRegs = Builder.CreateAnd(NumRegs, Builder.getInt8((uint8_t) ~1U));
4050   }
4051
4052   llvm::Value *CC =
4053       Builder.CreateICmpULT(NumRegs, Builder.getInt8(OverflowLimit), "cond");
4054
4055   llvm::BasicBlock *UsingRegs = CGF.createBasicBlock("using_regs");
4056   llvm::BasicBlock *UsingOverflow = CGF.createBasicBlock("using_overflow");
4057   llvm::BasicBlock *Cont = CGF.createBasicBlock("cont");
4058
4059   Builder.CreateCondBr(CC, UsingRegs, UsingOverflow);
4060
4061   llvm::Type *DirectTy = CGF.ConvertType(Ty);
4062   if (isIndirect) DirectTy = DirectTy->getPointerTo(0);
4063
4064   // Case 1: consume registers.
4065   Address RegAddr = Address::invalid();
4066   {
4067     CGF.EmitBlock(UsingRegs);
4068
4069     Address RegSaveAreaPtr =
4070       Builder.CreateStructGEP(VAList, 4, CharUnits::fromQuantity(8));
4071     RegAddr = Address(Builder.CreateLoad(RegSaveAreaPtr),
4072                       CharUnits::fromQuantity(8));
4073     assert(RegAddr.getElementType() == CGF.Int8Ty);
4074
4075     // Floating-point registers start after the general-purpose registers.
4076     if (!(isInt || IsSoftFloatABI)) {
4077       RegAddr = Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(RegAddr,
4078                                                    CharUnits::fromQuantity(32));
4079     }
4080
4081     // Get the address of the saved value by scaling the number of
4082     // registers we've used by the number of
4083     CharUnits RegSize = CharUnits::fromQuantity((isInt || IsSoftFloatABI) ? 4 : 8);
4084     llvm::Value *RegOffset =
4085       Builder.CreateMul(NumRegs, Builder.getInt8(RegSize.getQuantity()));
4086     RegAddr = Address(Builder.CreateInBoundsGEP(CGF.Int8Ty,
4087                                             RegAddr.getPointer(), RegOffset),
4088                       RegAddr.getAlignment().alignmentOfArrayElement(RegSize));
4089     RegAddr = Builder.CreateElementBitCast(RegAddr, DirectTy);
4090
4091     // Increase the used-register count.
4092     NumRegs =
4093       Builder.CreateAdd(NumRegs,
4094                         Builder.getInt8((isI64 || (isF64 && IsSoftFloatABI)) ? 2 : 1));
4095     Builder.CreateStore(NumRegs, NumRegsAddr);
4096
4097     CGF.EmitBranch(Cont);
4098   }
4099
4100   // Case 2: consume space in the overflow area.
4101   Address MemAddr = Address::invalid();
4102   {
4103     CGF.EmitBlock(UsingOverflow);
4104
4105     Builder.CreateStore(Builder.getInt8(OverflowLimit), NumRegsAddr);
4106
4107     // Everything in the overflow area is rounded up to a size of at least 4.
4108     CharUnits OverflowAreaAlign = CharUnits::fromQuantity(4);
4109
4110     CharUnits Size;
4111     if (!isIndirect) {
4112       auto TypeInfo = CGF.getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
4113       Size = TypeInfo.first.alignTo(OverflowAreaAlign);
4114     } else {
4115       Size = CGF.getPointerSize();
4116     }
4117
4118     Address OverflowAreaAddr =
4119       Builder.CreateStructGEP(VAList, 3, CharUnits::fromQuantity(4));
4120     Address OverflowArea(Builder.CreateLoad(OverflowAreaAddr, "argp.cur"),
4121                          OverflowAreaAlign);
4122     // Round up address of argument to alignment
4123     CharUnits Align = CGF.getContext().getTypeAlignInChars(Ty);
4124     if (Align > OverflowAreaAlign) {
4125       llvm::Value *Ptr = OverflowArea.getPointer();
4126       OverflowArea = Address(emitRoundPointerUpToAlignment(CGF, Ptr, Align),
4127                                                            Align);
4128     }
4129
4130     MemAddr = Builder.CreateElementBitCast(OverflowArea, DirectTy);
4131
4132     // Increase the overflow area.
4133     OverflowArea = Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(OverflowArea, Size);
4134     Builder.CreateStore(OverflowArea.getPointer(), OverflowAreaAddr);
4135     CGF.EmitBranch(Cont);
4136   }
4137
4138   CGF.EmitBlock(Cont);
4139
4140   // Merge the cases with a phi.
4141   Address Result = emitMergePHI(CGF, RegAddr, UsingRegs, MemAddr, UsingOverflow,
4142                                 "vaarg.addr");
4143
4144   // Load the pointer if the argument was passed indirectly.
4145   if (isIndirect) {
4146     Result = Address(Builder.CreateLoad(Result, "aggr"),
4147                      getContext().getTypeAlignInChars(Ty));
4148   }
4149
4150   return Result;
4151 }
4152
4153 bool
4154 PPC32TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4155                                                 llvm::Value *Address) const {
4156   // This is calculated from the LLVM and GCC tables and verified
4157   // against gcc output.  AFAIK all ABIs use the same encoding.
4158
4159   CodeGen::CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
4160
4161   llvm::IntegerType *i8 = CGF.Int8Ty;
4162   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 4);
4163   llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 8);
4164   llvm::Value *Sixteen8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 16);
4165
4166   // 0-31: r0-31, the 4-byte general-purpose registers
4167   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 0, 31);
4168
4169   // 32-63: fp0-31, the 8-byte floating-point registers
4170   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 32, 63);
4171
4172   // 64-76 are various 4-byte special-purpose registers:
4173   // 64: mq
4174   // 65: lr
4175   // 66: ctr
4176   // 67: ap
4177   // 68-75 cr0-7
4178   // 76: xer
4179   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 64, 76);
4180
4181   // 77-108: v0-31, the 16-byte vector registers
4182   AssignToArrayRange(Builder, Address, Sixteen8, 77, 108);
4183
4184   // 109: vrsave
4185   // 110: vscr
4186   // 111: spe_acc
4187   // 112: spefscr
4188   // 113: sfp
4189   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 109, 113);
4190
4191   return false;
4192 }
4193
4194 // PowerPC-64
4195
4196 namespace {
4197 /// PPC64_SVR4_ABIInfo - The 64-bit PowerPC ELF (SVR4) ABI information.
4198 class PPC64_SVR4_ABIInfo : public ABIInfo {
4199 public:
4200   enum ABIKind {
4201     ELFv1 = 0,
4202     ELFv2
4203   };
4204
4205 private:
4206   static const unsigned GPRBits = 64;
4207   ABIKind Kind;
4208   bool HasQPX;
4209   bool IsSoftFloatABI;
4210
4211   // A vector of float or double will be promoted to <4 x f32> or <4 x f64> and
4212   // will be passed in a QPX register.
4213   bool IsQPXVectorTy(const Type *Ty) const {
4214     if (!HasQPX)
4215       return false;
4216
4217     if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
4218       unsigned NumElements = VT->getNumElements();
4219       if (NumElements == 1)
4220         return false;
4221
4222       if (VT->getElementType()->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Double)) {
4223         if (getContext().getTypeSize(Ty) <= 256)
4224           return true;
4225       } else if (VT->getElementType()->
4226                    isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Float)) {
4227         if (getContext().getTypeSize(Ty) <= 128)
4228           return true;
4229       }
4230     }
4231
4232     return false;
4233   }
4234
4235   bool IsQPXVectorTy(QualType Ty) const {
4236     return IsQPXVectorTy(Ty.getTypePtr());
4237   }
4238
4239 public:
4240   PPC64_SVR4_ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, ABIKind Kind, bool HasQPX,
4241                      bool SoftFloatABI)
4242       : ABIInfo(CGT), Kind(Kind), HasQPX(HasQPX),
4243         IsSoftFloatABI(SoftFloatABI) {}
4244
4245   bool isPromotableTypeForABI(QualType Ty) const;
4246   CharUnits getParamTypeAlignment(QualType Ty) const;
4247
4248   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
4249   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty) const;
4250
4251   bool isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const override;
4252   bool isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Ty,
4253                                          uint64_t Members) const override;
4254
4255   // TODO: We can add more logic to computeInfo to improve performance.
4256   // Example: For aggregate arguments that fit in a register, we could
4257   // use getDirectInReg (as is done below for structs containing a single
4258   // floating-point value) to avoid pushing them to memory on function
4259   // entry.  This would require changing the logic in PPCISelLowering
4260   // when lowering the parameters in the caller and args in the callee.
4261   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
4262     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
4263       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
4264     for (auto &I : FI.arguments()) {
4265       // We rely on the default argument classification for the most part.
4266       // One exception:  An aggregate containing a single floating-point
4267       // or vector item must be passed in a register if one is available.
4268       const Type *T = isSingleElementStruct(I.type, getContext());
4269       if (T) {
4270         const BuiltinType *BT = T->getAs<BuiltinType>();
4271         if (IsQPXVectorTy(T) ||
4272             (T->isVectorType() && getContext().getTypeSize(T) == 128) ||
4273             (BT && BT->isFloatingPoint())) {
4274           QualType QT(T, 0);
4275           I.info = ABIArgInfo::getDirectInReg(CGT.ConvertType(QT));
4276           continue;
4277         }
4278       }
4279       I.info = classifyArgumentType(I.type);
4280     }
4281   }
4282
4283   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
4284                     QualType Ty) const override;
4285 };
4286
4287 class PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
4288
4289 public:
4290   PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT,
4291                                PPC64_SVR4_ABIInfo::ABIKind Kind, bool HasQPX,
4292                                bool SoftFloatABI)
4293       : TargetCodeGenInfo(new PPC64_SVR4_ABIInfo(CGT, Kind, HasQPX,
4294                                                  SoftFloatABI)) {}
4295
4296   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
4297     // This is recovered from gcc output.
4298     return 1; // r1 is the dedicated stack pointer
4299   }
4300
4301   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4302                                llvm::Value *Address) const override;
4303 };
4304
4305 class PPC64TargetCodeGenInfo : public DefaultTargetCodeGenInfo {
4306 public:
4307   PPC64TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT) : DefaultTargetCodeGenInfo(CGT) {}
4308
4309   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
4310     // This is recovered from gcc output.
4311     return 1; // r1 is the dedicated stack pointer
4312   }
4313
4314   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4315                                llvm::Value *Address) const override;
4316 };
4317
4318 }
4319
4320 // Return true if the ABI requires Ty to be passed sign- or zero-
4321 // extended to 64 bits.
4322 bool
4323 PPC64_SVR4_ABIInfo::isPromotableTypeForABI(QualType Ty) const {
4324   // Treat an enum type as its underlying type.
4325   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
4326     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
4327
4328   // Promotable integer types are required to be promoted by the ABI.
4329   if (Ty->isPromotableIntegerType())
4330     return true;
4331
4332   // In addition to the usual promotable integer types, we also need to
4333   // extend all 32-bit types, since the ABI requires promotion to 64 bits.
4334   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>())
4335     switch (BT->getKind()) {
4336     case BuiltinType::Int:
4337     case BuiltinType::UInt:
4338       return true;
4339     default:
4340       break;
4341     }
4342
4343   return false;
4344 }
4345
4346 /// isAlignedParamType - Determine whether a type requires 16-byte or
4347 /// higher alignment in the parameter area.  Always returns at least 8.
4348 CharUnits PPC64_SVR4_ABIInfo::getParamTypeAlignment(QualType Ty) const {
4349   // Complex types are passed just like their elements.
4350   if (const ComplexType *CTy = Ty->getAs<ComplexType>())
4351     Ty = CTy->getElementType();
4352
4353   // Only vector types of size 16 bytes need alignment (larger types are
4354   // passed via reference, smaller types are not aligned).
4355   if (IsQPXVectorTy(Ty)) {
4356     if (getContext().getTypeSize(Ty) > 128)
4357       return CharUnits::fromQuantity(32);
4358
4359     return CharUnits::fromQuantity(16);
4360   } else if (Ty->isVectorType()) {
4361     return CharUnits::fromQuantity(getContext().getTypeSize(Ty) == 128 ? 16 : 8);
4362   }
4363
4364   // For single-element float/vector structs, we consider the whole type
4365   // to have the same alignment requirements as its single element.
4366   const Type *AlignAsType = nullptr;
4367   const Type *EltType = isSingleElementStruct(Ty, getContext());
4368   if (EltType) {
4369     const BuiltinType *BT = EltType->getAs<BuiltinType>();
4370     if (IsQPXVectorTy(EltType) || (EltType->isVectorType() &&
4371          getContext().getTypeSize(EltType) == 128) ||
4372         (BT && BT->isFloatingPoint()))
4373       AlignAsType = EltType;
4374   }
4375
4376   // Likewise for ELFv2 homogeneous aggregates.
4377   const Type *Base = nullptr;
4378   uint64_t Members = 0;
4379   if (!AlignAsType && Kind == ELFv2 &&
4380       isAggregateTypeForABI(Ty) && isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members))
4381     AlignAsType = Base;
4382
4383   // With special case aggregates, only vector base types need alignment.
4384   if (AlignAsType && IsQPXVectorTy(AlignAsType)) {
4385     if (getContext().getTypeSize(AlignAsType) > 128)
4386       return CharUnits::fromQuantity(32);
4387
4388     return CharUnits::fromQuantity(16);
4389   } else if (AlignAsType) {
4390     return CharUnits::fromQuantity(AlignAsType->isVectorType() ? 16 : 8);
4391   }
4392
4393   // Otherwise, we only need alignment for any aggregate type that
4394   // has an alignment requirement of >= 16 bytes.
4395   if (isAggregateTypeForABI(Ty) && getContext().getTypeAlign(Ty) >= 128) {
4396     if (HasQPX && getContext().getTypeAlign(Ty) >= 256)
4397       return CharUnits::fromQuantity(32);
4398     return CharUnits::fromQuantity(16);
4399   }
4400
4401   return CharUnits::fromQuantity(8);
4402 }
4403
4404 /// isHomogeneousAggregate - Return true if a type is an ELFv2 homogeneous
4405 /// aggregate.  Base is set to the base element type, and Members is set
4406 /// to the number of base elements.
4407 bool ABIInfo::isHomogeneousAggregate(QualType Ty, const Type *&Base,
4408                                      uint64_t &Members) const {
4409   if (const ConstantArrayType *AT = getContext().getAsConstantArrayType(Ty)) {
4410     uint64_t NElements = AT->getSize().getZExtValue();
4411     if (NElements == 0)
4412       return false;
4413     if (!isHomogeneousAggregate(AT->getElementType(), Base, Members))
4414       return false;
4415     Members *= NElements;
4416   } else if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
4417     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
4418     if (RD->hasFlexibleArrayMember())
4419       return false;
4420
4421     Members = 0;
4422
4423     // If this is a C++ record, check the bases first.
4424     if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
4425       for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
4426         // Ignore empty records.
4427         if (isEmptyRecord(getContext(), I.getType(), true))
4428           continue;
4429
4430         uint64_t FldMembers;
4431         if (!isHomogeneousAggregate(I.getType(), Base, FldMembers))
4432           return false;
4433
4434         Members += FldMembers;
4435       }
4436     }
4437
4438     for (const auto *FD : RD->fields()) {
4439       // Ignore (non-zero arrays of) empty records.
4440       QualType FT = FD->getType();
4441       while (const ConstantArrayType *AT =
4442              getContext().getAsConstantArrayType(FT)) {
4443         if (AT->getSize().getZExtValue() == 0)
4444           return false;
4445         FT = AT->getElementType();
4446       }
4447       if (isEmptyRecord(getContext(), FT, true))
4448         continue;
4449
4450       // For compatibility with GCC, ignore empty bitfields in C++ mode.
4451       if (getContext().getLangOpts().CPlusPlus &&
4452           FD->isBitField() && FD->getBitWidthValue(getContext()) == 0)
4453         continue;
4454
4455       uint64_t FldMembers;
4456       if (!isHomogeneousAggregate(FD->getType(), Base, FldMembers))
4457         return false;
4458
4459       Members = (RD->isUnion() ?
4460                  std::max(Members, FldMembers) : Members + FldMembers);
4461     }
4462
4463     if (!Base)
4464       return false;
4465
4466     // Ensure there is no padding.
4467     if (getContext().getTypeSize(Base) * Members !=
4468         getContext().getTypeSize(Ty))
4469       return false;
4470   } else {
4471     Members = 1;
4472     if (const ComplexType *CT = Ty->getAs<ComplexType>()) {
4473       Members = 2;
4474       Ty = CT->getElementType();
4475     }
4476
4477     // Most ABIs only support float, double, and some vector type widths.
4478     if (!isHomogeneousAggregateBaseType(Ty))
4479       return false;
4480
4481     // The base type must be the same for all members.  Types that
4482     // agree in both total size and mode (float vs. vector) are
4483     // treated as being equivalent here.
4484     const Type *TyPtr = Ty.getTypePtr();
4485     if (!Base) {
4486       Base = TyPtr;
4487       // If it's a non-power-of-2 vector, its size is already a power-of-2,
4488       // so make sure to widen it explicitly.
4489       if (const VectorType *VT = Base->getAs<VectorType>()) {
4490         QualType EltTy = VT->getElementType();
4491         unsigned NumElements =
4492             getContext().getTypeSize(VT) / getContext().getTypeSize(EltTy);
4493         Base = getContext()
4494                    .getVectorType(EltTy, NumElements, VT->getVectorKind())
4495                    .getTypePtr();
4496       }
4497     }
4498
4499     if (Base->isVectorType() != TyPtr->isVectorType() ||
4500         getContext().getTypeSize(Base) != getContext().getTypeSize(TyPtr))
4501       return false;
4502   }
4503   return Members > 0 && isHomogeneousAggregateSmallEnough(Base, Members);
4504 }
4505
4506 bool PPC64_SVR4_ABIInfo::isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const {
4507   // Homogeneous aggregates for ELFv2 must have base types of float,
4508   // double, long double, or 128-bit vectors.
4509   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
4510     if (BT->getKind() == BuiltinType::Float ||
4511         BT->getKind() == BuiltinType::Double ||
4512         BT->getKind() == BuiltinType::LongDouble) {
4513       if (IsSoftFloatABI)
4514         return false;
4515       return true;
4516     }
4517   }
4518   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
4519     if (getContext().getTypeSize(VT) == 128 || IsQPXVectorTy(Ty))
4520       return true;
4521   }
4522   return false;
4523 }
4524
4525 bool PPC64_SVR4_ABIInfo::isHomogeneousAggregateSmallEnough(
4526     const Type *Base, uint64_t Members) const {
4527   // Vector types require one register, floating point types require one
4528   // or two registers depending on their size.
4529   uint32_t NumRegs =
4530       Base->isVectorType() ? 1 : (getContext().getTypeSize(Base) + 63) / 64;
4531
4532   // Homogeneous Aggregates may occupy at most 8 registers.
4533   return Members * NumRegs <= 8;
4534 }
4535
4536 ABIArgInfo
4537 PPC64_SVR4_ABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
4538   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
4539
4540   if (Ty->isAnyComplexType())
4541     return ABIArgInfo::getDirect();
4542
4543   // Non-Altivec vector types are passed in GPRs (smaller than 16 bytes)
4544   // or via reference (larger than 16 bytes).
4545   if (Ty->isVectorType() && !IsQPXVectorTy(Ty)) {
4546     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
4547     if (Size > 128)
4548       return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
4549     else if (Size < 128) {
4550       llvm::Type *CoerceTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size);
4551       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4552     }
4553   }
4554
4555   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
4556     if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
4557       return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
4558
4559     uint64_t ABIAlign = getParamTypeAlignment(Ty).getQuantity();
4560     uint64_t TyAlign = getContext().getTypeAlignInChars(Ty).getQuantity();
4561
4562     // ELFv2 homogeneous aggregates are passed as array types.
4563     const Type *Base = nullptr;
4564     uint64_t Members = 0;
4565     if (Kind == ELFv2 &&
4566         isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members)) {
4567       llvm::Type *BaseTy = CGT.ConvertType(QualType(Base, 0));
4568       llvm::Type *CoerceTy = llvm::ArrayType::get(BaseTy, Members);
4569       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4570     }
4571
4572     // If an aggregate may end up fully in registers, we do not
4573     // use the ByVal method, but pass the aggregate as array.
4574     // This is usually beneficial since we avoid forcing the
4575     // back-end to store the argument to memory.
4576     uint64_t Bits = getContext().getTypeSize(Ty);
4577     if (Bits > 0 && Bits <= 8 * GPRBits) {
4578       llvm::Type *CoerceTy;
4579
4580       // Types up to 8 bytes are passed as integer type (which will be
4581       // properly aligned in the argument save area doubleword).
4582       if (Bits <= GPRBits)
4583         CoerceTy =
4584             llvm::IntegerType::get(getVMContext(), llvm::alignTo(Bits, 8));
4585       // Larger types are passed as arrays, with the base type selected
4586       // according to the required alignment in the save area.
4587       else {
4588         uint64_t RegBits = ABIAlign * 8;
4589         uint64_t NumRegs = llvm::alignTo(Bits, RegBits) / RegBits;
4590         llvm::Type *RegTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), RegBits);
4591         CoerceTy = llvm::ArrayType::get(RegTy, NumRegs);
4592       }
4593
4594       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4595     }
4596
4597     // All other aggregates are passed ByVal.
4598     return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(ABIAlign),
4599                                    /*ByVal=*/true,
4600                                    /*Realign=*/TyAlign > ABIAlign);
4601   }
4602
4603   return (isPromotableTypeForABI(Ty) ?
4604           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
4605 }
4606
4607 ABIArgInfo
4608 PPC64_SVR4_ABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
4609   if (RetTy->isVoidType())
4610     return ABIArgInfo::getIgnore();
4611
4612   if (RetTy->isAnyComplexType())
4613     return ABIArgInfo::getDirect();
4614
4615   // Non-Altivec vector types are returned in GPRs (smaller than 16 bytes)
4616   // or via reference (larger than 16 bytes).
4617   if (RetTy->isVectorType() && !IsQPXVectorTy(RetTy)) {
4618     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
4619     if (Size > 128)
4620       return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
4621     else if (Size < 128) {
4622       llvm::Type *CoerceTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size);
4623       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4624     }
4625   }
4626
4627   if (isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
4628     // ELFv2 homogeneous aggregates are returned as array types.
4629     const Type *Base = nullptr;
4630     uint64_t Members = 0;
4631     if (Kind == ELFv2 &&
4632         isHomogeneousAggregate(RetTy, Base, Members)) {
4633       llvm::Type *BaseTy = CGT.ConvertType(QualType(Base, 0));
4634       llvm::Type *CoerceTy = llvm::ArrayType::get(BaseTy, Members);
4635       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4636     }
4637
4638     // ELFv2 small aggregates are returned in up to two registers.
