lib/Target/X86/AsmPrinter/X86MCInstLower.cpp

   1 //===-- X86MCInstLower.cpp - Convert X86 MachineInstr to an MCInst --------===//
   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 // This file contains code to lower X86 MachineInstrs to their corresponding
  11 // MCInst records.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "X86MCInstLower.h"
  16 #include "X86AsmPrinter.h"
  17 #include "X86MCAsmInfo.h"
  18 #include "X86COFFMachineModuleInfo.h"
  19 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfoImpls.h"
  20 #include "llvm/MC/MCContext.h"
  21 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  22 #include "llvm/MC/MCInst.h"
  23 #include "llvm/MC/MCStreamer.h"
  24 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  25 #include "llvm/Support/FormattedStream.h"
  26 #include "llvm/Support/Mangler.h"
  27 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  28 using namespace llvm;
  29
  30
  31 const X86Subtarget &X86MCInstLower::getSubtarget() const {
  32   return AsmPrinter.getSubtarget();
  33 }
  34
  35 MachineModuleInfoMachO &X86MCInstLower::getMachOMMI() const {
  36   assert(getSubtarget().isTargetDarwin() &&"Can only get MachO info on darwin");
  37   return AsmPrinter.MMI->getObjFileInfo<MachineModuleInfoMachO>();
  38 }
  39
  40
  41 MCSymbol *X86MCInstLower::GetPICBaseSymbol() const {
  42   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Twine(AsmPrinter.MAI->getPrivateGlobalPrefix())+
  43                                Twine(AsmPrinter.getFunctionNumber())+"$pb");
  44 }
  45
  46
  47 /// LowerGlobalAddressOperand - Lower an MO_GlobalAddress operand to an
  48 /// MCOperand.
  49 MCSymbol *X86MCInstLower::
  50 GetGlobalAddressSymbol(const MachineOperand &MO) const {
  51   const GlobalValue *GV = MO.getGlobal();
  52
  53   bool isImplicitlyPrivate = false;
  54   if (MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_STUB ||
  55       MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_NONLAZY ||
  56       MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE ||
  57       MO.getTargetFlags() == X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE)
  58     isImplicitlyPrivate = true;
  59
  60   SmallString<128> Name;
  61   Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, isImplicitlyPrivate);
  62
  63   if (getSubtarget().isTargetCygMing()) {
  64     X86COFFMachineModuleInfo &COFFMMI =
  65       AsmPrinter.MMI->getObjFileInfo<X86COFFMachineModuleInfo>();
  66     COFFMMI.DecorateCygMingName(Name, GV, *AsmPrinter.TM.getTargetData());
  67   }
  68
  69   switch (MO.getTargetFlags()) {
  70   default: llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
  71   case X86II::MO_NO_FLAG:                // No flag.
  72   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:        // Doesn't modify symbol name.
  73     break;
  74   case X86II::MO_DLLIMPORT: {
  75     // Handle dllimport linkage.
  76     const char *Prefix = "__imp_";
  77     Name.insert(Name.begin(), Prefix, Prefix+strlen(Prefix));
  78     break;
  79   }
  80   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
  81   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE: {
  82     Name += "$non_lazy_ptr";
  83     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
  84
  85     const MCSymbol *&StubSym = getMachOMMI().getGVStubEntry(Sym);
  86     if (StubSym == 0) {
  87       Name.clear();
  88       Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, false);
  89       StubSym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
  90     }
  91     return Sym;
  92   }
  93   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE: {
  94     Name += "$non_lazy_ptr";
  95     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
  96     const MCSymbol *&StubSym = getMachOMMI().getHiddenGVStubEntry(Sym);
  97     if (StubSym == 0) {
  98       Name.clear();
  99       Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, false);
 100       StubSym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 101     }
 102     return Sym;
 103   }
 104   case X86II::MO_DARWIN_STUB: {
 105     Name += "$stub";
 106     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 107     const MCSymbol *&StubSym = getMachOMMI().getFnStubEntry(Sym);
 108     if (StubSym == 0) {
 109       Name.clear();
 110       Mang->getNameWithPrefix(Name, GV, false);
 111       StubSym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 112     }
 113     return Sym;
 114   }
 115   // FIXME: These probably should be a modifier on the symbol or something??
