]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/tools/clang/lib/CodeGen/TargetInfo.cpp
Merge ^/head r317503 through r317807.
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / tools / clang / lib / CodeGen / TargetInfo.cpp
1 //===---- TargetInfo.cpp - Encapsulate target details -----------*- C++ -*-===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // These classes wrap the information about a call or function
11 // definition used to handle ABI compliancy.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #include "TargetInfo.h"
16 #include "ABIInfo.h"
17 #include "CGCXXABI.h"
18 #include "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   return llvm::CallingConv::C;
402 }
403
404 llvm::Constant *TargetCodeGenInfo::getNullPointer(const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
405     llvm::PointerType *T, QualType QT) const {
406   return llvm::ConstantPointerNull::get(T);
407 }
408
409 llvm::Value *TargetCodeGenInfo::performAddrSpaceCast(
410     CodeGen::CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *Src, QualType SrcTy,
411     QualType DestTy) const {
412   // Since target may map different address spaces in AST to the same address
413   // space, an address space conversion may end up as a bitcast.
414   return CGF.Builder.CreatePointerBitCastOrAddrSpaceCast(Src,
415              CGF.ConvertType(DestTy));
416 }
417
418 static bool isEmptyRecord(ASTContext &Context, QualType T, bool AllowArrays);
419
420 /// isEmptyField - Return true iff a the field is "empty", that is it
421 /// is an unnamed bit-field or an (array of) empty record(s).
422 static bool isEmptyField(ASTContext &Context, const FieldDecl *FD,
423                          bool AllowArrays) {
424   if (FD->isUnnamedBitfield())
425     return true;
426
427   QualType FT = FD->getType();
428
429   // Constant arrays of empty records count as empty, strip them off.
430   // Constant arrays of zero length always count as empty.
431   if (AllowArrays)
432     while (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(FT)) {
433       if (AT->getSize() == 0)
434         return true;
435       FT = AT->getElementType();
436     }
437
438   const RecordType *RT = FT->getAs<RecordType>();
439   if (!RT)
440     return false;
441
442   // C++ record fields are never empty, at least in the Itanium ABI.
443   //
444   // FIXME: We should use a predicate for whether this behavior is true in the
445   // current ABI.
446   if (isa<CXXRecordDecl>(RT->getDecl()))
447     return false;
448
449   return isEmptyRecord(Context, FT, AllowArrays);
450 }
451
452 /// isEmptyRecord - Return true iff a structure contains only empty
453 /// fields. Note that a structure with a flexible array member is not
454 /// considered empty.
455 static bool isEmptyRecord(ASTContext &Context, QualType T, bool AllowArrays) {
456   const RecordType *RT = T->getAs<RecordType>();
457   if (!RT)
458     return false;
459   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
460   if (RD->hasFlexibleArrayMember())
461     return false;
462
463   // If this is a C++ record, check the bases first.
464   if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD))
465     for (const auto &I : CXXRD->bases())
466       if (!isEmptyRecord(Context, I.getType(), true))
467         return false;
468
469   for (const auto *I : RD->fields())
470     if (!isEmptyField(Context, I, AllowArrays))
471       return false;
472   return true;
473 }
474
475 /// isSingleElementStruct - Determine if a structure is a "single
476 /// element struct", i.e. it has exactly one non-empty field or
477 /// exactly one field which is itself a single element
478 /// struct. Structures with flexible array members are never
479 /// considered single element structs.
480 ///
481 /// \return The field declaration for the single non-empty field, if
482 /// it exists.
483 static const Type *isSingleElementStruct(QualType T, ASTContext &Context) {
484   const RecordType *RT = T->getAs<RecordType>();
485   if (!RT)
486     return nullptr;
487
488   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
489   if (RD->hasFlexibleArrayMember())
490     return nullptr;
491
492   const Type *Found = nullptr;
493
494   // If this is a C++ record, check the bases first.
495   if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
496     for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
497       // Ignore empty records.
498       if (isEmptyRecord(Context, I.getType(), true))
499         continue;
500
501       // If we already found an element then this isn't a single-element struct.
502       if (Found)
503         return nullptr;
504
505       // If this is non-empty and not a single element struct, the composite
506       // cannot be a single element struct.
507       Found = isSingleElementStruct(I.getType(), Context);
508       if (!Found)
509         return nullptr;
510     }
511   }
512
513   // Check for single element.
514   for (const auto *FD : RD->fields()) {
515     QualType FT = FD->getType();
516
517     // Ignore empty fields.
518     if (isEmptyField(Context, FD, true))
519       continue;
520
521     // If we already found an element then this isn't a single-element
522     // struct.
523     if (Found)
524       return nullptr;
525
526     // Treat single element arrays as the element.
527     while (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(FT)) {
528       if (AT->getSize().getZExtValue() != 1)
529         break;
530       FT = AT->getElementType();
531     }
532
533     if (!isAggregateTypeForABI(FT)) {
534       Found = FT.getTypePtr();
535     } else {
536       Found = isSingleElementStruct(FT, Context);
537       if (!Found)
538         return nullptr;
539     }
540   }
541
542   // We don't consider a struct a single-element struct if it has
543   // padding beyond the element type.
544   if (Found && Context.getTypeSize(Found) != Context.getTypeSize(T))
545     return nullptr;
546
547   return Found;
548 }
549
550 namespace {
551 Address EmitVAArgInstr(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr, QualType Ty,
552                        const ABIArgInfo &AI) {
553   // This default implementation defers to the llvm backend's va_arg
554   // instruction. It can handle only passing arguments directly
555   // (typically only handled in the backend for primitive types), or
556   // aggregates passed indirectly by pointer (NOTE: if the "byval"
557   // flag has ABI impact in the callee, this implementation cannot
558   // work.)
559
560   // Only a few cases are covered here at the moment -- those needed
561   // by the default abi.
562   llvm::Value *Val;
563
564   if (AI.isIndirect()) {
565     assert(!AI.getPaddingType() &&
566            "Unexpected PaddingType seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
567     assert(
568         !AI.getIndirectRealign() &&
569         "Unexpected IndirectRealign seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
570
571     auto TyInfo = CGF.getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
572     CharUnits TyAlignForABI = TyInfo.second;
573
574     llvm::Type *BaseTy =
575         llvm::PointerType::getUnqual(CGF.ConvertTypeForMem(Ty));
576     llvm::Value *Addr =
577         CGF.Builder.CreateVAArg(VAListAddr.getPointer(), BaseTy);
578     return Address(Addr, TyAlignForABI);
579   } else {
580     assert((AI.isDirect() || AI.isExtend()) &&
581            "Unexpected ArgInfo Kind in generic VAArg emitter!");
582
583     assert(!AI.getInReg() &&
584            "Unexpected InReg seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
585     assert(!AI.getPaddingType() &&
586            "Unexpected PaddingType seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
587     assert(!AI.getDirectOffset() &&
588            "Unexpected DirectOffset seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
589     assert(!AI.getCoerceToType() &&
590            "Unexpected CoerceToType seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
591
592     Address Temp = CGF.CreateMemTemp(Ty, "varet");
593     Val = CGF.Builder.CreateVAArg(VAListAddr.getPointer(), CGF.ConvertType(Ty));
594     CGF.Builder.CreateStore(Val, Temp);
595     return Temp;
596   }
597 }
598
599 /// DefaultABIInfo - The default implementation for ABI specific
600 /// details. This implementation provides information which results in
601 /// self-consistent and sensible LLVM IR generation, but does not
602 /// conform to any particular ABI.
603 class DefaultABIInfo : public ABIInfo {
604 public:
605   DefaultABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
606
607   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
608   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy) const;
609
610   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
611     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
612       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
613     for (auto &I : FI.arguments())
614       I.info = classifyArgumentType(I.type);
615   }
616
617   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
618                     QualType Ty) const override {
619     return EmitVAArgInstr(CGF, VAListAddr, Ty, classifyArgumentType(Ty));
620   }
621 };
622
623 class DefaultTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
624 public:
625   DefaultTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
626     : TargetCodeGenInfo(new DefaultABIInfo(CGT)) {}
627 };
628
629 ABIArgInfo DefaultABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
630   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
631
632   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
633     // Records with non-trivial destructors/copy-constructors should not be
634     // passed by value.
635     if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
636       return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
637
638     return getNaturalAlignIndirect(Ty);
639   }
640
641   // Treat an enum type as its underlying type.
642   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
643     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
644
645   return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
646           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
647 }
648
649 ABIArgInfo DefaultABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
650   if (RetTy->isVoidType())
651     return ABIArgInfo::getIgnore();
652
653   if (isAggregateTypeForABI(RetTy))
654     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
655
656   // Treat an enum type as its underlying type.
657   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
658     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
659
660   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
661           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
662 }
663
664 //===----------------------------------------------------------------------===//
665 // WebAssembly ABI Implementation
666 //
667 // This is a very simple ABI that relies a lot on DefaultABIInfo.
668 //===----------------------------------------------------------------------===//
669
670 class WebAssemblyABIInfo final : public DefaultABIInfo {
671 public:
672   explicit WebAssemblyABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
673       : DefaultABIInfo(CGT) {}
674
675 private:
676   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
677   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty) const;
678
679   // DefaultABIInfo's classifyReturnType and classifyArgumentType are
680   // non-virtual, but computeInfo and EmitVAArg are virtual, so we
681   // overload them.
682   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
683     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
684       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
685     for (auto &Arg : FI.arguments())
686       Arg.info = classifyArgumentType(Arg.type);
687   }
688
689   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
690                     QualType Ty) const override;
691 };
692
693 class WebAssemblyTargetCodeGenInfo final : public TargetCodeGenInfo {
694 public:
695   explicit WebAssemblyTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
696       : TargetCodeGenInfo(new WebAssemblyABIInfo(CGT)) {}
697 };
698
699 /// \brief Classify argument of given type \p Ty.
700 ABIArgInfo WebAssemblyABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
701   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
702
703   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
704     // Records with non-trivial destructors/copy-constructors should not be
705     // passed by value.
706     if (auto RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
707       return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
708     // Ignore empty structs/unions.
709     if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
710       return ABIArgInfo::getIgnore();
711     // Lower single-element structs to just pass a regular value. TODO: We
712     // could do reasonable-size multiple-element structs too, using getExpand(),
713     // though watch out for things like bitfields.
714     if (const Type *SeltTy = isSingleElementStruct(Ty, getContext()))
715       return ABIArgInfo::getDirect(CGT.ConvertType(QualType(SeltTy, 0)));
716   }
717
718   // Otherwise just do the default thing.
719   return DefaultABIInfo::classifyArgumentType(Ty);
720 }
721
722 ABIArgInfo WebAssemblyABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
723   if (isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
724     // Records with non-trivial destructors/copy-constructors should not be
725     // returned by value.
726     if (!getRecordArgABI(RetTy, getCXXABI())) {
727       // Ignore empty structs/unions.
728       if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
729         return ABIArgInfo::getIgnore();
730       // Lower single-element structs to just return a regular value. TODO: We
731       // could do reasonable-size multiple-element structs too, using
732       // ABIArgInfo::getDirect().
733       if (const Type *SeltTy = isSingleElementStruct(RetTy, getContext()))
734         return ABIArgInfo::getDirect(CGT.ConvertType(QualType(SeltTy, 0)));
735     }
736   }
737
738   // Otherwise just do the default thing.
739   return DefaultABIInfo::classifyReturnType(RetTy);
740 }
741
742 Address WebAssemblyABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
743                                       QualType Ty) const {
744   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*Indirect=*/ false,
745                           getContext().getTypeInfoInChars(Ty),
746                           CharUnits::fromQuantity(4),
747                           /*AllowHigherAlign=*/ true);
748 }
749
750 //===----------------------------------------------------------------------===//
751 // le32/PNaCl bitcode ABI Implementation
752 //
753 // This is a simplified version of the x86_32 ABI.  Arguments and return values
754 // are always passed on the stack.
755 //===----------------------------------------------------------------------===//
756
757 class PNaClABIInfo : public ABIInfo {
758  public:
759   PNaClABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
760
761   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
762   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy) const;
763
764   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
765   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF,
766                     Address VAListAddr, QualType Ty) const override;
767 };
768
769 class PNaClTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
770  public:
771   PNaClTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
772     : TargetCodeGenInfo(new PNaClABIInfo(CGT)) {}
773 };
774
775 void PNaClABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
776   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
777     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
778
779   for (auto &I : FI.arguments())
780     I.info = classifyArgumentType(I.type);
781 }
782
783 Address PNaClABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
784                                 QualType Ty) const {
785   // The PNaCL ABI is a bit odd, in that varargs don't use normal
786   // function classification. Structs get passed directly for varargs
787   // functions, through a rewriting transform in
788   // pnacl-llvm/lib/Transforms/NaCl/ExpandVarArgs.cpp, which allows
789   // this target to actually support a va_arg instructions with an
790   // aggregate type, unlike other targets.
791   return EmitVAArgInstr(CGF, VAListAddr, Ty, ABIArgInfo::getDirect());
792 }
793
794 /// \brief Classify argument of given type \p Ty.
795 ABIArgInfo PNaClABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
796   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
797     if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
798       return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
799     return getNaturalAlignIndirect(Ty);
800   } else if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>()) {
801     // Treat an enum type as its underlying type.
802     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
803   } else if (Ty->isFloatingType()) {
804     // Floating-point types don't go inreg.
805     return ABIArgInfo::getDirect();
806   }
807
808   return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
809           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
810 }
811
812 ABIArgInfo PNaClABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
813   if (RetTy->isVoidType())
814     return ABIArgInfo::getIgnore();
815
816   // In the PNaCl ABI we always return records/structures on the stack.
817   if (isAggregateTypeForABI(RetTy))
818     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
819
820   // Treat an enum type as its underlying type.
821   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
822     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
823
824   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
825           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
826 }
827
828 /// IsX86_MMXType - Return true if this is an MMX type.
829 bool IsX86_MMXType(llvm::Type *IRType) {
830   // Return true if the type is an MMX type <2 x i32>, <4 x i16>, or <8 x i8>.
831   return IRType->isVectorTy() && IRType->getPrimitiveSizeInBits() == 64 &&
832     cast<llvm::VectorType>(IRType)->getElementType()->isIntegerTy() &&
833     IRType->getScalarSizeInBits() != 64;
834 }
835
836 static llvm::Type* X86AdjustInlineAsmType(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
837                                           StringRef Constraint,
838                                           llvm::Type* Ty) {
839   if ((Constraint == "y" || Constraint == "&y") && Ty->isVectorTy()) {
840     if (cast<llvm::VectorType>(Ty)->getBitWidth() != 64) {
841       // Invalid MMX constraint
842       return nullptr;
843     }
844
845     return llvm::Type::getX86_MMXTy(CGF.getLLVMContext());
846   }
847
848   // No operation needed
849   return Ty;
850 }
851
852 /// Returns true if this type can be passed in SSE registers with the
853 /// X86_VectorCall calling convention. Shared between x86_32 and x86_64.
854 static bool isX86VectorTypeForVectorCall(ASTContext &Context, QualType Ty) {
855   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
856     if (BT->isFloatingPoint() && BT->getKind() != BuiltinType::Half)
857       return true;
858   } else if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
859     // vectorcall can pass XMM, YMM, and ZMM vectors. We don't pass SSE1 MMX
860     // registers specially.
861     unsigned VecSize = Context.getTypeSize(VT);
862     if (VecSize == 128 || VecSize == 256 || VecSize == 512)
863       return true;
864   }
865   return false;
866 }
867
868 /// Returns true if this aggregate is small enough to be passed in SSE registers
869 /// in the X86_VectorCall calling convention. Shared between x86_32 and x86_64.
870 static bool isX86VectorCallAggregateSmallEnough(uint64_t NumMembers) {
871   return NumMembers <= 4;
872 }
873
874 /// Returns a Homogeneous Vector Aggregate ABIArgInfo, used in X86.
875 static ABIArgInfo getDirectX86Hva(llvm::Type* T = nullptr) {
876   auto AI = ABIArgInfo::getDirect(T);
877   AI.setInReg(true);
878   AI.setCanBeFlattened(false);
879   return AI;
880 }
881
882 //===----------------------------------------------------------------------===//
883 // X86-32 ABI Implementation
884 //===----------------------------------------------------------------------===//
885
886 /// \brief Similar to llvm::CCState, but for Clang.
887 struct CCState {
888   CCState(unsigned CC) : CC(CC), FreeRegs(0), FreeSSERegs(0) {}
889
890   unsigned CC;
891   unsigned FreeRegs;
892   unsigned FreeSSERegs;
893 };
894
895 enum {
896   // Vectorcall only allows the first 6 parameters to be passed in registers.
897   VectorcallMaxParamNumAsReg = 6
898 };
899
900 /// X86_32ABIInfo - The X86-32 ABI information.
901 class X86_32ABIInfo : public SwiftABIInfo {
902   enum Class {
903     Integer,
904     Float
905   };
906
907   static const unsigned MinABIStackAlignInBytes = 4;
908
909   bool IsDarwinVectorABI;
910   bool IsRetSmallStructInRegABI;
911   bool IsWin32StructABI;
912   bool IsSoftFloatABI;
913   bool IsMCUABI;
914   unsigned DefaultNumRegisterParameters;
915
916   static bool isRegisterSize(unsigned Size) {
917     return (Size == 8 || Size == 16 || Size == 32 || Size == 64);
918   }
919
920   bool isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const override {
921     // FIXME: Assumes vectorcall is in use.
922     return isX86VectorTypeForVectorCall(getContext(), Ty);
923   }
924
925   bool isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Ty,
926                                          uint64_t NumMembers) const override {
927     // FIXME: Assumes vectorcall is in use.
928     return isX86VectorCallAggregateSmallEnough(NumMembers);
929   }
930
931   bool shouldReturnTypeInRegister(QualType Ty, ASTContext &Context) const;
932
933   /// getIndirectResult - Give a source type \arg Ty, return a suitable result
934   /// such that the argument will be passed in memory.
935   ABIArgInfo getIndirectResult(QualType Ty, bool ByVal, CCState &State) const;
936
937   ABIArgInfo getIndirectReturnResult(QualType Ty, CCState &State) const;
938
939   /// \brief Return the alignment to use for the given type on the stack.
940   unsigned getTypeStackAlignInBytes(QualType Ty, unsigned Align) const;
941
942   Class classify(QualType Ty) const;
943   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy, CCState &State) const;
944   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy, CCState &State) const;
945   ABIArgInfo reclassifyHvaArgType(QualType RetTy, CCState &State, 
946                                   const ABIArgInfo& current) const;
947   /// \brief Updates the number of available free registers, returns 
948   /// true if any registers were allocated.
949   bool updateFreeRegs(QualType Ty, CCState &State) const;
950
951   bool shouldAggregateUseDirect(QualType Ty, CCState &State, bool &InReg,
952                                 bool &NeedsPadding) const;
953   bool shouldPrimitiveUseInReg(QualType Ty, CCState &State) const;
954
955   bool canExpandIndirectArgument(QualType Ty) const;
956
957   /// \brief Rewrite the function info so that all memory arguments use
958   /// inalloca.
959   void rewriteWithInAlloca(CGFunctionInfo &FI) const;
960
961   void addFieldToArgStruct(SmallVector<llvm::Type *, 6> &FrameFields,
962                            CharUnits &StackOffset, ABIArgInfo &Info,
963                            QualType Type) const;
964   void computeVectorCallArgs(CGFunctionInfo &FI, CCState &State,
965                              bool &UsedInAlloca) const;
966
967 public:
968
969   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
970   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
971                     QualType Ty) const override;
972
973   X86_32ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, bool DarwinVectorABI,
974                 bool RetSmallStructInRegABI, bool Win32StructABI,
975                 unsigned NumRegisterParameters, bool SoftFloatABI)
976     : SwiftABIInfo(CGT), IsDarwinVectorABI(DarwinVectorABI),
977       IsRetSmallStructInRegABI(RetSmallStructInRegABI), 
978       IsWin32StructABI(Win32StructABI),
979       IsSoftFloatABI(SoftFloatABI),
980       IsMCUABI(CGT.getTarget().getTriple().isOSIAMCU()),
981       DefaultNumRegisterParameters(NumRegisterParameters) {}
982
983   bool shouldPassIndirectlyForSwift(CharUnits totalSize,
984                                     ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
985                                     bool asReturnValue) const override {
986     // LLVM's x86-32 lowering currently only assigns up to three
987     // integer registers and three fp registers.  Oddly, it'll use up to
988     // four vector registers for vectors, but those can overlap with the
989     // scalar registers.
990     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 3);
991   }  
992
993   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
994     // x86-32 lowering does not support passing swifterror in a register.
995     return false;
996   }
997 };
998
999 class X86_32TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
1000 public:
1001   X86_32TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, bool DarwinVectorABI,
1002                           bool RetSmallStructInRegABI, bool Win32StructABI,
1003                           unsigned NumRegisterParameters, bool SoftFloatABI)
1004       : TargetCodeGenInfo(new X86_32ABIInfo(
1005             CGT, DarwinVectorABI, RetSmallStructInRegABI, Win32StructABI,
1006             NumRegisterParameters, SoftFloatABI)) {}
1007
1008   static bool isStructReturnInRegABI(
1009       const llvm::Triple &Triple, const CodeGenOptions &Opts);
1010
1011   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
1012                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override;
1013
1014   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
1015     // Darwin uses different dwarf register numbers for EH.
1016     if (CGM.getTarget().getTriple().isOSDarwin()) return 5;
1017     return 4;
1018   }
1019
1020   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
1021                                llvm::Value *Address) const override;
1022
1023   llvm::Type* adjustInlineAsmType(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
1024                                   StringRef Constraint,
1025                                   llvm::Type* Ty) const override {
1026     return X86AdjustInlineAsmType(CGF, Constraint, Ty);
1027   }
1028
1029   void addReturnRegisterOutputs(CodeGenFunction &CGF, LValue ReturnValue,
1030                                 std::string &Constraints,
1031                                 std::vector<llvm::Type *> &ResultRegTypes,
1032                                 std::vector<llvm::Type *> &ResultTruncRegTypes,
1033                                 std::vector<LValue> &ResultRegDests,
1034                                 std::string &AsmString,
1035                                 unsigned NumOutputs) const override;
1036
1037   llvm::Constant *
1038   getUBSanFunctionSignature(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
1039     unsigned Sig = (0xeb << 0) |  // jmp rel8
1040                    (0x06 << 8) |  //           .+0x08
1041                    ('F' << 16) |
1042                    ('T' << 24);
1043     return llvm::ConstantInt::get(CGM.Int32Ty, Sig);
1044   }
1045
1046   StringRef getARCRetainAutoreleasedReturnValueMarker() const override {
1047     return "movl\t%ebp, %ebp"
1048            "\t\t## marker for objc_retainAutoreleaseReturnValue";
1049   }
1050 };
1051
1052 }
1053
1054 /// Rewrite input constraint references after adding some output constraints.
1055 /// In the case where there is one output and one input and we add one output,
1056 /// we need to replace all operand references greater than or equal to 1:
1057 ///     mov $0, $1
1058 ///     mov eax, $1
1059 /// The result will be:
1060 ///     mov $0, $2
1061 ///     mov eax, $2
1062 static void rewriteInputConstraintReferences(unsigned FirstIn,
1063                                              unsigned NumNewOuts,
1064                                              std::string &AsmString) {
1065   std::string Buf;
1066   llvm::raw_string_ostream OS(Buf);
1067   size_t Pos = 0;
1068   while (Pos < AsmString.size()) {
1069     size_t DollarStart = AsmString.find('$', Pos);
1070     if (DollarStart == std::string::npos)
1071       DollarStart = AsmString.size();
1072     size_t DollarEnd = AsmString.find_first_not_of('$', DollarStart);
1073     if (DollarEnd == std::string::npos)
1074       DollarEnd = AsmString.size();
1075     OS << StringRef(&AsmString[Pos], DollarEnd - Pos);
1076     Pos = DollarEnd;
1077     size_t NumDollars = DollarEnd - DollarStart;
1078     if (NumDollars % 2 != 0 && Pos < AsmString.size()) {
1079       // We have an operand reference.
1080       size_t DigitStart = Pos;
1081       size_t DigitEnd = AsmString.find_first_not_of("0123456789", DigitStart);
1082       if (DigitEnd == std::string::npos)
1083         DigitEnd = AsmString.size();
1084       StringRef OperandStr(&AsmString[DigitStart], DigitEnd - DigitStart);
1085       unsigned OperandIndex;
1086       if (!OperandStr.getAsInteger(10, OperandIndex)) {
1087         if (OperandIndex >= FirstIn)
1088           OperandIndex += NumNewOuts;
1089         OS << OperandIndex;
1090       } else {
1091         OS << OperandStr;
1092       }
1093       Pos = DigitEnd;
1094     }
1095   }
1096   AsmString = std::move(OS.str());
1097 }
1098
1099 /// Add output constraints for EAX:EDX because they are return registers.
1100 void X86_32TargetCodeGenInfo::addReturnRegisterOutputs(
1101     CodeGenFunction &CGF, LValue ReturnSlot, std::string &Constraints,
1102     std::vector<llvm::Type *> &ResultRegTypes,
1103     std::vector<llvm::Type *> &ResultTruncRegTypes,
1104     std::vector<LValue> &ResultRegDests, std::string &AsmString,
1105     unsigned NumOutputs) const {
1106   uint64_t RetWidth = CGF.getContext().getTypeSize(ReturnSlot.getType());
1107
1108   // Use the EAX constraint if the width is 32 or smaller and EAX:EDX if it is
1109   // larger.
1110   if (!Constraints.empty())
1111     Constraints += ',';
1112   if (RetWidth <= 32) {
1113     Constraints += "={eax}";
1114     ResultRegTypes.push_back(CGF.Int32Ty);
1115   } else {
1116     // Use the 'A' constraint for EAX:EDX.
1117     Constraints += "=A";
1118     ResultRegTypes.push_back(CGF.Int64Ty);
1119   }
1120
1121   // Truncate EAX or EAX:EDX to an integer of the appropriate size.
1122   llvm::Type *CoerceTy = llvm::IntegerType::get(CGF.getLLVMContext(), RetWidth);
1123   ResultTruncRegTypes.push_back(CoerceTy);
1124
1125   // Coerce the integer by bitcasting the return slot pointer.
1126   ReturnSlot.setAddress(CGF.Builder.CreateBitCast(ReturnSlot.getAddress(),
1127                                                   CoerceTy->getPointerTo()));
1128   ResultRegDests.push_back(ReturnSlot);
1129
1130   rewriteInputConstraintReferences(NumOutputs, 1, AsmString);
1131 }
1132
1133 /// shouldReturnTypeInRegister - Determine if the given type should be
1134 /// returned in a register (for the Darwin and MCU ABI).
1135 bool X86_32ABIInfo::shouldReturnTypeInRegister(QualType Ty,
1136                                                ASTContext &Context) const {
1137   uint64_t Size = Context.getTypeSize(Ty);
1138
1139   // For i386, type must be register sized.
1140   // For the MCU ABI, it only needs to be <= 8-byte
1141   if ((IsMCUABI && Size > 64) || (!IsMCUABI && !isRegisterSize(Size)))
1142    return false;
1143
1144   if (Ty->isVectorType()) {
1145     // 64- and 128- bit vectors inside structures are not returned in
1146     // registers.
1147     if (Size == 64 || Size == 128)
1148       return false;
1149
1150     return true;
1151   }
1152
1153   // If this is a builtin, pointer, enum, complex type, member pointer, or
1154   // member function pointer it is ok.
1155   if (Ty->getAs<BuiltinType>() || Ty->hasPointerRepresentation() ||
1156       Ty->isAnyComplexType() || Ty->isEnumeralType() ||
1157       Ty->isBlockPointerType() || Ty->isMemberPointerType())
1158     return true;
1159
1160   // Arrays are treated like records.
1161   if (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(Ty))
1162     return shouldReturnTypeInRegister(AT->getElementType(), Context);
1163
1164   // Otherwise, it must be a record type.
1165   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
1166   if (!RT) return false;
1167
1168   // FIXME: Traverse bases here too.
1169
1170   // Structure types are passed in register if all fields would be
1171   // passed in a register.
1172   for (const auto *FD : RT->getDecl()->fields()) {
1173     // Empty fields are ignored.
1174     if (isEmptyField(Context, FD, true))
1175       continue;
1176
1177     // Check fields recursively.
1178     if (!shouldReturnTypeInRegister(FD->getType(), Context))
1179       return false;
1180   }
1181   return true;
1182 }
1183
1184 static bool is32Or64BitBasicType(QualType Ty, ASTContext &Context) {
1185   // Treat complex types as the element type.
1186   if (const ComplexType *CTy = Ty->getAs<ComplexType>())
1187     Ty = CTy->getElementType();
1188
1189   // Check for a type which we know has a simple scalar argument-passing
1190   // convention without any padding.  (We're specifically looking for 32
1191   // and 64-bit integer and integer-equivalents, float, and double.)
1192   if (!Ty->getAs<BuiltinType>() && !Ty->hasPointerRepresentation() &&
1193       !Ty->isEnumeralType() && !Ty->isBlockPointerType())
1194     return false;
1195
1196   uint64_t Size = Context.getTypeSize(Ty);
1197   return Size == 32 || Size == 64;
1198 }
1199
1200 static bool addFieldSizes(ASTContext &Context, const RecordDecl *RD,
1201                           uint64_t &Size) {
1202   for (const auto *FD : RD->fields()) {
1203     // Scalar arguments on the stack get 4 byte alignment on x86. If the
1204     // argument is smaller than 32-bits, expanding the struct will create
1205     // alignment padding.
1206     if (!is32Or64BitBasicType(FD->getType(), Context))
1207       return false;
1208
1209     // FIXME: Reject bit-fields wholesale; there are two problems, we don't know
1210     // how to expand them yet, and the predicate for telling if a bitfield still
1211     // counts as "basic" is more complicated than what we were doing previously.
1212     if (FD->isBitField())
1213       return false;
1214
1215     Size += Context.getTypeSize(FD->getType());
1216   }
1217   return true;
1218 }
1219
1220 static bool addBaseAndFieldSizes(ASTContext &Context, const CXXRecordDecl *RD,
1221                                  uint64_t &Size) {
1222   // Don't do this if there are any non-empty bases.
1223   for (const CXXBaseSpecifier &Base : RD->bases()) {
1224     if (!addBaseAndFieldSizes(Context, Base.getType()->getAsCXXRecordDecl(),
1225                               Size))
1226       return false;
1227   }
1228   if (!addFieldSizes(Context, RD, Size))
1229     return false;
1230   return true;
1231 }
1232
1233 /// Test whether an argument type which is to be passed indirectly (on the
1234 /// stack) would have the equivalent layout if it was expanded into separate
1235 /// arguments. If so, we prefer to do the latter to avoid inhibiting
1236 /// optimizations.
1237 bool X86_32ABIInfo::canExpandIndirectArgument(QualType Ty) const {
1238   // We can only expand structure types.
1239   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
1240   if (!RT)
1241     return false;
1242   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
1243   uint64_t Size = 0;
1244   if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
1245     if (!IsWin32StructABI) {
1246       // On non-Windows, we have to conservatively match our old bitcode
1247       // prototypes in order to be ABI-compatible at the bitcode level.
1248       if (!CXXRD->isCLike())
1249         return false;
1250     } else {
1251       // Don't do this for dynamic classes.
1252       if (CXXRD->isDynamicClass())
1253         return false;
1254     }
1255     if (!addBaseAndFieldSizes(getContext(), CXXRD, Size))
1256       return false;
1257   } else {
1258     if (!addFieldSizes(getContext(), RD, Size))
1259       return false;
1260   }
1261
1262   // We can do this if there was no alignment padding.
1263   return Size == getContext().getTypeSize(Ty);
1264 }
1265
1266 ABIArgInfo X86_32ABIInfo::getIndirectReturnResult(QualType RetTy, CCState &State) const {
1267   // If the return value is indirect, then the hidden argument is consuming one
1268   // integer register.
1269   if (State.FreeRegs) {
1270     --State.FreeRegs;
1271     if (!IsMCUABI)
1272       return getNaturalAlignIndirectInReg(RetTy);
1273   }
1274   return getNaturalAlignIndirect(RetTy, /*ByVal=*/false);
1275 }
1276
1277 ABIArgInfo X86_32ABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy,
1278                                              CCState &State) const {
1279   if (RetTy->isVoidType())
1280     return ABIArgInfo::getIgnore();
1281
1282   const Type *Base = nullptr;
1283   uint64_t NumElts = 0;
1284   if ((State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall ||
1285        State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall) &&
1286       isHomogeneousAggregate(RetTy, Base, NumElts)) {
1287     // The LLVM struct type for such an aggregate should lower properly.
1288     return ABIArgInfo::getDirect();
1289   }
1290
1291   if (const VectorType *VT = RetTy->getAs<VectorType>()) {
1292     // On Darwin, some vectors are returned in registers.
1293     if (IsDarwinVectorABI) {
1294       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
1295
1296       // 128-bit vectors are a special case; they are returned in
1297       // registers and we need to make sure to pick a type the LLVM
1298       // backend will like.
1299       if (Size == 128)
1300         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::VectorType::get(
1301                   llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext()), 2));
1302
1303       // Always return in register if it fits in a general purpose
1304       // register, or if it is 64 bits and has a single element.
1305       if ((Size == 8 || Size == 16 || Size == 32) ||
1306           (Size == 64 && VT->getNumElements() == 1))
1307         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
1308                                                             Size));
1309
1310       return getIndirectReturnResult(RetTy, State);
1311     }
1312
1313     return ABIArgInfo::getDirect();
1314   }
1315
1316   if (isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
1317     if (const RecordType *RT = RetTy->getAs<RecordType>()) {
1318       // Structures with flexible arrays are always indirect.
1319       if (RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
1320         return getIndirectReturnResult(RetTy, State);
1321     }
1322
1323     // If specified, structs and unions are always indirect.
1324     if (!IsRetSmallStructInRegABI && !RetTy->isAnyComplexType())
1325       return getIndirectReturnResult(RetTy, State);
1326
1327     // Ignore empty structs/unions.
1328     if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
1329       return ABIArgInfo::getIgnore();
1330
1331     // Small structures which are register sized are generally returned
1332     // in a register.
1333     if (shouldReturnTypeInRegister(RetTy, getContext())) {
1334       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
1335
1336       // As a special-case, if the struct is a "single-element" struct, and
1337       // the field is of type "float" or "double", return it in a
1338       // floating-point register. (MSVC does not apply this special case.)
1339       // We apply a similar transformation for pointer types to improve the
1340       // quality of the generated IR.
1341       if (const Type *SeltTy = isSingleElementStruct(RetTy, getContext()))
1342         if ((!IsWin32StructABI && SeltTy->isRealFloatingType())
1343             || SeltTy->hasPointerRepresentation())
1344           return ABIArgInfo::getDirect(CGT.ConvertType(QualType(SeltTy, 0)));
1345
1346       // FIXME: We should be able to narrow this integer in cases with dead
1347       // padding.
1348       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),Size));
1349     }
1350
1351     return getIndirectReturnResult(RetTy, State);
1352   }
1353
1354   // Treat an enum type as its underlying type.
1355   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
1356     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
1357
1358   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
1359           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
1360 }
1361
1362 static bool isSSEVectorType(ASTContext &Context, QualType Ty) {
1363   return Ty->getAs<VectorType>() && Context.getTypeSize(Ty) == 128;
1364 }
1365
1366 static bool isRecordWithSSEVectorType(ASTContext &Context, QualType Ty) {
1367   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
1368   if (!RT)
1369     return 0;
1370   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
1371
1372   // If this is a C++ record, check the bases first.
1373   if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD))
1374     for (const auto &I : CXXRD->bases())
1375       if (!isRecordWithSSEVectorType(Context, I.getType()))
1376         return false;
1377
1378   for (const auto *i : RD->fields()) {
1379     QualType FT = i->getType();
1380
1381     if (isSSEVectorType(Context, FT))
1382       return true;
1383
1384     if (isRecordWithSSEVectorType(Context, FT))
1385       return true;
1386   }
1387
1388   return false;
1389 }
1390
1391 unsigned X86_32ABIInfo::getTypeStackAlignInBytes(QualType Ty,
1392                                                  unsigned Align) const {
1393   // Otherwise, if the alignment is less than or equal to the minimum ABI
1394   // alignment, just use the default; the backend will handle this.
1395   if (Align <= MinABIStackAlignInBytes)
1396     return 0; // Use default alignment.
1397
1398   // On non-Darwin, the stack type alignment is always 4.
1399   if (!IsDarwinVectorABI) {
1400     // Set explicit alignment, since we may need to realign the top.
1401     return MinABIStackAlignInBytes;
1402   }
1403
1404   // Otherwise, if the type contains an SSE vector type, the alignment is 16.
1405   if (Align >= 16 && (isSSEVectorType(getContext(), Ty) ||
1406                       isRecordWithSSEVectorType(getContext(), Ty)))
1407     return 16;
1408
1409   return MinABIStackAlignInBytes;
1410 }
1411
1412 ABIArgInfo X86_32ABIInfo::getIndirectResult(QualType Ty, bool ByVal,
1413                                             CCState &State) const {
1414   if (!ByVal) {
1415     if (State.FreeRegs) {
1416       --State.FreeRegs; // Non-byval indirects just use one pointer.
1417       if (!IsMCUABI)
1418         return getNaturalAlignIndirectInReg(Ty);
1419     }
1420     return getNaturalAlignIndirect(Ty, false);
1421   }
1422
1423   // Compute the byval alignment.
1424   unsigned TypeAlign = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
1425   unsigned StackAlign = getTypeStackAlignInBytes(Ty, TypeAlign);
1426   if (StackAlign == 0)
1427     return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(4), /*ByVal=*/true);
1428
1429   // If the stack alignment is less than the type alignment, realign the
1430   // argument.
1431   bool Realign = TypeAlign > StackAlign;
1432   return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(StackAlign),
1433                                  /*ByVal=*/true, Realign);
1434 }
1435
1436 X86_32ABIInfo::Class X86_32ABIInfo::classify(QualType Ty) const {
1437   const Type *T = isSingleElementStruct(Ty, getContext());
1438   if (!T)
1439     T = Ty.getTypePtr();
1440
1441   if (const BuiltinType *BT = T->getAs<BuiltinType>()) {
1442     BuiltinType::Kind K = BT->getKind();
1443     if (K == BuiltinType::Float || K == BuiltinType::Double)
1444       return Float;
1445   }
1446   return Integer;
1447 }
1448
1449 bool X86_32ABIInfo::updateFreeRegs(QualType Ty, CCState &State) const {
1450   if (!IsSoftFloatABI) {
1451     Class C = classify(Ty);
1452     if (C == Float)
1453       return false;
1454   }
1455
1456   unsigned Size = getContext().getTypeSize(Ty);
1457   unsigned SizeInRegs = (Size + 31) / 32;
1458
1459   if (SizeInRegs == 0)
1460     return false;
1461
1462   if (!IsMCUABI) {
1463     if (SizeInRegs > State.FreeRegs) {
1464       State.FreeRegs = 0;
1465       return false;
1466     }
1467   } else {
1468     // The MCU psABI allows passing parameters in-reg even if there are
1469     // earlier parameters that are passed on the stack. Also,
1470     // it does not allow passing >8-byte structs in-register,
1471     // even if there are 3 free registers available.
1472     if (SizeInRegs > State.FreeRegs || SizeInRegs > 2)
1473       return false;
1474   }
1475
1476   State.FreeRegs -= SizeInRegs;
1477   return true;
1478 }
1479
1480 bool X86_32ABIInfo::shouldAggregateUseDirect(QualType Ty, CCState &State, 
1481                                              bool &InReg,
1482                                              bool &NeedsPadding) const {
1483   // On Windows, aggregates other than HFAs are never passed in registers, and
1484   // they do not consume register slots. Homogenous floating-point aggregates
1485   // (HFAs) have already been dealt with at this point.