4639     uint64_t Bits = getContext().getTypeSize(RetTy);
4640     if (Kind == ELFv2 && Bits <= 2 * GPRBits) {
4641       if (Bits == 0)
4642         return ABIArgInfo::getIgnore();
4643
4644       llvm::Type *CoerceTy;
4645       if (Bits > GPRBits) {
4646         CoerceTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), GPRBits);
4647         CoerceTy = llvm::StructType::get(CoerceTy, CoerceTy);
4648       } else
4649         CoerceTy =
4650             llvm::IntegerType::get(getVMContext(), llvm::alignTo(Bits, 8));
4651       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4652     }
4653
4654     // All other aggregates are returned indirectly.
4655     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
4656   }
4657
4658   return (isPromotableTypeForABI(RetTy) ?
4659           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
4660 }
4661
4662 // Based on ARMABIInfo::EmitVAArg, adjusted for 64-bit machine.
4663 Address PPC64_SVR4_ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
4664                                       QualType Ty) const {
4665   auto TypeInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
4666   TypeInfo.second = getParamTypeAlignment(Ty);
4667
4668   CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(8);
4669
4670   // If we have a complex type and the base type is smaller than 8 bytes,
4671   // the ABI calls for the real and imaginary parts to be right-adjusted
4672   // in separate doublewords.  However, Clang expects us to produce a
4673   // pointer to a structure with the two parts packed tightly.  So generate
4674   // loads of the real and imaginary parts relative to the va_list pointer,
4675   // and store them to a temporary structure.
4676   if (const ComplexType *CTy = Ty->getAs<ComplexType>()) {
4677     CharUnits EltSize = TypeInfo.first / 2;
4678     if (EltSize < SlotSize) {
4679       Address Addr = emitVoidPtrDirectVAArg(CGF, VAListAddr, CGF.Int8Ty,
4680                                             SlotSize * 2, SlotSize,
4681                                             SlotSize, /*AllowHigher*/ true);
4682
4683       Address RealAddr = Addr;
4684       Address ImagAddr = RealAddr;
4685       if (CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian()) {
4686         RealAddr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(RealAddr,
4687                                                           SlotSize - EltSize);
4688         ImagAddr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(ImagAddr,
4689                                                       2 * SlotSize - EltSize);
4690       } else {
4691         ImagAddr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(RealAddr, SlotSize);
4692       }
4693
4694       llvm::Type *EltTy = CGF.ConvertTypeForMem(CTy->getElementType());
4695       RealAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(RealAddr, EltTy);
4696       ImagAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(ImagAddr, EltTy);
4697       llvm::Value *Real = CGF.Builder.CreateLoad(RealAddr, ".vareal");
4698       llvm::Value *Imag = CGF.Builder.CreateLoad(ImagAddr, ".vaimag");
4699
4700       Address Temp = CGF.CreateMemTemp(Ty, "vacplx");
4701       CGF.EmitStoreOfComplex({Real, Imag}, CGF.MakeAddrLValue(Temp, Ty),
4702                              /*init*/ true);
4703       return Temp;
4704     }
4705   }
4706
4707   // Otherwise, just use the general rule.
4708   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*Indirect*/ false,
4709                           TypeInfo, SlotSize, /*AllowHigher*/ true);
4710 }
4711
4712 static bool
4713 PPC64_initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4714                               llvm::Value *Address) {
4715   // This is calculated from the LLVM and GCC tables and verified
4716   // against gcc output.  AFAIK all ABIs use the same encoding.
4717
4718   CodeGen::CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
4719
4720   llvm::IntegerType *i8 = CGF.Int8Ty;
4721   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 4);
4722   llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 8);
4723   llvm::Value *Sixteen8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 16);
4724
4725   // 0-31: r0-31, the 8-byte general-purpose registers
4726   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 0, 31);
4727
4728   // 32-63: fp0-31, the 8-byte floating-point registers
4729   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 32, 63);
4730
4731   // 64-67 are various 8-byte special-purpose registers:
4732   // 64: mq
4733   // 65: lr
4734   // 66: ctr
4735   // 67: ap
4736   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 64, 67);
4737
4738   // 68-76 are various 4-byte special-purpose registers:
4739   // 68-75 cr0-7
4740   // 76: xer
4741   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 68, 76);
4742
4743   // 77-108: v0-31, the 16-byte vector registers
4744   AssignToArrayRange(Builder, Address, Sixteen8, 77, 108);
4745
4746   // 109: vrsave
4747   // 110: vscr
4748   // 111: spe_acc
4749   // 112: spefscr
4750   // 113: sfp
4751   // 114: tfhar
4752   // 115: tfiar
4753   // 116: texasr
4754   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 109, 116);
4755
4756   return false;
4757 }
4758
4759 bool
4760 PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(
4761   CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4762   llvm::Value *Address) const {
4763
4764   return PPC64_initDwarfEHRegSizeTable(CGF, Address);
4765 }
4766
4767 bool
4768 PPC64TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4769                                                 llvm::Value *Address) const {
4770
4771   return PPC64_initDwarfEHRegSizeTable(CGF, Address);
4772 }
4773
4774 //===----------------------------------------------------------------------===//
4775 // AArch64 ABI Implementation
4776 //===----------------------------------------------------------------------===//
4777
4778 namespace {
4779
4780 class AArch64ABIInfo : public SwiftABIInfo {
4781 public:
4782   enum ABIKind {
4783     AAPCS = 0,
4784     DarwinPCS
4785   };
4786
4787 private:
4788   ABIKind Kind;
4789
4790 public:
4791   AArch64ABIInfo(CodeGenTypes &CGT, ABIKind Kind)
4792     : SwiftABIInfo(CGT), Kind(Kind) {}
4793
4794 private:
4795   ABIKind getABIKind() const { return Kind; }
4796   bool isDarwinPCS() const { return Kind == DarwinPCS; }
4797
4798   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
4799   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy) const;
4800   bool isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const override;
4801   bool isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Ty,
4802                                          uint64_t Members) const override;
4803
4804   bool isIllegalVectorType(QualType Ty) const;
4805
4806   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
4807     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
4808       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
4809
4810     for (auto &it : FI.arguments())
4811       it.info = classifyArgumentType(it.type);
4812   }
4813
4814   Address EmitDarwinVAArg(Address VAListAddr, QualType Ty,
4815                           CodeGenFunction &CGF) const;
4816
4817   Address EmitAAPCSVAArg(Address VAListAddr, QualType Ty,
4818                          CodeGenFunction &CGF) const;
4819
4820   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
4821                     QualType Ty) const override {
4822     return isDarwinPCS() ? EmitDarwinVAArg(VAListAddr, Ty, CGF)
4823                          : EmitAAPCSVAArg(VAListAddr, Ty, CGF);
4824   }
4825
4826   bool shouldPassIndirectlyForSwift(CharUnits totalSize,
4827                                     ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
4828                                     bool asReturnValue) const override {
4829     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
4830   }
4831   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
4832     return true;
4833   }
4834
4835   bool isLegalVectorTypeForSwift(CharUnits totalSize, llvm::Type *eltTy,
4836                                  unsigned elts) const override;
4837 };
4838
4839 class AArch64TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
4840 public:
4841   AArch64TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, AArch64ABIInfo::ABIKind Kind)
4842       : TargetCodeGenInfo(new AArch64ABIInfo(CGT, Kind)) {}
4843
4844   StringRef getARCRetainAutoreleasedReturnValueMarker() const override {
4845     return "mov\tfp, fp\t\t# marker for objc_retainAutoreleaseReturnValue";
4846   }
4847
4848   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
4849     return 31;
4850   }
4851
4852   bool doesReturnSlotInterfereWithArgs() const override { return false; }
4853 };
4854 }
4855
4856 ABIArgInfo AArch64ABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
4857   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
4858
4859   // Handle illegal vector types here.
4860   if (isIllegalVectorType(Ty)) {
4861     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
4862     // Android promotes <2 x i8> to i16, not i32
4863     if (isAndroid() && (Size <= 16)) {
4864       llvm::Type *ResType = llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext());
4865       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
4866     }
4867     if (Size <= 32) {
4868       llvm::Type *ResType = llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
4869       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
4870     }
4871     if (Size == 64) {
4872       llvm::Type *ResType =
4873           llvm::VectorType::get(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), 2);
4874       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
4875     }
4876     if (Size == 128) {
4877       llvm::Type *ResType =
4878           llvm::VectorType::get(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), 4);
4879       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
4880     }
4881     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
4882   }
4883
4884   if (!isAggregateTypeForABI(Ty)) {
4885     // Treat an enum type as its underlying type.
4886     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
4887       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
4888
4889     return (Ty->isPromotableIntegerType() && isDarwinPCS()
4890                 ? ABIArgInfo::getExtend()
4891                 : ABIArgInfo::getDirect());
4892   }
4893
4894   // Structures with either a non-trivial destructor or a non-trivial
4895   // copy constructor are always indirect.
4896   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI())) {
4897     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/RAA ==
4898                                      CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
4899   }
4900
4901   // Empty records are always ignored on Darwin, but actually passed in C++ mode
4902   // elsewhere for GNU compatibility.
4903   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
4904   bool IsEmpty = isEmptyRecord(getContext(), Ty, true);
4905   if (IsEmpty || Size == 0) {
4906     if (!getContext().getLangOpts().CPlusPlus || isDarwinPCS())
4907       return ABIArgInfo::getIgnore();
4908
4909     // GNU C mode. The only argument that gets ignored is an empty one with size
4910     // 0.
4911     if (IsEmpty && Size == 0)
4912       return ABIArgInfo::getIgnore();
4913     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
4914   }
4915
4916   // Homogeneous Floating-point Aggregates (HFAs) need to be expanded.
4917   const Type *Base = nullptr;
4918   uint64_t Members = 0;
4919   if (isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members)) {
4920     return ABIArgInfo::getDirect(
4921         llvm::ArrayType::get(CGT.ConvertType(QualType(Base, 0)), Members));
4922   }
4923
4924   // Aggregates <= 16 bytes are passed directly in registers or on the stack.
4925   if (Size <= 128) {
4926     // On RenderScript, coerce Aggregates <= 16 bytes to an integer array of
4927     // same size and alignment.
4928     if (getTarget().isRenderScriptTarget()) {
4929       return coerceToIntArray(Ty, getContext(), getVMContext());
4930     }
4931     unsigned Alignment = getContext().getTypeAlign(Ty);
4932     Size = llvm::alignTo(Size, 64); // round up to multiple of 8 bytes
4933
4934     // We use a pair of i64 for 16-byte aggregate with 8-byte alignment.
4935     // For aggregates with 16-byte alignment, we use i128.
4936     if (Alignment < 128 && Size == 128) {
4937       llvm::Type *BaseTy = llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext());
4938       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::ArrayType::get(BaseTy, Size / 64));
4939     }
4940     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size));
4941   }
4942
4943   return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
4944 }
4945
4946 ABIArgInfo AArch64ABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
4947   if (RetTy->isVoidType())
4948     return ABIArgInfo::getIgnore();
4949
4950   // Large vector types should be returned via memory.
4951   if (RetTy->isVectorType() && getContext().getTypeSize(RetTy) > 128)
4952     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
4953
4954   if (!isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
4955     // Treat an enum type as its underlying type.
4956     if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
4957       RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
4958
4959     return (RetTy->isPromotableIntegerType() && isDarwinPCS()
4960                 ? ABIArgInfo::getExtend()
4961                 : ABIArgInfo::getDirect());
4962   }
4963
4964   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
4965   if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true) || Size == 0)
4966     return ABIArgInfo::getIgnore();
4967
4968   const Type *Base = nullptr;
4969   uint64_t Members = 0;
4970   if (isHomogeneousAggregate(RetTy, Base, Members))
4971     // Homogeneous Floating-point Aggregates (HFAs) are returned directly.
4972     return ABIArgInfo::getDirect();
4973
4974   // Aggregates <= 16 bytes are returned directly in registers or on the stack.
4975   if (Size <= 128) {
4976     // On RenderScript, coerce Aggregates <= 16 bytes to an integer array of
4977     // same size and alignment.
4978     if (getTarget().isRenderScriptTarget()) {
4979       return coerceToIntArray(RetTy, getContext(), getVMContext());
4980     }
4981     unsigned Alignment = getContext().getTypeAlign(RetTy);
4982     Size = llvm::alignTo(Size, 64); // round up to multiple of 8 bytes
4983
4984     // We use a pair of i64 for 16-byte aggregate with 8-byte alignment.
4985     // For aggregates with 16-byte alignment, we use i128.
4986     if (Alignment < 128 && Size == 128) {
4987       llvm::Type *BaseTy = llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext());
4988       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::ArrayType::get(BaseTy, Size / 64));
4989     }
4990     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size));
4991   }
4992
4993   return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
4994 }
4995
4996 /// isIllegalVectorType - check whether the vector type is legal for AArch64.
4997 bool AArch64ABIInfo::isIllegalVectorType(QualType Ty) const {
4998   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
4999     // Check whether VT is legal.
5000     unsigned NumElements = VT->getNumElements();
5001     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VT);
5002     // NumElements should be power of 2.
5003     if (!llvm::isPowerOf2_32(NumElements))
5004       return true;
5005     return Size != 64 && (Size != 128 || NumElements == 1);
5006   }
5007   return false;
5008 }
5009
5010 bool AArch64ABIInfo::isLegalVectorTypeForSwift(CharUnits totalSize,
5011                                                llvm::Type *eltTy,
5012                                                unsigned elts) const {
5013   if (!llvm::isPowerOf2_32(elts))
5014     return false;
5015   if (totalSize.getQuantity() != 8 &&
5016       (totalSize.getQuantity() != 16 || elts == 1))
5017     return false;
5018   return true;
5019 }
5020
5021 bool AArch64ABIInfo::isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const {
5022   // Homogeneous aggregates for AAPCS64 must have base types of a floating
5023   // point type or a short-vector type. This is the same as the 32-bit ABI,
5024   // but with the difference that any floating-point type is allowed,
5025   // including __fp16.
5026   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
5027     if (BT->isFloatingPoint())
5028       return true;
5029   } else if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
5030     unsigned VecSize = getContext().getTypeSize(VT);
5031     if (VecSize == 64 || VecSize == 128)
5032       return true;
5033   }
5034   return false;
5035 }
5036
5037 bool AArch64ABIInfo::isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Base,
5038                                                        uint64_t Members) const {
5039   return Members <= 4;
5040 }
5041
5042 Address AArch64ABIInfo::EmitAAPCSVAArg(Address VAListAddr,
5043                                             QualType Ty,
5044                                             CodeGenFunction &CGF) const {
5045   ABIArgInfo AI = classifyArgumentType(Ty);
5046   bool IsIndirect = AI.isIndirect();
5047
5048   llvm::Type *BaseTy = CGF.ConvertType(Ty);
5049   if (IsIndirect)
5050     BaseTy = llvm::PointerType::getUnqual(BaseTy);
5051   else if (AI.getCoerceToType())
5052     BaseTy = AI.getCoerceToType();
5053
5054   unsigned NumRegs = 1;
5055   if (llvm::ArrayType *ArrTy = dyn_cast<llvm::ArrayType>(BaseTy)) {
5056     BaseTy = ArrTy->getElementType();
5057     NumRegs = ArrTy->getNumElements();
5058   }
5059   bool IsFPR = BaseTy->isFloatingPointTy() || BaseTy->isVectorTy();
5060
5061   // The AArch64 va_list type and handling is specified in the Procedure Call
5062   // Standard, section B.4:
5063   //
5064   // struct {
5065   //   void *__stack;
5066   //   void *__gr_top;
5067   //   void *__vr_top;
5068   //   int __gr_offs;
5069   //   int __vr_offs;
5070   // };
5071
5072   llvm::BasicBlock *MaybeRegBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.maybe_reg");
5073   llvm::BasicBlock *InRegBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_reg");
5074   llvm::BasicBlock *OnStackBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.on_stack");
5075   llvm::BasicBlock *ContBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.end");
5076
5077   auto TyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
5078   CharUnits TyAlign = TyInfo.second;
5079
5080   Address reg_offs_p = Address::invalid();
5081   llvm::Value *reg_offs = nullptr;
5082   int reg_top_index;
5083   CharUnits reg_top_offset;
5084   int RegSize = IsIndirect ? 8 : TyInfo.first.getQuantity();
5085   if (!IsFPR) {
5086     // 3 is the field number of __gr_offs
5087     reg_offs_p =
5088         CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 3, CharUnits::fromQuantity(24),
5089                                     "gr_offs_p");
5090     reg_offs = CGF.Builder.CreateLoad(reg_offs_p, "gr_offs");
5091     reg_top_index = 1; // field number for __gr_top
5092     reg_top_offset = CharUnits::fromQuantity(8);
5093     RegSize = llvm::alignTo(RegSize, 8);
5094   } else {
5095     // 4 is the field number of __vr_offs.
5096     reg_offs_p =
5097         CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 4, CharUnits::fromQuantity(28),
5098                                     "vr_offs_p");
5099     reg_offs = CGF.Builder.CreateLoad(reg_offs_p, "vr_offs");
5100     reg_top_index = 2; // field number for __vr_top
5101     reg_top_offset = CharUnits::fromQuantity(16);
5102     RegSize = 16 * NumRegs;
5103   }
5104
5105   //=======================================
5106   // Find out where argument was passed
5107   //=======================================
5108
5109   // If reg_offs >= 0 we're already using the stack for this type of
5110   // argument. We don't want to keep updating reg_offs (in case it overflows,
5111   // though anyone passing 2GB of arguments, each at most 16 bytes, deserves
5112   // whatever they get).
5113   llvm::Value *UsingStack = nullptr;
5114   UsingStack = CGF.Builder.CreateICmpSGE(
5115       reg_offs, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 0));
5116
5117   CGF.Builder.CreateCondBr(UsingStack, OnStackBlock, MaybeRegBlock);
5118
5119   // Otherwise, at least some kind of argument could go in these registers, the
5120   // question is whether this particular type is too big.
5121   CGF.EmitBlock(MaybeRegBlock);
5122
5123   // Integer arguments may need to correct register alignment (for example a
5124   // "struct { __int128 a; };" gets passed in x_2N, x_{2N+1}). In this case we
5125   // align __gr_offs to calculate the potential address.
5126   if (!IsFPR && !IsIndirect && TyAlign.getQuantity() > 8) {
5127     int Align = TyAlign.getQuantity();
5128
5129     reg_offs = CGF.Builder.CreateAdd(
5130         reg_offs, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, Align - 1),
5131         "align_regoffs");
5132     reg_offs = CGF.Builder.CreateAnd(
5133         reg_offs, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, -Align),
5134         "aligned_regoffs");
5135   }
5136
5137   // Update the gr_offs/vr_offs pointer for next call to va_arg on this va_list.
5138   // The fact that this is done unconditionally reflects the fact that
5139   // allocating an argument to the stack also uses up all the remaining
5140   // registers of the appropriate kind.
5141   llvm::Value *NewOffset = nullptr;
5142   NewOffset = CGF.Builder.CreateAdd(
5143       reg_offs, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, RegSize), "new_reg_offs");
5144   CGF.Builder.CreateStore(NewOffset, reg_offs_p);
5145
5146   // Now we're in a position to decide whether this argument really was in
5147   // registers or not.
5148   llvm::Value *InRegs = nullptr;
5149   InRegs = CGF.Builder.CreateICmpSLE(
5150       NewOffset, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 0), "inreg");
5151
5152   CGF.Builder.CreateCondBr(InRegs, InRegBlock, OnStackBlock);
5153
5154   //=======================================
5155   // Argument was in registers
5156   //=======================================
5157
5158   // Now we emit the code for if the argument was originally passed in
5159   // registers. First start the appropriate block:
5160   CGF.EmitBlock(InRegBlock);
5161
5162   llvm::Value *reg_top = nullptr;
5163   Address reg_top_p = CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, reg_top_index,
5164                                                   reg_top_offset, "reg_top_p");
5165   reg_top = CGF.Builder.CreateLoad(reg_top_p, "reg_top");
5166   Address BaseAddr(CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(reg_top, reg_offs),
5167                    CharUnits::fromQuantity(IsFPR ? 16 : 8));
5168   Address RegAddr = Address::invalid();
5169   llvm::Type *MemTy = CGF.ConvertTypeForMem(Ty);
5170
5171   if (IsIndirect) {
5172     // If it's been passed indirectly (actually a struct), whatever we find from
5173     // stored registers or on the stack will actually be a struct **.
5174     MemTy = llvm::PointerType::getUnqual(MemTy);
5175   }
5176
5177   const Type *Base = nullptr;
5178   uint64_t NumMembers = 0;
5179   bool IsHFA = isHomogeneousAggregate(Ty, Base, NumMembers);
5180   if (IsHFA && NumMembers > 1) {
5181     // Homogeneous aggregates passed in registers will have their elements split
5182     // and stored 16-bytes apart regardless of size (they're notionally in qN,
5183     // qN+1, ...). We reload and store into a temporary local variable
5184     // contiguously.
5185     assert(!IsIndirect && "Homogeneous aggregates should be passed directly");
5186     auto BaseTyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(QualType(Base, 0));
5187     llvm::Type *BaseTy = CGF.ConvertType(QualType(Base, 0));
5188     llvm::Type *HFATy = llvm::ArrayType::get(BaseTy, NumMembers);
5189     Address Tmp = CGF.CreateTempAlloca(HFATy,
5190                                        std::max(TyAlign, BaseTyInfo.second));
5191
5192     // On big-endian platforms, the value will be right-aligned in its slot.
5193     int Offset = 0;
5194     if (CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian() &&
5195         BaseTyInfo.first.getQuantity() < 16)
5196       Offset = 16 - BaseTyInfo.first.getQuantity();
5197
5198     for (unsigned i = 0; i < NumMembers; ++i) {
5199       CharUnits BaseOffset = CharUnits::fromQuantity(16 * i + Offset);
5200       Address LoadAddr =
5201         CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(BaseAddr, BaseOffset);
5202       LoadAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(LoadAddr, BaseTy);
5203
5204       Address StoreAddr =
5205         CGF.Builder.CreateConstArrayGEP(Tmp, i, BaseTyInfo.first);
5206
5207       llvm::Value *Elem = CGF.Builder.CreateLoad(LoadAddr);
5208       CGF.Builder.CreateStore(Elem, StoreAddr);
5209     }
5210
5211     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Tmp, MemTy);
5212   } else {
5213     // Otherwise the object is contiguous in memory.