 116   case X86II::MO_TLSGD:     Name += "@TLSGD";     break;
 117   case X86II::MO_GOTTPOFF:  Name += "@GOTTPOFF";  break;
 118   case X86II::MO_INDNTPOFF: Name += "@INDNTPOFF"; break;
 119   case X86II::MO_TPOFF:     Name += "@TPOFF";     break;
 120   case X86II::MO_NTPOFF:    Name += "@NTPOFF";    break;
 121   case X86II::MO_GOTPCREL:  Name += "@GOTPCREL";  break;
 122   case X86II::MO_GOT:       Name += "@GOT";       break;
 123   case X86II::MO_GOTOFF:    Name += "@GOTOFF";    break;
 124   case X86II::MO_PLT:       Name += "@PLT";       break;
 125   }
 126
 127   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 128 }
 129
 130 MCSymbol *X86MCInstLower::
 131 GetExternalSymbolSymbol(const MachineOperand &MO) const {
 132   SmallString<128> Name;
 133   Name += AsmPrinter.MAI->getGlobalPrefix();
 134   Name += MO.getSymbolName();
 135
 136   switch (MO.getTargetFlags()) {
 137   default: llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 138   case X86II::MO_NO_FLAG:                // No flag.
 139   case X86II::MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS:   // Doesn't modify symbol name.
 140   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:        // Doesn't modify symbol name.
 141     break;
 142   case X86II::MO_DLLIMPORT: {
 143     // Handle dllimport linkage.
 144     const char *Prefix = "__imp_";
 145     Name.insert(Name.begin(), Prefix, Prefix+strlen(Prefix));
 146     break;
 147   }
 148   case X86II::MO_DARWIN_STUB: {
 149     Name += "$stub";
 150     MCSymbol *Sym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 151     const MCSymbol *&StubSym = getMachOMMI().getFnStubEntry(Sym);
 152
 153     if (StubSym == 0) {
 154       Name.erase(Name.end()-5, Name.end());
 155       StubSym = Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 156     }
 157     return Sym;
 158   }
 159   // FIXME: These probably should be a modifier on the symbol or something??
 160   case X86II::MO_TLSGD:     Name += "@TLSGD";     break;
 161   case X86II::MO_GOTTPOFF:  Name += "@GOTTPOFF";  break;
 162   case X86II::MO_INDNTPOFF: Name += "@INDNTPOFF"; break;
 163   case X86II::MO_TPOFF:     Name += "@TPOFF";     break;
 164   case X86II::MO_NTPOFF:    Name += "@NTPOFF";    break;
 165   case X86II::MO_GOTPCREL:  Name += "@GOTPCREL";  break;
 166   case X86II::MO_GOT:       Name += "@GOT";       break;
 167   case X86II::MO_GOTOFF:    Name += "@GOTOFF";    break;
 168   case X86II::MO_PLT:       Name += "@PLT";       break;
 169   }
 170
 171   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 172 }
 173
 174 MCSymbol *X86MCInstLower::GetJumpTableSymbol(const MachineOperand &MO) const {
 175   SmallString<256> Name;
 176   raw_svector_ostream(Name) << AsmPrinter.MAI->getPrivateGlobalPrefix() << "JTI"
 177     << AsmPrinter.getFunctionNumber() << '_' << MO.getIndex();
 178
 179   switch (MO.getTargetFlags()) {
 180   default:
 181     llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 182   case X86II::MO_NO_FLAG:    // No flag.
 183   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:
 184   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
 185   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
 186     break;
 187     // FIXME: These probably should be a modifier on the symbol or something??
 188   case X86II::MO_TLSGD:     Name += "@TLSGD";     break;
 189   case X86II::MO_GOTTPOFF:  Name += "@GOTTPOFF";  break;
 190   case X86II::MO_INDNTPOFF: Name += "@INDNTPOFF"; break;
 191   case X86II::MO_TPOFF:     Name += "@TPOFF";     break;
 192   case X86II::MO_NTPOFF:    Name += "@NTPOFF";    break;
 193   case X86II::MO_GOTPCREL:  Name += "@GOTPCREL";  break;
 194   case X86II::MO_GOT:       Name += "@GOT";       break;
 195   case X86II::MO_GOTOFF:    Name += "@GOTOFF";    break;
 196   case X86II::MO_PLT:       Name += "@PLT";       break;
 197   }
 198
 199   // Create a symbol for the name.