1486   if (IsWin32StructABI && isAggregateTypeForABI(Ty))
1487     return false;
1488
1489   NeedsPadding = false;
1490   InReg = !IsMCUABI;
1491
1492   if (!updateFreeRegs(Ty, State))
1493     return false;
1494
1495   if (IsMCUABI)
1496     return true;
1497
1498   if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_FastCall ||
1499       State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall ||
1500       State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall) {
1501     if (getContext().getTypeSize(Ty) <= 32 && State.FreeRegs)
1502       NeedsPadding = true;
1503
1504     return false;
1505   }
1506
1507   return true;
1508 }
1509
1510 bool X86_32ABIInfo::shouldPrimitiveUseInReg(QualType Ty, CCState &State) const {
1511   if (!updateFreeRegs(Ty, State))
1512     return false;
1513
1514   if (IsMCUABI)
1515     return false;
1516
1517   if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_FastCall ||
1518       State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall ||
1519       State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall) {
1520     if (getContext().getTypeSize(Ty) > 32)
1521       return false;
1522
1523     return (Ty->isIntegralOrEnumerationType() || Ty->isPointerType() || 
1524         Ty->isReferenceType());
1525   }
1526
1527   return true;
1528 }
1529
1530 ABIArgInfo
1531 X86_32ABIInfo::reclassifyHvaArgType(QualType Ty, CCState &State,
1532                                     const ABIArgInfo &current) const {
1533   // Assumes vectorCall calling convention.
1534   const Type *Base = nullptr;
1535   uint64_t NumElts = 0;
1536
1537   if (!Ty->isBuiltinType() && !Ty->isVectorType() &&
1538       isHomogeneousAggregate(Ty, Base, NumElts)) {
1539     if (State.FreeSSERegs >= NumElts) {
1540       // HVA types get passed directly in registers if there is room.
1541       State.FreeSSERegs -= NumElts;
1542       return getDirectX86Hva();
1543     }
1544     // If there's no room, the HVA gets passed as normal indirect
1545     // structure.
1546     return getIndirectResult(Ty, /*ByVal=*/false, State);
1547   } 
1548   return current;
1549 }
1550
1551 ABIArgInfo X86_32ABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty,
1552                                                CCState &State) const {
1553   // FIXME: Set alignment on indirect arguments.
1554
1555   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
1556
1557   // Check with the C++ ABI first.
1558   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
1559   if (RT) {
1560     CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(RT, getCXXABI());
1561     if (RAA == CGCXXABI::RAA_Indirect) {
1562       return getIndirectResult(Ty, false, State);
1563     } else if (RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory) {
1564       // The field index doesn't matter, we'll fix it up later.
1565       return ABIArgInfo::getInAlloca(/*FieldIndex=*/0);
1566     }
1567   }
1568
1569   // vectorcall adds the concept of a homogenous vector aggregate, similar
1570   // to other targets, regcall uses some of the HVA rules.
1571   const Type *Base = nullptr;
1572   uint64_t NumElts = 0;
1573   if ((State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall ||
1574        State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall) &&
1575       isHomogeneousAggregate(Ty, Base, NumElts)) {
1576
1577     if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall) {
1578       if (State.FreeSSERegs >= NumElts) {
1579         State.FreeSSERegs -= NumElts;
1580         if (Ty->isBuiltinType() || Ty->isVectorType())
1581           return ABIArgInfo::getDirect();
1582         return ABIArgInfo::getExpand();
1583
1584       }
1585       return getIndirectResult(Ty, /*ByVal=*/false, State);
1586     } else if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall) {
1587       if (State.FreeSSERegs >= NumElts && (Ty->isBuiltinType() || Ty->isVectorType())) {
1588         // Actual floating-point types get registers first time through if
1589         // there is registers available
1590         State.FreeSSERegs -= NumElts;
1591         return ABIArgInfo::getDirect();
1592       }  else if (!Ty->isBuiltinType() && !Ty->isVectorType()) {
1593         // HVA Types only get registers after everything else has been
1594         // set, so it gets set as indirect for now.
1595         return ABIArgInfo::getIndirect(getContext().getTypeAlignInChars(Ty));
1596       }
1597     }
1598   }
1599
1600   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
1601     // Structures with flexible arrays are always indirect.
1602     // FIXME: This should not be byval!
1603     if (RT && RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
1604       return getIndirectResult(Ty, true, State);
1605
1606     // Ignore empty structs/unions on non-Windows.
1607     if (!IsWin32StructABI && isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
1608       return ABIArgInfo::getIgnore();
1609
1610     llvm::LLVMContext &LLVMContext = getVMContext();
1611     llvm::IntegerType *Int32 = llvm::Type::getInt32Ty(LLVMContext);
1612     bool NeedsPadding = false;
1613     bool InReg;
1614     if (shouldAggregateUseDirect(Ty, State, InReg, NeedsPadding)) {
1615       unsigned SizeInRegs = (getContext().getTypeSize(Ty) + 31) / 32;
1616       SmallVector<llvm::Type*, 3> Elements(SizeInRegs, Int32);
1617       llvm::Type *Result = llvm::StructType::get(LLVMContext, Elements);
1618       if (InReg)
1619         return ABIArgInfo::getDirectInReg(Result);
1620       else
1621         return ABIArgInfo::getDirect(Result);
1622     }
1623     llvm::IntegerType *PaddingType = NeedsPadding ? Int32 : nullptr;
1624
1625     // Expand small (<= 128-bit) record types when we know that the stack layout
1626     // of those arguments will match the struct. This is important because the
1627     // LLVM backend isn't smart enough to remove byval, which inhibits many
1628     // optimizations.
1629     // Don't do this for the MCU if there are still free integer registers
1630     // (see X86_64 ABI for full explanation).
1631     if (getContext().getTypeSize(Ty) <= 4 * 32 &&
1632         (!IsMCUABI || State.FreeRegs == 0) && canExpandIndirectArgument(Ty))
1633       return ABIArgInfo::getExpandWithPadding(
1634           State.CC == llvm::CallingConv::X86_FastCall ||
1635               State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall ||
1636               State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall,
1637           PaddingType);
1638
1639     return getIndirectResult(Ty, true, State);
1640   }
1641
1642   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
1643     // On Darwin, some vectors are passed in memory, we handle this by passing
1644     // it as an i8/i16/i32/i64.
1645     if (IsDarwinVectorABI) {
1646       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
1647       if ((Size == 8 || Size == 16 || Size == 32) ||
1648           (Size == 64 && VT->getNumElements() == 1))
1649         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
1650                                                             Size));
1651     }
1652
1653     if (IsX86_MMXType(CGT.ConvertType(Ty)))
1654       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), 64));
1655
1656     return ABIArgInfo::getDirect();
1657   }
1658
1659
1660   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
1661     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
1662
1663   bool InReg = shouldPrimitiveUseInReg(Ty, State);
1664
1665   if (Ty->isPromotableIntegerType()) {
1666     if (InReg)
1667       return ABIArgInfo::getExtendInReg();
1668     return ABIArgInfo::getExtend();
1669   }
1670
1671   if (InReg)
1672     return ABIArgInfo::getDirectInReg();
1673   return ABIArgInfo::getDirect();
1674 }
1675
1676 void X86_32ABIInfo::computeVectorCallArgs(CGFunctionInfo &FI, CCState &State,
1677                                           bool &UsedInAlloca) const {
1678   // Vectorcall only allows the first 6 parameters to be passed in registers,
1679   // and homogeneous vector aggregates are only put into registers as a second
1680   // priority.
1681   unsigned Count = 0;
1682   CCState ZeroState = State;
1683   ZeroState.FreeRegs = ZeroState.FreeSSERegs = 0;
1684   // HVAs must be done as a second priority for registers, so the deferred
1685   // items are dealt with by going through the pattern a second time.
1686   for (auto &I : FI.arguments()) {
1687     if (Count < VectorcallMaxParamNumAsReg)
1688       I.info = classifyArgumentType(I.type, State);
1689     else
1690       // Parameters after the 6th cannot be passed in registers,
1691       // so pretend there are no registers left for them.
1692       I.info = classifyArgumentType(I.type, ZeroState);
1693     UsedInAlloca |= (I.info.getKind() == ABIArgInfo::InAlloca);
1694     ++Count;
1695   }
1696   Count = 0;
1697   // Go through the arguments a second time to get HVAs registers if there
1698   // are still some available.
1699   for (auto &I : FI.arguments()) {
1700     if (Count < VectorcallMaxParamNumAsReg)
1701       I.info = reclassifyHvaArgType(I.type, State, I.info);
1702     ++Count;
1703   }
1704 }
1705
1706 void X86_32ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
1707   CCState State(FI.getCallingConvention());
1708   if (IsMCUABI)
1709     State.FreeRegs = 3;
1710   else if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_FastCall)
1711     State.FreeRegs = 2;
1712   else if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall) {
1713     State.FreeRegs = 2;
1714     State.FreeSSERegs = 6;
1715   } else if (FI.getHasRegParm())
1716     State.FreeRegs = FI.getRegParm();
1717   else if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall) {
1718     State.FreeRegs = 5;
1719     State.FreeSSERegs = 8;
1720   } else
1721     State.FreeRegs = DefaultNumRegisterParameters;
1722
1723   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI)) {
1724     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType(), State);
1725   } else if (FI.getReturnInfo().isIndirect()) {
1726     // The C++ ABI is not aware of register usage, so we have to check if the
1727     // return value was sret and put it in a register ourselves if appropriate.
1728     if (State.FreeRegs) {
1729       --State.FreeRegs;  // The sret parameter consumes a register.
1730       if (!IsMCUABI)
1731         FI.getReturnInfo().setInReg(true);
1732     }
1733   }
1734
1735   // The chain argument effectively gives us another free register.
1736   if (FI.isChainCall())
1737     ++State.FreeRegs;
1738
1739   bool UsedInAlloca = false;
1740   if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall) {
1741     computeVectorCallArgs(FI, State, UsedInAlloca);
1742   } else {
1743     // If not vectorcall, revert to normal behavior.
1744     for (auto &I : FI.arguments()) {
1745       I.info = classifyArgumentType(I.type, State);
1746       UsedInAlloca |= (I.info.getKind() == ABIArgInfo::InAlloca);
1747     }
1748   }
1749
1750   // If we needed to use inalloca for any argument, do a second pass and rewrite
1751   // all the memory arguments to use inalloca.
1752   if (UsedInAlloca)
1753     rewriteWithInAlloca(FI);
1754 }
1755
1756 void
1757 X86_32ABIInfo::addFieldToArgStruct(SmallVector<llvm::Type *, 6> &FrameFields,
1758                                    CharUnits &StackOffset, ABIArgInfo &Info,
1759                                    QualType Type) const {
1760   // Arguments are always 4-byte-aligned.
1761   CharUnits FieldAlign = CharUnits::fromQuantity(4);
1762
1763   assert(StackOffset.isMultipleOf(FieldAlign) && "unaligned inalloca struct");
1764   Info = ABIArgInfo::getInAlloca(FrameFields.size());
1765   FrameFields.push_back(CGT.ConvertTypeForMem(Type));
1766   StackOffset += getContext().getTypeSizeInChars(Type);
1767
1768   // Insert padding bytes to respect alignment.
1769   CharUnits FieldEnd = StackOffset;
1770   StackOffset = FieldEnd.alignTo(FieldAlign);
1771   if (StackOffset != FieldEnd) {
1772     CharUnits NumBytes = StackOffset - FieldEnd;
1773     llvm::Type *Ty = llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext());
1774     Ty = llvm::ArrayType::get(Ty, NumBytes.getQuantity());
1775     FrameFields.push_back(Ty);
1776   }
1777 }
1778
1779 static bool isArgInAlloca(const ABIArgInfo &Info) {
1780   // Leave ignored and inreg arguments alone.
1781   switch (Info.getKind()) {
1782   case ABIArgInfo::InAlloca:
1783     return true;
1784   case ABIArgInfo::Indirect:
1785     assert(Info.getIndirectByVal());
1786     return true;
1787   case ABIArgInfo::Ignore:
1788     return false;
1789   case ABIArgInfo::Direct:
1790   case ABIArgInfo::Extend:
1791     if (Info.getInReg())
1792       return false;
1793     return true;
1794   case ABIArgInfo::Expand:
1795   case ABIArgInfo::CoerceAndExpand:
1796     // These are aggregate types which are never passed in registers when
1797     // inalloca is involved.
1798     return true;
1799   }
1800   llvm_unreachable("invalid enum");
1801 }
1802
1803 void X86_32ABIInfo::rewriteWithInAlloca(CGFunctionInfo &FI) const {
1804   assert(IsWin32StructABI && "inalloca only supported on win32");
1805
1806   // Build a packed struct type for all of the arguments in memory.
1807   SmallVector<llvm::Type *, 6> FrameFields;
1808
1809   // The stack alignment is always 4.
1810   CharUnits StackAlign = CharUnits::fromQuantity(4);
1811
1812   CharUnits StackOffset;
1813   CGFunctionInfo::arg_iterator I = FI.arg_begin(), E = FI.arg_end();
1814
1815   // Put 'this' into the struct before 'sret', if necessary.
1816   bool IsThisCall =
1817       FI.getCallingConvention() == llvm::CallingConv::X86_ThisCall;
1818   ABIArgInfo &Ret = FI.getReturnInfo();
1819   if (Ret.isIndirect() && Ret.isSRetAfterThis() && !IsThisCall &&
1820       isArgInAlloca(I->info)) {
1821     addFieldToArgStruct(FrameFields, StackOffset, I->info, I->type);
1822     ++I;
1823   }
1824
1825   // Put the sret parameter into the inalloca struct if it's in memory.
1826   if (Ret.isIndirect() && !Ret.getInReg()) {
1827     CanQualType PtrTy = getContext().getPointerType(FI.getReturnType());
1828     addFieldToArgStruct(FrameFields, StackOffset, Ret, PtrTy);
1829     // On Windows, the hidden sret parameter is always returned in eax.
1830     Ret.setInAllocaSRet(IsWin32StructABI);
1831   }
1832
1833   // Skip the 'this' parameter in ecx.
1834   if (IsThisCall)
1835     ++I;
1836
1837   // Put arguments passed in memory into the struct.
1838   for (; I != E; ++I) {
1839     if (isArgInAlloca(I->info))
1840       addFieldToArgStruct(FrameFields, StackOffset, I->info, I->type);
1841   }
1842
1843   FI.setArgStruct(llvm::StructType::get(getVMContext(), FrameFields,
1844                                         /*isPacked=*/true),
1845                   StackAlign);
1846 }
1847
1848 Address X86_32ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF,
1849                                  Address VAListAddr, QualType Ty) const {
1850
1851   auto TypeInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
1852
1853   // x86-32 changes the alignment of certain arguments on the stack.
1854   //
1855   // Just messing with TypeInfo like this works because we never pass
1856   // anything indirectly.
1857   TypeInfo.second = CharUnits::fromQuantity(
1858                 getTypeStackAlignInBytes(Ty, TypeInfo.second.getQuantity()));
1859
1860   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*Indirect*/ false,
1861                           TypeInfo, CharUnits::fromQuantity(4),
1862                           /*AllowHigherAlign*/ true);
1863 }
1864
1865 bool X86_32TargetCodeGenInfo::isStructReturnInRegABI(
1866     const llvm::Triple &Triple, const CodeGenOptions &Opts) {
1867   assert(Triple.getArch() == llvm::Triple::x86);
1868
1869   switch (Opts.getStructReturnConvention()) {
1870   case CodeGenOptions::SRCK_Default:
1871     break;
1872   case CodeGenOptions::SRCK_OnStack:  // -fpcc-struct-return
1873     return false;
1874   case CodeGenOptions::SRCK_InRegs:  // -freg-struct-return
1875     return true;
1876   }
1877
1878   if (Triple.isOSDarwin() || Triple.isOSIAMCU())
1879     return true;
1880
1881   switch (Triple.getOS()) {
1882   case llvm::Triple::DragonFly:
1883   case llvm::Triple::FreeBSD:
1884   case llvm::Triple::OpenBSD:
1885   case llvm::Triple::Bitrig:
1886   case llvm::Triple::Win32:
1887     return true;
1888   default:
1889     return false;
1890   }
1891 }
1892
1893 void X86_32TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(const Decl *D,
1894                                                   llvm::GlobalValue *GV,
1895                                             CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
1896   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D)) {
1897     if (FD->hasAttr<X86ForceAlignArgPointerAttr>()) {
1898       // Get the LLVM function.
1899       llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
1900
1901       // Now add the 'alignstack' attribute with a value of 16.
1902       llvm::AttrBuilder B;
1903       B.addStackAlignmentAttr(16);
1904       Fn->addAttributes(llvm::AttributeList::FunctionIndex, B);
1905     }
1906     if (FD->hasAttr<AnyX86InterruptAttr>()) {
1907       llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
1908       Fn->setCallingConv(llvm::CallingConv::X86_INTR);
1909     }
1910   }
1911 }
1912
1913 bool X86_32TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(
1914                                                CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
1915                                                llvm::Value *Address) const {
1916   CodeGen::CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
1917
1918   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 4);
1919
1920   // 0-7 are the eight integer registers;  the order is different
1921   //   on Darwin (for EH), but the range is the same.
1922   // 8 is %eip.
1923   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 0, 8);
1924
1925   if (CGF.CGM.getTarget().getTriple().isOSDarwin()) {
1926     // 12-16 are st(0..4).  Not sure why we stop at 4.
1927     // These have size 16, which is sizeof(long double) on
1928     // platforms with 8-byte alignment for that type.
1929     llvm::Value *Sixteen8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 16);
1930     AssignToArrayRange(Builder, Address, Sixteen8, 12, 16);
1931
1932   } else {
1933     // 9 is %eflags, which doesn't get a size on Darwin for some
1934     // reason.
1935     Builder.CreateAlignedStore(
1936         Four8, Builder.CreateConstInBoundsGEP1_32(CGF.Int8Ty, Address, 9),
1937                                CharUnits::One());
1938
1939     // 11-16 are st(0..5).  Not sure why we stop at 5.
1940     // These have size 12, which is sizeof(long double) on
1941     // platforms with 4-byte alignment for that type.
1942     llvm::Value *Twelve8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 12);
1943     AssignToArrayRange(Builder, Address, Twelve8, 11, 16);
1944   }
1945
1946   return false;
1947 }
1948
1949 //===----------------------------------------------------------------------===//
1950 // X86-64 ABI Implementation
1951 //===----------------------------------------------------------------------===//
1952
1953
1954 namespace {
1955 /// The AVX ABI level for X86 targets.
1956 enum class X86AVXABILevel {
1957   None,
1958   AVX,
1959   AVX512
1960 };
1961
1962 /// \p returns the size in bits of the largest (native) vector for \p AVXLevel.
1963 static unsigned getNativeVectorSizeForAVXABI(X86AVXABILevel AVXLevel) {
1964   switch (AVXLevel) {
1965   case X86AVXABILevel::AVX512:
1966     return 512;
1967   case X86AVXABILevel::AVX:
1968     return 256;
1969   case X86AVXABILevel::None:
1970     return 128;
1971   }
1972   llvm_unreachable("Unknown AVXLevel");
1973 }
1974
1975 /// X86_64ABIInfo - The X86_64 ABI information.
1976 class X86_64ABIInfo : public SwiftABIInfo {
1977   enum Class {
1978     Integer = 0,
1979     SSE,
1980     SSEUp,
1981     X87,
1982     X87Up,
1983     ComplexX87,
1984     NoClass,
1985     Memory
1986   };
1987
1988   /// merge - Implement the X86_64 ABI merging algorithm.
1989   ///
1990   /// Merge an accumulating classification \arg Accum with a field
1991   /// classification \arg Field.
1992   ///
1993   /// \param Accum - The accumulating classification. This should
1994   /// always be either NoClass or the result of a previous merge
1995   /// call. In addition, this should never be Memory (the caller
1996   /// should just return Memory for the aggregate).
1997   static Class merge(Class Accum, Class Field);
1998
1999   /// postMerge - Implement the X86_64 ABI post merging algorithm.
2000   ///
2001   /// Post merger cleanup, reduces a malformed Hi and Lo pair to
2002   /// final MEMORY or SSE classes when necessary.
2003   ///
2004   /// \param AggregateSize - The size of the current aggregate in
2005   /// the classification process.
2006   ///
2007   /// \param Lo - The classification for the parts of the type
2008   /// residing in the low word of the containing object.
2009   ///
2010   /// \param Hi - The classification for the parts of the type
2011   /// residing in the higher words of the containing object.
2012   ///
2013   void postMerge(unsigned AggregateSize, Class &Lo, Class &Hi) const;
2014
2015   /// classify - Determine the x86_64 register classes in which the
2016   /// given type T should be passed.
2017   ///
2018   /// \param Lo - The classification for the parts of the type
2019   /// residing in the low word of the containing object.
2020   ///
2021   /// \param Hi - The classification for the parts of the type
2022   /// residing in the high word of the containing object.
2023   ///
2024   /// \param OffsetBase - The bit offset of this type in the
2025   /// containing object.  Some parameters are classified different
2026   /// depending on whether they straddle an eightbyte boundary.
2027   ///
2028   /// \param isNamedArg - Whether the argument in question is a "named"
2029   /// argument, as used in AMD64-ABI 3.5.7.
2030   ///
2031   /// If a word is unused its result will be NoClass; if a type should
2032   /// be passed in Memory then at least the classification of \arg Lo
2033   /// will be Memory.
2034   ///
2035   /// The \arg Lo class will be NoClass iff the argument is ignored.
2036   ///
2037   /// If the \arg Lo class is ComplexX87, then the \arg Hi class will
2038   /// also be ComplexX87.
2039   void classify(QualType T, uint64_t OffsetBase, Class &Lo, Class &Hi,
2040                 bool isNamedArg) const;
2041
2042   llvm::Type *GetByteVectorType(QualType Ty) const;
2043   llvm::Type *GetSSETypeAtOffset(llvm::Type *IRType,
2044                                  unsigned IROffset, QualType SourceTy,
2045                                  unsigned SourceOffset) const;
2046   llvm::Type *GetINTEGERTypeAtOffset(llvm::Type *IRType,
2047                                      unsigned IROffset, QualType SourceTy,
2048                                      unsigned SourceOffset) const;
2049
2050   /// getIndirectResult - Give a source type \arg Ty, return a suitable result
2051   /// such that the argument will be returned in memory.
2052   ABIArgInfo getIndirectReturnResult(QualType Ty) const;
2053
2054   /// getIndirectResult - Give a source type \arg Ty, return a suitable result
2055   /// such that the argument will be passed in memory.
2056   ///
2057   /// \param freeIntRegs - The number of free integer registers remaining
2058   /// available.
2059   ABIArgInfo getIndirectResult(QualType Ty, unsigned freeIntRegs) const;
2060
2061   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
2062
2063   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty, unsigned freeIntRegs,
2064                                   unsigned &neededInt, unsigned &neededSSE,
2065                                   bool isNamedArg) const;
2066
2067   ABIArgInfo classifyRegCallStructType(QualType Ty, unsigned &NeededInt,
2068                                        unsigned &NeededSSE) const;
2069
2070   ABIArgInfo classifyRegCallStructTypeImpl(QualType Ty, unsigned &NeededInt,
2071                                            unsigned &NeededSSE) const;
2072
2073   bool IsIllegalVectorType(QualType Ty) const;
2074
2075   /// The 0.98 ABI revision clarified a lot of ambiguities,
2076   /// unfortunately in ways that were not always consistent with
2077   /// certain previous compilers.  In particular, platforms which
2078   /// required strict binary compatibility with older versions of GCC
2079   /// may need to exempt themselves.
2080   bool honorsRevision0_98() const {
2081     return !getTarget().getTriple().isOSDarwin();
2082   }
2083
2084   /// GCC classifies <1 x long long> as SSE but compatibility with older clang
2085   // compilers require us to classify it as INTEGER.
2086   bool classifyIntegerMMXAsSSE() const {
2087     const llvm::Triple &Triple = getTarget().getTriple();
2088     if (Triple.isOSDarwin() || Triple.getOS() == llvm::Triple::PS4)
2089       return false;
2090     if (Triple.isOSFreeBSD() && Triple.getOSMajorVersion() >= 10)
2091       return false;
2092     return true;
2093   }
2094
2095   X86AVXABILevel AVXLevel;
2096   // Some ABIs (e.g. X32 ABI and Native Client OS) use 32 bit pointers on
2097   // 64-bit hardware.
2098   bool Has64BitPointers;
2099
2100 public:
2101   X86_64ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, X86AVXABILevel AVXLevel) :
2102       SwiftABIInfo(CGT), AVXLevel(AVXLevel),
2103       Has64BitPointers(CGT.getDataLayout().getPointerSize(0) == 8) {
2104   }
2105
2106   bool isPassedUsingAVXType(QualType type) const {
2107     unsigned neededInt, neededSSE;
2108     // The freeIntRegs argument doesn't matter here.
2109     ABIArgInfo info = classifyArgumentType(type, 0, neededInt, neededSSE,
2110                                            /*isNamedArg*/true);
2111     if (info.isDirect()) {
2112       llvm::Type *ty = info.getCoerceToType();
2113       if (llvm::VectorType *vectorTy = dyn_cast_or_null<llvm::VectorType>(ty))
2114         return (vectorTy->getBitWidth() > 128);
2115     }
2116     return false;
2117   }
2118
2119   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
2120
2121   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
2122                     QualType Ty) const override;
2123   Address EmitMSVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
2124                       QualType Ty) const override;
2125
2126   bool has64BitPointers() const {
2127     return Has64BitPointers;
2128   }
2129
2130   bool shouldPassIndirectlyForSwift(CharUnits totalSize,
2131                                     ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
2132                                     bool asReturnValue) const override {
2133     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
2134   }  
2135   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
2136     return true;
2137   }
2138 };
2139
2140 /// WinX86_64ABIInfo - The Windows X86_64 ABI information.
2141 class WinX86_64ABIInfo : public SwiftABIInfo {
2142 public:
2143   WinX86_64ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
2144       : SwiftABIInfo(CGT),
2145         IsMingw64(getTarget().getTriple().isWindowsGNUEnvironment()) {}
2146
2147   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
2148
2149   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
2150                     QualType Ty) const override;
2151
2152   bool isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const override {
2153     // FIXME: Assumes vectorcall is in use.
2154     return isX86VectorTypeForVectorCall(getContext(), Ty);
2155   }
2156
2157   bool isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Ty,
2158                                          uint64_t NumMembers) const override {
2159     // FIXME: Assumes vectorcall is in use.
2160     return isX86VectorCallAggregateSmallEnough(NumMembers);
2161   }
2162
2163   bool shouldPassIndirectlyForSwift(CharUnits totalSize,
2164                                     ArrayRef<llvm::Type *> scalars,
2165                                     bool asReturnValue) const override {
2166     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
2167   }
2168
2169   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
2170     return true;
2171   }
2172
2173 private:
2174   ABIArgInfo classify(QualType Ty, unsigned &FreeSSERegs, bool IsReturnType,
2175                       bool IsVectorCall, bool IsRegCall) const;
2176   ABIArgInfo reclassifyHvaArgType(QualType Ty, unsigned &FreeSSERegs,
2177                                       const ABIArgInfo &current) const;
2178   void computeVectorCallArgs(CGFunctionInfo &FI, unsigned FreeSSERegs,
2179                              bool IsVectorCall, bool IsRegCall) const;
2180
2181     bool IsMingw64;
2182 };
2183
2184 class X86_64TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
2185 public:
2186   X86_64TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, X86AVXABILevel AVXLevel)
2187       : TargetCodeGenInfo(new X86_64ABIInfo(CGT, AVXLevel)) {}
2188
2189   const X86_64ABIInfo &getABIInfo() const {
2190     return static_cast<const X86_64ABIInfo&>(TargetCodeGenInfo::getABIInfo());
2191   }
2192
2193   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
2194     return 7;
2195   }
2196
2197   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
2198                                llvm::Value *Address) const override {
2199     llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 8);
2200
2201     // 0-15 are the 16 integer registers.
2202     // 16 is %rip.
2203     AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Eight8, 0, 16);
2204     return false;
2205   }
2206
2207   llvm::Type* adjustInlineAsmType(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
2208                                   StringRef Constraint,
2209                                   llvm::Type* Ty) const override {
2210     return X86AdjustInlineAsmType(CGF, Constraint, Ty);
2211   }
2212
2213   bool isNoProtoCallVariadic(const CallArgList &args,
2214                              const FunctionNoProtoType *fnType) const override {
2215     // The default CC on x86-64 sets %al to the number of SSA
2216     // registers used, and GCC sets this when calling an unprototyped
2217     // function, so we override the default behavior.  However, don't do
2218     // that when AVX types are involved: the ABI explicitly states it is
2219     // undefined, and it doesn't work in practice because of how the ABI
2220     // defines varargs anyway.
2221     if (fnType->getCallConv() == CC_C) {
2222       bool HasAVXType = false;
2223       for (CallArgList::const_iterator
2224              it = args.begin(), ie = args.end(); it != ie; ++it) {
2225         if (getABIInfo().isPassedUsingAVXType(it->Ty)) {
2226           HasAVXType = true;
2227           break;
2228         }
2229       }
2230
2231       if (!HasAVXType)
2232         return true;
2233     }
2234
2235     return TargetCodeGenInfo::isNoProtoCallVariadic(args, fnType);
2236   }
2237
2238   llvm::Constant *
2239   getUBSanFunctionSignature(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
2240     unsigned Sig;
2241     if (getABIInfo().has64BitPointers())
2242       Sig = (0xeb << 0) |  // jmp rel8
2243             (0x0a << 8) |  //           .+0x0c
2244             ('F' << 16) |
2245             ('T' << 24);
2246     else
2247       Sig = (0xeb << 0) |  // jmp rel8
2248             (0x06 << 8) |  //           .+0x08
2249             ('F' << 16) |
2250             ('T' << 24);
2251     return llvm::ConstantInt::get(CGM.Int32Ty, Sig);
2252   }
2253
2254   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
2255                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
2256     if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D)) {
2257       if (FD->hasAttr<AnyX86InterruptAttr>()) {
2258         llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
2259         Fn->setCallingConv(llvm::CallingConv::X86_INTR);
2260       }
2261     }
2262   }
2263 };
2264
2265 class PS4TargetCodeGenInfo : public X86_64TargetCodeGenInfo {
2266 public:
2267   PS4TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, X86AVXABILevel AVXLevel)
2268     : X86_64TargetCodeGenInfo(CGT, AVXLevel) {}
2269
2270   void getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
2271                                  llvm::SmallString<24> &Opt) const override {
2272     Opt = "\01";
2273     // If the argument contains a space, enclose it in quotes.
2274     if (Lib.find(" ") != StringRef::npos)
2275       Opt += "\"" + Lib.str() + "\"";
2276     else
2277       Opt += Lib;
2278   }
2279 };
2280
2281 static std::string qualifyWindowsLibrary(llvm::StringRef Lib) {
2282   // If the argument does not end in .lib, automatically add the suffix.
2283   // If the argument contains a space, enclose it in quotes.
2284   // This matches the behavior of MSVC.
2285   bool Quote = (Lib.find(" ") != StringRef::npos);
2286   std::string ArgStr = Quote ? "\"" : "";
2287   ArgStr += Lib;
2288   if (!Lib.endswith_lower(".lib"))
2289     ArgStr += ".lib";
2290   ArgStr += Quote ? "\"" : "";
2291   return ArgStr;
2292 }
2293
2294 class WinX86_32TargetCodeGenInfo : public X86_32TargetCodeGenInfo {
2295 public:
2296   WinX86_32TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT,
2297         bool DarwinVectorABI, bool RetSmallStructInRegABI, bool Win32StructABI,
2298         unsigned NumRegisterParameters)
2299     : X86_32TargetCodeGenInfo(CGT, DarwinVectorABI, RetSmallStructInRegABI,
2300         Win32StructABI, NumRegisterParameters, false) {}
2301
2302   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
2303                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override;
2304
2305   void getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
2306                                  llvm::SmallString<24> &Opt) const override {
2307     Opt = "/DEFAULTLIB:";
2308     Opt += qualifyWindowsLibrary(Lib);
2309   }
2310
2311   void getDetectMismatchOption(llvm::StringRef Name,
2312                                llvm::StringRef Value,
2313                                llvm::SmallString<32> &Opt) const override {
2314     Opt = "/FAILIFMISMATCH:\"" + Name.str() + "=" + Value.str() + "\"";
2315   }
2316 };
2317
2318 static void addStackProbeSizeTargetAttribute(const Decl *D,
2319                                              llvm::GlobalValue *GV,
2320                                              CodeGen::CodeGenModule &CGM) {
2321   if (D && isa<FunctionDecl>(D)) {
2322     if (CGM.getCodeGenOpts().StackProbeSize != 4096) {
2323       llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
2324
2325       Fn->addFnAttr("stack-probe-size",
2326                     llvm::utostr(CGM.getCodeGenOpts().StackProbeSize));
2327     }
2328   }
2329 }
2330
2331 void WinX86_32TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(const Decl *D,
2332                                                      llvm::GlobalValue *GV,
2333                                             CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
2334   X86_32TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(D, GV, CGM);
2335
2336   addStackProbeSizeTargetAttribute(D, GV, CGM);
2337 }
2338
2339 class WinX86_64TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
2340 public:
2341   WinX86_64TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT,
2342                              X86AVXABILevel AVXLevel)
2343       : TargetCodeGenInfo(new WinX86_64ABIInfo(CGT)) {}
2344
2345   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
2346                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override;
2347
2348   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
2349     return 7;
2350   }
2351
2352   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
2353                                llvm::Value *Address) const override {
2354     llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 8);
2355
2356     // 0-15 are the 16 integer registers.
2357     // 16 is %rip.
2358     AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Eight8, 0, 16);
2359     return false;
2360   }
2361
2362   void getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
2363                                  llvm::SmallString<24> &Opt) const override {
2364     Opt = "/DEFAULTLIB:";
2365     Opt += qualifyWindowsLibrary(Lib);
2366   }
2367
2368   void getDetectMismatchOption(llvm::StringRef Name,
2369                                llvm::StringRef Value,
2370                                llvm::SmallString<32> &Opt) const override {
2371     Opt = "/FAILIFMISMATCH:\"" + Name.str() + "=" + Value.str() + "\"";
2372   }
2373 };
2374
2375 void WinX86_64TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(const Decl *D,
2376                                                      llvm::GlobalValue *GV,
2377                                             CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
2378   TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(D, GV, CGM);
2379
2380   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D)) {
2381     if (FD->hasAttr<AnyX86InterruptAttr>()) {
2382       llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
2383       Fn->setCallingConv(llvm::CallingConv::X86_INTR);
2384     }
2385   }
2386
2387   addStackProbeSizeTargetAttribute(D, GV, CGM);
2388 }
2389 }
2390
2391 void X86_64ABIInfo::postMerge(unsigned AggregateSize, Class &Lo,
2392                               Class &Hi) const {
2393   // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 5. Then a post merger cleanup is done:
2394   //
2395   // (a) If one of the classes is Memory, the whole argument is passed in
2396   //     memory.
2397   //
2398   // (b) If X87UP is not preceded by X87, the whole argument is passed in
2399   //     memory.
2400   //
2401   // (c) If the size of the aggregate exceeds two eightbytes and the first
2402   //     eightbyte isn't SSE or any other eightbyte isn't SSEUP, the whole
2403   //     argument is passed in memory. NOTE: This is necessary to keep the
2404   //     ABI working for processors that don't support the __m256 type.
2405   //
2406   // (d) If SSEUP is not preceded by SSE or SSEUP, it is converted to SSE.
2407   //
2408   // Some of these are enforced by the merging logic.  Others can arise
2409   // only with unions; for example:
2410   //   union { _Complex double; unsigned; }
2411   //
2412   // Note that clauses (b) and (c) were added in 0.98.
2413   //
2414   if (Hi == Memory)
2415     Lo = Memory;
2416   if (Hi == X87Up && Lo != X87 && honorsRevision0_98())
2417     Lo = Memory;
2418   if (AggregateSize > 128 && (Lo != SSE || Hi != SSEUp))
2419     Lo = Memory;
2420   if (Hi == SSEUp && Lo != SSE)
2421     Hi = SSE;
2422 }
2423
2424 X86_64ABIInfo::Class X86_64ABIInfo::merge(Class Accum, Class Field) {
2425   // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 4. Each field of an object is
2426   // classified recursively so that always two fields are
2427   // considered. The resulting class is calculated according to
2428   // the classes of the fields in the eightbyte:
2429   //
2430   // (a) If both classes are equal, this is the resulting class.
2431   //
2432   // (b) If one of the classes is NO_CLASS, the resulting class is
2433   // the other class.
2434   //
2435   // (c) If one of the classes is MEMORY, the result is the MEMORY
2436   // class.
2437   //
2438   // (d) If one of the classes is INTEGER, the result is the
2439   // INTEGER.
2440   //
2441   // (e) If one of the classes is X87, X87UP, COMPLEX_X87 class,
2442   // MEMORY is used as class.
2443   //
2444   // (f) Otherwise class SSE is used.
2445
2446   // Accum should never be memory (we should have returned) or
2447   // ComplexX87 (because this cannot be passed in a structure).
2448   assert((Accum != Memory && Accum != ComplexX87) &&
2449          "Invalid accumulated classification during merge.");
2450   if (Accum == Field || Field == NoClass)
2451     return Accum;
2452   if (Field == Memory)
2453     return Memory;
2454   if (Accum == NoClass)
2455     return Field;
2456   if (Accum == Integer || Field == Integer)
2457     return Integer;
2458   if (Field == X87 || Field == X87Up || Field == ComplexX87 ||
2459       Accum == X87 || Accum == X87Up)
2460     return Memory;
2461   return SSE;
2462 }
2463
2464 void X86_64ABIInfo::classify(QualType Ty, uint64_t OffsetBase,
2465                              Class &Lo, Class &Hi, bool isNamedArg) const {
2466   // FIXME: This code can be simplified by introducing a simple value class for
2467   // Class pairs with appropriate constructor methods for the various
2468   // situations.
2469
2470   // FIXME: Some of the split computations are wrong; unaligned vectors
2471   // shouldn't be passed in registers for example, so there is no chance they
2472   // can straddle an eightbyte. Verify & simplify.
2473
2474   Lo = Hi = NoClass;
2475
2476   Class &Current = OffsetBase < 64 ? Lo : Hi;
2477   Current = Memory;
2478
2479   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
2480     BuiltinType::Kind k = BT->getKind();
2481
2482     if (k == BuiltinType::Void) {
2483       Current = NoClass;
2484     } else if (k == BuiltinType::Int128 || k == BuiltinType::UInt128) {
2485       Lo = Integer;
2486       Hi = Integer;
2487     } else if (k >= BuiltinType::Bool && k <= BuiltinType::LongLong) {
2488       Current = Integer;
2489     } else if (k == BuiltinType::Float || k == BuiltinType::Double) {
2490       Current = SSE;
2491     } else if (k == BuiltinType::LongDouble) {
2492       const llvm::fltSemantics *LDF = &getTarget().getLongDoubleFormat();
2493       if (LDF == &llvm::APFloat::IEEEquad()) {
2494         Lo = SSE;
2495         Hi = SSEUp;
2496       } else if (LDF == &llvm::APFloat::x87DoubleExtended()) {
2497         Lo = X87;
2498         Hi = X87Up;
2499       } else if (LDF == &llvm::APFloat::IEEEdouble()) {
2500         Current = SSE;
2501       } else
2502         llvm_unreachable("unexpected long double representation!");
2503     }
2504     // FIXME: _Decimal32 and _Decimal64 are SSE.
2505     // FIXME: _float128 and _Decimal128 are (SSE, SSEUp).
2506     return;
2507   }
2508
2509   if (const EnumType *ET = Ty->getAs<EnumType>()) {
2510     // Classify the underlying integer type.
2511     classify(ET->getDecl()->getIntegerType(), OffsetBase, Lo, Hi, isNamedArg);
2512     return;
2513   }
2514
2515   if (Ty->hasPointerRepresentation()) {
2516     Current = Integer;
2517     return;
2518   }
2519
2520   if (Ty->isMemberPointerType()) {
2521     if (Ty->isMemberFunctionPointerType()) {
2522       if (Has64BitPointers) {
2523         // If Has64BitPointers, this is an {i64, i64}, so classify both
2524         // Lo and Hi now.
2525         Lo = Hi = Integer;
2526       } else {
2527         // Otherwise, with 32-bit pointers, this is an {i32, i32}. If that
2528         // straddles an eightbyte boundary, Hi should be classified as well.
