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 "CGBlocks.h"
  18 #include "CGCXXABI.h"
  19 #include "CGValue.h"
  20 #include "CodeGenFunction.h"
  21 #include "clang/AST/RecordLayout.h"
  22 #include "clang/Basic/CodeGenOptions.h"
  23 #include "clang/CodeGen/CGFunctionInfo.h"
  24 #include "clang/CodeGen/SwiftCallingConv.h"
  25 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  26 #include "llvm/ADT/StringSwitch.h"
  27 #include "llvm/ADT/Triple.h"
  28 #include "llvm/ADT/Twine.h"
  29 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  30 #include "llvm/IR/Type.h"
  31 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  32 #include <algorithm>    // std::sort
  33
  34 using namespace clang;
  35 using namespace CodeGen;
  36
  37 // Helper for coercing an aggregate argument or return value into an integer
  38 // array of the same size (including padding) and alignment.  This alternate
  39 // coercion happens only for the RenderScript ABI and can be removed after
  40 // runtimes that rely on it are no longer supported.
  41 //
  42 // RenderScript assumes that the size of the argument / return value in the IR
  43 // is the same as the size of the corresponding qualified type. This helper
  44 // coerces the aggregate type into an array of the same size (including
  45 // padding).  This coercion is used in lieu of expansion of struct members or
  46 // other canonical coercions that return a coerced-type of larger size.
  47 //
  48 // Ty          - The argument / return value type
  49 // Context     - The associated ASTContext
  50 // LLVMContext - The associated LLVMContext
  51 static ABIArgInfo coerceToIntArray(QualType Ty,
  52                                    ASTContext &Context,
  53                                    llvm::LLVMContext &LLVMContext) {
  54   // Alignment and Size are measured in bits.
  55   const uint64_t Size = Context.getTypeSize(Ty);
  56   const uint64_t Alignment = Context.getTypeAlign(Ty);
  57   llvm::Type *IntType = llvm::Type::getIntNTy(LLVMContext, Alignment);
  58   const uint64_t NumElements = (Size + Alignment - 1) / Alignment;
  59   return ABIArgInfo::getDirect(llvm::ArrayType::get(IntType, NumElements));
  60 }
  61
  62 static void AssignToArrayRange(CodeGen::CGBuilderTy &Builder,
  63                                llvm::Value *Array,
  64                                llvm::Value *Value,
  65                                unsigned FirstIndex,
  66                                unsigned LastIndex) {
  67   // Alternatively, we could emit this as a loop in the source.
  68   for (unsigned I = FirstIndex; I <= LastIndex; ++I) {
  69     llvm::Value *Cell =
  70         Builder.CreateConstInBoundsGEP1_32(Builder.getInt8Ty(), Array, I);
  71     Builder.CreateAlignedStore(Value, Cell, CharUnits::One());
  72   }
  73 }
  74
  75 static bool isAggregateTypeForABI(QualType T) {
  76   return !CodeGenFunction::hasScalarEvaluationKind(T) ||
  77          T->isMemberFunctionPointerType();
  78 }
  79
  80 ABIArgInfo
  81 ABIInfo::getNaturalAlignIndirect(QualType Ty, bool ByRef, bool Realign,
  82                                  llvm::Type *Padding) const {
  83   return ABIArgInfo::getIndirect(getContext().getTypeAlignInChars(Ty),
  84                                  ByRef, Realign, Padding);
  85 }
  86
  87 ABIArgInfo
  88 ABIInfo::getNaturalAlignIndirectInReg(QualType Ty, bool Realign) const {
  89   return ABIArgInfo::getIndirectInReg(getContext().getTypeAlignInChars(Ty),
  90                                       /*ByRef*/ false, Realign);
  91 }
  92
  93 Address ABIInfo::EmitMSVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
  94                              QualType Ty) const {
  95   return Address::invalid();
  96 }
  97
  98 ABIInfo::~ABIInfo() {}
  99
 100 /// Does the given lowering require more than the given number of
 101 /// registers when expanded?
 102 ///
 103 /// This is intended to be the basis of a reasonable basic implementation
 104 /// of should{Pass,Return}IndirectlyForSwift.
 105 ///
 106 /// For most targets, a limit of four total registers is reasonable; this
 107 /// limits the amount of code required in order to move around the value
 108 /// in case it wasn't produced immediately prior to the call by the caller
 109 /// (or wasn't produced in exactly the right registers) or isn't used
 110 /// immediately within the callee.  But some targets may need to further
 111 /// limit the register count due to an inability to support that many
 112 /// return registers.
 113 static bool occupiesMoreThan(CodeGenTypes &cgt,
 114                              ArrayRef<llvm::Type*> scalarTypes,
 115                              unsigned maxAllRegisters) {
 116   unsigned intCount = 0, fpCount = 0;
 117   for (llvm::Type *type : scalarTypes) {
 118     if (type->isPointerTy()) {
 119       intCount++;
 120     } else if (auto intTy = dyn_cast<llvm::IntegerType>(type)) {
 121       auto ptrWidth = cgt.getTarget().getPointerWidth(0);
 122       intCount += (intTy->getBitWidth() + ptrWidth - 1) / ptrWidth;
 123     } else {
 124       assert(type->isVectorTy() || type->isFloatingPointTy());
 125       fpCount++;
 126     }
 127   }
 128
 129   return (intCount + fpCount > maxAllRegisters);
 130 }
 131
 132 bool SwiftABIInfo::isLegalVectorTypeForSwift(CharUnits vectorSize,
 133                                              llvm::Type *eltTy,
 134                                              unsigned numElts) const {
 135   // The default implementation of this assumes that the target guarantees
 136   // 128-bit SIMD support but nothing more.
 137   return (vectorSize.getQuantity() > 8 && vectorSize.getQuantity() <= 16);
 138 }
 139
 140 static CGCXXABI::RecordArgABI getRecordArgABI(const RecordType *RT,
 141                                               CGCXXABI &CXXABI) {
 142   const CXXRecordDecl *RD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RT->getDecl());
 143   if (!RD) {
 144     if (!RT->getDecl()->canPassInRegisters())
 145       return CGCXXABI::RAA_Indirect;
 146     return CGCXXABI::RAA_Default;
 147   }
 148   return CXXABI.getRecordArgABI(RD);
 149 }
 150
 151 static CGCXXABI::RecordArgABI getRecordArgABI(QualType T,
 152                                               CGCXXABI &CXXABI) {
 153   const RecordType *RT = T->getAs<RecordType>();
 154   if (!RT)
 155     return CGCXXABI::RAA_Default;
 156   return getRecordArgABI(RT, CXXABI);
 157 }
 158
 159 static bool classifyReturnType(const CGCXXABI &CXXABI, CGFunctionInfo &FI,
 160                                const ABIInfo &Info) {
 161   QualType Ty = FI.getReturnType();
 162
 163   if (const auto *RT = Ty->getAs<RecordType>())
 164     if (!isa<CXXRecordDecl>(RT->getDecl()) &&
 165         !RT->getDecl()->canPassInRegisters()) {
 166       FI.getReturnInfo() = Info.getNaturalAlignIndirect(Ty);
 167       return true;
 168     }
 169
 170   return CXXABI.classifyReturnType(FI);
 171 }
 172
 173 /// Pass transparent unions as if they were the type of the first element. Sema
 174 /// should ensure that all elements of the union have the same "machine type".
 175 static QualType useFirstFieldIfTransparentUnion(QualType Ty) {
 176   if (const RecordType *UT = Ty->getAsUnionType()) {
 177     const RecordDecl *UD = UT->getDecl();
 178     if (UD->hasAttr<TransparentUnionAttr>()) {
 179       assert(!UD->field_empty() && "sema created an empty transparent union");
 180       return UD->field_begin()->getType();
 181     }
 182   }
 183   return Ty;
 184 }
 185
 186 CGCXXABI &ABIInfo::getCXXABI() const {
 187   return CGT.getCXXABI();
 188 }
 189
 190 ASTContext &ABIInfo::getContext() const {
 191   return CGT.getContext();
 192 }
 193
 194 llvm::LLVMContext &ABIInfo::getVMContext() const {
 195   return CGT.getLLVMContext();
 196 }
 197
 198 const llvm::DataLayout &ABIInfo::getDataLayout() const {
 199   return CGT.getDataLayout();
 200 }
 201
 202 const TargetInfo &ABIInfo::getTarget() const {
 203   return CGT.getTarget();
 204 }
 205
 206 const CodeGenOptions &ABIInfo::getCodeGenOpts() const {
 207   return CGT.getCodeGenOpts();
 208 }
 209
 210 bool ABIInfo::isAndroid() const { return getTarget().getTriple().isAndroid(); }
 211
 212 bool ABIInfo::isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const {
 213   return false;
 214 }
 215
 216 bool ABIInfo::isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Base,
 217                                                 uint64_t Members) const {
 218   return false;
 219 }
 220
 221 LLVM_DUMP_METHOD void ABIArgInfo::dump() const {
 222   raw_ostream &OS = llvm::errs();
 223   OS << "(ABIArgInfo Kind=";
 224   switch (TheKind) {
 225   case Direct:
 226     OS << "Direct Type=";
 227     if (llvm::Type *Ty = getCoerceToType())
 228       Ty->print(OS);
 229     else
 230       OS << "null";
 231     break;
 232   case Extend:
 233     OS << "Extend";
 234     break;
 235   case Ignore:
 236     OS << "Ignore";
 237     break;
 238   case InAlloca:
 239     OS << "InAlloca Offset=" << getInAllocaFieldIndex();
 240     break;
 241   case Indirect:
 242     OS << "Indirect Align=" << getIndirectAlign().getQuantity()
 243        << " ByVal=" << getIndirectByVal()
 244        << " Realign=" << getIndirectRealign();
 245     break;
 246   case Expand:
 247     OS << "Expand";
 248     break;
 249   case CoerceAndExpand:
 250     OS << "CoerceAndExpand Type=";
 251     getCoerceAndExpandType()->print(OS);
 252     break;
 253   }
 254   OS << ")\n";
 255 }
 256
 257 // Dynamically round a pointer up to a multiple of the given alignment.
 258 static llvm::Value *emitRoundPointerUpToAlignment(CodeGenFunction &CGF,
 259                                                   llvm::Value *Ptr,
 260                                                   CharUnits Align) {
 261   llvm::Value *PtrAsInt = Ptr;
 262   // OverflowArgArea = (OverflowArgArea + Align - 1) & -Align;
 263   PtrAsInt = CGF.Builder.CreatePtrToInt(PtrAsInt, CGF.IntPtrTy);
 264   PtrAsInt = CGF.Builder.CreateAdd(PtrAsInt,
 265         llvm::ConstantInt::get(CGF.IntPtrTy, Align.getQuantity() - 1));
 266   PtrAsInt = CGF.Builder.CreateAnd(PtrAsInt,
 267            llvm::ConstantInt::get(CGF.IntPtrTy, -Align.getQuantity()));
 268   PtrAsInt = CGF.Builder.CreateIntToPtr(PtrAsInt,
 269                                         Ptr->getType(),
 270                                         Ptr->getName() + ".aligned");
 271   return PtrAsInt;
 272 }
 273
 274 /// Emit va_arg for a platform using the common void* representation,
 275 /// where arguments are simply emitted in an array of slots on the stack.
 276 ///
 277 /// This version implements the core direct-value passing rules.
 278 ///
 279 /// \param SlotSize - The size and alignment of a stack slot.
 280 ///   Each argument will be allocated to a multiple of this number of
 281 ///   slots, and all the slots will be aligned to this value.
 282 /// \param AllowHigherAlign - The slot alignment is not a cap;
 283 ///   an argument type with an alignment greater than the slot size
 284 ///   will be emitted on a higher-alignment address, potentially
 285 ///   leaving one or more empty slots behind as padding.  If this
 286 ///   is false, the returned address might be less-aligned than
 287 ///   DirectAlign.
 288 static Address emitVoidPtrDirectVAArg(CodeGenFunction &CGF,
 289                                       Address VAListAddr,
 290                                       llvm::Type *DirectTy,
 291                                       CharUnits DirectSize,
 292                                       CharUnits DirectAlign,
 293                                       CharUnits SlotSize,
 294                                       bool AllowHigherAlign) {
 295   // Cast the element type to i8* if necessary.  Some platforms define
 296   // va_list as a struct containing an i8* instead of just an i8*.
 297   if (VAListAddr.getElementType() != CGF.Int8PtrTy)
 298     VAListAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(VAListAddr, CGF.Int8PtrTy);
 299
 300   llvm::Value *Ptr = CGF.Builder.CreateLoad(VAListAddr, "argp.cur");
 301
 302   // If the CC aligns values higher than the slot size, do so if needed.
 303   Address Addr = Address::invalid();
 304   if (AllowHigherAlign && DirectAlign > SlotSize) {
 305     Addr = Address(emitRoundPointerUpToAlignment(CGF, Ptr, DirectAlign),
 306                                                  DirectAlign);
 307   } else {
 308     Addr = Address(Ptr, SlotSize);
 309   }
 310
 311   // Advance the pointer past the argument, then store that back.
 312   CharUnits FullDirectSize = DirectSize.alignTo(SlotSize);
 313   llvm::Value *NextPtr =
 314     CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(Addr.getPointer(), FullDirectSize,
 315                                            "argp.next");
 316   CGF.Builder.CreateStore(NextPtr, VAListAddr);
 317
 318   // If the argument is smaller than a slot, and this is a big-endian
 319   // target, the argument will be right-adjusted in its slot.
 320   if (DirectSize < SlotSize && CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian() &&
 321       !DirectTy->isStructTy()) {
 322     Addr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(Addr, SlotSize - DirectSize);
 323   }
 324
 325   Addr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Addr, DirectTy);
 326   return Addr;
 327 }
 328
 329 /// Emit va_arg for a platform using the common void* representation,
 330 /// where arguments are simply emitted in an array of slots on the stack.
 331 ///
 332 /// \param IsIndirect - Values of this type are passed indirectly.
 333 /// \param ValueInfo - The size and alignment of this type, generally
 334 ///   computed with getContext().getTypeInfoInChars(ValueTy).
 335 /// \param SlotSizeAndAlign - The size and alignment of a stack slot.
 336 ///   Each argument will be allocated to a multiple of this number of
 337 ///   slots, and all the slots will be aligned to this value.
 338 /// \param AllowHigherAlign - The slot alignment is not a cap;
 339 ///   an argument type with an alignment greater than the slot size
 340 ///   will be emitted on a higher-alignment address, potentially
 341 ///   leaving one or more empty slots behind as padding.
 342 static Address emitVoidPtrVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
 343                                 QualType ValueTy, bool IsIndirect,
 344                                 std::pair<CharUnits, CharUnits> ValueInfo,
 345                                 CharUnits SlotSizeAndAlign,
 346                                 bool AllowHigherAlign) {
 347   // The size and alignment of the value that was passed directly.
 348   CharUnits DirectSize, DirectAlign;
 349   if (IsIndirect) {
 350     DirectSize = CGF.getPointerSize();
 351     DirectAlign = CGF.getPointerAlign();
 352   } else {
 353     DirectSize = ValueInfo.first;
 354     DirectAlign = ValueInfo.second;
 355   }
 356
 357   // Cast the address we've calculated to the right type.
 358   llvm::Type *DirectTy = CGF.ConvertTypeForMem(ValueTy);
 359   if (IsIndirect)
 360     DirectTy = DirectTy->getPointerTo(0);
 361
 362   Address Addr = emitVoidPtrDirectVAArg(CGF, VAListAddr, DirectTy,
 363                                         DirectSize, DirectAlign,
 364                                         SlotSizeAndAlign,
 365                                         AllowHigherAlign);
 366
 367   if (IsIndirect) {
 368     Addr = Address(CGF.Builder.CreateLoad(Addr), ValueInfo.second);
 369   }
 370
 371   return Addr;
 372
 373 }
 374
 375 static Address emitMergePHI(CodeGenFunction &CGF,
 376                             Address Addr1, llvm::BasicBlock *Block1,
 377                             Address Addr2, llvm::BasicBlock *Block2,
 378                             const llvm::Twine &Name = "") {
 379   assert(Addr1.getType() == Addr2.getType());
 380   llvm::PHINode *PHI = CGF.Builder.CreatePHI(Addr1.getType(), 2, Name);
 381   PHI->addIncoming(Addr1.getPointer(), Block1);
 382   PHI->addIncoming(Addr2.getPointer(), Block2);
 383   CharUnits Align = std::min(Addr1.getAlignment(), Addr2.getAlignment());
 384   return Address(PHI, Align);
 385 }
 386
 387 TargetCodeGenInfo::~TargetCodeGenInfo() { delete Info; }
 388
 389 // If someone can figure out a general rule for this, that would be great.
 390 // It's probably just doomed to be platform-dependent, though.
 391 unsigned TargetCodeGenInfo::getSizeOfUnwindException() const {
 392   // Verified for:
 393   //   x86-64     FreeBSD, Linux, Darwin
 394   //   x86-32     FreeBSD, Linux, Darwin
 395   //   PowerPC    Linux, Darwin
 396   //   ARM        Darwin (*not* EABI)
 397   //   AArch64    Linux
 398   return 32;
 399 }
 400
 401 bool TargetCodeGenInfo::isNoProtoCallVariadic(const CallArgList &args,
 402                                      const FunctionNoProtoType *fnType) const {
 403   // The following conventions are known to require this to be false:
 404   //   x86_stdcall
 405   //   MIPS
 406   // For everything else, we just prefer false unless we opt out.
 407   return false;
 408 }
 409
 410 void
 411 TargetCodeGenInfo::getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
 412                                              llvm::SmallString<24> &Opt) const {
 413   // This assumes the user is passing a library name like "rt" instead of a
 414   // filename like "librt.a/so", and that they don't care whether it's static or
 415   // dynamic.
 416   Opt = "-l";
 417   Opt += Lib;
 418 }
 419
 420 unsigned TargetCodeGenInfo::getOpenCLKernelCallingConv() const {
 421   // OpenCL kernels are called via an explicit runtime API with arguments
 422   // set with clSetKernelArg(), not as normal sub-functions.
 423   // Return SPIR_KERNEL by default as the kernel calling convention to
 424   // ensure the fingerprint is fixed such way that each OpenCL argument
 425   // gets one matching argument in the produced kernel function argument
 426   // list to enable feasible implementation of clSetKernelArg() with
 427   // aggregates etc. In case we would use the default C calling conv here,
 428   // clSetKernelArg() might break depending on the target-specific
 429   // conventions; different targets might split structs passed as values
 430   // to multiple function arguments etc.
 431   return llvm::CallingConv::SPIR_KERNEL;
 432 }
 433
 434 llvm::Constant *TargetCodeGenInfo::getNullPointer(const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
 435     llvm::PointerType *T, QualType QT) const {
 436   return llvm::ConstantPointerNull::get(T);
 437 }
 438
 439 LangAS TargetCodeGenInfo::getGlobalVarAddressSpace(CodeGenModule &CGM,
 440                                                    const VarDecl *D) const {
 441   assert(!CGM.getLangOpts().OpenCL &&
 442          !(CGM.getLangOpts().CUDA && CGM.getLangOpts().CUDAIsDevice) &&
 443          "Address space agnostic languages only");
 444   return D ? D->getType().getAddressSpace() : LangAS::Default;
 445 }
 446
 447 llvm::Value *TargetCodeGenInfo::performAddrSpaceCast(
 448     CodeGen::CodeGenFunction &CGF, llvm::Value *Src, LangAS SrcAddr,
 449     LangAS DestAddr, llvm::Type *DestTy, bool isNonNull) const {
 450   // Since target may map different address spaces in AST to the same address
 451   // space, an address space conversion may end up as a bitcast.
 452   if (auto *C = dyn_cast<llvm::Constant>(Src))
 453     return performAddrSpaceCast(CGF.CGM, C, SrcAddr, DestAddr, DestTy);
 454   return CGF.Builder.CreatePointerBitCastOrAddrSpaceCast(Src, DestTy);
 455 }
 456
 457 llvm::Constant *
 458 TargetCodeGenInfo::performAddrSpaceCast(CodeGenModule &CGM, llvm::Constant *Src,
 459                                         LangAS SrcAddr, LangAS DestAddr,
 460                                         llvm::Type *DestTy) const {
 461   // Since target may map different address spaces in AST to the same address
 462   // space, an address space conversion may end up as a bitcast.
 463   return llvm::ConstantExpr::getPointerCast(Src, DestTy);
 464 }
 465
 466 llvm::SyncScope::ID
 467 TargetCodeGenInfo::getLLVMSyncScopeID(SyncScope S, llvm::LLVMContext &C) const {
 468   return C.getOrInsertSyncScopeID(""); /* default sync scope */
 469 }
 470
 471 static bool isEmptyRecord(ASTContext &Context, QualType T, bool AllowArrays);
 472
 473 /// isEmptyField - Return true iff a the field is "empty", that is it
 474 /// is an unnamed bit-field or an (array of) empty record(s).
 475 static bool isEmptyField(ASTContext &Context, const FieldDecl *FD,
 476                          bool AllowArrays) {
 477   if (FD->isUnnamedBitfield())
 478     return true;
 479
 480   QualType FT = FD->getType();
 481
 482   // Constant arrays of empty records count as empty, strip them off.
 483   // Constant arrays of zero length always count as empty.
 484   if (AllowArrays)
 485     while (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(FT)) {
 486       if (AT->getSize() == 0)
 487         return true;
 488       FT = AT->getElementType();
 489     }
 490
 491   const RecordType *RT = FT->getAs<RecordType>();
 492   if (!RT)
 493     return false;
 494
 495   // C++ record fields are never empty, at least in the Itanium ABI.
 496   //
 497   // FIXME: We should use a predicate for whether this behavior is true in the
 498   // current ABI.
 499   if (isa<CXXRecordDecl>(RT->getDecl()))
 500     return false;
 501
 502   return isEmptyRecord(Context, FT, AllowArrays);
 503 }
 504
 505 /// isEmptyRecord - Return true iff a structure contains only empty
 506 /// fields. Note that a structure with a flexible array member is not
 507 /// considered empty.
 508 static bool isEmptyRecord(ASTContext &Context, QualType T, bool AllowArrays) {
 509   const RecordType *RT = T->getAs<RecordType>();
 510   if (!RT)
 511     return false;
 512   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
 513   if (RD->hasFlexibleArrayMember())
 514     return false;
 515
 516   // If this is a C++ record, check the bases first.
 517   if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD))
 518     for (const auto &I : CXXRD->bases())
 519       if (!isEmptyRecord(Context, I.getType(), true))
 520         return false;
 521
 522   for (const auto *I : RD->fields())
 523     if (!isEmptyField(Context, I, AllowArrays))
 524       return false;
 525   return true;
 526 }
 527
 528 /// isSingleElementStruct - Determine if a structure is a "single
 529 /// element struct", i.e. it has exactly one non-empty field or
 530 /// exactly one field which is itself a single element
 531 /// struct. Structures with flexible array members are never
 532 /// considered single element structs.
 533 ///
 534 /// \return The field declaration for the single non-empty field, if
 535 /// it exists.
 536 static const Type *isSingleElementStruct(QualType T, ASTContext &Context) {
 537   const RecordType *RT = T->getAs<RecordType>();
 538   if (!RT)
 539     return nullptr;
 540
 541   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
 542   if (RD->hasFlexibleArrayMember())
 543     return nullptr;
 544
 545   const Type *Found = nullptr;
 546
 547   // If this is a C++ record, check the bases first.
 548   if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
 549     for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
 550       // Ignore empty records.
 551       if (isEmptyRecord(Context, I.getType(), true))
 552         continue;
 553
 554       // If we already found an element then this isn't a single-element struct.
 555       if (Found)
 556         return nullptr;
 557
 558       // If this is non-empty and not a single element struct, the composite
 559       // cannot be a single element struct.
 560       Found = isSingleElementStruct(I.getType(), Context);
 561       if (!Found)
 562         return nullptr;
 563     }
 564   }
 565
 566   // Check for single element.
 567   for (const auto *FD : RD->fields()) {
 568     QualType FT = FD->getType();
 569
 570     // Ignore empty fields.
 571     if (isEmptyField(Context, FD, true))
 572       continue;
 573
 574     // If we already found an element then this isn't a single-element
 575     // struct.
 576     if (Found)
 577       return nullptr;
 578
 579     // Treat single element arrays as the element.
 580     while (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(FT)) {
 581       if (AT->getSize().getZExtValue() != 1)
 582         break;
 583       FT = AT->getElementType();
 584     }
 585
 586     if (!isAggregateTypeForABI(FT)) {
 587       Found = FT.getTypePtr();
 588     } else {
 589       Found = isSingleElementStruct(FT, Context);
 590       if (!Found)
 591         return nullptr;
 592     }
 593   }
 594
 595   // We don't consider a struct a single-element struct if it has
 596   // padding beyond the element type.
 597   if (Found && Context.getTypeSize(Found) != Context.getTypeSize(T))
 598     return nullptr;
 599
 600   return Found;
 601 }
 602
 603 namespace {
 604 Address EmitVAArgInstr(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr, QualType Ty,
 605                        const ABIArgInfo &AI) {
 606   // This default implementation defers to the llvm backend's va_arg
 607   // instruction. It can handle only passing arguments directly
 608   // (typically only handled in the backend for primitive types), or
 609   // aggregates passed indirectly by pointer (NOTE: if the "byval"
 610   // flag has ABI impact in the callee, this implementation cannot
 611   // work.)
 612
 613   // Only a few cases are covered here at the moment -- those needed
 614   // by the default abi.
 615   llvm::Value *Val;
 616
 617   if (AI.isIndirect()) {
 618     assert(!AI.getPaddingType() &&
 619            "Unexpected PaddingType seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
 620     assert(
 621         !AI.getIndirectRealign() &&
 622         "Unexpected IndirectRealign seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
 623
 624     auto TyInfo = CGF.getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
 625     CharUnits TyAlignForABI = TyInfo.second;
 626
 627     llvm::Type *BaseTy =
 628         llvm::PointerType::getUnqual(CGF.ConvertTypeForMem(Ty));
 629     llvm::Value *Addr =
 630         CGF.Builder.CreateVAArg(VAListAddr.getPointer(), BaseTy);
 631     return Address(Addr, TyAlignForABI);
 632   } else {
 633     assert((AI.isDirect() || AI.isExtend()) &&
 634            "Unexpected ArgInfo Kind in generic VAArg emitter!");
 635
 636     assert(!AI.getInReg() &&
 637            "Unexpected InReg seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
 638     assert(!AI.getPaddingType() &&
 639            "Unexpected PaddingType seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
 640     assert(!AI.getDirectOffset() &&
 641            "Unexpected DirectOffset seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
 642     assert(!AI.getCoerceToType() &&
 643            "Unexpected CoerceToType seen in arginfo in generic VAArg emitter!");
 644
 645     Address Temp = CGF.CreateMemTemp(Ty, "varet");
 646     Val = CGF.Builder.CreateVAArg(VAListAddr.getPointer(), CGF.ConvertType(Ty));
 647     CGF.Builder.CreateStore(Val, Temp);
 648     return Temp;
 649   }
 650 }
 651
 652 /// DefaultABIInfo - The default implementation for ABI specific
 653 /// details. This implementation provides information which results in
 654 /// self-consistent and sensible LLVM IR generation, but does not
 655 /// conform to any particular ABI.
 656 class DefaultABIInfo : public ABIInfo {
 657 public:
 658   DefaultABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
 659
 660   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
 661   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy) const;
 662
 663   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
 664     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
 665       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
 666     for (auto &I : FI.arguments())
 667       I.info = classifyArgumentType(I.type);
 668   }
 669
 670   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
 671                     QualType Ty) const override {
 672     return EmitVAArgInstr(CGF, VAListAddr, Ty, classifyArgumentType(Ty));
 673   }
 674 };
 675
 676 class DefaultTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
 677 public:
 678   DefaultTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
 679     : TargetCodeGenInfo(new DefaultABIInfo(CGT)) {}
 680 };
 681
 682 ABIArgInfo DefaultABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
 683   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
 684
 685   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
 686     // Records with non-trivial destructors/copy-constructors should not be
 687     // passed by value.
 688     if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
 689       return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
 690
 691     return getNaturalAlignIndirect(Ty);
 692   }
 693
 694   // Treat an enum type as its underlying type.
 695   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
 696     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
 697
 698   return (Ty->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend(Ty)
 699                                         : ABIArgInfo::getDirect());
 700 }
 701
 702 ABIArgInfo DefaultABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
 703   if (RetTy->isVoidType())
 704     return ABIArgInfo::getIgnore();
 705
 706   if (isAggregateTypeForABI(RetTy))
 707     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
 708
 709   // Treat an enum type as its underlying type.
 710   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
 711     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
 712
 713   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend(RetTy)
 714                                            : ABIArgInfo::getDirect());
 715 }
 716
 717 //===----------------------------------------------------------------------===//
 718 // WebAssembly ABI Implementation
 719 //
 720 // This is a very simple ABI that relies a lot on DefaultABIInfo.
 721 //===----------------------------------------------------------------------===//
 722
 723 class WebAssemblyABIInfo final : public SwiftABIInfo {
 724   DefaultABIInfo defaultInfo;
 725
 726 public:
 727   explicit WebAssemblyABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
 728       : SwiftABIInfo(CGT), defaultInfo(CGT) {}
 729
 730 private:
 731   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
 732   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty) const;
 733
 734   // DefaultABIInfo's classifyReturnType and classifyArgumentType are
 735   // non-virtual, but computeInfo and EmitVAArg are virtual, so we
 736   // overload them.
 737   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
 738     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
 739       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
 740     for (auto &Arg : FI.arguments())
 741       Arg.info = classifyArgumentType(Arg.type);
 742   }
 743
 744   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
 745                     QualType Ty) const override;
 746
 747   bool shouldPassIndirectlyForSwift(ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
 748                                     bool asReturnValue) const override {
 749     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
 750   }
 751
 752   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
 753     return false;
 754   }
 755 };
 756
 757 class WebAssemblyTargetCodeGenInfo final : public TargetCodeGenInfo {
 758 public:
 759   explicit WebAssemblyTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
 760       : TargetCodeGenInfo(new WebAssemblyABIInfo(CGT)) {}
 761
 762   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
 763                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
 764     TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(D, GV, CGM);
 765     if (const auto *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D)) {
 766       if (const auto *Attr = FD->getAttr<WebAssemblyImportModuleAttr>()) {
 767         llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
 768         llvm::AttrBuilder B;
 769         B.addAttribute("wasm-import-module", Attr->getImportModule());
 770         Fn->addAttributes(llvm::AttributeList::FunctionIndex, B);
 771       }
 772       if (const auto *Attr = FD->getAttr<WebAssemblyImportNameAttr>()) {
 773         llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
 774         llvm::AttrBuilder B;
 775         B.addAttribute("wasm-import-name", Attr->getImportName());
 776         Fn->addAttributes(llvm::AttributeList::FunctionIndex, B);
 777       }
 778     }
 779
 780     if (auto *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D)) {
 781       llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
 782       if (!FD->doesThisDeclarationHaveABody() && !FD->hasPrototype())
 783         Fn->addFnAttr("no-prototype");
 784     }
 785   }
 786 };
 787
 788 /// Classify argument of given type \p Ty.
 789 ABIArgInfo WebAssemblyABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
 790   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
 791
 792   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
 793     // Records with non-trivial destructors/copy-constructors should not be
 794     // passed by value.
 795     if (auto RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
 796       return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
 797     // Ignore empty structs/unions.
 798     if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
 799       return ABIArgInfo::getIgnore();
 800     // Lower single-element structs to just pass a regular value. TODO: We
 801     // could do reasonable-size multiple-element structs too, using getExpand(),
 802     // though watch out for things like bitfields.
 803     if (const Type *SeltTy = isSingleElementStruct(Ty, getContext()))
 804       return ABIArgInfo::getDirect(CGT.ConvertType(QualType(SeltTy, 0)));
 805   }
 806
 807   // Otherwise just do the default thing.
 808   return defaultInfo.classifyArgumentType(Ty);
 809 }
 810
 811 ABIArgInfo WebAssemblyABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
 812   if (isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
 813     // Records with non-trivial destructors/copy-constructors should not be
 814     // returned by value.
 815     if (!getRecordArgABI(RetTy, getCXXABI())) {
 816       // Ignore empty structs/unions.
 817       if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
 818         return ABIArgInfo::getIgnore();
 819       // Lower single-element structs to just return a regular value. TODO: We
 820       // could do reasonable-size multiple-element structs too, using
 821       // ABIArgInfo::getDirect().
 822       if (const Type *SeltTy = isSingleElementStruct(RetTy, getContext()))
 823         return ABIArgInfo::getDirect(CGT.ConvertType(QualType(SeltTy, 0)));
 824     }
 825   }
 826
 827   // Otherwise just do the default thing.
 828   return defaultInfo.classifyReturnType(RetTy);
 829 }
 830
 831 Address WebAssemblyABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
 832                                       QualType Ty) const {
 833   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*Indirect=*/ false,
 834                           getContext().getTypeInfoInChars(Ty),
 835                           CharUnits::fromQuantity(4),
 836                           /*AllowHigherAlign=*/ true);
 837 }
 838
 839 //===----------------------------------------------------------------------===//
 840 // le32/PNaCl bitcode ABI Implementation
 841 //
 842 // This is a simplified version of the x86_32 ABI.  Arguments and return values
 843 // are always passed on the stack.
 844 //===----------------------------------------------------------------------===//
 845
 846 class PNaClABIInfo : public ABIInfo {
 847  public:
 848   PNaClABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
 849
 850   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
 851   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy) const;
 852
 853   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
 854   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF,
 855                     Address VAListAddr, QualType Ty) const override;
 856 };
 857
 858 class PNaClTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
 859  public:
 860   PNaClTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
 861     : TargetCodeGenInfo(new PNaClABIInfo(CGT)) {}
 862 };
 863
 864 void PNaClABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
 865   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
 866     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
 867
 868   for (auto &I : FI.arguments())
 869     I.info = classifyArgumentType(I.type);
 870 }
 871
 872 Address PNaClABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
 873                                 QualType Ty) const {
 874   // The PNaCL ABI is a bit odd, in that varargs don't use normal
 875   // function classification. Structs get passed directly for varargs
 876   // functions, through a rewriting transform in
 877   // pnacl-llvm/lib/Transforms/NaCl/ExpandVarArgs.cpp, which allows
 878   // this target to actually support a va_arg instructions with an
 879   // aggregate type, unlike other targets.
 880   return EmitVAArgInstr(CGF, VAListAddr, Ty, ABIArgInfo::getDirect());
 881 }
 882
 883 /// Classify argument of given type \p Ty.
 884 ABIArgInfo PNaClABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
 885   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
 886     if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
 887       return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
 888     return getNaturalAlignIndirect(Ty);
 889   } else if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>()) {
 890     // Treat an enum type as its underlying type.
 891     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
 892   } else if (Ty->isFloatingType()) {
 893     // Floating-point types don't go inreg.
 894     return ABIArgInfo::getDirect();
 895   }
 896
 897   return (Ty->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend(Ty)
 898                                         : ABIArgInfo::getDirect());
 899 }
 900
 901 ABIArgInfo PNaClABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
 902   if (RetTy->isVoidType())
 903     return ABIArgInfo::getIgnore();
 904
 905   // In the PNaCl ABI we always return records/structures on the stack.
 906   if (isAggregateTypeForABI(RetTy))
 907     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
 908
 909   // Treat an enum type as its underlying type.
 910   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
 911     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
 912
 913   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend(RetTy)
 914                                            : ABIArgInfo::getDirect());
 915 }
 916
 917 /// IsX86_MMXType - Return true if this is an MMX type.
 918 bool IsX86_MMXType(llvm::Type *IRType) {
 919   // Return true if the type is an MMX type <2 x i32>, <4 x i16>, or <8 x i8>.
 920   return IRType->isVectorTy() && IRType->getPrimitiveSizeInBits() == 64 &&
 921     cast<llvm::VectorType>(IRType)->getElementType()->isIntegerTy() &&
 922     IRType->getScalarSizeInBits() != 64;
 923 }
 924
 925 static llvm::Type* X86AdjustInlineAsmType(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
 926                                           StringRef Constraint,
 927                                           llvm::Type* Ty) {
 928   bool IsMMXCons = llvm::StringSwitch<bool>(Constraint)
 929                      .Cases("y", "&y", "^Ym", true)
 930                      .Default(false);
 931   if (IsMMXCons && Ty->isVectorTy()) {
 932     if (cast<llvm::VectorType>(Ty)->getBitWidth() != 64) {
 933       // Invalid MMX constraint
 934       return nullptr;
 935     }
 936
 937     return llvm::Type::getX86_MMXTy(CGF.getLLVMContext());
 938   }
 939
 940   // No operation needed
 941   return Ty;
 942 }
 943
 944 /// Returns true if this type can be passed in SSE registers with the
 945 /// X86_VectorCall calling convention. Shared between x86_32 and x86_64.
 946 static bool isX86VectorTypeForVectorCall(ASTContext &Context, QualType Ty) {
 947   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
 948     if (BT->isFloatingPoint() && BT->getKind() != BuiltinType::Half) {
 949       if (BT->getKind() == BuiltinType::LongDouble) {
 950         if (&Context.getTargetInfo().getLongDoubleFormat() ==
 951             &llvm::APFloat::x87DoubleExtended())
 952           return false;
 953       }
 954       return true;
 955     }
 956   } else if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
 957     // vectorcall can pass XMM, YMM, and ZMM vectors. We don't pass SSE1 MMX
 958     // registers specially.
 959     unsigned VecSize = Context.getTypeSize(VT);
 960     if (VecSize == 128 || VecSize == 256 || VecSize == 512)
 961       return true;
 962   }
 963   return false;
 964 }
 965
 966 /// Returns true if this aggregate is small enough to be passed in SSE registers
 967 /// in the X86_VectorCall calling convention. Shared between x86_32 and x86_64.
 968 static bool isX86VectorCallAggregateSmallEnough(uint64_t NumMembers) {
 969   return NumMembers <= 4;
 970 }
 971
 972 /// Returns a Homogeneous Vector Aggregate ABIArgInfo, used in X86.
 973 static ABIArgInfo getDirectX86Hva(llvm::Type* T = nullptr) {
 974   auto AI = ABIArgInfo::getDirect(T);
 975   AI.setInReg(true);
 976   AI.setCanBeFlattened(false);
 977   return AI;
 978 }
 979
 980 //===----------------------------------------------------------------------===//
 981 // X86-32 ABI Implementation
 982 //===----------------------------------------------------------------------===//
 983
 984 /// Similar to llvm::CCState, but for Clang.
 985 struct CCState {
 986   CCState(unsigned CC) : CC(CC), FreeRegs(0), FreeSSERegs(0) {}
 987
 988   unsigned CC;
 989   unsigned FreeRegs;
 990   unsigned FreeSSERegs;
 991 };
 992
 993 enum {
 994   // Vectorcall only allows the first 6 parameters to be passed in registers.
 995   VectorcallMaxParamNumAsReg = 6
 996 };
 997
 998 /// X86_32ABIInfo - The X86-32 ABI information.
 999 class X86_32ABIInfo : public SwiftABIInfo {
1000   enum Class {
1001     Integer,
1002     Float
1003   };
1004
1005   static const unsigned MinABIStackAlignInBytes = 4;
1006
1007   bool IsDarwinVectorABI;
1008   bool IsRetSmallStructInRegABI;
1009   bool IsWin32StructABI;
1010   bool IsSoftFloatABI;
1011   bool IsMCUABI;
1012   unsigned DefaultNumRegisterParameters;
1013
1014   static bool isRegisterSize(unsigned Size) {
1015     return (Size == 8 || Size == 16 || Size == 32 || Size == 64);
1016   }
1017
1018   bool isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const override {
1019     // FIXME: Assumes vectorcall is in use.