 200   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 201 }
 202
 203
 204 MCSymbol *X86MCInstLower::
 205 GetConstantPoolIndexSymbol(const MachineOperand &MO) const {
 206   SmallString<256> Name;
 207   raw_svector_ostream(Name) << AsmPrinter.MAI->getPrivateGlobalPrefix() << "CPI"
 208     << AsmPrinter.getFunctionNumber() << '_' << MO.getIndex();
 209
 210   switch (MO.getTargetFlags()) {
 211   default:
 212     llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 213   case X86II::MO_NO_FLAG:    // No flag.
 214   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:
 215   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
 216   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
 217     break;
 218     // FIXME: These probably should be a modifier on the symbol or something??
 219   case X86II::MO_TLSGD:     Name += "@TLSGD";     break;
 220   case X86II::MO_GOTTPOFF:  Name += "@GOTTPOFF";  break;
 221   case X86II::MO_INDNTPOFF: Name += "@INDNTPOFF"; break;
 222   case X86II::MO_TPOFF:     Name += "@TPOFF";     break;
 223   case X86II::MO_NTPOFF:    Name += "@NTPOFF";    break;
 224   case X86II::MO_GOTPCREL:  Name += "@GOTPCREL";  break;
 225   case X86II::MO_GOT:       Name += "@GOT";       break;
 226   case X86II::MO_GOTOFF:    Name += "@GOTOFF";    break;
 227   case X86II::MO_PLT:       Name += "@PLT";       break;
 228   }
 229
 230   // Create a symbol for the name.
 231   return Ctx.GetOrCreateSymbol(Name.str());
 232 }
 233
 234 MCOperand X86MCInstLower::LowerSymbolOperand(const MachineOperand &MO,
 235                                              MCSymbol *Sym) const {
 236   // FIXME: We would like an efficient form for this, so we don't have to do a
 237   // lot of extra uniquing.
 238   const MCExpr *Expr = MCSymbolRefExpr::Create(Sym, Ctx);
 239
 240   switch (MO.getTargetFlags()) {
 241   default: llvm_unreachable("Unknown target flag on GV operand");
 242   case X86II::MO_NO_FLAG:    // No flag.
 243
 244   // These affect the name of the symbol, not any suffix.
 245   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY:
 246   case X86II::MO_DLLIMPORT:
 247   case X86II::MO_DARWIN_STUB:
 248   case X86II::MO_TLSGD:
 249   case X86II::MO_GOTTPOFF:
 250   case X86II::MO_INDNTPOFF:
 251   case X86II::MO_TPOFF:
 252   case X86II::MO_NTPOFF:
 253   case X86II::MO_GOTPCREL:
 254   case X86II::MO_GOT:
 255   case X86II::MO_GOTOFF:
 256   case X86II::MO_PLT:
 257     break;
 258   case X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET:
 259   case X86II::MO_DARWIN_NONLAZY_PIC_BASE:
 260   case X86II::MO_DARWIN_HIDDEN_NONLAZY_PIC_BASE:
 261     // Subtract the pic base.
 262     Expr = MCBinaryExpr::CreateSub(Expr,
 263                                MCSymbolRefExpr::Create(GetPICBaseSymbol(), Ctx),
 264                                    Ctx);
 265     break;
 266   }
 267
 268   if (!MO.isJTI() && MO.getOffset())
 269     Expr = MCBinaryExpr::CreateAdd(Expr,
 270                                    MCConstantExpr::Create(MO.getOffset(), Ctx),
 271                                    Ctx);
 272   return MCOperand::CreateExpr(Expr);
 273 }
 274
 275
 276
 277 static void lower_subreg32(MCInst *MI, unsigned OpNo) {
 278   // Convert registers in the addr mode according to subreg32.
 279   unsigned Reg = MI->getOperand(OpNo).getReg();
 280   if (Reg != 0)
 281     MI->getOperand(OpNo).setReg(getX86SubSuperRegister(Reg, MVT::i32));
 282 }
 283
 284 static void lower_lea64_32mem(MCInst *MI, unsigned OpNo) {
 285   // Convert registers in the addr mode according to subreg64.