2529         uint64_t EB_FuncPtr = (OffsetBase) / 64;
2530         uint64_t EB_ThisAdj = (OffsetBase + 64 - 1) / 64;
2531         if (EB_FuncPtr != EB_ThisAdj) {
2532           Lo = Hi = Integer;
2533         } else {
2534           Current = Integer;
2535         }
2536       }
2537     } else {
2538       Current = Integer;
2539     }
2540     return;
2541   }
2542
2543   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
2544     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VT);
2545     if (Size == 1 || Size == 8 || Size == 16 || Size == 32) {
2546       // gcc passes the following as integer:
2547       // 4 bytes - <4 x char>, <2 x short>, <1 x int>, <1 x float>
2548       // 2 bytes - <2 x char>, <1 x short>
2549       // 1 byte  - <1 x char>
2550       Current = Integer;
2551
2552       // If this type crosses an eightbyte boundary, it should be
2553       // split.
2554       uint64_t EB_Lo = (OffsetBase) / 64;
2555       uint64_t EB_Hi = (OffsetBase + Size - 1) / 64;
2556       if (EB_Lo != EB_Hi)
2557         Hi = Lo;
2558     } else if (Size == 64) {
2559       QualType ElementType = VT->getElementType();
2560
2561       // gcc passes <1 x double> in memory. :(
2562       if (ElementType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Double))
2563         return;
2564
2565       // gcc passes <1 x long long> as SSE but clang used to unconditionally
2566       // pass them as integer.  For platforms where clang is the de facto
2567       // platform compiler, we must continue to use integer.
2568       if (!classifyIntegerMMXAsSSE() &&
2569           (ElementType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::LongLong) ||
2570            ElementType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::ULongLong) ||
2571            ElementType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Long) ||
2572            ElementType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::ULong)))
2573         Current = Integer;
2574       else
2575         Current = SSE;
2576
2577       // If this type crosses an eightbyte boundary, it should be
2578       // split.
2579       if (OffsetBase && OffsetBase != 64)
2580         Hi = Lo;
2581     } else if (Size == 128 ||
2582                (isNamedArg && Size <= getNativeVectorSizeForAVXABI(AVXLevel))) {
2583       // Arguments of 256-bits are split into four eightbyte chunks. The
2584       // least significant one belongs to class SSE and all the others to class
2585       // SSEUP. The original Lo and Hi design considers that types can't be
2586       // greater than 128-bits, so a 64-bit split in Hi and Lo makes sense.
2587       // This design isn't correct for 256-bits, but since there're no cases
2588       // where the upper parts would need to be inspected, avoid adding
2589       // complexity and just consider Hi to match the 64-256 part.
2590       //
2591       // Note that per 3.5.7 of AMD64-ABI, 256-bit args are only passed in
2592       // registers if they are "named", i.e. not part of the "..." of a
2593       // variadic function.
2594       //
2595       // Similarly, per 3.2.3. of the AVX512 draft, 512-bits ("named") args are
2596       // split into eight eightbyte chunks, one SSE and seven SSEUP.
2597       Lo = SSE;
2598       Hi = SSEUp;
2599     }
2600     return;
2601   }
2602
2603   if (const ComplexType *CT = Ty->getAs<ComplexType>()) {
2604     QualType ET = getContext().getCanonicalType(CT->getElementType());
2605
2606     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
2607     if (ET->isIntegralOrEnumerationType()) {
2608       if (Size <= 64)
2609         Current = Integer;
2610       else if (Size <= 128)
2611         Lo = Hi = Integer;
2612     } else if (ET == getContext().FloatTy) {
2613       Current = SSE;
2614     } else if (ET == getContext().DoubleTy) {
2615       Lo = Hi = SSE;
2616     } else if (ET == getContext().LongDoubleTy) {
2617       const llvm::fltSemantics *LDF = &getTarget().getLongDoubleFormat();
2618       if (LDF == &llvm::APFloat::IEEEquad())
2619         Current = Memory;
2620       else if (LDF == &llvm::APFloat::x87DoubleExtended())
2621         Current = ComplexX87;
2622       else if (LDF == &llvm::APFloat::IEEEdouble())
2623         Lo = Hi = SSE;
2624       else
2625         llvm_unreachable("unexpected long double representation!");
2626     }
2627
2628     // If this complex type crosses an eightbyte boundary then it
2629     // should be split.
2630     uint64_t EB_Real = (OffsetBase) / 64;
2631     uint64_t EB_Imag = (OffsetBase + getContext().getTypeSize(ET)) / 64;
2632     if (Hi == NoClass && EB_Real != EB_Imag)
2633       Hi = Lo;
2634
2635     return;
2636   }
2637
2638   if (const ConstantArrayType *AT = getContext().getAsConstantArrayType(Ty)) {
2639     // Arrays are treated like structures.
2640
2641     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
2642
2643     // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 1. If the size of an object is larger
2644     // than eight eightbytes, ..., it has class MEMORY.
2645     if (Size > 512)
2646       return;
2647
2648     // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 1. If ..., or it contains unaligned
2649     // fields, it has class MEMORY.
2650     //
2651     // Only need to check alignment of array base.
2652     if (OffsetBase % getContext().getTypeAlign(AT->getElementType()))
2653       return;
2654
2655     // Otherwise implement simplified merge. We could be smarter about
2656     // this, but it isn't worth it and would be harder to verify.
2657     Current = NoClass;
2658     uint64_t EltSize = getContext().getTypeSize(AT->getElementType());
2659     uint64_t ArraySize = AT->getSize().getZExtValue();
2660
2661     // The only case a 256-bit wide vector could be used is when the array
2662     // contains a single 256-bit element. Since Lo and Hi logic isn't extended
2663     // to work for sizes wider than 128, early check and fallback to memory.
2664     //
2665     if (Size > 128 &&
2666         (Size != EltSize || Size > getNativeVectorSizeForAVXABI(AVXLevel)))
2667       return;
2668
2669     for (uint64_t i=0, Offset=OffsetBase; i<ArraySize; ++i, Offset += EltSize) {
2670       Class FieldLo, FieldHi;
2671       classify(AT->getElementType(), Offset, FieldLo, FieldHi, isNamedArg);
2672       Lo = merge(Lo, FieldLo);
2673       Hi = merge(Hi, FieldHi);
2674       if (Lo == Memory || Hi == Memory)
2675         break;
2676     }
2677
2678     postMerge(Size, Lo, Hi);
2679     assert((Hi != SSEUp || Lo == SSE) && "Invalid SSEUp array classification.");
2680     return;
2681   }
2682
2683   if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
2684     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
2685
2686     // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 1. If the size of an object is larger
2687     // than eight eightbytes, ..., it has class MEMORY.
2688     if (Size > 512)
2689       return;
2690
2691     // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 2. If a C++ object has either a non-trivial
2692     // copy constructor or a non-trivial destructor, it is passed by invisible
2693     // reference.
2694     if (getRecordArgABI(RT, getCXXABI()))
2695       return;
2696
2697     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
2698
2699     // Assume variable sized types are passed in memory.
2700     if (RD->hasFlexibleArrayMember())
2701       return;
2702
2703     const ASTRecordLayout &Layout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
2704
2705     // Reset Lo class, this will be recomputed.
2706     Current = NoClass;
2707
2708     // If this is a C++ record, classify the bases first.
2709     if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
2710       for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
2711         assert(!I.isVirtual() && !I.getType()->isDependentType() &&
2712                "Unexpected base class!");
2713         const CXXRecordDecl *Base =
2714           cast<CXXRecordDecl>(I.getType()->getAs<RecordType>()->getDecl());
2715
2716         // Classify this field.
2717         //
2718         // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 3. If the size of the aggregate exceeds a
2719         // single eightbyte, each is classified separately. Each eightbyte gets
2720         // initialized to class NO_CLASS.
2721         Class FieldLo, FieldHi;
2722         uint64_t Offset =
2723           OffsetBase + getContext().toBits(Layout.getBaseClassOffset(Base));
2724         classify(I.getType(), Offset, FieldLo, FieldHi, isNamedArg);
2725         Lo = merge(Lo, FieldLo);
2726         Hi = merge(Hi, FieldHi);
2727         if (Lo == Memory || Hi == Memory) {
2728           postMerge(Size, Lo, Hi);
2729           return;
2730         }
2731       }
2732     }
2733
2734     // Classify the fields one at a time, merging the results.
2735     unsigned idx = 0;
2736     for (RecordDecl::field_iterator i = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
2737            i != e; ++i, ++idx) {
2738       uint64_t Offset = OffsetBase + Layout.getFieldOffset(idx);
2739       bool BitField = i->isBitField();
2740
2741       // Ignore padding bit-fields.
2742       if (BitField && i->isUnnamedBitfield())
2743         continue;
2744
2745       // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 1. If the size of an object is larger than
2746       // four eightbytes, or it contains unaligned fields, it has class MEMORY.
2747       //
2748       // The only case a 256-bit wide vector could be used is when the struct
2749       // contains a single 256-bit element. Since Lo and Hi logic isn't extended
2750       // to work for sizes wider than 128, early check and fallback to memory.
2751       //
2752       if (Size > 128 && (Size != getContext().getTypeSize(i->getType()) ||
2753                          Size > getNativeVectorSizeForAVXABI(AVXLevel))) {
2754         Lo = Memory;
2755         postMerge(Size, Lo, Hi);
2756         return;
2757       }
2758       // Note, skip this test for bit-fields, see below.
2759       if (!BitField && Offset % getContext().getTypeAlign(i->getType())) {
2760         Lo = Memory;
2761         postMerge(Size, Lo, Hi);
2762         return;
2763       }
2764
2765       // Classify this field.
2766       //
2767       // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 3. If the size of the aggregate
2768       // exceeds a single eightbyte, each is classified
2769       // separately. Each eightbyte gets initialized to class
2770       // NO_CLASS.
2771       Class FieldLo, FieldHi;
2772
2773       // Bit-fields require special handling, they do not force the
2774       // structure to be passed in memory even if unaligned, and
2775       // therefore they can straddle an eightbyte.
2776       if (BitField) {
2777         assert(!i->isUnnamedBitfield());
2778         uint64_t Offset = OffsetBase + Layout.getFieldOffset(idx);
2779         uint64_t Size = i->getBitWidthValue(getContext());
2780
2781         uint64_t EB_Lo = Offset / 64;
2782         uint64_t EB_Hi = (Offset + Size - 1) / 64;
2783
2784         if (EB_Lo) {
2785           assert(EB_Hi == EB_Lo && "Invalid classification, type > 16 bytes.");
2786           FieldLo = NoClass;
2787           FieldHi = Integer;
2788         } else {
2789           FieldLo = Integer;
2790           FieldHi = EB_Hi ? Integer : NoClass;
2791         }
2792       } else
2793         classify(i->getType(), Offset, FieldLo, FieldHi, isNamedArg);
2794       Lo = merge(Lo, FieldLo);
2795       Hi = merge(Hi, FieldHi);
2796       if (Lo == Memory || Hi == Memory)
2797         break;
2798     }
2799
2800     postMerge(Size, Lo, Hi);
2801   }
2802 }
2803
2804 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::getIndirectReturnResult(QualType Ty) const {
2805   // If this is a scalar LLVM value then assume LLVM will pass it in the right
2806   // place naturally.
2807   if (!isAggregateTypeForABI(Ty)) {
2808     // Treat an enum type as its underlying type.
2809     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
2810       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
2811
2812     return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
2813             ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
2814   }
2815
2816   return getNaturalAlignIndirect(Ty);
2817 }
2818
2819 bool X86_64ABIInfo::IsIllegalVectorType(QualType Ty) const {
2820   if (const VectorType *VecTy = Ty->getAs<VectorType>()) {
2821     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VecTy);
2822     unsigned LargestVector = getNativeVectorSizeForAVXABI(AVXLevel);
2823     if (Size <= 64 || Size > LargestVector)
2824       return true;
2825   }
2826
2827   return false;
2828 }
2829
2830 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::getIndirectResult(QualType Ty,
2831                                             unsigned freeIntRegs) const {
2832   // If this is a scalar LLVM value then assume LLVM will pass it in the right
2833   // place naturally.
2834   //
2835   // This assumption is optimistic, as there could be free registers available
2836   // when we need to pass this argument in memory, and LLVM could try to pass
2837   // the argument in the free register. This does not seem to happen currently,
2838   // but this code would be much safer if we could mark the argument with
2839   // 'onstack'. See PR12193.
2840   if (!isAggregateTypeForABI(Ty) && !IsIllegalVectorType(Ty)) {
2841     // Treat an enum type as its underlying type.
2842     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
2843       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
2844
2845     return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
2846             ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
2847   }
2848
2849   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
2850     return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
2851
2852   // Compute the byval alignment. We specify the alignment of the byval in all
2853   // cases so that the mid-level optimizer knows the alignment of the byval.
2854   unsigned Align = std::max(getContext().getTypeAlign(Ty) / 8, 8U);
2855
2856   // Attempt to avoid passing indirect results using byval when possible. This
2857   // is important for good codegen.
2858   //
2859   // We do this by coercing the value into a scalar type which the backend can
2860   // handle naturally (i.e., without using byval).
2861   //
2862   // For simplicity, we currently only do this when we have exhausted all of the
2863   // free integer registers. Doing this when there are free integer registers
2864   // would require more care, as we would have to ensure that the coerced value
2865   // did not claim the unused register. That would require either reording the
2866   // arguments to the function (so that any subsequent inreg values came first),
2867   // or only doing this optimization when there were no following arguments that
2868   // might be inreg.
2869   //
2870   // We currently expect it to be rare (particularly in well written code) for
2871   // arguments to be passed on the stack when there are still free integer
2872   // registers available (this would typically imply large structs being passed
2873   // by value), so this seems like a fair tradeoff for now.
2874   //
2875   // We can revisit this if the backend grows support for 'onstack' parameter
2876   // attributes. See PR12193.
2877   if (freeIntRegs == 0) {
2878     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
2879
2880     // If this type fits in an eightbyte, coerce it into the matching integral
2881     // type, which will end up on the stack (with alignment 8).
2882     if (Align == 8 && Size <= 64)
2883       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
2884                                                           Size));
2885   }
2886
2887   return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(Align));
2888 }
2889
2890 /// The ABI specifies that a value should be passed in a full vector XMM/YMM
2891 /// register. Pick an LLVM IR type that will be passed as a vector register.
2892 llvm::Type *X86_64ABIInfo::GetByteVectorType(QualType Ty) const {
2893   // Wrapper structs/arrays that only contain vectors are passed just like
2894   // vectors; strip them off if present.
2895   if (const Type *InnerTy = isSingleElementStruct(Ty, getContext()))
2896     Ty = QualType(InnerTy, 0);
2897
2898   llvm::Type *IRType = CGT.ConvertType(Ty);
2899   if (isa<llvm::VectorType>(IRType) ||
2900       IRType->getTypeID() == llvm::Type::FP128TyID)
2901     return IRType;
2902
2903   // We couldn't find the preferred IR vector type for 'Ty'.
2904   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
2905   assert((Size == 128 || Size == 256 || Size == 512) && "Invalid type found!");
2906
2907   // Return a LLVM IR vector type based on the size of 'Ty'.
2908   return llvm::VectorType::get(llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext()),
2909                                Size / 64);
2910 }
2911
2912 /// BitsContainNoUserData - Return true if the specified [start,end) bit range
2913 /// is known to either be off the end of the specified type or being in
2914 /// alignment padding.  The user type specified is known to be at most 128 bits
2915 /// in size, and have passed through X86_64ABIInfo::classify with a successful
2916 /// classification that put one of the two halves in the INTEGER class.
2917 ///
2918 /// It is conservatively correct to return false.
2919 static bool BitsContainNoUserData(QualType Ty, unsigned StartBit,
2920                                   unsigned EndBit, ASTContext &Context) {
2921   // If the bytes being queried are off the end of the type, there is no user
2922   // data hiding here.  This handles analysis of builtins, vectors and other
2923   // types that don't contain interesting padding.
2924   unsigned TySize = (unsigned)Context.getTypeSize(Ty);
2925   if (TySize <= StartBit)
2926     return true;
2927
2928   if (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(Ty)) {
2929     unsigned EltSize = (unsigned)Context.getTypeSize(AT->getElementType());
2930     unsigned NumElts = (unsigned)AT->getSize().getZExtValue();
2931
2932     // Check each element to see if the element overlaps with the queried range.
2933     for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
2934       // If the element is after the span we care about, then we're done..
2935       unsigned EltOffset = i*EltSize;
2936       if (EltOffset >= EndBit) break;
2937
2938       unsigned EltStart = EltOffset < StartBit ? StartBit-EltOffset :0;
2939       if (!BitsContainNoUserData(AT->getElementType(), EltStart,
2940                                  EndBit-EltOffset, Context))
2941         return false;
2942     }
2943     // If it overlaps no elements, then it is safe to process as padding.
2944     return true;
2945   }
2946
2947   if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
2948     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
2949     const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
2950
2951     // If this is a C++ record, check the bases first.
2952     if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
2953       for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
2954         assert(!I.isVirtual() && !I.getType()->isDependentType() &&
2955                "Unexpected base class!");
2956         const CXXRecordDecl *Base =
2957           cast<CXXRecordDecl>(I.getType()->getAs<RecordType>()->getDecl());
2958
2959         // If the base is after the span we care about, ignore it.
2960         unsigned BaseOffset = Context.toBits(Layout.getBaseClassOffset(Base));
2961         if (BaseOffset >= EndBit) continue;
2962
2963         unsigned BaseStart = BaseOffset < StartBit ? StartBit-BaseOffset :0;
2964         if (!BitsContainNoUserData(I.getType(), BaseStart,
2965                                    EndBit-BaseOffset, Context))
2966           return false;
2967       }
2968     }
2969
2970     // Verify that no field has data that overlaps the region of interest.  Yes
2971     // this could be sped up a lot by being smarter about queried fields,
2972     // however we're only looking at structs up to 16 bytes, so we don't care
2973     // much.
2974     unsigned idx = 0;
2975     for (RecordDecl::field_iterator i = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
2976          i != e; ++i, ++idx) {
2977       unsigned FieldOffset = (unsigned)Layout.getFieldOffset(idx);
2978
2979       // If we found a field after the region we care about, then we're done.
2980       if (FieldOffset >= EndBit) break;
2981
2982       unsigned FieldStart = FieldOffset < StartBit ? StartBit-FieldOffset :0;
2983       if (!BitsContainNoUserData(i->getType(), FieldStart, EndBit-FieldOffset,
2984                                  Context))
2985         return false;
2986     }
2987
2988     // If nothing in this record overlapped the area of interest, then we're
2989     // clean.
2990     return true;
2991   }
2992
2993   return false;
2994 }
2995
2996 /// ContainsFloatAtOffset - Return true if the specified LLVM IR type has a
2997 /// float member at the specified offset.  For example, {int,{float}} has a
2998 /// float at offset 4.  It is conservatively correct for this routine to return
2999 /// false.
3000 static bool ContainsFloatAtOffset(llvm::Type *IRType, unsigned IROffset,
3001                                   const llvm::DataLayout &TD) {
3002   // Base case if we find a float.
3003   if (IROffset == 0 && IRType->isFloatTy())
3004     return true;
3005
3006   // If this is a struct, recurse into the field at the specified offset.
3007   if (llvm::StructType *STy = dyn_cast<llvm::StructType>(IRType)) {
3008     const llvm::StructLayout *SL = TD.getStructLayout(STy);
3009     unsigned Elt = SL->getElementContainingOffset(IROffset);
3010     IROffset -= SL->getElementOffset(Elt);
3011     return ContainsFloatAtOffset(STy->getElementType(Elt), IROffset, TD);
3012   }
3013
3014   // If this is an array, recurse into the field at the specified offset.
3015   if (llvm::ArrayType *ATy = dyn_cast<llvm::ArrayType>(IRType)) {
3016     llvm::Type *EltTy = ATy->getElementType();
3017     unsigned EltSize = TD.getTypeAllocSize(EltTy);
3018     IROffset -= IROffset/EltSize*EltSize;
3019     return ContainsFloatAtOffset(EltTy, IROffset, TD);
3020   }
3021
3022   return false;
3023 }
3024
3025
3026 /// GetSSETypeAtOffset - Return a type that will be passed by the backend in the
3027 /// low 8 bytes of an XMM register, corresponding to the SSE class.
3028 llvm::Type *X86_64ABIInfo::
3029 GetSSETypeAtOffset(llvm::Type *IRType, unsigned IROffset,
3030                    QualType SourceTy, unsigned SourceOffset) const {
3031   // The only three choices we have are either double, <2 x float>, or float. We
3032   // pass as float if the last 4 bytes is just padding.  This happens for
3033   // structs that contain 3 floats.
3034   if (BitsContainNoUserData(SourceTy, SourceOffset*8+32,
3035                             SourceOffset*8+64, getContext()))
3036     return llvm::Type::getFloatTy(getVMContext());
3037
3038   // We want to pass as <2 x float> if the LLVM IR type contains a float at
3039   // offset+0 and offset+4.  Walk the LLVM IR type to find out if this is the
3040   // case.
3041   if (ContainsFloatAtOffset(IRType, IROffset, getDataLayout()) &&
3042       ContainsFloatAtOffset(IRType, IROffset+4, getDataLayout()))
3043     return llvm::VectorType::get(llvm::Type::getFloatTy(getVMContext()), 2);
3044
3045   return llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext());
3046 }
3047
3048
3049 /// GetINTEGERTypeAtOffset - The ABI specifies that a value should be passed in
3050 /// an 8-byte GPR.  This means that we either have a scalar or we are talking
3051 /// about the high or low part of an up-to-16-byte struct.  This routine picks
3052 /// the best LLVM IR type to represent this, which may be i64 or may be anything
3053 /// else that the backend will pass in a GPR that works better (e.g. i8, %foo*,
3054 /// etc).
3055 ///
3056 /// PrefType is an LLVM IR type that corresponds to (part of) the IR type for
3057 /// the source type.  IROffset is an offset in bytes into the LLVM IR type that
3058 /// the 8-byte value references.  PrefType may be null.
3059 ///
3060 /// SourceTy is the source-level type for the entire argument.  SourceOffset is
3061 /// an offset into this that we're processing (which is always either 0 or 8).
3062 ///
3063 llvm::Type *X86_64ABIInfo::
3064 GetINTEGERTypeAtOffset(llvm::Type *IRType, unsigned IROffset,
3065                        QualType SourceTy, unsigned SourceOffset) const {
3066   // If we're dealing with an un-offset LLVM IR type, then it means that we're
3067   // returning an 8-byte unit starting with it.  See if we can safely use it.
3068   if (IROffset == 0) {
3069     // Pointers and int64's always fill the 8-byte unit.
3070     if ((isa<llvm::PointerType>(IRType) && Has64BitPointers) ||
3071         IRType->isIntegerTy(64))
3072       return IRType;
3073
3074     // If we have a 1/2/4-byte integer, we can use it only if the rest of the
3075     // goodness in the source type is just tail padding.  This is allowed to
3076     // kick in for struct {double,int} on the int, but not on
3077     // struct{double,int,int} because we wouldn't return the second int.  We
3078     // have to do this analysis on the source type because we can't depend on
3079     // unions being lowered a specific way etc.
3080     if (IRType->isIntegerTy(8) || IRType->isIntegerTy(16) ||
3081         IRType->isIntegerTy(32) ||
3082         (isa<llvm::PointerType>(IRType) && !Has64BitPointers)) {
3083       unsigned BitWidth = isa<llvm::PointerType>(IRType) ? 32 :
3084           cast<llvm::IntegerType>(IRType)->getBitWidth();
3085
3086       if (BitsContainNoUserData(SourceTy, SourceOffset*8+BitWidth,
3087                                 SourceOffset*8+64, getContext()))
3088         return IRType;
3089     }
3090   }
3091
3092   if (llvm::StructType *STy = dyn_cast<llvm::StructType>(IRType)) {
3093     // If this is a struct, recurse into the field at the specified offset.
3094     const llvm::StructLayout *SL = getDataLayout().getStructLayout(STy);
3095     if (IROffset < SL->getSizeInBytes()) {
3096       unsigned FieldIdx = SL->getElementContainingOffset(IROffset);
3097       IROffset -= SL->getElementOffset(FieldIdx);
3098
3099       return GetINTEGERTypeAtOffset(STy->getElementType(FieldIdx), IROffset,
3100                                     SourceTy, SourceOffset);
3101     }
3102   }
3103
3104   if (llvm::ArrayType *ATy = dyn_cast<llvm::ArrayType>(IRType)) {
3105     llvm::Type *EltTy = ATy->getElementType();
3106     unsigned EltSize = getDataLayout().getTypeAllocSize(EltTy);
3107     unsigned EltOffset = IROffset/EltSize*EltSize;
3108     return GetINTEGERTypeAtOffset(EltTy, IROffset-EltOffset, SourceTy,
3109                                   SourceOffset);
3110   }
3111
3112   // Okay, we don't have any better idea of what to pass, so we pass this in an
3113   // integer register that isn't too big to fit the rest of the struct.
3114   unsigned TySizeInBytes =
3115     (unsigned)getContext().getTypeSizeInChars(SourceTy).getQuantity();
3116
3117   assert(TySizeInBytes != SourceOffset && "Empty field?");
3118
3119   // It is always safe to classify this as an integer type up to i64 that
3120   // isn't larger than the structure.
3121   return llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
3122                                 std::min(TySizeInBytes-SourceOffset, 8U)*8);
3123 }
3124
3125
3126 /// GetX86_64ByValArgumentPair - Given a high and low type that can ideally
3127 /// be used as elements of a two register pair to pass or return, return a
3128 /// first class aggregate to represent them.  For example, if the low part of
3129 /// a by-value argument should be passed as i32* and the high part as float,
3130 /// return {i32*, float}.
3131 static llvm::Type *
3132 GetX86_64ByValArgumentPair(llvm::Type *Lo, llvm::Type *Hi,
3133                            const llvm::DataLayout &TD) {
3134   // In order to correctly satisfy the ABI, we need to the high part to start
3135   // at offset 8.  If the high and low parts we inferred are both 4-byte types
3136   // (e.g. i32 and i32) then the resultant struct type ({i32,i32}) won't have
3137   // the second element at offset 8.  Check for this:
3138   unsigned LoSize = (unsigned)TD.getTypeAllocSize(Lo);
3139   unsigned HiAlign = TD.getABITypeAlignment(Hi);
3140   unsigned HiStart = llvm::alignTo(LoSize, HiAlign);
3141   assert(HiStart != 0 && HiStart <= 8 && "Invalid x86-64 argument pair!");
3142
3143   // To handle this, we have to increase the size of the low part so that the
3144   // second element will start at an 8 byte offset.  We can't increase the size
3145   // of the second element because it might make us access off the end of the
3146   // struct.
3147   if (HiStart != 8) {
3148     // There are usually two sorts of types the ABI generation code can produce
3149     // for the low part of a pair that aren't 8 bytes in size: float or
3150     // i8/i16/i32.  This can also include pointers when they are 32-bit (X32 and
3151     // NaCl).
3152     // Promote these to a larger type.
3153     if (Lo->isFloatTy())
3154       Lo = llvm::Type::getDoubleTy(Lo->getContext());
3155     else {
3156       assert((Lo->isIntegerTy() || Lo->isPointerTy())
3157              && "Invalid/unknown lo type");
3158       Lo = llvm::Type::getInt64Ty(Lo->getContext());
3159     }
3160   }
3161
3162   llvm::StructType *Result = llvm::StructType::get(Lo, Hi, nullptr);
3163
3164
3165   // Verify that the second element is at an 8-byte offset.
3166   assert(TD.getStructLayout(Result)->getElementOffset(1) == 8 &&
3167          "Invalid x86-64 argument pair!");
3168   return Result;
3169 }
3170
3171 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::
3172 classifyReturnType(QualType RetTy) const {
3173   // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 1. Classify the return type with the
3174   // classification algorithm.
3175   X86_64ABIInfo::Class Lo, Hi;
3176   classify(RetTy, 0, Lo, Hi, /*isNamedArg*/ true);
3177
3178   // Check some invariants.
3179   assert((Hi != Memory || Lo == Memory) && "Invalid memory classification.");
3180   assert((Hi != SSEUp || Lo == SSE) && "Invalid SSEUp classification.");
3181
3182   llvm::Type *ResType = nullptr;
3183   switch (Lo) {
3184   case NoClass:
3185     if (Hi == NoClass)
3186       return ABIArgInfo::getIgnore();
3187     // If the low part is just padding, it takes no register, leave ResType
3188     // null.
3189     assert((Hi == SSE || Hi == Integer || Hi == X87Up) &&
3190            "Unknown missing lo part");
3191     break;
3192
3193   case SSEUp:
3194   case X87Up:
3195     llvm_unreachable("Invalid classification for lo word.");
3196
3197     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 2. Types of class memory are returned via
3198     // hidden argument.
3199   case Memory:
3200     return getIndirectReturnResult(RetTy);
3201
3202     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 3. If the class is INTEGER, the next
3203     // available register of the sequence %rax, %rdx is used.
3204   case Integer:
3205     ResType = GetINTEGERTypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 0, RetTy, 0);
3206
3207     // If we have a sign or zero extended integer, make sure to return Extend
3208     // so that the parameter gets the right LLVM IR attributes.
3209     if (Hi == NoClass && isa<llvm::IntegerType>(ResType)) {
3210       // Treat an enum type as its underlying type.
3211       if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
3212         RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
3213
3214       if (RetTy->isIntegralOrEnumerationType() &&
3215           RetTy->isPromotableIntegerType())
3216         return ABIArgInfo::getExtend();
3217     }
3218     break;
3219
3220     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 4. If the class is SSE, the next
3221     // available SSE register of the sequence %xmm0, %xmm1 is used.
3222   case SSE:
3223     ResType = GetSSETypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 0, RetTy, 0);
3224     break;
3225
3226     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 6. If the class is X87, the value is
3227     // returned on the X87 stack in %st0 as 80-bit x87 number.
3228   case X87:
3229     ResType = llvm::Type::getX86_FP80Ty(getVMContext());
3230     break;
3231
3232     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 8. If the class is COMPLEX_X87, the real
3233     // part of the value is returned in %st0 and the imaginary part in
3234     // %st1.
3235   case ComplexX87:
3236     assert(Hi == ComplexX87 && "Unexpected ComplexX87 classification.");
3237     ResType = llvm::StructType::get(llvm::Type::getX86_FP80Ty(getVMContext()),
3238                                     llvm::Type::getX86_FP80Ty(getVMContext()),
3239                                     nullptr);
3240     break;
3241   }
3242
3243   llvm::Type *HighPart = nullptr;
3244   switch (Hi) {
3245     // Memory was handled previously and X87 should
3246     // never occur as a hi class.
3247   case Memory:
3248   case X87:
3249     llvm_unreachable("Invalid classification for hi word.");
3250
3251   case ComplexX87: // Previously handled.
3252   case NoClass:
3253     break;
3254
3255   case Integer:
3256     HighPart = GetINTEGERTypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 8, RetTy, 8);
3257     if (Lo == NoClass)  // Return HighPart at offset 8 in memory.
3258       return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
3259     break;
3260   case SSE:
3261     HighPart = GetSSETypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 8, RetTy, 8);
3262     if (Lo == NoClass)  // Return HighPart at offset 8 in memory.
3263       return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
3264     break;
3265
3266     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 5. If the class is SSEUP, the eightbyte
3267     // is passed in the next available eightbyte chunk if the last used
3268     // vector register.
3269     //
3270     // SSEUP should always be preceded by SSE, just widen.
3271   case SSEUp:
3272     assert(Lo == SSE && "Unexpected SSEUp classification.");
3273     ResType = GetByteVectorType(RetTy);
3274     break;
3275
3276     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 7. If the class is X87UP, the value is
3277     // returned together with the previous X87 value in %st0.
3278   case X87Up:
3279     // If X87Up is preceded by X87, we don't need to do
3280     // anything. However, in some cases with unions it may not be
3281     // preceded by X87. In such situations we follow gcc and pass the
3282     // extra bits in an SSE reg.
3283     if (Lo != X87) {
3284       HighPart = GetSSETypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 8, RetTy, 8);
3285       if (Lo == NoClass)  // Return HighPart at offset 8 in memory.
3286         return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
3287     }
3288     break;
3289   }
3290
3291   // If a high part was specified, merge it together with the low part.  It is
3292   // known to pass in the high eightbyte of the result.  We do this by forming a
3293   // first class struct aggregate with the high and low part: {low, high}
3294   if (HighPart)
3295     ResType = GetX86_64ByValArgumentPair(ResType, HighPart, getDataLayout());
3296
3297   return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
3298 }
3299
3300 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::classifyArgumentType(
3301   QualType Ty, unsigned freeIntRegs, unsigned &neededInt, unsigned &neededSSE,
3302   bool isNamedArg)
3303   const
3304 {
3305   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
3306
3307   X86_64ABIInfo::Class Lo, Hi;
3308   classify(Ty, 0, Lo, Hi, isNamedArg);
3309
3310   // Check some invariants.
3311   // FIXME: Enforce these by construction.
3312   assert((Hi != Memory || Lo == Memory) && "Invalid memory classification.");
3313   assert((Hi != SSEUp || Lo == SSE) && "Invalid SSEUp classification.");
3314
3315   neededInt = 0;
3316   neededSSE = 0;
3317   llvm::Type *ResType = nullptr;
3318   switch (Lo) {
3319   case NoClass:
3320     if (Hi == NoClass)
3321       return ABIArgInfo::getIgnore();
3322     // If the low part is just padding, it takes no register, leave ResType
3323     // null.
3324     assert((Hi == SSE || Hi == Integer || Hi == X87Up) &&
3325            "Unknown missing lo part");
3326     break;
3327
3328     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 1. If the class is MEMORY, pass the argument
3329     // on the stack.
3330   case Memory:
3331
3332     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 5. If the class is X87, X87UP or
3333     // COMPLEX_X87, it is passed in memory.
3334   case X87:
3335   case ComplexX87:
3336     if (getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()) == CGCXXABI::RAA_Indirect)
3337       ++neededInt;
3338     return getIndirectResult(Ty, freeIntRegs);
3339
3340   case SSEUp:
3341   case X87Up:
3342     llvm_unreachable("Invalid classification for lo word.");
3343
3344     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 2. If the class is INTEGER, the next
3345     // available register of the sequence %rdi, %rsi, %rdx, %rcx, %r8
3346     // and %r9 is used.
3347   case Integer:
3348     ++neededInt;
3349
3350     // Pick an 8-byte type based on the preferred type.
3351     ResType = GetINTEGERTypeAtOffset(CGT.ConvertType(Ty), 0, Ty, 0);
3352
3353     // If we have a sign or zero extended integer, make sure to return Extend
3354     // so that the parameter gets the right LLVM IR attributes.
3355     if (Hi == NoClass && isa<llvm::IntegerType>(ResType)) {
3356       // Treat an enum type as its underlying type.
3357       if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
3358         Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
3359
3360       if (Ty->isIntegralOrEnumerationType() &&
3361           Ty->isPromotableIntegerType())
3362         return ABIArgInfo::getExtend();
3363     }
3364
3365     break;
3366
3367     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 3. If the class is SSE, the next
3368     // available SSE register is used, the registers are taken in the
3369     // order from %xmm0 to %xmm7.
3370   case SSE: {
3371     llvm::Type *IRType = CGT.ConvertType(Ty);
3372     ResType = GetSSETypeAtOffset(IRType, 0, Ty, 0);
3373     ++neededSSE;
3374     break;
3375   }
3376   }
3377
3378   llvm::Type *HighPart = nullptr;
3379   switch (Hi) {
3380     // Memory was handled previously, ComplexX87 and X87 should
3381     // never occur as hi classes, and X87Up must be preceded by X87,
3382     // which is passed in memory.
3383   case Memory:
3384   case X87:
3385   case ComplexX87:
3386     llvm_unreachable("Invalid classification for hi word.");
3387
3388   case NoClass: break;
3389
3390   case Integer:
3391     ++neededInt;
3392     // Pick an 8-byte type based on the preferred type.
3393     HighPart = GetINTEGERTypeAtOffset(CGT.ConvertType(Ty), 8, Ty, 8);
3394
3395     if (Lo == NoClass)  // Pass HighPart at offset 8 in memory.
3396       return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
3397     break;
3398
3399     // X87Up generally doesn't occur here (long double is passed in
3400     // memory), except in situations involving unions.
3401   case X87Up:
3402   case SSE:
3403     HighPart = GetSSETypeAtOffset(CGT.ConvertType(Ty), 8, Ty, 8);
3404
3405     if (Lo == NoClass)  // Pass HighPart at offset 8 in memory.
3406       return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
3407
3408     ++neededSSE;
3409     break;
3410
3411     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 4. If the class is SSEUP, the
3412     // eightbyte is passed in the upper half of the last used SSE
3413     // register.  This only happens when 128-bit vectors are passed.
3414   case SSEUp:
3415     assert(Lo == SSE && "Unexpected SSEUp classification");
3416     ResType = GetByteVectorType(Ty);
3417     break;
3418   }
3419
3420   // If a high part was specified, merge it together with the low part.  It is
3421   // known to pass in the high eightbyte of the result.  We do this by forming a
3422   // first class struct aggregate with the high and low part: {low, high}
3423   if (HighPart)
3424     ResType = GetX86_64ByValArgumentPair(ResType, HighPart, getDataLayout());
3425
3426   return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
3427 }
3428
3429 ABIArgInfo
3430 X86_64ABIInfo::classifyRegCallStructTypeImpl(QualType Ty, unsigned &NeededInt,
3431                                              unsigned &NeededSSE) const {
3432   auto RT = Ty->getAs<RecordType>();
3433   assert(RT && "classifyRegCallStructType only valid with struct types");
3434
3435   if (RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
3436     return getIndirectReturnResult(Ty);
3437
3438   // Sum up bases
3439   if (auto CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RT->getDecl())) {
3440     if (CXXRD->isDynamicClass()) {
3441       NeededInt = NeededSSE = 0;
3442       return getIndirectReturnResult(Ty);
3443     }
3444
3445     for (const auto &I : CXXRD->bases())
3446       if (classifyRegCallStructTypeImpl(I.getType(), NeededInt, NeededSSE)
3447               .isIndirect()) {
3448         NeededInt = NeededSSE = 0;
3449         return getIndirectReturnResult(Ty);
3450       }
3451   }
3452
3453   // Sum up members
3454   for (const auto *FD : RT->getDecl()->fields()) {
3455     if (FD->getType()->isRecordType() && !FD->getType()->isUnionType()) {
3456       if (classifyRegCallStructTypeImpl(FD->getType(), NeededInt, NeededSSE)
3457               .isIndirect()) {
3458         NeededInt = NeededSSE = 0;
3459         return getIndirectReturnResult(Ty);
3460       }
3461     } else {
3462       unsigned LocalNeededInt, LocalNeededSSE;
3463       if (classifyArgumentType(FD->getType(), UINT_MAX, LocalNeededInt,
3464                                LocalNeededSSE, true)
3465               .isIndirect()) {
3466         NeededInt = NeededSSE = 0;
3467         return getIndirectReturnResult(Ty);
3468       }
3469       NeededInt += LocalNeededInt;
3470       NeededSSE += LocalNeededSSE;
3471     }
3472   }
3473
3474   return ABIArgInfo::getDirect();
3475 }
3476
3477 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::classifyRegCallStructType(QualType Ty,
3478                                                     unsigned &NeededInt,
3479                                                     unsigned &NeededSSE) const {
3480
3481   NeededInt = 0;
3482   NeededSSE = 0;
3483
3484   return classifyRegCallStructTypeImpl(Ty, NeededInt, NeededSSE);
3485 }
3486
3487 void X86_64ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
3488
3489   bool IsRegCall = FI.getCallingConvention() == llvm::CallingConv::X86_RegCall;
3490
3491   // Keep track of the number of assigned registers.
3492   unsigned FreeIntRegs = IsRegCall ? 11 : 6;
3493   unsigned FreeSSERegs = IsRegCall ? 16 : 8;
3494   unsigned NeededInt, NeededSSE;
3495
3496   if (IsRegCall && FI.getReturnType()->getTypePtr()->isRecordType() &&
3497       !FI.getReturnType()->getTypePtr()->isUnionType()) {
3498     FI.getReturnInfo() =
3499         classifyRegCallStructType(FI.getReturnType(), NeededInt, NeededSSE);
3500     if (FreeIntRegs >= NeededInt && FreeSSERegs >= NeededSSE) {
3501       FreeIntRegs -= NeededInt;
3502       FreeSSERegs -= NeededSSE;
3503     } else {
3504       FI.getReturnInfo() = getIndirectReturnResult(FI.getReturnType());
3505     }
3506   } else if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
3507     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
3508
3509   // If the return value is indirect, then the hidden argument is consuming one
3510   // integer register.