1020     return isX86VectorTypeForVectorCall(getContext(), Ty);
1021   }
1022
1023   bool isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Ty,
1024                                          uint64_t NumMembers) const override {
1025     // FIXME: Assumes vectorcall is in use.
1026     return isX86VectorCallAggregateSmallEnough(NumMembers);
1027   }
1028
1029   bool shouldReturnTypeInRegister(QualType Ty, ASTContext &Context) const;
1030
1031   /// getIndirectResult - Give a source type \arg Ty, return a suitable result
1032   /// such that the argument will be passed in memory.
1033   ABIArgInfo getIndirectResult(QualType Ty, bool ByVal, CCState &State) const;
1034
1035   ABIArgInfo getIndirectReturnResult(QualType Ty, CCState &State) const;
1036
1037   /// Return the alignment to use for the given type on the stack.
1038   unsigned getTypeStackAlignInBytes(QualType Ty, unsigned Align) const;
1039
1040   Class classify(QualType Ty) const;
1041   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy, CCState &State) const;
1042   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy, CCState &State) const;
1043
1044   /// Updates the number of available free registers, returns
1045   /// true if any registers were allocated.
1046   bool updateFreeRegs(QualType Ty, CCState &State) const;
1047
1048   bool shouldAggregateUseDirect(QualType Ty, CCState &State, bool &InReg,
1049                                 bool &NeedsPadding) const;
1050   bool shouldPrimitiveUseInReg(QualType Ty, CCState &State) const;
1051
1052   bool canExpandIndirectArgument(QualType Ty) const;
1053
1054   /// Rewrite the function info so that all memory arguments use
1055   /// inalloca.
1056   void rewriteWithInAlloca(CGFunctionInfo &FI) const;
1057
1058   void addFieldToArgStruct(SmallVector<llvm::Type *, 6> &FrameFields,
1059                            CharUnits &StackOffset, ABIArgInfo &Info,
1060                            QualType Type) const;
1061   void computeVectorCallArgs(CGFunctionInfo &FI, CCState &State,
1062                              bool &UsedInAlloca) const;
1063
1064 public:
1065
1066   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
1067   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
1068                     QualType Ty) const override;
1069
1070   X86_32ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, bool DarwinVectorABI,
1071                 bool RetSmallStructInRegABI, bool Win32StructABI,
1072                 unsigned NumRegisterParameters, bool SoftFloatABI)
1073     : SwiftABIInfo(CGT), IsDarwinVectorABI(DarwinVectorABI),
1074       IsRetSmallStructInRegABI(RetSmallStructInRegABI),
1075       IsWin32StructABI(Win32StructABI),
1076       IsSoftFloatABI(SoftFloatABI),
1077       IsMCUABI(CGT.getTarget().getTriple().isOSIAMCU()),
1078       DefaultNumRegisterParameters(NumRegisterParameters) {}
1079
1080   bool shouldPassIndirectlyForSwift(ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
1081                                     bool asReturnValue) const override {
1082     // LLVM's x86-32 lowering currently only assigns up to three
1083     // integer registers and three fp registers.  Oddly, it'll use up to
1084     // four vector registers for vectors, but those can overlap with the
1085     // scalar registers.
1086     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 3);
1087   }
1088
1089   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
1090     // x86-32 lowering does not support passing swifterror in a register.
1091     return false;
1092   }
1093 };
1094
1095 class X86_32TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
1096 public:
1097   X86_32TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, bool DarwinVectorABI,
1098                           bool RetSmallStructInRegABI, bool Win32StructABI,
1099                           unsigned NumRegisterParameters, bool SoftFloatABI)
1100       : TargetCodeGenInfo(new X86_32ABIInfo(
1101             CGT, DarwinVectorABI, RetSmallStructInRegABI, Win32StructABI,
1102             NumRegisterParameters, SoftFloatABI)) {}
1103
1104   static bool isStructReturnInRegABI(
1105       const llvm::Triple &Triple, const CodeGenOptions &Opts);
1106
1107   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
1108                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override;
1109
1110   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
1111     // Darwin uses different dwarf register numbers for EH.
1112     if (CGM.getTarget().getTriple().isOSDarwin()) return 5;
1113     return 4;
1114   }
1115
1116   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
1117                                llvm::Value *Address) const override;
1118
1119   llvm::Type* adjustInlineAsmType(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
1120                                   StringRef Constraint,
1121                                   llvm::Type* Ty) const override {
1122     return X86AdjustInlineAsmType(CGF, Constraint, Ty);
1123   }
1124
1125   void addReturnRegisterOutputs(CodeGenFunction &CGF, LValue ReturnValue,
1126                                 std::string &Constraints,
1127                                 std::vector<llvm::Type *> &ResultRegTypes,
1128                                 std::vector<llvm::Type *> &ResultTruncRegTypes,
1129                                 std::vector<LValue> &ResultRegDests,
1130                                 std::string &AsmString,
1131                                 unsigned NumOutputs) const override;
1132
1133   llvm::Constant *
1134   getUBSanFunctionSignature(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
1135     unsigned Sig = (0xeb << 0) |  // jmp rel8
1136                    (0x06 << 8) |  //           .+0x08
1137                    ('v' << 16) |
1138                    ('2' << 24);
1139     return llvm::ConstantInt::get(CGM.Int32Ty, Sig);
1140   }
1141
1142   StringRef getARCRetainAutoreleasedReturnValueMarker() const override {
1143     return "movl\t%ebp, %ebp"
1144            "\t\t// marker for objc_retainAutoreleaseReturnValue";
1145   }
1146 };
1147
1148 }
1149
1150 /// Rewrite input constraint references after adding some output constraints.
1151 /// In the case where there is one output and one input and we add one output,
1152 /// we need to replace all operand references greater than or equal to 1:
1153 ///     mov $0, $1
1154 ///     mov eax, $1
1155 /// The result will be:
1156 ///     mov $0, $2
1157 ///     mov eax, $2
1158 static void rewriteInputConstraintReferences(unsigned FirstIn,
1159                                              unsigned NumNewOuts,
1160                                              std::string &AsmString) {
1161   std::string Buf;
1162   llvm::raw_string_ostream OS(Buf);
1163   size_t Pos = 0;
1164   while (Pos < AsmString.size()) {
1165     size_t DollarStart = AsmString.find('$', Pos);
1166     if (DollarStart == std::string::npos)
1167       DollarStart = AsmString.size();
1168     size_t DollarEnd = AsmString.find_first_not_of('$', DollarStart);
1169     if (DollarEnd == std::string::npos)
1170       DollarEnd = AsmString.size();
1171     OS << StringRef(&AsmString[Pos], DollarEnd - Pos);
1172     Pos = DollarEnd;
1173     size_t NumDollars = DollarEnd - DollarStart;
1174     if (NumDollars % 2 != 0 && Pos < AsmString.size()) {
1175       // We have an operand reference.
1176       size_t DigitStart = Pos;
1177       size_t DigitEnd = AsmString.find_first_not_of("0123456789", DigitStart);
1178       if (DigitEnd == std::string::npos)
1179         DigitEnd = AsmString.size();
1180       StringRef OperandStr(&AsmString[DigitStart], DigitEnd - DigitStart);
1181       unsigned OperandIndex;
1182       if (!OperandStr.getAsInteger(10, OperandIndex)) {
1183         if (OperandIndex >= FirstIn)
1184           OperandIndex += NumNewOuts;
1185         OS << OperandIndex;
1186       } else {
1187         OS << OperandStr;
1188       }
1189       Pos = DigitEnd;
1190     }
1191   }
1192   AsmString = std::move(OS.str());
1193 }
1194
1195 /// Add output constraints for EAX:EDX because they are return registers.
1196 void X86_32TargetCodeGenInfo::addReturnRegisterOutputs(
1197     CodeGenFunction &CGF, LValue ReturnSlot, std::string &Constraints,
1198     std::vector<llvm::Type *> &ResultRegTypes,
1199     std::vector<llvm::Type *> &ResultTruncRegTypes,
1200     std::vector<LValue> &ResultRegDests, std::string &AsmString,
1201     unsigned NumOutputs) const {
1202   uint64_t RetWidth = CGF.getContext().getTypeSize(ReturnSlot.getType());
1203
1204   // Use the EAX constraint if the width is 32 or smaller and EAX:EDX if it is
1205   // larger.
1206   if (!Constraints.empty())
1207     Constraints += ',';
1208   if (RetWidth <= 32) {
1209     Constraints += "={eax}";
1210     ResultRegTypes.push_back(CGF.Int32Ty);
1211   } else {
1212     // Use the 'A' constraint for EAX:EDX.
1213     Constraints += "=A";
1214     ResultRegTypes.push_back(CGF.Int64Ty);
1215   }
1216
1217   // Truncate EAX or EAX:EDX to an integer of the appropriate size.
1218   llvm::Type *CoerceTy = llvm::IntegerType::get(CGF.getLLVMContext(), RetWidth);
1219   ResultTruncRegTypes.push_back(CoerceTy);
1220
1221   // Coerce the integer by bitcasting the return slot pointer.
1222   ReturnSlot.setAddress(CGF.Builder.CreateBitCast(ReturnSlot.getAddress(),
1223                                                   CoerceTy->getPointerTo()));
1224   ResultRegDests.push_back(ReturnSlot);
1225
1226   rewriteInputConstraintReferences(NumOutputs, 1, AsmString);
1227 }
1228
1229 /// shouldReturnTypeInRegister - Determine if the given type should be
1230 /// returned in a register (for the Darwin and MCU ABI).
1231 bool X86_32ABIInfo::shouldReturnTypeInRegister(QualType Ty,
1232                                                ASTContext &Context) const {
1233   uint64_t Size = Context.getTypeSize(Ty);
1234
1235   // For i386, type must be register sized.
1236   // For the MCU ABI, it only needs to be <= 8-byte
1237   if ((IsMCUABI && Size > 64) || (!IsMCUABI && !isRegisterSize(Size)))
1238    return false;
1239
1240   if (Ty->isVectorType()) {
1241     // 64- and 128- bit vectors inside structures are not returned in
1242     // registers.
1243     if (Size == 64 || Size == 128)
1244       return false;
1245
1246     return true;
1247   }
1248
1249   // If this is a builtin, pointer, enum, complex type, member pointer, or
1250   // member function pointer it is ok.
1251   if (Ty->getAs<BuiltinType>() || Ty->hasPointerRepresentation() ||
1252       Ty->isAnyComplexType() || Ty->isEnumeralType() ||
1253       Ty->isBlockPointerType() || Ty->isMemberPointerType())
1254     return true;
1255
1256   // Arrays are treated like records.
1257   if (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(Ty))
1258     return shouldReturnTypeInRegister(AT->getElementType(), Context);
1259
1260   // Otherwise, it must be a record type.
1261   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
1262   if (!RT) return false;
1263
1264   // FIXME: Traverse bases here too.
1265
1266   // Structure types are passed in register if all fields would be
1267   // passed in a register.
1268   for (const auto *FD : RT->getDecl()->fields()) {
1269     // Empty fields are ignored.
1270     if (isEmptyField(Context, FD, true))
1271       continue;
1272
1273     // Check fields recursively.
1274     if (!shouldReturnTypeInRegister(FD->getType(), Context))
1275       return false;
1276   }
1277   return true;
1278 }
1279
1280 static bool is32Or64BitBasicType(QualType Ty, ASTContext &Context) {
1281   // Treat complex types as the element type.
1282   if (const ComplexType *CTy = Ty->getAs<ComplexType>())
1283     Ty = CTy->getElementType();
1284
1285   // Check for a type which we know has a simple scalar argument-passing
1286   // convention without any padding.  (We're specifically looking for 32
1287   // and 64-bit integer and integer-equivalents, float, and double.)
1288   if (!Ty->getAs<BuiltinType>() && !Ty->hasPointerRepresentation() &&
1289       !Ty->isEnumeralType() && !Ty->isBlockPointerType())
1290     return false;
1291
1292   uint64_t Size = Context.getTypeSize(Ty);
1293   return Size == 32 || Size == 64;
1294 }
1295
1296 static bool addFieldSizes(ASTContext &Context, const RecordDecl *RD,
1297                           uint64_t &Size) {
1298   for (const auto *FD : RD->fields()) {
1299     // Scalar arguments on the stack get 4 byte alignment on x86. If the
1300     // argument is smaller than 32-bits, expanding the struct will create
1301     // alignment padding.
1302     if (!is32Or64BitBasicType(FD->getType(), Context))
1303       return false;
1304
1305     // FIXME: Reject bit-fields wholesale; there are two problems, we don't know
1306     // how to expand them yet, and the predicate for telling if a bitfield still
1307     // counts as "basic" is more complicated than what we were doing previously.
1308     if (FD->isBitField())
1309       return false;
1310
1311     Size += Context.getTypeSize(FD->getType());
1312   }
1313   return true;
1314 }
1315
1316 static bool addBaseAndFieldSizes(ASTContext &Context, const CXXRecordDecl *RD,
1317                                  uint64_t &Size) {
1318   // Don't do this if there are any non-empty bases.
1319   for (const CXXBaseSpecifier &Base : RD->bases()) {
1320     if (!addBaseAndFieldSizes(Context, Base.getType()->getAsCXXRecordDecl(),
1321                               Size))
1322       return false;
1323   }
1324   if (!addFieldSizes(Context, RD, Size))
1325     return false;
1326   return true;
1327 }
1328
1329 /// Test whether an argument type which is to be passed indirectly (on the
1330 /// stack) would have the equivalent layout if it was expanded into separate
1331 /// arguments. If so, we prefer to do the latter to avoid inhibiting
1332 /// optimizations.
1333 bool X86_32ABIInfo::canExpandIndirectArgument(QualType Ty) const {
1334   // We can only expand structure types.
1335   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
1336   if (!RT)
1337     return false;
1338   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
1339   uint64_t Size = 0;
1340   if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
1341     if (!IsWin32StructABI) {
1342       // On non-Windows, we have to conservatively match our old bitcode
1343       // prototypes in order to be ABI-compatible at the bitcode level.
1344       if (!CXXRD->isCLike())
1345         return false;
1346     } else {
1347       // Don't do this for dynamic classes.
1348       if (CXXRD->isDynamicClass())
1349         return false;
1350     }
1351     if (!addBaseAndFieldSizes(getContext(), CXXRD, Size))
1352       return false;
1353   } else {
1354     if (!addFieldSizes(getContext(), RD, Size))
1355       return false;
1356   }
1357
1358   // We can do this if there was no alignment padding.
1359   return Size == getContext().getTypeSize(Ty);
1360 }
1361
1362 ABIArgInfo X86_32ABIInfo::getIndirectReturnResult(QualType RetTy, CCState &State) const {
1363   // If the return value is indirect, then the hidden argument is consuming one
1364   // integer register.
1365   if (State.FreeRegs) {
1366     --State.FreeRegs;
1367     if (!IsMCUABI)
1368       return getNaturalAlignIndirectInReg(RetTy);
1369   }
1370   return getNaturalAlignIndirect(RetTy, /*ByVal=*/false);
1371 }
1372
1373 ABIArgInfo X86_32ABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy,
1374                                              CCState &State) const {
1375   if (RetTy->isVoidType())
1376     return ABIArgInfo::getIgnore();
1377
1378   const Type *Base = nullptr;
1379   uint64_t NumElts = 0;
1380   if ((State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall ||
1381        State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall) &&
1382       isHomogeneousAggregate(RetTy, Base, NumElts)) {
1383     // The LLVM struct type for such an aggregate should lower properly.
1384     return ABIArgInfo::getDirect();
1385   }
1386
1387   if (const VectorType *VT = RetTy->getAs<VectorType>()) {
1388     // On Darwin, some vectors are returned in registers.
1389     if (IsDarwinVectorABI) {
1390       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
1391
1392       // 128-bit vectors are a special case; they are returned in
1393       // registers and we need to make sure to pick a type the LLVM
1394       // backend will like.
1395       if (Size == 128)
1396         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::VectorType::get(
1397                   llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext()), 2));
1398
1399       // Always return in register if it fits in a general purpose
1400       // register, or if it is 64 bits and has a single element.
1401       if ((Size == 8 || Size == 16 || Size == 32) ||
1402           (Size == 64 && VT->getNumElements() == 1))
1403         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
1404                                                             Size));
1405
1406       return getIndirectReturnResult(RetTy, State);
1407     }
1408
1409     return ABIArgInfo::getDirect();
1410   }
1411
1412   if (isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
1413     if (const RecordType *RT = RetTy->getAs<RecordType>()) {
1414       // Structures with flexible arrays are always indirect.
1415       if (RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
1416         return getIndirectReturnResult(RetTy, State);
1417     }
1418
1419     // If specified, structs and unions are always indirect.
1420     if (!IsRetSmallStructInRegABI && !RetTy->isAnyComplexType())
1421       return getIndirectReturnResult(RetTy, State);
1422
1423     // Ignore empty structs/unions.
1424     if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
1425       return ABIArgInfo::getIgnore();
1426
1427     // Small structures which are register sized are generally returned
1428     // in a register.
1429     if (shouldReturnTypeInRegister(RetTy, getContext())) {
1430       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
1431
1432       // As a special-case, if the struct is a "single-element" struct, and
1433       // the field is of type "float" or "double", return it in a
1434       // floating-point register. (MSVC does not apply this special case.)
1435       // We apply a similar transformation for pointer types to improve the
1436       // quality of the generated IR.
1437       if (const Type *SeltTy = isSingleElementStruct(RetTy, getContext()))
1438         if ((!IsWin32StructABI && SeltTy->isRealFloatingType())
1439             || SeltTy->hasPointerRepresentation())
1440           return ABIArgInfo::getDirect(CGT.ConvertType(QualType(SeltTy, 0)));
1441
1442       // FIXME: We should be able to narrow this integer in cases with dead
1443       // padding.
1444       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),Size));
1445     }
1446
1447     return getIndirectReturnResult(RetTy, State);
1448   }
1449
1450   // Treat an enum type as its underlying type.
1451   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
1452     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
1453
1454   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend(RetTy)
1455                                            : ABIArgInfo::getDirect());
1456 }
1457
1458 static bool isSSEVectorType(ASTContext &Context, QualType Ty) {
1459   return Ty->getAs<VectorType>() && Context.getTypeSize(Ty) == 128;
1460 }
1461
1462 static bool isRecordWithSSEVectorType(ASTContext &Context, QualType Ty) {
1463   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
1464   if (!RT)
1465     return 0;
1466   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
1467
1468   // If this is a C++ record, check the bases first.
1469   if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD))
1470     for (const auto &I : CXXRD->bases())
1471       if (!isRecordWithSSEVectorType(Context, I.getType()))
1472         return false;
1473
1474   for (const auto *i : RD->fields()) {
1475     QualType FT = i->getType();
1476
1477     if (isSSEVectorType(Context, FT))
1478       return true;
1479
1480     if (isRecordWithSSEVectorType(Context, FT))
1481       return true;
1482   }
1483
1484   return false;
1485 }
1486
1487 unsigned X86_32ABIInfo::getTypeStackAlignInBytes(QualType Ty,
1488                                                  unsigned Align) const {
1489   // Otherwise, if the alignment is less than or equal to the minimum ABI
1490   // alignment, just use the default; the backend will handle this.
1491   if (Align <= MinABIStackAlignInBytes)
1492     return 0; // Use default alignment.
1493
1494   // On non-Darwin, the stack type alignment is always 4.
1495   if (!IsDarwinVectorABI) {
1496     // Set explicit alignment, since we may need to realign the top.
1497     return MinABIStackAlignInBytes;
1498   }
1499
1500   // Otherwise, if the type contains an SSE vector type, the alignment is 16.
1501   if (Align >= 16 && (isSSEVectorType(getContext(), Ty) ||
1502                       isRecordWithSSEVectorType(getContext(), Ty)))
1503     return 16;
1504
1505   return MinABIStackAlignInBytes;
1506 }
1507
1508 ABIArgInfo X86_32ABIInfo::getIndirectResult(QualType Ty, bool ByVal,
1509                                             CCState &State) const {
1510   if (!ByVal) {
1511     if (State.FreeRegs) {
1512       --State.FreeRegs; // Non-byval indirects just use one pointer.
1513       if (!IsMCUABI)
1514         return getNaturalAlignIndirectInReg(Ty);
1515     }
1516     return getNaturalAlignIndirect(Ty, false);
1517   }
1518
1519   // Compute the byval alignment.
1520   unsigned TypeAlign = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
1521   unsigned StackAlign = getTypeStackAlignInBytes(Ty, TypeAlign);
1522   if (StackAlign == 0)
1523     return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(4), /*ByVal=*/true);
1524
1525   // If the stack alignment is less than the type alignment, realign the
1526   // argument.
1527   bool Realign = TypeAlign > StackAlign;
1528   return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(StackAlign),
1529                                  /*ByVal=*/true, Realign);
1530 }
1531
1532 X86_32ABIInfo::Class X86_32ABIInfo::classify(QualType Ty) const {
1533   const Type *T = isSingleElementStruct(Ty, getContext());
1534   if (!T)
1535     T = Ty.getTypePtr();
1536
1537   if (const BuiltinType *BT = T->getAs<BuiltinType>()) {
1538     BuiltinType::Kind K = BT->getKind();
1539     if (K == BuiltinType::Float || K == BuiltinType::Double)
1540       return Float;
1541   }
1542   return Integer;
1543 }
1544
1545 bool X86_32ABIInfo::updateFreeRegs(QualType Ty, CCState &State) const {
1546   if (!IsSoftFloatABI) {
1547     Class C = classify(Ty);
1548     if (C == Float)
1549       return false;
1550   }
1551
1552   unsigned Size = getContext().getTypeSize(Ty);
1553   unsigned SizeInRegs = (Size + 31) / 32;
1554
1555   if (SizeInRegs == 0)
1556     return false;
1557
1558   if (!IsMCUABI) {
1559     if (SizeInRegs > State.FreeRegs) {
1560       State.FreeRegs = 0;
1561       return false;
1562     }
1563   } else {
1564     // The MCU psABI allows passing parameters in-reg even if there are
1565     // earlier parameters that are passed on the stack. Also,
1566     // it does not allow passing >8-byte structs in-register,
1567     // even if there are 3 free registers available.
1568     if (SizeInRegs > State.FreeRegs || SizeInRegs > 2)
1569       return false;
1570   }
1571
1572   State.FreeRegs -= SizeInRegs;
1573   return true;
1574 }
1575
1576 bool X86_32ABIInfo::shouldAggregateUseDirect(QualType Ty, CCState &State,
1577                                              bool &InReg,
1578                                              bool &NeedsPadding) const {
1579   // On Windows, aggregates other than HFAs are never passed in registers, and
1580   // they do not consume register slots. Homogenous floating-point aggregates
1581   // (HFAs) have already been dealt with at this point.
1582   if (IsWin32StructABI && isAggregateTypeForABI(Ty))
1583     return false;
1584
1585   NeedsPadding = false;
1586   InReg = !IsMCUABI;
1587
1588   if (!updateFreeRegs(Ty, State))
1589     return false;
1590
1591   if (IsMCUABI)
1592     return true;
1593
1594   if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_FastCall ||
1595       State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall ||
1596       State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall) {
1597     if (getContext().getTypeSize(Ty) <= 32 && State.FreeRegs)
1598       NeedsPadding = true;
1599
1600     return false;
1601   }
1602
1603   return true;
1604 }
1605
1606 bool X86_32ABIInfo::shouldPrimitiveUseInReg(QualType Ty, CCState &State) const {
1607   if (!updateFreeRegs(Ty, State))
1608     return false;
1609
1610   if (IsMCUABI)
1611     return false;
1612
1613   if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_FastCall ||
1614       State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall ||
1615       State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall) {
1616     if (getContext().getTypeSize(Ty) > 32)
1617       return false;
1618
1619     return (Ty->isIntegralOrEnumerationType() || Ty->isPointerType() ||
1620         Ty->isReferenceType());
1621   }
1622
1623   return true;
1624 }
1625
1626 ABIArgInfo X86_32ABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty,
1627                                                CCState &State) const {
1628   // FIXME: Set alignment on indirect arguments.
1629
1630   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
1631
1632   // Check with the C++ ABI first.
1633   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
1634   if (RT) {
1635     CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(RT, getCXXABI());
1636     if (RAA == CGCXXABI::RAA_Indirect) {
1637       return getIndirectResult(Ty, false, State);
1638     } else if (RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory) {
1639       // The field index doesn't matter, we'll fix it up later.
1640       return ABIArgInfo::getInAlloca(/*FieldIndex=*/0);
1641     }
1642   }
1643
1644   // Regcall uses the concept of a homogenous vector aggregate, similar
1645   // to other targets.
1646   const Type *Base = nullptr;
1647   uint64_t NumElts = 0;
1648   if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall &&
1649       isHomogeneousAggregate(Ty, Base, NumElts)) {
1650
1651     if (State.FreeSSERegs >= NumElts) {
1652       State.FreeSSERegs -= NumElts;
1653       if (Ty->isBuiltinType() || Ty->isVectorType())
1654         return ABIArgInfo::getDirect();
1655       return ABIArgInfo::getExpand();
1656     }
1657     return getIndirectResult(Ty, /*ByVal=*/false, State);
1658   }
1659
1660   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
1661     // Structures with flexible arrays are always indirect.
1662     // FIXME: This should not be byval!
1663     if (RT && RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
1664       return getIndirectResult(Ty, true, State);
1665
1666     // Ignore empty structs/unions on non-Windows.
1667     if (!IsWin32StructABI && isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
1668       return ABIArgInfo::getIgnore();
1669
1670     llvm::LLVMContext &LLVMContext = getVMContext();
1671     llvm::IntegerType *Int32 = llvm::Type::getInt32Ty(LLVMContext);
1672     bool NeedsPadding = false;
1673     bool InReg;
1674     if (shouldAggregateUseDirect(Ty, State, InReg, NeedsPadding)) {
1675       unsigned SizeInRegs = (getContext().getTypeSize(Ty) + 31) / 32;
1676       SmallVector<llvm::Type*, 3> Elements(SizeInRegs, Int32);
1677       llvm::Type *Result = llvm::StructType::get(LLVMContext, Elements);
1678       if (InReg)
1679         return ABIArgInfo::getDirectInReg(Result);
1680       else
1681         return ABIArgInfo::getDirect(Result);
1682     }
1683     llvm::IntegerType *PaddingType = NeedsPadding ? Int32 : nullptr;
1684
1685     // Expand small (<= 128-bit) record types when we know that the stack layout
1686     // of those arguments will match the struct. This is important because the
1687     // LLVM backend isn't smart enough to remove byval, which inhibits many
1688     // optimizations.
1689     // Don't do this for the MCU if there are still free integer registers
1690     // (see X86_64 ABI for full explanation).
1691     if (getContext().getTypeSize(Ty) <= 4 * 32 &&
1692         (!IsMCUABI || State.FreeRegs == 0) && canExpandIndirectArgument(Ty))
1693       return ABIArgInfo::getExpandWithPadding(
1694           State.CC == llvm::CallingConv::X86_FastCall ||
1695               State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall ||
1696               State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall,
1697           PaddingType);
1698
1699     return getIndirectResult(Ty, true, State);
1700   }
1701
1702   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
1703     // On Darwin, some vectors are passed in memory, we handle this by passing
1704     // it as an i8/i16/i32/i64.
1705     if (IsDarwinVectorABI) {
1706       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
1707       if ((Size == 8 || Size == 16 || Size == 32) ||
1708           (Size == 64 && VT->getNumElements() == 1))
1709         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
1710                                                             Size));
1711     }
1712
1713     if (IsX86_MMXType(CGT.ConvertType(Ty)))
1714       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), 64));
1715
1716     return ABIArgInfo::getDirect();
1717   }
1718
1719
1720   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
1721     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
1722
1723   bool InReg = shouldPrimitiveUseInReg(Ty, State);
1724
1725   if (Ty->isPromotableIntegerType()) {
1726     if (InReg)
1727       return ABIArgInfo::getExtendInReg(Ty);
1728     return ABIArgInfo::getExtend(Ty);
1729   }
1730
1731   if (InReg)
1732     return ABIArgInfo::getDirectInReg();
1733   return ABIArgInfo::getDirect();
1734 }
1735
1736 void X86_32ABIInfo::computeVectorCallArgs(CGFunctionInfo &FI, CCState &State,
1737                                           bool &UsedInAlloca) const {
1738   // Vectorcall x86 works subtly different than in x64, so the format is
1739   // a bit different than the x64 version.  First, all vector types (not HVAs)
1740   // are assigned, with the first 6 ending up in the YMM0-5 or XMM0-5 registers.
1741   // This differs from the x64 implementation, where the first 6 by INDEX get
1742   // registers.
1743   // After that, integers AND HVAs are assigned Left to Right in the same pass.
1744   // Integers are passed as ECX/EDX if one is available (in order).  HVAs will
1745   // first take up the remaining YMM/XMM registers. If insufficient registers
1746   // remain but an integer register (ECX/EDX) is available, it will be passed
1747   // in that, else, on the stack.
1748   for (auto &I : FI.arguments()) {
1749     // First pass do all the vector types.
1750     const Type *Base = nullptr;
1751     uint64_t NumElts = 0;
1752     const QualType& Ty = I.type;
1753     if ((Ty->isVectorType() || Ty->isBuiltinType()) &&
1754         isHomogeneousAggregate(Ty, Base, NumElts)) {
1755       if (State.FreeSSERegs >= NumElts) {
1756         State.FreeSSERegs -= NumElts;
1757         I.info = ABIArgInfo::getDirect();
1758       } else {
1759         I.info = classifyArgumentType(Ty, State);
1760       }
1761       UsedInAlloca |= (I.info.getKind() == ABIArgInfo::InAlloca);
1762     }
1763   }
1764
1765   for (auto &I : FI.arguments()) {
1766     // Second pass, do the rest!
1767     const Type *Base = nullptr;
1768     uint64_t NumElts = 0;
1769     const QualType& Ty = I.type;
1770     bool IsHva = isHomogeneousAggregate(Ty, Base, NumElts);
1771
1772     if (IsHva && !Ty->isVectorType() && !Ty->isBuiltinType()) {
1773       // Assign true HVAs (non vector/native FP types).
1774       if (State.FreeSSERegs >= NumElts) {
1775         State.FreeSSERegs -= NumElts;
1776         I.info = getDirectX86Hva();
1777       } else {
1778         I.info = getIndirectResult(Ty, /*ByVal=*/false, State);
1779       }
1780     } else if (!IsHva) {
1781       // Assign all Non-HVAs, so this will exclude Vector/FP args.
1782       I.info = classifyArgumentType(Ty, State);
1783       UsedInAlloca |= (I.info.getKind() == ABIArgInfo::InAlloca);
1784     }
1785   }
1786 }
1787
1788 void X86_32ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
1789   CCState State(FI.getCallingConvention());
1790   if (IsMCUABI)
1791     State.FreeRegs = 3;
1792   else if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_FastCall)
1793     State.FreeRegs = 2;
1794   else if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall) {
1795     State.FreeRegs = 2;
1796     State.FreeSSERegs = 6;
1797   } else if (FI.getHasRegParm())
1798     State.FreeRegs = FI.getRegParm();
1799   else if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_RegCall) {
1800     State.FreeRegs = 5;
1801     State.FreeSSERegs = 8;
1802   } else
1803     State.FreeRegs = DefaultNumRegisterParameters;
1804
1805   if (!::classifyReturnType(getCXXABI(), FI, *this)) {
1806     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType(), State);
1807   } else if (FI.getReturnInfo().isIndirect()) {
1808     // The C++ ABI is not aware of register usage, so we have to check if the
1809     // return value was sret and put it in a register ourselves if appropriate.
1810     if (State.FreeRegs) {
1811       --State.FreeRegs;  // The sret parameter consumes a register.
1812       if (!IsMCUABI)
1813         FI.getReturnInfo().setInReg(true);
1814     }
1815   }
1816
1817   // The chain argument effectively gives us another free register.
1818   if (FI.isChainCall())
1819     ++State.FreeRegs;
1820
1821   bool UsedInAlloca = false;
1822   if (State.CC == llvm::CallingConv::X86_VectorCall) {
1823     computeVectorCallArgs(FI, State, UsedInAlloca);
1824   } else {
1825     // If not vectorcall, revert to normal behavior.
1826     for (auto &I : FI.arguments()) {
1827       I.info = classifyArgumentType(I.type, State);
1828       UsedInAlloca |= (I.info.getKind() == ABIArgInfo::InAlloca);
1829     }
1830   }
1831
1832   // If we needed to use inalloca for any argument, do a second pass and rewrite
1833   // all the memory arguments to use inalloca.
1834   if (UsedInAlloca)
1835     rewriteWithInAlloca(FI);
1836 }
1837
1838 void
1839 X86_32ABIInfo::addFieldToArgStruct(SmallVector<llvm::Type *, 6> &FrameFields,
1840                                    CharUnits &StackOffset, ABIArgInfo &Info,
1841                                    QualType Type) const {
1842   // Arguments are always 4-byte-aligned.
1843   CharUnits FieldAlign = CharUnits::fromQuantity(4);
1844
1845   assert(StackOffset.isMultipleOf(FieldAlign) && "unaligned inalloca struct");
1846   Info = ABIArgInfo::getInAlloca(FrameFields.size());
1847   FrameFields.push_back(CGT.ConvertTypeForMem(Type));
1848   StackOffset += getContext().getTypeSizeInChars(Type);
1849
1850   // Insert padding bytes to respect alignment.
1851   CharUnits FieldEnd = StackOffset;
1852   StackOffset = FieldEnd.alignTo(FieldAlign);
1853   if (StackOffset != FieldEnd) {
1854     CharUnits NumBytes = StackOffset - FieldEnd;
1855     llvm::Type *Ty = llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext());
1856     Ty = llvm::ArrayType::get(Ty, NumBytes.getQuantity());
1857     FrameFields.push_back(Ty);
1858   }
1859 }
1860
1861 static bool isArgInAlloca(const ABIArgInfo &Info) {
1862   // Leave ignored and inreg arguments alone.
1863   switch (Info.getKind()) {
1864   case ABIArgInfo::InAlloca:
1865     return true;
1866   case ABIArgInfo::Indirect:
1867     assert(Info.getIndirectByVal());
1868     return true;
1869   case ABIArgInfo::Ignore:
1870     return false;
1871   case ABIArgInfo::Direct:
1872   case ABIArgInfo::Extend:
1873     if (Info.getInReg())
1874       return false;
1875     return true;
1876   case ABIArgInfo::Expand:
1877   case ABIArgInfo::CoerceAndExpand:
1878     // These are aggregate types which are never passed in registers when
1879     // inalloca is involved.
1880     return true;
1881   }
1882   llvm_unreachable("invalid enum");
1883 }
1884
1885 void X86_32ABIInfo::rewriteWithInAlloca(CGFunctionInfo &FI) const {
1886   assert(IsWin32StructABI && "inalloca only supported on win32");
1887
1888   // Build a packed struct type for all of the arguments in memory.
1889   SmallVector<llvm::Type *, 6> FrameFields;
1890
1891   // The stack alignment is always 4.
1892   CharUnits StackAlign = CharUnits::fromQuantity(4);
1893
1894   CharUnits StackOffset;
1895   CGFunctionInfo::arg_iterator I = FI.arg_begin(), E = FI.arg_end();
1896
1897   // Put 'this' into the struct before 'sret', if necessary.
1898   bool IsThisCall =
1899       FI.getCallingConvention() == llvm::CallingConv::X86_ThisCall;
1900   ABIArgInfo &Ret = FI.getReturnInfo();
1901   if (Ret.isIndirect() && Ret.isSRetAfterThis() && !IsThisCall &&
1902       isArgInAlloca(I->info)) {
1903     addFieldToArgStruct(FrameFields, StackOffset, I->info, I->type);
1904     ++I;
1905   }
1906
1907   // Put the sret parameter into the inalloca struct if it's in memory.
1908   if (Ret.isIndirect() && !Ret.getInReg()) {
1909     CanQualType PtrTy = getContext().getPointerType(FI.getReturnType());
1910     addFieldToArgStruct(FrameFields, StackOffset, Ret, PtrTy);
1911     // On Windows, the hidden sret parameter is always returned in eax.
1912     Ret.setInAllocaSRet(IsWin32StructABI);
1913   }
1914
1915   // Skip the 'this' parameter in ecx.
1916   if (IsThisCall)
1917     ++I;
1918
1919   // Put arguments passed in memory into the struct.
1920   for (; I != E; ++I) {
1921     if (isArgInAlloca(I->info))
1922       addFieldToArgStruct(FrameFields, StackOffset, I->info, I->type);
1923   }
1924
1925   FI.setArgStruct(llvm::StructType::get(getVMContext(), FrameFields,
1926                                         /*isPacked=*/true),
1927                   StackAlign);
1928 }
1929
1930 Address X86_32ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF,
1931                                  Address VAListAddr, QualType Ty) const {
1932
1933   auto TypeInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
1934
1935   // x86-32 changes the alignment of certain arguments on the stack.
1936   //
1937   // Just messing with TypeInfo like this works because we never pass
1938   // anything indirectly.
1939   TypeInfo.second = CharUnits::fromQuantity(
1940                 getTypeStackAlignInBytes(Ty, TypeInfo.second.getQuantity()));
1941
1942   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*Indirect*/ false,
1943                           TypeInfo, CharUnits::fromQuantity(4),
1944                           /*AllowHigherAlign*/ true);
1945 }
1946
1947 bool X86_32TargetCodeGenInfo::isStructReturnInRegABI(
1948     const llvm::Triple &Triple, const CodeGenOptions &Opts) {
1949   assert(Triple.getArch() == llvm::Triple::x86);
1950
1951   switch (Opts.getStructReturnConvention()) {
1952   case CodeGenOptions::SRCK_Default:
1953     break;
1954   case CodeGenOptions::SRCK_OnStack:  // -fpcc-struct-return
1955     return false;
1956   case CodeGenOptions::SRCK_InRegs:  // -freg-struct-return
1957     return true;
1958   }
1959
1960   if (Triple.isOSDarwin() || Triple.isOSIAMCU())
1961     return true;
1962
1963   switch (Triple.getOS()) {
1964   case llvm::Triple::DragonFly:
1965   case llvm::Triple::FreeBSD:
1966   case llvm::Triple::OpenBSD:
1967   case llvm::Triple::Win32:
1968     return true;
1969   default:
1970     return false;
1971   }
1972 }
1973
1974 void X86_32TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(
1975     const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV, CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
1976   if (GV->isDeclaration())
1977     return;
1978   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D)) {
1979     if (FD->hasAttr<X86ForceAlignArgPointerAttr>()) {
1980       llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
1981       Fn->addFnAttr("stackrealign");
1982     }
1983     if (FD->hasAttr<AnyX86InterruptAttr>()) {
1984       llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
1985       Fn->setCallingConv(llvm::CallingConv::X86_INTR);
1986     }
1987   }
1988 }
1989
1990 bool X86_32TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(
1991                                                CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
1992                                                llvm::Value *Address) const {
1993   CodeGen::CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
1994
1995   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 4);
1996
1997   // 0-7 are the eight integer registers;  the order is different
1998   //   on Darwin (for EH), but the range is the same.
1999   // 8 is %eip.
2000   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 0, 8);
2001
2002   if (CGF.CGM.getTarget().getTriple().isOSDarwin()) {
2003     // 12-16 are st(0..4).  Not sure why we stop at 4.
2004     // These have size 16, which is sizeof(long double) on
2005     // platforms with 8-byte alignment for that type.
2006     llvm::Value *Sixteen8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 16);
2007     AssignToArrayRange(Builder, Address, Sixteen8, 12, 16);
2008
2009   } else {
2010     // 9 is %eflags, which doesn't get a size on Darwin for some
2011     // reason.
2012     Builder.CreateAlignedStore(
2013         Four8, Builder.CreateConstInBoundsGEP1_32(CGF.Int8Ty, Address, 9),
2014                                CharUnits::One());
2015
2016     // 11-16 are st(0..5).  Not sure why we stop at 5.