5214
5215     // It might be right-aligned in its slot.
5216     CharUnits SlotSize = BaseAddr.getAlignment();
5217     if (CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian() && !IsIndirect &&
5218         (IsHFA || !isAggregateTypeForABI(Ty)) &&
5219         TyInfo.first < SlotSize) {
5220       CharUnits Offset = SlotSize - TyInfo.first;
5221       BaseAddr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(BaseAddr, Offset);
5222     }
5223
5224     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(BaseAddr, MemTy);
5225   }
5226
5227   CGF.EmitBranch(ContBlock);
5228
5229   //=======================================
5230   // Argument was on the stack
5231   //=======================================
5232   CGF.EmitBlock(OnStackBlock);
5233
5234   Address stack_p = CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 0,
5235                                                 CharUnits::Zero(), "stack_p");
5236   llvm::Value *OnStackPtr = CGF.Builder.CreateLoad(stack_p, "stack");
5237
5238   // Again, stack arguments may need realignment. In this case both integer and
5239   // floating-point ones might be affected.
5240   if (!IsIndirect && TyAlign.getQuantity() > 8) {
5241     int Align = TyAlign.getQuantity();
5242
5243     OnStackPtr = CGF.Builder.CreatePtrToInt(OnStackPtr, CGF.Int64Ty);
5244
5245     OnStackPtr = CGF.Builder.CreateAdd(
5246         OnStackPtr, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int64Ty, Align - 1),
5247         "align_stack");
5248     OnStackPtr = CGF.Builder.CreateAnd(
5249         OnStackPtr, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int64Ty, -Align),
5250         "align_stack");
5251
5252     OnStackPtr = CGF.Builder.CreateIntToPtr(OnStackPtr, CGF.Int8PtrTy);
5253   }
5254   Address OnStackAddr(OnStackPtr,
5255                       std::max(CharUnits::fromQuantity(8), TyAlign));
5256
5257   // All stack slots are multiples of 8 bytes.
5258   CharUnits StackSlotSize = CharUnits::fromQuantity(8);
5259   CharUnits StackSize;
5260   if (IsIndirect)
5261     StackSize = StackSlotSize;
5262   else
5263     StackSize = TyInfo.first.alignTo(StackSlotSize);
5264
5265   llvm::Value *StackSizeC = CGF.Builder.getSize(StackSize);
5266   llvm::Value *NewStack =
5267       CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(OnStackPtr, StackSizeC, "new_stack");
5268
5269   // Write the new value of __stack for the next call to va_arg
5270   CGF.Builder.CreateStore(NewStack, stack_p);
5271
5272   if (CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian() && !isAggregateTypeForABI(Ty) &&
5273       TyInfo.first < StackSlotSize) {
5274     CharUnits Offset = StackSlotSize - TyInfo.first;
5275     OnStackAddr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(OnStackAddr, Offset);
5276   }
5277
5278   OnStackAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(OnStackAddr, MemTy);
5279
5280   CGF.EmitBranch(ContBlock);
5281
5282   //=======================================
5283   // Tidy up
5284   //=======================================
5285   CGF.EmitBlock(ContBlock);
5286
5287   Address ResAddr = emitMergePHI(CGF, RegAddr, InRegBlock,
5288                                  OnStackAddr, OnStackBlock, "vaargs.addr");
5289
5290   if (IsIndirect)
5291     return Address(CGF.Builder.CreateLoad(ResAddr, "vaarg.addr"),
5292                    TyInfo.second);
5293
5294   return ResAddr;
5295 }
5296
5297 Address AArch64ABIInfo::EmitDarwinVAArg(Address VAListAddr, QualType Ty,
5298                                         CodeGenFunction &CGF) const {
5299   // The backend's lowering doesn't support va_arg for aggregates or
5300   // illegal vector types.  Lower VAArg here for these cases and use
5301   // the LLVM va_arg instruction for everything else.
5302   if (!isAggregateTypeForABI(Ty) && !isIllegalVectorType(Ty))
5303     return EmitVAArgInstr(CGF, VAListAddr, Ty, ABIArgInfo::getDirect());
5304
5305   CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(8);
5306
5307   // Empty records are ignored for parameter passing purposes.
5308   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true)) {
5309     Address Addr(CGF.Builder.CreateLoad(VAListAddr, "ap.cur"), SlotSize);
5310     Addr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Addr, CGF.ConvertTypeForMem(Ty));
5311     return Addr;
5312   }
5313
5314   // The size of the actual thing passed, which might end up just
5315   // being a pointer for indirect types.
5316   auto TyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
5317
5318   // Arguments bigger than 16 bytes which aren't homogeneous
5319   // aggregates should be passed indirectly.
5320   bool IsIndirect = false;
5321   if (TyInfo.first.getQuantity() > 16) {
5322     const Type *Base = nullptr;
5323     uint64_t Members = 0;
5324     IsIndirect = !isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members);
5325   }
5326
5327   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, IsIndirect,
5328                           TyInfo, SlotSize, /*AllowHigherAlign*/ true);
5329 }
5330
5331 //===----------------------------------------------------------------------===//
5332 // ARM ABI Implementation
5333 //===----------------------------------------------------------------------===//
5334
5335 namespace {
5336
5337 class ARMABIInfo : public SwiftABIInfo {
5338 public:
5339   enum ABIKind {
5340     APCS = 0,
5341     AAPCS = 1,
5342     AAPCS_VFP = 2,
5343     AAPCS16_VFP = 3,
5344   };
5345
5346 private:
5347   ABIKind Kind;
5348
5349 public:
5350   ARMABIInfo(CodeGenTypes &CGT, ABIKind _Kind)
5351       : SwiftABIInfo(CGT), Kind(_Kind) {
5352     setCCs();
5353   }
5354
5355   bool isEABI() const {
5356     switch (getTarget().getTriple().getEnvironment()) {
5357     case llvm::Triple::Android:
5358     case llvm::Triple::EABI:
5359     case llvm::Triple::EABIHF:
5360     case llvm::Triple::GNUEABI:
5361     case llvm::Triple::GNUEABIHF:
5362     case llvm::Triple::MuslEABI:
5363     case llvm::Triple::MuslEABIHF:
5364       return true;
5365     default:
5366       return false;
5367     }
5368   }
5369
5370   bool isEABIHF() const {
5371     switch (getTarget().getTriple().getEnvironment()) {
5372     case llvm::Triple::EABIHF:
5373     case llvm::Triple::GNUEABIHF:
5374     case llvm::Triple::MuslEABIHF:
5375       return true;
5376     default:
5377       return false;
5378     }
5379   }
5380
5381   ABIKind getABIKind() const { return Kind; }
5382
5383 private:
5384   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy, bool isVariadic) const;
5385   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy, bool isVariadic) const;
5386   bool isIllegalVectorType(QualType Ty) const;
5387
5388   bool isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const override;
5389   bool isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Ty,
5390                                          uint64_t Members) const override;
5391
5392   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
5393
5394   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
5395                     QualType Ty) const override;
5396
5397   llvm::CallingConv::ID getLLVMDefaultCC() const;
5398   llvm::CallingConv::ID getABIDefaultCC() const;
5399   void setCCs();
5400
5401   bool shouldPassIndirectlyForSwift(CharUnits totalSize,
5402                                     ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
5403                                     bool asReturnValue) const override {
5404     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
5405   }
5406   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
5407     return true;
5408   }
5409   bool isLegalVectorTypeForSwift(CharUnits totalSize, llvm::Type *eltTy,
5410                                  unsigned elts) const override;
5411 };
5412
5413 class ARMTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
5414 public:
5415   ARMTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, ARMABIInfo::ABIKind K)
5416     :TargetCodeGenInfo(new ARMABIInfo(CGT, K)) {}
5417
5418   const ARMABIInfo &getABIInfo() const {
5419     return static_cast<const ARMABIInfo&>(TargetCodeGenInfo::getABIInfo());
5420   }
5421
5422   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
5423     return 13;
5424   }
5425
5426   StringRef getARCRetainAutoreleasedReturnValueMarker() const override {
5427     return "mov\tr7, r7\t\t@ marker for objc_retainAutoreleaseReturnValue";
5428   }
5429
5430   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
5431                                llvm::Value *Address) const override {
5432     llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 4);
5433
5434     // 0-15 are the 16 integer registers.
5435     AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Four8, 0, 15);
5436     return false;
5437   }
5438
5439   unsigned getSizeOfUnwindException() const override {
5440     if (getABIInfo().isEABI()) return 88;
5441     return TargetCodeGenInfo::getSizeOfUnwindException();
5442   }
5443
5444   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
5445                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
5446     const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
5447     if (!FD)
5448       return;
5449
5450     const ARMInterruptAttr *Attr = FD->getAttr<ARMInterruptAttr>();
5451     if (!Attr)
5452       return;
5453
5454     const char *Kind;
5455     switch (Attr->getInterrupt()) {
5456     case ARMInterruptAttr::Generic: Kind = ""; break;
5457     case ARMInterruptAttr::IRQ:     Kind = "IRQ"; break;
5458     case ARMInterruptAttr::FIQ:     Kind = "FIQ"; break;
5459     case ARMInterruptAttr::SWI:     Kind = "SWI"; break;
5460     case ARMInterruptAttr::ABORT:   Kind = "ABORT"; break;
5461     case ARMInterruptAttr::UNDEF:   Kind = "UNDEF"; break;
5462     }
5463
5464     llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
5465
5466     Fn->addFnAttr("interrupt", Kind);
5467
5468     ARMABIInfo::ABIKind ABI = cast<ARMABIInfo>(getABIInfo()).getABIKind();
5469     if (ABI == ARMABIInfo::APCS)
5470       return;
5471
5472     // AAPCS guarantees that sp will be 8-byte aligned on any public interface,
5473     // however this is not necessarily true on taking any interrupt. Instruct
5474     // the backend to perform a realignment as part of the function prologue.
5475     llvm::AttrBuilder B;
5476     B.addStackAlignmentAttr(8);
5477     Fn->addAttributes(llvm::AttributeList::FunctionIndex, B);
5478   }
5479 };
5480
5481 class WindowsARMTargetCodeGenInfo : public ARMTargetCodeGenInfo {
5482 public:
5483   WindowsARMTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, ARMABIInfo::ABIKind K)
5484       : ARMTargetCodeGenInfo(CGT, K) {}
5485
5486   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
5487                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override;
5488
5489   void getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
5490                                  llvm::SmallString<24> &Opt) const override {
5491     Opt = "/DEFAULTLIB:" + qualifyWindowsLibrary(Lib);
5492   }
5493
5494   void getDetectMismatchOption(llvm::StringRef Name, llvm::StringRef Value,
5495                                llvm::SmallString<32> &Opt) const override {
5496     Opt = "/FAILIFMISMATCH:\"" + Name.str() + "=" + Value.str() + "\"";
5497   }
5498 };
5499
5500 void WindowsARMTargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(
5501     const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV, CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
5502   ARMTargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(D, GV, CGM);
5503   addStackProbeSizeTargetAttribute(D, GV, CGM);
5504 }
5505 }
5506
5507 void ARMABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
5508   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
5509     FI.getReturnInfo() =
5510         classifyReturnType(FI.getReturnType(), FI.isVariadic());
5511
5512   for (auto &I : FI.arguments())
5513     I.info = classifyArgumentType(I.type, FI.isVariadic());
5514
5515   // Always honor user-specified calling convention.
5516   if (FI.getCallingConvention() != llvm::CallingConv::C)
5517     return;
5518
5519   llvm::CallingConv::ID cc = getRuntimeCC();
5520   if (cc != llvm::CallingConv::C)
5521     FI.setEffectiveCallingConvention(cc);
5522 }
5523
5524 /// Return the default calling convention that LLVM will use.
5525 llvm::CallingConv::ID ARMABIInfo::getLLVMDefaultCC() const {
5526   // The default calling convention that LLVM will infer.
5527   if (isEABIHF() || getTarget().getTriple().isWatchABI())
5528     return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS_VFP;
5529   else if (isEABI())
5530     return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS;
5531   else
5532     return llvm::CallingConv::ARM_APCS;
5533 }
5534
5535 /// Return the calling convention that our ABI would like us to use
5536 /// as the C calling convention.
5537 llvm::CallingConv::ID ARMABIInfo::getABIDefaultCC() const {
5538   switch (getABIKind()) {
5539   case APCS: return llvm::CallingConv::ARM_APCS;
5540   case AAPCS: return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS;
5541   case AAPCS_VFP: return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS_VFP;
5542   case AAPCS16_VFP: return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS_VFP;
5543   }
5544   llvm_unreachable("bad ABI kind");
5545 }
5546
5547 void ARMABIInfo::setCCs() {
5548   assert(getRuntimeCC() == llvm::CallingConv::C);
5549
5550   // Don't muddy up the IR with a ton of explicit annotations if
5551   // they'd just match what LLVM will infer from the triple.
5552   llvm::CallingConv::ID abiCC = getABIDefaultCC();
5553   if (abiCC != getLLVMDefaultCC())
5554     RuntimeCC = abiCC;
5555
5556   // AAPCS apparently requires runtime support functions to be soft-float, but
5557   // that's almost certainly for historic reasons (Thumb1 not supporting VFP
5558   // most likely). It's more convenient for AAPCS16_VFP to be hard-float.
5559   switch (getABIKind()) {
5560   case APCS:
5561   case AAPCS16_VFP:
5562     if (abiCC != getLLVMDefaultCC())
5563       BuiltinCC = abiCC;
5564     break;
5565   case AAPCS:
5566   case AAPCS_VFP:
5567     BuiltinCC = llvm::CallingConv::ARM_AAPCS;
5568     break;
5569   }
5570 }
5571
5572 ABIArgInfo ARMABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty,
5573                                             bool isVariadic) const {
5574   // 6.1.2.1 The following argument types are VFP CPRCs:
5575   //   A single-precision floating-point type (including promoted
5576   //   half-precision types); A double-precision floating-point type;
5577   //   A 64-bit or 128-bit containerized vector type; Homogeneous Aggregate
5578   //   with a Base Type of a single- or double-precision floating-point type,
5579   //   64-bit containerized vectors or 128-bit containerized vectors with one
5580   //   to four Elements.
5581   bool IsEffectivelyAAPCS_VFP = getABIKind() == AAPCS_VFP && !isVariadic;
5582
5583   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
5584
5585   // Handle illegal vector types here.
5586   if (isIllegalVectorType(Ty)) {
5587     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
5588     if (Size <= 32) {
5589       llvm::Type *ResType =
5590           llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
5591       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5592     }
5593     if (Size == 64) {
5594       llvm::Type *ResType = llvm::VectorType::get(
5595           llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), 2);
5596       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5597     }
5598     if (Size == 128) {
5599       llvm::Type *ResType = llvm::VectorType::get(
5600           llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), 4);
5601       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5602     }
5603     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
5604   }
5605
5606   // __fp16 gets passed as if it were an int or float, but with the top 16 bits
5607   // unspecified. This is not done for OpenCL as it handles the half type
5608   // natively, and does not need to interwork with AAPCS code.
5609   if (Ty->isHalfType() && !getContext().getLangOpts().NativeHalfArgsAndReturns) {
5610     llvm::Type *ResType = IsEffectivelyAAPCS_VFP ?
5611       llvm::Type::getFloatTy(getVMContext()) :
5612       llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
5613     return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5614   }
5615
5616   if (!isAggregateTypeForABI(Ty)) {
5617     // Treat an enum type as its underlying type.
5618     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>()) {
5619       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
5620     }
5621
5622     return (Ty->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend()
5623                                           : ABIArgInfo::getDirect());
5624   }
5625
5626   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI())) {
5627     return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
5628   }
5629
5630   // Ignore empty records.
5631   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
5632     return ABIArgInfo::getIgnore();
5633
5634   if (IsEffectivelyAAPCS_VFP) {
5635     // Homogeneous Aggregates need to be expanded when we can fit the aggregate
5636     // into VFP registers.
5637     const Type *Base = nullptr;
5638     uint64_t Members = 0;
5639     if (isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members)) {
5640       assert(Base && "Base class should be set for homogeneous aggregate");
5641       // Base can be a floating-point or a vector.
5642       return ABIArgInfo::getDirect(nullptr, 0, nullptr, false);
5643     }
5644   } else if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS16_VFP) {
5645     // WatchOS does have homogeneous aggregates. Note that we intentionally use
5646     // this convention even for a variadic function: the backend will use GPRs
5647     // if needed.
5648     const Type *Base = nullptr;
5649     uint64_t Members = 0;
5650     if (isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members)) {
5651       assert(Base && Members <= 4 && "unexpected homogeneous aggregate");
5652       llvm::Type *Ty =
5653         llvm::ArrayType::get(CGT.ConvertType(QualType(Base, 0)), Members);
5654       return ABIArgInfo::getDirect(Ty, 0, nullptr, false);
5655     }
5656   }
5657
5658   if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS16_VFP &&
5659       getContext().getTypeSizeInChars(Ty) > CharUnits::fromQuantity(16)) {
5660     // WatchOS is adopting the 64-bit AAPCS rule on composite types: if they're
5661     // bigger than 128-bits, they get placed in space allocated by the caller,
5662     // and a pointer is passed.
5663     return ABIArgInfo::getIndirect(
5664         CharUnits::fromQuantity(getContext().getTypeAlign(Ty) / 8), false);
5665   }
5666
5667   // Support byval for ARM.
5668   // The ABI alignment for APCS is 4-byte and for AAPCS at least 4-byte and at
5669   // most 8-byte. We realign the indirect argument if type alignment is bigger
5670   // than ABI alignment.
5671   uint64_t ABIAlign = 4;
5672   uint64_t TyAlign = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
5673   if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS_VFP ||
5674        getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS)
5675     ABIAlign = std::min(std::max(TyAlign, (uint64_t)4), (uint64_t)8);
5676
5677   if (getContext().getTypeSizeInChars(Ty) > CharUnits::fromQuantity(64)) {
5678     assert(getABIKind() != ARMABIInfo::AAPCS16_VFP && "unexpected byval");
5679     return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(ABIAlign),
5680                                    /*ByVal=*/true,
5681                                    /*Realign=*/TyAlign > ABIAlign);
5682   }
5683
5684   // On RenderScript, coerce Aggregates <= 64 bytes to an integer array of
5685   // same size and alignment.
5686   if (getTarget().isRenderScriptTarget()) {
5687     return coerceToIntArray(Ty, getContext(), getVMContext());
5688   }
5689
5690   // Otherwise, pass by coercing to a structure of the appropriate size.
5691   llvm::Type* ElemTy;
5692   unsigned SizeRegs;
5693   // FIXME: Try to match the types of the arguments more accurately where
5694   // we can.
5695   if (getContext().getTypeAlign(Ty) <= 32) {
5696     ElemTy = llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
5697     SizeRegs = (getContext().getTypeSize(Ty) + 31) / 32;
5698   } else {
5699     ElemTy = llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext());
5700     SizeRegs = (getContext().getTypeSize(Ty) + 63) / 64;
5701   }
5702
5703   return ABIArgInfo::getDirect(llvm::ArrayType::get(ElemTy, SizeRegs));
5704 }
5705
5706 static bool isIntegerLikeType(QualType Ty, ASTContext &Context,
5707                               llvm::LLVMContext &VMContext) {
5708   // APCS, C Language Calling Conventions, Non-Simple Return Values: A structure
5709   // is called integer-like if its size is less than or equal to one word, and
5710   // the offset of each of its addressable sub-fields is zero.
5711
5712   uint64_t Size = Context.getTypeSize(Ty);
5713
5714   // Check that the type fits in a word.
5715   if (Size > 32)
5716     return false;
5717
5718   // FIXME: Handle vector types!
5719   if (Ty->isVectorType())
5720     return false;
5721
5722   // Float types are never treated as "integer like".
5723   if (Ty->isRealFloatingType())
5724     return false;
5725
5726   // If this is a builtin or pointer type then it is ok.
5727   if (Ty->getAs<BuiltinType>() || Ty->isPointerType())
5728     return true;
5729
5730   // Small complex integer types are "integer like".
5731   if (const ComplexType *CT = Ty->getAs<ComplexType>())
5732     return isIntegerLikeType(CT->getElementType(), Context, VMContext);
5733
5734   // Single element and zero sized arrays should be allowed, by the definition
5735   // above, but they are not.
5736
5737   // Otherwise, it must be a record type.
5738   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
5739   if (!RT) return false;
5740
5741   // Ignore records with flexible arrays.
5742   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
5743   if (RD->hasFlexibleArrayMember())
5744     return false;
5745
5746   // Check that all sub-fields are at offset 0, and are themselves "integer
5747   // like".
5748   const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
5749
5750   bool HadField = false;
5751   unsigned idx = 0;
5752   for (RecordDecl::field_iterator i = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
5753        i != e; ++i, ++idx) {
5754     const FieldDecl *FD = *i;
5755
5756     // Bit-fields are not addressable, we only need to verify they are "integer
5757     // like". We still have to disallow a subsequent non-bitfield, for example:
5758     //   struct { int : 0; int x }
5759     // is non-integer like according to gcc.
5760     if (FD->isBitField()) {
5761       if (!RD->isUnion())
5762         HadField = true;
5763
5764       if (!isIntegerLikeType(FD->getType(), Context, VMContext))
5765         return false;
5766
5767       continue;
5768     }
5769
5770     // Check if this field is at offset 0.
5771     if (Layout.getFieldOffset(idx) != 0)
5772       return false;
5773
5774     if (!isIntegerLikeType(FD->getType(), Context, VMContext))
5775       return false;
5776
5777     // Only allow at most one field in a structure. This doesn't match the
5778     // wording above, but follows gcc in situations with a field following an
5779     // empty structure.
5780     if (!RD->isUnion()) {
5781       if (HadField)
5782         return false;
5783
5784       HadField = true;
5785     }
5786   }
5787
5788   return true;
5789 }
5790
5791 ABIArgInfo ARMABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy,
5792                                           bool isVariadic) const {
5793   bool IsEffectivelyAAPCS_VFP =
5794       (getABIKind() == AAPCS_VFP || getABIKind() == AAPCS16_VFP) && !isVariadic;
5795
5796   if (RetTy->isVoidType())
5797     return ABIArgInfo::getIgnore();
5798
5799   // Large vector types should be returned via memory.
5800   if (RetTy->isVectorType() && getContext().getTypeSize(RetTy) > 128) {
5801     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
5802   }
5803
5804   // __fp16 gets returned as if it were an int or float, but with the top 16
5805   // bits unspecified. This is not done for OpenCL as it handles the half type
5806   // natively, and does not need to interwork with AAPCS code.