3511   if (FI.getReturnInfo().isIndirect())
3512     --FreeIntRegs;
3513
3514   // The chain argument effectively gives us another free register.
3515   if (FI.isChainCall())
3516     ++FreeIntRegs;
3517
3518   unsigned NumRequiredArgs = FI.getNumRequiredArgs();
3519   // AMD64-ABI 3.2.3p3: Once arguments are classified, the registers
3520   // get assigned (in left-to-right order) for passing as follows...
3521   unsigned ArgNo = 0;
3522   for (CGFunctionInfo::arg_iterator it = FI.arg_begin(), ie = FI.arg_end();
3523        it != ie; ++it, ++ArgNo) {
3524     bool IsNamedArg = ArgNo < NumRequiredArgs;
3525
3526     if (IsRegCall && it->type->isStructureOrClassType())
3527       it->info = classifyRegCallStructType(it->type, NeededInt, NeededSSE);
3528     else
3529       it->info = classifyArgumentType(it->type, FreeIntRegs, NeededInt,
3530                                       NeededSSE, IsNamedArg);
3531
3532     // AMD64-ABI 3.2.3p3: If there are no registers available for any
3533     // eightbyte of an argument, the whole argument is passed on the
3534     // stack. If registers have already been assigned for some
3535     // eightbytes of such an argument, the assignments get reverted.
3536     if (FreeIntRegs >= NeededInt && FreeSSERegs >= NeededSSE) {
3537       FreeIntRegs -= NeededInt;
3538       FreeSSERegs -= NeededSSE;
3539     } else {
3540       it->info = getIndirectResult(it->type, FreeIntRegs);
3541     }
3542   }
3543 }
3544
3545 static Address EmitX86_64VAArgFromMemory(CodeGenFunction &CGF,
3546                                          Address VAListAddr, QualType Ty) {
3547   Address overflow_arg_area_p = CGF.Builder.CreateStructGEP(
3548       VAListAddr, 2, CharUnits::fromQuantity(8), "overflow_arg_area_p");
3549   llvm::Value *overflow_arg_area =
3550     CGF.Builder.CreateLoad(overflow_arg_area_p, "overflow_arg_area");
3551
3552   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 7. Align l->overflow_arg_area upwards to a 16
3553   // byte boundary if alignment needed by type exceeds 8 byte boundary.
3554   // It isn't stated explicitly in the standard, but in practice we use
3555   // alignment greater than 16 where necessary.
3556   CharUnits Align = CGF.getContext().getTypeAlignInChars(Ty);
3557   if (Align > CharUnits::fromQuantity(8)) {
3558     overflow_arg_area = emitRoundPointerUpToAlignment(CGF, overflow_arg_area,
3559                                                       Align);
3560   }
3561
3562   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 8. Fetch type from l->overflow_arg_area.
3563   llvm::Type *LTy = CGF.ConvertTypeForMem(Ty);
3564   llvm::Value *Res =
3565     CGF.Builder.CreateBitCast(overflow_arg_area,
3566                               llvm::PointerType::getUnqual(LTy));
3567
3568   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 9. Set l->overflow_arg_area to:
3569   // l->overflow_arg_area + sizeof(type).
3570   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 10. Align l->overflow_arg_area upwards to
3571   // an 8 byte boundary.
3572
3573   uint64_t SizeInBytes = (CGF.getContext().getTypeSize(Ty) + 7) / 8;
3574   llvm::Value *Offset =
3575       llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, (SizeInBytes + 7)  & ~7);
3576   overflow_arg_area = CGF.Builder.CreateGEP(overflow_arg_area, Offset,
3577                                             "overflow_arg_area.next");
3578   CGF.Builder.CreateStore(overflow_arg_area, overflow_arg_area_p);
3579
3580   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 11. Return the fetched type.
3581   return Address(Res, Align);
3582 }
3583
3584 Address X86_64ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
3585                                  QualType Ty) const {
3586   // Assume that va_list type is correct; should be pointer to LLVM type:
3587   // struct {
3588   //   i32 gp_offset;
3589   //   i32 fp_offset;
3590   //   i8* overflow_arg_area;
3591   //   i8* reg_save_area;
3592   // };
3593   unsigned neededInt, neededSSE;
3594
3595   Ty = getContext().getCanonicalType(Ty);
3596   ABIArgInfo AI = classifyArgumentType(Ty, 0, neededInt, neededSSE,
3597                                        /*isNamedArg*/false);
3598
3599   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 1. Determine whether type may be passed
3600   // in the registers. If not go to step 7.
3601   if (!neededInt && !neededSSE)
3602     return EmitX86_64VAArgFromMemory(CGF, VAListAddr, Ty);
3603
3604   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 2. Compute num_gp to hold the number of
3605   // general purpose registers needed to pass type and num_fp to hold
3606   // the number of floating point registers needed.
3607
3608   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 3. Verify whether arguments fit into
3609   // registers. In the case: l->gp_offset > 48 - num_gp * 8 or
3610   // l->fp_offset > 304 - num_fp * 16 go to step 7.
3611   //
3612   // NOTE: 304 is a typo, there are (6 * 8 + 8 * 16) = 176 bytes of
3613   // register save space).
3614
3615   llvm::Value *InRegs = nullptr;
3616   Address gp_offset_p = Address::invalid(), fp_offset_p = Address::invalid();
3617   llvm::Value *gp_offset = nullptr, *fp_offset = nullptr;
3618   if (neededInt) {
3619     gp_offset_p =
3620         CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 0, CharUnits::Zero(),
3621                                     "gp_offset_p");
3622     gp_offset = CGF.Builder.CreateLoad(gp_offset_p, "gp_offset");
3623     InRegs = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 48 - neededInt * 8);
3624     InRegs = CGF.Builder.CreateICmpULE(gp_offset, InRegs, "fits_in_gp");
3625   }
3626
3627   if (neededSSE) {
3628     fp_offset_p =
3629         CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 1, CharUnits::fromQuantity(4),
3630                                     "fp_offset_p");
3631     fp_offset = CGF.Builder.CreateLoad(fp_offset_p, "fp_offset");
3632     llvm::Value *FitsInFP =
3633       llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 176 - neededSSE * 16);
3634     FitsInFP = CGF.Builder.CreateICmpULE(fp_offset, FitsInFP, "fits_in_fp");
3635     InRegs = InRegs ? CGF.Builder.CreateAnd(InRegs, FitsInFP) : FitsInFP;
3636   }
3637
3638   llvm::BasicBlock *InRegBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_reg");
3639   llvm::BasicBlock *InMemBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_mem");
3640   llvm::BasicBlock *ContBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.end");
3641   CGF.Builder.CreateCondBr(InRegs, InRegBlock, InMemBlock);
3642
3643   // Emit code to load the value if it was passed in registers.
3644
3645   CGF.EmitBlock(InRegBlock);
3646
3647   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 4. Fetch type from l->reg_save_area with
3648   // an offset of l->gp_offset and/or l->fp_offset. This may require
3649   // copying to a temporary location in case the parameter is passed
3650   // in different register classes or requires an alignment greater
3651   // than 8 for general purpose registers and 16 for XMM registers.
3652   //
3653   // FIXME: This really results in shameful code when we end up needing to
3654   // collect arguments from different places; often what should result in a
3655   // simple assembling of a structure from scattered addresses has many more
3656   // loads than necessary. Can we clean this up?
3657   llvm::Type *LTy = CGF.ConvertTypeForMem(Ty);
3658   llvm::Value *RegSaveArea = CGF.Builder.CreateLoad(
3659       CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 3, CharUnits::fromQuantity(16)),
3660                                   "reg_save_area");
3661
3662   Address RegAddr = Address::invalid();
3663   if (neededInt && neededSSE) {
3664     // FIXME: Cleanup.
3665     assert(AI.isDirect() && "Unexpected ABI info for mixed regs");
3666     llvm::StructType *ST = cast<llvm::StructType>(AI.getCoerceToType());
3667     Address Tmp = CGF.CreateMemTemp(Ty);
3668     Tmp = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Tmp, ST);
3669     assert(ST->getNumElements() == 2 && "Unexpected ABI info for mixed regs");
3670     llvm::Type *TyLo = ST->getElementType(0);
3671     llvm::Type *TyHi = ST->getElementType(1);
3672     assert((TyLo->isFPOrFPVectorTy() ^ TyHi->isFPOrFPVectorTy()) &&
3673            "Unexpected ABI info for mixed regs");
3674     llvm::Type *PTyLo = llvm::PointerType::getUnqual(TyLo);
3675     llvm::Type *PTyHi = llvm::PointerType::getUnqual(TyHi);
3676     llvm::Value *GPAddr = CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, gp_offset);
3677     llvm::Value *FPAddr = CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, fp_offset);
3678     llvm::Value *RegLoAddr = TyLo->isFPOrFPVectorTy() ? FPAddr : GPAddr;
3679     llvm::Value *RegHiAddr = TyLo->isFPOrFPVectorTy() ? GPAddr : FPAddr;
3680
3681     // Copy the first element.
3682     // FIXME: Our choice of alignment here and below is probably pessimistic.
3683     llvm::Value *V = CGF.Builder.CreateAlignedLoad(
3684         TyLo, CGF.Builder.CreateBitCast(RegLoAddr, PTyLo),
3685         CharUnits::fromQuantity(getDataLayout().getABITypeAlignment(TyLo)));
3686     CGF.Builder.CreateStore(V,
3687                     CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, 0, CharUnits::Zero()));
3688
3689     // Copy the second element.
3690     V = CGF.Builder.CreateAlignedLoad(
3691         TyHi, CGF.Builder.CreateBitCast(RegHiAddr, PTyHi),
3692         CharUnits::fromQuantity(getDataLayout().getABITypeAlignment(TyHi)));
3693     CharUnits Offset = CharUnits::fromQuantity(
3694                    getDataLayout().getStructLayout(ST)->getElementOffset(1));
3695     CGF.Builder.CreateStore(V, CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, 1, Offset));
3696
3697     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Tmp, LTy);
3698   } else if (neededInt) {
3699     RegAddr = Address(CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, gp_offset),
3700                       CharUnits::fromQuantity(8));
3701     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(RegAddr, LTy);
3702
3703     // Copy to a temporary if necessary to ensure the appropriate alignment.
3704     std::pair<CharUnits, CharUnits> SizeAlign =
3705         getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
3706     uint64_t TySize = SizeAlign.first.getQuantity();
3707     CharUnits TyAlign = SizeAlign.second;
3708
3709     // Copy into a temporary if the type is more aligned than the
3710     // register save area.
3711     if (TyAlign.getQuantity() > 8) {
3712       Address Tmp = CGF.CreateMemTemp(Ty);
3713       CGF.Builder.CreateMemCpy(Tmp, RegAddr, TySize, false);
3714       RegAddr = Tmp;
3715     }
3716     
3717   } else if (neededSSE == 1) {
3718     RegAddr = Address(CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, fp_offset),
3719                       CharUnits::fromQuantity(16));
3720     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(RegAddr, LTy);
3721   } else {
3722     assert(neededSSE == 2 && "Invalid number of needed registers!");
3723     // SSE registers are spaced 16 bytes apart in the register save
3724     // area, we need to collect the two eightbytes together.
3725     // The ABI isn't explicit about this, but it seems reasonable
3726     // to assume that the slots are 16-byte aligned, since the stack is
3727     // naturally 16-byte aligned and the prologue is expected to store
3728     // all the SSE registers to the RSA.
3729     Address RegAddrLo = Address(CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, fp_offset),
3730                                 CharUnits::fromQuantity(16));
3731     Address RegAddrHi =
3732       CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(RegAddrLo,
3733                                              CharUnits::fromQuantity(16));
3734     llvm::Type *DoubleTy = CGF.DoubleTy;
3735     llvm::StructType *ST = llvm::StructType::get(DoubleTy, DoubleTy, nullptr);
3736     llvm::Value *V;
3737     Address Tmp = CGF.CreateMemTemp(Ty);
3738     Tmp = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Tmp, ST);
3739     V = CGF.Builder.CreateLoad(
3740                    CGF.Builder.CreateElementBitCast(RegAddrLo, DoubleTy));
3741     CGF.Builder.CreateStore(V,
3742                    CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, 0, CharUnits::Zero()));
3743     V = CGF.Builder.CreateLoad(
3744                    CGF.Builder.CreateElementBitCast(RegAddrHi, DoubleTy));
3745     CGF.Builder.CreateStore(V,
3746           CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, 1, CharUnits::fromQuantity(8)));
3747
3748     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Tmp, LTy);
3749   }
3750
3751   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 5. Set:
3752   // l->gp_offset = l->gp_offset + num_gp * 8
3753   // l->fp_offset = l->fp_offset + num_fp * 16.
3754   if (neededInt) {
3755     llvm::Value *Offset = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, neededInt * 8);
3756     CGF.Builder.CreateStore(CGF.Builder.CreateAdd(gp_offset, Offset),
3757                             gp_offset_p);
3758   }
3759   if (neededSSE) {
3760     llvm::Value *Offset = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, neededSSE * 16);
3761     CGF.Builder.CreateStore(CGF.Builder.CreateAdd(fp_offset, Offset),
3762                             fp_offset_p);
3763   }
3764   CGF.EmitBranch(ContBlock);
3765
3766   // Emit code to load the value if it was passed in memory.
3767
3768   CGF.EmitBlock(InMemBlock);
3769   Address MemAddr = EmitX86_64VAArgFromMemory(CGF, VAListAddr, Ty);
3770
3771   // Return the appropriate result.
3772
3773   CGF.EmitBlock(ContBlock);
3774   Address ResAddr = emitMergePHI(CGF, RegAddr, InRegBlock, MemAddr, InMemBlock,
3775                                  "vaarg.addr");
3776   return ResAddr;
3777 }
3778
3779 Address X86_64ABIInfo::EmitMSVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
3780                                    QualType Ty) const {
3781   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*indirect*/ false,
3782                           CGF.getContext().getTypeInfoInChars(Ty),
3783                           CharUnits::fromQuantity(8),
3784                           /*allowHigherAlign*/ false);
3785 }
3786
3787 ABIArgInfo
3788 WinX86_64ABIInfo::reclassifyHvaArgType(QualType Ty, unsigned &FreeSSERegs,
3789                                     const ABIArgInfo &current) const {
3790   // Assumes vectorCall calling convention.
3791   const Type *Base = nullptr;
3792   uint64_t NumElts = 0;
3793
3794   if (!Ty->isBuiltinType() && !Ty->isVectorType() &&
3795       isHomogeneousAggregate(Ty, Base, NumElts) && FreeSSERegs >= NumElts) {
3796     FreeSSERegs -= NumElts;
3797     return getDirectX86Hva();
3798   }
3799   return current;
3800 }
3801
3802 ABIArgInfo WinX86_64ABIInfo::classify(QualType Ty, unsigned &FreeSSERegs,
3803                                       bool IsReturnType, bool IsVectorCall,
3804                                       bool IsRegCall) const {
3805
3806   if (Ty->isVoidType())
3807     return ABIArgInfo::getIgnore();
3808
3809   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
3810     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
3811
3812   TypeInfo Info = getContext().getTypeInfo(Ty);
3813   uint64_t Width = Info.Width;
3814   CharUnits Align = getContext().toCharUnitsFromBits(Info.Align);
3815
3816   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
3817   if (RT) {
3818     if (!IsReturnType) {
3819       if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(RT, getCXXABI()))
3820         return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
3821     }
3822
3823     if (RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
3824       return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
3825
3826   }
3827
3828   const Type *Base = nullptr;
3829   uint64_t NumElts = 0;
3830   // vectorcall adds the concept of a homogenous vector aggregate, similar to
3831   // other targets.
3832   if ((IsVectorCall || IsRegCall) &&
3833       isHomogeneousAggregate(Ty, Base, NumElts)) {
3834     if (IsRegCall) {
3835       if (FreeSSERegs >= NumElts) {
3836         FreeSSERegs -= NumElts;
3837         if (IsReturnType || Ty->isBuiltinType() || Ty->isVectorType())
3838           return ABIArgInfo::getDirect();
3839         return ABIArgInfo::getExpand();
3840       }
3841       return ABIArgInfo::getIndirect(Align, /*ByVal=*/false);
3842     } else if (IsVectorCall) {
3843       if (FreeSSERegs >= NumElts &&
3844           (IsReturnType || Ty->isBuiltinType() || Ty->isVectorType())) {
3845         FreeSSERegs -= NumElts;
3846         return ABIArgInfo::getDirect();
3847       } else if (IsReturnType) {
3848         return ABIArgInfo::getExpand();
3849       } else if (!Ty->isBuiltinType() && !Ty->isVectorType()) {
3850         // HVAs are delayed and reclassified in the 2nd step.
3851         return ABIArgInfo::getIndirect(Align, /*ByVal=*/false);
3852       }
3853     }
3854   }
3855
3856   if (Ty->isMemberPointerType()) {
3857     // If the member pointer is represented by an LLVM int or ptr, pass it
3858     // directly.
3859     llvm::Type *LLTy = CGT.ConvertType(Ty);
3860     if (LLTy->isPointerTy() || LLTy->isIntegerTy())
3861       return ABIArgInfo::getDirect();
3862   }
3863
3864   if (RT || Ty->isAnyComplexType() || Ty->isMemberPointerType()) {
3865     // MS x64 ABI requirement: "Any argument that doesn't fit in 8 bytes, or is
3866     // not 1, 2, 4, or 8 bytes, must be passed by reference."
3867     if (Width > 64 || !llvm::isPowerOf2_64(Width))
3868       return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
3869
3870     // Otherwise, coerce it to a small integer.
3871     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Width));
3872   }
3873
3874   // Bool type is always extended to the ABI, other builtin types are not
3875   // extended.
3876   const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>();
3877   if (BT && BT->getKind() == BuiltinType::Bool)
3878     return ABIArgInfo::getExtend();
3879
3880   // Mingw64 GCC uses the old 80 bit extended precision floating point unit. It
3881   // passes them indirectly through memory.
3882   if (IsMingw64 && BT && BT->getKind() == BuiltinType::LongDouble) {
3883     const llvm::fltSemantics *LDF = &getTarget().getLongDoubleFormat();
3884     if (LDF == &llvm::APFloat::x87DoubleExtended())
3885       return ABIArgInfo::getIndirect(Align, /*ByVal=*/false);
3886   }
3887
3888   return ABIArgInfo::getDirect();
3889 }
3890
3891 void WinX86_64ABIInfo::computeVectorCallArgs(CGFunctionInfo &FI,
3892                                              unsigned FreeSSERegs,
3893                                              bool IsVectorCall,
3894                                              bool IsRegCall) const {
3895   unsigned Count = 0;
3896   for (auto &I : FI.arguments()) {
3897     if (Count < VectorcallMaxParamNumAsReg)
3898       I.info = classify(I.type, FreeSSERegs, false, IsVectorCall, IsRegCall);
3899     else {
3900       // Since these cannot be passed in registers, pretend no registers
3901       // are left.
3902       unsigned ZeroSSERegsAvail = 0;
3903       I.info = classify(I.type, /*FreeSSERegs=*/ZeroSSERegsAvail, false,
3904                         IsVectorCall, IsRegCall);
3905     }
3906     ++Count;
3907   }
3908
3909   Count = 0;
3910   for (auto &I : FI.arguments()) {
3911     if (Count < VectorcallMaxParamNumAsReg)
3912       I.info = reclassifyHvaArgType(I.type, FreeSSERegs, I.info);
3913     ++Count;
3914   }
3915 }
3916
3917 void WinX86_64ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
3918   bool IsVectorCall =
3919       FI.getCallingConvention() == llvm::CallingConv::X86_VectorCall;
3920   bool IsRegCall = FI.getCallingConvention() == llvm::CallingConv::X86_RegCall;
3921
3922   unsigned FreeSSERegs = 0;
3923   if (IsVectorCall) {
3924     // We can use up to 4 SSE return registers with vectorcall.
3925     FreeSSERegs = 4;
3926   } else if (IsRegCall) {
3927     // RegCall gives us 16 SSE registers.
3928     FreeSSERegs = 16;
3929   }
3930
3931   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
3932     FI.getReturnInfo() = classify(FI.getReturnType(), FreeSSERegs, true,
3933                                   IsVectorCall, IsRegCall);
3934
3935   if (IsVectorCall) {
3936     // We can use up to 6 SSE register parameters with vectorcall.
3937     FreeSSERegs = 6;
3938   } else if (IsRegCall) {
3939     // RegCall gives us 16 SSE registers, we can reuse the return registers.
3940     FreeSSERegs = 16;
3941   }
3942
3943   if (IsVectorCall) {
3944     computeVectorCallArgs(FI, FreeSSERegs, IsVectorCall, IsRegCall);
3945   } else {
3946     for (auto &I : FI.arguments())
3947       I.info = classify(I.type, FreeSSERegs, false, IsVectorCall, IsRegCall);
3948   }
3949
3950 }
3951
3952 Address WinX86_64ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
3953                                     QualType Ty) const {
3954
3955   bool IsIndirect = false;
3956
3957   // MS x64 ABI requirement: "Any argument that doesn't fit in 8 bytes, or is
3958   // not 1, 2, 4, or 8 bytes, must be passed by reference."
3959   if (isAggregateTypeForABI(Ty) || Ty->isMemberPointerType()) {
3960     uint64_t Width = getContext().getTypeSize(Ty);
3961     IsIndirect = Width > 64 || !llvm::isPowerOf2_64(Width);
3962   }
3963
3964   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, IsIndirect,
3965                           CGF.getContext().getTypeInfoInChars(Ty),
3966                           CharUnits::fromQuantity(8),
3967                           /*allowHigherAlign*/ false);
3968 }
3969
3970 // PowerPC-32
3971 namespace {
3972 /// PPC32_SVR4_ABIInfo - The 32-bit PowerPC ELF (SVR4) ABI information.
3973 class PPC32_SVR4_ABIInfo : public DefaultABIInfo {
3974 bool IsSoftFloatABI;
3975 public:
3976   PPC32_SVR4_ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, bool SoftFloatABI)
3977       : DefaultABIInfo(CGT), IsSoftFloatABI(SoftFloatABI) {}
3978
3979   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
3980                     QualType Ty) const override;
3981 };
3982
3983 class PPC32TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
3984 public:
3985   PPC32TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, bool SoftFloatABI)
3986       : TargetCodeGenInfo(new PPC32_SVR4_ABIInfo(CGT, SoftFloatABI)) {}
3987
3988   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
3989     // This is recovered from gcc output.
3990     return 1; // r1 is the dedicated stack pointer
3991   }
3992
3993   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
3994                                llvm::Value *Address) const override;
3995 };
3996
3997 }
3998
3999 // TODO: this implementation is now likely redundant with
4000 // DefaultABIInfo::EmitVAArg.
4001 Address PPC32_SVR4_ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAList,
4002                                       QualType Ty) const {
4003   const unsigned OverflowLimit = 8;
4004   if (const ComplexType *CTy = Ty->getAs<ComplexType>()) {
4005     // TODO: Implement this. For now ignore.
4006     (void)CTy;
4007     return Address::invalid(); // FIXME?
4008   }
4009
4010   // struct __va_list_tag {
4011   //   unsigned char gpr;
4012   //   unsigned char fpr;
4013   //   unsigned short reserved;
4014   //   void *overflow_arg_area;
4015   //   void *reg_save_area;
4016   // };
4017
4018   bool isI64 = Ty->isIntegerType() && getContext().getTypeSize(Ty) == 64;
4019   bool isInt =
4020       Ty->isIntegerType() || Ty->isPointerType() || Ty->isAggregateType();
4021   bool isF64 = Ty->isFloatingType() && getContext().getTypeSize(Ty) == 64;
4022
4023   // All aggregates are passed indirectly?  That doesn't seem consistent
4024   // with the argument-lowering code.
4025   bool isIndirect = Ty->isAggregateType();
4026
4027   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
4028
4029   // The calling convention either uses 1-2 GPRs or 1 FPR.
4030   Address NumRegsAddr = Address::invalid();
4031   if (isInt || IsSoftFloatABI) {
4032     NumRegsAddr = Builder.CreateStructGEP(VAList, 0, CharUnits::Zero(), "gpr");
4033   } else {
4034     NumRegsAddr = Builder.CreateStructGEP(VAList, 1, CharUnits::One(), "fpr");
4035   }
4036
4037   llvm::Value *NumRegs = Builder.CreateLoad(NumRegsAddr, "numUsedRegs");
4038
4039   // "Align" the register count when TY is i64.
4040   if (isI64 || (isF64 && IsSoftFloatABI)) {
4041     NumRegs = Builder.CreateAdd(NumRegs, Builder.getInt8(1));
4042     NumRegs = Builder.CreateAnd(NumRegs, Builder.getInt8((uint8_t) ~1U));
4043   }
4044
4045   llvm::Value *CC =
4046       Builder.CreateICmpULT(NumRegs, Builder.getInt8(OverflowLimit), "cond");
4047
4048   llvm::BasicBlock *UsingRegs = CGF.createBasicBlock("using_regs");
4049   llvm::BasicBlock *UsingOverflow = CGF.createBasicBlock("using_overflow");
4050   llvm::BasicBlock *Cont = CGF.createBasicBlock("cont");
4051
4052   Builder.CreateCondBr(CC, UsingRegs, UsingOverflow);
4053
4054   llvm::Type *DirectTy = CGF.ConvertType(Ty);
4055   if (isIndirect) DirectTy = DirectTy->getPointerTo(0);
4056
4057   // Case 1: consume registers.
4058   Address RegAddr = Address::invalid();
4059   {
4060     CGF.EmitBlock(UsingRegs);
4061
4062     Address RegSaveAreaPtr =
4063       Builder.CreateStructGEP(VAList, 4, CharUnits::fromQuantity(8));
4064     RegAddr = Address(Builder.CreateLoad(RegSaveAreaPtr),
4065                       CharUnits::fromQuantity(8));
4066     assert(RegAddr.getElementType() == CGF.Int8Ty);
4067
4068     // Floating-point registers start after the general-purpose registers.
4069     if (!(isInt || IsSoftFloatABI)) {
4070       RegAddr = Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(RegAddr,
4071                                                    CharUnits::fromQuantity(32));
4072     }
4073
4074     // Get the address of the saved value by scaling the number of
4075     // registers we've used by the number of 
4076     CharUnits RegSize = CharUnits::fromQuantity((isInt || IsSoftFloatABI) ? 4 : 8);
4077     llvm::Value *RegOffset =
4078       Builder.CreateMul(NumRegs, Builder.getInt8(RegSize.getQuantity()));
4079     RegAddr = Address(Builder.CreateInBoundsGEP(CGF.Int8Ty,
4080                                             RegAddr.getPointer(), RegOffset),
4081                       RegAddr.getAlignment().alignmentOfArrayElement(RegSize));
4082     RegAddr = Builder.CreateElementBitCast(RegAddr, DirectTy);
4083
4084     // Increase the used-register count.
4085     NumRegs =
4086       Builder.CreateAdd(NumRegs, 
4087                         Builder.getInt8((isI64 || (isF64 && IsSoftFloatABI)) ? 2 : 1));
4088     Builder.CreateStore(NumRegs, NumRegsAddr);
4089
4090     CGF.EmitBranch(Cont);
4091   }
4092
4093   // Case 2: consume space in the overflow area.
4094   Address MemAddr = Address::invalid();
4095   {
4096     CGF.EmitBlock(UsingOverflow);
4097
4098     Builder.CreateStore(Builder.getInt8(OverflowLimit), NumRegsAddr);
4099
4100     // Everything in the overflow area is rounded up to a size of at least 4.
4101     CharUnits OverflowAreaAlign = CharUnits::fromQuantity(4);
4102
4103     CharUnits Size;
4104     if (!isIndirect) {
4105       auto TypeInfo = CGF.getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
4106       Size = TypeInfo.first.alignTo(OverflowAreaAlign);
4107     } else {
4108       Size = CGF.getPointerSize();
4109     }
4110
4111     Address OverflowAreaAddr =
4112       Builder.CreateStructGEP(VAList, 3, CharUnits::fromQuantity(4));
4113     Address OverflowArea(Builder.CreateLoad(OverflowAreaAddr, "argp.cur"),
4114                          OverflowAreaAlign);
4115     // Round up address of argument to alignment
4116     CharUnits Align = CGF.getContext().getTypeAlignInChars(Ty);
4117     if (Align > OverflowAreaAlign) {
4118       llvm::Value *Ptr = OverflowArea.getPointer();
4119       OverflowArea = Address(emitRoundPointerUpToAlignment(CGF, Ptr, Align),
4120                                                            Align);
4121     }
4122  
4123     MemAddr = Builder.CreateElementBitCast(OverflowArea, DirectTy);
4124
4125     // Increase the overflow area.
4126     OverflowArea = Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(OverflowArea, Size);
4127     Builder.CreateStore(OverflowArea.getPointer(), OverflowAreaAddr);
4128     CGF.EmitBranch(Cont);
4129   }
4130
4131   CGF.EmitBlock(Cont);
4132
4133   // Merge the cases with a phi.
4134   Address Result = emitMergePHI(CGF, RegAddr, UsingRegs, MemAddr, UsingOverflow,
4135                                 "vaarg.addr");
4136
4137   // Load the pointer if the argument was passed indirectly.
4138   if (isIndirect) {
4139     Result = Address(Builder.CreateLoad(Result, "aggr"),
4140                      getContext().getTypeAlignInChars(Ty));
4141   }
4142
4143   return Result;
4144 }
4145
4146 bool
4147 PPC32TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4148                                                 llvm::Value *Address) const {
4149   // This is calculated from the LLVM and GCC tables and verified
4150   // against gcc output.  AFAIK all ABIs use the same encoding.
4151
4152   CodeGen::CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
4153
4154   llvm::IntegerType *i8 = CGF.Int8Ty;
4155   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 4);
4156   llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 8);
4157   llvm::Value *Sixteen8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 16);
4158
4159   // 0-31: r0-31, the 4-byte general-purpose registers
4160   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 0, 31);
4161
4162   // 32-63: fp0-31, the 8-byte floating-point registers
4163   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 32, 63);
4164
4165   // 64-76 are various 4-byte special-purpose registers:
4166   // 64: mq
4167   // 65: lr
4168   // 66: ctr
4169   // 67: ap
4170   // 68-75 cr0-7
4171   // 76: xer
4172   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 64, 76);
4173
4174   // 77-108: v0-31, the 16-byte vector registers
4175   AssignToArrayRange(Builder, Address, Sixteen8, 77, 108);
4176
4177   // 109: vrsave
4178   // 110: vscr
4179   // 111: spe_acc
4180   // 112: spefscr
4181   // 113: sfp
4182   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 109, 113);
4183
4184   return false;
4185 }
4186
4187 // PowerPC-64
4188
4189 namespace {
4190 /// PPC64_SVR4_ABIInfo - The 64-bit PowerPC ELF (SVR4) ABI information.
4191 class PPC64_SVR4_ABIInfo : public ABIInfo {
4192 public:
4193   enum ABIKind {
4194     ELFv1 = 0,
4195     ELFv2
4196   };
4197
4198 private:
4199   static const unsigned GPRBits = 64;
4200   ABIKind Kind;
4201   bool HasQPX;
4202   bool IsSoftFloatABI;
4203
4204   // A vector of float or double will be promoted to <4 x f32> or <4 x f64> and
4205   // will be passed in a QPX register.
4206   bool IsQPXVectorTy(const Type *Ty) const {
4207     if (!HasQPX)
4208       return false;
4209
4210     if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
4211       unsigned NumElements = VT->getNumElements();
4212       if (NumElements == 1)
4213         return false;
4214
4215       if (VT->getElementType()->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Double)) {
4216         if (getContext().getTypeSize(Ty) <= 256)
4217           return true;
4218       } else if (VT->getElementType()->
4219                    isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Float)) {
4220         if (getContext().getTypeSize(Ty) <= 128)
4221           return true;
4222       }
4223     }
4224
4225     return false;
4226   }
4227
4228   bool IsQPXVectorTy(QualType Ty) const {
4229     return IsQPXVectorTy(Ty.getTypePtr());
4230   }
4231
4232 public:
4233   PPC64_SVR4_ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, ABIKind Kind, bool HasQPX,
4234                      bool SoftFloatABI)
4235       : ABIInfo(CGT), Kind(Kind), HasQPX(HasQPX),
4236         IsSoftFloatABI(SoftFloatABI) {}
4237
4238   bool isPromotableTypeForABI(QualType Ty) const;
4239   CharUnits getParamTypeAlignment(QualType Ty) const;
4240
4241   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
4242   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty) const;
4243
4244   bool isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const override;
4245   bool isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Ty,
4246                                          uint64_t Members) const override;
4247
4248   // TODO: We can add more logic to computeInfo to improve performance.
4249   // Example: For aggregate arguments that fit in a register, we could
4250   // use getDirectInReg (as is done below for structs containing a single
4251   // floating-point value) to avoid pushing them to memory on function
4252   // entry.  This would require changing the logic in PPCISelLowering
4253   // when lowering the parameters in the caller and args in the callee.
4254   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
4255     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
4256       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
4257     for (auto &I : FI.arguments()) {
4258       // We rely on the default argument classification for the most part.
4259       // One exception:  An aggregate containing a single floating-point
4260       // or vector item must be passed in a register if one is available.
4261       const Type *T = isSingleElementStruct(I.type, getContext());
4262       if (T) {
4263         const BuiltinType *BT = T->getAs<BuiltinType>();
4264         if (IsQPXVectorTy(T) ||
4265             (T->isVectorType() && getContext().getTypeSize(T) == 128) ||
4266             (BT && BT->isFloatingPoint())) {
4267           QualType QT(T, 0);
4268           I.info = ABIArgInfo::getDirectInReg(CGT.ConvertType(QT));
4269           continue;
4270         }
4271       }
4272       I.info = classifyArgumentType(I.type);
4273     }
4274   }
4275
4276   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
4277                     QualType Ty) const override;
4278 };
4279
4280 class PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
4281
4282 public:
4283   PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT,
4284                                PPC64_SVR4_ABIInfo::ABIKind Kind, bool HasQPX,
4285                                bool SoftFloatABI)
4286       : TargetCodeGenInfo(new PPC64_SVR4_ABIInfo(CGT, Kind, HasQPX,
4287                                                  SoftFloatABI)) {}
4288
4289   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
4290     // This is recovered from gcc output.
4291     return 1; // r1 is the dedicated stack pointer
4292   }
4293
4294   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4295                                llvm::Value *Address) const override;
4296 };
4297
4298 class PPC64TargetCodeGenInfo : public DefaultTargetCodeGenInfo {
4299 public:
4300   PPC64TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT) : DefaultTargetCodeGenInfo(CGT) {}
4301
4302   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
4303     // This is recovered from gcc output.
4304     return 1; // r1 is the dedicated stack pointer
4305   }
4306
4307   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4308                                llvm::Value *Address) const override;
4309 };
4310
4311 }
4312
4313 // Return true if the ABI requires Ty to be passed sign- or zero-
4314 // extended to 64 bits.
4315 bool
4316 PPC64_SVR4_ABIInfo::isPromotableTypeForABI(QualType Ty) const {
4317   // Treat an enum type as its underlying type.
4318   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
4319     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
4320
4321   // Promotable integer types are required to be promoted by the ABI.
4322   if (Ty->isPromotableIntegerType())
4323     return true;
4324
4325   // In addition to the usual promotable integer types, we also need to
4326   // extend all 32-bit types, since the ABI requires promotion to 64 bits.
4327   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>())
4328     switch (BT->getKind()) {
4329     case BuiltinType::Int:
4330     case BuiltinType::UInt:
4331       return true;
4332     default:
4333       break;
4334     }
4335
4336   return false;
4337 }
4338
4339 /// isAlignedParamType - Determine whether a type requires 16-byte or
4340 /// higher alignment in the parameter area.  Always returns at least 8.
4341 CharUnits PPC64_SVR4_ABIInfo::getParamTypeAlignment(QualType Ty) const {
4342   // Complex types are passed just like their elements.
4343   if (const ComplexType *CTy = Ty->getAs<ComplexType>())
4344     Ty = CTy->getElementType();
4345
4346   // Only vector types of size 16 bytes need alignment (larger types are
4347   // passed via reference, smaller types are not aligned).
4348   if (IsQPXVectorTy(Ty)) {
4349     if (getContext().getTypeSize(Ty) > 128)
4350       return CharUnits::fromQuantity(32);
4351
4352     return CharUnits::fromQuantity(16);
4353   } else if (Ty->isVectorType()) {
4354     return CharUnits::fromQuantity(getContext().getTypeSize(Ty) == 128 ? 16 : 8);
4355   }
4356
4357   // For single-element float/vector structs, we consider the whole type
4358   // to have the same alignment requirements as its single element.
4359   const Type *AlignAsType = nullptr;
4360   const Type *EltType = isSingleElementStruct(Ty, getContext());
4361   if (EltType) {
4362     const BuiltinType *BT = EltType->getAs<BuiltinType>();
4363     if (IsQPXVectorTy(EltType) || (EltType->isVectorType() &&
4364          getContext().getTypeSize(EltType) == 128) ||
4365         (BT && BT->isFloatingPoint()))
4366       AlignAsType = EltType;
4367   }
4368
4369   // Likewise for ELFv2 homogeneous aggregates.
4370   const Type *Base = nullptr;
4371   uint64_t Members = 0;
4372   if (!AlignAsType && Kind == ELFv2 &&
4373       isAggregateTypeForABI(Ty) && isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members))
4374     AlignAsType = Base;
4375
4376   // With special case aggregates, only vector base types need alignment.
4377   if (AlignAsType && IsQPXVectorTy(AlignAsType)) {
4378     if (getContext().getTypeSize(AlignAsType) > 128)
4379       return CharUnits::fromQuantity(32);
4380
4381     return CharUnits::fromQuantity(16);
4382   } else if (AlignAsType) {
4383     return CharUnits::fromQuantity(AlignAsType->isVectorType() ? 16 : 8);
4384   }
4385
4386   // Otherwise, we only need alignment for any aggregate type that
4387   // has an alignment requirement of >= 16 bytes.
4388   if (isAggregateTypeForABI(Ty) && getContext().getTypeAlign(Ty) >= 128) {
4389     if (HasQPX && getContext().getTypeAlign(Ty) >= 256)
4390       return CharUnits::fromQuantity(32);
4391     return CharUnits::fromQuantity(16);
4392   }
4393
4394   return CharUnits::fromQuantity(8);
4395 }
4396
4397 /// isHomogeneousAggregate - Return true if a type is an ELFv2 homogeneous
4398 /// aggregate.  Base is set to the base element type, and Members is set
4399 /// to the number of base elements.
4400 bool ABIInfo::isHomogeneousAggregate(QualType Ty, const Type *&Base,
4401                                      uint64_t &Members) const {
4402   if (const ConstantArrayType *AT = getContext().getAsConstantArrayType(Ty)) {
4403     uint64_t NElements = AT->getSize().getZExtValue();
4404     if (NElements == 0)
4405       return false;
4406     if (!isHomogeneousAggregate(AT->getElementType(), Base, Members))
4407       return false;
4408     Members *= NElements;
4409   } else if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
4410     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
4411     if (RD->hasFlexibleArrayMember())
4412       return false;
4413
4414     Members = 0;
4415
4416     // If this is a C++ record, check the bases first.
4417     if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
4418       for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
4419         // Ignore empty records.
4420         if (isEmptyRecord(getContext(), I.getType(), true))
4421           continue;
4422
4423         uint64_t FldMembers;
4424         if (!isHomogeneousAggregate(I.getType(), Base, FldMembers))
4425           return false;
4426
4427         Members += FldMembers;
4428       }
4429     }
4430
4431     for (const auto *FD : RD->fields()) {
4432       // Ignore (non-zero arrays of) empty records.
4433       QualType FT = FD->getType();
4434       while (const ConstantArrayType *AT =
4435              getContext().getAsConstantArrayType(FT)) {
4436         if (AT->getSize().getZExtValue() == 0)
4437           return false;
4438         FT = AT->getElementType();
4439       }
4440       if (isEmptyRecord(getContext(), FT, true))
4441         continue;
4442
4443       // For compatibility with GCC, ignore empty bitfields in C++ mode.