2017     // These have size 12, which is sizeof(long double) on
2018     // platforms with 4-byte alignment for that type.
2019     llvm::Value *Twelve8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 12);
2020     AssignToArrayRange(Builder, Address, Twelve8, 11, 16);
2021   }
2022
2023   return false;
2024 }
2025
2026 //===----------------------------------------------------------------------===//
2027 // X86-64 ABI Implementation
2028 //===----------------------------------------------------------------------===//
2029
2030
2031 namespace {
2032 /// The AVX ABI level for X86 targets.
2033 enum class X86AVXABILevel {
2034   None,
2035   AVX,
2036   AVX512
2037 };
2038
2039 /// \p returns the size in bits of the largest (native) vector for \p AVXLevel.
2040 static unsigned getNativeVectorSizeForAVXABI(X86AVXABILevel AVXLevel) {
2041   switch (AVXLevel) {
2042   case X86AVXABILevel::AVX512:
2043     return 512;
2044   case X86AVXABILevel::AVX:
2045     return 256;
2046   case X86AVXABILevel::None:
2047     return 128;
2048   }
2049   llvm_unreachable("Unknown AVXLevel");
2050 }
2051
2052 /// X86_64ABIInfo - The X86_64 ABI information.
2053 class X86_64ABIInfo : public SwiftABIInfo {
2054   enum Class {
2055     Integer = 0,
2056     SSE,
2057     SSEUp,
2058     X87,
2059     X87Up,
2060     ComplexX87,
2061     NoClass,
2062     Memory
2063   };
2064
2065   /// merge - Implement the X86_64 ABI merging algorithm.
2066   ///
2067   /// Merge an accumulating classification \arg Accum with a field
2068   /// classification \arg Field.
2069   ///
2070   /// \param Accum - The accumulating classification. This should
2071   /// always be either NoClass or the result of a previous merge
2072   /// call. In addition, this should never be Memory (the caller
2073   /// should just return Memory for the aggregate).
2074   static Class merge(Class Accum, Class Field);
2075
2076   /// postMerge - Implement the X86_64 ABI post merging algorithm.
2077   ///
2078   /// Post merger cleanup, reduces a malformed Hi and Lo pair to
2079   /// final MEMORY or SSE classes when necessary.
2080   ///
2081   /// \param AggregateSize - The size of the current aggregate in
2082   /// the classification process.
2083   ///
2084   /// \param Lo - The classification for the parts of the type
2085   /// residing in the low word of the containing object.
2086   ///
2087   /// \param Hi - The classification for the parts of the type
2088   /// residing in the higher words of the containing object.
2089   ///
2090   void postMerge(unsigned AggregateSize, Class &Lo, Class &Hi) const;
2091
2092   /// classify - Determine the x86_64 register classes in which the
2093   /// given type T should be passed.
2094   ///
2095   /// \param Lo - The classification for the parts of the type
2096   /// residing in the low word of the containing object.
2097   ///
2098   /// \param Hi - The classification for the parts of the type
2099   /// residing in the high word of the containing object.
2100   ///
2101   /// \param OffsetBase - The bit offset of this type in the
2102   /// containing object.  Some parameters are classified different
2103   /// depending on whether they straddle an eightbyte boundary.
2104   ///
2105   /// \param isNamedArg - Whether the argument in question is a "named"
2106   /// argument, as used in AMD64-ABI 3.5.7.
2107   ///
2108   /// If a word is unused its result will be NoClass; if a type should
2109   /// be passed in Memory then at least the classification of \arg Lo
2110   /// will be Memory.
2111   ///
2112   /// The \arg Lo class will be NoClass iff the argument is ignored.
2113   ///
2114   /// If the \arg Lo class is ComplexX87, then the \arg Hi class will
2115   /// also be ComplexX87.
2116   void classify(QualType T, uint64_t OffsetBase, Class &Lo, Class &Hi,
2117                 bool isNamedArg) const;
2118
2119   llvm::Type *GetByteVectorType(QualType Ty) const;
2120   llvm::Type *GetSSETypeAtOffset(llvm::Type *IRType,
2121                                  unsigned IROffset, QualType SourceTy,
2122                                  unsigned SourceOffset) const;
2123   llvm::Type *GetINTEGERTypeAtOffset(llvm::Type *IRType,
2124                                      unsigned IROffset, QualType SourceTy,
2125                                      unsigned SourceOffset) const;
2126
2127   /// getIndirectResult - Give a source type \arg Ty, return a suitable result
2128   /// such that the argument will be returned in memory.
2129   ABIArgInfo getIndirectReturnResult(QualType Ty) const;
2130
2131   /// getIndirectResult - Give a source type \arg Ty, return a suitable result
2132   /// such that the argument will be passed in memory.
2133   ///
2134   /// \param freeIntRegs - The number of free integer registers remaining
2135   /// available.
2136   ABIArgInfo getIndirectResult(QualType Ty, unsigned freeIntRegs) const;
2137
2138   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
2139
2140   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty, unsigned freeIntRegs,
2141                                   unsigned &neededInt, unsigned &neededSSE,
2142                                   bool isNamedArg) const;
2143
2144   ABIArgInfo classifyRegCallStructType(QualType Ty, unsigned &NeededInt,
2145                                        unsigned &NeededSSE) const;
2146
2147   ABIArgInfo classifyRegCallStructTypeImpl(QualType Ty, unsigned &NeededInt,
2148                                            unsigned &NeededSSE) const;
2149
2150   bool IsIllegalVectorType(QualType Ty) const;
2151
2152   /// The 0.98 ABI revision clarified a lot of ambiguities,
2153   /// unfortunately in ways that were not always consistent with
2154   /// certain previous compilers.  In particular, platforms which
2155   /// required strict binary compatibility with older versions of GCC
2156   /// may need to exempt themselves.
2157   bool honorsRevision0_98() const {
2158     return !getTarget().getTriple().isOSDarwin();
2159   }
2160
2161   /// GCC classifies <1 x long long> as SSE but some platform ABIs choose to
2162   /// classify it as INTEGER (for compatibility with older clang compilers).
2163   bool classifyIntegerMMXAsSSE() const {
2164     // Clang <= 3.8 did not do this.
2165     if (getContext().getLangOpts().getClangABICompat() <=
2166         LangOptions::ClangABI::Ver3_8)
2167       return false;
2168
2169     const llvm::Triple &Triple = getTarget().getTriple();
2170     if (Triple.isOSDarwin() || Triple.getOS() == llvm::Triple::PS4)
2171       return false;
2172     if (Triple.isOSFreeBSD() && Triple.getOSMajorVersion() >= 10)
2173       return false;
2174     return true;
2175   }
2176
2177   X86AVXABILevel AVXLevel;
2178   // Some ABIs (e.g. X32 ABI and Native Client OS) use 32 bit pointers on
2179   // 64-bit hardware.
2180   bool Has64BitPointers;
2181
2182 public:
2183   X86_64ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, X86AVXABILevel AVXLevel) :
2184       SwiftABIInfo(CGT), AVXLevel(AVXLevel),
2185       Has64BitPointers(CGT.getDataLayout().getPointerSize(0) == 8) {
2186   }
2187
2188   bool isPassedUsingAVXType(QualType type) const {
2189     unsigned neededInt, neededSSE;
2190     // The freeIntRegs argument doesn't matter here.
2191     ABIArgInfo info = classifyArgumentType(type, 0, neededInt, neededSSE,
2192                                            /*isNamedArg*/true);
2193     if (info.isDirect()) {
2194       llvm::Type *ty = info.getCoerceToType();
2195       if (llvm::VectorType *vectorTy = dyn_cast_or_null<llvm::VectorType>(ty))
2196         return (vectorTy->getBitWidth() > 128);
2197     }
2198     return false;
2199   }
2200
2201   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
2202
2203   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
2204                     QualType Ty) const override;
2205   Address EmitMSVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
2206                       QualType Ty) const override;
2207
2208   bool has64BitPointers() const {
2209     return Has64BitPointers;
2210   }
2211
2212   bool shouldPassIndirectlyForSwift(ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
2213                                     bool asReturnValue) const override {
2214     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
2215   }
2216   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
2217     return true;
2218   }
2219 };
2220
2221 /// WinX86_64ABIInfo - The Windows X86_64 ABI information.
2222 class WinX86_64ABIInfo : public SwiftABIInfo {
2223 public:
2224   WinX86_64ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
2225       : SwiftABIInfo(CGT),
2226         IsMingw64(getTarget().getTriple().isWindowsGNUEnvironment()) {}
2227
2228   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
2229
2230   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
2231                     QualType Ty) const override;
2232
2233   bool isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const override {
2234     // FIXME: Assumes vectorcall is in use.
2235     return isX86VectorTypeForVectorCall(getContext(), Ty);
2236   }
2237
2238   bool isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Ty,
2239                                          uint64_t NumMembers) const override {
2240     // FIXME: Assumes vectorcall is in use.
2241     return isX86VectorCallAggregateSmallEnough(NumMembers);
2242   }
2243
2244   bool shouldPassIndirectlyForSwift(ArrayRef<llvm::Type *> scalars,
2245                                     bool asReturnValue) const override {
2246     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
2247   }
2248
2249   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
2250     return true;
2251   }
2252
2253 private:
2254   ABIArgInfo classify(QualType Ty, unsigned &FreeSSERegs, bool IsReturnType,
2255                       bool IsVectorCall, bool IsRegCall) const;
2256   ABIArgInfo reclassifyHvaArgType(QualType Ty, unsigned &FreeSSERegs,
2257                                       const ABIArgInfo &current) const;
2258   void computeVectorCallArgs(CGFunctionInfo &FI, unsigned FreeSSERegs,
2259                              bool IsVectorCall, bool IsRegCall) const;
2260
2261     bool IsMingw64;
2262 };
2263
2264 class X86_64TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
2265 public:
2266   X86_64TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, X86AVXABILevel AVXLevel)
2267       : TargetCodeGenInfo(new X86_64ABIInfo(CGT, AVXLevel)) {}
2268
2269   const X86_64ABIInfo &getABIInfo() const {
2270     return static_cast<const X86_64ABIInfo&>(TargetCodeGenInfo::getABIInfo());
2271   }
2272
2273   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
2274     return 7;
2275   }
2276
2277   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
2278                                llvm::Value *Address) const override {
2279     llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 8);
2280
2281     // 0-15 are the 16 integer registers.
2282     // 16 is %rip.
2283     AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Eight8, 0, 16);
2284     return false;
2285   }
2286
2287   llvm::Type* adjustInlineAsmType(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
2288                                   StringRef Constraint,
2289                                   llvm::Type* Ty) const override {
2290     return X86AdjustInlineAsmType(CGF, Constraint, Ty);
2291   }
2292
2293   bool isNoProtoCallVariadic(const CallArgList &args,
2294                              const FunctionNoProtoType *fnType) const override {
2295     // The default CC on x86-64 sets %al to the number of SSA
2296     // registers used, and GCC sets this when calling an unprototyped
2297     // function, so we override the default behavior.  However, don't do
2298     // that when AVX types are involved: the ABI explicitly states it is
2299     // undefined, and it doesn't work in practice because of how the ABI
2300     // defines varargs anyway.
2301     if (fnType->getCallConv() == CC_C) {
2302       bool HasAVXType = false;
2303       for (CallArgList::const_iterator
2304              it = args.begin(), ie = args.end(); it != ie; ++it) {
2305         if (getABIInfo().isPassedUsingAVXType(it->Ty)) {
2306           HasAVXType = true;
2307           break;
2308         }
2309       }
2310
2311       if (!HasAVXType)
2312         return true;
2313     }
2314
2315     return TargetCodeGenInfo::isNoProtoCallVariadic(args, fnType);
2316   }
2317
2318   llvm::Constant *
2319   getUBSanFunctionSignature(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
2320     unsigned Sig = (0xeb << 0) | // jmp rel8
2321                    (0x06 << 8) | //           .+0x08
2322                    ('v' << 16) |
2323                    ('2' << 24);
2324     return llvm::ConstantInt::get(CGM.Int32Ty, Sig);
2325   }
2326
2327   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
2328                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
2329     if (GV->isDeclaration())
2330       return;
2331     if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D)) {
2332       if (FD->hasAttr<X86ForceAlignArgPointerAttr>()) {
2333         llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
2334         Fn->addFnAttr("stackrealign");
2335       }
2336       if (FD->hasAttr<AnyX86InterruptAttr>()) {
2337         llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
2338         Fn->setCallingConv(llvm::CallingConv::X86_INTR);
2339       }
2340     }
2341   }
2342 };
2343
2344 class PS4TargetCodeGenInfo : public X86_64TargetCodeGenInfo {
2345 public:
2346   PS4TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, X86AVXABILevel AVXLevel)
2347     : X86_64TargetCodeGenInfo(CGT, AVXLevel) {}
2348
2349   void getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
2350                                  llvm::SmallString<24> &Opt) const override {
2351     Opt = "\01";
2352     // If the argument contains a space, enclose it in quotes.
2353     if (Lib.find(" ") != StringRef::npos)
2354       Opt += "\"" + Lib.str() + "\"";
2355     else
2356       Opt += Lib;
2357   }
2358 };
2359
2360 static std::string qualifyWindowsLibrary(llvm::StringRef Lib) {
2361   // If the argument does not end in .lib, automatically add the suffix.
2362   // If the argument contains a space, enclose it in quotes.
2363   // This matches the behavior of MSVC.
2364   bool Quote = (Lib.find(" ") != StringRef::npos);
2365   std::string ArgStr = Quote ? "\"" : "";
2366   ArgStr += Lib;
2367   if (!Lib.endswith_lower(".lib") && !Lib.endswith_lower(".a"))
2368     ArgStr += ".lib";
2369   ArgStr += Quote ? "\"" : "";
2370   return ArgStr;
2371 }
2372
2373 class WinX86_32TargetCodeGenInfo : public X86_32TargetCodeGenInfo {
2374 public:
2375   WinX86_32TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT,
2376         bool DarwinVectorABI, bool RetSmallStructInRegABI, bool Win32StructABI,
2377         unsigned NumRegisterParameters)
2378     : X86_32TargetCodeGenInfo(CGT, DarwinVectorABI, RetSmallStructInRegABI,
2379         Win32StructABI, NumRegisterParameters, false) {}
2380
2381   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
2382                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override;
2383
2384   void getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
2385                                  llvm::SmallString<24> &Opt) const override {
2386     Opt = "/DEFAULTLIB:";
2387     Opt += qualifyWindowsLibrary(Lib);
2388   }
2389
2390   void getDetectMismatchOption(llvm::StringRef Name,
2391                                llvm::StringRef Value,
2392                                llvm::SmallString<32> &Opt) const override {
2393     Opt = "/FAILIFMISMATCH:\"" + Name.str() + "=" + Value.str() + "\"";
2394   }
2395 };
2396
2397 static void addStackProbeTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
2398                                           CodeGen::CodeGenModule &CGM) {
2399   if (llvm::Function *Fn = dyn_cast_or_null<llvm::Function>(GV)) {
2400
2401     if (CGM.getCodeGenOpts().StackProbeSize != 4096)
2402       Fn->addFnAttr("stack-probe-size",
2403                     llvm::utostr(CGM.getCodeGenOpts().StackProbeSize));
2404     if (CGM.getCodeGenOpts().NoStackArgProbe)
2405       Fn->addFnAttr("no-stack-arg-probe");
2406   }
2407 }
2408
2409 void WinX86_32TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(
2410     const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV, CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
2411   X86_32TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(D, GV, CGM);
2412   if (GV->isDeclaration())
2413     return;
2414   addStackProbeTargetAttributes(D, GV, CGM);
2415 }
2416
2417 class WinX86_64TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
2418 public:
2419   WinX86_64TargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT,
2420                              X86AVXABILevel AVXLevel)
2421       : TargetCodeGenInfo(new WinX86_64ABIInfo(CGT)) {}
2422
2423   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
2424                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override;
2425
2426   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
2427     return 7;
2428   }
2429
2430   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
2431                                llvm::Value *Address) const override {
2432     llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 8);
2433
2434     // 0-15 are the 16 integer registers.
2435     // 16 is %rip.
2436     AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Eight8, 0, 16);
2437     return false;
2438   }
2439
2440   void getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
2441                                  llvm::SmallString<24> &Opt) const override {
2442     Opt = "/DEFAULTLIB:";
2443     Opt += qualifyWindowsLibrary(Lib);
2444   }
2445
2446   void getDetectMismatchOption(llvm::StringRef Name,
2447                                llvm::StringRef Value,
2448                                llvm::SmallString<32> &Opt) const override {
2449     Opt = "/FAILIFMISMATCH:\"" + Name.str() + "=" + Value.str() + "\"";
2450   }
2451 };
2452
2453 void WinX86_64TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(
2454     const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV, CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
2455   TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(D, GV, CGM);
2456   if (GV->isDeclaration())
2457     return;
2458   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D)) {
2459     if (FD->hasAttr<X86ForceAlignArgPointerAttr>()) {
2460       llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
2461       Fn->addFnAttr("stackrealign");
2462     }
2463     if (FD->hasAttr<AnyX86InterruptAttr>()) {
2464       llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
2465       Fn->setCallingConv(llvm::CallingConv::X86_INTR);
2466     }
2467   }
2468
2469   addStackProbeTargetAttributes(D, GV, CGM);
2470 }
2471 }
2472
2473 void X86_64ABIInfo::postMerge(unsigned AggregateSize, Class &Lo,
2474                               Class &Hi) const {
2475   // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 5. Then a post merger cleanup is done:
2476   //
2477   // (a) If one of the classes is Memory, the whole argument is passed in
2478   //     memory.
2479   //
2480   // (b) If X87UP is not preceded by X87, the whole argument is passed in
2481   //     memory.
2482   //
2483   // (c) If the size of the aggregate exceeds two eightbytes and the first
2484   //     eightbyte isn't SSE or any other eightbyte isn't SSEUP, the whole
2485   //     argument is passed in memory. NOTE: This is necessary to keep the
2486   //     ABI working for processors that don't support the __m256 type.
2487   //
2488   // (d) If SSEUP is not preceded by SSE or SSEUP, it is converted to SSE.
2489   //
2490   // Some of these are enforced by the merging logic.  Others can arise
2491   // only with unions; for example:
2492   //   union { _Complex double; unsigned; }
2493   //
2494   // Note that clauses (b) and (c) were added in 0.98.
2495   //
2496   if (Hi == Memory)
2497     Lo = Memory;
2498   if (Hi == X87Up && Lo != X87 && honorsRevision0_98())
2499     Lo = Memory;
2500   if (AggregateSize > 128 && (Lo != SSE || Hi != SSEUp))
2501     Lo = Memory;
2502   if (Hi == SSEUp && Lo != SSE)
2503     Hi = SSE;
2504 }
2505
2506 X86_64ABIInfo::Class X86_64ABIInfo::merge(Class Accum, Class Field) {
2507   // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 4. Each field of an object is
2508   // classified recursively so that always two fields are
2509   // considered. The resulting class is calculated according to
2510   // the classes of the fields in the eightbyte:
2511   //
2512   // (a) If both classes are equal, this is the resulting class.
2513   //
2514   // (b) If one of the classes is NO_CLASS, the resulting class is
2515   // the other class.
2516   //
2517   // (c) If one of the classes is MEMORY, the result is the MEMORY
2518   // class.
2519   //
2520   // (d) If one of the classes is INTEGER, the result is the
2521   // INTEGER.
2522   //
2523   // (e) If one of the classes is X87, X87UP, COMPLEX_X87 class,
2524   // MEMORY is used as class.
2525   //
2526   // (f) Otherwise class SSE is used.
2527
2528   // Accum should never be memory (we should have returned) or
2529   // ComplexX87 (because this cannot be passed in a structure).
2530   assert((Accum != Memory && Accum != ComplexX87) &&
2531          "Invalid accumulated classification during merge.");
2532   if (Accum == Field || Field == NoClass)
2533     return Accum;
2534   if (Field == Memory)
2535     return Memory;
2536   if (Accum == NoClass)
2537     return Field;
2538   if (Accum == Integer || Field == Integer)
2539     return Integer;
2540   if (Field == X87 || Field == X87Up || Field == ComplexX87 ||
2541       Accum == X87 || Accum == X87Up)
2542     return Memory;
2543   return SSE;
2544 }
2545
2546 void X86_64ABIInfo::classify(QualType Ty, uint64_t OffsetBase,
2547                              Class &Lo, Class &Hi, bool isNamedArg) const {
2548   // FIXME: This code can be simplified by introducing a simple value class for
2549   // Class pairs with appropriate constructor methods for the various
2550   // situations.
2551
2552   // FIXME: Some of the split computations are wrong; unaligned vectors
2553   // shouldn't be passed in registers for example, so there is no chance they
2554   // can straddle an eightbyte. Verify & simplify.
2555
2556   Lo = Hi = NoClass;
2557
2558   Class &Current = OffsetBase < 64 ? Lo : Hi;
2559   Current = Memory;
2560
2561   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
2562     BuiltinType::Kind k = BT->getKind();
2563
2564     if (k == BuiltinType::Void) {
2565       Current = NoClass;
2566     } else if (k == BuiltinType::Int128 || k == BuiltinType::UInt128) {
2567       Lo = Integer;
2568       Hi = Integer;
2569     } else if (k >= BuiltinType::Bool && k <= BuiltinType::LongLong) {
2570       Current = Integer;
2571     } else if (k == BuiltinType::Float || k == BuiltinType::Double) {
2572       Current = SSE;
2573     } else if (k == BuiltinType::LongDouble) {
2574       const llvm::fltSemantics *LDF = &getTarget().getLongDoubleFormat();
2575       if (LDF == &llvm::APFloat::IEEEquad()) {
2576         Lo = SSE;
2577         Hi = SSEUp;
2578       } else if (LDF == &llvm::APFloat::x87DoubleExtended()) {
2579         Lo = X87;
2580         Hi = X87Up;
2581       } else if (LDF == &llvm::APFloat::IEEEdouble()) {
2582         Current = SSE;
2583       } else
2584         llvm_unreachable("unexpected long double representation!");
2585     }
2586     // FIXME: _Decimal32 and _Decimal64 are SSE.
2587     // FIXME: _float128 and _Decimal128 are (SSE, SSEUp).
2588     return;
2589   }
2590
2591   if (const EnumType *ET = Ty->getAs<EnumType>()) {
2592     // Classify the underlying integer type.
2593     classify(ET->getDecl()->getIntegerType(), OffsetBase, Lo, Hi, isNamedArg);
2594     return;
2595   }
2596
2597   if (Ty->hasPointerRepresentation()) {
2598     Current = Integer;
2599     return;
2600   }
2601
2602   if (Ty->isMemberPointerType()) {
2603     if (Ty->isMemberFunctionPointerType()) {
2604       if (Has64BitPointers) {
2605         // If Has64BitPointers, this is an {i64, i64}, so classify both
2606         // Lo and Hi now.
2607         Lo = Hi = Integer;
2608       } else {
2609         // Otherwise, with 32-bit pointers, this is an {i32, i32}. If that
2610         // straddles an eightbyte boundary, Hi should be classified as well.
2611         uint64_t EB_FuncPtr = (OffsetBase) / 64;
2612         uint64_t EB_ThisAdj = (OffsetBase + 64 - 1) / 64;
2613         if (EB_FuncPtr != EB_ThisAdj) {
2614           Lo = Hi = Integer;
2615         } else {
2616           Current = Integer;
2617         }
2618       }
2619     } else {
2620       Current = Integer;
2621     }
2622     return;
2623   }
2624
2625   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
2626     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VT);
2627     if (Size == 1 || Size == 8 || Size == 16 || Size == 32) {
2628       // gcc passes the following as integer:
2629       // 4 bytes - <4 x char>, <2 x short>, <1 x int>, <1 x float>
2630       // 2 bytes - <2 x char>, <1 x short>
2631       // 1 byte  - <1 x char>
2632       Current = Integer;
2633
2634       // If this type crosses an eightbyte boundary, it should be
2635       // split.
2636       uint64_t EB_Lo = (OffsetBase) / 64;
2637       uint64_t EB_Hi = (OffsetBase + Size - 1) / 64;
2638       if (EB_Lo != EB_Hi)
2639         Hi = Lo;
2640     } else if (Size == 64) {
2641       QualType ElementType = VT->getElementType();
2642
2643       // gcc passes <1 x double> in memory. :(
2644       if (ElementType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Double))
2645         return;
2646
2647       // gcc passes <1 x long long> as SSE but clang used to unconditionally
2648       // pass them as integer.  For platforms where clang is the de facto
2649       // platform compiler, we must continue to use integer.
2650       if (!classifyIntegerMMXAsSSE() &&
2651           (ElementType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::LongLong) ||
2652            ElementType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::ULongLong) ||
2653            ElementType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Long) ||
2654            ElementType->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::ULong)))
2655         Current = Integer;
2656       else
2657         Current = SSE;
2658
2659       // If this type crosses an eightbyte boundary, it should be
2660       // split.
2661       if (OffsetBase && OffsetBase != 64)
2662         Hi = Lo;
2663     } else if (Size == 128 ||
2664                (isNamedArg && Size <= getNativeVectorSizeForAVXABI(AVXLevel))) {
2665       // Arguments of 256-bits are split into four eightbyte chunks. The
2666       // least significant one belongs to class SSE and all the others to class
2667       // SSEUP. The original Lo and Hi design considers that types can't be
2668       // greater than 128-bits, so a 64-bit split in Hi and Lo makes sense.
2669       // This design isn't correct for 256-bits, but since there're no cases
2670       // where the upper parts would need to be inspected, avoid adding
2671       // complexity and just consider Hi to match the 64-256 part.
2672       //
2673       // Note that per 3.5.7 of AMD64-ABI, 256-bit args are only passed in
2674       // registers if they are "named", i.e. not part of the "..." of a
2675       // variadic function.
2676       //
2677       // Similarly, per 3.2.3. of the AVX512 draft, 512-bits ("named") args are
2678       // split into eight eightbyte chunks, one SSE and seven SSEUP.
2679       Lo = SSE;
2680       Hi = SSEUp;
2681     }
2682     return;
2683   }
2684
2685   if (const ComplexType *CT = Ty->getAs<ComplexType>()) {
2686     QualType ET = getContext().getCanonicalType(CT->getElementType());
2687
2688     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
2689     if (ET->isIntegralOrEnumerationType()) {
2690       if (Size <= 64)
2691         Current = Integer;
2692       else if (Size <= 128)
2693         Lo = Hi = Integer;
2694     } else if (ET == getContext().FloatTy) {
2695       Current = SSE;
2696     } else if (ET == getContext().DoubleTy) {
2697       Lo = Hi = SSE;
2698     } else if (ET == getContext().LongDoubleTy) {
2699       const llvm::fltSemantics *LDF = &getTarget().getLongDoubleFormat();
2700       if (LDF == &llvm::APFloat::IEEEquad())
2701         Current = Memory;
2702       else if (LDF == &llvm::APFloat::x87DoubleExtended())
2703         Current = ComplexX87;
2704       else if (LDF == &llvm::APFloat::IEEEdouble())
2705         Lo = Hi = SSE;
2706       else
2707         llvm_unreachable("unexpected long double representation!");
2708     }
2709
2710     // If this complex type crosses an eightbyte boundary then it
2711     // should be split.
2712     uint64_t EB_Real = (OffsetBase) / 64;
2713     uint64_t EB_Imag = (OffsetBase + getContext().getTypeSize(ET)) / 64;
2714     if (Hi == NoClass && EB_Real != EB_Imag)
2715       Hi = Lo;
2716
2717     return;
2718   }
2719
2720   if (const ConstantArrayType *AT = getContext().getAsConstantArrayType(Ty)) {
2721     // Arrays are treated like structures.
2722
2723     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
2724
2725     // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 1. If the size of an object is larger
2726     // than eight eightbytes, ..., it has class MEMORY.
2727     if (Size > 512)
2728       return;
2729
2730     // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 1. If ..., or it contains unaligned
2731     // fields, it has class MEMORY.
2732     //
2733     // Only need to check alignment of array base.
2734     if (OffsetBase % getContext().getTypeAlign(AT->getElementType()))
2735       return;
2736
2737     // Otherwise implement simplified merge. We could be smarter about
2738     // this, but it isn't worth it and would be harder to verify.
2739     Current = NoClass;
2740     uint64_t EltSize = getContext().getTypeSize(AT->getElementType());
2741     uint64_t ArraySize = AT->getSize().getZExtValue();
2742
2743     // The only case a 256-bit wide vector could be used is when the array
2744     // contains a single 256-bit element. Since Lo and Hi logic isn't extended
2745     // to work for sizes wider than 128, early check and fallback to memory.
2746     //
2747     if (Size > 128 &&
2748         (Size != EltSize || Size > getNativeVectorSizeForAVXABI(AVXLevel)))
2749       return;
2750
2751     for (uint64_t i=0, Offset=OffsetBase; i<ArraySize; ++i, Offset += EltSize) {
2752       Class FieldLo, FieldHi;
2753       classify(AT->getElementType(), Offset, FieldLo, FieldHi, isNamedArg);
2754       Lo = merge(Lo, FieldLo);
2755       Hi = merge(Hi, FieldHi);
2756       if (Lo == Memory || Hi == Memory)
2757         break;
2758     }
2759
2760     postMerge(Size, Lo, Hi);
2761     assert((Hi != SSEUp || Lo == SSE) && "Invalid SSEUp array classification.");
2762     return;
2763   }
2764
2765   if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
2766     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
2767
2768     // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 1. If the size of an object is larger
2769     // than eight eightbytes, ..., it has class MEMORY.
2770     if (Size > 512)
2771       return;
2772
2773     // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 2. If a C++ object has either a non-trivial
2774     // copy constructor or a non-trivial destructor, it is passed by invisible
2775     // reference.
2776     if (getRecordArgABI(RT, getCXXABI()))
2777       return;
2778
2779     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
2780
2781     // Assume variable sized types are passed in memory.
2782     if (RD->hasFlexibleArrayMember())
2783       return;
2784
2785     const ASTRecordLayout &Layout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
2786
2787     // Reset Lo class, this will be recomputed.
2788     Current = NoClass;
2789
2790     // If this is a C++ record, classify the bases first.
2791     if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
2792       for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
2793         assert(!I.isVirtual() && !I.getType()->isDependentType() &&
2794                "Unexpected base class!");
2795         const CXXRecordDecl *Base =
2796           cast<CXXRecordDecl>(I.getType()->getAs<RecordType>()->getDecl());
2797
2798         // Classify this field.
2799         //
2800         // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 3. If the size of the aggregate exceeds a
2801         // single eightbyte, each is classified separately. Each eightbyte gets
2802         // initialized to class NO_CLASS.
2803         Class FieldLo, FieldHi;
2804         uint64_t Offset =
2805           OffsetBase + getContext().toBits(Layout.getBaseClassOffset(Base));
2806         classify(I.getType(), Offset, FieldLo, FieldHi, isNamedArg);
2807         Lo = merge(Lo, FieldLo);
2808         Hi = merge(Hi, FieldHi);
2809         if (Lo == Memory || Hi == Memory) {
2810           postMerge(Size, Lo, Hi);
2811           return;
2812         }
2813       }
2814     }
2815
2816     // Classify the fields one at a time, merging the results.
2817     unsigned idx = 0;
2818     for (RecordDecl::field_iterator i = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
2819            i != e; ++i, ++idx) {
2820       uint64_t Offset = OffsetBase + Layout.getFieldOffset(idx);
2821       bool BitField = i->isBitField();
2822
2823       // Ignore padding bit-fields.
2824       if (BitField && i->isUnnamedBitfield())
2825         continue;
2826
2827       // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 1. If the size of an object is larger than
2828       // four eightbytes, or it contains unaligned fields, it has class MEMORY.
2829       //
2830       // The only case a 256-bit wide vector could be used is when the struct
2831       // contains a single 256-bit element. Since Lo and Hi logic isn't extended
2832       // to work for sizes wider than 128, early check and fallback to memory.
2833       //
2834       if (Size > 128 && (Size != getContext().getTypeSize(i->getType()) ||
2835                          Size > getNativeVectorSizeForAVXABI(AVXLevel))) {
2836         Lo = Memory;
2837         postMerge(Size, Lo, Hi);
2838         return;
2839       }
2840       // Note, skip this test for bit-fields, see below.
2841       if (!BitField && Offset % getContext().getTypeAlign(i->getType())) {
2842         Lo = Memory;
2843         postMerge(Size, Lo, Hi);
2844         return;
2845       }
2846
2847       // Classify this field.
2848       //
2849       // AMD64-ABI 3.2.3p2: Rule 3. If the size of the aggregate
2850       // exceeds a single eightbyte, each is classified
2851       // separately. Each eightbyte gets initialized to class
2852       // NO_CLASS.
2853       Class FieldLo, FieldHi;
2854
2855       // Bit-fields require special handling, they do not force the
2856       // structure to be passed in memory even if unaligned, and
2857       // therefore they can straddle an eightbyte.
2858       if (BitField) {
2859         assert(!i->isUnnamedBitfield());
2860         uint64_t Offset = OffsetBase + Layout.getFieldOffset(idx);
2861         uint64_t Size = i->getBitWidthValue(getContext());
2862
2863         uint64_t EB_Lo = Offset / 64;
2864         uint64_t EB_Hi = (Offset + Size - 1) / 64;
2865
2866         if (EB_Lo) {
2867           assert(EB_Hi == EB_Lo && "Invalid classification, type > 16 bytes.");
2868           FieldLo = NoClass;
2869           FieldHi = Integer;
2870         } else {
2871           FieldLo = Integer;
2872           FieldHi = EB_Hi ? Integer : NoClass;
2873         }
2874       } else
2875         classify(i->getType(), Offset, FieldLo, FieldHi, isNamedArg);
2876       Lo = merge(Lo, FieldLo);
2877       Hi = merge(Hi, FieldHi);
2878       if (Lo == Memory || Hi == Memory)
2879         break;
2880     }
2881
2882     postMerge(Size, Lo, Hi);
2883   }
2884 }
2885
2886 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::getIndirectReturnResult(QualType Ty) const {
2887   // If this is a scalar LLVM value then assume LLVM will pass it in the right
2888   // place naturally.
2889   if (!isAggregateTypeForABI(Ty)) {
2890     // Treat an enum type as its underlying type.
2891     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
2892       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
2893
2894     return (Ty->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend(Ty)
2895                                           : ABIArgInfo::getDirect());
2896   }
2897
2898   return getNaturalAlignIndirect(Ty);
2899 }
2900
2901 bool X86_64ABIInfo::IsIllegalVectorType(QualType Ty) const {
2902   if (const VectorType *VecTy = Ty->getAs<VectorType>()) {
2903     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VecTy);
2904     unsigned LargestVector = getNativeVectorSizeForAVXABI(AVXLevel);
2905     if (Size <= 64 || Size > LargestVector)
2906       return true;
2907   }
2908
2909   return false;
2910 }
2911
2912 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::getIndirectResult(QualType Ty,
2913                                             unsigned freeIntRegs) const {
2914   // If this is a scalar LLVM value then assume LLVM will pass it in the right
2915   // place naturally.
2916   //
2917   // This assumption is optimistic, as there could be free registers available
2918   // when we need to pass this argument in memory, and LLVM could try to pass
2919   // the argument in the free register. This does not seem to happen currently,
2920   // but this code would be much safer if we could mark the argument with
2921   // 'onstack'. See PR12193.
2922   if (!isAggregateTypeForABI(Ty) && !IsIllegalVectorType(Ty)) {
2923     // Treat an enum type as its underlying type.
2924     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
2925       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
2926
2927     return (Ty->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend(Ty)
2928                                           : ABIArgInfo::getDirect());
2929   }
2930
2931   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
2932     return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
2933
2934   // Compute the byval alignment. We specify the alignment of the byval in all
2935   // cases so that the mid-level optimizer knows the alignment of the byval.
2936   unsigned Align = std::max(getContext().getTypeAlign(Ty) / 8, 8U);
2937
2938   // Attempt to avoid passing indirect results using byval when possible. This
2939   // is important for good codegen.
2940   //
2941   // We do this by coercing the value into a scalar type which the backend can
2942   // handle naturally (i.e., without using byval).
2943   //
2944   // For simplicity, we currently only do this when we have exhausted all of the
2945   // free integer registers. Doing this when there are free integer registers
2946   // would require more care, as we would have to ensure that the coerced value
2947   // did not claim the unused register. That would require either reording the
2948   // arguments to the function (so that any subsequent inreg values came first),
2949   // or only doing this optimization when there were no following arguments that
2950   // might be inreg.
2951   //
2952   // We currently expect it to be rare (particularly in well written code) for
2953   // arguments to be passed on the stack when there are still free integer
2954   // registers available (this would typically imply large structs being passed
2955   // by value), so this seems like a fair tradeoff for now.
2956   //
2957   // We can revisit this if the backend grows support for 'onstack' parameter
2958   // attributes. See PR12193.
2959   if (freeIntRegs == 0) {
2960     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
2961
2962     // If this type fits in an eightbyte, coerce it into the matching integral
2963     // type, which will end up on the stack (with alignment 8).
2964     if (Align == 8 && Size <= 64)
2965       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
2966                                                           Size));
2967   }
2968
2969   return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(Align));
2970 }
2971
2972 /// The ABI specifies that a value should be passed in a full vector XMM/YMM
2973 /// register. Pick an LLVM IR type that will be passed as a vector register.
2974 llvm::Type *X86_64ABIInfo::GetByteVectorType(QualType Ty) const {
2975   // Wrapper structs/arrays that only contain vectors are passed just like
2976   // vectors; strip them off if present.
2977   if (const Type *InnerTy = isSingleElementStruct(Ty, getContext()))
2978     Ty = QualType(InnerTy, 0);
2979
2980   llvm::Type *IRType = CGT.ConvertType(Ty);
2981   if (isa<llvm::VectorType>(IRType) ||
2982       IRType->getTypeID() == llvm::Type::FP128TyID)
2983     return IRType;
2984
2985   // We couldn't find the preferred IR vector type for 'Ty'.
2986   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
2987   assert((Size == 128 || Size == 256 || Size == 512) && "Invalid type found!");
2988
2989   // Return a LLVM IR vector type based on the size of 'Ty'.
2990   return llvm::VectorType::get(llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext()),
2991                                Size / 64);
2992 }
2993
2994 /// BitsContainNoUserData - Return true if the specified [start,end) bit range
2995 /// is known to either be off the end of the specified type or being in
2996 /// alignment padding.  The user type specified is known to be at most 128 bits
2997 /// in size, and have passed through X86_64ABIInfo::classify with a successful
2998 /// classification that put one of the two halves in the INTEGER class.
2999 ///
3000 /// It is conservatively correct to return false.
3001 static bool BitsContainNoUserData(QualType Ty, unsigned StartBit,
3002                                   unsigned EndBit, ASTContext &Context) {
3003   // If the bytes being queried are off the end of the type, there is no user
3004   // data hiding here.  This handles analysis of builtins, vectors and other
3005   // types that don't contain interesting padding.
3006   unsigned TySize = (unsigned)Context.getTypeSize(Ty);
3007   if (TySize <= StartBit)
3008     return true;
3009
3010   if (const ConstantArrayType *AT = Context.getAsConstantArrayType(Ty)) {
3011     unsigned EltSize = (unsigned)Context.getTypeSize(AT->getElementType());
3012     unsigned NumElts = (unsigned)AT->getSize().getZExtValue();
3013
3014     // Check each element to see if the element overlaps with the queried range.
3015     for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
3016       // If the element is after the span we care about, then we're done..
3017       unsigned EltOffset = i*EltSize;
3018       if (EltOffset >= EndBit) break;
3019
3020       unsigned EltStart = EltOffset < StartBit ? StartBit-EltOffset :0;
3021       if (!BitsContainNoUserData(AT->getElementType(), EltStart,
3022                                  EndBit-EltOffset, Context))
3023         return false;
3024     }
3025     // If it overlaps no elements, then it is safe to process as padding.