5807   if (RetTy->isHalfType() && !getContext().getLangOpts().NativeHalfArgsAndReturns) {
5808     llvm::Type *ResType = IsEffectivelyAAPCS_VFP ?
5809       llvm::Type::getFloatTy(getVMContext()) :
5810       llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
5811     return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5812   }
5813
5814   if (!isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
5815     // Treat an enum type as its underlying type.
5816     if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
5817       RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
5818
5819     return RetTy->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend()
5820                                             : ABIArgInfo::getDirect();
5821   }
5822
5823   // Are we following APCS?
5824   if (getABIKind() == APCS) {
5825     if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, false))
5826       return ABIArgInfo::getIgnore();
5827
5828     // Complex types are all returned as packed integers.
5829     //
5830     // FIXME: Consider using 2 x vector types if the back end handles them
5831     // correctly.
5832     if (RetTy->isAnyComplexType())
5833       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(
5834           getVMContext(), getContext().getTypeSize(RetTy)));
5835
5836     // Integer like structures are returned in r0.
5837     if (isIntegerLikeType(RetTy, getContext(), getVMContext())) {
5838       // Return in the smallest viable integer type.
5839       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
5840       if (Size <= 8)
5841         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
5842       if (Size <= 16)
5843         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
5844       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
5845     }
5846
5847     // Otherwise return in memory.
5848     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
5849   }
5850
5851   // Otherwise this is an AAPCS variant.
5852
5853   if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
5854     return ABIArgInfo::getIgnore();
5855
5856   // Check for homogeneous aggregates with AAPCS-VFP.
5857   if (IsEffectivelyAAPCS_VFP) {
5858     const Type *Base = nullptr;
5859     uint64_t Members = 0;
5860     if (isHomogeneousAggregate(RetTy, Base, Members)) {
5861       assert(Base && "Base class should be set for homogeneous aggregate");
5862       // Homogeneous Aggregates are returned directly.
5863       return ABIArgInfo::getDirect(nullptr, 0, nullptr, false);
5864     }
5865   }
5866
5867   // Aggregates <= 4 bytes are returned in r0; other aggregates
5868   // are returned indirectly.
5869   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
5870   if (Size <= 32) {
5871     // On RenderScript, coerce Aggregates <= 4 bytes to an integer array of
5872     // same size and alignment.
5873     if (getTarget().isRenderScriptTarget()) {
5874       return coerceToIntArray(RetTy, getContext(), getVMContext());
5875     }
5876     if (getDataLayout().isBigEndian())
5877       // Return in 32 bit integer integer type (as if loaded by LDR, AAPCS 5.4)
5878       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
5879
5880     // Return in the smallest viable integer type.
5881     if (Size <= 8)
5882       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
5883     if (Size <= 16)
5884       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
5885     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
5886   } else if (Size <= 128 && getABIKind() == AAPCS16_VFP) {
5887     llvm::Type *Int32Ty = llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
5888     llvm::Type *CoerceTy =
5889         llvm::ArrayType::get(Int32Ty, llvm::alignTo(Size, 32) / 32);
5890     return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
5891   }
5892
5893   return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
5894 }
5895
5896 /// isIllegalVector - check whether Ty is an illegal vector type.
5897 bool ARMABIInfo::isIllegalVectorType(QualType Ty) const {
5898   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType> ()) {
5899     if (isAndroid()) {
5900       // Android shipped using Clang 3.1, which supported a slightly different
5901       // vector ABI. The primary differences were that 3-element vector types
5902       // were legal, and so were sub 32-bit vectors (i.e. <2 x i8>). This path
5903       // accepts that legacy behavior for Android only.
5904       // Check whether VT is legal.
5905       unsigned NumElements = VT->getNumElements();
5906       // NumElements should be power of 2 or equal to 3.
5907       if (!llvm::isPowerOf2_32(NumElements) && NumElements != 3)
5908         return true;
5909     } else {
5910       // Check whether VT is legal.
5911       unsigned NumElements = VT->getNumElements();
5912       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VT);
5913       // NumElements should be power of 2.
5914       if (!llvm::isPowerOf2_32(NumElements))
5915         return true;
5916       // Size should be greater than 32 bits.
5917       return Size <= 32;
5918     }
5919   }
5920   return false;
5921 }
5922
5923 bool ARMABIInfo::isLegalVectorTypeForSwift(CharUnits vectorSize,
5924                                            llvm::Type *eltTy,
5925                                            unsigned numElts) const {
5926   if (!llvm::isPowerOf2_32(numElts))
5927     return false;
5928   unsigned size = getDataLayout().getTypeStoreSizeInBits(eltTy);
5929   if (size > 64)
5930     return false;
5931   if (vectorSize.getQuantity() != 8 &&
5932       (vectorSize.getQuantity() != 16 || numElts == 1))
5933     return false;
5934   return true;
5935 }
5936
5937 bool ARMABIInfo::isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const {
5938   // Homogeneous aggregates for AAPCS-VFP must have base types of float,
5939   // double, or 64-bit or 128-bit vectors.
5940   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
5941     if (BT->getKind() == BuiltinType::Float ||
5942         BT->getKind() == BuiltinType::Double ||
5943         BT->getKind() == BuiltinType::LongDouble)
5944       return true;
5945   } else if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
5946     unsigned VecSize = getContext().getTypeSize(VT);
5947     if (VecSize == 64 || VecSize == 128)
5948       return true;
5949   }
5950   return false;
5951 }
5952
5953 bool ARMABIInfo::isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Base,
5954                                                    uint64_t Members) const {
5955   return Members <= 4;
5956 }
5957
5958 Address ARMABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
5959                               QualType Ty) const {
5960   CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(4);
5961
5962   // Empty records are ignored for parameter passing purposes.
5963   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true)) {
5964     Address Addr(CGF.Builder.CreateLoad(VAListAddr), SlotSize);
5965     Addr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Addr, CGF.ConvertTypeForMem(Ty));
5966     return Addr;
5967   }
5968
5969   auto TyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
5970   CharUnits TyAlignForABI = TyInfo.second;
5971
5972   // Use indirect if size of the illegal vector is bigger than 16 bytes.
5973   bool IsIndirect = false;
5974   const Type *Base = nullptr;
5975   uint64_t Members = 0;
5976   if (TyInfo.first > CharUnits::fromQuantity(16) && isIllegalVectorType(Ty)) {
5977     IsIndirect = true;
5978
5979   // ARMv7k passes structs bigger than 16 bytes indirectly, in space
5980   // allocated by the caller.
5981   } else if (TyInfo.first > CharUnits::fromQuantity(16) &&
5982              getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS16_VFP &&
5983              !isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members)) {
5984     IsIndirect = true;
5985
5986   // Otherwise, bound the type's ABI alignment.
5987   // The ABI alignment for 64-bit or 128-bit vectors is 8 for AAPCS and 4 for
5988   // APCS. For AAPCS, the ABI alignment is at least 4-byte and at most 8-byte.
5989   // Our callers should be prepared to handle an under-aligned address.
5990   } else if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS_VFP ||
5991              getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS) {
5992     TyAlignForABI = std::max(TyAlignForABI, CharUnits::fromQuantity(4));
5993     TyAlignForABI = std::min(TyAlignForABI, CharUnits::fromQuantity(8));
5994   } else if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS16_VFP) {
5995     // ARMv7k allows type alignment up to 16 bytes.
5996     TyAlignForABI = std::max(TyAlignForABI, CharUnits::fromQuantity(4));
5997     TyAlignForABI = std::min(TyAlignForABI, CharUnits::fromQuantity(16));
5998   } else {
5999     TyAlignForABI = CharUnits::fromQuantity(4);
6000   }
6001   TyInfo.second = TyAlignForABI;
6002
6003   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, IsIndirect, TyInfo,
6004                           SlotSize, /*AllowHigherAlign*/ true);
6005 }
6006
6007 //===----------------------------------------------------------------------===//
6008 // NVPTX ABI Implementation
6009 //===----------------------------------------------------------------------===//
6010
6011 namespace {
6012
6013 class NVPTXABIInfo : public ABIInfo {
6014 public:
6015   NVPTXABIInfo(CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
6016
6017   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
6018   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty) const;
6019
6020   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
6021   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6022                     QualType Ty) const override;
6023 };
6024
6025 class NVPTXTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
6026 public:
6027   NVPTXTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
6028     : TargetCodeGenInfo(new NVPTXABIInfo(CGT)) {}
6029
6030   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
6031                            CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
6032 private:
6033   // Adds a NamedMDNode with F, Name, and Operand as operands, and adds the
6034   // resulting MDNode to the nvvm.annotations MDNode.
6035   static void addNVVMMetadata(llvm::Function *F, StringRef Name, int Operand);
6036 };
6037
6038 ABIArgInfo NVPTXABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
6039   if (RetTy->isVoidType())
6040     return ABIArgInfo::getIgnore();
6041
6042   // note: this is different from default ABI
6043   if (!RetTy->isScalarType())
6044     return ABIArgInfo::getDirect();
6045
6046   // Treat an enum type as its underlying type.
6047   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
6048     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
6049
6050   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
6051           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
6052 }
6053
6054 ABIArgInfo NVPTXABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
6055   // Treat an enum type as its underlying type.
6056   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
6057     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
6058
6059   // Return aggregates type as indirect by value
6060   if (isAggregateTypeForABI(Ty))
6061     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /* byval */ true);
6062
6063   return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
6064           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
6065 }
6066
6067 void NVPTXABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
6068   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
6069     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
6070   for (auto &I : FI.arguments())
6071     I.info = classifyArgumentType(I.type);
6072
6073   // Always honor user-specified calling convention.
6074   if (FI.getCallingConvention() != llvm::CallingConv::C)
6075     return;
6076
6077   FI.setEffectiveCallingConvention(getRuntimeCC());
6078 }
6079
6080 Address NVPTXABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6081                                 QualType Ty) const {
6082   llvm_unreachable("NVPTX does not support varargs");
6083 }
6084
6085 void NVPTXTargetCodeGenInfo::
6086 setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
6087                     CodeGen::CodeGenModule &M) const{
6088   const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
6089   if (!FD) return;
6090
6091   llvm::Function *F = cast<llvm::Function>(GV);
6092
6093   // Perform special handling in OpenCL mode
6094   if (M.getLangOpts().OpenCL) {
6095     // Use OpenCL function attributes to check for kernel functions
6096     // By default, all functions are device functions
6097     if (FD->hasAttr<OpenCLKernelAttr>()) {
6098       // OpenCL __kernel functions get kernel metadata
6099       // Create !{<func-ref>, metadata !"kernel", i32 1} node
6100       addNVVMMetadata(F, "kernel", 1);
6101       // And kernel functions are not subject to inlining
6102       F->addFnAttr(llvm::Attribute::NoInline);
6103     }
6104   }
6105
6106   // Perform special handling in CUDA mode.
6107   if (M.getLangOpts().CUDA) {
6108     // CUDA __global__ functions get a kernel metadata entry.  Since
6109     // __global__ functions cannot be called from the device, we do not
6110     // need to set the noinline attribute.
6111     if (FD->hasAttr<CUDAGlobalAttr>()) {
6112       // Create !{<func-ref>, metadata !"kernel", i32 1} node
6113       addNVVMMetadata(F, "kernel", 1);
6114     }
6115     if (CUDALaunchBoundsAttr *Attr = FD->getAttr<CUDALaunchBoundsAttr>()) {
6116       // Create !{<func-ref>, metadata !"maxntidx", i32 <val>} node
6117       llvm::APSInt MaxThreads(32);
6118       MaxThreads = Attr->getMaxThreads()->EvaluateKnownConstInt(M.getContext());
6119       if (MaxThreads > 0)
6120         addNVVMMetadata(F, "maxntidx", MaxThreads.getExtValue());
6121
6122       // min blocks is an optional argument for CUDALaunchBoundsAttr. If it was
6123       // not specified in __launch_bounds__ or if the user specified a 0 value,
6124       // we don't have to add a PTX directive.
6125       if (Attr->getMinBlocks()) {
6126         llvm::APSInt MinBlocks(32);
6127         MinBlocks = Attr->getMinBlocks()->EvaluateKnownConstInt(M.getContext());
6128         if (MinBlocks > 0)
6129           // Create !{<func-ref>, metadata !"minctasm", i32 <val>} node
6130           addNVVMMetadata(F, "minctasm", MinBlocks.getExtValue());
6131       }
6132     }
6133   }
6134 }
6135
6136 void NVPTXTargetCodeGenInfo::addNVVMMetadata(llvm::Function *F, StringRef Name,
6137                                              int Operand) {
6138   llvm::Module *M = F->getParent();
6139   llvm::LLVMContext &Ctx = M->getContext();
6140
6141   // Get "nvvm.annotations" metadata node
6142   llvm::NamedMDNode *MD = M->getOrInsertNamedMetadata("nvvm.annotations");
6143
6144   llvm::Metadata *MDVals[] = {
6145       llvm::ConstantAsMetadata::get(F), llvm::MDString::get(Ctx, Name),
6146       llvm::ConstantAsMetadata::get(
6147           llvm::ConstantInt::get(llvm::Type::getInt32Ty(Ctx), Operand))};
6148   // Append metadata to nvvm.annotations
6149   MD->addOperand(llvm::MDNode::get(Ctx, MDVals));
6150 }
6151 }
6152
6153 //===----------------------------------------------------------------------===//
6154 // SystemZ ABI Implementation
6155 //===----------------------------------------------------------------------===//
6156
6157 namespace {
6158
6159 class SystemZABIInfo : public SwiftABIInfo {
6160   bool HasVector;
6161
6162 public:
6163   SystemZABIInfo(CodeGenTypes &CGT, bool HV)
6164     : SwiftABIInfo(CGT), HasVector(HV) {}
6165
6166   bool isPromotableIntegerType(QualType Ty) const;
6167   bool isCompoundType(QualType Ty) const;
6168   bool isVectorArgumentType(QualType Ty) const;
6169   bool isFPArgumentType(QualType Ty) const;
6170   QualType GetSingleElementType(QualType Ty) const;
6171
6172   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
6173   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType ArgTy) const;
6174
6175   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
6176     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
6177       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
6178     for (auto &I : FI.arguments())
6179       I.info = classifyArgumentType(I.type);
6180   }
6181
6182   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6183                     QualType Ty) const override;
6184
6185   bool shouldPassIndirectlyForSwift(CharUnits totalSize,
6186                                     ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
6187                                     bool asReturnValue) const override {
6188     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
6189   }
6190   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
6191     return true;
6192   }
6193 };
6194
6195 class SystemZTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
6196 public:
6197   SystemZTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, bool HasVector)
6198     : TargetCodeGenInfo(new SystemZABIInfo(CGT, HasVector)) {}
6199 };
6200
6201 }
6202
6203 bool SystemZABIInfo::isPromotableIntegerType(QualType Ty) const {
6204   // Treat an enum type as its underlying type.
6205   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
6206     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
6207
6208   // Promotable integer types are required to be promoted by the ABI.
6209   if (Ty->isPromotableIntegerType())
6210     return true;
6211
6212   // 32-bit values must also be promoted.
6213   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>())
6214     switch (BT->getKind()) {
6215     case BuiltinType::Int:
6216     case BuiltinType::UInt:
6217       return true;
6218     default:
6219       return false;
6220     }
6221   return false;
6222 }
6223
6224 bool SystemZABIInfo::isCompoundType(QualType Ty) const {
6225   return (Ty->isAnyComplexType() ||
6226           Ty->isVectorType() ||
6227           isAggregateTypeForABI(Ty));
6228 }
6229
6230 bool SystemZABIInfo::isVectorArgumentType(QualType Ty) const {
6231   return (HasVector &&
6232           Ty->isVectorType() &&
6233           getContext().getTypeSize(Ty) <= 128);
6234 }
6235
6236 bool SystemZABIInfo::isFPArgumentType(QualType Ty) const {
6237   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>())
6238     switch (BT->getKind()) {
6239     case BuiltinType::Float:
6240     case BuiltinType::Double:
6241       return true;
6242     default:
6243       return false;
6244     }
6245
6246   return false;
6247 }
6248
6249 QualType SystemZABIInfo::GetSingleElementType(QualType Ty) const {
6250   if (const RecordType *RT = Ty->getAsStructureType()) {
6251     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
6252     QualType Found;
6253
6254     // If this is a C++ record, check the bases first.
6255     if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD))
6256       for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
6257         QualType Base = I.getType();
6258
6259         // Empty bases don't affect things either way.
6260         if (isEmptyRecord(getContext(), Base, true))
6261           continue;
6262
6263         if (!Found.isNull())
6264           return Ty;
6265         Found = GetSingleElementType(Base);
6266       }
6267
6268     // Check the fields.
6269     for (const auto *FD : RD->fields()) {
6270       // For compatibility with GCC, ignore empty bitfields in C++ mode.
6271       // Unlike isSingleElementStruct(), empty structure and array fields
6272       // do count.  So do anonymous bitfields that aren't zero-sized.
6273       if (getContext().getLangOpts().CPlusPlus &&
6274           FD->isBitField() && FD->getBitWidthValue(getContext()) == 0)
6275         continue;
6276
6277       // Unlike isSingleElementStruct(), arrays do not count.
6278       // Nested structures still do though.
6279       if (!Found.isNull())
6280         return Ty;
6281       Found = GetSingleElementType(FD->getType());
6282     }
6283
6284     // Unlike isSingleElementStruct(), trailing padding is allowed.
6285     // An 8-byte aligned struct s { float f; } is passed as a double.
6286     if (!Found.isNull())
6287       return Found;
6288   }
6289
6290   return Ty;
6291 }
6292
6293 Address SystemZABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6294                                   QualType Ty) const {
6295   // Assume that va_list type is correct; should be pointer to LLVM type:
6296   // struct {
6297   //   i64 __gpr;
6298   //   i64 __fpr;
6299   //   i8 *__overflow_arg_area;
6300   //   i8 *__reg_save_area;
6301   // };
6302
6303   // Every non-vector argument occupies 8 bytes and is passed by preference
6304   // in either GPRs or FPRs.  Vector arguments occupy 8 or 16 bytes and are
6305   // always passed on the stack.
6306   Ty = getContext().getCanonicalType(Ty);
6307   auto TyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
6308   llvm::Type *ArgTy = CGF.ConvertTypeForMem(Ty);
6309   llvm::Type *DirectTy = ArgTy;
6310   ABIArgInfo AI = classifyArgumentType(Ty);
6311   bool IsIndirect = AI.isIndirect();
6312   bool InFPRs = false;
6313   bool IsVector = false;
6314   CharUnits UnpaddedSize;
6315   CharUnits DirectAlign;
6316   if (IsIndirect) {
6317     DirectTy = llvm::PointerType::getUnqual(DirectTy);
6318     UnpaddedSize = DirectAlign = CharUnits::fromQuantity(8);
6319   } else {
6320     if (AI.getCoerceToType())
6321       ArgTy = AI.getCoerceToType();
6322     InFPRs = ArgTy->isFloatTy() || ArgTy->isDoubleTy();
6323     IsVector = ArgTy->isVectorTy();
6324     UnpaddedSize = TyInfo.first;
6325     DirectAlign = TyInfo.second;
6326   }
6327   CharUnits PaddedSize = CharUnits::fromQuantity(8);
6328   if (IsVector && UnpaddedSize > PaddedSize)
6329     PaddedSize = CharUnits::fromQuantity(16);
6330   assert((UnpaddedSize <= PaddedSize) && "Invalid argument size.");
6331
6332   CharUnits Padding = (PaddedSize - UnpaddedSize);
6333
6334   llvm::Type *IndexTy = CGF.Int64Ty;
6335   llvm::Value *PaddedSizeV =
6336     llvm::ConstantInt::get(IndexTy, PaddedSize.getQuantity());
6337
6338   if (IsVector) {
6339     // Work out the address of a vector argument on the stack.
6340     // Vector arguments are always passed in the high bits of a
6341     // single (8 byte) or double (16 byte) stack slot.
6342     Address OverflowArgAreaPtr =
6343       CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 2, CharUnits::fromQuantity(16),
6344                                   "overflow_arg_area_ptr");
6345     Address OverflowArgArea =
6346       Address(CGF.Builder.CreateLoad(OverflowArgAreaPtr, "overflow_arg_area"),
6347               TyInfo.second);
6348     Address MemAddr =
6349       CGF.Builder.CreateElementBitCast(OverflowArgArea, DirectTy, "mem_addr");
6350
6351     // Update overflow_arg_area_ptr pointer
6352     llvm::Value *NewOverflowArgArea =
6353       CGF.Builder.CreateGEP(OverflowArgArea.getPointer(), PaddedSizeV,
6354                             "overflow_arg_area");
6355     CGF.Builder.CreateStore(NewOverflowArgArea, OverflowArgAreaPtr);
6356
6357     return MemAddr;
6358   }
6359
6360   assert(PaddedSize.getQuantity() == 8);
6361
6362   unsigned MaxRegs, RegCountField, RegSaveIndex;
6363   CharUnits RegPadding;
6364   if (InFPRs) {
6365     MaxRegs = 4; // Maximum of 4 FPR arguments
6366     RegCountField = 1; // __fpr
6367     RegSaveIndex = 16; // save offset for f0
6368     RegPadding = CharUnits(); // floats are passed in the high bits of an FPR
6369   } else {
6370     MaxRegs = 5; // Maximum of 5 GPR arguments
6371     RegCountField = 0; // __gpr
6372     RegSaveIndex = 2; // save offset for r2
6373     RegPadding = Padding; // values are passed in the low bits of a GPR
6374   }
6375
6376   Address RegCountPtr = CGF.Builder.CreateStructGEP(
6377       VAListAddr, RegCountField, RegCountField * CharUnits::fromQuantity(8),
6378       "reg_count_ptr");
6379   llvm::Value *RegCount = CGF.Builder.CreateLoad(RegCountPtr, "reg_count");
6380   llvm::Value *MaxRegsV = llvm::ConstantInt::get(IndexTy, MaxRegs);
6381   llvm::Value *InRegs = CGF.Builder.CreateICmpULT(RegCount, MaxRegsV,
6382                                                  "fits_in_regs");
6383
6384   llvm::BasicBlock *InRegBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_reg");
6385   llvm::BasicBlock *InMemBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_mem");
6386   llvm::BasicBlock *ContBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.end");
6387   CGF.Builder.CreateCondBr(InRegs, InRegBlock, InMemBlock);
6388
6389   // Emit code to load the value if it was passed in registers.
6390   CGF.EmitBlock(InRegBlock);
6391
6392   // Work out the address of an argument register.