4444       if (getContext().getLangOpts().CPlusPlus &&
4445           FD->isBitField() && FD->getBitWidthValue(getContext()) == 0)
4446         continue;
4447
4448       uint64_t FldMembers;
4449       if (!isHomogeneousAggregate(FD->getType(), Base, FldMembers))
4450         return false;
4451
4452       Members = (RD->isUnion() ?
4453                  std::max(Members, FldMembers) : Members + FldMembers);
4454     }
4455
4456     if (!Base)
4457       return false;
4458
4459     // Ensure there is no padding.
4460     if (getContext().getTypeSize(Base) * Members !=
4461         getContext().getTypeSize(Ty))
4462       return false;
4463   } else {
4464     Members = 1;
4465     if (const ComplexType *CT = Ty->getAs<ComplexType>()) {
4466       Members = 2;
4467       Ty = CT->getElementType();
4468     }
4469
4470     // Most ABIs only support float, double, and some vector type widths.
4471     if (!isHomogeneousAggregateBaseType(Ty))
4472       return false;
4473
4474     // The base type must be the same for all members.  Types that
4475     // agree in both total size and mode (float vs. vector) are
4476     // treated as being equivalent here.
4477     const Type *TyPtr = Ty.getTypePtr();
4478     if (!Base) {
4479       Base = TyPtr;
4480       // If it's a non-power-of-2 vector, its size is already a power-of-2,
4481       // so make sure to widen it explicitly.
4482       if (const VectorType *VT = Base->getAs<VectorType>()) {
4483         QualType EltTy = VT->getElementType();
4484         unsigned NumElements =
4485             getContext().getTypeSize(VT) / getContext().getTypeSize(EltTy);
4486         Base = getContext()
4487                    .getVectorType(EltTy, NumElements, VT->getVectorKind())
4488                    .getTypePtr();
4489       }
4490     }
4491
4492     if (Base->isVectorType() != TyPtr->isVectorType() ||
4493         getContext().getTypeSize(Base) != getContext().getTypeSize(TyPtr))
4494       return false;
4495   }
4496   return Members > 0 && isHomogeneousAggregateSmallEnough(Base, Members);
4497 }
4498
4499 bool PPC64_SVR4_ABIInfo::isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const {
4500   // Homogeneous aggregates for ELFv2 must have base types of float,
4501   // double, long double, or 128-bit vectors.
4502   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
4503     if (BT->getKind() == BuiltinType::Float ||
4504         BT->getKind() == BuiltinType::Double ||
4505         BT->getKind() == BuiltinType::LongDouble) {
4506       if (IsSoftFloatABI)
4507         return false;
4508       return true;
4509     }
4510   }
4511   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
4512     if (getContext().getTypeSize(VT) == 128 || IsQPXVectorTy(Ty))
4513       return true;
4514   }
4515   return false;
4516 }
4517
4518 bool PPC64_SVR4_ABIInfo::isHomogeneousAggregateSmallEnough(
4519     const Type *Base, uint64_t Members) const {
4520   // Vector types require one register, floating point types require one
4521   // or two registers depending on their size.
4522   uint32_t NumRegs =
4523       Base->isVectorType() ? 1 : (getContext().getTypeSize(Base) + 63) / 64;
4524
4525   // Homogeneous Aggregates may occupy at most 8 registers.
4526   return Members * NumRegs <= 8;
4527 }
4528
4529 ABIArgInfo
4530 PPC64_SVR4_ABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
4531   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
4532
4533   if (Ty->isAnyComplexType())
4534     return ABIArgInfo::getDirect();
4535
4536   // Non-Altivec vector types are passed in GPRs (smaller than 16 bytes)
4537   // or via reference (larger than 16 bytes).
4538   if (Ty->isVectorType() && !IsQPXVectorTy(Ty)) {
4539     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
4540     if (Size > 128)
4541       return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
4542     else if (Size < 128) {
4543       llvm::Type *CoerceTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size);
4544       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4545     }
4546   }
4547
4548   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
4549     if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
4550       return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
4551
4552     uint64_t ABIAlign = getParamTypeAlignment(Ty).getQuantity();
4553     uint64_t TyAlign = getContext().getTypeAlignInChars(Ty).getQuantity();
4554
4555     // ELFv2 homogeneous aggregates are passed as array types.
4556     const Type *Base = nullptr;
4557     uint64_t Members = 0;
4558     if (Kind == ELFv2 &&
4559         isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members)) {
4560       llvm::Type *BaseTy = CGT.ConvertType(QualType(Base, 0));
4561       llvm::Type *CoerceTy = llvm::ArrayType::get(BaseTy, Members);
4562       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4563     }
4564
4565     // If an aggregate may end up fully in registers, we do not
4566     // use the ByVal method, but pass the aggregate as array.
4567     // This is usually beneficial since we avoid forcing the
4568     // back-end to store the argument to memory.
4569     uint64_t Bits = getContext().getTypeSize(Ty);
4570     if (Bits > 0 && Bits <= 8 * GPRBits) {
4571       llvm::Type *CoerceTy;
4572
4573       // Types up to 8 bytes are passed as integer type (which will be
4574       // properly aligned in the argument save area doubleword).
4575       if (Bits <= GPRBits)
4576         CoerceTy =
4577             llvm::IntegerType::get(getVMContext(), llvm::alignTo(Bits, 8));
4578       // Larger types are passed as arrays, with the base type selected
4579       // according to the required alignment in the save area.
4580       else {
4581         uint64_t RegBits = ABIAlign * 8;
4582         uint64_t NumRegs = llvm::alignTo(Bits, RegBits) / RegBits;
4583         llvm::Type *RegTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), RegBits);
4584         CoerceTy = llvm::ArrayType::get(RegTy, NumRegs);
4585       }
4586
4587       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4588     }
4589
4590     // All other aggregates are passed ByVal.
4591     return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(ABIAlign),
4592                                    /*ByVal=*/true,
4593                                    /*Realign=*/TyAlign > ABIAlign);
4594   }
4595
4596   return (isPromotableTypeForABI(Ty) ?
4597           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
4598 }
4599
4600 ABIArgInfo
4601 PPC64_SVR4_ABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
4602   if (RetTy->isVoidType())
4603     return ABIArgInfo::getIgnore();
4604
4605   if (RetTy->isAnyComplexType())
4606     return ABIArgInfo::getDirect();
4607
4608   // Non-Altivec vector types are returned in GPRs (smaller than 16 bytes)
4609   // or via reference (larger than 16 bytes).
4610   if (RetTy->isVectorType() && !IsQPXVectorTy(RetTy)) {
4611     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
4612     if (Size > 128)
4613       return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
4614     else if (Size < 128) {
4615       llvm::Type *CoerceTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size);
4616       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4617     }
4618   }
4619
4620   if (isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
4621     // ELFv2 homogeneous aggregates are returned as array types.
4622     const Type *Base = nullptr;
4623     uint64_t Members = 0;
4624     if (Kind == ELFv2 &&
4625         isHomogeneousAggregate(RetTy, Base, Members)) {
4626       llvm::Type *BaseTy = CGT.ConvertType(QualType(Base, 0));
4627       llvm::Type *CoerceTy = llvm::ArrayType::get(BaseTy, Members);
4628       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4629     }
4630
4631     // ELFv2 small aggregates are returned in up to two registers.
4632     uint64_t Bits = getContext().getTypeSize(RetTy);
4633     if (Kind == ELFv2 && Bits <= 2 * GPRBits) {
4634       if (Bits == 0)
4635         return ABIArgInfo::getIgnore();
4636
4637       llvm::Type *CoerceTy;
4638       if (Bits > GPRBits) {
4639         CoerceTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), GPRBits);
4640         CoerceTy = llvm::StructType::get(CoerceTy, CoerceTy, nullptr);
4641       } else
4642         CoerceTy =
4643             llvm::IntegerType::get(getVMContext(), llvm::alignTo(Bits, 8));
4644       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4645     }
4646
4647     // All other aggregates are returned indirectly.
4648     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
4649   }
4650
4651   return (isPromotableTypeForABI(RetTy) ?
4652           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
4653 }
4654
4655 // Based on ARMABIInfo::EmitVAArg, adjusted for 64-bit machine.
4656 Address PPC64_SVR4_ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
4657                                       QualType Ty) const {
4658   auto TypeInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
4659   TypeInfo.second = getParamTypeAlignment(Ty);
4660
4661   CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(8);
4662
4663   // If we have a complex type and the base type is smaller than 8 bytes,
4664   // the ABI calls for the real and imaginary parts to be right-adjusted
4665   // in separate doublewords.  However, Clang expects us to produce a
4666   // pointer to a structure with the two parts packed tightly.  So generate
4667   // loads of the real and imaginary parts relative to the va_list pointer,
4668   // and store them to a temporary structure.
4669   if (const ComplexType *CTy = Ty->getAs<ComplexType>()) {
4670     CharUnits EltSize = TypeInfo.first / 2;
4671     if (EltSize < SlotSize) {
4672       Address Addr = emitVoidPtrDirectVAArg(CGF, VAListAddr, CGF.Int8Ty,
4673                                             SlotSize * 2, SlotSize,
4674                                             SlotSize, /*AllowHigher*/ true);
4675
4676       Address RealAddr = Addr;
4677       Address ImagAddr = RealAddr;
4678       if (CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian()) {
4679         RealAddr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(RealAddr,
4680                                                           SlotSize - EltSize);
4681         ImagAddr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(ImagAddr,
4682                                                       2 * SlotSize - EltSize);
4683       } else {
4684         ImagAddr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(RealAddr, SlotSize);
4685       }
4686
4687       llvm::Type *EltTy = CGF.ConvertTypeForMem(CTy->getElementType());
4688       RealAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(RealAddr, EltTy);
4689       ImagAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(ImagAddr, EltTy);
4690       llvm::Value *Real = CGF.Builder.CreateLoad(RealAddr, ".vareal");
4691       llvm::Value *Imag = CGF.Builder.CreateLoad(ImagAddr, ".vaimag");
4692
4693       Address Temp = CGF.CreateMemTemp(Ty, "vacplx");
4694       CGF.EmitStoreOfComplex({Real, Imag}, CGF.MakeAddrLValue(Temp, Ty),
4695                              /*init*/ true);
4696       return Temp;
4697     }
4698   }
4699
4700   // Otherwise, just use the general rule.
4701   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*Indirect*/ false,
4702                           TypeInfo, SlotSize, /*AllowHigher*/ true);
4703 }
4704
4705 static bool
4706 PPC64_initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4707                               llvm::Value *Address) {
4708   // This is calculated from the LLVM and GCC tables and verified
4709   // against gcc output.  AFAIK all ABIs use the same encoding.
4710
4711   CodeGen::CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
4712
4713   llvm::IntegerType *i8 = CGF.Int8Ty;
4714   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 4);
4715   llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 8);
4716   llvm::Value *Sixteen8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 16);
4717
4718   // 0-31: r0-31, the 8-byte general-purpose registers
4719   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 0, 31);
4720
4721   // 32-63: fp0-31, the 8-byte floating-point registers
4722   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 32, 63);
4723
4724   // 64-67 are various 8-byte special-purpose registers:
4725   // 64: mq
4726   // 65: lr
4727   // 66: ctr
4728   // 67: ap
4729   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 64, 67);
4730
4731   // 68-76 are various 4-byte special-purpose registers:
4732   // 68-75 cr0-7
4733   // 76: xer
4734   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 68, 76);
4735
4736   // 77-108: v0-31, the 16-byte vector registers
4737   AssignToArrayRange(Builder, Address, Sixteen8, 77, 108);
4738
4739   // 109: vrsave
4740   // 110: vscr
4741   // 111: spe_acc
4742   // 112: spefscr
4743   // 113: sfp
4744   // 114: tfhar
4745   // 115: tfiar
4746   // 116: texasr
4747   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 109, 116);
4748
4749   return false;
4750 }
4751
4752 bool
4753 PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(
4754   CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4755   llvm::Value *Address) const {
4756
4757   return PPC64_initDwarfEHRegSizeTable(CGF, Address);
4758 }
4759
4760 bool
4761 PPC64TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4762                                                 llvm::Value *Address) const {
4763
4764   return PPC64_initDwarfEHRegSizeTable(CGF, Address);
4765 }
4766
4767 //===----------------------------------------------------------------------===//
4768 // AArch64 ABI Implementation
4769 //===----------------------------------------------------------------------===//
4770
4771 namespace {
4772
4773 class AArch64ABIInfo : public SwiftABIInfo {
4774 public:
4775   enum ABIKind {
4776     AAPCS = 0,
4777     DarwinPCS
4778   };
4779
4780 private:
4781   ABIKind Kind;
4782
4783 public:
4784   AArch64ABIInfo(CodeGenTypes &CGT, ABIKind Kind)
4785     : SwiftABIInfo(CGT), Kind(Kind) {}
4786
4787 private:
4788   ABIKind getABIKind() const { return Kind; }
4789   bool isDarwinPCS() const { return Kind == DarwinPCS; }
4790
4791   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
4792   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy) const;
4793   bool isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const override;
4794   bool isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Ty,
4795                                          uint64_t Members) const override;
4796
4797   bool isIllegalVectorType(QualType Ty) const;
4798
4799   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
4800     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
4801       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
4802
4803     for (auto &it : FI.arguments())
4804       it.info = classifyArgumentType(it.type);
4805   }
4806
4807   Address EmitDarwinVAArg(Address VAListAddr, QualType Ty,
4808                           CodeGenFunction &CGF) const;
4809
4810   Address EmitAAPCSVAArg(Address VAListAddr, QualType Ty,
4811                          CodeGenFunction &CGF) const;
4812
4813   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
4814                     QualType Ty) const override {
4815     return isDarwinPCS() ? EmitDarwinVAArg(VAListAddr, Ty, CGF)
4816                          : EmitAAPCSVAArg(VAListAddr, Ty, CGF);
4817   }
4818
4819   bool shouldPassIndirectlyForSwift(CharUnits totalSize,
4820                                     ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
4821                                     bool asReturnValue) const override {
4822     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
4823   }
4824   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
4825     return true;
4826   }
4827 };
4828
4829 class AArch64TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
4830 public:
4831   AArch64TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, AArch64ABIInfo::ABIKind Kind)
4832       : TargetCodeGenInfo(new AArch64ABIInfo(CGT, Kind)) {}
4833
4834   StringRef getARCRetainAutoreleasedReturnValueMarker() const override {
4835     return "mov\tfp, fp\t\t# marker for objc_retainAutoreleaseReturnValue";
4836   }
4837
4838   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
4839     return 31;
4840   }
4841
4842   bool doesReturnSlotInterfereWithArgs() const override { return false; }
4843 };
4844 }
4845
4846 ABIArgInfo AArch64ABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
4847   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
4848
4849   // Handle illegal vector types here.
4850   if (isIllegalVectorType(Ty)) {
4851     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
4852     // Android promotes <2 x i8> to i16, not i32
4853     if (isAndroid() && (Size <= 16)) {
4854       llvm::Type *ResType = llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext());
4855       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
4856     }
4857     if (Size <= 32) {
4858       llvm::Type *ResType = llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
4859       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
4860     }
4861     if (Size == 64) {
4862       llvm::Type *ResType =
4863           llvm::VectorType::get(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), 2);
4864       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
4865     }
4866     if (Size == 128) {
4867       llvm::Type *ResType =
4868           llvm::VectorType::get(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), 4);
4869       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
4870     }
4871     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
4872   }
4873
4874   if (!isAggregateTypeForABI(Ty)) {
4875     // Treat an enum type as its underlying type.
4876     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
4877       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
4878
4879     return (Ty->isPromotableIntegerType() && isDarwinPCS()
4880                 ? ABIArgInfo::getExtend()
4881                 : ABIArgInfo::getDirect());
4882   }
4883
4884   // Structures with either a non-trivial destructor or a non-trivial
4885   // copy constructor are always indirect.
4886   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI())) {
4887     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/RAA ==
4888                                      CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
4889   }
4890
4891   // Empty records are always ignored on Darwin, but actually passed in C++ mode
4892   // elsewhere for GNU compatibility.
4893   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true)) {
4894     if (!getContext().getLangOpts().CPlusPlus || isDarwinPCS())
4895       return ABIArgInfo::getIgnore();
4896
4897     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
4898   }
4899
4900   // Homogeneous Floating-point Aggregates (HFAs) need to be expanded.
4901   const Type *Base = nullptr;
4902   uint64_t Members = 0;
4903   if (isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members)) {
4904     return ABIArgInfo::getDirect(
4905         llvm::ArrayType::get(CGT.ConvertType(QualType(Base, 0)), Members));
4906   }
4907
4908   // Aggregates <= 16 bytes are passed directly in registers or on the stack.
4909   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
4910   if (Size <= 128) {
4911     // On RenderScript, coerce Aggregates <= 16 bytes to an integer array of
4912     // same size and alignment.
4913     if (getTarget().isRenderScriptTarget()) {
4914       return coerceToIntArray(Ty, getContext(), getVMContext());
4915     }
4916     unsigned Alignment = getContext().getTypeAlign(Ty);
4917     Size = llvm::alignTo(Size, 64); // round up to multiple of 8 bytes
4918
4919     // We use a pair of i64 for 16-byte aggregate with 8-byte alignment.
4920     // For aggregates with 16-byte alignment, we use i128.
4921     if (Alignment < 128 && Size == 128) {
4922       llvm::Type *BaseTy = llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext());
4923       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::ArrayType::get(BaseTy, Size / 64));
4924     }
4925     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size));
4926   }
4927
4928   return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
4929 }
4930
4931 ABIArgInfo AArch64ABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
4932   if (RetTy->isVoidType())
4933     return ABIArgInfo::getIgnore();
4934
4935   // Large vector types should be returned via memory.
4936   if (RetTy->isVectorType() && getContext().getTypeSize(RetTy) > 128)
4937     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
4938
4939   if (!isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
4940     // Treat an enum type as its underlying type.
4941     if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
4942       RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
4943
4944     return (RetTy->isPromotableIntegerType() && isDarwinPCS()
4945                 ? ABIArgInfo::getExtend()
4946                 : ABIArgInfo::getDirect());
4947   }
4948
4949   if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
4950     return ABIArgInfo::getIgnore();
4951
4952   const Type *Base = nullptr;
4953   uint64_t Members = 0;
4954   if (isHomogeneousAggregate(RetTy, Base, Members))
4955     // Homogeneous Floating-point Aggregates (HFAs) are returned directly.
4956     return ABIArgInfo::getDirect();
4957
4958   // Aggregates <= 16 bytes are returned directly in registers or on the stack.
4959   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
4960   if (Size <= 128) {
4961     // On RenderScript, coerce Aggregates <= 16 bytes to an integer array of
4962     // same size and alignment.
4963     if (getTarget().isRenderScriptTarget()) {
4964       return coerceToIntArray(RetTy, getContext(), getVMContext());
4965     }
4966     unsigned Alignment = getContext().getTypeAlign(RetTy);
4967     Size = llvm::alignTo(Size, 64); // round up to multiple of 8 bytes
4968
4969     // We use a pair of i64 for 16-byte aggregate with 8-byte alignment.
4970     // For aggregates with 16-byte alignment, we use i128.
4971     if (Alignment < 128 && Size == 128) {
4972       llvm::Type *BaseTy = llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext());
4973       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::ArrayType::get(BaseTy, Size / 64));
4974     }
4975     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size));
4976   }
4977
4978   return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
4979 }
4980
4981 /// isIllegalVectorType - check whether the vector type is legal for AArch64.
4982 bool AArch64ABIInfo::isIllegalVectorType(QualType Ty) const {
4983   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
4984     // Check whether VT is legal.
4985     unsigned NumElements = VT->getNumElements();
4986     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VT);
4987     // NumElements should be power of 2.
4988     if (!llvm::isPowerOf2_32(NumElements))
4989       return true;
4990     return Size != 64 && (Size != 128 || NumElements == 1);
4991   }
4992   return false;
4993 }
4994
4995 bool AArch64ABIInfo::isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const {
4996   // Homogeneous aggregates for AAPCS64 must have base types of a floating
4997   // point type or a short-vector type. This is the same as the 32-bit ABI,
4998   // but with the difference that any floating-point type is allowed,
4999   // including __fp16.
5000   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
5001     if (BT->isFloatingPoint())
5002       return true;
5003   } else if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
5004     unsigned VecSize = getContext().getTypeSize(VT);
5005     if (VecSize == 64 || VecSize == 128)
5006       return true;
5007   }
5008   return false;
5009 }
5010
5011 bool AArch64ABIInfo::isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Base,
5012                                                        uint64_t Members) const {
5013   return Members <= 4;
5014 }
5015
5016 Address AArch64ABIInfo::EmitAAPCSVAArg(Address VAListAddr,
5017                                             QualType Ty,
5018                                             CodeGenFunction &CGF) const {
5019   ABIArgInfo AI = classifyArgumentType(Ty);
5020   bool IsIndirect = AI.isIndirect();
5021
5022   llvm::Type *BaseTy = CGF.ConvertType(Ty);
5023   if (IsIndirect)
5024     BaseTy = llvm::PointerType::getUnqual(BaseTy);
5025   else if (AI.getCoerceToType())
5026     BaseTy = AI.getCoerceToType();
5027
5028   unsigned NumRegs = 1;
5029   if (llvm::ArrayType *ArrTy = dyn_cast<llvm::ArrayType>(BaseTy)) {
5030     BaseTy = ArrTy->getElementType();
5031     NumRegs = ArrTy->getNumElements();
5032   }
5033   bool IsFPR = BaseTy->isFloatingPointTy() || BaseTy->isVectorTy();
5034
5035   // The AArch64 va_list type and handling is specified in the Procedure Call
5036   // Standard, section B.4:
5037   //
5038   // struct {
5039   //   void *__stack;
5040   //   void *__gr_top;
5041   //   void *__vr_top;
5042   //   int __gr_offs;
5043   //   int __vr_offs;
5044   // };
5045
5046   llvm::BasicBlock *MaybeRegBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.maybe_reg");
5047   llvm::BasicBlock *InRegBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_reg");
5048   llvm::BasicBlock *OnStackBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.on_stack");
5049   llvm::BasicBlock *ContBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.end");
5050
5051   auto TyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
5052   CharUnits TyAlign = TyInfo.second;
5053
5054   Address reg_offs_p = Address::invalid();
5055   llvm::Value *reg_offs = nullptr;
5056   int reg_top_index;
5057   CharUnits reg_top_offset;
5058   int RegSize = IsIndirect ? 8 : TyInfo.first.getQuantity();
5059   if (!IsFPR) {
5060     // 3 is the field number of __gr_offs
5061     reg_offs_p =
5062         CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 3, CharUnits::fromQuantity(24),
5063                                     "gr_offs_p");
5064     reg_offs = CGF.Builder.CreateLoad(reg_offs_p, "gr_offs");
5065     reg_top_index = 1; // field number for __gr_top
5066     reg_top_offset = CharUnits::fromQuantity(8);
5067     RegSize = llvm::alignTo(RegSize, 8);
5068   } else {
5069     // 4 is the field number of __vr_offs.
5070     reg_offs_p =
5071         CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 4, CharUnits::fromQuantity(28),
5072                                     "vr_offs_p");
5073     reg_offs = CGF.Builder.CreateLoad(reg_offs_p, "vr_offs");
5074     reg_top_index = 2; // field number for __vr_top
5075     reg_top_offset = CharUnits::fromQuantity(16);
5076     RegSize = 16 * NumRegs;
5077   }
5078
5079   //=======================================
5080   // Find out where argument was passed
5081   //=======================================
5082
5083   // If reg_offs >= 0 we're already using the stack for this type of
5084   // argument. We don't want to keep updating reg_offs (in case it overflows,
5085   // though anyone passing 2GB of arguments, each at most 16 bytes, deserves
5086   // whatever they get).
5087   llvm::Value *UsingStack = nullptr;
5088   UsingStack = CGF.Builder.CreateICmpSGE(
5089       reg_offs, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 0));
5090
5091   CGF.Builder.CreateCondBr(UsingStack, OnStackBlock, MaybeRegBlock);
5092
5093   // Otherwise, at least some kind of argument could go in these registers, the
5094   // question is whether this particular type is too big.
5095   CGF.EmitBlock(MaybeRegBlock);
5096
5097   // Integer arguments may need to correct register alignment (for example a
5098   // "struct { __int128 a; };" gets passed in x_2N, x_{2N+1}). In this case we
5099   // align __gr_offs to calculate the potential address.
5100   if (!IsFPR && !IsIndirect && TyAlign.getQuantity() > 8) {
5101     int Align = TyAlign.getQuantity();
5102
5103     reg_offs = CGF.Builder.CreateAdd(
5104         reg_offs, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, Align - 1),
5105         "align_regoffs");
5106     reg_offs = CGF.Builder.CreateAnd(
5107         reg_offs, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, -Align),
5108         "aligned_regoffs");
5109   }
5110
5111   // Update the gr_offs/vr_offs pointer for next call to va_arg on this va_list.
5112   // The fact that this is done unconditionally reflects the fact that
5113   // allocating an argument to the stack also uses up all the remaining
5114   // registers of the appropriate kind.
5115   llvm::Value *NewOffset = nullptr;
5116   NewOffset = CGF.Builder.CreateAdd(
5117       reg_offs, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, RegSize), "new_reg_offs");
5118   CGF.Builder.CreateStore(NewOffset, reg_offs_p);
5119
5120   // Now we're in a position to decide whether this argument really was in
5121   // registers or not.
5122   llvm::Value *InRegs = nullptr;
5123   InRegs = CGF.Builder.CreateICmpSLE(
5124       NewOffset, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 0), "inreg");
5125
5126   CGF.Builder.CreateCondBr(InRegs, InRegBlock, OnStackBlock);
5127
5128   //=======================================
5129   // Argument was in registers
5130   //=======================================
5131
5132   // Now we emit the code for if the argument was originally passed in
5133   // registers. First start the appropriate block:
5134   CGF.EmitBlock(InRegBlock);
5135
5136   llvm::Value *reg_top = nullptr;
5137   Address reg_top_p = CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, reg_top_index,
5138                                                   reg_top_offset, "reg_top_p");
5139   reg_top = CGF.Builder.CreateLoad(reg_top_p, "reg_top");
5140   Address BaseAddr(CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(reg_top, reg_offs),
5141                    CharUnits::fromQuantity(IsFPR ? 16 : 8));
5142   Address RegAddr = Address::invalid();
5143   llvm::Type *MemTy = CGF.ConvertTypeForMem(Ty);
5144
5145   if (IsIndirect) {
5146     // If it's been passed indirectly (actually a struct), whatever we find from
5147     // stored registers or on the stack will actually be a struct **.
5148     MemTy = llvm::PointerType::getUnqual(MemTy);
5149   }
5150
5151   const Type *Base = nullptr;
5152   uint64_t NumMembers = 0;
5153   bool IsHFA = isHomogeneousAggregate(Ty, Base, NumMembers);
5154   if (IsHFA && NumMembers > 1) {
5155     // Homogeneous aggregates passed in registers will have their elements split
5156     // and stored 16-bytes apart regardless of size (they're notionally in qN,
5157     // qN+1, ...). We reload and store into a temporary local variable
5158     // contiguously.
5159     assert(!IsIndirect && "Homogeneous aggregates should be passed directly");
5160     auto BaseTyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(QualType(Base, 0));
5161     llvm::Type *BaseTy = CGF.ConvertType(QualType(Base, 0));
5162     llvm::Type *HFATy = llvm::ArrayType::get(BaseTy, NumMembers);
5163     Address Tmp = CGF.CreateTempAlloca(HFATy,
5164                                        std::max(TyAlign, BaseTyInfo.second));
5165
5166     // On big-endian platforms, the value will be right-aligned in its slot.
5167     int Offset = 0;
5168     if (CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian() &&
5169         BaseTyInfo.first.getQuantity() < 16)
5170       Offset = 16 - BaseTyInfo.first.getQuantity();
5171
5172     for (unsigned i = 0; i < NumMembers; ++i) {
5173       CharUnits BaseOffset = CharUnits::fromQuantity(16 * i + Offset);
5174       Address LoadAddr =
5175         CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(BaseAddr, BaseOffset);
5176       LoadAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(LoadAddr, BaseTy);
5177
5178       Address StoreAddr =
5179         CGF.Builder.CreateConstArrayGEP(Tmp, i, BaseTyInfo.first);
5180
5181       llvm::Value *Elem = CGF.Builder.CreateLoad(LoadAddr);
5182       CGF.Builder.CreateStore(Elem, StoreAddr);
5183     }
5184
5185     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Tmp, MemTy);
5186   } else {
5187     // Otherwise the object is contiguous in memory.
5188
5189     // It might be right-aligned in its slot.
5190     CharUnits SlotSize = BaseAddr.getAlignment();
5191     if (CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian() && !IsIndirect &&
5192         (IsHFA || !isAggregateTypeForABI(Ty)) &&
5193         TyInfo.first < SlotSize) {
5194       CharUnits Offset = SlotSize - TyInfo.first;
5195       BaseAddr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(BaseAddr, Offset);
5196     }
5197
5198     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(BaseAddr, MemTy);
5199   }
5200
5201   CGF.EmitBranch(ContBlock);
5202
5203   //=======================================
5204   // Argument was on the stack
5205   //=======================================
5206   CGF.EmitBlock(OnStackBlock);
5207
5208   Address stack_p = CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 0,
5209                                                 CharUnits::Zero(), "stack_p");
5210   llvm::Value *OnStackPtr = CGF.Builder.CreateLoad(stack_p, "stack");
5211
5212   // Again, stack arguments may need realignment. In this case both integer and
5213   // floating-point ones might be affected.
5214   if (!IsIndirect && TyAlign.getQuantity() > 8) {
5215     int Align = TyAlign.getQuantity();
5216
5217     OnStackPtr = CGF.Builder.CreatePtrToInt(OnStackPtr, CGF.Int64Ty);
5218
5219     OnStackPtr = CGF.Builder.CreateAdd(
5220         OnStackPtr, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int64Ty, Align - 1),
5221         "align_stack");
5222     OnStackPtr = CGF.Builder.CreateAnd(
5223         OnStackPtr, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int64Ty, -Align),
5224         "align_stack");
5225
5226     OnStackPtr = CGF.Builder.CreateIntToPtr(OnStackPtr, CGF.Int8PtrTy);
5227   }
5228   Address OnStackAddr(OnStackPtr,
5229                       std::max(CharUnits::fromQuantity(8), TyAlign));
5230
5231   // All stack slots are multiples of 8 bytes.
5232   CharUnits StackSlotSize = CharUnits::fromQuantity(8);
5233   CharUnits StackSize;
5234   if (IsIndirect)
5235     StackSize = StackSlotSize;
5236   else
5237     StackSize = TyInfo.first.alignTo(StackSlotSize);
5238
5239   llvm::Value *StackSizeC = CGF.Builder.getSize(StackSize);
5240   llvm::Value *NewStack =
5241       CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(OnStackPtr, StackSizeC, "new_stack");
5242
5243   // Write the new value of __stack for the next call to va_arg
5244   CGF.Builder.CreateStore(NewStack, stack_p);
5245
5246   if (CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian() && !isAggregateTypeForABI(Ty) &&
5247       TyInfo.first < StackSlotSize) {
5248     CharUnits Offset = StackSlotSize - TyInfo.first;
5249     OnStackAddr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(OnStackAddr, Offset);
5250   }
5251
5252   OnStackAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(OnStackAddr, MemTy);
5253
5254   CGF.EmitBranch(ContBlock);
5255
5256   //=======================================
5257   // Tidy up
5258   //=======================================
5259   CGF.EmitBlock(ContBlock);
5260
5261   Address ResAddr = emitMergePHI(CGF, RegAddr, InRegBlock,
5262                                  OnStackAddr, OnStackBlock, "vaargs.addr");
5263
5264   if (IsIndirect)
5265     return Address(CGF.Builder.CreateLoad(ResAddr, "vaarg.addr"),
5266                    TyInfo.second);
5267
5268   return ResAddr;
5269 }
5270
5271 Address AArch64ABIInfo::EmitDarwinVAArg(Address VAListAddr, QualType Ty,
5272                                         CodeGenFunction &CGF) const {
5273   // The backend's lowering doesn't support va_arg for aggregates or
5274   // illegal vector types.  Lower VAArg here for these cases and use
5275   // the LLVM va_arg instruction for everything else.
5276   if (!isAggregateTypeForABI(Ty) && !isIllegalVectorType(Ty))
5277     return EmitVAArgInstr(CGF, VAListAddr, Ty, ABIArgInfo::getDirect());
5278
5279   CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(8);
5280
5281   // Empty records are ignored for parameter passing purposes.
5282   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true)) {
5283     Address Addr(CGF.Builder.CreateLoad(VAListAddr, "ap.cur"), SlotSize);
5284     Addr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Addr, CGF.ConvertTypeForMem(Ty));
5285     return Addr;
5286   }
5287
5288   // The size of the actual thing passed, which might end up just
5289   // being a pointer for indirect types.
5290   auto TyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
5291
5292   // Arguments bigger than 16 bytes which aren't homogeneous
5293   // aggregates should be passed indirectly.
5294   bool IsIndirect = false;
5295   if (TyInfo.first.getQuantity() > 16) {
5296     const Type *Base = nullptr;
5297     uint64_t Members = 0;
5298     IsIndirect = !isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members);
5299   }
5300
5301   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, IsIndirect,
5302                           TyInfo, SlotSize, /*AllowHigherAlign*/ true);
5303 }
5304
5305 //===----------------------------------------------------------------------===//
5306 // ARM ABI Implementation
5307 //===----------------------------------------------------------------------===//
5308
5309 namespace {
5310
5311 class ARMABIInfo : public SwiftABIInfo {
5312 public:
5313   enum ABIKind {
5314     APCS = 0,
5315     AAPCS = 1,
5316     AAPCS_VFP = 2,
5317     AAPCS16_VFP = 3,
5318   };
5319
5320 private:
5321   ABIKind Kind;
5322
5323 public:
5324   ARMABIInfo(CodeGenTypes &CGT, ABIKind _Kind)
5325       : SwiftABIInfo(CGT), Kind(_Kind) {
5326     setCCs();
5327   }
5328
5329   bool isEABI() const {
5330     switch (getTarget().getTriple().getEnvironment()) {
5331     case llvm::Triple::Android:
5332     case llvm::Triple::EABI:
5333     case llvm::Triple::EABIHF:
5334     case llvm::Triple::GNUEABI:
5335     case llvm::Triple::GNUEABIHF:
5336     case llvm::Triple::MuslEABI:
5337     case llvm::Triple::MuslEABIHF:
5338       return true;
5339     default:
5340       return false;
5341     }
5342   }
5343
5344   bool isEABIHF() const {
5345     switch (getTarget().getTriple().getEnvironment()) {
5346     case llvm::Triple::EABIHF:
5347     case llvm::Triple::GNUEABIHF:
5348     case llvm::Triple::MuslEABIHF:
5349       return true;
5350     default:
5351       return false;
5352     }
5353   }
5354
5355   ABIKind getABIKind() const { return Kind; }
5356
5357 private:
5358   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy, bool isVariadic) const;
5359   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy, bool isVariadic) const;
5360   bool isIllegalVectorType(QualType Ty) const;
5361
5362   bool isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const override;
5363   bool isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Ty,
5364                                          uint64_t Members) const override;
5365
5366   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
5367
5368   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
5369                     QualType Ty) const override;
5370
5371   llvm::CallingConv::ID getLLVMDefaultCC() const;
5372   llvm::CallingConv::ID getABIDefaultCC() const;
5373   void setCCs();
5374
5375   bool shouldPassIndirectlyForSwift(CharUnits totalSize,
5376                                     ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
5377                                     bool asReturnValue) const override {
5378     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
5379   }
5380   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
5381     return true;
5382   }
5383 };
5384
5385 class ARMTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
5386 public:
5387   ARMTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, ARMABIInfo::ABIKind K)
5388     :TargetCodeGenInfo(new ARMABIInfo(CGT, K)) {}
5389
5390   const ARMABIInfo &getABIInfo() const {
5391     return static_cast<const ARMABIInfo&>(TargetCodeGenInfo::getABIInfo());
5392   }
5393
5394   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
5395     return 13;
5396   }
5397
5398   StringRef getARCRetainAutoreleasedReturnValueMarker() const override {
5399     return "mov\tr7, r7\t\t@ marker for objc_retainAutoreleaseReturnValue";
5400   }
5401
5402   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
5403                                llvm::Value *Address) const override {
5404     llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 4);
5405
5406     // 0-15 are the 16 integer registers.
5407     AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Four8, 0, 15);
5408     return false;
5409   }
5410
5411   unsigned getSizeOfUnwindException() const override {
5412     if (getABIInfo().isEABI()) return 88;
5413     return TargetCodeGenInfo::getSizeOfUnwindException();
5414   }
5415
5416   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
5417                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
5418     const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
5419     if (!FD)
5420       return;
5421
5422     const ARMInterruptAttr *Attr = FD->getAttr<ARMInterruptAttr>();
5423     if (!Attr)
5424       return;
5425
5426     const char *Kind;
5427     switch (Attr->getInterrupt()) {
5428     case ARMInterruptAttr::Generic: Kind = ""; break;
5429     case ARMInterruptAttr::IRQ:     Kind = "IRQ"; break;
5430     case ARMInterruptAttr::FIQ:     Kind = "FIQ"; break;
5431     case ARMInterruptAttr::SWI:     Kind = "SWI"; break;
5432     case ARMInterruptAttr::ABORT:   Kind = "ABORT"; break;
5433     case ARMInterruptAttr::UNDEF:   Kind = "UNDEF"; break;
5434     }
5435
5436     llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
5437
5438     Fn->addFnAttr("interrupt", Kind);
5439
5440     ARMABIInfo::ABIKind ABI = cast<ARMABIInfo>(getABIInfo()).getABIKind();
5441     if (ABI == ARMABIInfo::APCS)
5442       return;
5443
5444     // AAPCS guarantees that sp will be 8-byte aligned on any public interface,
5445     // however this is not necessarily true on taking any interrupt. Instruct
5446     // the backend to perform a realignment as part of the function prologue.
5447     llvm::AttrBuilder B;
5448     B.addStackAlignmentAttr(8);
5449     Fn->addAttributes(llvm::AttributeList::FunctionIndex, B);
5450   }
5451 };
5452
5453 class WindowsARMTargetCodeGenInfo : public ARMTargetCodeGenInfo {
5454 public:
5455   WindowsARMTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, ARMABIInfo::ABIKind K)
5456       : ARMTargetCodeGenInfo(CGT, K) {}
5457
5458   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
5459                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override;
5460
5461   void getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
5462                                  llvm::SmallString<24> &Opt) const override {
5463     Opt = "/DEFAULTLIB:" + qualifyWindowsLibrary(Lib);
5464   }
5465
5466   void getDetectMismatchOption(llvm::StringRef Name, llvm::StringRef Value,
5467                                llvm::SmallString<32> &Opt) const override {
5468     Opt = "/FAILIFMISMATCH:\"" + Name.str() + "=" + Value.str() + "\"";
5469   }
5470 };
5471
5472 void WindowsARMTargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(
5473     const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV, CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
5474   ARMTargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(D, GV, CGM);
5475   addStackProbeSizeTargetAttribute(D, GV, CGM);
5476 }
5477 }
5478
5479 void ARMABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
5480   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
5481     FI.getReturnInfo() =
5482         classifyReturnType(FI.getReturnType(), FI.isVariadic());
5483
5484   for (auto &I : FI.arguments())
5485     I.info = classifyArgumentType(I.type, FI.isVariadic());
5486
5487   // Always honor user-specified calling convention.
5488   if (FI.getCallingConvention() != llvm::CallingConv::C)
5489     return;
5490
5491   llvm::CallingConv::ID cc = getRuntimeCC();
5492   if (cc != llvm::CallingConv::C)
5493     FI.setEffectiveCallingConvention(cc);
5494 }
5495
5496 /// Return the default calling convention that LLVM will use.
5497 llvm::CallingConv::ID ARMABIInfo::getLLVMDefaultCC() const {
5498   // The default calling convention that LLVM will infer.
5499   if (isEABIHF() || getTarget().getTriple().isWatchABI())
5500     return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS_VFP;
5501   else if (isEABI())
5502     return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS;
5503   else
5504     return llvm::CallingConv::ARM_APCS;
5505 }
5506
5507 /// Return the calling convention that our ABI would like us to use
5508 /// as the C calling convention.