3026     return true;
3027   }
3028
3029   if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
3030     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
3031     const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
3032
3033     // If this is a C++ record, check the bases first.
3034     if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
3035       for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
3036         assert(!I.isVirtual() && !I.getType()->isDependentType() &&
3037                "Unexpected base class!");
3038         const CXXRecordDecl *Base =
3039           cast<CXXRecordDecl>(I.getType()->getAs<RecordType>()->getDecl());
3040
3041         // If the base is after the span we care about, ignore it.
3042         unsigned BaseOffset = Context.toBits(Layout.getBaseClassOffset(Base));
3043         if (BaseOffset >= EndBit) continue;
3044
3045         unsigned BaseStart = BaseOffset < StartBit ? StartBit-BaseOffset :0;
3046         if (!BitsContainNoUserData(I.getType(), BaseStart,
3047                                    EndBit-BaseOffset, Context))
3048           return false;
3049       }
3050     }
3051
3052     // Verify that no field has data that overlaps the region of interest.  Yes
3053     // this could be sped up a lot by being smarter about queried fields,
3054     // however we're only looking at structs up to 16 bytes, so we don't care
3055     // much.
3056     unsigned idx = 0;
3057     for (RecordDecl::field_iterator i = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
3058          i != e; ++i, ++idx) {
3059       unsigned FieldOffset = (unsigned)Layout.getFieldOffset(idx);
3060
3061       // If we found a field after the region we care about, then we're done.
3062       if (FieldOffset >= EndBit) break;
3063
3064       unsigned FieldStart = FieldOffset < StartBit ? StartBit-FieldOffset :0;
3065       if (!BitsContainNoUserData(i->getType(), FieldStart, EndBit-FieldOffset,
3066                                  Context))
3067         return false;
3068     }
3069
3070     // If nothing in this record overlapped the area of interest, then we're
3071     // clean.
3072     return true;
3073   }
3074
3075   return false;
3076 }
3077
3078 /// ContainsFloatAtOffset - Return true if the specified LLVM IR type has a
3079 /// float member at the specified offset.  For example, {int,{float}} has a
3080 /// float at offset 4.  It is conservatively correct for this routine to return
3081 /// false.
3082 static bool ContainsFloatAtOffset(llvm::Type *IRType, unsigned IROffset,
3083                                   const llvm::DataLayout &TD) {
3084   // Base case if we find a float.
3085   if (IROffset == 0 && IRType->isFloatTy())
3086     return true;
3087
3088   // If this is a struct, recurse into the field at the specified offset.
3089   if (llvm::StructType *STy = dyn_cast<llvm::StructType>(IRType)) {
3090     const llvm::StructLayout *SL = TD.getStructLayout(STy);
3091     unsigned Elt = SL->getElementContainingOffset(IROffset);
3092     IROffset -= SL->getElementOffset(Elt);
3093     return ContainsFloatAtOffset(STy->getElementType(Elt), IROffset, TD);
3094   }
3095
3096   // If this is an array, recurse into the field at the specified offset.
3097   if (llvm::ArrayType *ATy = dyn_cast<llvm::ArrayType>(IRType)) {
3098     llvm::Type *EltTy = ATy->getElementType();
3099     unsigned EltSize = TD.getTypeAllocSize(EltTy);
3100     IROffset -= IROffset/EltSize*EltSize;
3101     return ContainsFloatAtOffset(EltTy, IROffset, TD);
3102   }
3103
3104   return false;
3105 }
3106
3107
3108 /// GetSSETypeAtOffset - Return a type that will be passed by the backend in the
3109 /// low 8 bytes of an XMM register, corresponding to the SSE class.
3110 llvm::Type *X86_64ABIInfo::
3111 GetSSETypeAtOffset(llvm::Type *IRType, unsigned IROffset,
3112                    QualType SourceTy, unsigned SourceOffset) const {
3113   // The only three choices we have are either double, <2 x float>, or float. We
3114   // pass as float if the last 4 bytes is just padding.  This happens for
3115   // structs that contain 3 floats.
3116   if (BitsContainNoUserData(SourceTy, SourceOffset*8+32,
3117                             SourceOffset*8+64, getContext()))
3118     return llvm::Type::getFloatTy(getVMContext());
3119
3120   // We want to pass as <2 x float> if the LLVM IR type contains a float at
3121   // offset+0 and offset+4.  Walk the LLVM IR type to find out if this is the
3122   // case.
3123   if (ContainsFloatAtOffset(IRType, IROffset, getDataLayout()) &&
3124       ContainsFloatAtOffset(IRType, IROffset+4, getDataLayout()))
3125     return llvm::VectorType::get(llvm::Type::getFloatTy(getVMContext()), 2);
3126
3127   return llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext());
3128 }
3129
3130
3131 /// GetINTEGERTypeAtOffset - The ABI specifies that a value should be passed in
3132 /// an 8-byte GPR.  This means that we either have a scalar or we are talking
3133 /// about the high or low part of an up-to-16-byte struct.  This routine picks
3134 /// the best LLVM IR type to represent this, which may be i64 or may be anything
3135 /// else that the backend will pass in a GPR that works better (e.g. i8, %foo*,
3136 /// etc).
3137 ///
3138 /// PrefType is an LLVM IR type that corresponds to (part of) the IR type for
3139 /// the source type.  IROffset is an offset in bytes into the LLVM IR type that
3140 /// the 8-byte value references.  PrefType may be null.
3141 ///
3142 /// SourceTy is the source-level type for the entire argument.  SourceOffset is
3143 /// an offset into this that we're processing (which is always either 0 or 8).
3144 ///
3145 llvm::Type *X86_64ABIInfo::
3146 GetINTEGERTypeAtOffset(llvm::Type *IRType, unsigned IROffset,
3147                        QualType SourceTy, unsigned SourceOffset) const {
3148   // If we're dealing with an un-offset LLVM IR type, then it means that we're
3149   // returning an 8-byte unit starting with it.  See if we can safely use it.
3150   if (IROffset == 0) {
3151     // Pointers and int64's always fill the 8-byte unit.
3152     if ((isa<llvm::PointerType>(IRType) && Has64BitPointers) ||
3153         IRType->isIntegerTy(64))
3154       return IRType;
3155
3156     // If we have a 1/2/4-byte integer, we can use it only if the rest of the
3157     // goodness in the source type is just tail padding.  This is allowed to
3158     // kick in for struct {double,int} on the int, but not on
3159     // struct{double,int,int} because we wouldn't return the second int.  We
3160     // have to do this analysis on the source type because we can't depend on
3161     // unions being lowered a specific way etc.
3162     if (IRType->isIntegerTy(8) || IRType->isIntegerTy(16) ||
3163         IRType->isIntegerTy(32) ||
3164         (isa<llvm::PointerType>(IRType) && !Has64BitPointers)) {
3165       unsigned BitWidth = isa<llvm::PointerType>(IRType) ? 32 :
3166           cast<llvm::IntegerType>(IRType)->getBitWidth();
3167
3168       if (BitsContainNoUserData(SourceTy, SourceOffset*8+BitWidth,
3169                                 SourceOffset*8+64, getContext()))
3170         return IRType;
3171     }
3172   }
3173
3174   if (llvm::StructType *STy = dyn_cast<llvm::StructType>(IRType)) {
3175     // If this is a struct, recurse into the field at the specified offset.
3176     const llvm::StructLayout *SL = getDataLayout().getStructLayout(STy);
3177     if (IROffset < SL->getSizeInBytes()) {
3178       unsigned FieldIdx = SL->getElementContainingOffset(IROffset);
3179       IROffset -= SL->getElementOffset(FieldIdx);
3180
3181       return GetINTEGERTypeAtOffset(STy->getElementType(FieldIdx), IROffset,
3182                                     SourceTy, SourceOffset);
3183     }
3184   }
3185
3186   if (llvm::ArrayType *ATy = dyn_cast<llvm::ArrayType>(IRType)) {
3187     llvm::Type *EltTy = ATy->getElementType();
3188     unsigned EltSize = getDataLayout().getTypeAllocSize(EltTy);
3189     unsigned EltOffset = IROffset/EltSize*EltSize;
3190     return GetINTEGERTypeAtOffset(EltTy, IROffset-EltOffset, SourceTy,
3191                                   SourceOffset);
3192   }
3193
3194   // Okay, we don't have any better idea of what to pass, so we pass this in an
3195   // integer register that isn't too big to fit the rest of the struct.
3196   unsigned TySizeInBytes =
3197     (unsigned)getContext().getTypeSizeInChars(SourceTy).getQuantity();
3198
3199   assert(TySizeInBytes != SourceOffset && "Empty field?");
3200
3201   // It is always safe to classify this as an integer type up to i64 that
3202   // isn't larger than the structure.
3203   return llvm::IntegerType::get(getVMContext(),
3204                                 std::min(TySizeInBytes-SourceOffset, 8U)*8);
3205 }
3206
3207
3208 /// GetX86_64ByValArgumentPair - Given a high and low type that can ideally
3209 /// be used as elements of a two register pair to pass or return, return a
3210 /// first class aggregate to represent them.  For example, if the low part of
3211 /// a by-value argument should be passed as i32* and the high part as float,
3212 /// return {i32*, float}.
3213 static llvm::Type *
3214 GetX86_64ByValArgumentPair(llvm::Type *Lo, llvm::Type *Hi,
3215                            const llvm::DataLayout &TD) {
3216   // In order to correctly satisfy the ABI, we need to the high part to start
3217   // at offset 8.  If the high and low parts we inferred are both 4-byte types
3218   // (e.g. i32 and i32) then the resultant struct type ({i32,i32}) won't have
3219   // the second element at offset 8.  Check for this:
3220   unsigned LoSize = (unsigned)TD.getTypeAllocSize(Lo);
3221   unsigned HiAlign = TD.getABITypeAlignment(Hi);
3222   unsigned HiStart = llvm::alignTo(LoSize, HiAlign);
3223   assert(HiStart != 0 && HiStart <= 8 && "Invalid x86-64 argument pair!");
3224
3225   // To handle this, we have to increase the size of the low part so that the
3226   // second element will start at an 8 byte offset.  We can't increase the size
3227   // of the second element because it might make us access off the end of the
3228   // struct.
3229   if (HiStart != 8) {
3230     // There are usually two sorts of types the ABI generation code can produce
3231     // for the low part of a pair that aren't 8 bytes in size: float or
3232     // i8/i16/i32.  This can also include pointers when they are 32-bit (X32 and
3233     // NaCl).
3234     // Promote these to a larger type.
3235     if (Lo->isFloatTy())
3236       Lo = llvm::Type::getDoubleTy(Lo->getContext());
3237     else {
3238       assert((Lo->isIntegerTy() || Lo->isPointerTy())
3239              && "Invalid/unknown lo type");
3240       Lo = llvm::Type::getInt64Ty(Lo->getContext());
3241     }
3242   }
3243
3244   llvm::StructType *Result = llvm::StructType::get(Lo, Hi);
3245
3246   // Verify that the second element is at an 8-byte offset.
3247   assert(TD.getStructLayout(Result)->getElementOffset(1) == 8 &&
3248          "Invalid x86-64 argument pair!");
3249   return Result;
3250 }
3251
3252 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::
3253 classifyReturnType(QualType RetTy) const {
3254   // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 1. Classify the return type with the
3255   // classification algorithm.
3256   X86_64ABIInfo::Class Lo, Hi;
3257   classify(RetTy, 0, Lo, Hi, /*isNamedArg*/ true);
3258
3259   // Check some invariants.
3260   assert((Hi != Memory || Lo == Memory) && "Invalid memory classification.");
3261   assert((Hi != SSEUp || Lo == SSE) && "Invalid SSEUp classification.");
3262
3263   llvm::Type *ResType = nullptr;
3264   switch (Lo) {
3265   case NoClass:
3266     if (Hi == NoClass)
3267       return ABIArgInfo::getIgnore();
3268     // If the low part is just padding, it takes no register, leave ResType
3269     // null.
3270     assert((Hi == SSE || Hi == Integer || Hi == X87Up) &&
3271            "Unknown missing lo part");
3272     break;
3273
3274   case SSEUp:
3275   case X87Up:
3276     llvm_unreachable("Invalid classification for lo word.");
3277
3278     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 2. Types of class memory are returned via
3279     // hidden argument.
3280   case Memory:
3281     return getIndirectReturnResult(RetTy);
3282
3283     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 3. If the class is INTEGER, the next
3284     // available register of the sequence %rax, %rdx is used.
3285   case Integer:
3286     ResType = GetINTEGERTypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 0, RetTy, 0);
3287
3288     // If we have a sign or zero extended integer, make sure to return Extend
3289     // so that the parameter gets the right LLVM IR attributes.
3290     if (Hi == NoClass && isa<llvm::IntegerType>(ResType)) {
3291       // Treat an enum type as its underlying type.
3292       if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
3293         RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
3294
3295       if (RetTy->isIntegralOrEnumerationType() &&
3296           RetTy->isPromotableIntegerType())
3297         return ABIArgInfo::getExtend(RetTy);
3298     }
3299     break;
3300
3301     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 4. If the class is SSE, the next
3302     // available SSE register of the sequence %xmm0, %xmm1 is used.
3303   case SSE:
3304     ResType = GetSSETypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 0, RetTy, 0);
3305     break;
3306
3307     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 6. If the class is X87, the value is
3308     // returned on the X87 stack in %st0 as 80-bit x87 number.
3309   case X87:
3310     ResType = llvm::Type::getX86_FP80Ty(getVMContext());
3311     break;
3312
3313     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 8. If the class is COMPLEX_X87, the real
3314     // part of the value is returned in %st0 and the imaginary part in
3315     // %st1.
3316   case ComplexX87:
3317     assert(Hi == ComplexX87 && "Unexpected ComplexX87 classification.");
3318     ResType = llvm::StructType::get(llvm::Type::getX86_FP80Ty(getVMContext()),
3319                                     llvm::Type::getX86_FP80Ty(getVMContext()));
3320     break;
3321   }
3322
3323   llvm::Type *HighPart = nullptr;
3324   switch (Hi) {
3325     // Memory was handled previously and X87 should
3326     // never occur as a hi class.
3327   case Memory:
3328   case X87:
3329     llvm_unreachable("Invalid classification for hi word.");
3330
3331   case ComplexX87: // Previously handled.
3332   case NoClass:
3333     break;
3334
3335   case Integer:
3336     HighPart = GetINTEGERTypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 8, RetTy, 8);
3337     if (Lo == NoClass)  // Return HighPart at offset 8 in memory.
3338       return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
3339     break;
3340   case SSE:
3341     HighPart = GetSSETypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 8, RetTy, 8);
3342     if (Lo == NoClass)  // Return HighPart at offset 8 in memory.
3343       return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
3344     break;
3345
3346     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 5. If the class is SSEUP, the eightbyte
3347     // is passed in the next available eightbyte chunk if the last used
3348     // vector register.
3349     //
3350     // SSEUP should always be preceded by SSE, just widen.
3351   case SSEUp:
3352     assert(Lo == SSE && "Unexpected SSEUp classification.");
3353     ResType = GetByteVectorType(RetTy);
3354     break;
3355
3356     // AMD64-ABI 3.2.3p4: Rule 7. If the class is X87UP, the value is
3357     // returned together with the previous X87 value in %st0.
3358   case X87Up:
3359     // If X87Up is preceded by X87, we don't need to do
3360     // anything. However, in some cases with unions it may not be
3361     // preceded by X87. In such situations we follow gcc and pass the
3362     // extra bits in an SSE reg.
3363     if (Lo != X87) {
3364       HighPart = GetSSETypeAtOffset(CGT.ConvertType(RetTy), 8, RetTy, 8);
3365       if (Lo == NoClass)  // Return HighPart at offset 8 in memory.
3366         return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
3367     }
3368     break;
3369   }
3370
3371   // If a high part was specified, merge it together with the low part.  It is
3372   // known to pass in the high eightbyte of the result.  We do this by forming a
3373   // first class struct aggregate with the high and low part: {low, high}
3374   if (HighPart)
3375     ResType = GetX86_64ByValArgumentPair(ResType, HighPart, getDataLayout());
3376
3377   return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
3378 }
3379
3380 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::classifyArgumentType(
3381   QualType Ty, unsigned freeIntRegs, unsigned &neededInt, unsigned &neededSSE,
3382   bool isNamedArg)
3383   const
3384 {
3385   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
3386
3387   X86_64ABIInfo::Class Lo, Hi;
3388   classify(Ty, 0, Lo, Hi, isNamedArg);
3389
3390   // Check some invariants.
3391   // FIXME: Enforce these by construction.
3392   assert((Hi != Memory || Lo == Memory) && "Invalid memory classification.");
3393   assert((Hi != SSEUp || Lo == SSE) && "Invalid SSEUp classification.");
3394
3395   neededInt = 0;
3396   neededSSE = 0;
3397   llvm::Type *ResType = nullptr;
3398   switch (Lo) {
3399   case NoClass:
3400     if (Hi == NoClass)
3401       return ABIArgInfo::getIgnore();
3402     // If the low part is just padding, it takes no register, leave ResType
3403     // null.
3404     assert((Hi == SSE || Hi == Integer || Hi == X87Up) &&
3405            "Unknown missing lo part");
3406     break;
3407
3408     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 1. If the class is MEMORY, pass the argument
3409     // on the stack.
3410   case Memory:
3411
3412     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 5. If the class is X87, X87UP or
3413     // COMPLEX_X87, it is passed in memory.
3414   case X87:
3415   case ComplexX87:
3416     if (getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()) == CGCXXABI::RAA_Indirect)
3417       ++neededInt;
3418     return getIndirectResult(Ty, freeIntRegs);
3419
3420   case SSEUp:
3421   case X87Up:
3422     llvm_unreachable("Invalid classification for lo word.");
3423
3424     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 2. If the class is INTEGER, the next
3425     // available register of the sequence %rdi, %rsi, %rdx, %rcx, %r8
3426     // and %r9 is used.
3427   case Integer:
3428     ++neededInt;
3429
3430     // Pick an 8-byte type based on the preferred type.
3431     ResType = GetINTEGERTypeAtOffset(CGT.ConvertType(Ty), 0, Ty, 0);
3432
3433     // If we have a sign or zero extended integer, make sure to return Extend
3434     // so that the parameter gets the right LLVM IR attributes.
3435     if (Hi == NoClass && isa<llvm::IntegerType>(ResType)) {
3436       // Treat an enum type as its underlying type.
3437       if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
3438         Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
3439
3440       if (Ty->isIntegralOrEnumerationType() &&
3441           Ty->isPromotableIntegerType())
3442         return ABIArgInfo::getExtend(Ty);
3443     }
3444
3445     break;
3446
3447     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 3. If the class is SSE, the next
3448     // available SSE register is used, the registers are taken in the
3449     // order from %xmm0 to %xmm7.
3450   case SSE: {
3451     llvm::Type *IRType = CGT.ConvertType(Ty);
3452     ResType = GetSSETypeAtOffset(IRType, 0, Ty, 0);
3453     ++neededSSE;
3454     break;
3455   }
3456   }
3457
3458   llvm::Type *HighPart = nullptr;
3459   switch (Hi) {
3460     // Memory was handled previously, ComplexX87 and X87 should
3461     // never occur as hi classes, and X87Up must be preceded by X87,
3462     // which is passed in memory.
3463   case Memory:
3464   case X87:
3465   case ComplexX87:
3466     llvm_unreachable("Invalid classification for hi word.");
3467
3468   case NoClass: break;
3469
3470   case Integer:
3471     ++neededInt;
3472     // Pick an 8-byte type based on the preferred type.
3473     HighPart = GetINTEGERTypeAtOffset(CGT.ConvertType(Ty), 8, Ty, 8);
3474
3475     if (Lo == NoClass)  // Pass HighPart at offset 8 in memory.
3476       return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
3477     break;
3478
3479     // X87Up generally doesn't occur here (long double is passed in
3480     // memory), except in situations involving unions.
3481   case X87Up:
3482   case SSE:
3483     HighPart = GetSSETypeAtOffset(CGT.ConvertType(Ty), 8, Ty, 8);
3484
3485     if (Lo == NoClass)  // Pass HighPart at offset 8 in memory.
3486       return ABIArgInfo::getDirect(HighPart, 8);
3487
3488     ++neededSSE;
3489     break;
3490
3491     // AMD64-ABI 3.2.3p3: Rule 4. If the class is SSEUP, the
3492     // eightbyte is passed in the upper half of the last used SSE
3493     // register.  This only happens when 128-bit vectors are passed.
3494   case SSEUp:
3495     assert(Lo == SSE && "Unexpected SSEUp classification");
3496     ResType = GetByteVectorType(Ty);
3497     break;
3498   }
3499
3500   // If a high part was specified, merge it together with the low part.  It is
3501   // known to pass in the high eightbyte of the result.  We do this by forming a
3502   // first class struct aggregate with the high and low part: {low, high}
3503   if (HighPart)
3504     ResType = GetX86_64ByValArgumentPair(ResType, HighPart, getDataLayout());
3505
3506   return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
3507 }
3508
3509 ABIArgInfo
3510 X86_64ABIInfo::classifyRegCallStructTypeImpl(QualType Ty, unsigned &NeededInt,
3511                                              unsigned &NeededSSE) const {
3512   auto RT = Ty->getAs<RecordType>();
3513   assert(RT && "classifyRegCallStructType only valid with struct types");
3514
3515   if (RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
3516     return getIndirectReturnResult(Ty);
3517
3518   // Sum up bases
3519   if (auto CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RT->getDecl())) {
3520     if (CXXRD->isDynamicClass()) {
3521       NeededInt = NeededSSE = 0;
3522       return getIndirectReturnResult(Ty);
3523     }
3524
3525     for (const auto &I : CXXRD->bases())
3526       if (classifyRegCallStructTypeImpl(I.getType(), NeededInt, NeededSSE)
3527               .isIndirect()) {
3528         NeededInt = NeededSSE = 0;
3529         return getIndirectReturnResult(Ty);
3530       }
3531   }
3532
3533   // Sum up members
3534   for (const auto *FD : RT->getDecl()->fields()) {
3535     if (FD->getType()->isRecordType() && !FD->getType()->isUnionType()) {
3536       if (classifyRegCallStructTypeImpl(FD->getType(), NeededInt, NeededSSE)
3537               .isIndirect()) {
3538         NeededInt = NeededSSE = 0;
3539         return getIndirectReturnResult(Ty);
3540       }
3541     } else {
3542       unsigned LocalNeededInt, LocalNeededSSE;
3543       if (classifyArgumentType(FD->getType(), UINT_MAX, LocalNeededInt,
3544                                LocalNeededSSE, true)
3545               .isIndirect()) {
3546         NeededInt = NeededSSE = 0;
3547         return getIndirectReturnResult(Ty);
3548       }
3549       NeededInt += LocalNeededInt;
3550       NeededSSE += LocalNeededSSE;
3551     }
3552   }
3553
3554   return ABIArgInfo::getDirect();
3555 }
3556
3557 ABIArgInfo X86_64ABIInfo::classifyRegCallStructType(QualType Ty,
3558                                                     unsigned &NeededInt,
3559                                                     unsigned &NeededSSE) const {
3560
3561   NeededInt = 0;
3562   NeededSSE = 0;
3563
3564   return classifyRegCallStructTypeImpl(Ty, NeededInt, NeededSSE);
3565 }
3566
3567 void X86_64ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
3568
3569   const unsigned CallingConv = FI.getCallingConvention();
3570   // It is possible to force Win64 calling convention on any x86_64 target by
3571   // using __attribute__((ms_abi)). In such case to correctly emit Win64
3572   // compatible code delegate this call to WinX86_64ABIInfo::computeInfo.
3573   if (CallingConv == llvm::CallingConv::Win64) {
3574     WinX86_64ABIInfo Win64ABIInfo(CGT);
3575     Win64ABIInfo.computeInfo(FI);
3576     return;
3577   }
3578
3579   bool IsRegCall = CallingConv == llvm::CallingConv::X86_RegCall;
3580
3581   // Keep track of the number of assigned registers.
3582   unsigned FreeIntRegs = IsRegCall ? 11 : 6;
3583   unsigned FreeSSERegs = IsRegCall ? 16 : 8;
3584   unsigned NeededInt, NeededSSE;
3585
3586   if (!::classifyReturnType(getCXXABI(), FI, *this)) {
3587     if (IsRegCall && FI.getReturnType()->getTypePtr()->isRecordType() &&
3588         !FI.getReturnType()->getTypePtr()->isUnionType()) {
3589       FI.getReturnInfo() =
3590           classifyRegCallStructType(FI.getReturnType(), NeededInt, NeededSSE);
3591       if (FreeIntRegs >= NeededInt && FreeSSERegs >= NeededSSE) {
3592         FreeIntRegs -= NeededInt;
3593         FreeSSERegs -= NeededSSE;
3594       } else {
3595         FI.getReturnInfo() = getIndirectReturnResult(FI.getReturnType());
3596       }
3597     } else if (IsRegCall && FI.getReturnType()->getAs<ComplexType>()) {
3598       // Complex Long Double Type is passed in Memory when Regcall
3599       // calling convention is used.
3600       const ComplexType *CT = FI.getReturnType()->getAs<ComplexType>();
3601       if (getContext().getCanonicalType(CT->getElementType()) ==
3602           getContext().LongDoubleTy)
3603         FI.getReturnInfo() = getIndirectReturnResult(FI.getReturnType());
3604     } else
3605       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
3606   }
3607
3608   // If the return value is indirect, then the hidden argument is consuming one
3609   // integer register.
3610   if (FI.getReturnInfo().isIndirect())
3611     --FreeIntRegs;
3612
3613   // The chain argument effectively gives us another free register.
3614   if (FI.isChainCall())
3615     ++FreeIntRegs;
3616
3617   unsigned NumRequiredArgs = FI.getNumRequiredArgs();
3618   // AMD64-ABI 3.2.3p3: Once arguments are classified, the registers
3619   // get assigned (in left-to-right order) for passing as follows...
3620   unsigned ArgNo = 0;
3621   for (CGFunctionInfo::arg_iterator it = FI.arg_begin(), ie = FI.arg_end();
3622        it != ie; ++it, ++ArgNo) {
3623     bool IsNamedArg = ArgNo < NumRequiredArgs;
3624
3625     if (IsRegCall && it->type->isStructureOrClassType())
3626       it->info = classifyRegCallStructType(it->type, NeededInt, NeededSSE);
3627     else
3628       it->info = classifyArgumentType(it->type, FreeIntRegs, NeededInt,
3629                                       NeededSSE, IsNamedArg);
3630
3631     // AMD64-ABI 3.2.3p3: If there are no registers available for any
3632     // eightbyte of an argument, the whole argument is passed on the
3633     // stack. If registers have already been assigned for some
3634     // eightbytes of such an argument, the assignments get reverted.
3635     if (FreeIntRegs >= NeededInt && FreeSSERegs >= NeededSSE) {
3636       FreeIntRegs -= NeededInt;
3637       FreeSSERegs -= NeededSSE;
3638     } else {
3639       it->info = getIndirectResult(it->type, FreeIntRegs);
3640     }
3641   }
3642 }
3643
3644 static Address EmitX86_64VAArgFromMemory(CodeGenFunction &CGF,
3645                                          Address VAListAddr, QualType Ty) {
3646   Address overflow_arg_area_p = CGF.Builder.CreateStructGEP(
3647       VAListAddr, 2, CharUnits::fromQuantity(8), "overflow_arg_area_p");
3648   llvm::Value *overflow_arg_area =
3649     CGF.Builder.CreateLoad(overflow_arg_area_p, "overflow_arg_area");
3650
3651   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 7. Align l->overflow_arg_area upwards to a 16
3652   // byte boundary if alignment needed by type exceeds 8 byte boundary.
3653   // It isn't stated explicitly in the standard, but in practice we use
3654   // alignment greater than 16 where necessary.
3655   CharUnits Align = CGF.getContext().getTypeAlignInChars(Ty);
3656   if (Align > CharUnits::fromQuantity(8)) {
3657     overflow_arg_area = emitRoundPointerUpToAlignment(CGF, overflow_arg_area,
3658                                                       Align);
3659   }
3660
3661   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 8. Fetch type from l->overflow_arg_area.
3662   llvm::Type *LTy = CGF.ConvertTypeForMem(Ty);
3663   llvm::Value *Res =
3664     CGF.Builder.CreateBitCast(overflow_arg_area,
3665                               llvm::PointerType::getUnqual(LTy));
3666
3667   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 9. Set l->overflow_arg_area to:
3668   // l->overflow_arg_area + sizeof(type).
3669   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 10. Align l->overflow_arg_area upwards to
3670   // an 8 byte boundary.
3671
3672   uint64_t SizeInBytes = (CGF.getContext().getTypeSize(Ty) + 7) / 8;
3673   llvm::Value *Offset =
3674       llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, (SizeInBytes + 7)  & ~7);
3675   overflow_arg_area = CGF.Builder.CreateGEP(overflow_arg_area, Offset,
3676                                             "overflow_arg_area.next");
3677   CGF.Builder.CreateStore(overflow_arg_area, overflow_arg_area_p);
3678
3679   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 11. Return the fetched type.
3680   return Address(Res, Align);
3681 }
3682
3683 Address X86_64ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
3684                                  QualType Ty) const {
3685   // Assume that va_list type is correct; should be pointer to LLVM type:
3686   // struct {
3687   //   i32 gp_offset;
3688   //   i32 fp_offset;
3689   //   i8* overflow_arg_area;
3690   //   i8* reg_save_area;
3691   // };
3692   unsigned neededInt, neededSSE;
3693
3694   Ty = getContext().getCanonicalType(Ty);
3695   ABIArgInfo AI = classifyArgumentType(Ty, 0, neededInt, neededSSE,
3696                                        /*isNamedArg*/false);
3697
3698   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 1. Determine whether type may be passed
3699   // in the registers. If not go to step 7.
3700   if (!neededInt && !neededSSE)
3701     return EmitX86_64VAArgFromMemory(CGF, VAListAddr, Ty);
3702
3703   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 2. Compute num_gp to hold the number of
3704   // general purpose registers needed to pass type and num_fp to hold
3705   // the number of floating point registers needed.
3706
3707   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 3. Verify whether arguments fit into
3708   // registers. In the case: l->gp_offset > 48 - num_gp * 8 or
3709   // l->fp_offset > 304 - num_fp * 16 go to step 7.
3710   //
3711   // NOTE: 304 is a typo, there are (6 * 8 + 8 * 16) = 176 bytes of
3712   // register save space).
3713
3714   llvm::Value *InRegs = nullptr;
3715   Address gp_offset_p = Address::invalid(), fp_offset_p = Address::invalid();
3716   llvm::Value *gp_offset = nullptr, *fp_offset = nullptr;
3717   if (neededInt) {
3718     gp_offset_p =
3719         CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 0, CharUnits::Zero(),
3720                                     "gp_offset_p");
3721     gp_offset = CGF.Builder.CreateLoad(gp_offset_p, "gp_offset");
3722     InRegs = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 48 - neededInt * 8);
3723     InRegs = CGF.Builder.CreateICmpULE(gp_offset, InRegs, "fits_in_gp");
3724   }
3725
3726   if (neededSSE) {
3727     fp_offset_p =
3728         CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 1, CharUnits::fromQuantity(4),
3729                                     "fp_offset_p");
3730     fp_offset = CGF.Builder.CreateLoad(fp_offset_p, "fp_offset");
3731     llvm::Value *FitsInFP =
3732       llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 176 - neededSSE * 16);
3733     FitsInFP = CGF.Builder.CreateICmpULE(fp_offset, FitsInFP, "fits_in_fp");
3734     InRegs = InRegs ? CGF.Builder.CreateAnd(InRegs, FitsInFP) : FitsInFP;
3735   }
3736
3737   llvm::BasicBlock *InRegBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_reg");
3738   llvm::BasicBlock *InMemBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_mem");
3739   llvm::BasicBlock *ContBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.end");
3740   CGF.Builder.CreateCondBr(InRegs, InRegBlock, InMemBlock);
3741
3742   // Emit code to load the value if it was passed in registers.
3743
3744   CGF.EmitBlock(InRegBlock);
3745
3746   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 4. Fetch type from l->reg_save_area with
3747   // an offset of l->gp_offset and/or l->fp_offset. This may require
3748   // copying to a temporary location in case the parameter is passed
3749   // in different register classes or requires an alignment greater
3750   // than 8 for general purpose registers and 16 for XMM registers.
3751   //
3752   // FIXME: This really results in shameful code when we end up needing to
3753   // collect arguments from different places; often what should result in a
3754   // simple assembling of a structure from scattered addresses has many more
3755   // loads than necessary. Can we clean this up?
3756   llvm::Type *LTy = CGF.ConvertTypeForMem(Ty);
3757   llvm::Value *RegSaveArea = CGF.Builder.CreateLoad(
3758       CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 3, CharUnits::fromQuantity(16)),
3759                                   "reg_save_area");
3760
3761   Address RegAddr = Address::invalid();
3762   if (neededInt && neededSSE) {
3763     // FIXME: Cleanup.
3764     assert(AI.isDirect() && "Unexpected ABI info for mixed regs");
3765     llvm::StructType *ST = cast<llvm::StructType>(AI.getCoerceToType());
3766     Address Tmp = CGF.CreateMemTemp(Ty);
3767     Tmp = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Tmp, ST);
3768     assert(ST->getNumElements() == 2 && "Unexpected ABI info for mixed regs");
3769     llvm::Type *TyLo = ST->getElementType(0);
3770     llvm::Type *TyHi = ST->getElementType(1);
3771     assert((TyLo->isFPOrFPVectorTy() ^ TyHi->isFPOrFPVectorTy()) &&
3772            "Unexpected ABI info for mixed regs");
3773     llvm::Type *PTyLo = llvm::PointerType::getUnqual(TyLo);
3774     llvm::Type *PTyHi = llvm::PointerType::getUnqual(TyHi);
3775     llvm::Value *GPAddr = CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, gp_offset);
3776     llvm::Value *FPAddr = CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, fp_offset);
3777     llvm::Value *RegLoAddr = TyLo->isFPOrFPVectorTy() ? FPAddr : GPAddr;
3778     llvm::Value *RegHiAddr = TyLo->isFPOrFPVectorTy() ? GPAddr : FPAddr;
3779
3780     // Copy the first element.
3781     // FIXME: Our choice of alignment here and below is probably pessimistic.
3782     llvm::Value *V = CGF.Builder.CreateAlignedLoad(
3783         TyLo, CGF.Builder.CreateBitCast(RegLoAddr, PTyLo),
3784         CharUnits::fromQuantity(getDataLayout().getABITypeAlignment(TyLo)));
3785     CGF.Builder.CreateStore(V,
3786                     CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, 0, CharUnits::Zero()));
3787
3788     // Copy the second element.
3789     V = CGF.Builder.CreateAlignedLoad(
3790         TyHi, CGF.Builder.CreateBitCast(RegHiAddr, PTyHi),
3791         CharUnits::fromQuantity(getDataLayout().getABITypeAlignment(TyHi)));
3792     CharUnits Offset = CharUnits::fromQuantity(
3793                    getDataLayout().getStructLayout(ST)->getElementOffset(1));
3794     CGF.Builder.CreateStore(V, CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, 1, Offset));
3795
3796     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Tmp, LTy);
3797   } else if (neededInt) {
3798     RegAddr = Address(CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, gp_offset),
3799                       CharUnits::fromQuantity(8));
3800     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(RegAddr, LTy);
3801
3802     // Copy to a temporary if necessary to ensure the appropriate alignment.
3803     std::pair<CharUnits, CharUnits> SizeAlign =
3804         getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
3805     uint64_t TySize = SizeAlign.first.getQuantity();
3806     CharUnits TyAlign = SizeAlign.second;
3807
3808     // Copy into a temporary if the type is more aligned than the
3809     // register save area.
3810     if (TyAlign.getQuantity() > 8) {
3811       Address Tmp = CGF.CreateMemTemp(Ty);
3812       CGF.Builder.CreateMemCpy(Tmp, RegAddr, TySize, false);
3813       RegAddr = Tmp;
3814     }
3815
3816   } else if (neededSSE == 1) {
3817     RegAddr = Address(CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, fp_offset),
3818                       CharUnits::fromQuantity(16));
3819     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(RegAddr, LTy);
3820   } else {
3821     assert(neededSSE == 2 && "Invalid number of needed registers!");
3822     // SSE registers are spaced 16 bytes apart in the register save
3823     // area, we need to collect the two eightbytes together.
3824     // The ABI isn't explicit about this, but it seems reasonable
3825     // to assume that the slots are 16-byte aligned, since the stack is
3826     // naturally 16-byte aligned and the prologue is expected to store
3827     // all the SSE registers to the RSA.
3828     Address RegAddrLo = Address(CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, fp_offset),
3829                                 CharUnits::fromQuantity(16));
3830     Address RegAddrHi =
3831       CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(RegAddrLo,
3832                                              CharUnits::fromQuantity(16));
3833     llvm::Type *ST = AI.canHaveCoerceToType()
3834                          ? AI.getCoerceToType()
3835                          : llvm::StructType::get(CGF.DoubleTy, CGF.DoubleTy);
3836     llvm::Value *V;
3837     Address Tmp = CGF.CreateMemTemp(Ty);
3838     Tmp = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Tmp, ST);
3839     V = CGF.Builder.CreateLoad(CGF.Builder.CreateElementBitCast(
3840         RegAddrLo, ST->getStructElementType(0)));
3841     CGF.Builder.CreateStore(V,
3842                    CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, 0, CharUnits::Zero()));
3843     V = CGF.Builder.CreateLoad(CGF.Builder.CreateElementBitCast(
3844         RegAddrHi, ST->getStructElementType(1)));
3845     CGF.Builder.CreateStore(V,
3846           CGF.Builder.CreateStructGEP(Tmp, 1, CharUnits::fromQuantity(8)));
3847
3848     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Tmp, LTy);
3849   }
3850
3851   // AMD64-ABI 3.5.7p5: Step 5. Set:
3852   // l->gp_offset = l->gp_offset + num_gp * 8
3853   // l->fp_offset = l->fp_offset + num_fp * 16.
3854   if (neededInt) {
3855     llvm::Value *Offset = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, neededInt * 8);
3856     CGF.Builder.CreateStore(CGF.Builder.CreateAdd(gp_offset, Offset),
3857                             gp_offset_p);
3858   }
3859   if (neededSSE) {
3860     llvm::Value *Offset = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, neededSSE * 16);
3861     CGF.Builder.CreateStore(CGF.Builder.CreateAdd(fp_offset, Offset),
3862                             fp_offset_p);
3863   }
3864   CGF.EmitBranch(ContBlock);
3865
3866   // Emit code to load the value if it was passed in memory.
3867
3868   CGF.EmitBlock(InMemBlock);
3869   Address MemAddr = EmitX86_64VAArgFromMemory(CGF, VAListAddr, Ty);
3870
3871   // Return the appropriate result.
3872
3873   CGF.EmitBlock(ContBlock);
3874   Address ResAddr = emitMergePHI(CGF, RegAddr, InRegBlock, MemAddr, InMemBlock,
3875                                  "vaarg.addr");
3876   return ResAddr;
3877 }
3878
3879 Address X86_64ABIInfo::EmitMSVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
3880                                    QualType Ty) const {
3881   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*indirect*/ false,
3882                           CGF.getContext().getTypeInfoInChars(Ty),
3883                           CharUnits::fromQuantity(8),
3884                           /*allowHigherAlign*/ false);
3885 }
3886
3887 ABIArgInfo
3888 WinX86_64ABIInfo::reclassifyHvaArgType(QualType Ty, unsigned &FreeSSERegs,
3889                                     const ABIArgInfo &current) const {
3890   // Assumes vectorCall calling convention.