6393   llvm::Value *ScaledRegCount =
6394     CGF.Builder.CreateMul(RegCount, PaddedSizeV, "scaled_reg_count");
6395   llvm::Value *RegBase =
6396     llvm::ConstantInt::get(IndexTy, RegSaveIndex * PaddedSize.getQuantity()
6397                                       + RegPadding.getQuantity());
6398   llvm::Value *RegOffset =
6399     CGF.Builder.CreateAdd(ScaledRegCount, RegBase, "reg_offset");
6400   Address RegSaveAreaPtr =
6401       CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 3, CharUnits::fromQuantity(24),
6402                                   "reg_save_area_ptr");
6403   llvm::Value *RegSaveArea =
6404     CGF.Builder.CreateLoad(RegSaveAreaPtr, "reg_save_area");
6405   Address RawRegAddr(CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, RegOffset,
6406                                            "raw_reg_addr"),
6407                      PaddedSize);
6408   Address RegAddr =
6409     CGF.Builder.CreateElementBitCast(RawRegAddr, DirectTy, "reg_addr");
6410
6411   // Update the register count
6412   llvm::Value *One = llvm::ConstantInt::get(IndexTy, 1);
6413   llvm::Value *NewRegCount =
6414     CGF.Builder.CreateAdd(RegCount, One, "reg_count");
6415   CGF.Builder.CreateStore(NewRegCount, RegCountPtr);
6416   CGF.EmitBranch(ContBlock);
6417
6418   // Emit code to load the value if it was passed in memory.
6419   CGF.EmitBlock(InMemBlock);
6420
6421   // Work out the address of a stack argument.
6422   Address OverflowArgAreaPtr = CGF.Builder.CreateStructGEP(
6423       VAListAddr, 2, CharUnits::fromQuantity(16), "overflow_arg_area_ptr");
6424   Address OverflowArgArea =
6425     Address(CGF.Builder.CreateLoad(OverflowArgAreaPtr, "overflow_arg_area"),
6426             PaddedSize);
6427   Address RawMemAddr =
6428     CGF.Builder.CreateConstByteGEP(OverflowArgArea, Padding, "raw_mem_addr");
6429   Address MemAddr =
6430     CGF.Builder.CreateElementBitCast(RawMemAddr, DirectTy, "mem_addr");
6431
6432   // Update overflow_arg_area_ptr pointer
6433   llvm::Value *NewOverflowArgArea =
6434     CGF.Builder.CreateGEP(OverflowArgArea.getPointer(), PaddedSizeV,
6435                           "overflow_arg_area");
6436   CGF.Builder.CreateStore(NewOverflowArgArea, OverflowArgAreaPtr);
6437   CGF.EmitBranch(ContBlock);
6438
6439   // Return the appropriate result.
6440   CGF.EmitBlock(ContBlock);
6441   Address ResAddr = emitMergePHI(CGF, RegAddr, InRegBlock,
6442                                  MemAddr, InMemBlock, "va_arg.addr");
6443
6444   if (IsIndirect)
6445     ResAddr = Address(CGF.Builder.CreateLoad(ResAddr, "indirect_arg"),
6446                       TyInfo.second);
6447
6448   return ResAddr;
6449 }
6450
6451 ABIArgInfo SystemZABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
6452   if (RetTy->isVoidType())
6453     return ABIArgInfo::getIgnore();
6454   if (isVectorArgumentType(RetTy))
6455     return ABIArgInfo::getDirect();
6456   if (isCompoundType(RetTy) || getContext().getTypeSize(RetTy) > 64)
6457     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
6458   return (isPromotableIntegerType(RetTy) ?
6459           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
6460 }
6461
6462 ABIArgInfo SystemZABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
6463   // Handle the generic C++ ABI.
6464   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
6465     return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
6466
6467   // Integers and enums are extended to full register width.
6468   if (isPromotableIntegerType(Ty))
6469     return ABIArgInfo::getExtend();
6470
6471   // Handle vector types and vector-like structure types.  Note that
6472   // as opposed to float-like structure types, we do not allow any
6473   // padding for vector-like structures, so verify the sizes match.
6474   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
6475   QualType SingleElementTy = GetSingleElementType(Ty);
6476   if (isVectorArgumentType(SingleElementTy) &&
6477       getContext().getTypeSize(SingleElementTy) == Size)
6478     return ABIArgInfo::getDirect(CGT.ConvertType(SingleElementTy));
6479
6480   // Values that are not 1, 2, 4 or 8 bytes in size are passed indirectly.
6481   if (Size != 8 && Size != 16 && Size != 32 && Size != 64)
6482     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
6483
6484   // Handle small structures.
6485   if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
6486     // Structures with flexible arrays have variable length, so really
6487     // fail the size test above.
6488     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
6489     if (RD->hasFlexibleArrayMember())
6490       return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
6491
6492     // The structure is passed as an unextended integer, a float, or a double.
6493     llvm::Type *PassTy;
6494     if (isFPArgumentType(SingleElementTy)) {
6495       assert(Size == 32 || Size == 64);
6496       if (Size == 32)
6497         PassTy = llvm::Type::getFloatTy(getVMContext());
6498       else
6499         PassTy = llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext());
6500     } else
6501       PassTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size);
6502     return ABIArgInfo::getDirect(PassTy);
6503   }
6504
6505   // Non-structure compounds are passed indirectly.
6506   if (isCompoundType(Ty))
6507     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
6508
6509   return ABIArgInfo::getDirect(nullptr);
6510 }
6511
6512 //===----------------------------------------------------------------------===//
6513 // MSP430 ABI Implementation
6514 //===----------------------------------------------------------------------===//
6515
6516 namespace {
6517
6518 class MSP430TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
6519 public:
6520   MSP430TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
6521     : TargetCodeGenInfo(new DefaultABIInfo(CGT)) {}
6522   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
6523                            CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
6524 };
6525
6526 }
6527
6528 void MSP430TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(const Decl *D,
6529                                                   llvm::GlobalValue *GV,
6530                                              CodeGen::CodeGenModule &M) const {
6531   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D)) {
6532     if (const MSP430InterruptAttr *attr = FD->getAttr<MSP430InterruptAttr>()) {
6533       // Handle 'interrupt' attribute:
6534       llvm::Function *F = cast<llvm::Function>(GV);
6535
6536       // Step 1: Set ISR calling convention.
6537       F->setCallingConv(llvm::CallingConv::MSP430_INTR);
6538
6539       // Step 2: Add attributes goodness.
6540       F->addFnAttr(llvm::Attribute::NoInline);
6541
6542       // Step 3: Emit ISR vector alias.
6543       unsigned Num = attr->getNumber() / 2;
6544       llvm::GlobalAlias::create(llvm::Function::ExternalLinkage,
6545                                 "__isr_" + Twine(Num), F);
6546     }
6547   }
6548 }
6549
6550 //===----------------------------------------------------------------------===//
6551 // MIPS ABI Implementation.  This works for both little-endian and
6552 // big-endian variants.
6553 //===----------------------------------------------------------------------===//
6554
6555 namespace {
6556 class MipsABIInfo : public ABIInfo {
6557   bool IsO32;
6558   unsigned MinABIStackAlignInBytes, StackAlignInBytes;
6559   void CoerceToIntArgs(uint64_t TySize,
6560                        SmallVectorImpl<llvm::Type *> &ArgList) const;
6561   llvm::Type* HandleAggregates(QualType Ty, uint64_t TySize) const;
6562   llvm::Type* returnAggregateInRegs(QualType RetTy, uint64_t Size) const;
6563   llvm::Type* getPaddingType(uint64_t Align, uint64_t Offset) const;
6564 public:
6565   MipsABIInfo(CodeGenTypes &CGT, bool _IsO32) :
6566     ABIInfo(CGT), IsO32(_IsO32), MinABIStackAlignInBytes(IsO32 ? 4 : 8),
6567     StackAlignInBytes(IsO32 ? 8 : 16) {}
6568
6569   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
6570   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy, uint64_t &Offset) const;
6571   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
6572   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6573                     QualType Ty) const override;
6574   bool shouldSignExtUnsignedType(QualType Ty) const override;
6575 };
6576
6577 class MIPSTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
6578   unsigned SizeOfUnwindException;
6579 public:
6580   MIPSTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, bool IsO32)
6581     : TargetCodeGenInfo(new MipsABIInfo(CGT, IsO32)),
6582       SizeOfUnwindException(IsO32 ? 24 : 32) {}
6583
6584   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
6585     return 29;
6586   }
6587
6588   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
6589                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
6590     const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
6591     if (!FD) return;
6592     llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
6593     if (FD->hasAttr<Mips16Attr>()) {
6594       Fn->addFnAttr("mips16");
6595     }
6596     else if (FD->hasAttr<NoMips16Attr>()) {
6597       Fn->addFnAttr("nomips16");
6598     }
6599
6600     if (FD->hasAttr<MicroMipsAttr>())
6601       Fn->addFnAttr("micromips");
6602     else if (FD->hasAttr<NoMicroMipsAttr>())
6603       Fn->addFnAttr("nomicromips");
6604
6605     const MipsInterruptAttr *Attr = FD->getAttr<MipsInterruptAttr>();
6606     if (!Attr)
6607       return;
6608
6609     const char *Kind;
6610     switch (Attr->getInterrupt()) {
6611     case MipsInterruptAttr::eic:     Kind = "eic"; break;
6612     case MipsInterruptAttr::sw0:     Kind = "sw0"; break;
6613     case MipsInterruptAttr::sw1:     Kind = "sw1"; break;
6614     case MipsInterruptAttr::hw0:     Kind = "hw0"; break;
6615     case MipsInterruptAttr::hw1:     Kind = "hw1"; break;
6616     case MipsInterruptAttr::hw2:     Kind = "hw2"; break;
6617     case MipsInterruptAttr::hw3:     Kind = "hw3"; break;
6618     case MipsInterruptAttr::hw4:     Kind = "hw4"; break;
6619     case MipsInterruptAttr::hw5:     Kind = "hw5"; break;
6620     }
6621
6622     Fn->addFnAttr("interrupt", Kind);
6623
6624   }
6625
6626   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
6627                                llvm::Value *Address) const override;
6628
6629   unsigned getSizeOfUnwindException() const override {
6630     return SizeOfUnwindException;
6631   }
6632 };
6633 }
6634
6635 void MipsABIInfo::CoerceToIntArgs(
6636     uint64_t TySize, SmallVectorImpl<llvm::Type *> &ArgList) const {
6637   llvm::IntegerType *IntTy =
6638     llvm::IntegerType::get(getVMContext(), MinABIStackAlignInBytes * 8);
6639
6640   // Add (TySize / MinABIStackAlignInBytes) args of IntTy.
6641   for (unsigned N = TySize / (MinABIStackAlignInBytes * 8); N; --N)
6642     ArgList.push_back(IntTy);
6643
6644   // If necessary, add one more integer type to ArgList.
6645   unsigned R = TySize % (MinABIStackAlignInBytes * 8);
6646
6647   if (R)
6648     ArgList.push_back(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), R));
6649 }
6650
6651 // In N32/64, an aligned double precision floating point field is passed in
6652 // a register.
6653 llvm::Type* MipsABIInfo::HandleAggregates(QualType Ty, uint64_t TySize) const {
6654   SmallVector<llvm::Type*, 8> ArgList, IntArgList;
6655
6656   if (IsO32) {
6657     CoerceToIntArgs(TySize, ArgList);
6658     return llvm::StructType::get(getVMContext(), ArgList);
6659   }
6660
6661   if (Ty->isComplexType())
6662     return CGT.ConvertType(Ty);
6663
6664   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
6665
6666   // Unions/vectors are passed in integer registers.
6667   if (!RT || !RT->isStructureOrClassType()) {
6668     CoerceToIntArgs(TySize, ArgList);
6669     return llvm::StructType::get(getVMContext(), ArgList);
6670   }
6671
6672   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
6673   const ASTRecordLayout &Layout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
6674   assert(!(TySize % 8) && "Size of structure must be multiple of 8.");
6675
6676   uint64_t LastOffset = 0;
6677   unsigned idx = 0;
6678   llvm::IntegerType *I64 = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), 64);
6679
6680   // Iterate over fields in the struct/class and check if there are any aligned
6681   // double fields.
6682   for (RecordDecl::field_iterator i = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
6683        i != e; ++i, ++idx) {
6684     const QualType Ty = i->getType();
6685     const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>();
6686
6687     if (!BT || BT->getKind() != BuiltinType::Double)
6688       continue;
6689
6690     uint64_t Offset = Layout.getFieldOffset(idx);
6691     if (Offset % 64) // Ignore doubles that are not aligned.
6692       continue;
6693
6694     // Add ((Offset - LastOffset) / 64) args of type i64.
6695     for (unsigned j = (Offset - LastOffset) / 64; j > 0; --j)
6696       ArgList.push_back(I64);
6697
6698     // Add double type.
6699     ArgList.push_back(llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext()));
6700     LastOffset = Offset + 64;
6701   }
6702
6703   CoerceToIntArgs(TySize - LastOffset, IntArgList);
6704   ArgList.append(IntArgList.begin(), IntArgList.end());
6705
6706   return llvm::StructType::get(getVMContext(), ArgList);
6707 }
6708
6709 llvm::Type *MipsABIInfo::getPaddingType(uint64_t OrigOffset,
6710                                         uint64_t Offset) const {
6711   if (OrigOffset + MinABIStackAlignInBytes > Offset)
6712     return nullptr;
6713
6714   return llvm::IntegerType::get(getVMContext(), (Offset - OrigOffset) * 8);
6715 }
6716
6717 ABIArgInfo
6718 MipsABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty, uint64_t &Offset) const {
6719   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
6720
6721   uint64_t OrigOffset = Offset;
6722   uint64_t TySize = getContext().getTypeSize(Ty);
6723   uint64_t Align = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
6724
6725   Align = std::min(std::max(Align, (uint64_t)MinABIStackAlignInBytes),
6726                    (uint64_t)StackAlignInBytes);
6727   unsigned CurrOffset = llvm::alignTo(Offset, Align);
6728   Offset = CurrOffset + llvm::alignTo(TySize, Align * 8) / 8;
6729
6730   if (isAggregateTypeForABI(Ty) || Ty->isVectorType()) {
6731     // Ignore empty aggregates.
6732     if (TySize == 0)
6733       return ABIArgInfo::getIgnore();
6734
6735     if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI())) {
6736       Offset = OrigOffset + MinABIStackAlignInBytes;
6737       return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
6738     }
6739
6740     // Use indirect if the aggregate cannot fit into registers for
6741     // passing arguments according to the ABI
6742     unsigned Threshold = IsO32 ? 16 : 64;
6743
6744     if(getContext().getTypeSizeInChars(Ty) > CharUnits::fromQuantity(Threshold))
6745       return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(Align), true,
6746                                      getContext().getTypeAlign(Ty) / 8 > Align);
6747
6748     // If we have reached here, aggregates are passed directly by coercing to
6749     // another structure type. Padding is inserted if the offset of the
6750     // aggregate is unaligned.
6751     ABIArgInfo ArgInfo =
6752         ABIArgInfo::getDirect(HandleAggregates(Ty, TySize), 0,
6753                               getPaddingType(OrigOffset, CurrOffset));
6754     ArgInfo.setInReg(true);
6755     return ArgInfo;
6756   }
6757
6758   // Treat an enum type as its underlying type.
6759   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
6760     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
6761
6762   // All integral types are promoted to the GPR width.
6763   if (Ty->isIntegralOrEnumerationType())
6764     return ABIArgInfo::getExtend();
6765
6766   return ABIArgInfo::getDirect(
6767       nullptr, 0, IsO32 ? nullptr : getPaddingType(OrigOffset, CurrOffset));
6768 }
6769
6770 llvm::Type*
6771 MipsABIInfo::returnAggregateInRegs(QualType RetTy, uint64_t Size) const {
6772   const RecordType *RT = RetTy->getAs<RecordType>();
6773   SmallVector<llvm::Type*, 8> RTList;
6774
6775   if (RT && RT->isStructureOrClassType()) {
6776     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
6777     const ASTRecordLayout &Layout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
6778     unsigned FieldCnt = Layout.getFieldCount();
6779
6780     // N32/64 returns struct/classes in floating point registers if the
6781     // following conditions are met:
6782     // 1. The size of the struct/class is no larger than 128-bit.
6783     // 2. The struct/class has one or two fields all of which are floating
6784     //    point types.
6785     // 3. The offset of the first field is zero (this follows what gcc does).
6786     //
6787     // Any other composite results are returned in integer registers.
6788     //
6789     if (FieldCnt && (FieldCnt <= 2) && !Layout.getFieldOffset(0)) {
6790       RecordDecl::field_iterator b = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
6791       for (; b != e; ++b) {
6792         const BuiltinType *BT = b->getType()->getAs<BuiltinType>();
6793
6794         if (!BT || !BT->isFloatingPoint())
6795           break;
6796
6797         RTList.push_back(CGT.ConvertType(b->getType()));
6798       }
6799
6800       if (b == e)
6801         return llvm::StructType::get(getVMContext(), RTList,
6802                                      RD->hasAttr<PackedAttr>());
6803
6804       RTList.clear();
6805     }
6806   }
6807
6808   CoerceToIntArgs(Size, RTList);
6809   return llvm::StructType::get(getVMContext(), RTList);
6810 }
6811
6812 ABIArgInfo MipsABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
6813   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
6814
6815   if (RetTy->isVoidType())
6816     return ABIArgInfo::getIgnore();
6817
6818   // O32 doesn't treat zero-sized structs differently from other structs.
6819   // However, N32/N64 ignores zero sized return values.
6820   if (!IsO32 && Size == 0)
6821     return ABIArgInfo::getIgnore();
6822
6823   if (isAggregateTypeForABI(RetTy) || RetTy->isVectorType()) {
6824     if (Size <= 128) {
6825       if (RetTy->isAnyComplexType())
6826         return ABIArgInfo::getDirect();
6827
6828       // O32 returns integer vectors in registers and N32/N64 returns all small
6829       // aggregates in registers.
6830       if (!IsO32 ||
6831           (RetTy->isVectorType() && !RetTy->hasFloatingRepresentation())) {
6832         ABIArgInfo ArgInfo =
6833             ABIArgInfo::getDirect(returnAggregateInRegs(RetTy, Size));
6834         ArgInfo.setInReg(true);
6835         return ArgInfo;
6836       }
6837     }
6838
6839     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
6840   }
6841
6842   // Treat an enum type as its underlying type.
6843   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
6844     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
6845
6846   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
6847           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
6848 }
6849
6850 void MipsABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
6851   ABIArgInfo &RetInfo = FI.getReturnInfo();
6852   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
6853     RetInfo = classifyReturnType(FI.getReturnType());
6854
6855   // Check if a pointer to an aggregate is passed as a hidden argument.
6856   uint64_t Offset = RetInfo.isIndirect() ? MinABIStackAlignInBytes : 0;
6857
6858   for (auto &I : FI.arguments())
6859     I.info = classifyArgumentType(I.type, Offset);
6860 }
6861
6862 Address MipsABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6863                                QualType OrigTy) const {
6864   QualType Ty = OrigTy;
6865
6866   // Integer arguments are promoted to 32-bit on O32 and 64-bit on N32/N64.
6867   // Pointers are also promoted in the same way but this only matters for N32.
6868   unsigned SlotSizeInBits = IsO32 ? 32 : 64;
6869   unsigned PtrWidth = getTarget().getPointerWidth(0);
6870   bool DidPromote = false;
6871   if ((Ty->isIntegerType() &&
6872           getContext().getIntWidth(Ty) < SlotSizeInBits) ||
6873       (Ty->isPointerType() && PtrWidth < SlotSizeInBits)) {
6874     DidPromote = true;
6875     Ty = getContext().getIntTypeForBitwidth(SlotSizeInBits,
6876                                             Ty->isSignedIntegerType());
6877   }
6878
6879   auto TyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
6880
6881   // The alignment of things in the argument area is never larger than
6882   // StackAlignInBytes.
6883   TyInfo.second =
6884     std::min(TyInfo.second, CharUnits::fromQuantity(StackAlignInBytes));
6885
6886   // MinABIStackAlignInBytes is the size of argument slots on the stack.
6887   CharUnits ArgSlotSize = CharUnits::fromQuantity(MinABIStackAlignInBytes);
6888
6889   Address Addr = emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*indirect*/ false,
6890                           TyInfo, ArgSlotSize, /*AllowHigherAlign*/ true);
6891
6892
6893   // If there was a promotion, "unpromote" into a temporary.
6894   // TODO: can we just use a pointer into a subset of the original slot?
6895   if (DidPromote) {
6896     Address Temp = CGF.CreateMemTemp(OrigTy, "vaarg.promotion-temp");
6897     llvm::Value *Promoted = CGF.Builder.CreateLoad(Addr);
6898
6899     // Truncate down to the right width.
6900     llvm::Type *IntTy = (OrigTy->isIntegerType() ? Temp.getElementType()
6901                                                  : CGF.IntPtrTy);
6902     llvm::Value *V = CGF.Builder.CreateTrunc(Promoted, IntTy);
6903     if (OrigTy->isPointerType())
6904       V = CGF.Builder.CreateIntToPtr(V, Temp.getElementType());
6905
6906     CGF.Builder.CreateStore(V, Temp);
6907     Addr = Temp;
6908   }
6909
6910   return Addr;
6911 }
6912
6913 bool MipsABIInfo::shouldSignExtUnsignedType(QualType Ty) const {
6914   int TySize = getContext().getTypeSize(Ty);
6915
6916   // MIPS64 ABI requires unsigned 32 bit integers to be sign extended.
6917   if (Ty->isUnsignedIntegerOrEnumerationType() && TySize == 32)
6918     return true;
6919
6920   return false;
6921 }
6922
6923 bool
6924 MIPSTargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
6925                                                llvm::Value *Address) const {
6926   // This information comes from gcc's implementation, which seems to
6927   // as canonical as it gets.
6928
6929   // Everything on MIPS is 4 bytes.  Double-precision FP registers
6930   // are aliased to pairs of single-precision FP registers.
6931   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 4);
6932
6933   // 0-31 are the general purpose registers, $0 - $31.
6934   // 32-63 are the floating-point registers, $f0 - $f31.
6935   // 64 and 65 are the multiply/divide registers, $hi and $lo.
6936   // 66 is the (notional, I think) register for signal-handler return.
6937   AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Four8, 0, 65);
6938
6939   // 67-74 are the floating-point status registers, $fcc0 - $fcc7.
6940   // They are one bit wide and ignored here.
6941
6942   // 80-111 are the coprocessor 0 registers, $c0r0 - $c0r31.