5509 llvm::CallingConv::ID ARMABIInfo::getABIDefaultCC() const {
5510   switch (getABIKind()) {
5511   case APCS: return llvm::CallingConv::ARM_APCS;
5512   case AAPCS: return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS;
5513   case AAPCS_VFP: return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS_VFP;
5514   case AAPCS16_VFP: return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS_VFP;
5515   }
5516   llvm_unreachable("bad ABI kind");
5517 }
5518
5519 void ARMABIInfo::setCCs() {
5520   assert(getRuntimeCC() == llvm::CallingConv::C);
5521
5522   // Don't muddy up the IR with a ton of explicit annotations if
5523   // they'd just match what LLVM will infer from the triple.
5524   llvm::CallingConv::ID abiCC = getABIDefaultCC();
5525   if (abiCC != getLLVMDefaultCC())
5526     RuntimeCC = abiCC;
5527
5528   // AAPCS apparently requires runtime support functions to be soft-float, but
5529   // that's almost certainly for historic reasons (Thumb1 not supporting VFP
5530   // most likely). It's more convenient for AAPCS16_VFP to be hard-float.
5531   switch (getABIKind()) {
5532   case APCS:
5533   case AAPCS16_VFP:
5534     if (abiCC != getLLVMDefaultCC())
5535       BuiltinCC = abiCC;
5536     break;
5537   case AAPCS:
5538   case AAPCS_VFP:
5539     BuiltinCC = llvm::CallingConv::ARM_AAPCS;
5540     break;
5541   }
5542 }
5543
5544 ABIArgInfo ARMABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty,
5545                                             bool isVariadic) const {
5546   // 6.1.2.1 The following argument types are VFP CPRCs:
5547   //   A single-precision floating-point type (including promoted
5548   //   half-precision types); A double-precision floating-point type;
5549   //   A 64-bit or 128-bit containerized vector type; Homogeneous Aggregate
5550   //   with a Base Type of a single- or double-precision floating-point type,
5551   //   64-bit containerized vectors or 128-bit containerized vectors with one
5552   //   to four Elements.
5553   bool IsEffectivelyAAPCS_VFP = getABIKind() == AAPCS_VFP && !isVariadic;
5554
5555   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
5556
5557   // Handle illegal vector types here.
5558   if (isIllegalVectorType(Ty)) {
5559     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
5560     if (Size <= 32) {
5561       llvm::Type *ResType =
5562           llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
5563       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5564     }
5565     if (Size == 64) {
5566       llvm::Type *ResType = llvm::VectorType::get(
5567           llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), 2);
5568       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5569     }
5570     if (Size == 128) {
5571       llvm::Type *ResType = llvm::VectorType::get(
5572           llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), 4);
5573       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5574     }
5575     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
5576   }
5577
5578   // __fp16 gets passed as if it were an int or float, but with the top 16 bits
5579   // unspecified. This is not done for OpenCL as it handles the half type
5580   // natively, and does not need to interwork with AAPCS code.
5581   if (Ty->isHalfType() && !getContext().getLangOpts().NativeHalfArgsAndReturns) {
5582     llvm::Type *ResType = IsEffectivelyAAPCS_VFP ?
5583       llvm::Type::getFloatTy(getVMContext()) :
5584       llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
5585     return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5586   }
5587
5588   if (!isAggregateTypeForABI(Ty)) {
5589     // Treat an enum type as its underlying type.
5590     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>()) {
5591       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
5592     }
5593
5594     return (Ty->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend()
5595                                           : ABIArgInfo::getDirect());
5596   }
5597
5598   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI())) {
5599     return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
5600   }
5601
5602   // Ignore empty records.
5603   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
5604     return ABIArgInfo::getIgnore();
5605
5606   if (IsEffectivelyAAPCS_VFP) {
5607     // Homogeneous Aggregates need to be expanded when we can fit the aggregate
5608     // into VFP registers.
5609     const Type *Base = nullptr;
5610     uint64_t Members = 0;
5611     if (isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members)) {
5612       assert(Base && "Base class should be set for homogeneous aggregate");
5613       // Base can be a floating-point or a vector.
5614       return ABIArgInfo::getDirect(nullptr, 0, nullptr, false);
5615     }
5616   } else if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS16_VFP) {
5617     // WatchOS does have homogeneous aggregates. Note that we intentionally use
5618     // this convention even for a variadic function: the backend will use GPRs
5619     // if needed.
5620     const Type *Base = nullptr;
5621     uint64_t Members = 0;
5622     if (isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members)) {
5623       assert(Base && Members <= 4 && "unexpected homogeneous aggregate");
5624       llvm::Type *Ty =
5625         llvm::ArrayType::get(CGT.ConvertType(QualType(Base, 0)), Members);
5626       return ABIArgInfo::getDirect(Ty, 0, nullptr, false);
5627     }
5628   }
5629
5630   if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS16_VFP &&
5631       getContext().getTypeSizeInChars(Ty) > CharUnits::fromQuantity(16)) {
5632     // WatchOS is adopting the 64-bit AAPCS rule on composite types: if they're
5633     // bigger than 128-bits, they get placed in space allocated by the caller,
5634     // and a pointer is passed.
5635     return ABIArgInfo::getIndirect(
5636         CharUnits::fromQuantity(getContext().getTypeAlign(Ty) / 8), false);
5637   }
5638
5639   // Support byval for ARM.
5640   // The ABI alignment for APCS is 4-byte and for AAPCS at least 4-byte and at
5641   // most 8-byte. We realign the indirect argument if type alignment is bigger
5642   // than ABI alignment.
5643   uint64_t ABIAlign = 4;
5644   uint64_t TyAlign = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
5645   if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS_VFP ||
5646        getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS)
5647     ABIAlign = std::min(std::max(TyAlign, (uint64_t)4), (uint64_t)8);
5648
5649   if (getContext().getTypeSizeInChars(Ty) > CharUnits::fromQuantity(64)) {
5650     assert(getABIKind() != ARMABIInfo::AAPCS16_VFP && "unexpected byval");
5651     return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(ABIAlign),
5652                                    /*ByVal=*/true,
5653                                    /*Realign=*/TyAlign > ABIAlign);
5654   }
5655
5656   // On RenderScript, coerce Aggregates <= 64 bytes to an integer array of
5657   // same size and alignment.
5658   if (getTarget().isRenderScriptTarget()) {
5659     return coerceToIntArray(Ty, getContext(), getVMContext());
5660   }
5661
5662   // Otherwise, pass by coercing to a structure of the appropriate size.
5663   llvm::Type* ElemTy;
5664   unsigned SizeRegs;
5665   // FIXME: Try to match the types of the arguments more accurately where
5666   // we can.
5667   if (getContext().getTypeAlign(Ty) <= 32) {
5668     ElemTy = llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
5669     SizeRegs = (getContext().getTypeSize(Ty) + 31) / 32;
5670   } else {
5671     ElemTy = llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext());
5672     SizeRegs = (getContext().getTypeSize(Ty) + 63) / 64;
5673   }
5674
5675   return ABIArgInfo::getDirect(llvm::ArrayType::get(ElemTy, SizeRegs));
5676 }
5677
5678 static bool isIntegerLikeType(QualType Ty, ASTContext &Context,
5679                               llvm::LLVMContext &VMContext) {
5680   // APCS, C Language Calling Conventions, Non-Simple Return Values: A structure
5681   // is called integer-like if its size is less than or equal to one word, and
5682   // the offset of each of its addressable sub-fields is zero.
5683
5684   uint64_t Size = Context.getTypeSize(Ty);
5685
5686   // Check that the type fits in a word.
5687   if (Size > 32)
5688     return false;
5689
5690   // FIXME: Handle vector types!
5691   if (Ty->isVectorType())
5692     return false;
5693
5694   // Float types are never treated as "integer like".
5695   if (Ty->isRealFloatingType())
5696     return false;
5697
5698   // If this is a builtin or pointer type then it is ok.
5699   if (Ty->getAs<BuiltinType>() || Ty->isPointerType())
5700     return true;
5701
5702   // Small complex integer types are "integer like".
5703   if (const ComplexType *CT = Ty->getAs<ComplexType>())
5704     return isIntegerLikeType(CT->getElementType(), Context, VMContext);
5705
5706   // Single element and zero sized arrays should be allowed, by the definition
5707   // above, but they are not.
5708
5709   // Otherwise, it must be a record type.
5710   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
5711   if (!RT) return false;
5712
5713   // Ignore records with flexible arrays.
5714   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
5715   if (RD->hasFlexibleArrayMember())
5716     return false;
5717
5718   // Check that all sub-fields are at offset 0, and are themselves "integer
5719   // like".
5720   const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
5721
5722   bool HadField = false;
5723   unsigned idx = 0;
5724   for (RecordDecl::field_iterator i = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
5725        i != e; ++i, ++idx) {
5726     const FieldDecl *FD = *i;
5727
5728     // Bit-fields are not addressable, we only need to verify they are "integer
5729     // like". We still have to disallow a subsequent non-bitfield, for example:
5730     //   struct { int : 0; int x }
5731     // is non-integer like according to gcc.
5732     if (FD->isBitField()) {
5733       if (!RD->isUnion())
5734         HadField = true;
5735
5736       if (!isIntegerLikeType(FD->getType(), Context, VMContext))
5737         return false;
5738
5739       continue;
5740     }
5741
5742     // Check if this field is at offset 0.
5743     if (Layout.getFieldOffset(idx) != 0)
5744       return false;
5745
5746     if (!isIntegerLikeType(FD->getType(), Context, VMContext))
5747       return false;
5748
5749     // Only allow at most one field in a structure. This doesn't match the
5750     // wording above, but follows gcc in situations with a field following an
5751     // empty structure.
5752     if (!RD->isUnion()) {
5753       if (HadField)
5754         return false;
5755
5756       HadField = true;
5757     }
5758   }
5759
5760   return true;
5761 }
5762
5763 ABIArgInfo ARMABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy,
5764                                           bool isVariadic) const {
5765   bool IsEffectivelyAAPCS_VFP =
5766       (getABIKind() == AAPCS_VFP || getABIKind() == AAPCS16_VFP) && !isVariadic;
5767
5768   if (RetTy->isVoidType())
5769     return ABIArgInfo::getIgnore();
5770
5771   // Large vector types should be returned via memory.
5772   if (RetTy->isVectorType() && getContext().getTypeSize(RetTy) > 128) {
5773     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
5774   }
5775
5776   // __fp16 gets returned as if it were an int or float, but with the top 16
5777   // bits unspecified. This is not done for OpenCL as it handles the half type
5778   // natively, and does not need to interwork with AAPCS code.
5779   if (RetTy->isHalfType() && !getContext().getLangOpts().NativeHalfArgsAndReturns) {
5780     llvm::Type *ResType = IsEffectivelyAAPCS_VFP ?
5781       llvm::Type::getFloatTy(getVMContext()) :
5782       llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
5783     return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5784   }
5785
5786   if (!isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
5787     // Treat an enum type as its underlying type.
5788     if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
5789       RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
5790
5791     return RetTy->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend()
5792                                             : ABIArgInfo::getDirect();
5793   }
5794
5795   // Are we following APCS?
5796   if (getABIKind() == APCS) {
5797     if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, false))
5798       return ABIArgInfo::getIgnore();
5799
5800     // Complex types are all returned as packed integers.
5801     //
5802     // FIXME: Consider using 2 x vector types if the back end handles them
5803     // correctly.
5804     if (RetTy->isAnyComplexType())
5805       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(
5806           getVMContext(), getContext().getTypeSize(RetTy)));
5807
5808     // Integer like structures are returned in r0.
5809     if (isIntegerLikeType(RetTy, getContext(), getVMContext())) {
5810       // Return in the smallest viable integer type.
5811       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
5812       if (Size <= 8)
5813         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
5814       if (Size <= 16)
5815         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
5816       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
5817     }
5818
5819     // Otherwise return in memory.
5820     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
5821   }
5822
5823   // Otherwise this is an AAPCS variant.
5824
5825   if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
5826     return ABIArgInfo::getIgnore();
5827
5828   // Check for homogeneous aggregates with AAPCS-VFP.
5829   if (IsEffectivelyAAPCS_VFP) {
5830     const Type *Base = nullptr;
5831     uint64_t Members = 0;
5832     if (isHomogeneousAggregate(RetTy, Base, Members)) {
5833       assert(Base && "Base class should be set for homogeneous aggregate");
5834       // Homogeneous Aggregates are returned directly.
5835       return ABIArgInfo::getDirect(nullptr, 0, nullptr, false);
5836     }
5837   }
5838
5839   // Aggregates <= 4 bytes are returned in r0; other aggregates
5840   // are returned indirectly.
5841   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
5842   if (Size <= 32) {
5843     // On RenderScript, coerce Aggregates <= 4 bytes to an integer array of
5844     // same size and alignment.
5845     if (getTarget().isRenderScriptTarget()) {
5846       return coerceToIntArray(RetTy, getContext(), getVMContext());
5847     }
5848     if (getDataLayout().isBigEndian())
5849       // Return in 32 bit integer integer type (as if loaded by LDR, AAPCS 5.4)
5850       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
5851
5852     // Return in the smallest viable integer type.
5853     if (Size <= 8)
5854       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
5855     if (Size <= 16)
5856       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
5857     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
5858   } else if (Size <= 128 && getABIKind() == AAPCS16_VFP) {
5859     llvm::Type *Int32Ty = llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
5860     llvm::Type *CoerceTy =
5861         llvm::ArrayType::get(Int32Ty, llvm::alignTo(Size, 32) / 32);
5862     return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
5863   }
5864
5865   return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
5866 }
5867
5868 /// isIllegalVector - check whether Ty is an illegal vector type.
5869 bool ARMABIInfo::isIllegalVectorType(QualType Ty) const {
5870   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType> ()) {
5871     if (isAndroid()) {
5872       // Android shipped using Clang 3.1, which supported a slightly different
5873       // vector ABI. The primary differences were that 3-element vector types
5874       // were legal, and so were sub 32-bit vectors (i.e. <2 x i8>). This path
5875       // accepts that legacy behavior for Android only.
5876       // Check whether VT is legal.
5877       unsigned NumElements = VT->getNumElements();
5878       // NumElements should be power of 2 or equal to 3.
5879       if (!llvm::isPowerOf2_32(NumElements) && NumElements != 3)
5880         return true;
5881     } else {
5882       // Check whether VT is legal.
5883       unsigned NumElements = VT->getNumElements();
5884       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VT);
5885       // NumElements should be power of 2.
5886       if (!llvm::isPowerOf2_32(NumElements))
5887         return true;
5888       // Size should be greater than 32 bits.
5889       return Size <= 32;
5890     }
5891   }
5892   return false;
5893 }
5894
5895 bool ARMABIInfo::isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const {
5896   // Homogeneous aggregates for AAPCS-VFP must have base types of float,
5897   // double, or 64-bit or 128-bit vectors.
5898   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
5899     if (BT->getKind() == BuiltinType::Float ||
5900         BT->getKind() == BuiltinType::Double ||
5901         BT->getKind() == BuiltinType::LongDouble)
5902       return true;
5903   } else if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
5904     unsigned VecSize = getContext().getTypeSize(VT);
5905     if (VecSize == 64 || VecSize == 128)
5906       return true;
5907   }
5908   return false;
5909 }
5910
5911 bool ARMABIInfo::isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Base,
5912                                                    uint64_t Members) const {
5913   return Members <= 4;
5914 }
5915
5916 Address ARMABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
5917                               QualType Ty) const {
5918   CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(4);
5919
5920   // Empty records are ignored for parameter passing purposes.
5921   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true)) {
5922     Address Addr(CGF.Builder.CreateLoad(VAListAddr), SlotSize);
5923     Addr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Addr, CGF.ConvertTypeForMem(Ty));
5924     return Addr;
5925   }
5926
5927   auto TyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
5928   CharUnits TyAlignForABI = TyInfo.second;
5929
5930   // Use indirect if size of the illegal vector is bigger than 16 bytes.
5931   bool IsIndirect = false;
5932   const Type *Base = nullptr;
5933   uint64_t Members = 0;
5934   if (TyInfo.first > CharUnits::fromQuantity(16) && isIllegalVectorType(Ty)) {
5935     IsIndirect = true;
5936
5937   // ARMv7k passes structs bigger than 16 bytes indirectly, in space
5938   // allocated by the caller.
5939   } else if (TyInfo.first > CharUnits::fromQuantity(16) &&
5940              getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS16_VFP &&
5941              !isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members)) {
5942     IsIndirect = true;
5943
5944   // Otherwise, bound the type's ABI alignment.
5945   // The ABI alignment for 64-bit or 128-bit vectors is 8 for AAPCS and 4 for
5946   // APCS. For AAPCS, the ABI alignment is at least 4-byte and at most 8-byte.
5947   // Our callers should be prepared to handle an under-aligned address.
5948   } else if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS_VFP ||
5949              getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS) {
5950     TyAlignForABI = std::max(TyAlignForABI, CharUnits::fromQuantity(4));
5951     TyAlignForABI = std::min(TyAlignForABI, CharUnits::fromQuantity(8));
5952   } else if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS16_VFP) {
5953     // ARMv7k allows type alignment up to 16 bytes.
5954     TyAlignForABI = std::max(TyAlignForABI, CharUnits::fromQuantity(4));
5955     TyAlignForABI = std::min(TyAlignForABI, CharUnits::fromQuantity(16));
5956   } else {
5957     TyAlignForABI = CharUnits::fromQuantity(4);
5958   }
5959   TyInfo.second = TyAlignForABI;
5960
5961   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, IsIndirect, TyInfo,
5962                           SlotSize, /*AllowHigherAlign*/ true);
5963 }
5964
5965 //===----------------------------------------------------------------------===//
5966 // NVPTX ABI Implementation
5967 //===----------------------------------------------------------------------===//
5968
5969 namespace {
5970
5971 class NVPTXABIInfo : public ABIInfo {
5972 public:
5973   NVPTXABIInfo(CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
5974
5975   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
5976   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty) const;
5977
5978   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
5979   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
5980                     QualType Ty) const override;
5981 };
5982
5983 class NVPTXTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
5984 public:
5985   NVPTXTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
5986     : TargetCodeGenInfo(new NVPTXABIInfo(CGT)) {}
5987
5988   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
5989                            CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
5990 private:
5991   // Adds a NamedMDNode with F, Name, and Operand as operands, and adds the
5992   // resulting MDNode to the nvvm.annotations MDNode.
5993   static void addNVVMMetadata(llvm::Function *F, StringRef Name, int Operand);
5994 };
5995
5996 ABIArgInfo NVPTXABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
5997   if (RetTy->isVoidType())
5998     return ABIArgInfo::getIgnore();
5999
6000   // note: this is different from default ABI
6001   if (!RetTy->isScalarType())
6002     return ABIArgInfo::getDirect();
6003
6004   // Treat an enum type as its underlying type.
6005   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
6006     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
6007
6008   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
6009           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
6010 }
6011
6012 ABIArgInfo NVPTXABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
6013   // Treat an enum type as its underlying type.
6014   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
6015     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
6016
6017   // Return aggregates type as indirect by value
6018   if (isAggregateTypeForABI(Ty))
6019     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /* byval */ true);
6020
6021   return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
6022           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
6023 }
6024
6025 void NVPTXABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
6026   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
6027     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
6028   for (auto &I : FI.arguments())
6029     I.info = classifyArgumentType(I.type);
6030
6031   // Always honor user-specified calling convention.
6032   if (FI.getCallingConvention() != llvm::CallingConv::C)
6033     return;
6034
6035   FI.setEffectiveCallingConvention(getRuntimeCC());
6036 }
6037
6038 Address NVPTXABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6039                                 QualType Ty) const {
6040   llvm_unreachable("NVPTX does not support varargs");
6041 }
6042
6043 void NVPTXTargetCodeGenInfo::
6044 setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
6045                     CodeGen::CodeGenModule &M) const{
6046   const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
6047   if (!FD) return;
6048
6049   llvm::Function *F = cast<llvm::Function>(GV);
6050
6051   // Perform special handling in OpenCL mode
6052   if (M.getLangOpts().OpenCL) {
6053     // Use OpenCL function attributes to check for kernel functions
6054     // By default, all functions are device functions
6055     if (FD->hasAttr<OpenCLKernelAttr>()) {
6056       // OpenCL __kernel functions get kernel metadata
6057       // Create !{<func-ref>, metadata !"kernel", i32 1} node
6058       addNVVMMetadata(F, "kernel", 1);
6059       // And kernel functions are not subject to inlining
6060       F->addFnAttr(llvm::Attribute::NoInline);
6061     }
6062   }
6063
6064   // Perform special handling in CUDA mode.
6065   if (M.getLangOpts().CUDA) {
6066     // CUDA __global__ functions get a kernel metadata entry.  Since
6067     // __global__ functions cannot be called from the device, we do not
6068     // need to set the noinline attribute.
6069     if (FD->hasAttr<CUDAGlobalAttr>()) {
6070       // Create !{<func-ref>, metadata !"kernel", i32 1} node
6071       addNVVMMetadata(F, "kernel", 1);
6072     }
6073     if (CUDALaunchBoundsAttr *Attr = FD->getAttr<CUDALaunchBoundsAttr>()) {
6074       // Create !{<func-ref>, metadata !"maxntidx", i32 <val>} node
6075       llvm::APSInt MaxThreads(32);
6076       MaxThreads = Attr->getMaxThreads()->EvaluateKnownConstInt(M.getContext());
6077       if (MaxThreads > 0)
6078         addNVVMMetadata(F, "maxntidx", MaxThreads.getExtValue());
6079
6080       // min blocks is an optional argument for CUDALaunchBoundsAttr. If it was
6081       // not specified in __launch_bounds__ or if the user specified a 0 value,
6082       // we don't have to add a PTX directive.
6083       if (Attr->getMinBlocks()) {
6084         llvm::APSInt MinBlocks(32);
6085         MinBlocks = Attr->getMinBlocks()->EvaluateKnownConstInt(M.getContext());
6086         if (MinBlocks > 0)
6087           // Create !{<func-ref>, metadata !"minctasm", i32 <val>} node
6088           addNVVMMetadata(F, "minctasm", MinBlocks.getExtValue());
6089       }
6090     }
6091   }
6092 }
6093
6094 void NVPTXTargetCodeGenInfo::addNVVMMetadata(llvm::Function *F, StringRef Name,
6095                                              int Operand) {
6096   llvm::Module *M = F->getParent();
6097   llvm::LLVMContext &Ctx = M->getContext();
6098
6099   // Get "nvvm.annotations" metadata node
6100   llvm::NamedMDNode *MD = M->getOrInsertNamedMetadata("nvvm.annotations");
6101
6102   llvm::Metadata *MDVals[] = {
6103       llvm::ConstantAsMetadata::get(F), llvm::MDString::get(Ctx, Name),
6104       llvm::ConstantAsMetadata::get(
6105           llvm::ConstantInt::get(llvm::Type::getInt32Ty(Ctx), Operand))};
6106   // Append metadata to nvvm.annotations
6107   MD->addOperand(llvm::MDNode::get(Ctx, MDVals));
6108 }
6109 }
6110
6111 //===----------------------------------------------------------------------===//
6112 // SystemZ ABI Implementation
6113 //===----------------------------------------------------------------------===//
6114
6115 namespace {
6116
6117 class SystemZABIInfo : public SwiftABIInfo {
6118   bool HasVector;
6119
6120 public:
6121   SystemZABIInfo(CodeGenTypes &CGT, bool HV)
6122     : SwiftABIInfo(CGT), HasVector(HV) {}
6123
6124   bool isPromotableIntegerType(QualType Ty) const;
6125   bool isCompoundType(QualType Ty) const;
6126   bool isVectorArgumentType(QualType Ty) const;
6127   bool isFPArgumentType(QualType Ty) const;
6128   QualType GetSingleElementType(QualType Ty) const;
6129
6130   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
6131   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType ArgTy) const;
6132
6133   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
6134     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
6135       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
6136     for (auto &I : FI.arguments())
6137       I.info = classifyArgumentType(I.type);
6138   }
6139
6140   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6141                     QualType Ty) const override;
6142
6143   bool shouldPassIndirectlyForSwift(CharUnits totalSize,
6144                                     ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
6145                                     bool asReturnValue) const override {
6146     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
6147   }
6148   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
6149     return true;
6150   }
6151 };
6152
6153 class SystemZTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
6154 public:
6155   SystemZTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, bool HasVector)
6156     : TargetCodeGenInfo(new SystemZABIInfo(CGT, HasVector)) {}
6157 };
6158
6159 }
6160
6161 bool SystemZABIInfo::isPromotableIntegerType(QualType Ty) const {
6162   // Treat an enum type as its underlying type.
6163   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
6164     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
6165
6166   // Promotable integer types are required to be promoted by the ABI.
6167   if (Ty->isPromotableIntegerType())
6168     return true;
6169
6170   // 32-bit values must also be promoted.
6171   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>())
6172     switch (BT->getKind()) {
6173     case BuiltinType::Int:
6174     case BuiltinType::UInt:
6175       return true;
6176     default:
6177       return false;
6178     }
6179   return false;
6180 }
6181
6182 bool SystemZABIInfo::isCompoundType(QualType Ty) const {
6183   return (Ty->isAnyComplexType() ||
6184           Ty->isVectorType() ||
6185           isAggregateTypeForABI(Ty));
6186 }
6187
6188 bool SystemZABIInfo::isVectorArgumentType(QualType Ty) const {
6189   return (HasVector &&
6190           Ty->isVectorType() &&
6191           getContext().getTypeSize(Ty) <= 128);
6192 }
6193
6194 bool SystemZABIInfo::isFPArgumentType(QualType Ty) const {
6195   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>())
6196     switch (BT->getKind()) {
6197     case BuiltinType::Float:
6198     case BuiltinType::Double:
6199       return true;
6200     default:
6201       return false;
6202     }
6203
6204   return false;
6205 }
6206
6207 QualType SystemZABIInfo::GetSingleElementType(QualType Ty) const {
6208   if (const RecordType *RT = Ty->getAsStructureType()) {
6209     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
6210     QualType Found;
6211
6212     // If this is a C++ record, check the bases first.
6213     if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD))
6214       for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
6215         QualType Base = I.getType();
6216
6217         // Empty bases don't affect things either way.
6218         if (isEmptyRecord(getContext(), Base, true))
6219           continue;
6220
6221         if (!Found.isNull())
6222           return Ty;
6223         Found = GetSingleElementType(Base);
6224       }
6225
6226     // Check the fields.
6227     for (const auto *FD : RD->fields()) {
6228       // For compatibility with GCC, ignore empty bitfields in C++ mode.
6229       // Unlike isSingleElementStruct(), empty structure and array fields
6230       // do count.  So do anonymous bitfields that aren't zero-sized.
6231       if (getContext().getLangOpts().CPlusPlus &&
6232           FD->isBitField() && FD->getBitWidthValue(getContext()) == 0)
6233         continue;
6234
6235       // Unlike isSingleElementStruct(), arrays do not count.
6236       // Nested structures still do though.
6237       if (!Found.isNull())
6238         return Ty;
6239       Found = GetSingleElementType(FD->getType());
6240     }
6241
6242     // Unlike isSingleElementStruct(), trailing padding is allowed.
6243     // An 8-byte aligned struct s { float f; } is passed as a double.
6244     if (!Found.isNull())
6245       return Found;
6246   }
6247
6248   return Ty;
6249 }
6250
6251 Address SystemZABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6252                                   QualType Ty) const {
6253   // Assume that va_list type is correct; should be pointer to LLVM type:
6254   // struct {
6255   //   i64 __gpr;
6256   //   i64 __fpr;
6257   //   i8 *__overflow_arg_area;
6258   //   i8 *__reg_save_area;
6259   // };
6260
6261   // Every non-vector argument occupies 8 bytes and is passed by preference
6262   // in either GPRs or FPRs.  Vector arguments occupy 8 or 16 bytes and are
6263   // always passed on the stack.
6264   Ty = getContext().getCanonicalType(Ty);
6265   auto TyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
6266   llvm::Type *ArgTy = CGF.ConvertTypeForMem(Ty);
6267   llvm::Type *DirectTy = ArgTy;
6268   ABIArgInfo AI = classifyArgumentType(Ty);
6269   bool IsIndirect = AI.isIndirect();
6270   bool InFPRs = false;
6271   bool IsVector = false;
6272   CharUnits UnpaddedSize;
6273   CharUnits DirectAlign;
6274   if (IsIndirect) {
6275     DirectTy = llvm::PointerType::getUnqual(DirectTy);
6276     UnpaddedSize = DirectAlign = CharUnits::fromQuantity(8);
6277   } else {
6278     if (AI.getCoerceToType())
6279       ArgTy = AI.getCoerceToType();
6280     InFPRs = ArgTy->isFloatTy() || ArgTy->isDoubleTy();
6281     IsVector = ArgTy->isVectorTy();
6282     UnpaddedSize = TyInfo.first;
6283     DirectAlign = TyInfo.second;
6284   }
6285   CharUnits PaddedSize = CharUnits::fromQuantity(8);
6286   if (IsVector && UnpaddedSize > PaddedSize)
6287     PaddedSize = CharUnits::fromQuantity(16);
6288   assert((UnpaddedSize <= PaddedSize) && "Invalid argument size.");
6289
6290   CharUnits Padding = (PaddedSize - UnpaddedSize);
6291
6292   llvm::Type *IndexTy = CGF.Int64Ty;
6293   llvm::Value *PaddedSizeV =
6294     llvm::ConstantInt::get(IndexTy, PaddedSize.getQuantity());
6295
6296   if (IsVector) {
6297     // Work out the address of a vector argument on the stack.
6298     // Vector arguments are always passed in the high bits of a
6299     // single (8 byte) or double (16 byte) stack slot.
6300     Address OverflowArgAreaPtr =
6301       CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 2, CharUnits::fromQuantity(16),
6302                                   "overflow_arg_area_ptr");
6303     Address OverflowArgArea =
6304       Address(CGF.Builder.CreateLoad(OverflowArgAreaPtr, "overflow_arg_area"),
6305               TyInfo.second);
6306     Address MemAddr =
6307       CGF.Builder.CreateElementBitCast(OverflowArgArea, DirectTy, "mem_addr");
6308
6309     // Update overflow_arg_area_ptr pointer
6310     llvm::Value *NewOverflowArgArea =
6311       CGF.Builder.CreateGEP(OverflowArgArea.getPointer(), PaddedSizeV,
6312                             "overflow_arg_area");
6313     CGF.Builder.CreateStore(NewOverflowArgArea, OverflowArgAreaPtr);
6314
6315     return MemAddr;
6316   }
6317
6318   assert(PaddedSize.getQuantity() == 8);
6319
6320   unsigned MaxRegs, RegCountField, RegSaveIndex;
6321   CharUnits RegPadding;
6322   if (InFPRs) {
6323     MaxRegs = 4; // Maximum of 4 FPR arguments
6324     RegCountField = 1; // __fpr
6325     RegSaveIndex = 16; // save offset for f0
6326     RegPadding = CharUnits(); // floats are passed in the high bits of an FPR
6327   } else {
6328     MaxRegs = 5; // Maximum of 5 GPR arguments
6329     RegCountField = 0; // __gpr
6330     RegSaveIndex = 2; // save offset for r2
6331     RegPadding = Padding; // values are passed in the low bits of a GPR
6332   }
6333
6334   Address RegCountPtr = CGF.Builder.CreateStructGEP(
6335       VAListAddr, RegCountField, RegCountField * CharUnits::fromQuantity(8),
6336       "reg_count_ptr");
6337   llvm::Value *RegCount = CGF.Builder.CreateLoad(RegCountPtr, "reg_count");
6338   llvm::Value *MaxRegsV = llvm::ConstantInt::get(IndexTy, MaxRegs);
6339   llvm::Value *InRegs = CGF.Builder.CreateICmpULT(RegCount, MaxRegsV,
6340                                                  "fits_in_regs");
6341
6342   llvm::BasicBlock *InRegBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_reg");
6343   llvm::BasicBlock *InMemBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_mem");
6344   llvm::BasicBlock *ContBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.end");
6345   CGF.Builder.CreateCondBr(InRegs, InRegBlock, InMemBlock);
6346
6347   // Emit code to load the value if it was passed in registers.
6348   CGF.EmitBlock(InRegBlock);
6349
6350   // Work out the address of an argument register.
6351   llvm::Value *ScaledRegCount =
6352     CGF.Builder.CreateMul(RegCount, PaddedSizeV, "scaled_reg_count");
6353   llvm::Value *RegBase =
6354     llvm::ConstantInt::get(IndexTy, RegSaveIndex * PaddedSize.getQuantity()
6355                                       + RegPadding.getQuantity());
6356   llvm::Value *RegOffset =
6357     CGF.Builder.CreateAdd(ScaledRegCount, RegBase, "reg_offset");
6358   Address RegSaveAreaPtr =
6359       CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 3, CharUnits::fromQuantity(24),
6360                                   "reg_save_area_ptr");
6361   llvm::Value *RegSaveArea =
6362     CGF.Builder.CreateLoad(RegSaveAreaPtr, "reg_save_area");
6363   Address RawRegAddr(CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, RegOffset,
6364                                            "raw_reg_addr"),
6365                      PaddedSize);
6366   Address RegAddr =
6367     CGF.Builder.CreateElementBitCast(RawRegAddr, DirectTy, "reg_addr");
6368
6369   // Update the register count
6370   llvm::Value *One = llvm::ConstantInt::get(IndexTy, 1);
6371   llvm::Value *NewRegCount =
6372     CGF.Builder.CreateAdd(RegCount, One, "reg_count");
6373   CGF.Builder.CreateStore(NewRegCount, RegCountPtr);
6374   CGF.EmitBranch(ContBlock);
6375
6376   // Emit code to load the value if it was passed in memory.
6377   CGF.EmitBlock(InMemBlock);
6378
6379   // Work out the address of a stack argument.
6380   Address OverflowArgAreaPtr = CGF.Builder.CreateStructGEP(
6381       VAListAddr, 2, CharUnits::fromQuantity(16), "overflow_arg_area_ptr");
6382   Address OverflowArgArea =
6383     Address(CGF.Builder.CreateLoad(OverflowArgAreaPtr, "overflow_arg_area"),
6384             PaddedSize);
6385   Address RawMemAddr =
6386     CGF.Builder.CreateConstByteGEP(OverflowArgArea, Padding, "raw_mem_addr");
6387   Address MemAddr =
6388     CGF.Builder.CreateElementBitCast(RawMemAddr, DirectTy, "mem_addr");
6389
6390   // Update overflow_arg_area_ptr pointer
6391   llvm::Value *NewOverflowArgArea =
6392     CGF.Builder.CreateGEP(OverflowArgArea.getPointer(), PaddedSizeV,
6393                           "overflow_arg_area");
6394   CGF.Builder.CreateStore(NewOverflowArgArea, OverflowArgAreaPtr);
6395   CGF.EmitBranch(ContBlock);
6396
6397   // Return the appropriate result.
6398   CGF.EmitBlock(ContBlock);
6399   Address ResAddr = emitMergePHI(CGF, RegAddr, InRegBlock,
6400                                  MemAddr, InMemBlock, "va_arg.addr");
6401
6402   if (IsIndirect)
6403     ResAddr = Address(CGF.Builder.CreateLoad(ResAddr, "indirect_arg"),
6404                       TyInfo.second);
6405
6406   return ResAddr;
6407 }
6408
6409 ABIArgInfo SystemZABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
6410   if (RetTy->isVoidType())
6411     return ABIArgInfo::getIgnore();
6412   if (isVectorArgumentType(RetTy))
6413     return ABIArgInfo::getDirect();
6414   if (isCompoundType(RetTy) || getContext().getTypeSize(RetTy) > 64)
6415     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
6416   return (isPromotableIntegerType(RetTy) ?
6417           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
6418 }
6419
6420 ABIArgInfo SystemZABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
6421   // Handle the generic C++ ABI.
6422   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
6423     return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
6424
6425   // Integers and enums are extended to full register width.
6426   if (isPromotableIntegerType(Ty))
6427     return ABIArgInfo::getExtend();
6428
6429   // Handle vector types and vector-like structure types.  Note that
6430   // as opposed to float-like structure types, we do not allow any
6431   // padding for vector-like structures, so verify the sizes match.
6432   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
6433   QualType SingleElementTy = GetSingleElementType(Ty);
6434   if (isVectorArgumentType(SingleElementTy) &&
6435       getContext().getTypeSize(SingleElementTy) == Size)
6436     return ABIArgInfo::getDirect(CGT.ConvertType(SingleElementTy));
6437
6438   // Values that are not 1, 2, 4 or 8 bytes in size are passed indirectly.
6439   if (Size != 8 && Size != 16 && Size != 32 && Size != 64)
6440     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
6441
6442   // Handle small structures.
6443   if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
6444     // Structures with flexible arrays have variable length, so really
6445     // fail the size test above.
6446     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
6447     if (RD->hasFlexibleArrayMember())
6448       return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
6449
6450     // The structure is passed as an unextended integer, a float, or a double.
6451     llvm::Type *PassTy;
6452     if (isFPArgumentType(SingleElementTy)) {
6453       assert(Size == 32 || Size == 64);
6454       if (Size == 32)
6455         PassTy = llvm::Type::getFloatTy(getVMContext());
6456       else
6457         PassTy = llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext());
6458     } else
6459       PassTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size);
6460     return ABIArgInfo::getDirect(PassTy);
6461   }
6462
6463   // Non-structure compounds are passed indirectly.
6464   if (isCompoundType(Ty))
6465     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
6466
6467   return ABIArgInfo::getDirect(nullptr);
6468 }
6469
6470 //===----------------------------------------------------------------------===//
6471 // MSP430 ABI Implementation
6472 //===----------------------------------------------------------------------===//
6473
6474 namespace {
6475
6476 class MSP430TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
6477 public:
6478   MSP430TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
6479     : TargetCodeGenInfo(new DefaultABIInfo(CGT)) {}
6480   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
6481                            CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
6482 };
6483
6484 }
6485
6486 void MSP430TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(const Decl *D,
6487                                                   llvm::GlobalValue *GV,
6488                                              CodeGen::CodeGenModule &M) const {
6489   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D)) {
6490     if (const MSP430InterruptAttr *attr = FD->getAttr<MSP430InterruptAttr>()) {
6491       // Handle 'interrupt' attribute:
6492       llvm::Function *F = cast<llvm::Function>(GV);
6493
6494       // Step 1: Set ISR calling convention.
6495       F->setCallingConv(llvm::CallingConv::MSP430_INTR);
6496
6497       // Step 2: Add attributes goodness.
6498       F->addFnAttr(llvm::Attribute::NoInline);
6499
6500       // Step 3: Emit ISR vector alias.
6501       unsigned Num = attr->getNumber() / 2;
6502       llvm::GlobalAlias::create(llvm::Function::ExternalLinkage,
6503                                 "__isr_" + Twine(Num), F);
6504     }
6505   }
6506 }
6507
6508 //===----------------------------------------------------------------------===//
6509 // MIPS ABI Implementation.  This works for both little-endian and
6510 // big-endian variants.