3891   const Type *Base = nullptr;
3892   uint64_t NumElts = 0;
3893
3894   if (!Ty->isBuiltinType() && !Ty->isVectorType() &&
3895       isHomogeneousAggregate(Ty, Base, NumElts) && FreeSSERegs >= NumElts) {
3896     FreeSSERegs -= NumElts;
3897     return getDirectX86Hva();
3898   }
3899   return current;
3900 }
3901
3902 ABIArgInfo WinX86_64ABIInfo::classify(QualType Ty, unsigned &FreeSSERegs,
3903                                       bool IsReturnType, bool IsVectorCall,
3904                                       bool IsRegCall) const {
3905
3906   if (Ty->isVoidType())
3907     return ABIArgInfo::getIgnore();
3908
3909   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
3910     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
3911
3912   TypeInfo Info = getContext().getTypeInfo(Ty);
3913   uint64_t Width = Info.Width;
3914   CharUnits Align = getContext().toCharUnitsFromBits(Info.Align);
3915
3916   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
3917   if (RT) {
3918     if (!IsReturnType) {
3919       if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(RT, getCXXABI()))
3920         return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
3921     }
3922
3923     if (RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
3924       return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
3925
3926   }
3927
3928   const Type *Base = nullptr;
3929   uint64_t NumElts = 0;
3930   // vectorcall adds the concept of a homogenous vector aggregate, similar to
3931   // other targets.
3932   if ((IsVectorCall || IsRegCall) &&
3933       isHomogeneousAggregate(Ty, Base, NumElts)) {
3934     if (IsRegCall) {
3935       if (FreeSSERegs >= NumElts) {
3936         FreeSSERegs -= NumElts;
3937         if (IsReturnType || Ty->isBuiltinType() || Ty->isVectorType())
3938           return ABIArgInfo::getDirect();
3939         return ABIArgInfo::getExpand();
3940       }
3941       return ABIArgInfo::getIndirect(Align, /*ByVal=*/false);
3942     } else if (IsVectorCall) {
3943       if (FreeSSERegs >= NumElts &&
3944           (IsReturnType || Ty->isBuiltinType() || Ty->isVectorType())) {
3945         FreeSSERegs -= NumElts;
3946         return ABIArgInfo::getDirect();
3947       } else if (IsReturnType) {
3948         return ABIArgInfo::getExpand();
3949       } else if (!Ty->isBuiltinType() && !Ty->isVectorType()) {
3950         // HVAs are delayed and reclassified in the 2nd step.
3951         return ABIArgInfo::getIndirect(Align, /*ByVal=*/false);
3952       }
3953     }
3954   }
3955
3956   if (Ty->isMemberPointerType()) {
3957     // If the member pointer is represented by an LLVM int or ptr, pass it
3958     // directly.
3959     llvm::Type *LLTy = CGT.ConvertType(Ty);
3960     if (LLTy->isPointerTy() || LLTy->isIntegerTy())
3961       return ABIArgInfo::getDirect();
3962   }
3963
3964   if (RT || Ty->isAnyComplexType() || Ty->isMemberPointerType()) {
3965     // MS x64 ABI requirement: "Any argument that doesn't fit in 8 bytes, or is
3966     // not 1, 2, 4, or 8 bytes, must be passed by reference."
3967     if (Width > 64 || !llvm::isPowerOf2_64(Width))
3968       return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
3969
3970     // Otherwise, coerce it to a small integer.
3971     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Width));
3972   }
3973
3974   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
3975     switch (BT->getKind()) {
3976     case BuiltinType::Bool:
3977       // Bool type is always extended to the ABI, other builtin types are not
3978       // extended.
3979       return ABIArgInfo::getExtend(Ty);
3980
3981     case BuiltinType::LongDouble:
3982       // Mingw64 GCC uses the old 80 bit extended precision floating point
3983       // unit. It passes them indirectly through memory.
3984       if (IsMingw64) {
3985         const llvm::fltSemantics *LDF = &getTarget().getLongDoubleFormat();
3986         if (LDF == &llvm::APFloat::x87DoubleExtended())
3987           return ABIArgInfo::getIndirect(Align, /*ByVal=*/false);
3988       }
3989       break;
3990
3991     case BuiltinType::Int128:
3992     case BuiltinType::UInt128:
3993       // If it's a parameter type, the normal ABI rule is that arguments larger
3994       // than 8 bytes are passed indirectly. GCC follows it. We follow it too,
3995       // even though it isn't particularly efficient.
3996       if (!IsReturnType)
3997         return ABIArgInfo::getIndirect(Align, /*ByVal=*/false);
3998
3999       // Mingw64 GCC returns i128 in XMM0. Coerce to v2i64 to handle that.
4000       // Clang matches them for compatibility.
4001       return ABIArgInfo::getDirect(
4002           llvm::VectorType::get(llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext()), 2));
4003
4004     default:
4005       break;
4006     }
4007   }
4008
4009   return ABIArgInfo::getDirect();
4010 }
4011
4012 void WinX86_64ABIInfo::computeVectorCallArgs(CGFunctionInfo &FI,
4013                                              unsigned FreeSSERegs,
4014                                              bool IsVectorCall,
4015                                              bool IsRegCall) const {
4016   unsigned Count = 0;
4017   for (auto &I : FI.arguments()) {
4018     // Vectorcall in x64 only permits the first 6 arguments to be passed
4019     // as XMM/YMM registers.
4020     if (Count < VectorcallMaxParamNumAsReg)
4021       I.info = classify(I.type, FreeSSERegs, false, IsVectorCall, IsRegCall);
4022     else {
4023       // Since these cannot be passed in registers, pretend no registers
4024       // are left.
4025       unsigned ZeroSSERegsAvail = 0;
4026       I.info = classify(I.type, /*FreeSSERegs=*/ZeroSSERegsAvail, false,
4027                         IsVectorCall, IsRegCall);
4028     }
4029     ++Count;
4030   }
4031
4032   for (auto &I : FI.arguments()) {
4033     I.info = reclassifyHvaArgType(I.type, FreeSSERegs, I.info);
4034   }
4035 }
4036
4037 void WinX86_64ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
4038   bool IsVectorCall =
4039       FI.getCallingConvention() == llvm::CallingConv::X86_VectorCall;
4040   bool IsRegCall = FI.getCallingConvention() == llvm::CallingConv::X86_RegCall;
4041
4042   unsigned FreeSSERegs = 0;
4043   if (IsVectorCall) {
4044     // We can use up to 4 SSE return registers with vectorcall.
4045     FreeSSERegs = 4;
4046   } else if (IsRegCall) {
4047     // RegCall gives us 16 SSE registers.
4048     FreeSSERegs = 16;
4049   }
4050
4051   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
4052     FI.getReturnInfo() = classify(FI.getReturnType(), FreeSSERegs, true,
4053                                   IsVectorCall, IsRegCall);
4054
4055   if (IsVectorCall) {
4056     // We can use up to 6 SSE register parameters with vectorcall.
4057     FreeSSERegs = 6;
4058   } else if (IsRegCall) {
4059     // RegCall gives us 16 SSE registers, we can reuse the return registers.
4060     FreeSSERegs = 16;
4061   }
4062
4063   if (IsVectorCall) {
4064     computeVectorCallArgs(FI, FreeSSERegs, IsVectorCall, IsRegCall);
4065   } else {
4066     for (auto &I : FI.arguments())
4067       I.info = classify(I.type, FreeSSERegs, false, IsVectorCall, IsRegCall);
4068   }
4069
4070 }
4071
4072 Address WinX86_64ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
4073                                     QualType Ty) const {
4074
4075   bool IsIndirect = false;
4076
4077   // MS x64 ABI requirement: "Any argument that doesn't fit in 8 bytes, or is
4078   // not 1, 2, 4, or 8 bytes, must be passed by reference."
4079   if (isAggregateTypeForABI(Ty) || Ty->isMemberPointerType()) {
4080     uint64_t Width = getContext().getTypeSize(Ty);
4081     IsIndirect = Width > 64 || !llvm::isPowerOf2_64(Width);
4082   }
4083
4084   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, IsIndirect,
4085                           CGF.getContext().getTypeInfoInChars(Ty),
4086                           CharUnits::fromQuantity(8),
4087                           /*allowHigherAlign*/ false);
4088 }
4089
4090 // PowerPC-32
4091 namespace {
4092 /// PPC32_SVR4_ABIInfo - The 32-bit PowerPC ELF (SVR4) ABI information.
4093 class PPC32_SVR4_ABIInfo : public DefaultABIInfo {
4094   bool IsSoftFloatABI;
4095
4096   CharUnits getParamTypeAlignment(QualType Ty) const;
4097
4098 public:
4099   PPC32_SVR4_ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, bool SoftFloatABI)
4100       : DefaultABIInfo(CGT), IsSoftFloatABI(SoftFloatABI) {}
4101
4102   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
4103                     QualType Ty) const override;
4104 };
4105
4106 class PPC32TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
4107 public:
4108   PPC32TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, bool SoftFloatABI)
4109       : TargetCodeGenInfo(new PPC32_SVR4_ABIInfo(CGT, SoftFloatABI)) {}
4110
4111   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
4112     // This is recovered from gcc output.
4113     return 1; // r1 is the dedicated stack pointer
4114   }
4115
4116   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4117                                llvm::Value *Address) const override;
4118 };
4119 }
4120
4121 CharUnits PPC32_SVR4_ABIInfo::getParamTypeAlignment(QualType Ty) const {
4122   // Complex types are passed just like their elements
4123   if (const ComplexType *CTy = Ty->getAs<ComplexType>())
4124     Ty = CTy->getElementType();
4125
4126   if (Ty->isVectorType())
4127     return CharUnits::fromQuantity(getContext().getTypeSize(Ty) == 128 ? 16
4128                                                                        : 4);
4129
4130   // For single-element float/vector structs, we consider the whole type
4131   // to have the same alignment requirements as its single element.
4132   const Type *AlignTy = nullptr;
4133   if (const Type *EltType = isSingleElementStruct(Ty, getContext())) {
4134     const BuiltinType *BT = EltType->getAs<BuiltinType>();
4135     if ((EltType->isVectorType() && getContext().getTypeSize(EltType) == 128) ||
4136         (BT && BT->isFloatingPoint()))
4137       AlignTy = EltType;
4138   }
4139
4140   if (AlignTy)
4141     return CharUnits::fromQuantity(AlignTy->isVectorType() ? 16 : 4);
4142   return CharUnits::fromQuantity(4);
4143 }
4144
4145 // TODO: this implementation is now likely redundant with
4146 // DefaultABIInfo::EmitVAArg.
4147 Address PPC32_SVR4_ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAList,
4148                                       QualType Ty) const {
4149   if (getTarget().getTriple().isOSDarwin()) {
4150     auto TI = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
4151     TI.second = getParamTypeAlignment(Ty);
4152
4153     CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(4);
4154     return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAList, Ty,
4155                             classifyArgumentType(Ty).isIndirect(), TI, SlotSize,
4156                             /*AllowHigherAlign=*/true);
4157   }
4158
4159   const unsigned OverflowLimit = 8;
4160   if (const ComplexType *CTy = Ty->getAs<ComplexType>()) {
4161     // TODO: Implement this. For now ignore.
4162     (void)CTy;
4163     return Address::invalid(); // FIXME?
4164   }
4165
4166   // struct __va_list_tag {
4167   //   unsigned char gpr;
4168   //   unsigned char fpr;
4169   //   unsigned short reserved;
4170   //   void *overflow_arg_area;
4171   //   void *reg_save_area;
4172   // };
4173
4174   bool isI64 = Ty->isIntegerType() && getContext().getTypeSize(Ty) == 64;
4175   bool isInt =
4176       Ty->isIntegerType() || Ty->isPointerType() || Ty->isAggregateType();
4177   bool isF64 = Ty->isFloatingType() && getContext().getTypeSize(Ty) == 64;
4178
4179   // All aggregates are passed indirectly?  That doesn't seem consistent
4180   // with the argument-lowering code.
4181   bool isIndirect = Ty->isAggregateType();
4182
4183   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
4184
4185   // The calling convention either uses 1-2 GPRs or 1 FPR.
4186   Address NumRegsAddr = Address::invalid();
4187   if (isInt || IsSoftFloatABI) {
4188     NumRegsAddr = Builder.CreateStructGEP(VAList, 0, CharUnits::Zero(), "gpr");
4189   } else {
4190     NumRegsAddr = Builder.CreateStructGEP(VAList, 1, CharUnits::One(), "fpr");
4191   }
4192
4193   llvm::Value *NumRegs = Builder.CreateLoad(NumRegsAddr, "numUsedRegs");
4194
4195   // "Align" the register count when TY is i64.
4196   if (isI64 || (isF64 && IsSoftFloatABI)) {
4197     NumRegs = Builder.CreateAdd(NumRegs, Builder.getInt8(1));
4198     NumRegs = Builder.CreateAnd(NumRegs, Builder.getInt8((uint8_t) ~1U));
4199   }
4200
4201   llvm::Value *CC =
4202       Builder.CreateICmpULT(NumRegs, Builder.getInt8(OverflowLimit), "cond");
4203
4204   llvm::BasicBlock *UsingRegs = CGF.createBasicBlock("using_regs");
4205   llvm::BasicBlock *UsingOverflow = CGF.createBasicBlock("using_overflow");
4206   llvm::BasicBlock *Cont = CGF.createBasicBlock("cont");
4207
4208   Builder.CreateCondBr(CC, UsingRegs, UsingOverflow);
4209
4210   llvm::Type *DirectTy = CGF.ConvertType(Ty);
4211   if (isIndirect) DirectTy = DirectTy->getPointerTo(0);
4212
4213   // Case 1: consume registers.
4214   Address RegAddr = Address::invalid();
4215   {
4216     CGF.EmitBlock(UsingRegs);
4217
4218     Address RegSaveAreaPtr =
4219       Builder.CreateStructGEP(VAList, 4, CharUnits::fromQuantity(8));
4220     RegAddr = Address(Builder.CreateLoad(RegSaveAreaPtr),
4221                       CharUnits::fromQuantity(8));
4222     assert(RegAddr.getElementType() == CGF.Int8Ty);
4223
4224     // Floating-point registers start after the general-purpose registers.
4225     if (!(isInt || IsSoftFloatABI)) {
4226       RegAddr = Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(RegAddr,
4227                                                    CharUnits::fromQuantity(32));
4228     }
4229
4230     // Get the address of the saved value by scaling the number of
4231     // registers we've used by the number of
4232     CharUnits RegSize = CharUnits::fromQuantity((isInt || IsSoftFloatABI) ? 4 : 8);
4233     llvm::Value *RegOffset =
4234       Builder.CreateMul(NumRegs, Builder.getInt8(RegSize.getQuantity()));
4235     RegAddr = Address(Builder.CreateInBoundsGEP(CGF.Int8Ty,
4236                                             RegAddr.getPointer(), RegOffset),
4237                       RegAddr.getAlignment().alignmentOfArrayElement(RegSize));
4238     RegAddr = Builder.CreateElementBitCast(RegAddr, DirectTy);
4239
4240     // Increase the used-register count.
4241     NumRegs =
4242       Builder.CreateAdd(NumRegs,
4243                         Builder.getInt8((isI64 || (isF64 && IsSoftFloatABI)) ? 2 : 1));
4244     Builder.CreateStore(NumRegs, NumRegsAddr);
4245
4246     CGF.EmitBranch(Cont);
4247   }
4248
4249   // Case 2: consume space in the overflow area.
4250   Address MemAddr = Address::invalid();
4251   {
4252     CGF.EmitBlock(UsingOverflow);
4253
4254     Builder.CreateStore(Builder.getInt8(OverflowLimit), NumRegsAddr);
4255
4256     // Everything in the overflow area is rounded up to a size of at least 4.
4257     CharUnits OverflowAreaAlign = CharUnits::fromQuantity(4);
4258
4259     CharUnits Size;
4260     if (!isIndirect) {
4261       auto TypeInfo = CGF.getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
4262       Size = TypeInfo.first.alignTo(OverflowAreaAlign);
4263     } else {
4264       Size = CGF.getPointerSize();
4265     }
4266
4267     Address OverflowAreaAddr =
4268       Builder.CreateStructGEP(VAList, 3, CharUnits::fromQuantity(4));
4269     Address OverflowArea(Builder.CreateLoad(OverflowAreaAddr, "argp.cur"),
4270                          OverflowAreaAlign);
4271     // Round up address of argument to alignment
4272     CharUnits Align = CGF.getContext().getTypeAlignInChars(Ty);
4273     if (Align > OverflowAreaAlign) {
4274       llvm::Value *Ptr = OverflowArea.getPointer();
4275       OverflowArea = Address(emitRoundPointerUpToAlignment(CGF, Ptr, Align),
4276                                                            Align);
4277     }
4278
4279     MemAddr = Builder.CreateElementBitCast(OverflowArea, DirectTy);
4280
4281     // Increase the overflow area.
4282     OverflowArea = Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(OverflowArea, Size);
4283     Builder.CreateStore(OverflowArea.getPointer(), OverflowAreaAddr);
4284     CGF.EmitBranch(Cont);
4285   }
4286
4287   CGF.EmitBlock(Cont);
4288
4289   // Merge the cases with a phi.
4290   Address Result = emitMergePHI(CGF, RegAddr, UsingRegs, MemAddr, UsingOverflow,
4291                                 "vaarg.addr");
4292
4293   // Load the pointer if the argument was passed indirectly.
4294   if (isIndirect) {
4295     Result = Address(Builder.CreateLoad(Result, "aggr"),
4296                      getContext().getTypeAlignInChars(Ty));
4297   }
4298
4299   return Result;
4300 }
4301
4302 bool
4303 PPC32TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4304                                                 llvm::Value *Address) const {
4305   // This is calculated from the LLVM and GCC tables and verified
4306   // against gcc output.  AFAIK all ABIs use the same encoding.
4307
4308   CodeGen::CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
4309
4310   llvm::IntegerType *i8 = CGF.Int8Ty;
4311   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 4);
4312   llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 8);
4313   llvm::Value *Sixteen8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 16);
4314
4315   // 0-31: r0-31, the 4-byte general-purpose registers
4316   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 0, 31);
4317
4318   // 32-63: fp0-31, the 8-byte floating-point registers
4319   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 32, 63);
4320
4321   // 64-76 are various 4-byte special-purpose registers:
4322   // 64: mq
4323   // 65: lr
4324   // 66: ctr
4325   // 67: ap
4326   // 68-75 cr0-7
4327   // 76: xer
4328   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 64, 76);
4329
4330   // 77-108: v0-31, the 16-byte vector registers
4331   AssignToArrayRange(Builder, Address, Sixteen8, 77, 108);
4332
4333   // 109: vrsave
4334   // 110: vscr
4335   // 111: spe_acc
4336   // 112: spefscr
4337   // 113: sfp
4338   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 109, 113);
4339
4340   return false;
4341 }
4342
4343 // PowerPC-64
4344
4345 namespace {
4346 /// PPC64_SVR4_ABIInfo - The 64-bit PowerPC ELF (SVR4) ABI information.
4347 class PPC64_SVR4_ABIInfo : public SwiftABIInfo {
4348 public:
4349   enum ABIKind {
4350     ELFv1 = 0,
4351     ELFv2
4352   };
4353
4354 private:
4355   static const unsigned GPRBits = 64;
4356   ABIKind Kind;
4357   bool HasQPX;
4358   bool IsSoftFloatABI;
4359
4360   // A vector of float or double will be promoted to <4 x f32> or <4 x f64> and
4361   // will be passed in a QPX register.
4362   bool IsQPXVectorTy(const Type *Ty) const {
4363     if (!HasQPX)
4364       return false;
4365
4366     if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
4367       unsigned NumElements = VT->getNumElements();
4368       if (NumElements == 1)
4369         return false;
4370
4371       if (VT->getElementType()->isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Double)) {
4372         if (getContext().getTypeSize(Ty) <= 256)
4373           return true;
4374       } else if (VT->getElementType()->
4375                    isSpecificBuiltinType(BuiltinType::Float)) {
4376         if (getContext().getTypeSize(Ty) <= 128)
4377           return true;
4378       }
4379     }
4380
4381     return false;
4382   }
4383
4384   bool IsQPXVectorTy(QualType Ty) const {
4385     return IsQPXVectorTy(Ty.getTypePtr());
4386   }
4387
4388 public:
4389   PPC64_SVR4_ABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, ABIKind Kind, bool HasQPX,
4390                      bool SoftFloatABI)
4391       : SwiftABIInfo(CGT), Kind(Kind), HasQPX(HasQPX),
4392         IsSoftFloatABI(SoftFloatABI) {}
4393
4394   bool isPromotableTypeForABI(QualType Ty) const;
4395   CharUnits getParamTypeAlignment(QualType Ty) const;
4396
4397   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
4398   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty) const;
4399
4400   bool isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const override;
4401   bool isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Ty,
4402                                          uint64_t Members) const override;
4403
4404   // TODO: We can add more logic to computeInfo to improve performance.
4405   // Example: For aggregate arguments that fit in a register, we could
4406   // use getDirectInReg (as is done below for structs containing a single
4407   // floating-point value) to avoid pushing them to memory on function
4408   // entry.  This would require changing the logic in PPCISelLowering
4409   // when lowering the parameters in the caller and args in the callee.
4410   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
4411     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
4412       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
4413     for (auto &I : FI.arguments()) {
4414       // We rely on the default argument classification for the most part.
4415       // One exception:  An aggregate containing a single floating-point
4416       // or vector item must be passed in a register if one is available.
4417       const Type *T = isSingleElementStruct(I.type, getContext());
4418       if (T) {
4419         const BuiltinType *BT = T->getAs<BuiltinType>();
4420         if (IsQPXVectorTy(T) ||
4421             (T->isVectorType() && getContext().getTypeSize(T) == 128) ||
4422             (BT && BT->isFloatingPoint())) {
4423           QualType QT(T, 0);
4424           I.info = ABIArgInfo::getDirectInReg(CGT.ConvertType(QT));
4425           continue;
4426         }
4427       }
4428       I.info = classifyArgumentType(I.type);
4429     }
4430   }
4431
4432   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
4433                     QualType Ty) const override;
4434
4435   bool shouldPassIndirectlyForSwift(ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
4436                                     bool asReturnValue) const override {
4437     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
4438   }
4439
4440   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
4441     return false;
4442   }
4443 };
4444
4445 class PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
4446
4447 public:
4448   PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT,
4449                                PPC64_SVR4_ABIInfo::ABIKind Kind, bool HasQPX,
4450                                bool SoftFloatABI)
4451       : TargetCodeGenInfo(new PPC64_SVR4_ABIInfo(CGT, Kind, HasQPX,
4452                                                  SoftFloatABI)) {}
4453
4454   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
4455     // This is recovered from gcc output.
4456     return 1; // r1 is the dedicated stack pointer
4457   }
4458
4459   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4460                                llvm::Value *Address) const override;
4461 };
4462
4463 class PPC64TargetCodeGenInfo : public DefaultTargetCodeGenInfo {
4464 public:
4465   PPC64TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT) : DefaultTargetCodeGenInfo(CGT) {}
4466
4467   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
4468     // This is recovered from gcc output.
4469     return 1; // r1 is the dedicated stack pointer
4470   }
4471
4472   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4473                                llvm::Value *Address) const override;
4474 };
4475
4476 }
4477
4478 // Return true if the ABI requires Ty to be passed sign- or zero-
4479 // extended to 64 bits.
4480 bool
4481 PPC64_SVR4_ABIInfo::isPromotableTypeForABI(QualType Ty) const {
4482   // Treat an enum type as its underlying type.
4483   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
4484     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
4485
4486   // Promotable integer types are required to be promoted by the ABI.
4487   if (Ty->isPromotableIntegerType())
4488     return true;
4489
4490   // In addition to the usual promotable integer types, we also need to
4491   // extend all 32-bit types, since the ABI requires promotion to 64 bits.
4492   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>())
4493     switch (BT->getKind()) {
4494     case BuiltinType::Int:
4495     case BuiltinType::UInt:
4496       return true;
4497     default:
4498       break;
4499     }
4500
4501   return false;
4502 }
4503
4504 /// isAlignedParamType - Determine whether a type requires 16-byte or
4505 /// higher alignment in the parameter area.  Always returns at least 8.
4506 CharUnits PPC64_SVR4_ABIInfo::getParamTypeAlignment(QualType Ty) const {
4507   // Complex types are passed just like their elements.
4508   if (const ComplexType *CTy = Ty->getAs<ComplexType>())
4509     Ty = CTy->getElementType();
4510
4511   // Only vector types of size 16 bytes need alignment (larger types are
4512   // passed via reference, smaller types are not aligned).
4513   if (IsQPXVectorTy(Ty)) {
4514     if (getContext().getTypeSize(Ty) > 128)
4515       return CharUnits::fromQuantity(32);
4516
4517     return CharUnits::fromQuantity(16);
4518   } else if (Ty->isVectorType()) {
4519     return CharUnits::fromQuantity(getContext().getTypeSize(Ty) == 128 ? 16 : 8);
4520   }
4521
4522   // For single-element float/vector structs, we consider the whole type
4523   // to have the same alignment requirements as its single element.
4524   const Type *AlignAsType = nullptr;
4525   const Type *EltType = isSingleElementStruct(Ty, getContext());
4526   if (EltType) {
4527     const BuiltinType *BT = EltType->getAs<BuiltinType>();
4528     if (IsQPXVectorTy(EltType) || (EltType->isVectorType() &&
4529          getContext().getTypeSize(EltType) == 128) ||
4530         (BT && BT->isFloatingPoint()))
4531       AlignAsType = EltType;
4532   }
4533
4534   // Likewise for ELFv2 homogeneous aggregates.
4535   const Type *Base = nullptr;
4536   uint64_t Members = 0;
4537   if (!AlignAsType && Kind == ELFv2 &&
4538       isAggregateTypeForABI(Ty) && isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members))
4539     AlignAsType = Base;
4540
4541   // With special case aggregates, only vector base types need alignment.
4542   if (AlignAsType && IsQPXVectorTy(AlignAsType)) {
4543     if (getContext().getTypeSize(AlignAsType) > 128)
4544       return CharUnits::fromQuantity(32);
4545
4546     return CharUnits::fromQuantity(16);
4547   } else if (AlignAsType) {
4548     return CharUnits::fromQuantity(AlignAsType->isVectorType() ? 16 : 8);
4549   }
4550
4551   // Otherwise, we only need alignment for any aggregate type that
4552   // has an alignment requirement of >= 16 bytes.
4553   if (isAggregateTypeForABI(Ty) && getContext().getTypeAlign(Ty) >= 128) {
4554     if (HasQPX && getContext().getTypeAlign(Ty) >= 256)
4555       return CharUnits::fromQuantity(32);
4556     return CharUnits::fromQuantity(16);
4557   }
4558
4559   return CharUnits::fromQuantity(8);
4560 }
4561
4562 /// isHomogeneousAggregate - Return true if a type is an ELFv2 homogeneous
4563 /// aggregate.  Base is set to the base element type, and Members is set
4564 /// to the number of base elements.
4565 bool ABIInfo::isHomogeneousAggregate(QualType Ty, const Type *&Base,
4566                                      uint64_t &Members) const {
4567   if (const ConstantArrayType *AT = getContext().getAsConstantArrayType(Ty)) {
4568     uint64_t NElements = AT->getSize().getZExtValue();
4569     if (NElements == 0)
4570       return false;
4571     if (!isHomogeneousAggregate(AT->getElementType(), Base, Members))
4572       return false;
4573     Members *= NElements;
4574   } else if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
4575     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
4576     if (RD->hasFlexibleArrayMember())
4577       return false;
4578
4579     Members = 0;
4580
4581     // If this is a C++ record, check the bases first.
4582     if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD)) {
4583       for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
4584         // Ignore empty records.
4585         if (isEmptyRecord(getContext(), I.getType(), true))
4586           continue;
4587
4588         uint64_t FldMembers;
4589         if (!isHomogeneousAggregate(I.getType(), Base, FldMembers))
4590           return false;
4591
4592         Members += FldMembers;
4593       }
4594     }
4595
4596     for (const auto *FD : RD->fields()) {
4597       // Ignore (non-zero arrays of) empty records.
4598       QualType FT = FD->getType();
4599       while (const ConstantArrayType *AT =
4600              getContext().getAsConstantArrayType(FT)) {
4601         if (AT->getSize().getZExtValue() == 0)
4602           return false;
4603         FT = AT->getElementType();
4604       }
4605       if (isEmptyRecord(getContext(), FT, true))
4606         continue;
4607
4608       // For compatibility with GCC, ignore empty bitfields in C++ mode.
4609       if (getContext().getLangOpts().CPlusPlus &&
4610           FD->isZeroLengthBitField(getContext()))
4611         continue;
4612
4613       uint64_t FldMembers;
4614       if (!isHomogeneousAggregate(FD->getType(), Base, FldMembers))
4615         return false;
4616
4617       Members = (RD->isUnion() ?
4618                  std::max(Members, FldMembers) : Members + FldMembers);
4619     }
4620
4621     if (!Base)
4622       return false;
4623
4624     // Ensure there is no padding.
4625     if (getContext().getTypeSize(Base) * Members !=
4626         getContext().getTypeSize(Ty))
4627       return false;
4628   } else {
4629     Members = 1;
4630     if (const ComplexType *CT = Ty->getAs<ComplexType>()) {
4631       Members = 2;
4632       Ty = CT->getElementType();
4633     }
4634
4635     // Most ABIs only support float, double, and some vector type widths.
4636     if (!isHomogeneousAggregateBaseType(Ty))
4637       return false;
4638
4639     // The base type must be the same for all members.  Types that
4640     // agree in both total size and mode (float vs. vector) are
4641     // treated as being equivalent here.
4642     const Type *TyPtr = Ty.getTypePtr();
4643     if (!Base) {
4644       Base = TyPtr;
4645       // If it's a non-power-of-2 vector, its size is already a power-of-2,
4646       // so make sure to widen it explicitly.
4647       if (const VectorType *VT = Base->getAs<VectorType>()) {
4648         QualType EltTy = VT->getElementType();
4649         unsigned NumElements =
4650             getContext().getTypeSize(VT) / getContext().getTypeSize(EltTy);
4651         Base = getContext()
4652                    .getVectorType(EltTy, NumElements, VT->getVectorKind())
4653                    .getTypePtr();
4654       }
4655     }
4656
4657     if (Base->isVectorType() != TyPtr->isVectorType() ||
4658         getContext().getTypeSize(Base) != getContext().getTypeSize(TyPtr))
4659       return false;
4660   }
4661   return Members > 0 && isHomogeneousAggregateSmallEnough(Base, Members);
4662 }
4663
4664 bool PPC64_SVR4_ABIInfo::isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const {
4665   // Homogeneous aggregates for ELFv2 must have base types of float,
4666   // double, long double, or 128-bit vectors.
4667   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
4668     if (BT->getKind() == BuiltinType::Float ||
4669         BT->getKind() == BuiltinType::Double ||
4670         BT->getKind() == BuiltinType::LongDouble ||
4671         (getContext().getTargetInfo().hasFloat128Type() &&
4672           (BT->getKind() == BuiltinType::Float128))) {
4673       if (IsSoftFloatABI)
4674         return false;
4675       return true;
4676     }
4677   }
4678   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
4679     if (getContext().getTypeSize(VT) == 128 || IsQPXVectorTy(Ty))
4680       return true;
4681   }
4682   return false;
4683 }
4684
4685 bool PPC64_SVR4_ABIInfo::isHomogeneousAggregateSmallEnough(
4686     const Type *Base, uint64_t Members) const {
4687   // Vector and fp128 types require one register, other floating point types
4688   // require one or two registers depending on their size.
4689   uint32_t NumRegs =
4690       ((getContext().getTargetInfo().hasFloat128Type() &&
4691           Base->isFloat128Type()) ||
4692         Base->isVectorType()) ? 1
4693                               : (getContext().getTypeSize(Base) + 63) / 64;
4694
4695   // Homogeneous Aggregates may occupy at most 8 registers.
4696   return Members * NumRegs <= 8;
4697 }
4698
4699 ABIArgInfo
4700 PPC64_SVR4_ABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
4701   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
4702
4703   if (Ty->isAnyComplexType())
4704     return ABIArgInfo::getDirect();
4705
4706   // Non-Altivec vector types are passed in GPRs (smaller than 16 bytes)
4707   // or via reference (larger than 16 bytes).
4708   if (Ty->isVectorType() && !IsQPXVectorTy(Ty)) {
4709     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
4710     if (Size > 128)
4711       return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
4712     else if (Size < 128) {
4713       llvm::Type *CoerceTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size);
4714       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4715     }
4716   }
4717
4718   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
4719     if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
4720       return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
4721
4722     uint64_t ABIAlign = getParamTypeAlignment(Ty).getQuantity();
4723     uint64_t TyAlign = getContext().getTypeAlignInChars(Ty).getQuantity();
4724
4725     // ELFv2 homogeneous aggregates are passed as array types.
4726     const Type *Base = nullptr;
4727     uint64_t Members = 0;
4728     if (Kind == ELFv2 &&
4729         isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members)) {
4730       llvm::Type *BaseTy = CGT.ConvertType(QualType(Base, 0));
4731       llvm::Type *CoerceTy = llvm::ArrayType::get(BaseTy, Members);
4732       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4733     }
4734
4735     // If an aggregate may end up fully in registers, we do not
4736     // use the ByVal method, but pass the aggregate as array.
4737     // This is usually beneficial since we avoid forcing the
4738     // back-end to store the argument to memory.
4739     uint64_t Bits = getContext().getTypeSize(Ty);
4740     if (Bits > 0 && Bits <= 8 * GPRBits) {
4741       llvm::Type *CoerceTy;
4742
4743       // Types up to 8 bytes are passed as integer type (which will be
4744       // properly aligned in the argument save area doubleword).
4745       if (Bits <= GPRBits)
4746         CoerceTy =
4747             llvm::IntegerType::get(getVMContext(), llvm::alignTo(Bits, 8));
4748       // Larger types are passed as arrays, with the base type selected
4749       // according to the required alignment in the save area.
4750       else {
4751         uint64_t RegBits = ABIAlign * 8;
4752         uint64_t NumRegs = llvm::alignTo(Bits, RegBits) / RegBits;
4753         llvm::Type *RegTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), RegBits);
4754         CoerceTy = llvm::ArrayType::get(RegTy, NumRegs);
4755       }
4756
4757       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4758     }
4759
4760     // All other aggregates are passed ByVal.
4761     return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(ABIAlign),
4762                                    /*ByVal=*/true,
4763                                    /*Realign=*/TyAlign > ABIAlign);
4764   }
4765
4766   return (isPromotableTypeForABI(Ty) ? ABIArgInfo::getExtend(Ty)
4767                                      : ABIArgInfo::getDirect());
4768 }
4769
4770 ABIArgInfo
4771 PPC64_SVR4_ABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
4772   if (RetTy->isVoidType())
4773     return ABIArgInfo::getIgnore();
4774
4775   if (RetTy->isAnyComplexType())
4776     return ABIArgInfo::getDirect();
4777
4778   // Non-Altivec vector types are returned in GPRs (smaller than 16 bytes)
4779   // or via reference (larger than 16 bytes).
4780   if (RetTy->isVectorType() && !IsQPXVectorTy(RetTy)) {
4781     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
4782     if (Size > 128)
4783       return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
4784     else if (Size < 128) {
4785       llvm::Type *CoerceTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size);
4786       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4787     }
4788   }
4789
4790   if (isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
4791     // ELFv2 homogeneous aggregates are returned as array types.
4792     const Type *Base = nullptr;
4793     uint64_t Members = 0;
4794     if (Kind == ELFv2 &&
4795         isHomogeneousAggregate(RetTy, Base, Members)) {
4796       llvm::Type *BaseTy = CGT.ConvertType(QualType(Base, 0));
4797       llvm::Type *CoerceTy = llvm::ArrayType::get(BaseTy, Members);
4798       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4799     }
4800
4801     // ELFv2 small aggregates are returned in up to two registers.
4802     uint64_t Bits = getContext().getTypeSize(RetTy);
4803     if (Kind == ELFv2 && Bits <= 2 * GPRBits) {
4804       if (Bits == 0)
4805         return ABIArgInfo::getIgnore();
4806
4807       llvm::Type *CoerceTy;
4808       if (Bits > GPRBits) {
4809         CoerceTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), GPRBits);
4810         CoerceTy = llvm::StructType::get(CoerceTy, CoerceTy);
4811       } else
4812         CoerceTy =
4813             llvm::IntegerType::get(getVMContext(), llvm::alignTo(Bits, 8));
4814       return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
4815     }
4816
4817     // All other aggregates are returned indirectly.
4818     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
4819   }
4820
4821   return (isPromotableTypeForABI(RetTy) ? ABIArgInfo::getExtend(RetTy)
4822                                         : ABIArgInfo::getDirect());
4823 }
4824
4825 // Based on ARMABIInfo::EmitVAArg, adjusted for 64-bit machine.
4826 Address PPC64_SVR4_ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
4827                                       QualType Ty) const {
4828   auto TypeInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
4829   TypeInfo.second = getParamTypeAlignment(Ty);
4830
4831   CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(8);
4832
4833   // If we have a complex type and the base type is smaller than 8 bytes,
4834   // the ABI calls for the real and imaginary parts to be right-adjusted
4835   // in separate doublewords.  However, Clang expects us to produce a
4836   // pointer to a structure with the two parts packed tightly.  So generate
4837   // loads of the real and imaginary parts relative to the va_list pointer,
4838   // and store them to a temporary structure.
4839   if (const ComplexType *CTy = Ty->getAs<ComplexType>()) {
4840     CharUnits EltSize = TypeInfo.first / 2;
4841     if (EltSize < SlotSize) {
4842       Address Addr = emitVoidPtrDirectVAArg(CGF, VAListAddr, CGF.Int8Ty,
4843                                             SlotSize * 2, SlotSize,
4844                                             SlotSize, /*AllowHigher*/ true);
4845
4846       Address RealAddr = Addr;
4847       Address ImagAddr = RealAddr;
4848       if (CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian()) {
4849         RealAddr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(RealAddr,
4850                                                           SlotSize - EltSize);
4851         ImagAddr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(ImagAddr,
4852                                                       2 * SlotSize - EltSize);
4853       } else {
4854         ImagAddr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(RealAddr, SlotSize);
4855       }
4856
4857       llvm::Type *EltTy = CGF.ConvertTypeForMem(CTy->getElementType());
4858       RealAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(RealAddr, EltTy);
4859       ImagAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(ImagAddr, EltTy);
4860       llvm::Value *Real = CGF.Builder.CreateLoad(RealAddr, ".vareal");
4861       llvm::Value *Imag = CGF.Builder.CreateLoad(ImagAddr, ".vaimag");
4862
4863       Address Temp = CGF.CreateMemTemp(Ty, "vacplx");
4864       CGF.EmitStoreOfComplex({Real, Imag}, CGF.MakeAddrLValue(Temp, Ty),
4865                              /*init*/ true);
4866       return Temp;
4867     }
4868   }
4869
4870   // Otherwise, just use the general rule.
4871   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*Indirect*/ false,
4872                           TypeInfo, SlotSize, /*AllowHigher*/ true);
4873 }
4874
4875 static bool
4876 PPC64_initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4877                               llvm::Value *Address) {
4878   // This is calculated from the LLVM and GCC tables and verified
4879   // against gcc output.  AFAIK all ABIs use the same encoding.