6943   // (coprocessor 1 is the FP unit)
6944   // 112-143 are the coprocessor 2 registers, $c2r0 - $c2r31.
6945   // 144-175 are the coprocessor 3 registers, $c3r0 - $c3r31.
6946   // 176-181 are the DSP accumulator registers.
6947   AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Four8, 80, 181);
6948   return false;
6949 }
6950
6951 //===----------------------------------------------------------------------===//
6952 // AVR ABI Implementation.
6953 //===----------------------------------------------------------------------===//
6954
6955 namespace {
6956 class AVRTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
6957 public:
6958   AVRTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
6959     : TargetCodeGenInfo(new DefaultABIInfo(CGT)) { }
6960
6961   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
6962                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
6963     const auto *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
6964     if (!FD) return;
6965     auto *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
6966
6967     if (FD->getAttr<AVRInterruptAttr>())
6968       Fn->addFnAttr("interrupt");
6969
6970     if (FD->getAttr<AVRSignalAttr>())
6971       Fn->addFnAttr("signal");
6972   }
6973 };
6974 }
6975
6976 //===----------------------------------------------------------------------===//
6977 // TCE ABI Implementation (see http://tce.cs.tut.fi). Uses mostly the defaults.
6978 // Currently subclassed only to implement custom OpenCL C function attribute
6979 // handling.
6980 //===----------------------------------------------------------------------===//
6981
6982 namespace {
6983
6984 class TCETargetCodeGenInfo : public DefaultTargetCodeGenInfo {
6985 public:
6986   TCETargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
6987     : DefaultTargetCodeGenInfo(CGT) {}
6988
6989   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
6990                            CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
6991 };
6992
6993 void TCETargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(
6994     const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV, CodeGen::CodeGenModule &M) const {
6995   const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
6996   if (!FD) return;
6997
6998   llvm::Function *F = cast<llvm::Function>(GV);
6999
7000   if (M.getLangOpts().OpenCL) {
7001     if (FD->hasAttr<OpenCLKernelAttr>()) {
7002       // OpenCL C Kernel functions are not subject to inlining
7003       F->addFnAttr(llvm::Attribute::NoInline);
7004       const ReqdWorkGroupSizeAttr *Attr = FD->getAttr<ReqdWorkGroupSizeAttr>();
7005       if (Attr) {
7006         // Convert the reqd_work_group_size() attributes to metadata.
7007         llvm::LLVMContext &Context = F->getContext();
7008         llvm::NamedMDNode *OpenCLMetadata =
7009             M.getModule().getOrInsertNamedMetadata(
7010                 "opencl.kernel_wg_size_info");
7011
7012         SmallVector<llvm::Metadata *, 5> Operands;
7013         Operands.push_back(llvm::ConstantAsMetadata::get(F));
7014
7015         Operands.push_back(
7016             llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::Constant::getIntegerValue(
7017                 M.Int32Ty, llvm::APInt(32, Attr->getXDim()))));
7018         Operands.push_back(
7019             llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::Constant::getIntegerValue(
7020                 M.Int32Ty, llvm::APInt(32, Attr->getYDim()))));
7021         Operands.push_back(
7022             llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::Constant::getIntegerValue(
7023                 M.Int32Ty, llvm::APInt(32, Attr->getZDim()))));
7024
7025         // Add a boolean constant operand for "required" (true) or "hint"
7026         // (false) for implementing the work_group_size_hint attr later.
7027         // Currently always true as the hint is not yet implemented.
7028         Operands.push_back(
7029             llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::ConstantInt::getTrue(Context)));
7030         OpenCLMetadata->addOperand(llvm::MDNode::get(Context, Operands));
7031       }
7032     }
7033   }
7034 }
7035
7036 }
7037
7038 //===----------------------------------------------------------------------===//
7039 // Hexagon ABI Implementation
7040 //===----------------------------------------------------------------------===//
7041
7042 namespace {
7043
7044 class HexagonABIInfo : public ABIInfo {
7045
7046
7047 public:
7048   HexagonABIInfo(CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
7049
7050 private:
7051
7052   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
7053   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy) const;
7054
7055   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
7056
7057   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
7058                     QualType Ty) const override;
7059 };
7060
7061 class HexagonTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7062 public:
7063   HexagonTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
7064     :TargetCodeGenInfo(new HexagonABIInfo(CGT)) {}
7065
7066   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
7067     return 29;
7068   }
7069 };
7070
7071 }
7072
7073 void HexagonABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
7074   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
7075     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
7076   for (auto &I : FI.arguments())
7077     I.info = classifyArgumentType(I.type);
7078 }
7079
7080 ABIArgInfo HexagonABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
7081   if (!isAggregateTypeForABI(Ty)) {
7082     // Treat an enum type as its underlying type.
7083     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
7084       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
7085
7086     return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
7087             ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
7088   }
7089
7090   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
7091     return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
7092
7093   // Ignore empty records.
7094   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
7095     return ABIArgInfo::getIgnore();
7096
7097   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
7098   if (Size > 64)
7099     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/true);
7100     // Pass in the smallest viable integer type.
7101   else if (Size > 32)
7102       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext()));
7103   else if (Size > 16)
7104       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
7105   else if (Size > 8)
7106       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
7107   else
7108       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
7109 }
7110
7111 ABIArgInfo HexagonABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
7112   if (RetTy->isVoidType())
7113     return ABIArgInfo::getIgnore();
7114
7115   // Large vector types should be returned via memory.
7116   if (RetTy->isVectorType() && getContext().getTypeSize(RetTy) > 64)
7117     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
7118
7119   if (!isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
7120     // Treat an enum type as its underlying type.
7121     if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
7122       RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
7123
7124     return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
7125             ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
7126   }
7127
7128   if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
7129     return ABIArgInfo::getIgnore();
7130
7131   // Aggregates <= 8 bytes are returned in r0; other aggregates
7132   // are returned indirectly.
7133   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
7134   if (Size <= 64) {
7135     // Return in the smallest viable integer type.
7136     if (Size <= 8)
7137       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
7138     if (Size <= 16)
7139       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
7140     if (Size <= 32)
7141       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
7142     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext()));
7143   }
7144
7145   return getNaturalAlignIndirect(RetTy, /*ByVal=*/true);
7146 }
7147
7148 Address HexagonABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
7149                                   QualType Ty) const {
7150   // FIXME: Someone needs to audit that this handle alignment correctly.
7151   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*indirect*/ false,
7152                           getContext().getTypeInfoInChars(Ty),
7153                           CharUnits::fromQuantity(4),
7154                           /*AllowHigherAlign*/ true);
7155 }
7156
7157 //===----------------------------------------------------------------------===//
7158 // Lanai ABI Implementation
7159 //===----------------------------------------------------------------------===//
7160
7161 namespace {
7162 class LanaiABIInfo : public DefaultABIInfo {
7163 public:
7164   LanaiABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : DefaultABIInfo(CGT) {}
7165
7166   bool shouldUseInReg(QualType Ty, CCState &State) const;
7167
7168   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
7169     CCState State(FI.getCallingConvention());
7170     // Lanai uses 4 registers to pass arguments unless the function has the
7171     // regparm attribute set.
7172     if (FI.getHasRegParm()) {
7173       State.FreeRegs = FI.getRegParm();
7174     } else {
7175       State.FreeRegs = 4;
7176     }
7177
7178     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
7179       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
7180     for (auto &I : FI.arguments())
7181       I.info = classifyArgumentType(I.type, State);
7182   }
7183
7184   ABIArgInfo getIndirectResult(QualType Ty, bool ByVal, CCState &State) const;
7185   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy, CCState &State) const;
7186 };
7187 } // end anonymous namespace
7188
7189 bool LanaiABIInfo::shouldUseInReg(QualType Ty, CCState &State) const {
7190   unsigned Size = getContext().getTypeSize(Ty);
7191   unsigned SizeInRegs = llvm::alignTo(Size, 32U) / 32U;
7192
7193   if (SizeInRegs == 0)
7194     return false;
7195
7196   if (SizeInRegs > State.FreeRegs) {
7197     State.FreeRegs = 0;
7198     return false;
7199   }
7200
7201   State.FreeRegs -= SizeInRegs;
7202
7203   return true;
7204 }
7205
7206 ABIArgInfo LanaiABIInfo::getIndirectResult(QualType Ty, bool ByVal,
7207                                            CCState &State) const {
7208   if (!ByVal) {
7209     if (State.FreeRegs) {
7210       --State.FreeRegs; // Non-byval indirects just use one pointer.
7211       return getNaturalAlignIndirectInReg(Ty);
7212     }
7213     return getNaturalAlignIndirect(Ty, false);
7214   }
7215
7216   // Compute the byval alignment.
7217   const unsigned MinABIStackAlignInBytes = 4;
7218   unsigned TypeAlign = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
7219   return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(4), /*ByVal=*/true,
7220                                  /*Realign=*/TypeAlign >
7221                                      MinABIStackAlignInBytes);
7222 }
7223
7224 ABIArgInfo LanaiABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty,
7225                                               CCState &State) const {
7226   // Check with the C++ ABI first.
7227   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
7228   if (RT) {
7229     CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(RT, getCXXABI());
7230     if (RAA == CGCXXABI::RAA_Indirect) {
7231       return getIndirectResult(Ty, /*ByVal=*/false, State);
7232     } else if (RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory) {
7233       return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByRef=*/true);
7234     }
7235   }
7236
7237   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
7238     // Structures with flexible arrays are always indirect.
7239     if (RT && RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
7240       return getIndirectResult(Ty, /*ByVal=*/true, State);
7241
7242     // Ignore empty structs/unions.
7243     if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
7244       return ABIArgInfo::getIgnore();
7245
7246     llvm::LLVMContext &LLVMContext = getVMContext();
7247     unsigned SizeInRegs = (getContext().getTypeSize(Ty) + 31) / 32;
7248     if (SizeInRegs <= State.FreeRegs) {
7249       llvm::IntegerType *Int32 = llvm::Type::getInt32Ty(LLVMContext);
7250       SmallVector<llvm::Type *, 3> Elements(SizeInRegs, Int32);
7251       llvm::Type *Result = llvm::StructType::get(LLVMContext, Elements);
7252       State.FreeRegs -= SizeInRegs;
7253       return ABIArgInfo::getDirectInReg(Result);
7254     } else {
7255       State.FreeRegs = 0;
7256     }
7257     return getIndirectResult(Ty, true, State);
7258   }
7259
7260   // Treat an enum type as its underlying type.
7261   if (const auto *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
7262     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
7263
7264   bool InReg = shouldUseInReg(Ty, State);
7265   if (Ty->isPromotableIntegerType()) {
7266     if (InReg)
7267       return ABIArgInfo::getDirectInReg();
7268     return ABIArgInfo::getExtend();
7269   }
7270   if (InReg)
7271     return ABIArgInfo::getDirectInReg();
7272   return ABIArgInfo::getDirect();
7273 }
7274
7275 namespace {
7276 class LanaiTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7277 public:
7278   LanaiTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
7279       : TargetCodeGenInfo(new LanaiABIInfo(CGT)) {}
7280 };
7281 }
7282
7283 //===----------------------------------------------------------------------===//
7284 // AMDGPU ABI Implementation
7285 //===----------------------------------------------------------------------===//
7286
7287 namespace {
7288
7289 class AMDGPUABIInfo final : public DefaultABIInfo {
7290 public:
7291   explicit AMDGPUABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : DefaultABIInfo(CGT) {}
7292
7293 private:
7294   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty) const;
7295
7296   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
7297 };
7298
7299 void AMDGPUABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
7300   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
7301     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
7302
7303   unsigned CC = FI.getCallingConvention();
7304   for (auto &Arg : FI.arguments())
7305     if (CC == llvm::CallingConv::AMDGPU_KERNEL)
7306       Arg.info = classifyArgumentType(Arg.type);
7307     else
7308       Arg.info = DefaultABIInfo::classifyArgumentType(Arg.type);
7309 }
7310
7311 /// \brief Classify argument of given type \p Ty.
7312 ABIArgInfo AMDGPUABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
7313   llvm::StructType *StrTy = dyn_cast<llvm::StructType>(CGT.ConvertType(Ty));
7314   if (!StrTy) {
7315     return DefaultABIInfo::classifyArgumentType(Ty);
7316   }
7317
7318   // Coerce single element structs to its element.
7319   if (StrTy->getNumElements() == 1) {
7320     return ABIArgInfo::getDirect();
7321   }
7322
7323   // If we set CanBeFlattened to true, CodeGen will expand the struct to its
7324   // individual elements, which confuses the Clover OpenCL backend; therefore we
7325   // have to set it to false here. Other args of getDirect() are just defaults.
7326   return ABIArgInfo::getDirect(nullptr, 0, nullptr, false);
7327 }
7328
7329 class AMDGPUTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7330 public:
7331   AMDGPUTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
7332     : TargetCodeGenInfo(new AMDGPUABIInfo(CGT)) {}
7333   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
7334                            CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
7335   unsigned getOpenCLKernelCallingConv() const override;
7336
7337   llvm::Constant *getNullPointer(const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
7338       llvm::PointerType *T, QualType QT) const override;
7339
7340   unsigned getASTAllocaAddressSpace() const override {
7341     return LangAS::FirstTargetAddressSpace +
7342            getABIInfo().getDataLayout().getAllocaAddrSpace();
7343   }
7344 };
7345 }
7346
7347 static void appendOpenCLVersionMD (CodeGen::CodeGenModule &CGM);
7348
7349 void AMDGPUTargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(
7350     const Decl *D,
7351     llvm::GlobalValue *GV,
7352     CodeGen::CodeGenModule &M) const {
7353   const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
7354   if (!FD)
7355     return;
7356
7357   llvm::Function *F = cast<llvm::Function>(GV);
7358
7359   const auto *ReqdWGS = M.getLangOpts().OpenCL ?
7360     FD->getAttr<ReqdWorkGroupSizeAttr>() : nullptr;
7361   const auto *FlatWGS = FD->getAttr<AMDGPUFlatWorkGroupSizeAttr>();
7362   if (ReqdWGS || FlatWGS) {
7363     unsigned Min = FlatWGS ? FlatWGS->getMin() : 0;
7364     unsigned Max = FlatWGS ? FlatWGS->getMax() : 0;
7365     if (ReqdWGS && Min == 0 && Max == 0)
7366       Min = Max = ReqdWGS->getXDim() * ReqdWGS->getYDim() * ReqdWGS->getZDim();
7367
7368     if (Min != 0) {
7369       assert(Min <= Max && "Min must be less than or equal Max");
7370
7371       std::string AttrVal = llvm::utostr(Min) + "," + llvm::utostr(Max);
7372       F->addFnAttr("amdgpu-flat-work-group-size", AttrVal);
7373     } else
7374       assert(Max == 0 && "Max must be zero");
7375   }
7376
7377   if (const auto *Attr = FD->getAttr<AMDGPUWavesPerEUAttr>()) {
7378     unsigned Min = Attr->getMin();
7379     unsigned Max = Attr->getMax();
7380
7381     if (Min != 0) {
7382       assert((Max == 0 || Min <= Max) && "Min must be less than or equal Max");
7383
7384       std::string AttrVal = llvm::utostr(Min);
7385       if (Max != 0)
7386         AttrVal = AttrVal + "," + llvm::utostr(Max);
7387       F->addFnAttr("amdgpu-waves-per-eu", AttrVal);
7388     } else
7389       assert(Max == 0 && "Max must be zero");
7390   }
7391
7392   if (const auto *Attr = FD->getAttr<AMDGPUNumSGPRAttr>()) {
7393     unsigned NumSGPR = Attr->getNumSGPR();
7394
7395     if (NumSGPR != 0)
7396       F->addFnAttr("amdgpu-num-sgpr", llvm::utostr(NumSGPR));
7397   }
7398
7399   if (const auto *Attr = FD->getAttr<AMDGPUNumVGPRAttr>()) {
7400     uint32_t NumVGPR = Attr->getNumVGPR();
7401
7402     if (NumVGPR != 0)
7403       F->addFnAttr("amdgpu-num-vgpr", llvm::utostr(NumVGPR));
7404   }
7405
7406   appendOpenCLVersionMD(M);
7407 }
7408
7409 unsigned AMDGPUTargetCodeGenInfo::getOpenCLKernelCallingConv() const {
7410   return llvm::CallingConv::AMDGPU_KERNEL;
7411 }
7412
7413 // Currently LLVM assumes null pointers always have value 0,
7414 // which results in incorrectly transformed IR. Therefore, instead of
7415 // emitting null pointers in private and local address spaces, a null
7416 // pointer in generic address space is emitted which is casted to a
7417 // pointer in local or private address space.
7418 llvm::Constant *AMDGPUTargetCodeGenInfo::getNullPointer(
7419     const CodeGen::CodeGenModule &CGM, llvm::PointerType *PT,
7420     QualType QT) const {
7421   if (CGM.getContext().getTargetNullPointerValue(QT) == 0)
7422     return llvm::ConstantPointerNull::get(PT);
7423
7424   auto &Ctx = CGM.getContext();
7425   auto NPT = llvm::PointerType::get(PT->getElementType(),
7426       Ctx.getTargetAddressSpace(LangAS::opencl_generic));
7427   return llvm::ConstantExpr::getAddrSpaceCast(
7428       llvm::ConstantPointerNull::get(NPT), PT);
7429 }
7430
7431 //===----------------------------------------------------------------------===//
7432 // SPARC v8 ABI Implementation.
7433 // Based on the SPARC Compliance Definition version 2.4.1.
7434 //
7435 // Ensures that complex values are passed in registers.
7436 //
7437 namespace {
7438 class SparcV8ABIInfo : public DefaultABIInfo {
7439 public:
7440   SparcV8ABIInfo(CodeGenTypes &CGT) : DefaultABIInfo(CGT) {}
7441
7442 private:
7443   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
7444   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
7445 };
7446 } // end anonymous namespace
7447
7448
7449 ABIArgInfo
7450 SparcV8ABIInfo::classifyReturnType(QualType Ty) const {
7451   if (Ty->isAnyComplexType()) {
7452     return ABIArgInfo::getDirect();
7453   }
7454   else {
7455     return DefaultABIInfo::classifyReturnType(Ty);
7456   }
7457 }
7458
7459 void SparcV8ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
7460
7461   FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
7462   for (auto &Arg : FI.arguments())
7463     Arg.info = classifyArgumentType(Arg.type);
7464 }
7465
7466 namespace {
7467 class SparcV8TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7468 public:
7469   SparcV8TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
7470     : TargetCodeGenInfo(new SparcV8ABIInfo(CGT)) {}
7471 };
7472 } // end anonymous namespace
7473
7474 //===----------------------------------------------------------------------===//
7475 // SPARC v9 ABI Implementation.
7476 // Based on the SPARC Compliance Definition version 2.4.1.
7477 //
7478 // Function arguments a mapped to a nominal "parameter array" and promoted to
7479 // registers depending on their type. Each argument occupies 8 or 16 bytes in
7480 // the array, structs larger than 16 bytes are passed indirectly.
7481 //
7482 // One case requires special care:
7483 //
7484 //   struct mixed {
7485 //     int i;
7486 //     float f;
7487 //   };
7488 //
7489 // When a struct mixed is passed by value, it only occupies 8 bytes in the
7490 // parameter array, but the int is passed in an integer register, and the float
7491 // is passed in a floating point register. This is represented as two arguments
7492 // with the LLVM IR inreg attribute:
7493 //
7494 //   declare void f(i32 inreg %i, float inreg %f)
7495 //
7496 // The code generator will only allocate 4 bytes from the parameter array for
7497 // the inreg arguments. All other arguments are allocated a multiple of 8
7498 // bytes.
7499 //
7500 namespace {
7501 class SparcV9ABIInfo : public ABIInfo {
7502 public:
7503   SparcV9ABIInfo(CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
7504
7505 private:
7506   ABIArgInfo classifyType(QualType RetTy, unsigned SizeLimit) const;
7507   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
7508   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
7509                     QualType Ty) const override;
7510
7511   // Coercion type builder for structs passed in registers. The coercion type
7512   // serves two purposes:
7513   //
7514   // 1. Pad structs to a multiple of 64 bits, so they are passed 'left-aligned'
7515   //    in registers.
7516   // 2. Expose aligned floating point elements as first-level elements, so the
7517   //    code generator knows to pass them in floating point registers.
7518   //
7519   // We also compute the InReg flag which indicates that the struct contains
7520   // aligned 32-bit floats.
7521   //
7522   struct CoerceBuilder {
7523     llvm::LLVMContext &Context;
7524     const llvm::DataLayout &DL;
7525     SmallVector<llvm::Type*, 8> Elems;
7526     uint64_t Size;
7527     bool InReg;
7528
7529     CoerceBuilder(llvm::LLVMContext &c, const llvm::DataLayout &dl)
7530       : Context(c), DL(dl), Size(0), InReg(false) {}
7531
7532     // Pad Elems with integers until Size is ToSize.
7533     void pad(uint64_t ToSize) {
7534       assert(ToSize >= Size && "Cannot remove elements");
7535       if (ToSize == Size)
7536         return;
7537
7538       // Finish the current 64-bit word.
7539       uint64_t Aligned = llvm::alignTo(Size, 64);
7540       if (Aligned > Size && Aligned <= ToSize) {
7541         Elems.push_back(llvm::IntegerType::get(Context, Aligned - Size));
7542         Size = Aligned;
7543       }
7544
7545       // Add whole 64-bit words.
7546       while (Size + 64 <= ToSize) {
7547         Elems.push_back(llvm::Type::getInt64Ty(Context));
7548         Size += 64;
7549       }
7550
7551       // Final in-word padding.
7552       if (Size < ToSize) {
7553         Elems.push_back(llvm::IntegerType::get(Context, ToSize - Size));
7554         Size = ToSize;
7555       }
7556     }
7557
7558     // Add a floating point element at Offset.
7559     void addFloat(uint64_t Offset, llvm::Type *Ty, unsigned Bits) {
7560       // Unaligned floats are treated as integers.
7561       if (Offset % Bits)
7562         return;
7563       // The InReg flag is only required if there are any floats < 64 bits.
7564       if (Bits < 64)
7565         InReg = true;
7566       pad(Offset);
7567       Elems.push_back(Ty);
7568       Size = Offset + Bits;
7569     }
7570
7571     // Add a struct type to the coercion type, starting at Offset (in bits).