6511 //===----------------------------------------------------------------------===//
6512
6513 namespace {
6514 class MipsABIInfo : public ABIInfo {
6515   bool IsO32;
6516   unsigned MinABIStackAlignInBytes, StackAlignInBytes;
6517   void CoerceToIntArgs(uint64_t TySize,
6518                        SmallVectorImpl<llvm::Type *> &ArgList) const;
6519   llvm::Type* HandleAggregates(QualType Ty, uint64_t TySize) const;
6520   llvm::Type* returnAggregateInRegs(QualType RetTy, uint64_t Size) const;
6521   llvm::Type* getPaddingType(uint64_t Align, uint64_t Offset) const;
6522 public:
6523   MipsABIInfo(CodeGenTypes &CGT, bool _IsO32) :
6524     ABIInfo(CGT), IsO32(_IsO32), MinABIStackAlignInBytes(IsO32 ? 4 : 8),
6525     StackAlignInBytes(IsO32 ? 8 : 16) {}
6526
6527   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
6528   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy, uint64_t &Offset) const;
6529   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
6530   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6531                     QualType Ty) const override;
6532   bool shouldSignExtUnsignedType(QualType Ty) const override;
6533 };
6534
6535 class MIPSTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
6536   unsigned SizeOfUnwindException;
6537 public:
6538   MIPSTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, bool IsO32)
6539     : TargetCodeGenInfo(new MipsABIInfo(CGT, IsO32)),
6540       SizeOfUnwindException(IsO32 ? 24 : 32) {}
6541
6542   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
6543     return 29;
6544   }
6545
6546   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
6547                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
6548     const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
6549     if (!FD) return;
6550     llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
6551     if (FD->hasAttr<Mips16Attr>()) {
6552       Fn->addFnAttr("mips16");
6553     }
6554     else if (FD->hasAttr<NoMips16Attr>()) {
6555       Fn->addFnAttr("nomips16");
6556     }
6557
6558     const MipsInterruptAttr *Attr = FD->getAttr<MipsInterruptAttr>();
6559     if (!Attr)
6560       return;
6561
6562     const char *Kind;
6563     switch (Attr->getInterrupt()) {
6564     case MipsInterruptAttr::eic:     Kind = "eic"; break;
6565     case MipsInterruptAttr::sw0:     Kind = "sw0"; break;
6566     case MipsInterruptAttr::sw1:     Kind = "sw1"; break;
6567     case MipsInterruptAttr::hw0:     Kind = "hw0"; break;
6568     case MipsInterruptAttr::hw1:     Kind = "hw1"; break;
6569     case MipsInterruptAttr::hw2:     Kind = "hw2"; break;
6570     case MipsInterruptAttr::hw3:     Kind = "hw3"; break;
6571     case MipsInterruptAttr::hw4:     Kind = "hw4"; break;
6572     case MipsInterruptAttr::hw5:     Kind = "hw5"; break;
6573     }
6574
6575     Fn->addFnAttr("interrupt", Kind);
6576
6577   }
6578
6579   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
6580                                llvm::Value *Address) const override;
6581
6582   unsigned getSizeOfUnwindException() const override {
6583     return SizeOfUnwindException;
6584   }
6585 };
6586 }
6587
6588 void MipsABIInfo::CoerceToIntArgs(
6589     uint64_t TySize, SmallVectorImpl<llvm::Type *> &ArgList) const {
6590   llvm::IntegerType *IntTy =
6591     llvm::IntegerType::get(getVMContext(), MinABIStackAlignInBytes * 8);
6592
6593   // Add (TySize / MinABIStackAlignInBytes) args of IntTy.
6594   for (unsigned N = TySize / (MinABIStackAlignInBytes * 8); N; --N)
6595     ArgList.push_back(IntTy);
6596
6597   // If necessary, add one more integer type to ArgList.
6598   unsigned R = TySize % (MinABIStackAlignInBytes * 8);
6599
6600   if (R)
6601     ArgList.push_back(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), R));
6602 }
6603
6604 // In N32/64, an aligned double precision floating point field is passed in
6605 // a register.
6606 llvm::Type* MipsABIInfo::HandleAggregates(QualType Ty, uint64_t TySize) const {
6607   SmallVector<llvm::Type*, 8> ArgList, IntArgList;
6608
6609   if (IsO32) {
6610     CoerceToIntArgs(TySize, ArgList);
6611     return llvm::StructType::get(getVMContext(), ArgList);
6612   }
6613
6614   if (Ty->isComplexType())
6615     return CGT.ConvertType(Ty);
6616
6617   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
6618
6619   // Unions/vectors are passed in integer registers.
6620   if (!RT || !RT->isStructureOrClassType()) {
6621     CoerceToIntArgs(TySize, ArgList);
6622     return llvm::StructType::get(getVMContext(), ArgList);
6623   }
6624
6625   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
6626   const ASTRecordLayout &Layout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
6627   assert(!(TySize % 8) && "Size of structure must be multiple of 8.");
6628
6629   uint64_t LastOffset = 0;
6630   unsigned idx = 0;
6631   llvm::IntegerType *I64 = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), 64);
6632
6633   // Iterate over fields in the struct/class and check if there are any aligned
6634   // double fields.
6635   for (RecordDecl::field_iterator i = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
6636        i != e; ++i, ++idx) {
6637     const QualType Ty = i->getType();
6638     const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>();
6639
6640     if (!BT || BT->getKind() != BuiltinType::Double)
6641       continue;
6642
6643     uint64_t Offset = Layout.getFieldOffset(idx);
6644     if (Offset % 64) // Ignore doubles that are not aligned.
6645       continue;
6646
6647     // Add ((Offset - LastOffset) / 64) args of type i64.
6648     for (unsigned j = (Offset - LastOffset) / 64; j > 0; --j)
6649       ArgList.push_back(I64);
6650
6651     // Add double type.
6652     ArgList.push_back(llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext()));
6653     LastOffset = Offset + 64;
6654   }
6655
6656   CoerceToIntArgs(TySize - LastOffset, IntArgList);
6657   ArgList.append(IntArgList.begin(), IntArgList.end());
6658
6659   return llvm::StructType::get(getVMContext(), ArgList);
6660 }
6661
6662 llvm::Type *MipsABIInfo::getPaddingType(uint64_t OrigOffset,
6663                                         uint64_t Offset) const {
6664   if (OrigOffset + MinABIStackAlignInBytes > Offset)
6665     return nullptr;
6666
6667   return llvm::IntegerType::get(getVMContext(), (Offset - OrigOffset) * 8);
6668 }
6669
6670 ABIArgInfo
6671 MipsABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty, uint64_t &Offset) const {
6672   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
6673
6674   uint64_t OrigOffset = Offset;
6675   uint64_t TySize = getContext().getTypeSize(Ty);
6676   uint64_t Align = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
6677
6678   Align = std::min(std::max(Align, (uint64_t)MinABIStackAlignInBytes),
6679                    (uint64_t)StackAlignInBytes);
6680   unsigned CurrOffset = llvm::alignTo(Offset, Align);
6681   Offset = CurrOffset + llvm::alignTo(TySize, Align * 8) / 8;
6682
6683   if (isAggregateTypeForABI(Ty) || Ty->isVectorType()) {
6684     // Ignore empty aggregates.
6685     if (TySize == 0)
6686       return ABIArgInfo::getIgnore();
6687
6688     if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI())) {
6689       Offset = OrigOffset + MinABIStackAlignInBytes;
6690       return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
6691     }
6692
6693     // If we have reached here, aggregates are passed directly by coercing to
6694     // another structure type. Padding is inserted if the offset of the
6695     // aggregate is unaligned.
6696     ABIArgInfo ArgInfo =
6697         ABIArgInfo::getDirect(HandleAggregates(Ty, TySize), 0,
6698                               getPaddingType(OrigOffset, CurrOffset));
6699     ArgInfo.setInReg(true);
6700     return ArgInfo;
6701   }
6702
6703   // Treat an enum type as its underlying type.
6704   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
6705     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
6706
6707   // All integral types are promoted to the GPR width.
6708   if (Ty->isIntegralOrEnumerationType())
6709     return ABIArgInfo::getExtend();
6710
6711   return ABIArgInfo::getDirect(
6712       nullptr, 0, IsO32 ? nullptr : getPaddingType(OrigOffset, CurrOffset));
6713 }
6714
6715 llvm::Type*
6716 MipsABIInfo::returnAggregateInRegs(QualType RetTy, uint64_t Size) const {
6717   const RecordType *RT = RetTy->getAs<RecordType>();
6718   SmallVector<llvm::Type*, 8> RTList;
6719
6720   if (RT && RT->isStructureOrClassType()) {
6721     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
6722     const ASTRecordLayout &Layout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
6723     unsigned FieldCnt = Layout.getFieldCount();
6724
6725     // N32/64 returns struct/classes in floating point registers if the
6726     // following conditions are met:
6727     // 1. The size of the struct/class is no larger than 128-bit.
6728     // 2. The struct/class has one or two fields all of which are floating
6729     //    point types.
6730     // 3. The offset of the first field is zero (this follows what gcc does).
6731     //
6732     // Any other composite results are returned in integer registers.
6733     //
6734     if (FieldCnt && (FieldCnt <= 2) && !Layout.getFieldOffset(0)) {
6735       RecordDecl::field_iterator b = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
6736       for (; b != e; ++b) {
6737         const BuiltinType *BT = b->getType()->getAs<BuiltinType>();
6738
6739         if (!BT || !BT->isFloatingPoint())
6740           break;
6741
6742         RTList.push_back(CGT.ConvertType(b->getType()));
6743       }
6744
6745       if (b == e)
6746         return llvm::StructType::get(getVMContext(), RTList,
6747                                      RD->hasAttr<PackedAttr>());
6748
6749       RTList.clear();
6750     }
6751   }
6752
6753   CoerceToIntArgs(Size, RTList);
6754   return llvm::StructType::get(getVMContext(), RTList);
6755 }
6756
6757 ABIArgInfo MipsABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
6758   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
6759
6760   if (RetTy->isVoidType())
6761     return ABIArgInfo::getIgnore();
6762
6763   // O32 doesn't treat zero-sized structs differently from other structs.
6764   // However, N32/N64 ignores zero sized return values.
6765   if (!IsO32 && Size == 0)
6766     return ABIArgInfo::getIgnore();
6767
6768   if (isAggregateTypeForABI(RetTy) || RetTy->isVectorType()) {
6769     if (Size <= 128) {
6770       if (RetTy->isAnyComplexType())
6771         return ABIArgInfo::getDirect();
6772
6773       // O32 returns integer vectors in registers and N32/N64 returns all small
6774       // aggregates in registers.
6775       if (!IsO32 ||
6776           (RetTy->isVectorType() && !RetTy->hasFloatingRepresentation())) {
6777         ABIArgInfo ArgInfo =
6778             ABIArgInfo::getDirect(returnAggregateInRegs(RetTy, Size));
6779         ArgInfo.setInReg(true);
6780         return ArgInfo;
6781       }
6782     }
6783
6784     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
6785   }
6786
6787   // Treat an enum type as its underlying type.
6788   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
6789     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
6790
6791   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
6792           ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
6793 }
6794
6795 void MipsABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
6796   ABIArgInfo &RetInfo = FI.getReturnInfo();
6797   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
6798     RetInfo = classifyReturnType(FI.getReturnType());
6799
6800   // Check if a pointer to an aggregate is passed as a hidden argument.
6801   uint64_t Offset = RetInfo.isIndirect() ? MinABIStackAlignInBytes : 0;
6802
6803   for (auto &I : FI.arguments())
6804     I.info = classifyArgumentType(I.type, Offset);
6805 }
6806
6807 Address MipsABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6808                                QualType OrigTy) const {
6809   QualType Ty = OrigTy;
6810
6811   // Integer arguments are promoted to 32-bit on O32 and 64-bit on N32/N64.
6812   // Pointers are also promoted in the same way but this only matters for N32.
6813   unsigned SlotSizeInBits = IsO32 ? 32 : 64;
6814   unsigned PtrWidth = getTarget().getPointerWidth(0);
6815   bool DidPromote = false;
6816   if ((Ty->isIntegerType() &&
6817           getContext().getIntWidth(Ty) < SlotSizeInBits) ||
6818       (Ty->isPointerType() && PtrWidth < SlotSizeInBits)) {
6819     DidPromote = true;
6820     Ty = getContext().getIntTypeForBitwidth(SlotSizeInBits,
6821                                             Ty->isSignedIntegerType());
6822   }
6823
6824   auto TyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
6825
6826   // The alignment of things in the argument area is never larger than
6827   // StackAlignInBytes.
6828   TyInfo.second =
6829     std::min(TyInfo.second, CharUnits::fromQuantity(StackAlignInBytes));
6830
6831   // MinABIStackAlignInBytes is the size of argument slots on the stack.
6832   CharUnits ArgSlotSize = CharUnits::fromQuantity(MinABIStackAlignInBytes);
6833
6834   Address Addr = emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*indirect*/ false,
6835                           TyInfo, ArgSlotSize, /*AllowHigherAlign*/ true);
6836
6837
6838   // If there was a promotion, "unpromote" into a temporary.
6839   // TODO: can we just use a pointer into a subset of the original slot?
6840   if (DidPromote) {
6841     Address Temp = CGF.CreateMemTemp(OrigTy, "vaarg.promotion-temp");
6842     llvm::Value *Promoted = CGF.Builder.CreateLoad(Addr);
6843
6844     // Truncate down to the right width.
6845     llvm::Type *IntTy = (OrigTy->isIntegerType() ? Temp.getElementType()
6846                                                  : CGF.IntPtrTy);
6847     llvm::Value *V = CGF.Builder.CreateTrunc(Promoted, IntTy);
6848     if (OrigTy->isPointerType())
6849       V = CGF.Builder.CreateIntToPtr(V, Temp.getElementType());
6850
6851     CGF.Builder.CreateStore(V, Temp);
6852     Addr = Temp;
6853   }
6854
6855   return Addr;
6856 }
6857
6858 bool MipsABIInfo::shouldSignExtUnsignedType(QualType Ty) const {
6859   int TySize = getContext().getTypeSize(Ty);
6860
6861   // MIPS64 ABI requires unsigned 32 bit integers to be sign extended.
6862   if (Ty->isUnsignedIntegerOrEnumerationType() && TySize == 32)
6863     return true;
6864
6865   return false;
6866 }
6867
6868 bool
6869 MIPSTargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
6870                                                llvm::Value *Address) const {
6871   // This information comes from gcc's implementation, which seems to
6872   // as canonical as it gets.
6873
6874   // Everything on MIPS is 4 bytes.  Double-precision FP registers
6875   // are aliased to pairs of single-precision FP registers.
6876   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 4);
6877
6878   // 0-31 are the general purpose registers, $0 - $31.
6879   // 32-63 are the floating-point registers, $f0 - $f31.
6880   // 64 and 65 are the multiply/divide registers, $hi and $lo.
6881   // 66 is the (notional, I think) register for signal-handler return.
6882   AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Four8, 0, 65);
6883
6884   // 67-74 are the floating-point status registers, $fcc0 - $fcc7.
6885   // They are one bit wide and ignored here.
6886
6887   // 80-111 are the coprocessor 0 registers, $c0r0 - $c0r31.
6888   // (coprocessor 1 is the FP unit)
6889   // 112-143 are the coprocessor 2 registers, $c2r0 - $c2r31.
6890   // 144-175 are the coprocessor 3 registers, $c3r0 - $c3r31.
6891   // 176-181 are the DSP accumulator registers.
6892   AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Four8, 80, 181);
6893   return false;
6894 }
6895
6896 //===----------------------------------------------------------------------===//
6897 // AVR ABI Implementation.
6898 //===----------------------------------------------------------------------===//
6899
6900 namespace {
6901 class AVRTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
6902 public:
6903   AVRTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
6904     : TargetCodeGenInfo(new DefaultABIInfo(CGT)) { }
6905
6906   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
6907                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
6908     const auto *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
6909     if (!FD) return;
6910     auto *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
6911
6912     if (FD->getAttr<AVRInterruptAttr>())
6913       Fn->addFnAttr("interrupt");
6914
6915     if (FD->getAttr<AVRSignalAttr>())
6916       Fn->addFnAttr("signal");
6917   }
6918 };
6919 }
6920
6921 //===----------------------------------------------------------------------===//
6922 // TCE ABI Implementation (see http://tce.cs.tut.fi). Uses mostly the defaults.
6923 // Currently subclassed only to implement custom OpenCL C function attribute
6924 // handling.
6925 //===----------------------------------------------------------------------===//
6926
6927 namespace {
6928
6929 class TCETargetCodeGenInfo : public DefaultTargetCodeGenInfo {
6930 public:
6931   TCETargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
6932     : DefaultTargetCodeGenInfo(CGT) {}
6933
6934   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
6935                            CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
6936 };
6937
6938 void TCETargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(
6939     const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV, CodeGen::CodeGenModule &M) const {
6940   const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
6941   if (!FD) return;
6942
6943   llvm::Function *F = cast<llvm::Function>(GV);
6944
6945   if (M.getLangOpts().OpenCL) {
6946     if (FD->hasAttr<OpenCLKernelAttr>()) {
6947       // OpenCL C Kernel functions are not subject to inlining
6948       F->addFnAttr(llvm::Attribute::NoInline);
6949       const ReqdWorkGroupSizeAttr *Attr = FD->getAttr<ReqdWorkGroupSizeAttr>();
6950       if (Attr) {
6951         // Convert the reqd_work_group_size() attributes to metadata.
6952         llvm::LLVMContext &Context = F->getContext();
6953         llvm::NamedMDNode *OpenCLMetadata =
6954             M.getModule().getOrInsertNamedMetadata(
6955                 "opencl.kernel_wg_size_info");
6956
6957         SmallVector<llvm::Metadata *, 5> Operands;
6958         Operands.push_back(llvm::ConstantAsMetadata::get(F));
6959
6960         Operands.push_back(
6961             llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::Constant::getIntegerValue(
6962                 M.Int32Ty, llvm::APInt(32, Attr->getXDim()))));
6963         Operands.push_back(
6964             llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::Constant::getIntegerValue(
6965                 M.Int32Ty, llvm::APInt(32, Attr->getYDim()))));
6966         Operands.push_back(
6967             llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::Constant::getIntegerValue(
6968                 M.Int32Ty, llvm::APInt(32, Attr->getZDim()))));
6969
6970         // Add a boolean constant operand for "required" (true) or "hint"
6971         // (false) for implementing the work_group_size_hint attr later.
6972         // Currently always true as the hint is not yet implemented.
6973         Operands.push_back(
6974             llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::ConstantInt::getTrue(Context)));
6975         OpenCLMetadata->addOperand(llvm::MDNode::get(Context, Operands));
6976       }
6977     }
6978   }
6979 }
6980
6981 }
6982
6983 //===----------------------------------------------------------------------===//
6984 // Hexagon ABI Implementation
6985 //===----------------------------------------------------------------------===//
6986
6987 namespace {
6988
6989 class HexagonABIInfo : public ABIInfo {
6990
6991
6992 public:
6993   HexagonABIInfo(CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
6994
6995 private:
6996
6997   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
6998   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy) const;
6999
7000   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
7001
7002   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
7003                     QualType Ty) const override;
7004 };
7005
7006 class HexagonTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7007 public:
7008   HexagonTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
7009     :TargetCodeGenInfo(new HexagonABIInfo(CGT)) {}
7010
7011   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
7012     return 29;
7013   }
7014 };
7015
7016 }
7017
7018 void HexagonABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
7019   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
7020     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
7021   for (auto &I : FI.arguments())
7022     I.info = classifyArgumentType(I.type);
7023 }
7024
7025 ABIArgInfo HexagonABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
7026   if (!isAggregateTypeForABI(Ty)) {
7027     // Treat an enum type as its underlying type.
7028     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
7029       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
7030
7031     return (Ty->isPromotableIntegerType() ?
7032             ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
7033   }
7034
7035   // Ignore empty records.
7036   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
7037     return ABIArgInfo::getIgnore();
7038
7039   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
7040     return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
7041
7042   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
7043   if (Size > 64)
7044     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/true);
7045     // Pass in the smallest viable integer type.
7046   else if (Size > 32)
7047       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext()));
7048   else if (Size > 16)
7049       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
7050   else if (Size > 8)
7051       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
7052   else
7053       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
7054 }
7055
7056 ABIArgInfo HexagonABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
7057   if (RetTy->isVoidType())
7058     return ABIArgInfo::getIgnore();
7059
7060   // Large vector types should be returned via memory.
7061   if (RetTy->isVectorType() && getContext().getTypeSize(RetTy) > 64)
7062     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
7063
7064   if (!isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
7065     // Treat an enum type as its underlying type.
7066     if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
7067       RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
7068
7069     return (RetTy->isPromotableIntegerType() ?
7070             ABIArgInfo::getExtend() : ABIArgInfo::getDirect());
7071   }
7072
7073   if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
7074     return ABIArgInfo::getIgnore();
7075
7076   // Aggregates <= 8 bytes are returned in r0; other aggregates
7077   // are returned indirectly.
7078   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
7079   if (Size <= 64) {
7080     // Return in the smallest viable integer type.
7081     if (Size <= 8)
7082       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
7083     if (Size <= 16)
7084       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
7085     if (Size <= 32)
7086       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
7087     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext()));
7088   }
7089
7090   return getNaturalAlignIndirect(RetTy, /*ByVal=*/true);
7091 }
7092
7093 Address HexagonABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
7094                                   QualType Ty) const {
7095   // FIXME: Someone needs to audit that this handle alignment correctly.
7096   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*indirect*/ false,
7097                           getContext().getTypeInfoInChars(Ty),
7098                           CharUnits::fromQuantity(4),
7099                           /*AllowHigherAlign*/ true);
7100 }
7101
7102 //===----------------------------------------------------------------------===//
7103 // Lanai ABI Implementation
7104 //===----------------------------------------------------------------------===//
7105
7106 namespace {
7107 class LanaiABIInfo : public DefaultABIInfo {
7108 public:
7109   LanaiABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : DefaultABIInfo(CGT) {}
7110
7111   bool shouldUseInReg(QualType Ty, CCState &State) const;
7112
7113   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
7114     CCState State(FI.getCallingConvention());
7115     // Lanai uses 4 registers to pass arguments unless the function has the
7116     // regparm attribute set.
7117     if (FI.getHasRegParm()) {
7118       State.FreeRegs = FI.getRegParm();
7119     } else {
7120       State.FreeRegs = 4;
7121     }
7122
7123     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
7124       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
7125     for (auto &I : FI.arguments())
7126       I.info = classifyArgumentType(I.type, State);
7127   }
7128
7129   ABIArgInfo getIndirectResult(QualType Ty, bool ByVal, CCState &State) const;
7130   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy, CCState &State) const;
7131 };
7132 } // end anonymous namespace
7133
7134 bool LanaiABIInfo::shouldUseInReg(QualType Ty, CCState &State) const {
7135   unsigned Size = getContext().getTypeSize(Ty);
7136   unsigned SizeInRegs = llvm::alignTo(Size, 32U) / 32U;
7137
7138   if (SizeInRegs == 0)
7139     return false;
7140
7141   if (SizeInRegs > State.FreeRegs) {
7142     State.FreeRegs = 0;
7143     return false;
7144   }
7145
7146   State.FreeRegs -= SizeInRegs;
7147
7148   return true;
7149 }
7150
7151 ABIArgInfo LanaiABIInfo::getIndirectResult(QualType Ty, bool ByVal,
7152                                            CCState &State) const {
7153   if (!ByVal) {
7154     if (State.FreeRegs) {
7155       --State.FreeRegs; // Non-byval indirects just use one pointer.
7156       return getNaturalAlignIndirectInReg(Ty);
7157     }
7158     return getNaturalAlignIndirect(Ty, false);
7159   }
7160
7161   // Compute the byval alignment.
7162   const unsigned MinABIStackAlignInBytes = 4;
7163   unsigned TypeAlign = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
7164   return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(4), /*ByVal=*/true,
7165                                  /*Realign=*/TypeAlign >
7166                                      MinABIStackAlignInBytes);
7167 }
7168
7169 ABIArgInfo LanaiABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty,
7170                                               CCState &State) const {
7171   // Check with the C++ ABI first.
7172   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
7173   if (RT) {
7174     CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(RT, getCXXABI());
7175     if (RAA == CGCXXABI::RAA_Indirect) {
7176       return getIndirectResult(Ty, /*ByVal=*/false, State);
7177     } else if (RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory) {
7178       return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByRef=*/true);
7179     }
7180   }
7181
7182   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
7183     // Structures with flexible arrays are always indirect.
7184     if (RT && RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
7185       return getIndirectResult(Ty, /*ByVal=*/true, State);
7186
7187     // Ignore empty structs/unions.
7188     if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
7189       return ABIArgInfo::getIgnore();
7190
7191     llvm::LLVMContext &LLVMContext = getVMContext();
7192     unsigned SizeInRegs = (getContext().getTypeSize(Ty) + 31) / 32;
7193     if (SizeInRegs <= State.FreeRegs) {
7194       llvm::IntegerType *Int32 = llvm::Type::getInt32Ty(LLVMContext);
7195       SmallVector<llvm::Type *, 3> Elements(SizeInRegs, Int32);
7196       llvm::Type *Result = llvm::StructType::get(LLVMContext, Elements);
7197       State.FreeRegs -= SizeInRegs;
7198       return ABIArgInfo::getDirectInReg(Result);
7199     } else {
7200       State.FreeRegs = 0;
7201     }
7202     return getIndirectResult(Ty, true, State);
7203   }
7204
7205   // Treat an enum type as its underlying type.
7206   if (const auto *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
7207     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
7208
7209   bool InReg = shouldUseInReg(Ty, State);
7210   if (Ty->isPromotableIntegerType()) {
7211     if (InReg)
7212       return ABIArgInfo::getDirectInReg();
7213     return ABIArgInfo::getExtend();
7214   }
7215   if (InReg)
7216     return ABIArgInfo::getDirectInReg();
7217   return ABIArgInfo::getDirect();
7218 }
7219
7220 namespace {
7221 class LanaiTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7222 public:
7223   LanaiTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
7224       : TargetCodeGenInfo(new LanaiABIInfo(CGT)) {}
7225 };
7226 }
7227
7228 //===----------------------------------------------------------------------===//
7229 // AMDGPU ABI Implementation
7230 //===----------------------------------------------------------------------===//
7231
7232 namespace {
7233
7234 class AMDGPUABIInfo final : public DefaultABIInfo {
7235 public:
7236   explicit AMDGPUABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : DefaultABIInfo(CGT) {}
7237
7238 private:
7239   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty) const;
7240
7241   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
7242 };
7243
7244 void AMDGPUABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
7245   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
7246     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
7247
7248   unsigned CC = FI.getCallingConvention();
7249   for (auto &Arg : FI.arguments())
7250     if (CC == llvm::CallingConv::AMDGPU_KERNEL)
7251       Arg.info = classifyArgumentType(Arg.type);
7252     else
7253       Arg.info = DefaultABIInfo::classifyArgumentType(Arg.type);
7254 }
7255
7256 /// \brief Classify argument of given type \p Ty.
7257 ABIArgInfo AMDGPUABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
7258   llvm::StructType *StrTy = dyn_cast<llvm::StructType>(CGT.ConvertType(Ty));
7259   if (!StrTy) {
7260     return DefaultABIInfo::classifyArgumentType(Ty);
7261   }
7262
7263   // Coerce single element structs to its element.
7264   if (StrTy->getNumElements() == 1) {
7265     return ABIArgInfo::getDirect();
7266   }
7267
7268   // If we set CanBeFlattened to true, CodeGen will expand the struct to its
7269   // individual elements, which confuses the Clover OpenCL backend; therefore we
7270   // have to set it to false here. Other args of getDirect() are just defaults.
7271   return ABIArgInfo::getDirect(nullptr, 0, nullptr, false);
7272 }
7273
7274 class AMDGPUTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7275 public:
7276   AMDGPUTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
7277     : TargetCodeGenInfo(new AMDGPUABIInfo(CGT)) {}
7278   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
7279                            CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
7280   unsigned getOpenCLKernelCallingConv() const override;
7281
7282   llvm::Constant *getNullPointer(const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
7283       llvm::PointerType *T, QualType QT) const override;
7284 };
7285 }
7286
7287 static void appendOpenCLVersionMD (CodeGen::CodeGenModule &CGM);
7288
7289 void AMDGPUTargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(
7290     const Decl *D,
7291     llvm::GlobalValue *GV,
7292     CodeGen::CodeGenModule &M) const {
7293   const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
7294   if (!FD)
7295     return;
7296
7297   llvm::Function *F = cast<llvm::Function>(GV);
7298
7299   const auto *ReqdWGS = M.getLangOpts().OpenCL ?
7300     FD->getAttr<ReqdWorkGroupSizeAttr>() : nullptr;
7301   const auto *FlatWGS = FD->getAttr<AMDGPUFlatWorkGroupSizeAttr>();
7302   if (ReqdWGS || FlatWGS) {
7303     unsigned Min = FlatWGS ? FlatWGS->getMin() : 0;
7304     unsigned Max = FlatWGS ? FlatWGS->getMax() : 0;
7305     if (ReqdWGS && Min == 0 && Max == 0)
7306       Min = Max = ReqdWGS->getXDim() * ReqdWGS->getYDim() * ReqdWGS->getZDim();
7307
7308     if (Min != 0) {
7309       assert(Min <= Max && "Min must be less than or equal Max");
7310
7311       std::string AttrVal = llvm::utostr(Min) + "," + llvm::utostr(Max);
7312       F->addFnAttr("amdgpu-flat-work-group-size", AttrVal);
7313     } else
7314       assert(Max == 0 && "Max must be zero");
7315   }
7316
7317   if (const auto *Attr = FD->getAttr<AMDGPUWavesPerEUAttr>()) {
7318     unsigned Min = Attr->getMin();
7319     unsigned Max = Attr->getMax();
7320
7321     if (Min != 0) {
7322       assert((Max == 0 || Min <= Max) && "Min must be less than or equal Max");
7323
7324       std::string AttrVal = llvm::utostr(Min);
7325       if (Max != 0)
7326         AttrVal = AttrVal + "," + llvm::utostr(Max);
7327       F->addFnAttr("amdgpu-waves-per-eu", AttrVal);
7328     } else
7329       assert(Max == 0 && "Max must be zero");
7330   }
7331
7332   if (const auto *Attr = FD->getAttr<AMDGPUNumSGPRAttr>()) {
7333     unsigned NumSGPR = Attr->getNumSGPR();
7334
7335     if (NumSGPR != 0)
7336       F->addFnAttr("amdgpu-num-sgpr", llvm::utostr(NumSGPR));
7337   }
7338
7339   if (const auto *Attr = FD->getAttr<AMDGPUNumVGPRAttr>()) {
7340     uint32_t NumVGPR = Attr->getNumVGPR();
7341
7342     if (NumVGPR != 0)
7343       F->addFnAttr("amdgpu-num-vgpr", llvm::utostr(NumVGPR));
7344   }
7345
7346   appendOpenCLVersionMD(M);
7347 }
7348
7349 unsigned AMDGPUTargetCodeGenInfo::getOpenCLKernelCallingConv() const {
7350   return llvm::CallingConv::AMDGPU_KERNEL;
7351 }
7352
7353 // Currently LLVM assumes null pointers always have value 0,
7354 // which results in incorrectly transformed IR. Therefore, instead of
7355 // emitting null pointers in private and local address spaces, a null
7356 // pointer in generic address space is emitted which is casted to a
7357 // pointer in local or private address space.
7358 llvm::Constant *AMDGPUTargetCodeGenInfo::getNullPointer(
7359     const CodeGen::CodeGenModule &CGM, llvm::PointerType *PT,
7360     QualType QT) const {
7361   if (CGM.getContext().getTargetNullPointerValue(QT) == 0)
7362     return llvm::ConstantPointerNull::get(PT);
7363
7364   auto &Ctx = CGM.getContext();
7365   auto NPT = llvm::PointerType::get(PT->getElementType(),
7366       Ctx.getTargetAddressSpace(LangAS::opencl_generic));
7367   return llvm::ConstantExpr::getAddrSpaceCast(
7368       llvm::ConstantPointerNull::get(NPT), PT);
7369 }
7370
7371 //===----------------------------------------------------------------------===//
7372 // SPARC v8 ABI Implementation.
7373 // Based on the SPARC Compliance Definition version 2.4.1.
7374 //
7375 // Ensures that complex values are passed in registers.
7376 //
7377 namespace {
7378 class SparcV8ABIInfo : public DefaultABIInfo {
7379 public:
7380   SparcV8ABIInfo(CodeGenTypes &CGT) : DefaultABIInfo(CGT) {}
7381
7382 private:
7383   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
7384   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
7385 };
7386 } // end anonymous namespace
7387
7388
7389 ABIArgInfo
7390 SparcV8ABIInfo::classifyReturnType(QualType Ty) const {
7391   if (Ty->isAnyComplexType()) {
7392     return ABIArgInfo::getDirect();
7393   }
7394   else {
7395     return DefaultABIInfo::classifyReturnType(Ty);
7396   }
7397 }
7398
7399 void SparcV8ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
7400
7401   FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
7402   for (auto &Arg : FI.arguments())
7403     Arg.info = classifyArgumentType(Arg.type);
7404 }
7405
7406 namespace {
7407 class SparcV8TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7408 public:
7409   SparcV8TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
7410     : TargetCodeGenInfo(new SparcV8ABIInfo(CGT)) {}
7411 };
7412 } // end anonymous namespace
7413
7414 //===----------------------------------------------------------------------===//
7415 // SPARC v9 ABI Implementation.
7416 // Based on the SPARC Compliance Definition version 2.4.1.
7417 //
7418 // Function arguments a mapped to a nominal "parameter array" and promoted to
7419 // registers depending on their type. Each argument occupies 8 or 16 bytes in
7420 // the array, structs larger than 16 bytes are passed indirectly.
7421 //
7422 // One case requires special care:
7423 //
7424 //   struct mixed {
7425 //     int i;
7426 //     float f;
7427 //   };
7428 //
7429 // When a struct mixed is passed by value, it only occupies 8 bytes in the
7430 // parameter array, but the int is passed in an integer register, and the float
7431 // is passed in a floating point register. This is represented as two arguments
7432 // with the LLVM IR inreg attribute:
7433 //
7434 //   declare void f(i32 inreg %i, float inreg %f)
7435 //
7436 // The code generator will only allocate 4 bytes from the parameter array for
7437 // the inreg arguments. All other arguments are allocated a multiple of 8
7438 // bytes.
7439 //
7440 namespace {
7441 class SparcV9ABIInfo : public ABIInfo {
7442 public:
7443   SparcV9ABIInfo(CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
7444
7445 private:
7446   ABIArgInfo classifyType(QualType RetTy, unsigned SizeLimit) const;
7447   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
7448   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
7449                     QualType Ty) const override;
7450
7451   // Coercion type builder for structs passed in registers. The coercion type
7452   // serves two purposes:
7453   //
7454   // 1. Pad structs to a multiple of 64 bits, so they are passed 'left-aligned'
7455   //    in registers.
7456   // 2. Expose aligned floating point elements as first-level elements, so the
7457   //    code generator knows to pass them in floating point registers.
7458   //
7459   // We also compute the InReg flag which indicates that the struct contains
7460   // aligned 32-bit floats.
7461   //
7462   struct CoerceBuilder {
7463     llvm::LLVMContext &Context;
7464     const llvm::DataLayout &DL;
7465     SmallVector<llvm::Type*, 8> Elems;
7466     uint64_t Size;
7467     bool InReg;
7468
7469     CoerceBuilder(llvm::LLVMContext &c, const llvm::DataLayout &dl)
7470       : Context(c), DL(dl), Size(0), InReg(false) {}
7471
7472     // Pad Elems with integers until Size is ToSize.
7473     void pad(uint64_t ToSize) {
7474       assert(ToSize >= Size && "Cannot remove elements");
7475       if (ToSize == Size)
7476         return;
7477
7478       // Finish the current 64-bit word.
7479       uint64_t Aligned = llvm::alignTo(Size, 64);
7480       if (Aligned > Size && Aligned <= ToSize) {
7481         Elems.push_back(llvm::IntegerType::get(Context, Aligned - Size));
7482         Size = Aligned;
7483       }
7484
7485       // Add whole 64-bit words.
7486       while (Size + 64 <= ToSize) {
7487         Elems.push_back(llvm::Type::getInt64Ty(Context));
7488         Size += 64;
7489       }
7490
7491       // Final in-word padding.
7492       if (Size < ToSize) {
7493         Elems.push_back(llvm::IntegerType::get(Context, ToSize - Size));
7494         Size = ToSize;
7495       }
7496     }
7497
7498     // Add a floating point element at Offset.
7499     void addFloat(uint64_t Offset, llvm::Type *Ty, unsigned Bits) {
7500       // Unaligned floats are treated as integers.
7501       if (Offset % Bits)
7502         return;
7503       // The InReg flag is only required if there are any floats < 64 bits.
7504       if (Bits < 64)
7505         InReg = true;
7506       pad(Offset);
7507       Elems.push_back(Ty);
7508       Size = Offset + Bits;
7509     }
7510
7511     // Add a struct type to the coercion type, starting at Offset (in bits).
7512     void addStruct(uint64_t Offset, llvm::StructType *StrTy) {
7513       const llvm::StructLayout *Layout = DL.getStructLayout(StrTy);
7514       for (unsigned i = 0, e = StrTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
7515         llvm::Type *ElemTy = StrTy->getElementType(i);
7516         uint64_t ElemOffset = Offset + Layout->getElementOffsetInBits(i);
7517         switch (ElemTy->getTypeID()) {
7518         case llvm::Type::StructTyID:
7519           addStruct(ElemOffset, cast<llvm::StructType>(ElemTy));
7520           break;
7521         case llvm::Type::FloatTyID:
7522           addFloat(ElemOffset, ElemTy, 32);
7523           break;
7524         case llvm::Type::DoubleTyID:
7525           addFloat(ElemOffset, ElemTy, 64);
7526           break;
7527         case llvm::Type::FP128TyID:
7528           addFloat(ElemOffset, ElemTy, 128);
7529           break;
7530         case llvm::Type::PointerTyID:
7531           if (ElemOffset % 64 == 0) {
7532             pad(ElemOffset);
7533             Elems.push_back(ElemTy);
7534             Size += 64;
7535           }
7536           break;
7537         default:
7538           break;
7539         }
7540       }
7541     }
7542
7543     // Check if Ty is a usable substitute for the coercion type.
7544     bool isUsableType(llvm::StructType *Ty) const {
7545       return llvm::makeArrayRef(Elems) == Ty->elements();
7546     }
7547
7548     // Get the coercion type as a literal struct type.
7549     llvm::Type *getType() const {
7550       if (Elems.size() == 1)
7551         return Elems.front();
7552       else
7553         return llvm::StructType::get(Context, Elems);
7554     }
7555   };
7556 };
7557 } // end anonymous namespace
7558
7559 ABIArgInfo
7560 SparcV9ABIInfo::classifyType(QualType Ty, unsigned SizeLimit) const {
7561   if (Ty->isVoidType())
7562     return ABIArgInfo::getIgnore();
7563
7564   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
7565
7566   // Anything too big to fit in registers is passed with an explicit indirect
7567   // pointer / sret pointer.
7568   if (Size > SizeLimit)
7569     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
7570
7571   // Treat an enum type as its underlying type.
7572   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
7573     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
7574
7575   // Integer types smaller than a register are extended.
7576   if (Size < 64 && Ty->isIntegerType())
7577     return ABIArgInfo::getExtend();
7578
7579   // Other non-aggregates go in registers.
7580   if (!isAggregateTypeForABI(Ty))
7581     return ABIArgInfo::getDirect();
7582
7583   // If a C++ object has either a non-trivial copy constructor or a non-trivial
7584   // destructor, it is passed with an explicit indirect pointer / sret pointer.
7585   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
7586     return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
7587
7588   // This is a small aggregate type that should be passed in registers.
7589   // Build a coercion type from the LLVM struct type.
7590   llvm::StructType *StrTy = dyn_cast<llvm::StructType>(CGT.ConvertType(Ty));
7591   if (!StrTy)
7592     return ABIArgInfo::getDirect();
7593
7594   CoerceBuilder CB(getVMContext(), getDataLayout());
7595   CB.addStruct(0, StrTy);
7596   CB.pad(llvm::alignTo(CB.DL.getTypeSizeInBits(StrTy), 64));
7597
7598   // Try to use the original type for coercion.
7599   llvm::Type *CoerceTy = CB.isUsableType(StrTy) ? StrTy : CB.getType();
7600
7601   if (CB.InReg)
7602     return ABIArgInfo::getDirectInReg(CoerceTy);
7603   else
7604     return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
7605 }
7606
7607 Address SparcV9ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
7608                                   QualType Ty) const {
7609   ABIArgInfo AI = classifyType(Ty, 16 * 8);
7610   llvm::Type *ArgTy = CGT.ConvertType(Ty);
7611   if (AI.canHaveCoerceToType() && !AI.getCoerceToType())
7612     AI.setCoerceToType(ArgTy);
7613
7614   CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(8);
7615
7616   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
7617   Address Addr(Builder.CreateLoad(VAListAddr, "ap.cur"), SlotSize);
7618   llvm::Type *ArgPtrTy = llvm::PointerType::getUnqual(ArgTy);
7619
7620   auto TypeInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
7621
7622   Address ArgAddr = Address::invalid();
7623   CharUnits Stride;
7624   switch (AI.getKind()) {
7625   case ABIArgInfo::Expand:
7626   case ABIArgInfo::CoerceAndExpand:
7627   case ABIArgInfo::InAlloca:
7628     llvm_unreachable("Unsupported ABI kind for va_arg");
7629
7630   case ABIArgInfo::Extend: {
7631     Stride = SlotSize;
7632     CharUnits Offset = SlotSize - TypeInfo.first;
7633     ArgAddr = Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(Addr, Offset, "extend");
7634     break;
7635   }
7636
7637   case ABIArgInfo::Direct: {
7638     auto AllocSize = getDataLayout().getTypeAllocSize(AI.getCoerceToType());
7639     Stride = CharUnits::fromQuantity(AllocSize).alignTo(SlotSize);
7640     ArgAddr = Addr;
7641     break;
7642   }
7643
7644   case ABIArgInfo::Indirect:
7645     Stride = SlotSize;
7646     ArgAddr = Builder.CreateElementBitCast(Addr, ArgPtrTy, "indirect");
7647     ArgAddr = Address(Builder.CreateLoad(ArgAddr, "indirect.arg"),
7648                       TypeInfo.second);
7649     break;
7650
7651   case ABIArgInfo::Ignore:
7652     return Address(llvm::UndefValue::get(ArgPtrTy), TypeInfo.second);
7653   }
7654
7655   // Update VAList.