4880
4881   CodeGen::CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
4882
4883   llvm::IntegerType *i8 = CGF.Int8Ty;
4884   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 4);
4885   llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 8);
4886   llvm::Value *Sixteen8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 16);
4887
4888   // 0-31: r0-31, the 8-byte general-purpose registers
4889   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 0, 31);
4890
4891   // 32-63: fp0-31, the 8-byte floating-point registers
4892   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 32, 63);
4893
4894   // 64-67 are various 8-byte special-purpose registers:
4895   // 64: mq
4896   // 65: lr
4897   // 66: ctr
4898   // 67: ap
4899   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 64, 67);
4900
4901   // 68-76 are various 4-byte special-purpose registers:
4902   // 68-75 cr0-7
4903   // 76: xer
4904   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 68, 76);
4905
4906   // 77-108: v0-31, the 16-byte vector registers
4907   AssignToArrayRange(Builder, Address, Sixteen8, 77, 108);
4908
4909   // 109: vrsave
4910   // 110: vscr
4911   // 111: spe_acc
4912   // 112: spefscr
4913   // 113: sfp
4914   // 114: tfhar
4915   // 115: tfiar
4916   // 116: texasr
4917   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 109, 116);
4918
4919   return false;
4920 }
4921
4922 bool
4923 PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(
4924   CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4925   llvm::Value *Address) const {
4926
4927   return PPC64_initDwarfEHRegSizeTable(CGF, Address);
4928 }
4929
4930 bool
4931 PPC64TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
4932                                                 llvm::Value *Address) const {
4933
4934   return PPC64_initDwarfEHRegSizeTable(CGF, Address);
4935 }
4936
4937 //===----------------------------------------------------------------------===//
4938 // AArch64 ABI Implementation
4939 //===----------------------------------------------------------------------===//
4940
4941 namespace {
4942
4943 class AArch64ABIInfo : public SwiftABIInfo {
4944 public:
4945   enum ABIKind {
4946     AAPCS = 0,
4947     DarwinPCS,
4948     Win64
4949   };
4950
4951 private:
4952   ABIKind Kind;
4953
4954 public:
4955   AArch64ABIInfo(CodeGenTypes &CGT, ABIKind Kind)
4956     : SwiftABIInfo(CGT), Kind(Kind) {}
4957
4958 private:
4959   ABIKind getABIKind() const { return Kind; }
4960   bool isDarwinPCS() const { return Kind == DarwinPCS; }
4961
4962   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
4963   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy) const;
4964   bool isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const override;
4965   bool isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Ty,
4966                                          uint64_t Members) const override;
4967
4968   bool isIllegalVectorType(QualType Ty) const;
4969
4970   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
4971     if (!::classifyReturnType(getCXXABI(), FI, *this))
4972       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
4973
4974     for (auto &it : FI.arguments())
4975       it.info = classifyArgumentType(it.type);
4976   }
4977
4978   Address EmitDarwinVAArg(Address VAListAddr, QualType Ty,
4979                           CodeGenFunction &CGF) const;
4980
4981   Address EmitAAPCSVAArg(Address VAListAddr, QualType Ty,
4982                          CodeGenFunction &CGF) const;
4983
4984   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
4985                     QualType Ty) const override {
4986     return Kind == Win64 ? EmitMSVAArg(CGF, VAListAddr, Ty)
4987                          : isDarwinPCS() ? EmitDarwinVAArg(VAListAddr, Ty, CGF)
4988                                          : EmitAAPCSVAArg(VAListAddr, Ty, CGF);
4989   }
4990
4991   Address EmitMSVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
4992                       QualType Ty) const override;
4993
4994   bool shouldPassIndirectlyForSwift(ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
4995                                     bool asReturnValue) const override {
4996     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
4997   }
4998   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
4999     return true;
5000   }
5001
5002   bool isLegalVectorTypeForSwift(CharUnits totalSize, llvm::Type *eltTy,
5003                                  unsigned elts) const override;
5004 };
5005
5006 class AArch64TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
5007 public:
5008   AArch64TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, AArch64ABIInfo::ABIKind Kind)
5009       : TargetCodeGenInfo(new AArch64ABIInfo(CGT, Kind)) {}
5010
5011   StringRef getARCRetainAutoreleasedReturnValueMarker() const override {
5012     return "mov\tfp, fp\t\t// marker for objc_retainAutoreleaseReturnValue";
5013   }
5014
5015   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
5016     return 31;
5017   }
5018
5019   bool doesReturnSlotInterfereWithArgs() const override { return false; }
5020
5021   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
5022                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
5023     const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
5024     if (!FD)
5025       return;
5026     llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
5027
5028     auto Kind = CGM.getCodeGenOpts().getSignReturnAddress();
5029     if (Kind != CodeGenOptions::SignReturnAddressScope::None) {
5030       Fn->addFnAttr("sign-return-address",
5031                     Kind == CodeGenOptions::SignReturnAddressScope::All
5032                         ? "all"
5033                         : "non-leaf");
5034
5035       auto Key = CGM.getCodeGenOpts().getSignReturnAddressKey();
5036       Fn->addFnAttr("sign-return-address-key",
5037                     Key == CodeGenOptions::SignReturnAddressKeyValue::AKey
5038                         ? "a_key"
5039                         : "b_key");
5040     }
5041
5042     if (CGM.getCodeGenOpts().BranchTargetEnforcement)
5043       Fn->addFnAttr("branch-target-enforcement");
5044   }
5045 };
5046
5047 class WindowsAArch64TargetCodeGenInfo : public AArch64TargetCodeGenInfo {
5048 public:
5049   WindowsAArch64TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, AArch64ABIInfo::ABIKind K)
5050       : AArch64TargetCodeGenInfo(CGT, K) {}
5051
5052   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
5053                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override;
5054
5055   void getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
5056                                  llvm::SmallString<24> &Opt) const override {
5057     Opt = "/DEFAULTLIB:" + qualifyWindowsLibrary(Lib);
5058   }
5059
5060   void getDetectMismatchOption(llvm::StringRef Name, llvm::StringRef Value,
5061                                llvm::SmallString<32> &Opt) const override {
5062     Opt = "/FAILIFMISMATCH:\"" + Name.str() + "=" + Value.str() + "\"";
5063   }
5064 };
5065
5066 void WindowsAArch64TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(
5067     const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV, CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
5068   AArch64TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(D, GV, CGM);
5069   if (GV->isDeclaration())
5070     return;
5071   addStackProbeTargetAttributes(D, GV, CGM);
5072 }
5073 }
5074
5075 ABIArgInfo AArch64ABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
5076   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
5077
5078   // Handle illegal vector types here.
5079   if (isIllegalVectorType(Ty)) {
5080     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
5081     // Android promotes <2 x i8> to i16, not i32
5082     if (isAndroid() && (Size <= 16)) {
5083       llvm::Type *ResType = llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext());
5084       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5085     }
5086     if (Size <= 32) {
5087       llvm::Type *ResType = llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
5088       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5089     }
5090     if (Size == 64) {
5091       llvm::Type *ResType =
5092           llvm::VectorType::get(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), 2);
5093       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5094     }
5095     if (Size == 128) {
5096       llvm::Type *ResType =
5097           llvm::VectorType::get(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), 4);
5098       return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5099     }
5100     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
5101   }
5102
5103   if (!isAggregateTypeForABI(Ty)) {
5104     // Treat an enum type as its underlying type.
5105     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
5106       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
5107
5108     return (Ty->isPromotableIntegerType() && isDarwinPCS()
5109                 ? ABIArgInfo::getExtend(Ty)
5110                 : ABIArgInfo::getDirect());
5111   }
5112
5113   // Structures with either a non-trivial destructor or a non-trivial
5114   // copy constructor are always indirect.
5115   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI())) {
5116     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/RAA ==
5117                                      CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
5118   }
5119
5120   // Empty records are always ignored on Darwin, but actually passed in C++ mode
5121   // elsewhere for GNU compatibility.
5122   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
5123   bool IsEmpty = isEmptyRecord(getContext(), Ty, true);
5124   if (IsEmpty || Size == 0) {
5125     if (!getContext().getLangOpts().CPlusPlus || isDarwinPCS())
5126       return ABIArgInfo::getIgnore();
5127
5128     // GNU C mode. The only argument that gets ignored is an empty one with size
5129     // 0.
5130     if (IsEmpty && Size == 0)
5131       return ABIArgInfo::getIgnore();
5132     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
5133   }
5134
5135   // Homogeneous Floating-point Aggregates (HFAs) need to be expanded.
5136   const Type *Base = nullptr;
5137   uint64_t Members = 0;
5138   if (isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members)) {
5139     return ABIArgInfo::getDirect(
5140         llvm::ArrayType::get(CGT.ConvertType(QualType(Base, 0)), Members));
5141   }
5142
5143   // Aggregates <= 16 bytes are passed directly in registers or on the stack.
5144   if (Size <= 128) {
5145     // On RenderScript, coerce Aggregates <= 16 bytes to an integer array of
5146     // same size and alignment.
5147     if (getTarget().isRenderScriptTarget()) {
5148       return coerceToIntArray(Ty, getContext(), getVMContext());
5149     }
5150     unsigned Alignment;
5151     if (Kind == AArch64ABIInfo::AAPCS) {
5152       Alignment = getContext().getTypeUnadjustedAlign(Ty);
5153       Alignment = Alignment < 128 ? 64 : 128;
5154     } else {
5155       Alignment = getContext().getTypeAlign(Ty);
5156     }
5157     Size = llvm::alignTo(Size, 64); // round up to multiple of 8 bytes
5158
5159     // We use a pair of i64 for 16-byte aggregate with 8-byte alignment.
5160     // For aggregates with 16-byte alignment, we use i128.
5161     if (Alignment < 128 && Size == 128) {
5162       llvm::Type *BaseTy = llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext());
5163       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::ArrayType::get(BaseTy, Size / 64));
5164     }
5165     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size));
5166   }
5167
5168   return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
5169 }
5170
5171 ABIArgInfo AArch64ABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
5172   if (RetTy->isVoidType())
5173     return ABIArgInfo::getIgnore();
5174
5175   // Large vector types should be returned via memory.
5176   if (RetTy->isVectorType() && getContext().getTypeSize(RetTy) > 128)
5177     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
5178
5179   if (!isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
5180     // Treat an enum type as its underlying type.
5181     if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
5182       RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
5183
5184     return (RetTy->isPromotableIntegerType() && isDarwinPCS()
5185                 ? ABIArgInfo::getExtend(RetTy)
5186                 : ABIArgInfo::getDirect());
5187   }
5188
5189   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
5190   if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true) || Size == 0)
5191     return ABIArgInfo::getIgnore();
5192
5193   const Type *Base = nullptr;
5194   uint64_t Members = 0;
5195   if (isHomogeneousAggregate(RetTy, Base, Members))
5196     // Homogeneous Floating-point Aggregates (HFAs) are returned directly.
5197     return ABIArgInfo::getDirect();
5198
5199   // Aggregates <= 16 bytes are returned directly in registers or on the stack.
5200   if (Size <= 128) {
5201     // On RenderScript, coerce Aggregates <= 16 bytes to an integer array of
5202     // same size and alignment.
5203     if (getTarget().isRenderScriptTarget()) {
5204       return coerceToIntArray(RetTy, getContext(), getVMContext());
5205     }
5206     unsigned Alignment = getContext().getTypeAlign(RetTy);
5207     Size = llvm::alignTo(Size, 64); // round up to multiple of 8 bytes
5208
5209     // We use a pair of i64 for 16-byte aggregate with 8-byte alignment.
5210     // For aggregates with 16-byte alignment, we use i128.
5211     if (Alignment < 128 && Size == 128) {
5212       llvm::Type *BaseTy = llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext());
5213       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::ArrayType::get(BaseTy, Size / 64));
5214     }
5215     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size));
5216   }
5217
5218   return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
5219 }
5220
5221 /// isIllegalVectorType - check whether the vector type is legal for AArch64.
5222 bool AArch64ABIInfo::isIllegalVectorType(QualType Ty) const {
5223   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
5224     // Check whether VT is legal.
5225     unsigned NumElements = VT->getNumElements();
5226     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VT);
5227     // NumElements should be power of 2.
5228     if (!llvm::isPowerOf2_32(NumElements))
5229       return true;
5230     return Size != 64 && (Size != 128 || NumElements == 1);
5231   }
5232   return false;
5233 }
5234
5235 bool AArch64ABIInfo::isLegalVectorTypeForSwift(CharUnits totalSize,
5236                                                llvm::Type *eltTy,
5237                                                unsigned elts) const {
5238   if (!llvm::isPowerOf2_32(elts))
5239     return false;
5240   if (totalSize.getQuantity() != 8 &&
5241       (totalSize.getQuantity() != 16 || elts == 1))
5242     return false;
5243   return true;
5244 }
5245
5246 bool AArch64ABIInfo::isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const {
5247   // Homogeneous aggregates for AAPCS64 must have base types of a floating
5248   // point type or a short-vector type. This is the same as the 32-bit ABI,
5249   // but with the difference that any floating-point type is allowed,
5250   // including __fp16.
5251   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
5252     if (BT->isFloatingPoint())
5253       return true;
5254   } else if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
5255     unsigned VecSize = getContext().getTypeSize(VT);
5256     if (VecSize == 64 || VecSize == 128)
5257       return true;
5258   }
5259   return false;
5260 }
5261
5262 bool AArch64ABIInfo::isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Base,
5263                                                        uint64_t Members) const {
5264   return Members <= 4;
5265 }
5266
5267 Address AArch64ABIInfo::EmitAAPCSVAArg(Address VAListAddr,
5268                                             QualType Ty,
5269                                             CodeGenFunction &CGF) const {
5270   ABIArgInfo AI = classifyArgumentType(Ty);
5271   bool IsIndirect = AI.isIndirect();
5272
5273   llvm::Type *BaseTy = CGF.ConvertType(Ty);
5274   if (IsIndirect)
5275     BaseTy = llvm::PointerType::getUnqual(BaseTy);
5276   else if (AI.getCoerceToType())
5277     BaseTy = AI.getCoerceToType();
5278
5279   unsigned NumRegs = 1;
5280   if (llvm::ArrayType *ArrTy = dyn_cast<llvm::ArrayType>(BaseTy)) {
5281     BaseTy = ArrTy->getElementType();
5282     NumRegs = ArrTy->getNumElements();
5283   }
5284   bool IsFPR = BaseTy->isFloatingPointTy() || BaseTy->isVectorTy();
5285
5286   // The AArch64 va_list type and handling is specified in the Procedure Call
5287   // Standard, section B.4:
5288   //
5289   // struct {
5290   //   void *__stack;
5291   //   void *__gr_top;
5292   //   void *__vr_top;
5293   //   int __gr_offs;
5294   //   int __vr_offs;
5295   // };
5296
5297   llvm::BasicBlock *MaybeRegBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.maybe_reg");
5298   llvm::BasicBlock *InRegBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_reg");
5299   llvm::BasicBlock *OnStackBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.on_stack");
5300   llvm::BasicBlock *ContBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.end");
5301
5302   auto TyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
5303   CharUnits TyAlign = TyInfo.second;
5304
5305   Address reg_offs_p = Address::invalid();
5306   llvm::Value *reg_offs = nullptr;
5307   int reg_top_index;
5308   CharUnits reg_top_offset;
5309   int RegSize = IsIndirect ? 8 : TyInfo.first.getQuantity();
5310   if (!IsFPR) {
5311     // 3 is the field number of __gr_offs
5312     reg_offs_p =
5313         CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 3, CharUnits::fromQuantity(24),
5314                                     "gr_offs_p");
5315     reg_offs = CGF.Builder.CreateLoad(reg_offs_p, "gr_offs");
5316     reg_top_index = 1; // field number for __gr_top
5317     reg_top_offset = CharUnits::fromQuantity(8);
5318     RegSize = llvm::alignTo(RegSize, 8);
5319   } else {
5320     // 4 is the field number of __vr_offs.
5321     reg_offs_p =
5322         CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 4, CharUnits::fromQuantity(28),
5323                                     "vr_offs_p");
5324     reg_offs = CGF.Builder.CreateLoad(reg_offs_p, "vr_offs");
5325     reg_top_index = 2; // field number for __vr_top
5326     reg_top_offset = CharUnits::fromQuantity(16);
5327     RegSize = 16 * NumRegs;
5328   }
5329
5330   //=======================================
5331   // Find out where argument was passed
5332   //=======================================
5333
5334   // If reg_offs >= 0 we're already using the stack for this type of
5335   // argument. We don't want to keep updating reg_offs (in case it overflows,
5336   // though anyone passing 2GB of arguments, each at most 16 bytes, deserves
5337   // whatever they get).
5338   llvm::Value *UsingStack = nullptr;
5339   UsingStack = CGF.Builder.CreateICmpSGE(
5340       reg_offs, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 0));
5341
5342   CGF.Builder.CreateCondBr(UsingStack, OnStackBlock, MaybeRegBlock);
5343
5344   // Otherwise, at least some kind of argument could go in these registers, the
5345   // question is whether this particular type is too big.
5346   CGF.EmitBlock(MaybeRegBlock);
5347
5348   // Integer arguments may need to correct register alignment (for example a
5349   // "struct { __int128 a; };" gets passed in x_2N, x_{2N+1}). In this case we
5350   // align __gr_offs to calculate the potential address.
5351   if (!IsFPR && !IsIndirect && TyAlign.getQuantity() > 8) {
5352     int Align = TyAlign.getQuantity();
5353
5354     reg_offs = CGF.Builder.CreateAdd(
5355         reg_offs, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, Align - 1),
5356         "align_regoffs");
5357     reg_offs = CGF.Builder.CreateAnd(
5358         reg_offs, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, -Align),
5359         "aligned_regoffs");
5360   }
5361
5362   // Update the gr_offs/vr_offs pointer for next call to va_arg on this va_list.
5363   // The fact that this is done unconditionally reflects the fact that
5364   // allocating an argument to the stack also uses up all the remaining
5365   // registers of the appropriate kind.
5366   llvm::Value *NewOffset = nullptr;
5367   NewOffset = CGF.Builder.CreateAdd(
5368       reg_offs, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, RegSize), "new_reg_offs");
5369   CGF.Builder.CreateStore(NewOffset, reg_offs_p);
5370
5371   // Now we're in a position to decide whether this argument really was in
5372   // registers or not.
5373   llvm::Value *InRegs = nullptr;
5374   InRegs = CGF.Builder.CreateICmpSLE(
5375       NewOffset, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int32Ty, 0), "inreg");
5376
5377   CGF.Builder.CreateCondBr(InRegs, InRegBlock, OnStackBlock);
5378
5379   //=======================================
5380   // Argument was in registers
5381   //=======================================
5382
5383   // Now we emit the code for if the argument was originally passed in
5384   // registers. First start the appropriate block:
5385   CGF.EmitBlock(InRegBlock);
5386
5387   llvm::Value *reg_top = nullptr;
5388   Address reg_top_p = CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, reg_top_index,
5389                                                   reg_top_offset, "reg_top_p");
5390   reg_top = CGF.Builder.CreateLoad(reg_top_p, "reg_top");
5391   Address BaseAddr(CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(reg_top, reg_offs),
5392                    CharUnits::fromQuantity(IsFPR ? 16 : 8));
5393   Address RegAddr = Address::invalid();
5394   llvm::Type *MemTy = CGF.ConvertTypeForMem(Ty);
5395
5396   if (IsIndirect) {
5397     // If it's been passed indirectly (actually a struct), whatever we find from
5398     // stored registers or on the stack will actually be a struct **.
5399     MemTy = llvm::PointerType::getUnqual(MemTy);
5400   }
5401
5402   const Type *Base = nullptr;
5403   uint64_t NumMembers = 0;
5404   bool IsHFA = isHomogeneousAggregate(Ty, Base, NumMembers);
5405   if (IsHFA && NumMembers > 1) {
5406     // Homogeneous aggregates passed in registers will have their elements split
5407     // and stored 16-bytes apart regardless of size (they're notionally in qN,
5408     // qN+1, ...). We reload and store into a temporary local variable
5409     // contiguously.
5410     assert(!IsIndirect && "Homogeneous aggregates should be passed directly");
5411     auto BaseTyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(QualType(Base, 0));
5412     llvm::Type *BaseTy = CGF.ConvertType(QualType(Base, 0));
5413     llvm::Type *HFATy = llvm::ArrayType::get(BaseTy, NumMembers);
5414     Address Tmp = CGF.CreateTempAlloca(HFATy,
5415                                        std::max(TyAlign, BaseTyInfo.second));
5416
5417     // On big-endian platforms, the value will be right-aligned in its slot.
5418     int Offset = 0;
5419     if (CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian() &&
5420         BaseTyInfo.first.getQuantity() < 16)
5421       Offset = 16 - BaseTyInfo.first.getQuantity();
5422
5423     for (unsigned i = 0; i < NumMembers; ++i) {
5424       CharUnits BaseOffset = CharUnits::fromQuantity(16 * i + Offset);
5425       Address LoadAddr =
5426         CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(BaseAddr, BaseOffset);
5427       LoadAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(LoadAddr, BaseTy);
5428
5429       Address StoreAddr =
5430         CGF.Builder.CreateConstArrayGEP(Tmp, i, BaseTyInfo.first);
5431
5432       llvm::Value *Elem = CGF.Builder.CreateLoad(LoadAddr);
5433       CGF.Builder.CreateStore(Elem, StoreAddr);
5434     }
5435
5436     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Tmp, MemTy);
5437   } else {
5438     // Otherwise the object is contiguous in memory.
5439
5440     // It might be right-aligned in its slot.
5441     CharUnits SlotSize = BaseAddr.getAlignment();
5442     if (CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian() && !IsIndirect &&
5443         (IsHFA || !isAggregateTypeForABI(Ty)) &&
5444         TyInfo.first < SlotSize) {
5445       CharUnits Offset = SlotSize - TyInfo.first;
5446       BaseAddr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(BaseAddr, Offset);
5447     }
5448
5449     RegAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(BaseAddr, MemTy);
5450   }
5451
5452   CGF.EmitBranch(ContBlock);
5453
5454   //=======================================
5455   // Argument was on the stack
5456   //=======================================
5457   CGF.EmitBlock(OnStackBlock);
5458
5459   Address stack_p = CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 0,
5460                                                 CharUnits::Zero(), "stack_p");
5461   llvm::Value *OnStackPtr = CGF.Builder.CreateLoad(stack_p, "stack");
5462
5463   // Again, stack arguments may need realignment. In this case both integer and
5464   // floating-point ones might be affected.
5465   if (!IsIndirect && TyAlign.getQuantity() > 8) {
5466     int Align = TyAlign.getQuantity();
5467
5468     OnStackPtr = CGF.Builder.CreatePtrToInt(OnStackPtr, CGF.Int64Ty);
5469
5470     OnStackPtr = CGF.Builder.CreateAdd(
5471         OnStackPtr, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int64Ty, Align - 1),
5472         "align_stack");
5473     OnStackPtr = CGF.Builder.CreateAnd(
5474         OnStackPtr, llvm::ConstantInt::get(CGF.Int64Ty, -Align),
5475         "align_stack");
5476
5477     OnStackPtr = CGF.Builder.CreateIntToPtr(OnStackPtr, CGF.Int8PtrTy);
5478   }
5479   Address OnStackAddr(OnStackPtr,
5480                       std::max(CharUnits::fromQuantity(8), TyAlign));
5481
5482   // All stack slots are multiples of 8 bytes.
5483   CharUnits StackSlotSize = CharUnits::fromQuantity(8);
5484   CharUnits StackSize;
5485   if (IsIndirect)
5486     StackSize = StackSlotSize;
5487   else
5488     StackSize = TyInfo.first.alignTo(StackSlotSize);
5489
5490   llvm::Value *StackSizeC = CGF.Builder.getSize(StackSize);
5491   llvm::Value *NewStack =
5492       CGF.Builder.CreateInBoundsGEP(OnStackPtr, StackSizeC, "new_stack");
5493
5494   // Write the new value of __stack for the next call to va_arg
5495   CGF.Builder.CreateStore(NewStack, stack_p);
5496
5497   if (CGF.CGM.getDataLayout().isBigEndian() && !isAggregateTypeForABI(Ty) &&
5498       TyInfo.first < StackSlotSize) {
5499     CharUnits Offset = StackSlotSize - TyInfo.first;
5500     OnStackAddr = CGF.Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(OnStackAddr, Offset);
5501   }
5502
5503   OnStackAddr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(OnStackAddr, MemTy);
5504
5505   CGF.EmitBranch(ContBlock);
5506
5507   //=======================================
5508   // Tidy up
5509   //=======================================
5510   CGF.EmitBlock(ContBlock);
5511
5512   Address ResAddr = emitMergePHI(CGF, RegAddr, InRegBlock,
5513                                  OnStackAddr, OnStackBlock, "vaargs.addr");
5514
5515   if (IsIndirect)
5516     return Address(CGF.Builder.CreateLoad(ResAddr, "vaarg.addr"),
5517                    TyInfo.second);
5518
5519   return ResAddr;
5520 }
5521
5522 Address AArch64ABIInfo::EmitDarwinVAArg(Address VAListAddr, QualType Ty,
5523                                         CodeGenFunction &CGF) const {
5524   // The backend's lowering doesn't support va_arg for aggregates or
5525   // illegal vector types.  Lower VAArg here for these cases and use
5526   // the LLVM va_arg instruction for everything else.
5527   if (!isAggregateTypeForABI(Ty) && !isIllegalVectorType(Ty))
5528     return EmitVAArgInstr(CGF, VAListAddr, Ty, ABIArgInfo::getDirect());
5529
5530   CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(8);
5531
5532   // Empty records are ignored for parameter passing purposes.
5533   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true)) {
5534     Address Addr(CGF.Builder.CreateLoad(VAListAddr, "ap.cur"), SlotSize);
5535     Addr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Addr, CGF.ConvertTypeForMem(Ty));
5536     return Addr;
5537   }
5538
5539   // The size of the actual thing passed, which might end up just
5540   // being a pointer for indirect types.
5541   auto TyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
5542
5543   // Arguments bigger than 16 bytes which aren't homogeneous
5544   // aggregates should be passed indirectly.
5545   bool IsIndirect = false;
5546   if (TyInfo.first.getQuantity() > 16) {
5547     const Type *Base = nullptr;
5548     uint64_t Members = 0;
5549     IsIndirect = !isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members);
5550   }
5551
5552   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, IsIndirect,
5553                           TyInfo, SlotSize, /*AllowHigherAlign*/ true);
5554 }
5555
5556 Address AArch64ABIInfo::EmitMSVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
5557                                     QualType Ty) const {
5558   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*indirect*/ false,
5559                           CGF.getContext().getTypeInfoInChars(Ty),
5560                           CharUnits::fromQuantity(8),
5561                           /*allowHigherAlign*/ false);
5562 }
5563
5564 //===----------------------------------------------------------------------===//
5565 // ARM ABI Implementation
5566 //===----------------------------------------------------------------------===//
5567
5568 namespace {
5569
5570 class ARMABIInfo : public SwiftABIInfo {
5571 public:
5572   enum ABIKind {
5573     APCS = 0,
5574     AAPCS = 1,
5575     AAPCS_VFP = 2,
5576     AAPCS16_VFP = 3,
5577   };
5578
5579 private:
5580   ABIKind Kind;
5581
5582 public:
5583   ARMABIInfo(CodeGenTypes &CGT, ABIKind _Kind)
5584       : SwiftABIInfo(CGT), Kind(_Kind) {
5585     setCCs();
5586   }
5587
5588   bool isEABI() const {
5589     switch (getTarget().getTriple().getEnvironment()) {
5590     case llvm::Triple::Android:
5591     case llvm::Triple::EABI:
5592     case llvm::Triple::EABIHF:
5593     case llvm::Triple::GNUEABI:
5594     case llvm::Triple::GNUEABIHF:
5595     case llvm::Triple::MuslEABI:
5596     case llvm::Triple::MuslEABIHF:
5597       return true;
5598     default:
5599       return false;
5600     }
5601   }
5602
5603   bool isEABIHF() const {
5604     switch (getTarget().getTriple().getEnvironment()) {
5605     case llvm::Triple::EABIHF:
5606     case llvm::Triple::GNUEABIHF:
5607     case llvm::Triple::MuslEABIHF:
5608       return true;
5609     default:
5610       return false;
5611     }
5612   }
5613
5614   ABIKind getABIKind() const { return Kind; }
5615
5616 private:
5617   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy, bool isVariadic) const;
5618   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy, bool isVariadic) const;
5619   ABIArgInfo classifyHomogeneousAggregate(QualType Ty, const Type *Base,
5620                                           uint64_t Members) const;
5621   ABIArgInfo coerceIllegalVector(QualType Ty) const;
5622   bool isIllegalVectorType(QualType Ty) const;
5623
5624   bool isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const override;
5625   bool isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Ty,
5626                                          uint64_t Members) const override;
5627
5628   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
5629
5630   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
5631                     QualType Ty) const override;
5632
5633   llvm::CallingConv::ID getLLVMDefaultCC() const;
5634   llvm::CallingConv::ID getABIDefaultCC() const;
5635   void setCCs();
5636
5637   bool shouldPassIndirectlyForSwift(ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
5638                                     bool asReturnValue) const override {
5639     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
5640   }
5641   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
5642     return true;
5643   }
5644   bool isLegalVectorTypeForSwift(CharUnits totalSize, llvm::Type *eltTy,
5645                                  unsigned elts) const override;
5646 };
5647
5648 class ARMTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
5649 public:
5650   ARMTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, ARMABIInfo::ABIKind K)
5651     :TargetCodeGenInfo(new ARMABIInfo(CGT, K)) {}
5652
5653   const ARMABIInfo &getABIInfo() const {
5654     return static_cast<const ARMABIInfo&>(TargetCodeGenInfo::getABIInfo());
5655   }
5656
5657   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
5658     return 13;
5659   }
5660
5661   StringRef getARCRetainAutoreleasedReturnValueMarker() const override {
5662     return "mov\tr7, r7\t\t// marker for objc_retainAutoreleaseReturnValue";
5663   }
5664
5665   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
5666                                llvm::Value *Address) const override {
5667     llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 4);
5668
5669     // 0-15 are the 16 integer registers.
5670     AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Four8, 0, 15);
5671     return false;
5672   }
5673
5674   unsigned getSizeOfUnwindException() const override {
5675     if (getABIInfo().isEABI()) return 88;
5676     return TargetCodeGenInfo::getSizeOfUnwindException();
5677   }
5678
5679   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
5680                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
5681     if (GV->isDeclaration())
5682       return;
5683     const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
5684     if (!FD)
5685       return;
5686
5687     const ARMInterruptAttr *Attr = FD->getAttr<ARMInterruptAttr>();
5688     if (!Attr)
5689       return;
5690
5691     const char *Kind;
5692     switch (Attr->getInterrupt()) {
5693     case ARMInterruptAttr::Generic: Kind = ""; break;
5694     case ARMInterruptAttr::IRQ:     Kind = "IRQ"; break;
5695     case ARMInterruptAttr::FIQ:     Kind = "FIQ"; break;
5696     case ARMInterruptAttr::SWI:     Kind = "SWI"; break;
5697     case ARMInterruptAttr::ABORT:   Kind = "ABORT"; break;
5698     case ARMInterruptAttr::UNDEF:   Kind = "UNDEF"; break;
5699     }
5700
5701     llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
5702
5703     Fn->addFnAttr("interrupt", Kind);
5704
5705     ARMABIInfo::ABIKind ABI = cast<ARMABIInfo>(getABIInfo()).getABIKind();
5706     if (ABI == ARMABIInfo::APCS)
5707       return;
5708
5709     // AAPCS guarantees that sp will be 8-byte aligned on any public interface,
5710     // however this is not necessarily true on taking any interrupt. Instruct
5711     // the backend to perform a realignment as part of the function prologue.
5712     llvm::AttrBuilder B;
5713     B.addStackAlignmentAttr(8);
5714     Fn->addAttributes(llvm::AttributeList::FunctionIndex, B);
5715   }
5716 };
5717
5718 class WindowsARMTargetCodeGenInfo : public ARMTargetCodeGenInfo {
5719 public:
5720   WindowsARMTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, ARMABIInfo::ABIKind K)
5721       : ARMTargetCodeGenInfo(CGT, K) {}
5722
5723   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
5724                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override;
5725
5726   void getDependentLibraryOption(llvm::StringRef Lib,
5727                                  llvm::SmallString<24> &Opt) const override {
5728     Opt = "/DEFAULTLIB:" + qualifyWindowsLibrary(Lib);
5729   }
5730
5731   void getDetectMismatchOption(llvm::StringRef Name, llvm::StringRef Value,
5732                                llvm::SmallString<32> &Opt) const override {
5733     Opt = "/FAILIFMISMATCH:\"" + Name.str() + "=" + Value.str() + "\"";
5734   }
5735 };
5736
5737 void WindowsARMTargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(
5738     const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV, CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
5739   ARMTargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(D, GV, CGM);
5740   if (GV->isDeclaration())
5741     return;
5742   addStackProbeTargetAttributes(D, GV, CGM);
5743 }
5744 }
5745
5746 void ARMABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
5747   if (!::classifyReturnType(getCXXABI(), FI, *this))
5748     FI.getReturnInfo() =
5749         classifyReturnType(FI.getReturnType(), FI.isVariadic());
5750
5751   for (auto &I : FI.arguments())
5752     I.info = classifyArgumentType(I.type, FI.isVariadic());
5753
5754   // Always honor user-specified calling convention.
5755   if (FI.getCallingConvention() != llvm::CallingConv::C)
5756     return;
5757
5758   llvm::CallingConv::ID cc = getRuntimeCC();
5759   if (cc != llvm::CallingConv::C)
5760     FI.setEffectiveCallingConvention(cc);
5761 }
5762
5763 /// Return the default calling convention that LLVM will use.
5764 llvm::CallingConv::ID ARMABIInfo::getLLVMDefaultCC() const {
5765   // The default calling convention that LLVM will infer.
5766   if (isEABIHF() || getTarget().getTriple().isWatchABI())
5767     return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS_VFP;
5768   else if (isEABI())
5769     return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS;
5770   else
5771     return llvm::CallingConv::ARM_APCS;
5772 }
5773
5774 /// Return the calling convention that our ABI would like us to use
5775 /// as the C calling convention.
5776 llvm::CallingConv::ID ARMABIInfo::getABIDefaultCC() const {
5777   switch (getABIKind()) {
5778   case APCS: return llvm::CallingConv::ARM_APCS;
5779   case AAPCS: return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS;
5780   case AAPCS_VFP: return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS_VFP;
5781   case AAPCS16_VFP: return llvm::CallingConv::ARM_AAPCS_VFP;
5782   }
5783   llvm_unreachable("bad ABI kind");
5784 }
5785
5786 void ARMABIInfo::setCCs() {
5787   assert(getRuntimeCC() == llvm::CallingConv::C);
5788
5789   // Don't muddy up the IR with a ton of explicit annotations if
5790   // they'd just match what LLVM will infer from the triple.
5791   llvm::CallingConv::ID abiCC = getABIDefaultCC();
5792   if (abiCC != getLLVMDefaultCC())
5793     RuntimeCC = abiCC;
5794 }
5795
5796 ABIArgInfo ARMABIInfo::coerceIllegalVector(QualType Ty) const {
5797   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
5798   if (Size <= 32) {
5799     llvm::Type *ResType =
5800         llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
5801     return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5802   }
5803   if (Size == 64 || Size == 128) {
5804     llvm::Type *ResType = llvm::VectorType::get(
5805         llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), Size / 32);
5806     return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5807   }
5808   return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
5809 }
5810
5811 ABIArgInfo ARMABIInfo::classifyHomogeneousAggregate(QualType Ty,
5812                                                     const Type *Base,
5813                                                     uint64_t Members) const {
5814   assert(Base && "Base class should be set for homogeneous aggregate");
5815   // Base can be a floating-point or a vector.
5816   if (const VectorType *VT = Base->getAs<VectorType>()) {
5817     // FP16 vectors should be converted to integer vectors
5818     if (!getTarget().hasLegalHalfType() &&
5819         (VT->getElementType()->isFloat16Type() ||
5820           VT->getElementType()->isHalfType())) {
5821       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VT);
5822       llvm::Type *NewVecTy = llvm::VectorType::get(
5823           llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()), Size / 32);
5824       llvm::Type *Ty = llvm::ArrayType::get(NewVecTy, Members);
5825       return ABIArgInfo::getDirect(Ty, 0, nullptr, false);
5826     }
5827   }
5828   return ABIArgInfo::getDirect(nullptr, 0, nullptr, false);
5829 }
5830
5831 ABIArgInfo ARMABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty,
5832                                             bool isVariadic) const {
5833   // 6.1.2.1 The following argument types are VFP CPRCs:
5834   //   A single-precision floating-point type (including promoted
5835   //   half-precision types); A double-precision floating-point type;
5836   //   A 64-bit or 128-bit containerized vector type; Homogeneous Aggregate
5837   //   with a Base Type of a single- or double-precision floating-point type,
5838   //   64-bit containerized vectors or 128-bit containerized vectors with one
5839   //   to four Elements.
5840   bool IsEffectivelyAAPCS_VFP = getABIKind() == AAPCS_VFP && !isVariadic;
5841
5842   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
5843
5844   // Handle illegal vector types here.
5845   if (isIllegalVectorType(Ty))
5846     return coerceIllegalVector(Ty);
5847
5848   // _Float16 and __fp16 get passed as if it were an int or float, but with
5849   // the top 16 bits unspecified. This is not done for OpenCL as it handles the
5850   // half type natively, and does not need to interwork with AAPCS code.
5851   if ((Ty->isFloat16Type() || Ty->isHalfType()) &&
5852       !getContext().getLangOpts().NativeHalfArgsAndReturns) {
5853     llvm::Type *ResType = IsEffectivelyAAPCS_VFP ?
5854       llvm::Type::getFloatTy(getVMContext()) :
5855       llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
5856     return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
5857   }
5858
5859   if (!isAggregateTypeForABI(Ty)) {
5860     // Treat an enum type as its underlying type.
5861     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>()) {
5862       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
5863     }
5864
5865     return (Ty->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend(Ty)
5866                                           : ABIArgInfo::getDirect());
5867   }
5868
5869   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI())) {
5870     return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
5871   }
5872
5873   // Ignore empty records.
5874   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
5875     return ABIArgInfo::getIgnore();
5876
5877   if (IsEffectivelyAAPCS_VFP) {
5878     // Homogeneous Aggregates need to be expanded when we can fit the aggregate
5879     // into VFP registers.
5880     const Type *Base = nullptr;
5881     uint64_t Members = 0;
5882     if (isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members))
5883       return classifyHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members);
5884   } else if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS16_VFP) {
5885     // WatchOS does have homogeneous aggregates. Note that we intentionally use
5886     // this convention even for a variadic function: the backend will use GPRs
5887     // if needed.
5888     const Type *Base = nullptr;
5889     uint64_t Members = 0;
5890     if (isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members)) {
5891       assert(Base && Members <= 4 && "unexpected homogeneous aggregate");
5892       llvm::Type *Ty =
5893         llvm::ArrayType::get(CGT.ConvertType(QualType(Base, 0)), Members);
5894       return ABIArgInfo::getDirect(Ty, 0, nullptr, false);
5895     }
5896   }
5897
5898   if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS16_VFP &&
5899       getContext().getTypeSizeInChars(Ty) > CharUnits::fromQuantity(16)) {
5900     // WatchOS is adopting the 64-bit AAPCS rule on composite types: if they're
5901     // bigger than 128-bits, they get placed in space allocated by the caller,
5902     // and a pointer is passed.
5903     return ABIArgInfo::getIndirect(
5904         CharUnits::fromQuantity(getContext().getTypeAlign(Ty) / 8), false);
5905   }
5906
5907   // Support byval for ARM.
5908   // The ABI alignment for APCS is 4-byte and for AAPCS at least 4-byte and at
5909   // most 8-byte. We realign the indirect argument if type alignment is bigger
5910   // than ABI alignment.