7572     void addStruct(uint64_t Offset, llvm::StructType *StrTy) {
7573       const llvm::StructLayout *Layout = DL.getStructLayout(StrTy);
7574       for (unsigned i = 0, e = StrTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
7575         llvm::Type *ElemTy = StrTy->getElementType(i);
7576         uint64_t ElemOffset = Offset + Layout->getElementOffsetInBits(i);
7577         switch (ElemTy->getTypeID()) {
7578         case llvm::Type::StructTyID:
7579           addStruct(ElemOffset, cast<llvm::StructType>(ElemTy));
7580           break;
7581         case llvm::Type::FloatTyID:
7582           addFloat(ElemOffset, ElemTy, 32);
7583           break;
7584         case llvm::Type::DoubleTyID:
7585           addFloat(ElemOffset, ElemTy, 64);
7586           break;
7587         case llvm::Type::FP128TyID:
7588           addFloat(ElemOffset, ElemTy, 128);
7589           break;
7590         case llvm::Type::PointerTyID:
7591           if (ElemOffset % 64 == 0) {
7592             pad(ElemOffset);
7593             Elems.push_back(ElemTy);
7594             Size += 64;
7595           }
7596           break;
7597         default:
7598           break;
7599         }
7600       }
7601     }
7602
7603     // Check if Ty is a usable substitute for the coercion type.
7604     bool isUsableType(llvm::StructType *Ty) const {
7605       return llvm::makeArrayRef(Elems) == Ty->elements();
7606     }
7607
7608     // Get the coercion type as a literal struct type.
7609     llvm::Type *getType() const {
7610       if (Elems.size() == 1)
7611         return Elems.front();
7612       else
7613         return llvm::StructType::get(Context, Elems);
7614     }
7615   };
7616 };
7617 } // end anonymous namespace
7618
7619 ABIArgInfo
7620 SparcV9ABIInfo::classifyType(QualType Ty, unsigned SizeLimit) const {
7621   if (Ty->isVoidType())
7622     return ABIArgInfo::getIgnore();
7623
7624   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
7625
7626   // Anything too big to fit in registers is passed with an explicit indirect
7627   // pointer / sret pointer.
7628   if (Size > SizeLimit)
7629     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
7630
7631   // Treat an enum type as its underlying type.
7632   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
7633     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
7634
7635   // Integer types smaller than a register are extended.
7636   if (Size < 64 && Ty->isIntegerType())
7637     return ABIArgInfo::getExtend();
7638
7639   // Other non-aggregates go in registers.
7640   if (!isAggregateTypeForABI(Ty))
7641     return ABIArgInfo::getDirect();
7642
7643   // If a C++ object has either a non-trivial copy constructor or a non-trivial
7644   // destructor, it is passed with an explicit indirect pointer / sret pointer.
7645   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
7646     return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
7647
7648   // This is a small aggregate type that should be passed in registers.
7649   // Build a coercion type from the LLVM struct type.
7650   llvm::StructType *StrTy = dyn_cast<llvm::StructType>(CGT.ConvertType(Ty));
7651   if (!StrTy)
7652     return ABIArgInfo::getDirect();
7653
7654   CoerceBuilder CB(getVMContext(), getDataLayout());
7655   CB.addStruct(0, StrTy);
7656   CB.pad(llvm::alignTo(CB.DL.getTypeSizeInBits(StrTy), 64));
7657
7658   // Try to use the original type for coercion.
7659   llvm::Type *CoerceTy = CB.isUsableType(StrTy) ? StrTy : CB.getType();
7660
7661   if (CB.InReg)
7662     return ABIArgInfo::getDirectInReg(CoerceTy);
7663   else
7664     return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
7665 }
7666
7667 Address SparcV9ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
7668                                   QualType Ty) const {
7669   ABIArgInfo AI = classifyType(Ty, 16 * 8);
7670   llvm::Type *ArgTy = CGT.ConvertType(Ty);
7671   if (AI.canHaveCoerceToType() && !AI.getCoerceToType())
7672     AI.setCoerceToType(ArgTy);
7673
7674   CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(8);
7675
7676   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
7677   Address Addr(Builder.CreateLoad(VAListAddr, "ap.cur"), SlotSize);
7678   llvm::Type *ArgPtrTy = llvm::PointerType::getUnqual(ArgTy);
7679
7680   auto TypeInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
7681
7682   Address ArgAddr = Address::invalid();
7683   CharUnits Stride;
7684   switch (AI.getKind()) {
7685   case ABIArgInfo::Expand:
7686   case ABIArgInfo::CoerceAndExpand:
7687   case ABIArgInfo::InAlloca:
7688     llvm_unreachable("Unsupported ABI kind for va_arg");
7689
7690   case ABIArgInfo::Extend: {
7691     Stride = SlotSize;
7692     CharUnits Offset = SlotSize - TypeInfo.first;
7693     ArgAddr = Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(Addr, Offset, "extend");
7694     break;
7695   }
7696
7697   case ABIArgInfo::Direct: {
7698     auto AllocSize = getDataLayout().getTypeAllocSize(AI.getCoerceToType());
7699     Stride = CharUnits::fromQuantity(AllocSize).alignTo(SlotSize);
7700     ArgAddr = Addr;
7701     break;
7702   }
7703
7704   case ABIArgInfo::Indirect:
7705     Stride = SlotSize;
7706     ArgAddr = Builder.CreateElementBitCast(Addr, ArgPtrTy, "indirect");
7707     ArgAddr = Address(Builder.CreateLoad(ArgAddr, "indirect.arg"),
7708                       TypeInfo.second);
7709     break;
7710
7711   case ABIArgInfo::Ignore:
7712     return Address(llvm::UndefValue::get(ArgPtrTy), TypeInfo.second);
7713   }
7714
7715   // Update VAList.
7716   llvm::Value *NextPtr =
7717     Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(Addr.getPointer(), Stride, "ap.next");
7718   Builder.CreateStore(NextPtr, VAListAddr);
7719
7720   return Builder.CreateBitCast(ArgAddr, ArgPtrTy, "arg.addr");
7721 }
7722
7723 void SparcV9ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
7724   FI.getReturnInfo() = classifyType(FI.getReturnType(), 32 * 8);
7725   for (auto &I : FI.arguments())
7726     I.info = classifyType(I.type, 16 * 8);
7727 }
7728
7729 namespace {
7730 class SparcV9TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7731 public:
7732   SparcV9TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
7733     : TargetCodeGenInfo(new SparcV9ABIInfo(CGT)) {}
7734
7735   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
7736     return 14;
7737   }
7738
7739   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
7740                                llvm::Value *Address) const override;
7741 };
7742 } // end anonymous namespace
7743
7744 bool
7745 SparcV9TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
7746                                                 llvm::Value *Address) const {
7747   // This is calculated from the LLVM and GCC tables and verified
7748   // against gcc output.  AFAIK all ABIs use the same encoding.
7749
7750   CodeGen::CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
7751
7752   llvm::IntegerType *i8 = CGF.Int8Ty;
7753   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 4);
7754   llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 8);
7755
7756   // 0-31: the 8-byte general-purpose registers
7757   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 0, 31);
7758
7759   // 32-63: f0-31, the 4-byte floating-point registers
7760   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 32, 63);
7761
7762   //   Y   = 64
7763   //   PSR = 65
7764   //   WIM = 66
7765   //   TBR = 67
7766   //   PC  = 68
7767   //   NPC = 69
7768   //   FSR = 70
7769   //   CSR = 71
7770   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 64, 71);
7771
7772   // 72-87: d0-15, the 8-byte floating-point registers
7773   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 72, 87);
7774
7775   return false;
7776 }
7777
7778
7779 //===----------------------------------------------------------------------===//
7780 // XCore ABI Implementation
7781 //===----------------------------------------------------------------------===//
7782
7783 namespace {
7784
7785 /// A SmallStringEnc instance is used to build up the TypeString by passing
7786 /// it by reference between functions that append to it.
7787 typedef llvm::SmallString<128> SmallStringEnc;
7788
7789 /// TypeStringCache caches the meta encodings of Types.
7790 ///
7791 /// The reason for caching TypeStrings is two fold:
7792 ///   1. To cache a type's encoding for later uses;
7793 ///   2. As a means to break recursive member type inclusion.
7794 ///
7795 /// A cache Entry can have a Status of:
7796 ///   NonRecursive:   The type encoding is not recursive;
7797 ///   Recursive:      The type encoding is recursive;
7798 ///   Incomplete:     An incomplete TypeString;
7799 ///   IncompleteUsed: An incomplete TypeString that has been used in a
7800 ///                   Recursive type encoding.
7801 ///
7802 /// A NonRecursive entry will have all of its sub-members expanded as fully
7803 /// as possible. Whilst it may contain types which are recursive, the type
7804 /// itself is not recursive and thus its encoding may be safely used whenever
7805 /// the type is encountered.
7806 ///
7807 /// A Recursive entry will have all of its sub-members expanded as fully as
7808 /// possible. The type itself is recursive and it may contain other types which
7809 /// are recursive. The Recursive encoding must not be used during the expansion
7810 /// of a recursive type's recursive branch. For simplicity the code uses
7811 /// IncompleteCount to reject all usage of Recursive encodings for member types.
7812 ///
7813 /// An Incomplete entry is always a RecordType and only encodes its
7814 /// identifier e.g. "s(S){}". Incomplete 'StubEnc' entries are ephemeral and
7815 /// are placed into the cache during type expansion as a means to identify and
7816 /// handle recursive inclusion of types as sub-members. If there is recursion
7817 /// the entry becomes IncompleteUsed.
7818 ///
7819 /// During the expansion of a RecordType's members:
7820 ///
7821 ///   If the cache contains a NonRecursive encoding for the member type, the
7822 ///   cached encoding is used;
7823 ///
7824 ///   If the cache contains a Recursive encoding for the member type, the
7825 ///   cached encoding is 'Swapped' out, as it may be incorrect, and...
7826 ///
7827 ///   If the member is a RecordType, an Incomplete encoding is placed into the
7828 ///   cache to break potential recursive inclusion of itself as a sub-member;
7829 ///
7830 ///   Once a member RecordType has been expanded, its temporary incomplete
7831 ///   entry is removed from the cache. If a Recursive encoding was swapped out
7832 ///   it is swapped back in;
7833 ///
7834 ///   If an incomplete entry is used to expand a sub-member, the incomplete
7835 ///   entry is marked as IncompleteUsed. The cache keeps count of how many
7836 ///   IncompleteUsed entries it currently contains in IncompleteUsedCount;
7837 ///
7838 ///   If a member's encoding is found to be a NonRecursive or Recursive viz:
7839 ///   IncompleteUsedCount==0, the member's encoding is added to the cache.
7840 ///   Else the member is part of a recursive type and thus the recursion has
7841 ///   been exited too soon for the encoding to be correct for the member.
7842 ///
7843 class TypeStringCache {
7844   enum Status {NonRecursive, Recursive, Incomplete, IncompleteUsed};
7845   struct Entry {
7846     std::string Str;     // The encoded TypeString for the type.
7847     enum Status State;   // Information about the encoding in 'Str'.
7848     std::string Swapped; // A temporary place holder for a Recursive encoding
7849                          // during the expansion of RecordType's members.
7850   };
7851   std::map<const IdentifierInfo *, struct Entry> Map;
7852   unsigned IncompleteCount;     // Number of Incomplete entries in the Map.
7853   unsigned IncompleteUsedCount; // Number of IncompleteUsed entries in the Map.
7854 public:
7855   TypeStringCache() : IncompleteCount(0), IncompleteUsedCount(0) {}
7856   void addIncomplete(const IdentifierInfo *ID, std::string StubEnc);
7857   bool removeIncomplete(const IdentifierInfo *ID);
7858   void addIfComplete(const IdentifierInfo *ID, StringRef Str,
7859                      bool IsRecursive);
7860   StringRef lookupStr(const IdentifierInfo *ID);
7861 };
7862
7863 /// TypeString encodings for enum & union fields must be order.
7864 /// FieldEncoding is a helper for this ordering process.
7865 class FieldEncoding {
7866   bool HasName;
7867   std::string Enc;
7868 public:
7869   FieldEncoding(bool b, SmallStringEnc &e) : HasName(b), Enc(e.c_str()) {}
7870   StringRef str() { return Enc; }
7871   bool operator<(const FieldEncoding &rhs) const {
7872     if (HasName != rhs.HasName) return HasName;
7873     return Enc < rhs.Enc;
7874   }
7875 };
7876
7877 class XCoreABIInfo : public DefaultABIInfo {
7878 public:
7879   XCoreABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : DefaultABIInfo(CGT) {}
7880   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
7881                     QualType Ty) const override;
7882 };
7883
7884 class XCoreTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7885   mutable TypeStringCache TSC;
7886 public:
7887   XCoreTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
7888     :TargetCodeGenInfo(new XCoreABIInfo(CGT)) {}
7889   void emitTargetMD(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
7890                     CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
7891 };
7892
7893 } // End anonymous namespace.
7894
7895 // TODO: this implementation is likely now redundant with the default
7896 // EmitVAArg.
7897 Address XCoreABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
7898                                 QualType Ty) const {
7899   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
7900
7901   // Get the VAList.
7902   CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(4);
7903   Address AP(Builder.CreateLoad(VAListAddr), SlotSize);
7904
7905   // Handle the argument.
7906   ABIArgInfo AI = classifyArgumentType(Ty);
7907   CharUnits TypeAlign = getContext().getTypeAlignInChars(Ty);
7908   llvm::Type *ArgTy = CGT.ConvertType(Ty);
7909   if (AI.canHaveCoerceToType() && !AI.getCoerceToType())
7910     AI.setCoerceToType(ArgTy);
7911   llvm::Type *ArgPtrTy = llvm::PointerType::getUnqual(ArgTy);
7912
7913   Address Val = Address::invalid();
7914   CharUnits ArgSize = CharUnits::Zero();
7915   switch (AI.getKind()) {
7916   case ABIArgInfo::Expand:
7917   case ABIArgInfo::CoerceAndExpand:
7918   case ABIArgInfo::InAlloca:
7919     llvm_unreachable("Unsupported ABI kind for va_arg");
7920   case ABIArgInfo::Ignore:
7921     Val = Address(llvm::UndefValue::get(ArgPtrTy), TypeAlign);
7922     ArgSize = CharUnits::Zero();
7923     break;
7924   case ABIArgInfo::Extend:
7925   case ABIArgInfo::Direct:
7926     Val = Builder.CreateBitCast(AP, ArgPtrTy);
7927     ArgSize = CharUnits::fromQuantity(
7928                        getDataLayout().getTypeAllocSize(AI.getCoerceToType()));
7929     ArgSize = ArgSize.alignTo(SlotSize);
7930     break;
7931   case ABIArgInfo::Indirect:
7932     Val = Builder.CreateElementBitCast(AP, ArgPtrTy);
7933     Val = Address(Builder.CreateLoad(Val), TypeAlign);
7934     ArgSize = SlotSize;
7935     break;
7936   }
7937
7938   // Increment the VAList.
7939   if (!ArgSize.isZero()) {
7940     llvm::Value *APN =
7941       Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(AP.getPointer(), ArgSize);
7942     Builder.CreateStore(APN, VAListAddr);
7943   }
7944
7945   return Val;
7946 }
7947
7948 /// During the expansion of a RecordType, an incomplete TypeString is placed
7949 /// into the cache as a means to identify and break recursion.
7950 /// If there is a Recursive encoding in the cache, it is swapped out and will
7951 /// be reinserted by removeIncomplete().
7952 /// All other types of encoding should have been used rather than arriving here.
7953 void TypeStringCache::addIncomplete(const IdentifierInfo *ID,
7954                                     std::string StubEnc) {
7955   if (!ID)
7956     return;
7957   Entry &E = Map[ID];
7958   assert( (E.Str.empty() || E.State == Recursive) &&
7959          "Incorrectly use of addIncomplete");
7960   assert(!StubEnc.empty() && "Passing an empty string to addIncomplete()");
7961   E.Swapped.swap(E.Str); // swap out the Recursive
7962   E.Str.swap(StubEnc);
7963   E.State = Incomplete;
7964   ++IncompleteCount;
7965 }
7966
7967 /// Once the RecordType has been expanded, the temporary incomplete TypeString
7968 /// must be removed from the cache.
7969 /// If a Recursive was swapped out by addIncomplete(), it will be replaced.
7970 /// Returns true if the RecordType was defined recursively.
7971 bool TypeStringCache::removeIncomplete(const IdentifierInfo *ID) {
7972   if (!ID)
7973     return false;
7974   auto I = Map.find(ID);
7975   assert(I != Map.end() && "Entry not present");
7976   Entry &E = I->second;
7977   assert( (E.State == Incomplete ||
7978            E.State == IncompleteUsed) &&
7979          "Entry must be an incomplete type");
7980   bool IsRecursive = false;
7981   if (E.State == IncompleteUsed) {
7982     // We made use of our Incomplete encoding, thus we are recursive.
7983     IsRecursive = true;
7984     --IncompleteUsedCount;
7985   }
7986   if (E.Swapped.empty())
7987     Map.erase(I);
7988   else {
7989     // Swap the Recursive back.
7990     E.Swapped.swap(E.Str);
7991     E.Swapped.clear();
7992     E.State = Recursive;
7993   }
7994   --IncompleteCount;
7995   return IsRecursive;
7996 }
7997
7998 /// Add the encoded TypeString to the cache only if it is NonRecursive or
7999 /// Recursive (viz: all sub-members were expanded as fully as possible).
8000 void TypeStringCache::addIfComplete(const IdentifierInfo *ID, StringRef Str,
8001                                     bool IsRecursive) {
8002   if (!ID || IncompleteUsedCount)
8003     return; // No key or it is is an incomplete sub-type so don't add.
8004   Entry &E = Map[ID];
8005   if (IsRecursive && !E.Str.empty()) {
8006     assert(E.State==Recursive && E.Str.size() == Str.size() &&
8007            "This is not the same Recursive entry");
8008     // The parent container was not recursive after all, so we could have used
8009     // this Recursive sub-member entry after all, but we assumed the worse when
8010     // we started viz: IncompleteCount!=0.
8011     return;
8012   }
8013   assert(E.Str.empty() && "Entry already present");
8014   E.Str = Str.str();
8015   E.State = IsRecursive? Recursive : NonRecursive;
8016 }
8017
8018 /// Return a cached TypeString encoding for the ID. If there isn't one, or we
8019 /// are recursively expanding a type (IncompleteCount != 0) and the cached
8020 /// encoding is Recursive, return an empty StringRef.
8021 StringRef TypeStringCache::lookupStr(const IdentifierInfo *ID) {
8022   if (!ID)
8023     return StringRef();   // We have no key.
8024   auto I = Map.find(ID);
8025   if (I == Map.end())
8026     return StringRef();   // We have no encoding.
8027   Entry &E = I->second;
8028   if (E.State == Recursive && IncompleteCount)
8029     return StringRef();   // We don't use Recursive encodings for member types.
8030
8031   if (E.State == Incomplete) {
8032     // The incomplete type is being used to break out of recursion.
8033     E.State = IncompleteUsed;
8034     ++IncompleteUsedCount;
8035   }
8036   return E.Str;
8037 }
8038
8039 /// The XCore ABI includes a type information section that communicates symbol
8040 /// type information to the linker. The linker uses this information to verify
8041 /// safety/correctness of things such as array bound and pointers et al.
8042 /// The ABI only requires C (and XC) language modules to emit TypeStrings.
8043 /// This type information (TypeString) is emitted into meta data for all global
8044 /// symbols: definitions, declarations, functions & variables.
8045 ///
8046 /// The TypeString carries type, qualifier, name, size & value details.
8047 /// Please see 'Tools Development Guide' section 2.16.2 for format details:
8048 /// https://www.xmos.com/download/public/Tools-Development-Guide%28X9114A%29.pdf
8049 /// The output is tested by test/CodeGen/xcore-stringtype.c.
8050 ///
8051 static bool getTypeString(SmallStringEnc &Enc, const Decl *D,
8052                           CodeGen::CodeGenModule &CGM, TypeStringCache &TSC);
8053
8054 /// XCore uses emitTargetMD to emit TypeString metadata for global symbols.
8055 void XCoreTargetCodeGenInfo::emitTargetMD(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
8056                                           CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
8057   SmallStringEnc Enc;
8058   if (getTypeString(Enc, D, CGM, TSC)) {
8059     llvm::LLVMContext &Ctx = CGM.getModule().getContext();
8060     llvm::Metadata *MDVals[] = {llvm::ConstantAsMetadata::get(GV),
8061                                 llvm::MDString::get(Ctx, Enc.str())};
8062     llvm::NamedMDNode *MD =
8063       CGM.getModule().getOrInsertNamedMetadata("xcore.typestrings");
8064     MD->addOperand(llvm::MDNode::get(Ctx, MDVals));
8065   }
8066 }
8067
8068 //===----------------------------------------------------------------------===//
8069 // SPIR ABI Implementation
8070 //===----------------------------------------------------------------------===//
8071
8072 namespace {
8073 class SPIRTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
8074 public:
8075   SPIRTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
8076     : TargetCodeGenInfo(new DefaultABIInfo(CGT)) {}
8077   void emitTargetMD(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
8078                     CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
8079   unsigned getOpenCLKernelCallingConv() const override;
8080 };
8081
8082 } // End anonymous namespace.
8083
8084 namespace clang {
8085 namespace CodeGen {
8086 void computeSPIRKernelABIInfo(CodeGenModule &CGM, CGFunctionInfo &FI) {
8087   DefaultABIInfo SPIRABI(CGM.getTypes());
8088   SPIRABI.computeInfo(FI);
8089 }
8090 }
8091 }
8092
8093 /// Emit SPIR specific metadata: OpenCL and SPIR version.
8094 void SPIRTargetCodeGenInfo::emitTargetMD(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
8095                                          CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
8096   llvm::LLVMContext &Ctx = CGM.getModule().getContext();
8097   llvm::Type *Int32Ty = llvm::Type::getInt32Ty(Ctx);
8098   llvm::Module &M = CGM.getModule();
8099   // SPIR v2.0 s2.12 - The SPIR version used by the module is stored in the
8100   // opencl.spir.version named metadata.
8101   llvm::Metadata *SPIRVerElts[] = {
8102       llvm::ConstantAsMetadata::get(
8103           llvm::ConstantInt::get(Int32Ty, CGM.getLangOpts().OpenCLVersion / 100)),
8104       llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::ConstantInt::get(
8105           Int32Ty, (CGM.getLangOpts().OpenCLVersion / 100 > 1) ? 0 : 2))};
8106   llvm::NamedMDNode *SPIRVerMD =
8107       M.getOrInsertNamedMetadata("opencl.spir.version");
8108   SPIRVerMD->addOperand(llvm::MDNode::get(Ctx, SPIRVerElts));
8109   appendOpenCLVersionMD(CGM);
8110 }
8111
8112 static void appendOpenCLVersionMD(CodeGen::CodeGenModule &CGM) {
8113   llvm::LLVMContext &Ctx = CGM.getModule().getContext();
8114   llvm::Type *Int32Ty = llvm::Type::getInt32Ty(Ctx);
8115   llvm::Module &M = CGM.getModule();
8116   // SPIR v2.0 s2.13 - The OpenCL version used by the module is stored in the
8117   // opencl.ocl.version named metadata node.