7656   llvm::Value *NextPtr =
7657     Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(Addr.getPointer(), Stride, "ap.next");
7658   Builder.CreateStore(NextPtr, VAListAddr);
7659
7660   return Builder.CreateBitCast(ArgAddr, ArgPtrTy, "arg.addr");
7661 }
7662
7663 void SparcV9ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
7664   FI.getReturnInfo() = classifyType(FI.getReturnType(), 32 * 8);
7665   for (auto &I : FI.arguments())
7666     I.info = classifyType(I.type, 16 * 8);
7667 }
7668
7669 namespace {
7670 class SparcV9TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7671 public:
7672   SparcV9TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
7673     : TargetCodeGenInfo(new SparcV9ABIInfo(CGT)) {}
7674
7675   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
7676     return 14;
7677   }
7678
7679   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
7680                                llvm::Value *Address) const override;
7681 };
7682 } // end anonymous namespace
7683
7684 bool
7685 SparcV9TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
7686                                                 llvm::Value *Address) const {
7687   // This is calculated from the LLVM and GCC tables and verified
7688   // against gcc output.  AFAIK all ABIs use the same encoding.
7689
7690   CodeGen::CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
7691
7692   llvm::IntegerType *i8 = CGF.Int8Ty;
7693   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 4);
7694   llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 8);
7695
7696   // 0-31: the 8-byte general-purpose registers
7697   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 0, 31);
7698
7699   // 32-63: f0-31, the 4-byte floating-point registers
7700   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 32, 63);
7701
7702   //   Y   = 64
7703   //   PSR = 65
7704   //   WIM = 66
7705   //   TBR = 67
7706   //   PC  = 68
7707   //   NPC = 69
7708   //   FSR = 70
7709   //   CSR = 71
7710   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 64, 71);
7711
7712   // 72-87: d0-15, the 8-byte floating-point registers
7713   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 72, 87);
7714
7715   return false;
7716 }
7717
7718
7719 //===----------------------------------------------------------------------===//
7720 // XCore ABI Implementation
7721 //===----------------------------------------------------------------------===//
7722
7723 namespace {
7724
7725 /// A SmallStringEnc instance is used to build up the TypeString by passing
7726 /// it by reference between functions that append to it.
7727 typedef llvm::SmallString<128> SmallStringEnc;
7728
7729 /// TypeStringCache caches the meta encodings of Types.
7730 ///
7731 /// The reason for caching TypeStrings is two fold:
7732 ///   1. To cache a type's encoding for later uses;
7733 ///   2. As a means to break recursive member type inclusion.
7734 ///
7735 /// A cache Entry can have a Status of:
7736 ///   NonRecursive:   The type encoding is not recursive;
7737 ///   Recursive:      The type encoding is recursive;
7738 ///   Incomplete:     An incomplete TypeString;
7739 ///   IncompleteUsed: An incomplete TypeString that has been used in a
7740 ///                   Recursive type encoding.
7741 ///
7742 /// A NonRecursive entry will have all of its sub-members expanded as fully
7743 /// as possible. Whilst it may contain types which are recursive, the type
7744 /// itself is not recursive and thus its encoding may be safely used whenever
7745 /// the type is encountered.
7746 ///
7747 /// A Recursive entry will have all of its sub-members expanded as fully as
7748 /// possible. The type itself is recursive and it may contain other types which
7749 /// are recursive. The Recursive encoding must not be used during the expansion
7750 /// of a recursive type's recursive branch. For simplicity the code uses
7751 /// IncompleteCount to reject all usage of Recursive encodings for member types.
7752 ///
7753 /// An Incomplete entry is always a RecordType and only encodes its
7754 /// identifier e.g. "s(S){}". Incomplete 'StubEnc' entries are ephemeral and
7755 /// are placed into the cache during type expansion as a means to identify and
7756 /// handle recursive inclusion of types as sub-members. If there is recursion
7757 /// the entry becomes IncompleteUsed.
7758 ///
7759 /// During the expansion of a RecordType's members:
7760 ///
7761 ///   If the cache contains a NonRecursive encoding for the member type, the
7762 ///   cached encoding is used;
7763 ///
7764 ///   If the cache contains a Recursive encoding for the member type, the
7765 ///   cached encoding is 'Swapped' out, as it may be incorrect, and...
7766 ///
7767 ///   If the member is a RecordType, an Incomplete encoding is placed into the
7768 ///   cache to break potential recursive inclusion of itself as a sub-member;
7769 ///
7770 ///   Once a member RecordType has been expanded, its temporary incomplete
7771 ///   entry is removed from the cache. If a Recursive encoding was swapped out
7772 ///   it is swapped back in;
7773 ///
7774 ///   If an incomplete entry is used to expand a sub-member, the incomplete
7775 ///   entry is marked as IncompleteUsed. The cache keeps count of how many
7776 ///   IncompleteUsed entries it currently contains in IncompleteUsedCount;
7777 ///
7778 ///   If a member's encoding is found to be a NonRecursive or Recursive viz:
7779 ///   IncompleteUsedCount==0, the member's encoding is added to the cache.
7780 ///   Else the member is part of a recursive type and thus the recursion has
7781 ///   been exited too soon for the encoding to be correct for the member.
7782 ///
7783 class TypeStringCache {
7784   enum Status {NonRecursive, Recursive, Incomplete, IncompleteUsed};
7785   struct Entry {
7786     std::string Str;     // The encoded TypeString for the type.
7787     enum Status State;   // Information about the encoding in 'Str'.
7788     std::string Swapped; // A temporary place holder for a Recursive encoding
7789                          // during the expansion of RecordType's members.
7790   };
7791   std::map<const IdentifierInfo *, struct Entry> Map;
7792   unsigned IncompleteCount;     // Number of Incomplete entries in the Map.
7793   unsigned IncompleteUsedCount; // Number of IncompleteUsed entries in the Map.
7794 public:
7795   TypeStringCache() : IncompleteCount(0), IncompleteUsedCount(0) {}
7796   void addIncomplete(const IdentifierInfo *ID, std::string StubEnc);
7797   bool removeIncomplete(const IdentifierInfo *ID);
7798   void addIfComplete(const IdentifierInfo *ID, StringRef Str,
7799                      bool IsRecursive);
7800   StringRef lookupStr(const IdentifierInfo *ID);
7801 };
7802
7803 /// TypeString encodings for enum & union fields must be order.
7804 /// FieldEncoding is a helper for this ordering process.
7805 class FieldEncoding {
7806   bool HasName;
7807   std::string Enc;
7808 public:
7809   FieldEncoding(bool b, SmallStringEnc &e) : HasName(b), Enc(e.c_str()) {}
7810   StringRef str() { return Enc; }
7811   bool operator<(const FieldEncoding &rhs) const {
7812     if (HasName != rhs.HasName) return HasName;
7813     return Enc < rhs.Enc;
7814   }
7815 };
7816
7817 class XCoreABIInfo : public DefaultABIInfo {
7818 public:
7819   XCoreABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : DefaultABIInfo(CGT) {}
7820   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
7821                     QualType Ty) const override;
7822 };
7823
7824 class XCoreTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7825   mutable TypeStringCache TSC;
7826 public:
7827   XCoreTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
7828     :TargetCodeGenInfo(new XCoreABIInfo(CGT)) {}
7829   void emitTargetMD(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
7830                     CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
7831 };
7832
7833 } // End anonymous namespace.
7834
7835 // TODO: this implementation is likely now redundant with the default
7836 // EmitVAArg.
7837 Address XCoreABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
7838                                 QualType Ty) const {
7839   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
7840
7841   // Get the VAList.
7842   CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(4);
7843   Address AP(Builder.CreateLoad(VAListAddr), SlotSize);
7844
7845   // Handle the argument.
7846   ABIArgInfo AI = classifyArgumentType(Ty);
7847   CharUnits TypeAlign = getContext().getTypeAlignInChars(Ty);
7848   llvm::Type *ArgTy = CGT.ConvertType(Ty);
7849   if (AI.canHaveCoerceToType() && !AI.getCoerceToType())
7850     AI.setCoerceToType(ArgTy);
7851   llvm::Type *ArgPtrTy = llvm::PointerType::getUnqual(ArgTy);
7852
7853   Address Val = Address::invalid();
7854   CharUnits ArgSize = CharUnits::Zero();
7855   switch (AI.getKind()) {
7856   case ABIArgInfo::Expand:
7857   case ABIArgInfo::CoerceAndExpand:
7858   case ABIArgInfo::InAlloca:
7859     llvm_unreachable("Unsupported ABI kind for va_arg");
7860   case ABIArgInfo::Ignore:
7861     Val = Address(llvm::UndefValue::get(ArgPtrTy), TypeAlign);
7862     ArgSize = CharUnits::Zero();
7863     break;
7864   case ABIArgInfo::Extend:
7865   case ABIArgInfo::Direct:
7866     Val = Builder.CreateBitCast(AP, ArgPtrTy);
7867     ArgSize = CharUnits::fromQuantity(
7868                        getDataLayout().getTypeAllocSize(AI.getCoerceToType()));
7869     ArgSize = ArgSize.alignTo(SlotSize);
7870     break;
7871   case ABIArgInfo::Indirect:
7872     Val = Builder.CreateElementBitCast(AP, ArgPtrTy);
7873     Val = Address(Builder.CreateLoad(Val), TypeAlign);
7874     ArgSize = SlotSize;
7875     break;
7876   }
7877
7878   // Increment the VAList.
7879   if (!ArgSize.isZero()) {
7880     llvm::Value *APN =
7881       Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(AP.getPointer(), ArgSize);
7882     Builder.CreateStore(APN, VAListAddr);
7883   }
7884
7885   return Val;
7886 }
7887
7888 /// During the expansion of a RecordType, an incomplete TypeString is placed
7889 /// into the cache as a means to identify and break recursion.
7890 /// If there is a Recursive encoding in the cache, it is swapped out and will
7891 /// be reinserted by removeIncomplete().
7892 /// All other types of encoding should have been used rather than arriving here.
7893 void TypeStringCache::addIncomplete(const IdentifierInfo *ID,
7894                                     std::string StubEnc) {
7895   if (!ID)
7896     return;
7897   Entry &E = Map[ID];
7898   assert( (E.Str.empty() || E.State == Recursive) &&
7899          "Incorrectly use of addIncomplete");
7900   assert(!StubEnc.empty() && "Passing an empty string to addIncomplete()");
7901   E.Swapped.swap(E.Str); // swap out the Recursive
7902   E.Str.swap(StubEnc);
7903   E.State = Incomplete;
7904   ++IncompleteCount;
7905 }
7906
7907 /// Once the RecordType has been expanded, the temporary incomplete TypeString
7908 /// must be removed from the cache.
7909 /// If a Recursive was swapped out by addIncomplete(), it will be replaced.
7910 /// Returns true if the RecordType was defined recursively.
7911 bool TypeStringCache::removeIncomplete(const IdentifierInfo *ID) {
7912   if (!ID)
7913     return false;
7914   auto I = Map.find(ID);
7915   assert(I != Map.end() && "Entry not present");
7916   Entry &E = I->second;
7917   assert( (E.State == Incomplete ||
7918            E.State == IncompleteUsed) &&
7919          "Entry must be an incomplete type");
7920   bool IsRecursive = false;
7921   if (E.State == IncompleteUsed) {
7922     // We made use of our Incomplete encoding, thus we are recursive.
7923     IsRecursive = true;
7924     --IncompleteUsedCount;
7925   }
7926   if (E.Swapped.empty())
7927     Map.erase(I);
7928   else {
7929     // Swap the Recursive back.
7930     E.Swapped.swap(E.Str);
7931     E.Swapped.clear();
7932     E.State = Recursive;
7933   }
7934   --IncompleteCount;
7935   return IsRecursive;
7936 }
7937
7938 /// Add the encoded TypeString to the cache only if it is NonRecursive or
7939 /// Recursive (viz: all sub-members were expanded as fully as possible).
7940 void TypeStringCache::addIfComplete(const IdentifierInfo *ID, StringRef Str,
7941                                     bool IsRecursive) {
7942   if (!ID || IncompleteUsedCount)
7943     return; // No key or it is is an incomplete sub-type so don't add.
7944   Entry &E = Map[ID];
7945   if (IsRecursive && !E.Str.empty()) {
7946     assert(E.State==Recursive && E.Str.size() == Str.size() &&
7947            "This is not the same Recursive entry");
7948     // The parent container was not recursive after all, so we could have used
7949     // this Recursive sub-member entry after all, but we assumed the worse when
7950     // we started viz: IncompleteCount!=0.
7951     return;
7952   }
7953   assert(E.Str.empty() && "Entry already present");
7954   E.Str = Str.str();
7955   E.State = IsRecursive? Recursive : NonRecursive;
7956 }
7957
7958 /// Return a cached TypeString encoding for the ID. If there isn't one, or we
7959 /// are recursively expanding a type (IncompleteCount != 0) and the cached
7960 /// encoding is Recursive, return an empty StringRef.
7961 StringRef TypeStringCache::lookupStr(const IdentifierInfo *ID) {
7962   if (!ID)
7963     return StringRef();   // We have no key.
7964   auto I = Map.find(ID);
7965   if (I == Map.end())
7966     return StringRef();   // We have no encoding.
7967   Entry &E = I->second;
7968   if (E.State == Recursive && IncompleteCount)
7969     return StringRef();   // We don't use Recursive encodings for member types.
7970
7971   if (E.State == Incomplete) {
7972     // The incomplete type is being used to break out of recursion.
7973     E.State = IncompleteUsed;
7974     ++IncompleteUsedCount;
7975   }
7976   return E.Str;
7977 }
7978
7979 /// The XCore ABI includes a type information section that communicates symbol
7980 /// type information to the linker. The linker uses this information to verify
7981 /// safety/correctness of things such as array bound and pointers et al.
7982 /// The ABI only requires C (and XC) language modules to emit TypeStrings.
7983 /// This type information (TypeString) is emitted into meta data for all global
7984 /// symbols: definitions, declarations, functions & variables.
7985 ///
7986 /// The TypeString carries type, qualifier, name, size & value details.
7987 /// Please see 'Tools Development Guide' section 2.16.2 for format details:
7988 /// https://www.xmos.com/download/public/Tools-Development-Guide%28X9114A%29.pdf
7989 /// The output is tested by test/CodeGen/xcore-stringtype.c.
7990 ///
7991 static bool getTypeString(SmallStringEnc &Enc, const Decl *D,
7992                           CodeGen::CodeGenModule &CGM, TypeStringCache &TSC);
7993
7994 /// XCore uses emitTargetMD to emit TypeString metadata for global symbols.
7995 void XCoreTargetCodeGenInfo::emitTargetMD(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
7996                                           CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
7997   SmallStringEnc Enc;
7998   if (getTypeString(Enc, D, CGM, TSC)) {
7999     llvm::LLVMContext &Ctx = CGM.getModule().getContext();
8000     llvm::Metadata *MDVals[] = {llvm::ConstantAsMetadata::get(GV),
8001                                 llvm::MDString::get(Ctx, Enc.str())};
8002     llvm::NamedMDNode *MD =
8003       CGM.getModule().getOrInsertNamedMetadata("xcore.typestrings");
8004     MD->addOperand(llvm::MDNode::get(Ctx, MDVals));
8005   }
8006 }
8007
8008 //===----------------------------------------------------------------------===//
8009 // SPIR ABI Implementation
8010 //===----------------------------------------------------------------------===//
8011
8012 namespace {
8013 class SPIRTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
8014 public:
8015   SPIRTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
8016     : TargetCodeGenInfo(new DefaultABIInfo(CGT)) {}
8017   void emitTargetMD(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
8018                     CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
8019   unsigned getOpenCLKernelCallingConv() const override;
8020 };
8021 } // End anonymous namespace.
8022
8023 /// Emit SPIR specific metadata: OpenCL and SPIR version.
8024 void SPIRTargetCodeGenInfo::emitTargetMD(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
8025                                          CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
8026   llvm::LLVMContext &Ctx = CGM.getModule().getContext();
8027   llvm::Type *Int32Ty = llvm::Type::getInt32Ty(Ctx);
8028   llvm::Module &M = CGM.getModule();
8029   // SPIR v2.0 s2.12 - The SPIR version used by the module is stored in the
8030   // opencl.spir.version named metadata.
8031   llvm::Metadata *SPIRVerElts[] = {
8032       llvm::ConstantAsMetadata::get(
8033           llvm::ConstantInt::get(Int32Ty, CGM.getLangOpts().OpenCLVersion / 100)),
8034       llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::ConstantInt::get(
8035           Int32Ty, (CGM.getLangOpts().OpenCLVersion / 100 > 1) ? 0 : 2))};
8036   llvm::NamedMDNode *SPIRVerMD =
8037       M.getOrInsertNamedMetadata("opencl.spir.version");
8038   SPIRVerMD->addOperand(llvm::MDNode::get(Ctx, SPIRVerElts));
8039   appendOpenCLVersionMD(CGM);
8040 }
8041
8042 static void appendOpenCLVersionMD(CodeGen::CodeGenModule &CGM) {
8043   llvm::LLVMContext &Ctx = CGM.getModule().getContext();
8044   llvm::Type *Int32Ty = llvm::Type::getInt32Ty(Ctx);
8045   llvm::Module &M = CGM.getModule();
8046   // SPIR v2.0 s2.13 - The OpenCL version used by the module is stored in the
8047   // opencl.ocl.version named metadata node.
8048   llvm::Metadata *OCLVerElts[] = {
8049       llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::ConstantInt::get(
8050           Int32Ty, CGM.getLangOpts().OpenCLVersion / 100)),
8051       llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::ConstantInt::get(
8052           Int32Ty, (CGM.getLangOpts().OpenCLVersion % 100) / 10))};
8053   llvm::NamedMDNode *OCLVerMD =
8054       M.getOrInsertNamedMetadata("opencl.ocl.version");
8055   OCLVerMD->addOperand(llvm::MDNode::get(Ctx, OCLVerElts));
8056 }
8057
8058 unsigned SPIRTargetCodeGenInfo::getOpenCLKernelCallingConv() const {
8059   return llvm::CallingConv::SPIR_KERNEL;
8060 }
8061
8062 static bool appendType(SmallStringEnc &Enc, QualType QType,
8063                        const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8064                        TypeStringCache &TSC);
8065
8066 /// Helper function for appendRecordType().
8067 /// Builds a SmallVector containing the encoded field types in declaration
8068 /// order.
8069 static bool extractFieldType(SmallVectorImpl<FieldEncoding> &FE,
8070                              const RecordDecl *RD,
8071                              const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8072                              TypeStringCache &TSC) {
8073   for (const auto *Field : RD->fields()) {
8074     SmallStringEnc Enc;
8075     Enc += "m(";
8076     Enc += Field->getName();
8077     Enc += "){";
8078     if (Field->isBitField()) {
8079       Enc += "b(";
8080       llvm::raw_svector_ostream OS(Enc);
8081       OS << Field->getBitWidthValue(CGM.getContext());
8082       Enc += ':';
8083     }
8084     if (!appendType(Enc, Field->getType(), CGM, TSC))
8085       return false;
8086     if (Field->isBitField())
8087       Enc += ')';
8088     Enc += '}';
8089     FE.emplace_back(!Field->getName().empty(), Enc);
8090   }
8091   return true;
8092 }
8093
8094 /// Appends structure and union types to Enc and adds encoding to cache.
8095 /// Recursively calls appendType (via extractFieldType) for each field.
8096 /// Union types have their fields ordered according to the ABI.
8097 static bool appendRecordType(SmallStringEnc &Enc, const RecordType *RT,
8098                              const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8099                              TypeStringCache &TSC, const IdentifierInfo *ID) {
8100   // Append the cached TypeString if we have one.
8101   StringRef TypeString = TSC.lookupStr(ID);
8102   if (!TypeString.empty()) {
8103     Enc += TypeString;
8104     return true;
8105   }
8106
8107   // Start to emit an incomplete TypeString.
8108   size_t Start = Enc.size();
8109   Enc += (RT->isUnionType()? 'u' : 's');
8110   Enc += '(';
8111   if (ID)
8112     Enc += ID->getName();
8113   Enc += "){";
8114
8115   // We collect all encoded fields and order as necessary.
8116   bool IsRecursive = false;
8117   const RecordDecl *RD = RT->getDecl()->getDefinition();
8118   if (RD && !RD->field_empty()) {
8119     // An incomplete TypeString stub is placed in the cache for this RecordType
8120     // so that recursive calls to this RecordType will use it whilst building a
8121     // complete TypeString for this RecordType.
8122     SmallVector<FieldEncoding, 16> FE;
8123     std::string StubEnc(Enc.substr(Start).str());
8124     StubEnc += '}';  // StubEnc now holds a valid incomplete TypeString.
8125     TSC.addIncomplete(ID, std::move(StubEnc));
8126     if (!extractFieldType(FE, RD, CGM, TSC)) {
8127       (void) TSC.removeIncomplete(ID);
8128       return false;
8129     }
8130     IsRecursive = TSC.removeIncomplete(ID);
8131     // The ABI requires unions to be sorted but not structures.
8132     // See FieldEncoding::operator< for sort algorithm.
8133     if (RT->isUnionType())
8134       std::sort(FE.begin(), FE.end());
8135     // We can now complete the TypeString.
8136     unsigned E = FE.size();
8137     for (unsigned I = 0; I != E; ++I) {
8138       if (I)
8139         Enc += ',';
8140       Enc += FE[I].str();
8141     }
8142   }
8143   Enc += '}';
8144   TSC.addIfComplete(ID, Enc.substr(Start), IsRecursive);
8145   return true;
8146 }
8147
8148 /// Appends enum types to Enc and adds the encoding to the cache.
8149 static bool appendEnumType(SmallStringEnc &Enc, const EnumType *ET,
8150                            TypeStringCache &TSC,
8151                            const IdentifierInfo *ID) {
8152   // Append the cached TypeString if we have one.
8153   StringRef TypeString = TSC.lookupStr(ID);
8154   if (!TypeString.empty()) {
8155     Enc += TypeString;
8156     return true;
8157   }
8158
8159   size_t Start = Enc.size();
8160   Enc += "e(";
8161   if (ID)
8162     Enc += ID->getName();
8163   Enc += "){";
8164
8165   // We collect all encoded enumerations and order them alphanumerically.
8166   if (const EnumDecl *ED = ET->getDecl()->getDefinition()) {
8167     SmallVector<FieldEncoding, 16> FE;
8168     for (auto I = ED->enumerator_begin(), E = ED->enumerator_end(); I != E;
8169          ++I) {
8170       SmallStringEnc EnumEnc;
8171       EnumEnc += "m(";
8172       EnumEnc += I->getName();
8173       EnumEnc += "){";
8174       I->getInitVal().toString(EnumEnc);
8175       EnumEnc += '}';
8176       FE.push_back(FieldEncoding(!I->getName().empty(), EnumEnc));
8177     }
8178     std::sort(FE.begin(), FE.end());
8179     unsigned E = FE.size();
8180     for (unsigned I = 0; I != E; ++I) {
8181       if (I)
8182         Enc += ',';
8183       Enc += FE[I].str();
8184     }
8185   }
8186   Enc += '}';
8187   TSC.addIfComplete(ID, Enc.substr(Start), false);
8188   return true;
8189 }
8190
8191 /// Appends type's qualifier to Enc.
8192 /// This is done prior to appending the type's encoding.
8193 static void appendQualifier(SmallStringEnc &Enc, QualType QT) {
8194   // Qualifiers are emitted in alphabetical order.
8195   static const char *const Table[]={"","c:","r:","cr:","v:","cv:","rv:","crv:"};
8196   int Lookup = 0;
8197   if (QT.isConstQualified())
8198     Lookup += 1<<0;
8199   if (QT.isRestrictQualified())
8200     Lookup += 1<<1;
8201   if (QT.isVolatileQualified())
8202     Lookup += 1<<2;
8203   Enc += Table[Lookup];
8204 }
8205
8206 /// Appends built-in types to Enc.
8207 static bool appendBuiltinType(SmallStringEnc &Enc, const BuiltinType *BT) {
8208   const char *EncType;
8209   switch (BT->getKind()) {
8210     case BuiltinType::Void:
8211       EncType = "0";
8212       break;
8213     case BuiltinType::Bool:
8214       EncType = "b";
8215       break;
8216     case BuiltinType::Char_U:
8217       EncType = "uc";
8218       break;
8219     case BuiltinType::UChar:
8220       EncType = "uc";
8221       break;
8222     case BuiltinType::SChar:
8223       EncType = "sc";
8224       break;
8225     case BuiltinType::UShort:
8226       EncType = "us";
8227       break;
8228     case BuiltinType::Short:
8229       EncType = "ss";
8230       break;
8231     case BuiltinType::UInt:
8232       EncType = "ui";
8233       break;
8234     case BuiltinType::Int:
8235       EncType = "si";
8236       break;
8237     case BuiltinType::ULong:
8238       EncType = "ul";
8239       break;
8240     case BuiltinType::Long:
8241       EncType = "sl";
8242       break;
8243     case BuiltinType::ULongLong:
8244       EncType = "ull";
8245       break;
8246     case BuiltinType::LongLong:
8247       EncType = "sll";
8248       break;
8249     case BuiltinType::Float:
8250       EncType = "ft";
8251       break;
8252     case BuiltinType::Double:
8253       EncType = "d";
8254       break;
8255     case BuiltinType::LongDouble:
8256       EncType = "ld";
8257       break;
8258     default:
8259       return false;
8260   }
8261   Enc += EncType;
8262   return true;
8263 }
8264
8265 /// Appends a pointer encoding to Enc before calling appendType for the pointee.
8266 static bool appendPointerType(SmallStringEnc &Enc, const PointerType *PT,
8267                               const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8268                               TypeStringCache &TSC) {
8269   Enc += "p(";
8270   if (!appendType(Enc, PT->getPointeeType(), CGM, TSC))
8271     return false;
8272   Enc += ')';
8273   return true;
8274 }
8275
8276 /// Appends array encoding to Enc before calling appendType for the element.
8277 static bool appendArrayType(SmallStringEnc &Enc, QualType QT,
8278                             const ArrayType *AT,
8279                             const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8280                             TypeStringCache &TSC, StringRef NoSizeEnc) {
8281   if (AT->getSizeModifier() != ArrayType::Normal)
8282     return false;
8283   Enc += "a(";
8284   if (const ConstantArrayType *CAT = dyn_cast<ConstantArrayType>(AT))
8285     CAT->getSize().toStringUnsigned(Enc);
8286   else
8287     Enc += NoSizeEnc; // Global arrays use "*", otherwise it is "".
8288   Enc += ':';
8289   // The Qualifiers should be attached to the type rather than the array.
8290   appendQualifier(Enc, QT);
8291   if (!appendType(Enc, AT->getElementType(), CGM, TSC))
8292     return false;
8293   Enc += ')';
8294   return true;
8295 }
8296
8297 /// Appends a function encoding to Enc, calling appendType for the return type
8298 /// and the arguments.
8299 static bool appendFunctionType(SmallStringEnc &Enc, const FunctionType *FT,
8300                              const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8301                              TypeStringCache &TSC) {
8302   Enc += "f{";
8303   if (!appendType(Enc, FT->getReturnType(), CGM, TSC))
8304     return false;
8305   Enc += "}(";
8306   if (const FunctionProtoType *FPT = FT->getAs<FunctionProtoType>()) {
8307     // N.B. we are only interested in the adjusted param types.
8308     auto I = FPT->param_type_begin();
8309     auto E = FPT->param_type_end();
8310     if (I != E) {
8311       do {
8312         if (!appendType(Enc, *I, CGM, TSC))
8313           return false;
8314         ++I;
8315         if (I != E)
8316           Enc += ',';
8317       } while (I != E);
8318       if (FPT->isVariadic())
8319         Enc += ",va";
8320     } else {
8321       if (FPT->isVariadic())
8322         Enc += "va";
8323       else
8324         Enc += '0';
8325     }
8326   }
8327   Enc += ')';
8328   return true;
8329 }
8330
8331 /// Handles the type's qualifier before dispatching a call to handle specific
8332 /// type encodings.
8333 static bool appendType(SmallStringEnc &Enc, QualType QType,
8334                        const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8335                        TypeStringCache &TSC) {
8336
8337   QualType QT = QType.getCanonicalType();
8338
8339   if (const ArrayType *AT = QT->getAsArrayTypeUnsafe())
8340     // The Qualifiers should be attached to the type rather than the array.
8341     // Thus we don't call appendQualifier() here.
8342     return appendArrayType(Enc, QT, AT, CGM, TSC, "");
8343
8344   appendQualifier(Enc, QT);
8345
8346   if (const BuiltinType *BT = QT->getAs<BuiltinType>())
8347     return appendBuiltinType(Enc, BT);
8348
8349   if (const PointerType *PT = QT->getAs<PointerType>())
8350     return appendPointerType(Enc, PT, CGM, TSC);
8351
8352   if (const EnumType *ET = QT->getAs<EnumType>())
8353     return appendEnumType(Enc, ET, TSC, QT.getBaseTypeIdentifier());
8354
8355   if (const RecordType *RT = QT->getAsStructureType())
8356     return appendRecordType(Enc, RT, CGM, TSC, QT.getBaseTypeIdentifier());
8357
8358   if (const RecordType *RT = QT->getAsUnionType())
8359     return appendRecordType(Enc, RT, CGM, TSC, QT.getBaseTypeIdentifier());
8360
8361   if (const FunctionType *FT = QT->getAs<FunctionType>())
8362     return appendFunctionType(Enc, FT, CGM, TSC);
8363
8364   return false;
8365 }
8366
8367 static bool getTypeString(SmallStringEnc &Enc, const Decl *D,
8368                           CodeGen::CodeGenModule &CGM, TypeStringCache &TSC) {
8369   if (!D)
8370     return false;
8371
8372   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D)) {
8373     if (FD->getLanguageLinkage() != CLanguageLinkage)
8374       return false;
8375     return appendType(Enc, FD->getType(), CGM, TSC);
8376   }
8377
8378   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D)) {
8379     if (VD->getLanguageLinkage() != CLanguageLinkage)
8380       return false;
8381     QualType QT = VD->getType().getCanonicalType();
8382     if (const ArrayType *AT = QT->getAsArrayTypeUnsafe()) {
8383       // Global ArrayTypes are given a size of '*' if the size is unknown.
8384       // The Qualifiers should be attached to the type rather than the array.
8385       // Thus we don't call appendQualifier() here.
8386       return appendArrayType(Enc, QT, AT, CGM, TSC, "*");
8387     }
8388     return appendType(Enc, QT, CGM, TSC);
8389   }
8390   return false;
8391 }
8392
8393
8394 //===----------------------------------------------------------------------===//
8395 // Driver code
8396 //===----------------------------------------------------------------------===//
8397
8398 bool CodeGenModule::supportsCOMDAT() const {
8399   return getTriple().supportsCOMDAT();
8400 }
8401
8402 const TargetCodeGenInfo &CodeGenModule::getTargetCodeGenInfo() {
8403   if (TheTargetCodeGenInfo)
8404     return *TheTargetCodeGenInfo;
8405
8406   // Helper to set the unique_ptr while still keeping the return value.
8407   auto SetCGInfo = [&](TargetCodeGenInfo *P) -> const TargetCodeGenInfo & {
8408     this->TheTargetCodeGenInfo.reset(P);
8409     return *P;
8410   };
8411
8412   const llvm::Triple &Triple = getTarget().getTriple();
8413   switch (Triple.getArch()) {
8414   default:
8415     return SetCGInfo(new DefaultTargetCodeGenInfo(Types));
8416
8417   case llvm::Triple::le32:
8418     return SetCGInfo(new PNaClTargetCodeGenInfo(Types));
8419   case llvm::Triple::mips:
8420   case llvm::Triple::mipsel:
8421     if (Triple.getOS() == llvm::Triple::NaCl)
8422       return SetCGInfo(new PNaClTargetCodeGenInfo(Types));
8423     return SetCGInfo(new MIPSTargetCodeGenInfo(Types, true));
8424
8425   case llvm::Triple::mips64:
8426   case llvm::Triple::mips64el:
8427     return SetCGInfo(new MIPSTargetCodeGenInfo(Types, false));
8428
8429   case llvm::Triple::avr:
8430     return SetCGInfo(new AVRTargetCodeGenInfo(Types));
8431
8432   case llvm::Triple::aarch64:
8433   case llvm::Triple::aarch64_be: {
8434     AArch64ABIInfo::ABIKind Kind = AArch64ABIInfo::AAPCS;
8435     if (getTarget().getABI() == "darwinpcs")
8436       Kind = AArch64ABIInfo::DarwinPCS;
8437
8438     return SetCGInfo(new AArch64TargetCodeGenInfo(Types, Kind));
8439   }
8440
8441   case llvm::Triple::wasm32:
8442   case llvm::Triple::wasm64:
8443     return SetCGInfo(new WebAssemblyTargetCodeGenInfo(Types));
8444
8445   case llvm::Triple::arm:
8446   case llvm::Triple::armeb:
8447   case llvm::Triple::thumb:
8448   case llvm::Triple::thumbeb: {
8449     if (Triple.getOS() == llvm::Triple::Win32) {
8450       return SetCGInfo(
8451           new WindowsARMTargetCodeGenInfo(Types, ARMABIInfo::AAPCS_VFP));
8452     }
8453
8454     ARMABIInfo::ABIKind Kind = ARMABIInfo::AAPCS;
8455     StringRef ABIStr = getTarget().getABI();
8456     if (ABIStr == "apcs-gnu")
8457       Kind = ARMABIInfo::APCS;
8458     else if (ABIStr == "aapcs16")
8459       Kind = ARMABIInfo::AAPCS16_VFP;
8460     else if (CodeGenOpts.FloatABI == "hard" ||
8461              (CodeGenOpts.FloatABI != "soft" &&
8462               (Triple.getEnvironment() == llvm::Triple::GNUEABIHF ||
8463                Triple.getEnvironment() == llvm::Triple::MuslEABIHF ||
8464                Triple.getEnvironment() == llvm::Triple::EABIHF)))
8465       Kind = ARMABIInfo::AAPCS_VFP;
8466
8467     return SetCGInfo(new ARMTargetCodeGenInfo(Types, Kind));
8468   }
8469
8470   case llvm::Triple::ppc:
8471     return SetCGInfo(
8472         new PPC32TargetCodeGenInfo(Types, CodeGenOpts.FloatABI == "soft"));
8473   case llvm::Triple::ppc64:
8474     if (Triple.isOSBinFormatELF()) {
8475       PPC64_SVR4_ABIInfo::ABIKind Kind = PPC64_SVR4_ABIInfo::ELFv1;
8476       if (getTarget().getABI() == "elfv2")
8477         Kind = PPC64_SVR4_ABIInfo::ELFv2;
8478       bool HasQPX = getTarget().getABI() == "elfv1-qpx";
8479       bool IsSoftFloat = CodeGenOpts.FloatABI == "soft";
8480
8481       return SetCGInfo(new PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo(Types, Kind, HasQPX,
8482                                                         IsSoftFloat));
8483     } else
8484       return SetCGInfo(new PPC64TargetCodeGenInfo(Types));
8485   case llvm::Triple::ppc64le: {
8486     assert(Triple.isOSBinFormatELF() && "PPC64 LE non-ELF not supported!");
8487     PPC64_SVR4_ABIInfo::ABIKind Kind = PPC64_SVR4_ABIInfo::ELFv2;
8488     if (getTarget().getABI() == "elfv1" || getTarget().getABI() == "elfv1-qpx")
8489       Kind = PPC64_SVR4_ABIInfo::ELFv1;
8490     bool HasQPX = getTarget().getABI() == "elfv1-qpx";
8491     bool IsSoftFloat = CodeGenOpts.FloatABI == "soft";
8492
8493     return SetCGInfo(new PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo(Types, Kind, HasQPX,
8494                                                       IsSoftFloat));
8495   }
8496
8497   case llvm::Triple::nvptx:
8498   case llvm::Triple::nvptx64:
8499     return SetCGInfo(new NVPTXTargetCodeGenInfo(Types));
8500
8501   case llvm::Triple::msp430:
8502     return SetCGInfo(new MSP430TargetCodeGenInfo(Types));
8503
8504   case llvm::Triple::systemz: {
8505     bool HasVector = getTarget().getABI() == "vector";
8506     return SetCGInfo(new SystemZTargetCodeGenInfo(Types, HasVector));
8507   }
8508
8509   case llvm::Triple::tce:
8510   case llvm::Triple::tcele:
8511     return SetCGInfo(new TCETargetCodeGenInfo(Types));
8512
8513   case llvm::Triple::x86: {
8514     bool IsDarwinVectorABI = Triple.isOSDarwin();
8515     bool RetSmallStructInRegABI =
8516         X86_32TargetCodeGenInfo::isStructReturnInRegABI(Triple, CodeGenOpts);
8517     bool IsWin32FloatStructABI = Triple.isOSWindows() && !Triple.isOSCygMing();
8518
8519     if (Triple.getOS() == llvm::Triple::Win32) {
8520       return SetCGInfo(new WinX86_32TargetCodeGenInfo(
8521           Types, IsDarwinVectorABI, RetSmallStructInRegABI,
8522           IsWin32FloatStructABI, CodeGenOpts.NumRegisterParameters));
8523     } else {
8524       return SetCGInfo(new X86_32TargetCodeGenInfo(
8525           Types, IsDarwinVectorABI, RetSmallStructInRegABI,
8526           IsWin32FloatStructABI, CodeGenOpts.NumRegisterParameters,
8527           CodeGenOpts.FloatABI == "soft"));
8528     }
8529   }
8530
8531   case llvm::Triple::x86_64: {
8532     StringRef ABI = getTarget().getABI();
8533     X86AVXABILevel AVXLevel =
8534         (ABI == "avx512"
8535              ? X86AVXABILevel::AVX512
8536              : ABI == "avx" ? X86AVXABILevel::AVX : X86AVXABILevel::None);
8537
8538     switch (Triple.getOS()) {
8539     case llvm::Triple::Win32:
8540       return SetCGInfo(new WinX86_64TargetCodeGenInfo(Types, AVXLevel));
8541     case llvm::Triple::PS4:
8542       return SetCGInfo(new PS4TargetCodeGenInfo(Types, AVXLevel));
8543     default:
8544       return SetCGInfo(new X86_64TargetCodeGenInfo(Types, AVXLevel));
8545     }
8546   }
8547   case llvm::Triple::hexagon:
8548     return SetCGInfo(new HexagonTargetCodeGenInfo(Types));
8549   case llvm::Triple::lanai:
8550     return SetCGInfo(new LanaiTargetCodeGenInfo(Types));
8551   case llvm::Triple::r600:
8552     return SetCGInfo(new AMDGPUTargetCodeGenInfo(Types));
8553   case llvm::Triple::amdgcn:
8554     return SetCGInfo(new AMDGPUTargetCodeGenInfo(Types));
8555   case llvm::Triple::sparc:
8556     return SetCGInfo(new SparcV8TargetCodeGenInfo(Types));
8557   case llvm::Triple::sparcv9:
8558     return SetCGInfo(new SparcV9TargetCodeGenInfo(Types));
8559   case llvm::Triple::xcore:
8560     return SetCGInfo(new XCoreTargetCodeGenInfo(Types));
8561   case llvm::Triple::spir:
8562   case llvm::Triple::spir64:
8563     return SetCGInfo(new SPIRTargetCodeGenInfo(Types));
8564   }
8565 }