5911   uint64_t ABIAlign = 4;
5912   uint64_t TyAlign;
5913   if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS_VFP ||
5914       getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS) {
5915     TyAlign = getContext().getTypeUnadjustedAlignInChars(Ty).getQuantity();
5916     ABIAlign = std::min(std::max(TyAlign, (uint64_t)4), (uint64_t)8);
5917   } else {
5918     TyAlign = getContext().getTypeAlignInChars(Ty).getQuantity();
5919   }
5920   if (getContext().getTypeSizeInChars(Ty) > CharUnits::fromQuantity(64)) {
5921     assert(getABIKind() != ARMABIInfo::AAPCS16_VFP && "unexpected byval");
5922     return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(ABIAlign),
5923                                    /*ByVal=*/true,
5924                                    /*Realign=*/TyAlign > ABIAlign);
5925   }
5926
5927   // On RenderScript, coerce Aggregates <= 64 bytes to an integer array of
5928   // same size and alignment.
5929   if (getTarget().isRenderScriptTarget()) {
5930     return coerceToIntArray(Ty, getContext(), getVMContext());
5931   }
5932
5933   // Otherwise, pass by coercing to a structure of the appropriate size.
5934   llvm::Type* ElemTy;
5935   unsigned SizeRegs;
5936   // FIXME: Try to match the types of the arguments more accurately where
5937   // we can.
5938   if (TyAlign <= 4) {
5939     ElemTy = llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
5940     SizeRegs = (getContext().getTypeSize(Ty) + 31) / 32;
5941   } else {
5942     ElemTy = llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext());
5943     SizeRegs = (getContext().getTypeSize(Ty) + 63) / 64;
5944   }
5945
5946   return ABIArgInfo::getDirect(llvm::ArrayType::get(ElemTy, SizeRegs));
5947 }
5948
5949 static bool isIntegerLikeType(QualType Ty, ASTContext &Context,
5950                               llvm::LLVMContext &VMContext) {
5951   // APCS, C Language Calling Conventions, Non-Simple Return Values: A structure
5952   // is called integer-like if its size is less than or equal to one word, and
5953   // the offset of each of its addressable sub-fields is zero.
5954
5955   uint64_t Size = Context.getTypeSize(Ty);
5956
5957   // Check that the type fits in a word.
5958   if (Size > 32)
5959     return false;
5960
5961   // FIXME: Handle vector types!
5962   if (Ty->isVectorType())
5963     return false;
5964
5965   // Float types are never treated as "integer like".
5966   if (Ty->isRealFloatingType())
5967     return false;
5968
5969   // If this is a builtin or pointer type then it is ok.
5970   if (Ty->getAs<BuiltinType>() || Ty->isPointerType())
5971     return true;
5972
5973   // Small complex integer types are "integer like".
5974   if (const ComplexType *CT = Ty->getAs<ComplexType>())
5975     return isIntegerLikeType(CT->getElementType(), Context, VMContext);
5976
5977   // Single element and zero sized arrays should be allowed, by the definition
5978   // above, but they are not.
5979
5980   // Otherwise, it must be a record type.
5981   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
5982   if (!RT) return false;
5983
5984   // Ignore records with flexible arrays.
5985   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
5986   if (RD->hasFlexibleArrayMember())
5987     return false;
5988
5989   // Check that all sub-fields are at offset 0, and are themselves "integer
5990   // like".
5991   const ASTRecordLayout &Layout = Context.getASTRecordLayout(RD);
5992
5993   bool HadField = false;
5994   unsigned idx = 0;
5995   for (RecordDecl::field_iterator i = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
5996        i != e; ++i, ++idx) {
5997     const FieldDecl *FD = *i;
5998
5999     // Bit-fields are not addressable, we only need to verify they are "integer
6000     // like". We still have to disallow a subsequent non-bitfield, for example:
6001     //   struct { int : 0; int x }
6002     // is non-integer like according to gcc.
6003     if (FD->isBitField()) {
6004       if (!RD->isUnion())
6005         HadField = true;
6006
6007       if (!isIntegerLikeType(FD->getType(), Context, VMContext))
6008         return false;
6009
6010       continue;
6011     }
6012
6013     // Check if this field is at offset 0.
6014     if (Layout.getFieldOffset(idx) != 0)
6015       return false;
6016
6017     if (!isIntegerLikeType(FD->getType(), Context, VMContext))
6018       return false;
6019
6020     // Only allow at most one field in a structure. This doesn't match the
6021     // wording above, but follows gcc in situations with a field following an
6022     // empty structure.
6023     if (!RD->isUnion()) {
6024       if (HadField)
6025         return false;
6026
6027       HadField = true;
6028     }
6029   }
6030
6031   return true;
6032 }
6033
6034 ABIArgInfo ARMABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy,
6035                                           bool isVariadic) const {
6036   bool IsEffectivelyAAPCS_VFP =
6037       (getABIKind() == AAPCS_VFP || getABIKind() == AAPCS16_VFP) && !isVariadic;
6038
6039   if (RetTy->isVoidType())
6040     return ABIArgInfo::getIgnore();
6041
6042   if (const VectorType *VT = RetTy->getAs<VectorType>()) {
6043     // Large vector types should be returned via memory.
6044     if (getContext().getTypeSize(RetTy) > 128)
6045       return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
6046     // FP16 vectors should be converted to integer vectors
6047     if (!getTarget().hasLegalHalfType() &&
6048         (VT->getElementType()->isFloat16Type() ||
6049          VT->getElementType()->isHalfType()))
6050       return coerceIllegalVector(RetTy);
6051   }
6052
6053   // _Float16 and __fp16 get returned as if it were an int or float, but with
6054   // the top 16 bits unspecified. This is not done for OpenCL as it handles the
6055   // half type natively, and does not need to interwork with AAPCS code.
6056   if ((RetTy->isFloat16Type() || RetTy->isHalfType()) &&
6057       !getContext().getLangOpts().NativeHalfArgsAndReturns) {
6058     llvm::Type *ResType = IsEffectivelyAAPCS_VFP ?
6059       llvm::Type::getFloatTy(getVMContext()) :
6060       llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
6061     return ABIArgInfo::getDirect(ResType);
6062   }
6063
6064   if (!isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
6065     // Treat an enum type as its underlying type.
6066     if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
6067       RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
6068
6069     return RetTy->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend(RetTy)
6070                                             : ABIArgInfo::getDirect();
6071   }
6072
6073   // Are we following APCS?
6074   if (getABIKind() == APCS) {
6075     if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, false))
6076       return ABIArgInfo::getIgnore();
6077
6078     // Complex types are all returned as packed integers.
6079     //
6080     // FIXME: Consider using 2 x vector types if the back end handles them
6081     // correctly.
6082     if (RetTy->isAnyComplexType())
6083       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::IntegerType::get(
6084           getVMContext(), getContext().getTypeSize(RetTy)));
6085
6086     // Integer like structures are returned in r0.
6087     if (isIntegerLikeType(RetTy, getContext(), getVMContext())) {
6088       // Return in the smallest viable integer type.
6089       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
6090       if (Size <= 8)
6091         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
6092       if (Size <= 16)
6093         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
6094       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
6095     }
6096
6097     // Otherwise return in memory.
6098     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
6099   }
6100
6101   // Otherwise this is an AAPCS variant.
6102
6103   if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
6104     return ABIArgInfo::getIgnore();
6105
6106   // Check for homogeneous aggregates with AAPCS-VFP.
6107   if (IsEffectivelyAAPCS_VFP) {
6108     const Type *Base = nullptr;
6109     uint64_t Members = 0;
6110     if (isHomogeneousAggregate(RetTy, Base, Members))
6111       return classifyHomogeneousAggregate(RetTy, Base, Members);
6112   }
6113
6114   // Aggregates <= 4 bytes are returned in r0; other aggregates
6115   // are returned indirectly.
6116   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
6117   if (Size <= 32) {
6118     // On RenderScript, coerce Aggregates <= 4 bytes to an integer array of
6119     // same size and alignment.
6120     if (getTarget().isRenderScriptTarget()) {
6121       return coerceToIntArray(RetTy, getContext(), getVMContext());
6122     }
6123     if (getDataLayout().isBigEndian())
6124       // Return in 32 bit integer integer type (as if loaded by LDR, AAPCS 5.4)
6125       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
6126
6127     // Return in the smallest viable integer type.
6128     if (Size <= 8)
6129       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
6130     if (Size <= 16)
6131       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
6132     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
6133   } else if (Size <= 128 && getABIKind() == AAPCS16_VFP) {
6134     llvm::Type *Int32Ty = llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
6135     llvm::Type *CoerceTy =
6136         llvm::ArrayType::get(Int32Ty, llvm::alignTo(Size, 32) / 32);
6137     return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
6138   }
6139
6140   return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
6141 }
6142
6143 /// isIllegalVector - check whether Ty is an illegal vector type.
6144 bool ARMABIInfo::isIllegalVectorType(QualType Ty) const {
6145   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType> ()) {
6146     // On targets that don't support FP16, FP16 is expanded into float, and we
6147     // don't want the ABI to depend on whether or not FP16 is supported in
6148     // hardware. Thus return false to coerce FP16 vectors into integer vectors.
6149     if (!getTarget().hasLegalHalfType() &&
6150         (VT->getElementType()->isFloat16Type() ||
6151          VT->getElementType()->isHalfType()))
6152       return true;
6153     if (isAndroid()) {
6154       // Android shipped using Clang 3.1, which supported a slightly different
6155       // vector ABI. The primary differences were that 3-element vector types
6156       // were legal, and so were sub 32-bit vectors (i.e. <2 x i8>). This path
6157       // accepts that legacy behavior for Android only.
6158       // Check whether VT is legal.
6159       unsigned NumElements = VT->getNumElements();
6160       // NumElements should be power of 2 or equal to 3.
6161       if (!llvm::isPowerOf2_32(NumElements) && NumElements != 3)
6162         return true;
6163     } else {
6164       // Check whether VT is legal.
6165       unsigned NumElements = VT->getNumElements();
6166       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(VT);
6167       // NumElements should be power of 2.
6168       if (!llvm::isPowerOf2_32(NumElements))
6169         return true;
6170       // Size should be greater than 32 bits.
6171       return Size <= 32;
6172     }
6173   }
6174   return false;
6175 }
6176
6177 bool ARMABIInfo::isLegalVectorTypeForSwift(CharUnits vectorSize,
6178                                            llvm::Type *eltTy,
6179                                            unsigned numElts) const {
6180   if (!llvm::isPowerOf2_32(numElts))
6181     return false;
6182   unsigned size = getDataLayout().getTypeStoreSizeInBits(eltTy);
6183   if (size > 64)
6184     return false;
6185   if (vectorSize.getQuantity() != 8 &&
6186       (vectorSize.getQuantity() != 16 || numElts == 1))
6187     return false;
6188   return true;
6189 }
6190
6191 bool ARMABIInfo::isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const {
6192   // Homogeneous aggregates for AAPCS-VFP must have base types of float,
6193   // double, or 64-bit or 128-bit vectors.
6194   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>()) {
6195     if (BT->getKind() == BuiltinType::Float ||
6196         BT->getKind() == BuiltinType::Double ||
6197         BT->getKind() == BuiltinType::LongDouble)
6198       return true;
6199   } else if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
6200     unsigned VecSize = getContext().getTypeSize(VT);
6201     if (VecSize == 64 || VecSize == 128)
6202       return true;
6203   }
6204   return false;
6205 }
6206
6207 bool ARMABIInfo::isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Base,
6208                                                    uint64_t Members) const {
6209   return Members <= 4;
6210 }
6211
6212 Address ARMABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6213                               QualType Ty) const {
6214   CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(4);
6215
6216   // Empty records are ignored for parameter passing purposes.
6217   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true)) {
6218     Address Addr(CGF.Builder.CreateLoad(VAListAddr), SlotSize);
6219     Addr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Addr, CGF.ConvertTypeForMem(Ty));
6220     return Addr;
6221   }
6222
6223   auto TyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
6224   CharUnits TyAlignForABI = TyInfo.second;
6225
6226   // Use indirect if size of the illegal vector is bigger than 16 bytes.
6227   bool IsIndirect = false;
6228   const Type *Base = nullptr;
6229   uint64_t Members = 0;
6230   if (TyInfo.first > CharUnits::fromQuantity(16) && isIllegalVectorType(Ty)) {
6231     IsIndirect = true;
6232
6233   // ARMv7k passes structs bigger than 16 bytes indirectly, in space
6234   // allocated by the caller.
6235   } else if (TyInfo.first > CharUnits::fromQuantity(16) &&
6236              getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS16_VFP &&
6237              !isHomogeneousAggregate(Ty, Base, Members)) {
6238     IsIndirect = true;
6239
6240   // Otherwise, bound the type's ABI alignment.
6241   // The ABI alignment for 64-bit or 128-bit vectors is 8 for AAPCS and 4 for
6242   // APCS. For AAPCS, the ABI alignment is at least 4-byte and at most 8-byte.
6243   // Our callers should be prepared to handle an under-aligned address.
6244   } else if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS_VFP ||
6245              getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS) {
6246     TyAlignForABI = std::max(TyAlignForABI, CharUnits::fromQuantity(4));
6247     TyAlignForABI = std::min(TyAlignForABI, CharUnits::fromQuantity(8));
6248   } else if (getABIKind() == ARMABIInfo::AAPCS16_VFP) {
6249     // ARMv7k allows type alignment up to 16 bytes.
6250     TyAlignForABI = std::max(TyAlignForABI, CharUnits::fromQuantity(4));
6251     TyAlignForABI = std::min(TyAlignForABI, CharUnits::fromQuantity(16));
6252   } else {
6253     TyAlignForABI = CharUnits::fromQuantity(4);
6254   }
6255   TyInfo.second = TyAlignForABI;
6256
6257   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, IsIndirect, TyInfo,
6258                           SlotSize, /*AllowHigherAlign*/ true);
6259 }
6260
6261 //===----------------------------------------------------------------------===//
6262 // NVPTX ABI Implementation
6263 //===----------------------------------------------------------------------===//
6264
6265 namespace {
6266
6267 class NVPTXABIInfo : public ABIInfo {
6268 public:
6269   NVPTXABIInfo(CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
6270
6271   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
6272   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty) const;
6273
6274   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
6275   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6276                     QualType Ty) const override;
6277 };
6278
6279 class NVPTXTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
6280 public:
6281   NVPTXTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
6282     : TargetCodeGenInfo(new NVPTXABIInfo(CGT)) {}
6283
6284   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
6285                            CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
6286   bool shouldEmitStaticExternCAliases() const override;
6287
6288 private:
6289   // Adds a NamedMDNode with F, Name, and Operand as operands, and adds the
6290   // resulting MDNode to the nvvm.annotations MDNode.
6291   static void addNVVMMetadata(llvm::Function *F, StringRef Name, int Operand);
6292 };
6293
6294 ABIArgInfo NVPTXABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
6295   if (RetTy->isVoidType())
6296     return ABIArgInfo::getIgnore();
6297
6298   // note: this is different from default ABI
6299   if (!RetTy->isScalarType())
6300     return ABIArgInfo::getDirect();
6301
6302   // Treat an enum type as its underlying type.
6303   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
6304     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
6305
6306   return (RetTy->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend(RetTy)
6307                                            : ABIArgInfo::getDirect());
6308 }
6309
6310 ABIArgInfo NVPTXABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
6311   // Treat an enum type as its underlying type.
6312   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
6313     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
6314
6315   // Return aggregates type as indirect by value
6316   if (isAggregateTypeForABI(Ty))
6317     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /* byval */ true);
6318
6319   return (Ty->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend(Ty)
6320                                         : ABIArgInfo::getDirect());
6321 }
6322
6323 void NVPTXABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
6324   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
6325     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
6326   for (auto &I : FI.arguments())
6327     I.info = classifyArgumentType(I.type);
6328
6329   // Always honor user-specified calling convention.
6330   if (FI.getCallingConvention() != llvm::CallingConv::C)
6331     return;
6332
6333   FI.setEffectiveCallingConvention(getRuntimeCC());
6334 }
6335
6336 Address NVPTXABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6337                                 QualType Ty) const {
6338   llvm_unreachable("NVPTX does not support varargs");
6339 }
6340
6341 void NVPTXTargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(
6342     const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV, CodeGen::CodeGenModule &M) const {
6343   if (GV->isDeclaration())
6344     return;
6345   const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
6346   if (!FD) return;
6347
6348   llvm::Function *F = cast<llvm::Function>(GV);
6349
6350   // Perform special handling in OpenCL mode
6351   if (M.getLangOpts().OpenCL) {
6352     // Use OpenCL function attributes to check for kernel functions
6353     // By default, all functions are device functions
6354     if (FD->hasAttr<OpenCLKernelAttr>()) {
6355       // OpenCL __kernel functions get kernel metadata
6356       // Create !{<func-ref>, metadata !"kernel", i32 1} node
6357       addNVVMMetadata(F, "kernel", 1);
6358       // And kernel functions are not subject to inlining
6359       F->addFnAttr(llvm::Attribute::NoInline);
6360     }
6361   }
6362
6363   // Perform special handling in CUDA mode.
6364   if (M.getLangOpts().CUDA) {
6365     // CUDA __global__ functions get a kernel metadata entry.  Since
6366     // __global__ functions cannot be called from the device, we do not
6367     // need to set the noinline attribute.
6368     if (FD->hasAttr<CUDAGlobalAttr>()) {
6369       // Create !{<func-ref>, metadata !"kernel", i32 1} node
6370       addNVVMMetadata(F, "kernel", 1);
6371     }
6372     if (CUDALaunchBoundsAttr *Attr = FD->getAttr<CUDALaunchBoundsAttr>()) {
6373       // Create !{<func-ref>, metadata !"maxntidx", i32 <val>} node
6374       llvm::APSInt MaxThreads(32);
6375       MaxThreads = Attr->getMaxThreads()->EvaluateKnownConstInt(M.getContext());
6376       if (MaxThreads > 0)
6377         addNVVMMetadata(F, "maxntidx", MaxThreads.getExtValue());
6378
6379       // min blocks is an optional argument for CUDALaunchBoundsAttr. If it was
6380       // not specified in __launch_bounds__ or if the user specified a 0 value,
6381       // we don't have to add a PTX directive.
6382       if (Attr->getMinBlocks()) {
6383         llvm::APSInt MinBlocks(32);
6384         MinBlocks = Attr->getMinBlocks()->EvaluateKnownConstInt(M.getContext());
6385         if (MinBlocks > 0)
6386           // Create !{<func-ref>, metadata !"minctasm", i32 <val>} node
6387           addNVVMMetadata(F, "minctasm", MinBlocks.getExtValue());
6388       }
6389     }
6390   }
6391 }
6392
6393 void NVPTXTargetCodeGenInfo::addNVVMMetadata(llvm::Function *F, StringRef Name,
6394                                              int Operand) {
6395   llvm::Module *M = F->getParent();
6396   llvm::LLVMContext &Ctx = M->getContext();
6397
6398   // Get "nvvm.annotations" metadata node
6399   llvm::NamedMDNode *MD = M->getOrInsertNamedMetadata("nvvm.annotations");
6400
6401   llvm::Metadata *MDVals[] = {
6402       llvm::ConstantAsMetadata::get(F), llvm::MDString::get(Ctx, Name),
6403       llvm::ConstantAsMetadata::get(
6404           llvm::ConstantInt::get(llvm::Type::getInt32Ty(Ctx), Operand))};
6405   // Append metadata to nvvm.annotations
6406   MD->addOperand(llvm::MDNode::get(Ctx, MDVals));
6407 }
6408
6409 bool NVPTXTargetCodeGenInfo::shouldEmitStaticExternCAliases() const {
6410   return false;
6411 }
6412 }
6413
6414 //===----------------------------------------------------------------------===//
6415 // SystemZ ABI Implementation
6416 //===----------------------------------------------------------------------===//
6417
6418 namespace {
6419
6420 class SystemZABIInfo : public SwiftABIInfo {
6421   bool HasVector;
6422
6423 public:
6424   SystemZABIInfo(CodeGenTypes &CGT, bool HV)
6425     : SwiftABIInfo(CGT), HasVector(HV) {}
6426
6427   bool isPromotableIntegerType(QualType Ty) const;
6428   bool isCompoundType(QualType Ty) const;
6429   bool isVectorArgumentType(QualType Ty) const;
6430   bool isFPArgumentType(QualType Ty) const;
6431   QualType GetSingleElementType(QualType Ty) const;
6432
6433   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
6434   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType ArgTy) const;
6435
6436   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
6437     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
6438       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
6439     for (auto &I : FI.arguments())
6440       I.info = classifyArgumentType(I.type);
6441   }
6442
6443   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6444                     QualType Ty) const override;
6445
6446   bool shouldPassIndirectlyForSwift(ArrayRef<llvm::Type*> scalars,
6447                                     bool asReturnValue) const override {
6448     return occupiesMoreThan(CGT, scalars, /*total*/ 4);
6449   }
6450   bool isSwiftErrorInRegister() const override {
6451     return false;
6452   }
6453 };
6454
6455 class SystemZTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
6456 public:
6457   SystemZTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, bool HasVector)
6458     : TargetCodeGenInfo(new SystemZABIInfo(CGT, HasVector)) {}
6459 };
6460
6461 }
6462
6463 bool SystemZABIInfo::isPromotableIntegerType(QualType Ty) const {
6464   // Treat an enum type as its underlying type.
6465   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
6466     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
6467
6468   // Promotable integer types are required to be promoted by the ABI.
6469   if (Ty->isPromotableIntegerType())
6470     return true;
6471
6472   // 32-bit values must also be promoted.
6473   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>())
6474     switch (BT->getKind()) {
6475     case BuiltinType::Int:
6476     case BuiltinType::UInt:
6477       return true;
6478     default:
6479       return false;
6480     }
6481   return false;
6482 }
6483
6484 bool SystemZABIInfo::isCompoundType(QualType Ty) const {
6485   return (Ty->isAnyComplexType() ||
6486           Ty->isVectorType() ||
6487           isAggregateTypeForABI(Ty));
6488 }
6489
6490 bool SystemZABIInfo::isVectorArgumentType(QualType Ty) const {
6491   return (HasVector &&
6492           Ty->isVectorType() &&
6493           getContext().getTypeSize(Ty) <= 128);
6494 }
6495
6496 bool SystemZABIInfo::isFPArgumentType(QualType Ty) const {
6497   if (const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>())
6498     switch (BT->getKind()) {
6499     case BuiltinType::Float:
6500     case BuiltinType::Double:
6501       return true;
6502     default:
6503       return false;
6504     }
6505
6506   return false;
6507 }
6508
6509 QualType SystemZABIInfo::GetSingleElementType(QualType Ty) const {
6510   if (const RecordType *RT = Ty->getAsStructureType()) {
6511     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
6512     QualType Found;
6513
6514     // If this is a C++ record, check the bases first.
6515     if (const CXXRecordDecl *CXXRD = dyn_cast<CXXRecordDecl>(RD))
6516       for (const auto &I : CXXRD->bases()) {
6517         QualType Base = I.getType();
6518
6519         // Empty bases don't affect things either way.
6520         if (isEmptyRecord(getContext(), Base, true))
6521           continue;
6522
6523         if (!Found.isNull())
6524           return Ty;
6525         Found = GetSingleElementType(Base);
6526       }
6527
6528     // Check the fields.
6529     for (const auto *FD : RD->fields()) {
6530       // For compatibility with GCC, ignore empty bitfields in C++ mode.
6531       // Unlike isSingleElementStruct(), empty structure and array fields
6532       // do count.  So do anonymous bitfields that aren't zero-sized.
6533       if (getContext().getLangOpts().CPlusPlus &&
6534           FD->isZeroLengthBitField(getContext()))
6535         continue;
6536
6537       // Unlike isSingleElementStruct(), arrays do not count.
6538       // Nested structures still do though.
6539       if (!Found.isNull())
6540         return Ty;
6541       Found = GetSingleElementType(FD->getType());
6542     }
6543
6544     // Unlike isSingleElementStruct(), trailing padding is allowed.
6545     // An 8-byte aligned struct s { float f; } is passed as a double.
6546     if (!Found.isNull())
6547       return Found;
6548   }
6549
6550   return Ty;
6551 }
6552
6553 Address SystemZABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6554                                   QualType Ty) const {
6555   // Assume that va_list type is correct; should be pointer to LLVM type:
6556   // struct {
6557   //   i64 __gpr;
6558   //   i64 __fpr;
6559   //   i8 *__overflow_arg_area;
6560   //   i8 *__reg_save_area;
6561   // };
6562
6563   // Every non-vector argument occupies 8 bytes and is passed by preference
6564   // in either GPRs or FPRs.  Vector arguments occupy 8 or 16 bytes and are
6565   // always passed on the stack.
6566   Ty = getContext().getCanonicalType(Ty);
6567   auto TyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
6568   llvm::Type *ArgTy = CGF.ConvertTypeForMem(Ty);
6569   llvm::Type *DirectTy = ArgTy;
6570   ABIArgInfo AI = classifyArgumentType(Ty);
6571   bool IsIndirect = AI.isIndirect();
6572   bool InFPRs = false;
6573   bool IsVector = false;
6574   CharUnits UnpaddedSize;
6575   CharUnits DirectAlign;
6576   if (IsIndirect) {
6577     DirectTy = llvm::PointerType::getUnqual(DirectTy);
6578     UnpaddedSize = DirectAlign = CharUnits::fromQuantity(8);
6579   } else {
6580     if (AI.getCoerceToType())
6581       ArgTy = AI.getCoerceToType();
6582     InFPRs = ArgTy->isFloatTy() || ArgTy->isDoubleTy();
6583     IsVector = ArgTy->isVectorTy();
6584     UnpaddedSize = TyInfo.first;
6585     DirectAlign = TyInfo.second;
6586   }
6587   CharUnits PaddedSize = CharUnits::fromQuantity(8);
6588   if (IsVector && UnpaddedSize > PaddedSize)
6589     PaddedSize = CharUnits::fromQuantity(16);
6590   assert((UnpaddedSize <= PaddedSize) && "Invalid argument size.");
6591
6592   CharUnits Padding = (PaddedSize - UnpaddedSize);
6593
6594   llvm::Type *IndexTy = CGF.Int64Ty;
6595   llvm::Value *PaddedSizeV =
6596     llvm::ConstantInt::get(IndexTy, PaddedSize.getQuantity());
6597
6598   if (IsVector) {
6599     // Work out the address of a vector argument on the stack.
6600     // Vector arguments are always passed in the high bits of a
6601     // single (8 byte) or double (16 byte) stack slot.
6602     Address OverflowArgAreaPtr =
6603       CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 2, CharUnits::fromQuantity(16),
6604                                   "overflow_arg_area_ptr");
6605     Address OverflowArgArea =
6606       Address(CGF.Builder.CreateLoad(OverflowArgAreaPtr, "overflow_arg_area"),
6607               TyInfo.second);
6608     Address MemAddr =
6609       CGF.Builder.CreateElementBitCast(OverflowArgArea, DirectTy, "mem_addr");
6610
6611     // Update overflow_arg_area_ptr pointer
6612     llvm::Value *NewOverflowArgArea =
6613       CGF.Builder.CreateGEP(OverflowArgArea.getPointer(), PaddedSizeV,
6614                             "overflow_arg_area");
6615     CGF.Builder.CreateStore(NewOverflowArgArea, OverflowArgAreaPtr);
6616
6617     return MemAddr;
6618   }
6619
6620   assert(PaddedSize.getQuantity() == 8);
6621
6622   unsigned MaxRegs, RegCountField, RegSaveIndex;
6623   CharUnits RegPadding;
6624   if (InFPRs) {
6625     MaxRegs = 4; // Maximum of 4 FPR arguments
6626     RegCountField = 1; // __fpr
6627     RegSaveIndex = 16; // save offset for f0
6628     RegPadding = CharUnits(); // floats are passed in the high bits of an FPR
6629   } else {
6630     MaxRegs = 5; // Maximum of 5 GPR arguments
6631     RegCountField = 0; // __gpr
6632     RegSaveIndex = 2; // save offset for r2
6633     RegPadding = Padding; // values are passed in the low bits of a GPR
6634   }
6635
6636   Address RegCountPtr = CGF.Builder.CreateStructGEP(
6637       VAListAddr, RegCountField, RegCountField * CharUnits::fromQuantity(8),
6638       "reg_count_ptr");
6639   llvm::Value *RegCount = CGF.Builder.CreateLoad(RegCountPtr, "reg_count");
6640   llvm::Value *MaxRegsV = llvm::ConstantInt::get(IndexTy, MaxRegs);
6641   llvm::Value *InRegs = CGF.Builder.CreateICmpULT(RegCount, MaxRegsV,
6642                                                  "fits_in_regs");
6643
6644   llvm::BasicBlock *InRegBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_reg");
6645   llvm::BasicBlock *InMemBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.in_mem");
6646   llvm::BasicBlock *ContBlock = CGF.createBasicBlock("vaarg.end");
6647   CGF.Builder.CreateCondBr(InRegs, InRegBlock, InMemBlock);
6648
6649   // Emit code to load the value if it was passed in registers.
6650   CGF.EmitBlock(InRegBlock);
6651
6652   // Work out the address of an argument register.
6653   llvm::Value *ScaledRegCount =
6654     CGF.Builder.CreateMul(RegCount, PaddedSizeV, "scaled_reg_count");
6655   llvm::Value *RegBase =
6656     llvm::ConstantInt::get(IndexTy, RegSaveIndex * PaddedSize.getQuantity()
6657                                       + RegPadding.getQuantity());
6658   llvm::Value *RegOffset =
6659     CGF.Builder.CreateAdd(ScaledRegCount, RegBase, "reg_offset");
6660   Address RegSaveAreaPtr =
6661       CGF.Builder.CreateStructGEP(VAListAddr, 3, CharUnits::fromQuantity(24),
6662                                   "reg_save_area_ptr");
6663   llvm::Value *RegSaveArea =
6664     CGF.Builder.CreateLoad(RegSaveAreaPtr, "reg_save_area");
6665   Address RawRegAddr(CGF.Builder.CreateGEP(RegSaveArea, RegOffset,
6666                                            "raw_reg_addr"),
6667                      PaddedSize);
6668   Address RegAddr =
6669     CGF.Builder.CreateElementBitCast(RawRegAddr, DirectTy, "reg_addr");
6670
6671   // Update the register count
6672   llvm::Value *One = llvm::ConstantInt::get(IndexTy, 1);
6673   llvm::Value *NewRegCount =
6674     CGF.Builder.CreateAdd(RegCount, One, "reg_count");
6675   CGF.Builder.CreateStore(NewRegCount, RegCountPtr);
6676   CGF.EmitBranch(ContBlock);
6677
6678   // Emit code to load the value if it was passed in memory.
6679   CGF.EmitBlock(InMemBlock);
6680
6681   // Work out the address of a stack argument.
6682   Address OverflowArgAreaPtr = CGF.Builder.CreateStructGEP(
6683       VAListAddr, 2, CharUnits::fromQuantity(16), "overflow_arg_area_ptr");
6684   Address OverflowArgArea =
6685     Address(CGF.Builder.CreateLoad(OverflowArgAreaPtr, "overflow_arg_area"),
6686             PaddedSize);
6687   Address RawMemAddr =
6688     CGF.Builder.CreateConstByteGEP(OverflowArgArea, Padding, "raw_mem_addr");
6689   Address MemAddr =
6690     CGF.Builder.CreateElementBitCast(RawMemAddr, DirectTy, "mem_addr");
6691
6692   // Update overflow_arg_area_ptr pointer
6693   llvm::Value *NewOverflowArgArea =
6694     CGF.Builder.CreateGEP(OverflowArgArea.getPointer(), PaddedSizeV,
6695                           "overflow_arg_area");
6696   CGF.Builder.CreateStore(NewOverflowArgArea, OverflowArgAreaPtr);
6697   CGF.EmitBranch(ContBlock);
6698
6699   // Return the appropriate result.
6700   CGF.EmitBlock(ContBlock);
6701   Address ResAddr = emitMergePHI(CGF, RegAddr, InRegBlock,
6702                                  MemAddr, InMemBlock, "va_arg.addr");
6703
6704   if (IsIndirect)
6705     ResAddr = Address(CGF.Builder.CreateLoad(ResAddr, "indirect_arg"),
6706                       TyInfo.second);
6707
6708   return ResAddr;
6709 }
6710
6711 ABIArgInfo SystemZABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
6712   if (RetTy->isVoidType())
6713     return ABIArgInfo::getIgnore();
6714   if (isVectorArgumentType(RetTy))
6715     return ABIArgInfo::getDirect();
6716   if (isCompoundType(RetTy) || getContext().getTypeSize(RetTy) > 64)
6717     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
6718   return (isPromotableIntegerType(RetTy) ? ABIArgInfo::getExtend(RetTy)
6719                                          : ABIArgInfo::getDirect());
6720 }
6721
6722 ABIArgInfo SystemZABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
6723   // Handle the generic C++ ABI.
6724   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
6725     return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
6726
6727   // Integers and enums are extended to full register width.
6728   if (isPromotableIntegerType(Ty))
6729     return ABIArgInfo::getExtend(Ty);
6730
6731   // Handle vector types and vector-like structure types.  Note that
6732   // as opposed to float-like structure types, we do not allow any
6733   // padding for vector-like structures, so verify the sizes match.
6734   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
6735   QualType SingleElementTy = GetSingleElementType(Ty);
6736   if (isVectorArgumentType(SingleElementTy) &&
6737       getContext().getTypeSize(SingleElementTy) == Size)
6738     return ABIArgInfo::getDirect(CGT.ConvertType(SingleElementTy));
6739
6740   // Values that are not 1, 2, 4 or 8 bytes in size are passed indirectly.
6741   if (Size != 8 && Size != 16 && Size != 32 && Size != 64)
6742     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
6743
6744   // Handle small structures.
6745   if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
6746     // Structures with flexible arrays have variable length, so really
6747     // fail the size test above.
6748     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
6749     if (RD->hasFlexibleArrayMember())
6750       return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
6751
6752     // The structure is passed as an unextended integer, a float, or a double.
6753     llvm::Type *PassTy;
6754     if (isFPArgumentType(SingleElementTy)) {
6755       assert(Size == 32 || Size == 64);
6756       if (Size == 32)
6757         PassTy = llvm::Type::getFloatTy(getVMContext());
6758       else
6759         PassTy = llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext());
6760     } else
6761       PassTy = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), Size);
6762     return ABIArgInfo::getDirect(PassTy);
6763   }
6764
6765   // Non-structure compounds are passed indirectly.
6766   if (isCompoundType(Ty))
6767     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
6768
6769   return ABIArgInfo::getDirect(nullptr);
6770 }
6771
6772 //===----------------------------------------------------------------------===//
6773 // MSP430 ABI Implementation
6774 //===----------------------------------------------------------------------===//
6775
6776 namespace {
6777
6778 class MSP430TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
6779 public:
6780   MSP430TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
6781     : TargetCodeGenInfo(new DefaultABIInfo(CGT)) {}
6782   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
6783                            CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
6784 };
6785
6786 }
6787
6788 void MSP430TargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(
6789     const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV, CodeGen::CodeGenModule &M) const {
6790   if (GV->isDeclaration())
6791     return;
6792   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D)) {
6793     const auto *InterruptAttr = FD->getAttr<MSP430InterruptAttr>();
6794     if (!InterruptAttr)
6795       return;
6796
6797     // Handle 'interrupt' attribute:
6798     llvm::Function *F = cast<llvm::Function>(GV);
6799
6800     // Step 1: Set ISR calling convention.
6801     F->setCallingConv(llvm::CallingConv::MSP430_INTR);
6802
6803     // Step 2: Add attributes goodness.
6804     F->addFnAttr(llvm::Attribute::NoInline);
6805     F->addFnAttr("interrupt", llvm::utostr(InterruptAttr->getNumber()));
6806   }
6807 }
6808
6809 //===----------------------------------------------------------------------===//
6810 // MIPS ABI Implementation.  This works for both little-endian and
6811 // big-endian variants.
6812 //===----------------------------------------------------------------------===//
6813
6814 namespace {
6815 class MipsABIInfo : public ABIInfo {
6816   bool IsO32;
6817   unsigned MinABIStackAlignInBytes, StackAlignInBytes;
6818   void CoerceToIntArgs(uint64_t TySize,
6819                        SmallVectorImpl<llvm::Type *> &ArgList) const;
6820   llvm::Type* HandleAggregates(QualType Ty, uint64_t TySize) const;
6821   llvm::Type* returnAggregateInRegs(QualType RetTy, uint64_t Size) const;
6822   llvm::Type* getPaddingType(uint64_t Align, uint64_t Offset) const;
6823 public:
6824   MipsABIInfo(CodeGenTypes &CGT, bool _IsO32) :
6825     ABIInfo(CGT), IsO32(_IsO32), MinABIStackAlignInBytes(IsO32 ? 4 : 8),
6826     StackAlignInBytes(IsO32 ? 8 : 16) {}
6827
6828   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
6829   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy, uint64_t &Offset) const;
6830   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
6831   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
6832                     QualType Ty) const override;
6833   ABIArgInfo extendType(QualType Ty) const;
6834 };
6835
6836 class MIPSTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
6837   unsigned SizeOfUnwindException;
6838 public:
6839   MIPSTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT, bool IsO32)
6840     : TargetCodeGenInfo(new MipsABIInfo(CGT, IsO32)),
6841       SizeOfUnwindException(IsO32 ? 24 : 32) {}
6842
6843   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
6844     return 29;
6845   }
6846
6847   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
6848                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
6849     const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
6850     if (!FD) return;
6851     llvm::Function *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
6852
6853     if (FD->hasAttr<MipsLongCallAttr>())
6854       Fn->addFnAttr("long-call");
6855     else if (FD->hasAttr<MipsShortCallAttr>())
6856       Fn->addFnAttr("short-call");
6857
6858     // Other attributes do not have a meaning for declarations.
6859     if (GV->isDeclaration())
6860       return;
6861
6862     if (FD->hasAttr<Mips16Attr>()) {
6863       Fn->addFnAttr("mips16");
6864     }
6865     else if (FD->hasAttr<NoMips16Attr>()) {
6866       Fn->addFnAttr("nomips16");
6867     }
6868
6869     if (FD->hasAttr<MicroMipsAttr>())
6870       Fn->addFnAttr("micromips");
6871     else if (FD->hasAttr<NoMicroMipsAttr>())
6872       Fn->addFnAttr("nomicromips");
6873
6874     const MipsInterruptAttr *Attr = FD->getAttr<MipsInterruptAttr>();
6875     if (!Attr)
6876       return;
6877
6878     const char *Kind;
6879     switch (Attr->getInterrupt()) {
6880     case MipsInterruptAttr::eic:     Kind = "eic"; break;
6881     case MipsInterruptAttr::sw0:     Kind = "sw0"; break;
6882     case MipsInterruptAttr::sw1:     Kind = "sw1"; break;
6883     case MipsInterruptAttr::hw0:     Kind = "hw0"; break;
6884     case MipsInterruptAttr::hw1:     Kind = "hw1"; break;
6885     case MipsInterruptAttr::hw2:     Kind = "hw2"; break;
6886     case MipsInterruptAttr::hw3:     Kind = "hw3"; break;
6887     case MipsInterruptAttr::hw4:     Kind = "hw4"; break;
6888     case MipsInterruptAttr::hw5:     Kind = "hw5"; break;
6889     }
6890
6891     Fn->addFnAttr("interrupt", Kind);
6892
6893   }
6894
6895   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
6896                                llvm::Value *Address) const override;
6897
6898   unsigned getSizeOfUnwindException() const override {
6899     return SizeOfUnwindException;
6900   }
6901 };
6902 }
6903
6904 void MipsABIInfo::CoerceToIntArgs(
6905     uint64_t TySize, SmallVectorImpl<llvm::Type *> &ArgList) const {
6906   llvm::IntegerType *IntTy =
6907     llvm::IntegerType::get(getVMContext(), MinABIStackAlignInBytes * 8);
6908
6909   // Add (TySize / MinABIStackAlignInBytes) args of IntTy.