8118   llvm::Metadata *OCLVerElts[] = {
8119       llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::ConstantInt::get(
8120           Int32Ty, CGM.getLangOpts().OpenCLVersion / 100)),
8121       llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::ConstantInt::get(
8122           Int32Ty, (CGM.getLangOpts().OpenCLVersion % 100) / 10))};
8123   llvm::NamedMDNode *OCLVerMD =
8124       M.getOrInsertNamedMetadata("opencl.ocl.version");
8125   OCLVerMD->addOperand(llvm::MDNode::get(Ctx, OCLVerElts));
8126 }
8127
8128 unsigned SPIRTargetCodeGenInfo::getOpenCLKernelCallingConv() const {
8129   return llvm::CallingConv::SPIR_KERNEL;
8130 }
8131
8132 static bool appendType(SmallStringEnc &Enc, QualType QType,
8133                        const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8134                        TypeStringCache &TSC);
8135
8136 /// Helper function for appendRecordType().
8137 /// Builds a SmallVector containing the encoded field types in declaration
8138 /// order.
8139 static bool extractFieldType(SmallVectorImpl<FieldEncoding> &FE,
8140                              const RecordDecl *RD,
8141                              const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8142                              TypeStringCache &TSC) {
8143   for (const auto *Field : RD->fields()) {
8144     SmallStringEnc Enc;
8145     Enc += "m(";
8146     Enc += Field->getName();
8147     Enc += "){";
8148     if (Field->isBitField()) {
8149       Enc += "b(";
8150       llvm::raw_svector_ostream OS(Enc);
8151       OS << Field->getBitWidthValue(CGM.getContext());
8152       Enc += ':';
8153     }
8154     if (!appendType(Enc, Field->getType(), CGM, TSC))
8155       return false;
8156     if (Field->isBitField())
8157       Enc += ')';
8158     Enc += '}';
8159     FE.emplace_back(!Field->getName().empty(), Enc);
8160   }
8161   return true;
8162 }
8163
8164 /// Appends structure and union types to Enc and adds encoding to cache.
8165 /// Recursively calls appendType (via extractFieldType) for each field.
8166 /// Union types have their fields ordered according to the ABI.
8167 static bool appendRecordType(SmallStringEnc &Enc, const RecordType *RT,
8168                              const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8169                              TypeStringCache &TSC, const IdentifierInfo *ID) {
8170   // Append the cached TypeString if we have one.
8171   StringRef TypeString = TSC.lookupStr(ID);
8172   if (!TypeString.empty()) {
8173     Enc += TypeString;
8174     return true;
8175   }
8176
8177   // Start to emit an incomplete TypeString.
8178   size_t Start = Enc.size();
8179   Enc += (RT->isUnionType()? 'u' : 's');
8180   Enc += '(';
8181   if (ID)
8182     Enc += ID->getName();
8183   Enc += "){";
8184
8185   // We collect all encoded fields and order as necessary.
8186   bool IsRecursive = false;
8187   const RecordDecl *RD = RT->getDecl()->getDefinition();
8188   if (RD && !RD->field_empty()) {
8189     // An incomplete TypeString stub is placed in the cache for this RecordType
8190     // so that recursive calls to this RecordType will use it whilst building a
8191     // complete TypeString for this RecordType.
8192     SmallVector<FieldEncoding, 16> FE;
8193     std::string StubEnc(Enc.substr(Start).str());
8194     StubEnc += '}';  // StubEnc now holds a valid incomplete TypeString.
8195     TSC.addIncomplete(ID, std::move(StubEnc));
8196     if (!extractFieldType(FE, RD, CGM, TSC)) {
8197       (void) TSC.removeIncomplete(ID);
8198       return false;
8199     }
8200     IsRecursive = TSC.removeIncomplete(ID);
8201     // The ABI requires unions to be sorted but not structures.
8202     // See FieldEncoding::operator< for sort algorithm.
8203     if (RT->isUnionType())
8204       std::sort(FE.begin(), FE.end());
8205     // We can now complete the TypeString.
8206     unsigned E = FE.size();
8207     for (unsigned I = 0; I != E; ++I) {
8208       if (I)
8209         Enc += ',';
8210       Enc += FE[I].str();
8211     }
8212   }
8213   Enc += '}';
8214   TSC.addIfComplete(ID, Enc.substr(Start), IsRecursive);
8215   return true;
8216 }
8217
8218 /// Appends enum types to Enc and adds the encoding to the cache.
8219 static bool appendEnumType(SmallStringEnc &Enc, const EnumType *ET,
8220                            TypeStringCache &TSC,
8221                            const IdentifierInfo *ID) {
8222   // Append the cached TypeString if we have one.
8223   StringRef TypeString = TSC.lookupStr(ID);
8224   if (!TypeString.empty()) {
8225     Enc += TypeString;
8226     return true;
8227   }
8228
8229   size_t Start = Enc.size();
8230   Enc += "e(";
8231   if (ID)
8232     Enc += ID->getName();
8233   Enc += "){";
8234
8235   // We collect all encoded enumerations and order them alphanumerically.
8236   if (const EnumDecl *ED = ET->getDecl()->getDefinition()) {
8237     SmallVector<FieldEncoding, 16> FE;
8238     for (auto I = ED->enumerator_begin(), E = ED->enumerator_end(); I != E;
8239          ++I) {
8240       SmallStringEnc EnumEnc;
8241       EnumEnc += "m(";
8242       EnumEnc += I->getName();
8243       EnumEnc += "){";
8244       I->getInitVal().toString(EnumEnc);
8245       EnumEnc += '}';
8246       FE.push_back(FieldEncoding(!I->getName().empty(), EnumEnc));
8247     }
8248     std::sort(FE.begin(), FE.end());
8249     unsigned E = FE.size();
8250     for (unsigned I = 0; I != E; ++I) {
8251       if (I)
8252         Enc += ',';
8253       Enc += FE[I].str();
8254     }
8255   }
8256   Enc += '}';
8257   TSC.addIfComplete(ID, Enc.substr(Start), false);
8258   return true;
8259 }
8260
8261 /// Appends type's qualifier to Enc.
8262 /// This is done prior to appending the type's encoding.
8263 static void appendQualifier(SmallStringEnc &Enc, QualType QT) {
8264   // Qualifiers are emitted in alphabetical order.
8265   static const char *const Table[]={"","c:","r:","cr:","v:","cv:","rv:","crv:"};
8266   int Lookup = 0;
8267   if (QT.isConstQualified())
8268     Lookup += 1<<0;
8269   if (QT.isRestrictQualified())
8270     Lookup += 1<<1;
8271   if (QT.isVolatileQualified())
8272     Lookup += 1<<2;
8273   Enc += Table[Lookup];
8274 }
8275
8276 /// Appends built-in types to Enc.
8277 static bool appendBuiltinType(SmallStringEnc &Enc, const BuiltinType *BT) {
8278   const char *EncType;
8279   switch (BT->getKind()) {
8280     case BuiltinType::Void:
8281       EncType = "0";
8282       break;
8283     case BuiltinType::Bool:
8284       EncType = "b";
8285       break;
8286     case BuiltinType::Char_U:
8287       EncType = "uc";
8288       break;
8289     case BuiltinType::UChar:
8290       EncType = "uc";
8291       break;
8292     case BuiltinType::SChar:
8293       EncType = "sc";
8294       break;
8295     case BuiltinType::UShort:
8296       EncType = "us";
8297       break;
8298     case BuiltinType::Short:
8299       EncType = "ss";
8300       break;
8301     case BuiltinType::UInt:
8302       EncType = "ui";
8303       break;
8304     case BuiltinType::Int:
8305       EncType = "si";
8306       break;
8307     case BuiltinType::ULong:
8308       EncType = "ul";
8309       break;
8310     case BuiltinType::Long:
8311       EncType = "sl";
8312       break;
8313     case BuiltinType::ULongLong:
8314       EncType = "ull";
8315       break;
8316     case BuiltinType::LongLong:
8317       EncType = "sll";
8318       break;
8319     case BuiltinType::Float:
8320       EncType = "ft";
8321       break;
8322     case BuiltinType::Double:
8323       EncType = "d";
8324       break;
8325     case BuiltinType::LongDouble:
8326       EncType = "ld";
8327       break;
8328     default:
8329       return false;
8330   }
8331   Enc += EncType;
8332   return true;
8333 }
8334
8335 /// Appends a pointer encoding to Enc before calling appendType for the pointee.
8336 static bool appendPointerType(SmallStringEnc &Enc, const PointerType *PT,
8337                               const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8338                               TypeStringCache &TSC) {
8339   Enc += "p(";
8340   if (!appendType(Enc, PT->getPointeeType(), CGM, TSC))
8341     return false;
8342   Enc += ')';
8343   return true;
8344 }
8345
8346 /// Appends array encoding to Enc before calling appendType for the element.
8347 static bool appendArrayType(SmallStringEnc &Enc, QualType QT,
8348                             const ArrayType *AT,
8349                             const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8350                             TypeStringCache &TSC, StringRef NoSizeEnc) {
8351   if (AT->getSizeModifier() != ArrayType::Normal)
8352     return false;
8353   Enc += "a(";
8354   if (const ConstantArrayType *CAT = dyn_cast<ConstantArrayType>(AT))
8355     CAT->getSize().toStringUnsigned(Enc);
8356   else
8357     Enc += NoSizeEnc; // Global arrays use "*", otherwise it is "".
8358   Enc += ':';
8359   // The Qualifiers should be attached to the type rather than the array.
8360   appendQualifier(Enc, QT);
8361   if (!appendType(Enc, AT->getElementType(), CGM, TSC))
8362     return false;
8363   Enc += ')';
8364   return true;
8365 }
8366
8367 /// Appends a function encoding to Enc, calling appendType for the return type
8368 /// and the arguments.
8369 static bool appendFunctionType(SmallStringEnc &Enc, const FunctionType *FT,
8370                              const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8371                              TypeStringCache &TSC) {
8372   Enc += "f{";
8373   if (!appendType(Enc, FT->getReturnType(), CGM, TSC))
8374     return false;
8375   Enc += "}(";
8376   if (const FunctionProtoType *FPT = FT->getAs<FunctionProtoType>()) {
8377     // N.B. we are only interested in the adjusted param types.
8378     auto I = FPT->param_type_begin();
8379     auto E = FPT->param_type_end();
8380     if (I != E) {
8381       do {
8382         if (!appendType(Enc, *I, CGM, TSC))
8383           return false;
8384         ++I;
8385         if (I != E)
8386           Enc += ',';
8387       } while (I != E);
8388       if (FPT->isVariadic())
8389         Enc += ",va";
8390     } else {
8391       if (FPT->isVariadic())
8392         Enc += "va";
8393       else
8394         Enc += '0';
8395     }
8396   }
8397   Enc += ')';
8398   return true;
8399 }
8400
8401 /// Handles the type's qualifier before dispatching a call to handle specific
8402 /// type encodings.
8403 static bool appendType(SmallStringEnc &Enc, QualType QType,
8404                        const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8405                        TypeStringCache &TSC) {
8406
8407   QualType QT = QType.getCanonicalType();
8408
8409   if (const ArrayType *AT = QT->getAsArrayTypeUnsafe())
8410     // The Qualifiers should be attached to the type rather than the array.
8411     // Thus we don't call appendQualifier() here.
8412     return appendArrayType(Enc, QT, AT, CGM, TSC, "");
8413
8414   appendQualifier(Enc, QT);
8415
8416   if (const BuiltinType *BT = QT->getAs<BuiltinType>())
8417     return appendBuiltinType(Enc, BT);
8418
8419   if (const PointerType *PT = QT->getAs<PointerType>())
8420     return appendPointerType(Enc, PT, CGM, TSC);
8421
8422   if (const EnumType *ET = QT->getAs<EnumType>())
8423     return appendEnumType(Enc, ET, TSC, QT.getBaseTypeIdentifier());
8424
8425   if (const RecordType *RT = QT->getAsStructureType())
8426     return appendRecordType(Enc, RT, CGM, TSC, QT.getBaseTypeIdentifier());
8427
8428   if (const RecordType *RT = QT->getAsUnionType())
8429     return appendRecordType(Enc, RT, CGM, TSC, QT.getBaseTypeIdentifier());
8430
8431   if (const FunctionType *FT = QT->getAs<FunctionType>())
8432     return appendFunctionType(Enc, FT, CGM, TSC);
8433
8434   return false;
8435 }
8436
8437 static bool getTypeString(SmallStringEnc &Enc, const Decl *D,
8438                           CodeGen::CodeGenModule &CGM, TypeStringCache &TSC) {
8439   if (!D)
8440     return false;
8441
8442   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D)) {
8443     if (FD->getLanguageLinkage() != CLanguageLinkage)
8444       return false;
8445     return appendType(Enc, FD->getType(), CGM, TSC);
8446   }
8447
8448   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D)) {
8449     if (VD->getLanguageLinkage() != CLanguageLinkage)
8450       return false;
8451     QualType QT = VD->getType().getCanonicalType();
8452     if (const ArrayType *AT = QT->getAsArrayTypeUnsafe()) {
8453       // Global ArrayTypes are given a size of '*' if the size is unknown.
8454       // The Qualifiers should be attached to the type rather than the array.
8455       // Thus we don't call appendQualifier() here.
8456       return appendArrayType(Enc, QT, AT, CGM, TSC, "*");
8457     }
8458     return appendType(Enc, QT, CGM, TSC);
8459   }
8460   return false;
8461 }
8462
8463
8464 //===----------------------------------------------------------------------===//
8465 // Driver code
8466 //===----------------------------------------------------------------------===//
8467
8468 bool CodeGenModule::supportsCOMDAT() const {
8469   return getTriple().supportsCOMDAT();
8470 }
8471
8472 const TargetCodeGenInfo &CodeGenModule::getTargetCodeGenInfo() {
8473   if (TheTargetCodeGenInfo)
8474     return *TheTargetCodeGenInfo;
8475
8476   // Helper to set the unique_ptr while still keeping the return value.
8477   auto SetCGInfo = [&](TargetCodeGenInfo *P) -> const TargetCodeGenInfo & {
8478     this->TheTargetCodeGenInfo.reset(P);
8479     return *P;
8480   };
8481
8482   const llvm::Triple &Triple = getTarget().getTriple();
8483   switch (Triple.getArch()) {
8484   default:
8485     return SetCGInfo(new DefaultTargetCodeGenInfo(Types));
8486
8487   case llvm::Triple::le32:
8488     return SetCGInfo(new PNaClTargetCodeGenInfo(Types));
8489   case llvm::Triple::mips:
8490   case llvm::Triple::mipsel:
8491     if (Triple.getOS() == llvm::Triple::NaCl)
8492       return SetCGInfo(new PNaClTargetCodeGenInfo(Types));
8493     return SetCGInfo(new MIPSTargetCodeGenInfo(Types, true));
8494
8495   case llvm::Triple::mips64:
8496   case llvm::Triple::mips64el:
8497     return SetCGInfo(new MIPSTargetCodeGenInfo(Types, false));
8498
8499   case llvm::Triple::avr:
8500     return SetCGInfo(new AVRTargetCodeGenInfo(Types));
8501
8502   case llvm::Triple::aarch64:
8503   case llvm::Triple::aarch64_be: {
8504     AArch64ABIInfo::ABIKind Kind = AArch64ABIInfo::AAPCS;
8505     if (getTarget().getABI() == "darwinpcs")
8506       Kind = AArch64ABIInfo::DarwinPCS;
8507
8508     return SetCGInfo(new AArch64TargetCodeGenInfo(Types, Kind));
8509   }
8510
8511   case llvm::Triple::wasm32:
8512   case llvm::Triple::wasm64:
8513     return SetCGInfo(new WebAssemblyTargetCodeGenInfo(Types));
8514
8515   case llvm::Triple::arm:
8516   case llvm::Triple::armeb:
8517   case llvm::Triple::thumb:
8518   case llvm::Triple::thumbeb: {
8519     if (Triple.getOS() == llvm::Triple::Win32) {
8520       return SetCGInfo(
8521           new WindowsARMTargetCodeGenInfo(Types, ARMABIInfo::AAPCS_VFP));
8522     }
8523
8524     ARMABIInfo::ABIKind Kind = ARMABIInfo::AAPCS;
8525     StringRef ABIStr = getTarget().getABI();
8526     if (ABIStr == "apcs-gnu")
8527       Kind = ARMABIInfo::APCS;
8528     else if (ABIStr == "aapcs16")
8529       Kind = ARMABIInfo::AAPCS16_VFP;
8530     else if (CodeGenOpts.FloatABI == "hard" ||
8531              (CodeGenOpts.FloatABI != "soft" &&
8532               (Triple.getEnvironment() == llvm::Triple::GNUEABIHF ||
8533                Triple.getEnvironment() == llvm::Triple::MuslEABIHF ||
8534                Triple.getEnvironment() == llvm::Triple::EABIHF)))
8535       Kind = ARMABIInfo::AAPCS_VFP;
8536
8537     return SetCGInfo(new ARMTargetCodeGenInfo(Types, Kind));
8538   }
8539
8540   case llvm::Triple::ppc:
8541     return SetCGInfo(
8542         new PPC32TargetCodeGenInfo(Types, CodeGenOpts.FloatABI == "soft"));
8543   case llvm::Triple::ppc64:
8544     if (Triple.isOSBinFormatELF()) {
8545       PPC64_SVR4_ABIInfo::ABIKind Kind = PPC64_SVR4_ABIInfo::ELFv1;
8546       if (getTarget().getABI() == "elfv2")
8547         Kind = PPC64_SVR4_ABIInfo::ELFv2;
8548       bool HasQPX = getTarget().getABI() == "elfv1-qpx";
8549       bool IsSoftFloat = CodeGenOpts.FloatABI == "soft";
8550
8551       return SetCGInfo(new PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo(Types, Kind, HasQPX,
8552                                                         IsSoftFloat));
8553     } else
8554       return SetCGInfo(new PPC64TargetCodeGenInfo(Types));
8555   case llvm::Triple::ppc64le: {
8556     assert(Triple.isOSBinFormatELF() && "PPC64 LE non-ELF not supported!");
8557     PPC64_SVR4_ABIInfo::ABIKind Kind = PPC64_SVR4_ABIInfo::ELFv2;
8558     if (getTarget().getABI() == "elfv1" || getTarget().getABI() == "elfv1-qpx")
8559       Kind = PPC64_SVR4_ABIInfo::ELFv1;
8560     bool HasQPX = getTarget().getABI() == "elfv1-qpx";
8561     bool IsSoftFloat = CodeGenOpts.FloatABI == "soft";
8562
8563     return SetCGInfo(new PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo(Types, Kind, HasQPX,
8564                                                       IsSoftFloat));
8565   }
8566
8567   case llvm::Triple::nvptx:
8568   case llvm::Triple::nvptx64:
8569     return SetCGInfo(new NVPTXTargetCodeGenInfo(Types));
8570
8571   case llvm::Triple::msp430:
8572     return SetCGInfo(new MSP430TargetCodeGenInfo(Types));
8573
8574   case llvm::Triple::systemz: {
8575     bool HasVector = getTarget().getABI() == "vector";
8576     return SetCGInfo(new SystemZTargetCodeGenInfo(Types, HasVector));
8577   }
8578
8579   case llvm::Triple::tce:
8580   case llvm::Triple::tcele:
8581     return SetCGInfo(new TCETargetCodeGenInfo(Types));
8582
8583   case llvm::Triple::x86: {
8584     bool IsDarwinVectorABI = Triple.isOSDarwin();
8585     bool RetSmallStructInRegABI =
8586         X86_32TargetCodeGenInfo::isStructReturnInRegABI(Triple, CodeGenOpts);
8587     bool IsWin32FloatStructABI = Triple.isOSWindows() && !Triple.isOSCygMing();
8588
8589     if (Triple.getOS() == llvm::Triple::Win32) {
8590       return SetCGInfo(new WinX86_32TargetCodeGenInfo(
8591           Types, IsDarwinVectorABI, RetSmallStructInRegABI,
8592           IsWin32FloatStructABI, CodeGenOpts.NumRegisterParameters));
8593     } else {
8594       return SetCGInfo(new X86_32TargetCodeGenInfo(
8595           Types, IsDarwinVectorABI, RetSmallStructInRegABI,
8596           IsWin32FloatStructABI, CodeGenOpts.NumRegisterParameters,
8597           CodeGenOpts.FloatABI == "soft"));
8598     }
8599   }
8600
8601   case llvm::Triple::x86_64: {
8602     StringRef ABI = getTarget().getABI();
8603     X86AVXABILevel AVXLevel =
8604         (ABI == "avx512"
8605              ? X86AVXABILevel::AVX512
8606              : ABI == "avx" ? X86AVXABILevel::AVX : X86AVXABILevel::None);
8607
8608     switch (Triple.getOS()) {
8609     case llvm::Triple::Win32:
8610       return SetCGInfo(new WinX86_64TargetCodeGenInfo(Types, AVXLevel));
8611     case llvm::Triple::PS4:
8612       return SetCGInfo(new PS4TargetCodeGenInfo(Types, AVXLevel));
8613     default:
8614       return SetCGInfo(new X86_64TargetCodeGenInfo(Types, AVXLevel));
8615     }
8616   }
8617   case llvm::Triple::hexagon:
8618     return SetCGInfo(new HexagonTargetCodeGenInfo(Types));
8619   case llvm::Triple::lanai:
8620     return SetCGInfo(new LanaiTargetCodeGenInfo(Types));
8621   case llvm::Triple::r600:
8622     return SetCGInfo(new AMDGPUTargetCodeGenInfo(Types));
8623   case llvm::Triple::amdgcn:
8624     return SetCGInfo(new AMDGPUTargetCodeGenInfo(Types));
8625   case llvm::Triple::sparc:
8626     return SetCGInfo(new SparcV8TargetCodeGenInfo(Types));
8627   case llvm::Triple::sparcv9:
8628     return SetCGInfo(new SparcV9TargetCodeGenInfo(Types));
8629   case llvm::Triple::xcore:
8630     return SetCGInfo(new XCoreTargetCodeGenInfo(Types));
8631   case llvm::Triple::spir:
8632   case llvm::Triple::spir64:
8633     return SetCGInfo(new SPIRTargetCodeGenInfo(Types));
8634   }
8635 }