 286   for (unsigned i = 0; i != 4; ++i) {
 287     if (!MI->getOperand(OpNo+i).isReg()) continue;
 288
 289     unsigned Reg = MI->getOperand(OpNo+i).getReg();
 290     if (Reg == 0) continue;
 291
 292     MI->getOperand(OpNo+i).setReg(getX86SubSuperRegister(Reg, MVT::i64));
 293   }
 294 }
 295
 296
 297
 298 void X86MCInstLower::Lower(const MachineInstr *MI, MCInst &OutMI) const {
 299   OutMI.setOpcode(MI->getOpcode());
 300
 301   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 302     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 303
 304     MCOperand MCOp;
 305     switch (MO.getType()) {
 306     default:
 307       MI->dump();
 308       llvm_unreachable("unknown operand type");
 309     case MachineOperand::MO_Register:
 310       // Ignore all implicit register operands.
 311       if (MO.isImplicit()) continue;
 312       MCOp = MCOperand::CreateReg(MO.getReg());
 313       break;
 314     case MachineOperand::MO_Immediate:
 315       MCOp = MCOperand::CreateImm(MO.getImm());
 316       break;
 317     case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 318       MCOp = MCOperand::CreateExpr(MCSymbolRefExpr::Create(
 319                        AsmPrinter.GetMBBSymbol(MO.getMBB()->getNumber()), Ctx));
 320       break;
 321     case MachineOperand::MO_GlobalAddress:
 322       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, GetGlobalAddressSymbol(MO));
 323       break;
 324     case MachineOperand::MO_ExternalSymbol:
 325       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, GetExternalSymbolSymbol(MO));
 326       break;
 327     case MachineOperand::MO_JumpTableIndex:
 328       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, GetJumpTableSymbol(MO));
 329       break;
 330     case MachineOperand::MO_ConstantPoolIndex:
 331       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, GetConstantPoolIndexSymbol(MO));
 332       break;
 333     case MachineOperand::MO_BlockAddress:
 334       MCOp = LowerSymbolOperand(MO, AsmPrinter.GetBlockAddressSymbol(
 335                                                  MO.getBlockAddress()));
 336       break;
 337     }
 338
 339     OutMI.addOperand(MCOp);
 340   }
 341
 342   // Handle a few special cases to eliminate operand modifiers.
 343   switch (OutMI.getOpcode()) {
 344   case X86::LEA64_32r: // Handle 'subreg rewriting' for the lea64_32mem operand.
 345     lower_lea64_32mem(&OutMI, 1);
 346     break;
 347   case X86::MOV16r0:
 348     OutMI.setOpcode(X86::MOV32r0);
 349     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 350     break;
 351   case X86::MOVZX16rr8:
 352     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rr8);
 353     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 354     break;
 355   case X86::MOVZX16rm8:
 356     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rm8);
 357     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 358     break;
 359   case X86::MOVSX16rr8:
 360     OutMI.setOpcode(X86::MOVSX32rr8);
 361     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 362     break;
 363   case X86::MOVSX16rm8:
 364     OutMI.setOpcode(X86::MOVSX32rm8);
 365     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 366     break;
 367   case X86::MOVZX64rr32:
 368     OutMI.setOpcode(X86::MOV32rr);
 369     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 370     break;
 371   case X86::MOVZX64rm32:
 372     OutMI.setOpcode(X86::MOV32rm);
 373     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 374     break;
 375   case X86::MOV64ri64i32:
 376     OutMI.setOpcode(X86::MOV32ri);
 377     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 378     break;
 379   case X86::MOVZX64rr8:
 380     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rr8);
 381     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 382     break;
 383   case X86::MOVZX64rm8:
 384     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rm8);
 385     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 386     break;
 387   case X86::MOVZX64rr16:
 388     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rr16);
 389     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 390     break;
 391   case X86::MOVZX64rm16:
 392     OutMI.setOpcode(X86::MOVZX32rm16);
 393     lower_subreg32(&OutMI, 0);
 394     break;
 395   }
 396 }
 397
 398
 399
 400 void X86AsmPrinter::printInstructionThroughMCStreamer(const MachineInstr *MI) {
 401   X86MCInstLower MCInstLowering(OutContext, Mang, *this);
 402   switch (MI->getOpcode()) {
 403   case TargetInstrInfo::DBG_LABEL:
 404   case TargetInstrInfo::EH_LABEL:
 405   case TargetInstrInfo::GC_LABEL:
 406     printLabel(MI);
 407     return;
 408   case TargetInstrInfo::INLINEASM:
 409     printInlineAsm(MI);
 410     return;
 411   case TargetInstrInfo::IMPLICIT_DEF:
 412     printImplicitDef(MI);
 413     return;
 414   case TargetInstrInfo::KILL:
 415     printKill(MI);
 416     return;
 417   case X86::MOVPC32r: {
 418     MCInst TmpInst;
 419     // This is a pseudo op for a two instruction sequence with a label, which
 420     // looks like:
 421     //     call "L1$pb"
 422     // "L1$pb":
 423     //     popl %esi
 424
 425     // Emit the call.
 426     MCSymbol *PICBase = MCInstLowering.GetPICBaseSymbol();
 427     TmpInst.setOpcode(X86::CALLpcrel32);
 428     // FIXME: We would like an efficient form for this, so we don't have to do a
 429     // lot of extra uniquing.
 430     TmpInst.addOperand(MCOperand::CreateExpr(MCSymbolRefExpr::Create(PICBase,
 431                                                                  OutContext)));
 432     printMCInst(&TmpInst);
 433     O << '\n';
 434
 435     // Emit the label.
 436     OutStreamer.EmitLabel(PICBase);
 437
 438     // popl $reg
 439     TmpInst.setOpcode(X86::POP32r);
 440     TmpInst.getOperand(0) = MCOperand::CreateReg(MI->getOperand(0).getReg());
 441     printMCInst(&TmpInst);
 442     return;
 443   }
 444
 445   case X86::ADD32ri: {
 446     // Lower the MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS form of ADD32ri.
 447     if (MI->getOperand(2).getTargetFlags() != X86II::MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS)
 448       break;
 449
 450     // Okay, we have something like:
 451     //  EAX = ADD32ri EAX, MO_GOT_ABSOLUTE_ADDRESS(@MYGLOBAL)
 452
 453     // For this, we want to print something like:
 454     //   MYGLOBAL + (. - PICBASE)
 455     // However, we can't generate a ".", so just emit a new label here and refer
 456     // to it.  We know that this operand flag occurs at most once per function.
 457     const char *Prefix = MAI->getPrivateGlobalPrefix();
 458     MCSymbol *DotSym = OutContext.GetOrCreateSymbol(Twine(Prefix)+"picbaseref"+
 459                                                     Twine(getFunctionNumber()));
 460     OutStreamer.EmitLabel(DotSym);
 461
 462     // Now that we have emitted the label, lower the complex operand expression.
 463     MCSymbol *OpSym = MCInstLowering.GetExternalSymbolSymbol(MI->getOperand(2));
 464
 465     const MCExpr *DotExpr = MCSymbolRefExpr::Create(DotSym, OutContext);
 466     const MCExpr *PICBase =
 467       MCSymbolRefExpr::Create(MCInstLowering.GetPICBaseSymbol(), OutContext);
 468     DotExpr = MCBinaryExpr::CreateSub(DotExpr, PICBase, OutContext);
 469
 470     DotExpr = MCBinaryExpr::CreateAdd(MCSymbolRefExpr::Create(OpSym,OutContext),
 471                                       DotExpr, OutContext);
 472
 473     MCInst TmpInst;
 474     TmpInst.setOpcode(X86::ADD32ri);
 475     TmpInst.addOperand(MCOperand::CreateReg(MI->getOperand(0).getReg()));
 476     TmpInst.addOperand(MCOperand::CreateReg(MI->getOperand(1).getReg()));
 477     TmpInst.addOperand(MCOperand::CreateExpr(DotExpr));
 478     printMCInst(&TmpInst);
 479     return;
 480   }
 481   }
 482
 483   MCInst TmpInst;
 484   MCInstLowering.Lower(MI, TmpInst);
 485
 486
 487   printMCInst(&TmpInst);
 488 }
 489