6910   for (unsigned N = TySize / (MinABIStackAlignInBytes * 8); N; --N)
6911     ArgList.push_back(IntTy);
6912
6913   // If necessary, add one more integer type to ArgList.
6914   unsigned R = TySize % (MinABIStackAlignInBytes * 8);
6915
6916   if (R)
6917     ArgList.push_back(llvm::IntegerType::get(getVMContext(), R));
6918 }
6919
6920 // In N32/64, an aligned double precision floating point field is passed in
6921 // a register.
6922 llvm::Type* MipsABIInfo::HandleAggregates(QualType Ty, uint64_t TySize) const {
6923   SmallVector<llvm::Type*, 8> ArgList, IntArgList;
6924
6925   if (IsO32) {
6926     CoerceToIntArgs(TySize, ArgList);
6927     return llvm::StructType::get(getVMContext(), ArgList);
6928   }
6929
6930   if (Ty->isComplexType())
6931     return CGT.ConvertType(Ty);
6932
6933   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
6934
6935   // Unions/vectors are passed in integer registers.
6936   if (!RT || !RT->isStructureOrClassType()) {
6937     CoerceToIntArgs(TySize, ArgList);
6938     return llvm::StructType::get(getVMContext(), ArgList);
6939   }
6940
6941   const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
6942   const ASTRecordLayout &Layout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
6943   assert(!(TySize % 8) && "Size of structure must be multiple of 8.");
6944
6945   uint64_t LastOffset = 0;
6946   unsigned idx = 0;
6947   llvm::IntegerType *I64 = llvm::IntegerType::get(getVMContext(), 64);
6948
6949   // Iterate over fields in the struct/class and check if there are any aligned
6950   // double fields.
6951   for (RecordDecl::field_iterator i = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
6952        i != e; ++i, ++idx) {
6953     const QualType Ty = i->getType();
6954     const BuiltinType *BT = Ty->getAs<BuiltinType>();
6955
6956     if (!BT || BT->getKind() != BuiltinType::Double)
6957       continue;
6958
6959     uint64_t Offset = Layout.getFieldOffset(idx);
6960     if (Offset % 64) // Ignore doubles that are not aligned.
6961       continue;
6962
6963     // Add ((Offset - LastOffset) / 64) args of type i64.
6964     for (unsigned j = (Offset - LastOffset) / 64; j > 0; --j)
6965       ArgList.push_back(I64);
6966
6967     // Add double type.
6968     ArgList.push_back(llvm::Type::getDoubleTy(getVMContext()));
6969     LastOffset = Offset + 64;
6970   }
6971
6972   CoerceToIntArgs(TySize - LastOffset, IntArgList);
6973   ArgList.append(IntArgList.begin(), IntArgList.end());
6974
6975   return llvm::StructType::get(getVMContext(), ArgList);
6976 }
6977
6978 llvm::Type *MipsABIInfo::getPaddingType(uint64_t OrigOffset,
6979                                         uint64_t Offset) const {
6980   if (OrigOffset + MinABIStackAlignInBytes > Offset)
6981     return nullptr;
6982
6983   return llvm::IntegerType::get(getVMContext(), (Offset - OrigOffset) * 8);
6984 }
6985
6986 ABIArgInfo
6987 MipsABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty, uint64_t &Offset) const {
6988   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
6989
6990   uint64_t OrigOffset = Offset;
6991   uint64_t TySize = getContext().getTypeSize(Ty);
6992   uint64_t Align = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
6993
6994   Align = std::min(std::max(Align, (uint64_t)MinABIStackAlignInBytes),
6995                    (uint64_t)StackAlignInBytes);
6996   unsigned CurrOffset = llvm::alignTo(Offset, Align);
6997   Offset = CurrOffset + llvm::alignTo(TySize, Align * 8) / 8;
6998
6999   if (isAggregateTypeForABI(Ty) || Ty->isVectorType()) {
7000     // Ignore empty aggregates.
7001     if (TySize == 0)
7002       return ABIArgInfo::getIgnore();
7003
7004     if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI())) {
7005       Offset = OrigOffset + MinABIStackAlignInBytes;
7006       return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
7007     }
7008
7009     // If we have reached here, aggregates are passed directly by coercing to
7010     // another structure type. Padding is inserted if the offset of the
7011     // aggregate is unaligned.
7012     ABIArgInfo ArgInfo =
7013         ABIArgInfo::getDirect(HandleAggregates(Ty, TySize), 0,
7014                               getPaddingType(OrigOffset, CurrOffset));
7015     ArgInfo.setInReg(true);
7016     return ArgInfo;
7017   }
7018
7019   // Treat an enum type as its underlying type.
7020   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
7021     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
7022
7023   // All integral types are promoted to the GPR width.
7024   if (Ty->isIntegralOrEnumerationType())
7025     return extendType(Ty);
7026
7027   return ABIArgInfo::getDirect(
7028       nullptr, 0, IsO32 ? nullptr : getPaddingType(OrigOffset, CurrOffset));
7029 }
7030
7031 llvm::Type*
7032 MipsABIInfo::returnAggregateInRegs(QualType RetTy, uint64_t Size) const {
7033   const RecordType *RT = RetTy->getAs<RecordType>();
7034   SmallVector<llvm::Type*, 8> RTList;
7035
7036   if (RT && RT->isStructureOrClassType()) {
7037     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
7038     const ASTRecordLayout &Layout = getContext().getASTRecordLayout(RD);
7039     unsigned FieldCnt = Layout.getFieldCount();
7040
7041     // N32/64 returns struct/classes in floating point registers if the
7042     // following conditions are met:
7043     // 1. The size of the struct/class is no larger than 128-bit.
7044     // 2. The struct/class has one or two fields all of which are floating
7045     //    point types.
7046     // 3. The offset of the first field is zero (this follows what gcc does).
7047     //
7048     // Any other composite results are returned in integer registers.
7049     //
7050     if (FieldCnt && (FieldCnt <= 2) && !Layout.getFieldOffset(0)) {
7051       RecordDecl::field_iterator b = RD->field_begin(), e = RD->field_end();
7052       for (; b != e; ++b) {
7053         const BuiltinType *BT = b->getType()->getAs<BuiltinType>();
7054
7055         if (!BT || !BT->isFloatingPoint())
7056           break;
7057
7058         RTList.push_back(CGT.ConvertType(b->getType()));
7059       }
7060
7061       if (b == e)
7062         return llvm::StructType::get(getVMContext(), RTList,
7063                                      RD->hasAttr<PackedAttr>());
7064
7065       RTList.clear();
7066     }
7067   }
7068
7069   CoerceToIntArgs(Size, RTList);
7070   return llvm::StructType::get(getVMContext(), RTList);
7071 }
7072
7073 ABIArgInfo MipsABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
7074   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
7075
7076   if (RetTy->isVoidType())
7077     return ABIArgInfo::getIgnore();
7078
7079   // O32 doesn't treat zero-sized structs differently from other structs.
7080   // However, N32/N64 ignores zero sized return values.
7081   if (!IsO32 && Size == 0)
7082     return ABIArgInfo::getIgnore();
7083
7084   if (isAggregateTypeForABI(RetTy) || RetTy->isVectorType()) {
7085     if (Size <= 128) {
7086       if (RetTy->isAnyComplexType())
7087         return ABIArgInfo::getDirect();
7088
7089       // O32 returns integer vectors in registers and N32/N64 returns all small
7090       // aggregates in registers.
7091       if (!IsO32 ||
7092           (RetTy->isVectorType() && !RetTy->hasFloatingRepresentation())) {
7093         ABIArgInfo ArgInfo =
7094             ABIArgInfo::getDirect(returnAggregateInRegs(RetTy, Size));
7095         ArgInfo.setInReg(true);
7096         return ArgInfo;
7097       }
7098     }
7099
7100     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
7101   }
7102
7103   // Treat an enum type as its underlying type.
7104   if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
7105     RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
7106
7107   if (RetTy->isPromotableIntegerType())
7108     return ABIArgInfo::getExtend(RetTy);
7109
7110   if ((RetTy->isUnsignedIntegerOrEnumerationType() ||
7111       RetTy->isSignedIntegerOrEnumerationType()) && Size == 32 && !IsO32)
7112     return ABIArgInfo::getSignExtend(RetTy);
7113
7114   return ABIArgInfo::getDirect();
7115 }
7116
7117 void MipsABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
7118   ABIArgInfo &RetInfo = FI.getReturnInfo();
7119   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
7120     RetInfo = classifyReturnType(FI.getReturnType());
7121
7122   // Check if a pointer to an aggregate is passed as a hidden argument.
7123   uint64_t Offset = RetInfo.isIndirect() ? MinABIStackAlignInBytes : 0;
7124
7125   for (auto &I : FI.arguments())
7126     I.info = classifyArgumentType(I.type, Offset);
7127 }
7128
7129 Address MipsABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
7130                                QualType OrigTy) const {
7131   QualType Ty = OrigTy;
7132
7133   // Integer arguments are promoted to 32-bit on O32 and 64-bit on N32/N64.
7134   // Pointers are also promoted in the same way but this only matters for N32.
7135   unsigned SlotSizeInBits = IsO32 ? 32 : 64;
7136   unsigned PtrWidth = getTarget().getPointerWidth(0);
7137   bool DidPromote = false;
7138   if ((Ty->isIntegerType() &&
7139           getContext().getIntWidth(Ty) < SlotSizeInBits) ||
7140       (Ty->isPointerType() && PtrWidth < SlotSizeInBits)) {
7141     DidPromote = true;
7142     Ty = getContext().getIntTypeForBitwidth(SlotSizeInBits,
7143                                             Ty->isSignedIntegerType());
7144   }
7145
7146   auto TyInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
7147
7148   // The alignment of things in the argument area is never larger than
7149   // StackAlignInBytes.
7150   TyInfo.second =
7151     std::min(TyInfo.second, CharUnits::fromQuantity(StackAlignInBytes));
7152
7153   // MinABIStackAlignInBytes is the size of argument slots on the stack.
7154   CharUnits ArgSlotSize = CharUnits::fromQuantity(MinABIStackAlignInBytes);
7155
7156   Address Addr = emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*indirect*/ false,
7157                           TyInfo, ArgSlotSize, /*AllowHigherAlign*/ true);
7158
7159
7160   // If there was a promotion, "unpromote" into a temporary.
7161   // TODO: can we just use a pointer into a subset of the original slot?
7162   if (DidPromote) {
7163     Address Temp = CGF.CreateMemTemp(OrigTy, "vaarg.promotion-temp");
7164     llvm::Value *Promoted = CGF.Builder.CreateLoad(Addr);
7165
7166     // Truncate down to the right width.
7167     llvm::Type *IntTy = (OrigTy->isIntegerType() ? Temp.getElementType()
7168                                                  : CGF.IntPtrTy);
7169     llvm::Value *V = CGF.Builder.CreateTrunc(Promoted, IntTy);
7170     if (OrigTy->isPointerType())
7171       V = CGF.Builder.CreateIntToPtr(V, Temp.getElementType());
7172
7173     CGF.Builder.CreateStore(V, Temp);
7174     Addr = Temp;
7175   }
7176
7177   return Addr;
7178 }
7179
7180 ABIArgInfo MipsABIInfo::extendType(QualType Ty) const {
7181   int TySize = getContext().getTypeSize(Ty);
7182
7183   // MIPS64 ABI requires unsigned 32 bit integers to be sign extended.
7184   if (Ty->isUnsignedIntegerOrEnumerationType() && TySize == 32)
7185     return ABIArgInfo::getSignExtend(Ty);
7186
7187   return ABIArgInfo::getExtend(Ty);
7188 }
7189
7190 bool
7191 MIPSTargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
7192                                                llvm::Value *Address) const {
7193   // This information comes from gcc's implementation, which seems to
7194   // as canonical as it gets.
7195
7196   // Everything on MIPS is 4 bytes.  Double-precision FP registers
7197   // are aliased to pairs of single-precision FP registers.
7198   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(CGF.Int8Ty, 4);
7199
7200   // 0-31 are the general purpose registers, $0 - $31.
7201   // 32-63 are the floating-point registers, $f0 - $f31.
7202   // 64 and 65 are the multiply/divide registers, $hi and $lo.
7203   // 66 is the (notional, I think) register for signal-handler return.
7204   AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Four8, 0, 65);
7205
7206   // 67-74 are the floating-point status registers, $fcc0 - $fcc7.
7207   // They are one bit wide and ignored here.
7208
7209   // 80-111 are the coprocessor 0 registers, $c0r0 - $c0r31.
7210   // (coprocessor 1 is the FP unit)
7211   // 112-143 are the coprocessor 2 registers, $c2r0 - $c2r31.
7212   // 144-175 are the coprocessor 3 registers, $c3r0 - $c3r31.
7213   // 176-181 are the DSP accumulator registers.
7214   AssignToArrayRange(CGF.Builder, Address, Four8, 80, 181);
7215   return false;
7216 }
7217
7218 //===----------------------------------------------------------------------===//
7219 // AVR ABI Implementation.
7220 //===----------------------------------------------------------------------===//
7221
7222 namespace {
7223 class AVRTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7224 public:
7225   AVRTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
7226     : TargetCodeGenInfo(new DefaultABIInfo(CGT)) { }
7227
7228   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
7229                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
7230     if (GV->isDeclaration())
7231       return;
7232     const auto *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
7233     if (!FD) return;
7234     auto *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
7235
7236     if (FD->getAttr<AVRInterruptAttr>())
7237       Fn->addFnAttr("interrupt");
7238
7239     if (FD->getAttr<AVRSignalAttr>())
7240       Fn->addFnAttr("signal");
7241   }
7242 };
7243 }
7244
7245 //===----------------------------------------------------------------------===//
7246 // TCE ABI Implementation (see http://tce.cs.tut.fi). Uses mostly the defaults.
7247 // Currently subclassed only to implement custom OpenCL C function attribute
7248 // handling.
7249 //===----------------------------------------------------------------------===//
7250
7251 namespace {
7252
7253 class TCETargetCodeGenInfo : public DefaultTargetCodeGenInfo {
7254 public:
7255   TCETargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
7256     : DefaultTargetCodeGenInfo(CGT) {}
7257
7258   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
7259                            CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
7260 };
7261
7262 void TCETargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(
7263     const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV, CodeGen::CodeGenModule &M) const {
7264   if (GV->isDeclaration())
7265     return;
7266   const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
7267   if (!FD) return;
7268
7269   llvm::Function *F = cast<llvm::Function>(GV);
7270
7271   if (M.getLangOpts().OpenCL) {
7272     if (FD->hasAttr<OpenCLKernelAttr>()) {
7273       // OpenCL C Kernel functions are not subject to inlining
7274       F->addFnAttr(llvm::Attribute::NoInline);
7275       const ReqdWorkGroupSizeAttr *Attr = FD->getAttr<ReqdWorkGroupSizeAttr>();
7276       if (Attr) {
7277         // Convert the reqd_work_group_size() attributes to metadata.
7278         llvm::LLVMContext &Context = F->getContext();
7279         llvm::NamedMDNode *OpenCLMetadata =
7280             M.getModule().getOrInsertNamedMetadata(
7281                 "opencl.kernel_wg_size_info");
7282
7283         SmallVector<llvm::Metadata *, 5> Operands;
7284         Operands.push_back(llvm::ConstantAsMetadata::get(F));
7285
7286         Operands.push_back(
7287             llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::Constant::getIntegerValue(
7288                 M.Int32Ty, llvm::APInt(32, Attr->getXDim()))));
7289         Operands.push_back(
7290             llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::Constant::getIntegerValue(
7291                 M.Int32Ty, llvm::APInt(32, Attr->getYDim()))));
7292         Operands.push_back(
7293             llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::Constant::getIntegerValue(
7294                 M.Int32Ty, llvm::APInt(32, Attr->getZDim()))));
7295
7296         // Add a boolean constant operand for "required" (true) or "hint"
7297         // (false) for implementing the work_group_size_hint attr later.
7298         // Currently always true as the hint is not yet implemented.
7299         Operands.push_back(
7300             llvm::ConstantAsMetadata::get(llvm::ConstantInt::getTrue(Context)));
7301         OpenCLMetadata->addOperand(llvm::MDNode::get(Context, Operands));
7302       }
7303     }
7304   }
7305 }
7306
7307 }
7308
7309 //===----------------------------------------------------------------------===//
7310 // Hexagon ABI Implementation
7311 //===----------------------------------------------------------------------===//
7312
7313 namespace {
7314
7315 class HexagonABIInfo : public ABIInfo {
7316
7317
7318 public:
7319   HexagonABIInfo(CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
7320
7321 private:
7322
7323   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
7324   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy) const;
7325
7326   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
7327
7328   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
7329                     QualType Ty) const override;
7330 };
7331
7332 class HexagonTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7333 public:
7334   HexagonTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
7335     :TargetCodeGenInfo(new HexagonABIInfo(CGT)) {}
7336
7337   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
7338     return 29;
7339   }
7340 };
7341
7342 }
7343
7344 void HexagonABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
7345   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
7346     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
7347   for (auto &I : FI.arguments())
7348     I.info = classifyArgumentType(I.type);
7349 }
7350
7351 ABIArgInfo HexagonABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty) const {
7352   if (!isAggregateTypeForABI(Ty)) {
7353     // Treat an enum type as its underlying type.
7354     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
7355       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
7356
7357     return (Ty->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend(Ty)
7358                                           : ABIArgInfo::getDirect());
7359   }
7360
7361   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
7362     return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
7363
7364   // Ignore empty records.
7365   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
7366     return ABIArgInfo::getIgnore();
7367
7368   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
7369   if (Size > 64)
7370     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/true);
7371     // Pass in the smallest viable integer type.
7372   else if (Size > 32)
7373       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext()));
7374   else if (Size > 16)
7375       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
7376   else if (Size > 8)
7377       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
7378   else
7379       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
7380 }
7381
7382 ABIArgInfo HexagonABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
7383   if (RetTy->isVoidType())
7384     return ABIArgInfo::getIgnore();
7385
7386   // Large vector types should be returned via memory.
7387   if (RetTy->isVectorType() && getContext().getTypeSize(RetTy) > 64)
7388     return getNaturalAlignIndirect(RetTy);
7389
7390   if (!isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
7391     // Treat an enum type as its underlying type.
7392     if (const EnumType *EnumTy = RetTy->getAs<EnumType>())
7393       RetTy = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
7394
7395     return (RetTy->isPromotableIntegerType() ? ABIArgInfo::getExtend(RetTy)
7396                                              : ABIArgInfo::getDirect());
7397   }
7398
7399   if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
7400     return ABIArgInfo::getIgnore();
7401
7402   // Aggregates <= 8 bytes are returned in r0; other aggregates
7403   // are returned indirectly.
7404   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
7405   if (Size <= 64) {
7406     // Return in the smallest viable integer type.
7407     if (Size <= 8)
7408       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt8Ty(getVMContext()));
7409     if (Size <= 16)
7410       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
7411     if (Size <= 32)
7412       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
7413     return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt64Ty(getVMContext()));
7414   }
7415
7416   return getNaturalAlignIndirect(RetTy, /*ByVal=*/true);
7417 }
7418
7419 Address HexagonABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
7420                                   QualType Ty) const {
7421   // FIXME: Someone needs to audit that this handle alignment correctly.
7422   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*indirect*/ false,
7423                           getContext().getTypeInfoInChars(Ty),
7424                           CharUnits::fromQuantity(4),
7425                           /*AllowHigherAlign*/ true);
7426 }
7427
7428 //===----------------------------------------------------------------------===//
7429 // Lanai ABI Implementation
7430 //===----------------------------------------------------------------------===//
7431
7432 namespace {
7433 class LanaiABIInfo : public DefaultABIInfo {
7434 public:
7435   LanaiABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : DefaultABIInfo(CGT) {}
7436
7437   bool shouldUseInReg(QualType Ty, CCState &State) const;
7438
7439   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
7440     CCState State(FI.getCallingConvention());
7441     // Lanai uses 4 registers to pass arguments unless the function has the
7442     // regparm attribute set.
7443     if (FI.getHasRegParm()) {
7444       State.FreeRegs = FI.getRegParm();
7445     } else {
7446       State.FreeRegs = 4;
7447     }
7448
7449     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
7450       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
7451     for (auto &I : FI.arguments())
7452       I.info = classifyArgumentType(I.type, State);
7453   }
7454
7455   ABIArgInfo getIndirectResult(QualType Ty, bool ByVal, CCState &State) const;
7456   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType RetTy, CCState &State) const;
7457 };
7458 } // end anonymous namespace
7459
7460 bool LanaiABIInfo::shouldUseInReg(QualType Ty, CCState &State) const {
7461   unsigned Size = getContext().getTypeSize(Ty);
7462   unsigned SizeInRegs = llvm::alignTo(Size, 32U) / 32U;
7463
7464   if (SizeInRegs == 0)
7465     return false;
7466
7467   if (SizeInRegs > State.FreeRegs) {
7468     State.FreeRegs = 0;
7469     return false;
7470   }
7471
7472   State.FreeRegs -= SizeInRegs;
7473
7474   return true;
7475 }
7476
7477 ABIArgInfo LanaiABIInfo::getIndirectResult(QualType Ty, bool ByVal,
7478                                            CCState &State) const {
7479   if (!ByVal) {
7480     if (State.FreeRegs) {
7481       --State.FreeRegs; // Non-byval indirects just use one pointer.
7482       return getNaturalAlignIndirectInReg(Ty);
7483     }
7484     return getNaturalAlignIndirect(Ty, false);
7485   }
7486
7487   // Compute the byval alignment.
7488   const unsigned MinABIStackAlignInBytes = 4;
7489   unsigned TypeAlign = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
7490   return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(4), /*ByVal=*/true,
7491                                  /*Realign=*/TypeAlign >
7492                                      MinABIStackAlignInBytes);
7493 }
7494
7495 ABIArgInfo LanaiABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty,
7496                                               CCState &State) const {
7497   // Check with the C++ ABI first.
7498   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
7499   if (RT) {
7500     CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(RT, getCXXABI());
7501     if (RAA == CGCXXABI::RAA_Indirect) {
7502       return getIndirectResult(Ty, /*ByVal=*/false, State);
7503     } else if (RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory) {
7504       return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByRef=*/true);
7505     }
7506   }
7507
7508   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
7509     // Structures with flexible arrays are always indirect.
7510     if (RT && RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
7511       return getIndirectResult(Ty, /*ByVal=*/true, State);
7512
7513     // Ignore empty structs/unions.
7514     if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
7515       return ABIArgInfo::getIgnore();
7516
7517     llvm::LLVMContext &LLVMContext = getVMContext();
7518     unsigned SizeInRegs = (getContext().getTypeSize(Ty) + 31) / 32;
7519     if (SizeInRegs <= State.FreeRegs) {
7520       llvm::IntegerType *Int32 = llvm::Type::getInt32Ty(LLVMContext);
7521       SmallVector<llvm::Type *, 3> Elements(SizeInRegs, Int32);
7522       llvm::Type *Result = llvm::StructType::get(LLVMContext, Elements);
7523       State.FreeRegs -= SizeInRegs;
7524       return ABIArgInfo::getDirectInReg(Result);
7525     } else {
7526       State.FreeRegs = 0;
7527     }
7528     return getIndirectResult(Ty, true, State);
7529   }
7530
7531   // Treat an enum type as its underlying type.
7532   if (const auto *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
7533     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
7534
7535   bool InReg = shouldUseInReg(Ty, State);
7536   if (Ty->isPromotableIntegerType()) {
7537     if (InReg)
7538       return ABIArgInfo::getDirectInReg();
7539     return ABIArgInfo::getExtend(Ty);
7540   }
7541   if (InReg)
7542     return ABIArgInfo::getDirectInReg();
7543   return ABIArgInfo::getDirect();
7544 }
7545
7546 namespace {
7547 class LanaiTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7548 public:
7549   LanaiTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
7550       : TargetCodeGenInfo(new LanaiABIInfo(CGT)) {}
7551 };
7552 }
7553
7554 //===----------------------------------------------------------------------===//
7555 // AMDGPU ABI Implementation
7556 //===----------------------------------------------------------------------===//
7557
7558 namespace {
7559
7560 class AMDGPUABIInfo final : public DefaultABIInfo {
7561 private:
7562   static const unsigned MaxNumRegsForArgsRet = 16;
7563
7564   unsigned numRegsForType(QualType Ty) const;
7565
7566   bool isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const override;
7567   bool isHomogeneousAggregateSmallEnough(const Type *Base,
7568                                          uint64_t Members) const override;
7569
7570 public:
7571   explicit AMDGPUABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) :
7572     DefaultABIInfo(CGT) {}
7573
7574   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
7575   ABIArgInfo classifyKernelArgumentType(QualType Ty) const;
7576   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty, unsigned &NumRegsLeft) const;
7577
7578   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
7579 };
7580
7581 bool AMDGPUABIInfo::isHomogeneousAggregateBaseType(QualType Ty) const {
7582   return true;
7583 }
7584
7585 bool AMDGPUABIInfo::isHomogeneousAggregateSmallEnough(
7586   const Type *Base, uint64_t Members) const {
7587   uint32_t NumRegs = (getContext().getTypeSize(Base) + 31) / 32;
7588
7589   // Homogeneous Aggregates may occupy at most 16 registers.
7590   return Members * NumRegs <= MaxNumRegsForArgsRet;
7591 }
7592
7593 /// Estimate number of registers the type will use when passed in registers.
7594 unsigned AMDGPUABIInfo::numRegsForType(QualType Ty) const {
7595   unsigned NumRegs = 0;
7596
7597   if (const VectorType *VT = Ty->getAs<VectorType>()) {
7598     // Compute from the number of elements. The reported size is based on the
7599     // in-memory size, which includes the padding 4th element for 3-vectors.
7600     QualType EltTy = VT->getElementType();
7601     unsigned EltSize = getContext().getTypeSize(EltTy);
7602
7603     // 16-bit element vectors should be passed as packed.
7604     if (EltSize == 16)
7605       return (VT->getNumElements() + 1) / 2;
7606
7607     unsigned EltNumRegs = (EltSize + 31) / 32;
7608     return EltNumRegs * VT->getNumElements();
7609   }
7610
7611   if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
7612     const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
7613     assert(!RD->hasFlexibleArrayMember());
7614
7615     for (const FieldDecl *Field : RD->fields()) {
7616       QualType FieldTy = Field->getType();
7617       NumRegs += numRegsForType(FieldTy);
7618     }
7619
7620     return NumRegs;
7621   }
7622
7623   return (getContext().getTypeSize(Ty) + 31) / 32;
7624 }
7625
7626 void AMDGPUABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
7627   llvm::CallingConv::ID CC = FI.getCallingConvention();
7628
7629   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
7630     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
7631
7632   unsigned NumRegsLeft = MaxNumRegsForArgsRet;
7633   for (auto &Arg : FI.arguments()) {
7634     if (CC == llvm::CallingConv::AMDGPU_KERNEL) {
7635       Arg.info = classifyKernelArgumentType(Arg.type);
7636     } else {
7637       Arg.info = classifyArgumentType(Arg.type, NumRegsLeft);
7638     }
7639   }
7640 }
7641
7642 ABIArgInfo AMDGPUABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
7643   if (isAggregateTypeForABI(RetTy)) {
7644     // Records with non-trivial destructors/copy-constructors should not be
7645     // returned by value.
7646     if (!getRecordArgABI(RetTy, getCXXABI())) {
7647       // Ignore empty structs/unions.
7648       if (isEmptyRecord(getContext(), RetTy, true))
7649         return ABIArgInfo::getIgnore();
7650
7651       // Lower single-element structs to just return a regular value.
7652       if (const Type *SeltTy = isSingleElementStruct(RetTy, getContext()))
7653         return ABIArgInfo::getDirect(CGT.ConvertType(QualType(SeltTy, 0)));
7654
7655       if (const RecordType *RT = RetTy->getAs<RecordType>()) {
7656         const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
7657         if (RD->hasFlexibleArrayMember())
7658           return DefaultABIInfo::classifyReturnType(RetTy);
7659       }
7660
7661       // Pack aggregates <= 4 bytes into single VGPR or pair.
7662       uint64_t Size = getContext().getTypeSize(RetTy);
7663       if (Size <= 16)
7664         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
7665
7666       if (Size <= 32)
7667         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
7668
7669       if (Size <= 64) {
7670         llvm::Type *I32Ty = llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
7671         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::ArrayType::get(I32Ty, 2));
7672       }
7673
7674       if (numRegsForType(RetTy) <= MaxNumRegsForArgsRet)
7675         return ABIArgInfo::getDirect();
7676     }
7677   }
7678
7679   // Otherwise just do the default thing.
7680   return DefaultABIInfo::classifyReturnType(RetTy);
7681 }
7682
7683 /// For kernels all parameters are really passed in a special buffer. It doesn't
7684 /// make sense to pass anything byval, so everything must be direct.
7685 ABIArgInfo AMDGPUABIInfo::classifyKernelArgumentType(QualType Ty) const {
7686   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
7687
7688   // TODO: Can we omit empty structs?
7689
7690   // Coerce single element structs to its element.
7691   if (const Type *SeltTy = isSingleElementStruct(Ty, getContext()))
7692     return ABIArgInfo::getDirect(CGT.ConvertType(QualType(SeltTy, 0)));
7693
7694   // If we set CanBeFlattened to true, CodeGen will expand the struct to its
7695   // individual elements, which confuses the Clover OpenCL backend; therefore we
7696   // have to set it to false here. Other args of getDirect() are just defaults.
7697   return ABIArgInfo::getDirect(nullptr, 0, nullptr, false);
7698 }
7699
7700 ABIArgInfo AMDGPUABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty,
7701                                                unsigned &NumRegsLeft) const {
7702   assert(NumRegsLeft <= MaxNumRegsForArgsRet && "register estimate underflow");
7703
7704   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
7705
7706   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
7707     // Records with non-trivial destructors/copy-constructors should not be
7708     // passed by value.
7709     if (auto RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
7710       return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
7711
7712     // Ignore empty structs/unions.
7713     if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
7714       return ABIArgInfo::getIgnore();
7715
7716     // Lower single-element structs to just pass a regular value. TODO: We
7717     // could do reasonable-size multiple-element structs too, using getExpand(),
7718     // though watch out for things like bitfields.
7719     if (const Type *SeltTy = isSingleElementStruct(Ty, getContext()))
7720       return ABIArgInfo::getDirect(CGT.ConvertType(QualType(SeltTy, 0)));
7721
7722     if (const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>()) {
7723       const RecordDecl *RD = RT->getDecl();
7724       if (RD->hasFlexibleArrayMember())
7725         return DefaultABIInfo::classifyArgumentType(Ty);
7726     }
7727
7728     // Pack aggregates <= 8 bytes into single VGPR or pair.
7729     uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
7730     if (Size <= 64) {
7731       unsigned NumRegs = (Size + 31) / 32;
7732       NumRegsLeft -= std::min(NumRegsLeft, NumRegs);
7733
7734       if (Size <= 16)
7735         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt16Ty(getVMContext()));
7736
7737       if (Size <= 32)
7738         return ABIArgInfo::getDirect(llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext()));
7739
7740       // XXX: Should this be i64 instead, and should the limit increase?
7741       llvm::Type *I32Ty = llvm::Type::getInt32Ty(getVMContext());
7742       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::ArrayType::get(I32Ty, 2));
7743     }
7744
7745     if (NumRegsLeft > 0) {
7746       unsigned NumRegs = numRegsForType(Ty);
7747       if (NumRegsLeft >= NumRegs) {
7748         NumRegsLeft -= NumRegs;
7749         return ABIArgInfo::getDirect();
7750       }
7751     }
7752   }
7753
7754   // Otherwise just do the default thing.
7755   ABIArgInfo ArgInfo = DefaultABIInfo::classifyArgumentType(Ty);
7756   if (!ArgInfo.isIndirect()) {
7757     unsigned NumRegs = numRegsForType(Ty);
7758     NumRegsLeft -= std::min(NumRegs, NumRegsLeft);
7759   }
7760
7761   return ArgInfo;
7762 }
7763
7764 class AMDGPUTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7765 public:
7766   AMDGPUTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
7767     : TargetCodeGenInfo(new AMDGPUABIInfo(CGT)) {}
7768   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
7769                            CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
7770   unsigned getOpenCLKernelCallingConv() const override;
7771
7772   llvm::Constant *getNullPointer(const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
7773       llvm::PointerType *T, QualType QT) const override;
7774
7775   LangAS getASTAllocaAddressSpace() const override {
7776     return getLangASFromTargetAS(
7777         getABIInfo().getDataLayout().getAllocaAddrSpace());
7778   }
7779   LangAS getGlobalVarAddressSpace(CodeGenModule &CGM,
7780                                   const VarDecl *D) const override;
7781   llvm::SyncScope::ID getLLVMSyncScopeID(SyncScope S,
7782                                          llvm::LLVMContext &C) const override;
7783   llvm::Function *
7784   createEnqueuedBlockKernel(CodeGenFunction &CGF,
7785                             llvm::Function *BlockInvokeFunc,
7786                             llvm::Value *BlockLiteral) const override;
7787   bool shouldEmitStaticExternCAliases() const override;
7788   void setCUDAKernelCallingConvention(const FunctionType *&FT) const override;
7789 };
7790 }
7791
7792 void AMDGPUTargetCodeGenInfo::setTargetAttributes(
7793     const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV, CodeGen::CodeGenModule &M) const {
7794   if (GV->isDeclaration())
7795     return;
7796   const FunctionDecl *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
7797   if (!FD)
7798     return;
7799
7800   llvm::Function *F = cast<llvm::Function>(GV);
7801
7802   const auto *ReqdWGS = M.getLangOpts().OpenCL ?
7803     FD->getAttr<ReqdWorkGroupSizeAttr>() : nullptr;
7804
7805   if (M.getLangOpts().OpenCL && FD->hasAttr<OpenCLKernelAttr>() &&
7806       (M.getTriple().getOS() == llvm::Triple::AMDHSA))
7807     F->addFnAttr("amdgpu-implicitarg-num-bytes", "48");
7808
7809   const auto *FlatWGS = FD->getAttr<AMDGPUFlatWorkGroupSizeAttr>();
7810   if (ReqdWGS || FlatWGS) {
7811     unsigned Min = FlatWGS ? FlatWGS->getMin() : 0;
7812     unsigned Max = FlatWGS ? FlatWGS->getMax() : 0;
7813     if (ReqdWGS && Min == 0 && Max == 0)
7814       Min = Max = ReqdWGS->getXDim() * ReqdWGS->getYDim() * ReqdWGS->getZDim();
7815
7816     if (Min != 0) {
7817       assert(Min <= Max && "Min must be less than or equal Max");
7818
7819       std::string AttrVal = llvm::utostr(Min) + "," + llvm::utostr(Max);
7820       F->addFnAttr("amdgpu-flat-work-group-size", AttrVal);
7821     } else
7822       assert(Max == 0 && "Max must be zero");
7823   }
7824
7825   if (const auto *Attr = FD->getAttr<AMDGPUWavesPerEUAttr>()) {
7826     unsigned Min = Attr->getMin();
7827     unsigned Max = Attr->getMax();
7828
7829     if (Min != 0) {
7830       assert((Max == 0 || Min <= Max) && "Min must be less than or equal Max");
7831
7832       std::string AttrVal = llvm::utostr(Min);
7833       if (Max != 0)
7834         AttrVal = AttrVal + "," + llvm::utostr(Max);
7835       F->addFnAttr("amdgpu-waves-per-eu", AttrVal);
7836     } else
7837       assert(Max == 0 && "Max must be zero");
7838   }
7839
7840   if (const auto *Attr = FD->getAttr<AMDGPUNumSGPRAttr>()) {
7841     unsigned NumSGPR = Attr->getNumSGPR();
7842
7843     if (NumSGPR != 0)
7844       F->addFnAttr("amdgpu-num-sgpr", llvm::utostr(NumSGPR));
7845   }
7846
7847   if (const auto *Attr = FD->getAttr<AMDGPUNumVGPRAttr>()) {
7848     uint32_t NumVGPR = Attr->getNumVGPR();
7849
7850     if (NumVGPR != 0)
7851       F->addFnAttr("amdgpu-num-vgpr", llvm::utostr(NumVGPR));
7852   }
7853 }
7854
7855 unsigned AMDGPUTargetCodeGenInfo::getOpenCLKernelCallingConv() const {
7856   return llvm::CallingConv::AMDGPU_KERNEL;
7857 }
7858
7859 // Currently LLVM assumes null pointers always have value 0,
7860 // which results in incorrectly transformed IR. Therefore, instead of
7861 // emitting null pointers in private and local address spaces, a null
7862 // pointer in generic address space is emitted which is casted to a
7863 // pointer in local or private address space.
7864 llvm::Constant *AMDGPUTargetCodeGenInfo::getNullPointer(
7865     const CodeGen::CodeGenModule &CGM, llvm::PointerType *PT,
7866     QualType QT) const {
7867   if (CGM.getContext().getTargetNullPointerValue(QT) == 0)
7868     return llvm::ConstantPointerNull::get(PT);
7869
7870   auto &Ctx = CGM.getContext();
7871   auto NPT = llvm::PointerType::get(PT->getElementType(),
7872       Ctx.getTargetAddressSpace(LangAS::opencl_generic));
7873   return llvm::ConstantExpr::getAddrSpaceCast(
7874       llvm::ConstantPointerNull::get(NPT), PT);
7875 }
7876
7877 LangAS
7878 AMDGPUTargetCodeGenInfo::getGlobalVarAddressSpace(CodeGenModule &CGM,
7879                                                   const VarDecl *D) const {
7880   assert(!CGM.getLangOpts().OpenCL &&
7881          !(CGM.getLangOpts().CUDA && CGM.getLangOpts().CUDAIsDevice) &&
7882          "Address space agnostic languages only");
7883   LangAS DefaultGlobalAS = getLangASFromTargetAS(
7884       CGM.getContext().getTargetAddressSpace(LangAS::opencl_global));
7885   if (!D)
7886     return DefaultGlobalAS;
7887
7888   LangAS AddrSpace = D->getType().getAddressSpace();
7889   assert(AddrSpace == LangAS::Default || isTargetAddressSpace(AddrSpace));
7890   if (AddrSpace != LangAS::Default)
7891     return AddrSpace;
7892
7893   if (CGM.isTypeConstant(D->getType(), false)) {
7894     if (auto ConstAS = CGM.getTarget().getConstantAddressSpace())
7895       return ConstAS.getValue();
7896   }
7897   return DefaultGlobalAS;
7898 }
7899
7900 llvm::SyncScope::ID
7901 AMDGPUTargetCodeGenInfo::getLLVMSyncScopeID(SyncScope S,
7902                                             llvm::LLVMContext &C) const {
7903   StringRef Name;
7904   switch (S) {
7905   case SyncScope::OpenCLWorkGroup:
7906     Name = "workgroup";
7907     break;
7908   case SyncScope::OpenCLDevice:
7909     Name = "agent";
7910     break;
7911   case SyncScope::OpenCLAllSVMDevices:
7912     Name = "";
7913     break;
7914   case SyncScope::OpenCLSubGroup:
7915     Name = "subgroup";
7916   }
7917   return C.getOrInsertSyncScopeID(Name);
7918 }
7919
7920 bool AMDGPUTargetCodeGenInfo::shouldEmitStaticExternCAliases() const {
7921   return false;
7922 }
7923
7924 void AMDGPUTargetCodeGenInfo::setCUDAKernelCallingConvention(
7925     const FunctionType *&FT) const {
7926   FT = getABIInfo().getContext().adjustFunctionType(
7927       FT, FT->getExtInfo().withCallingConv(CC_OpenCLKernel));
7928 }
7929
7930 //===----------------------------------------------------------------------===//
7931 // SPARC v8 ABI Implementation.
7932 // Based on the SPARC Compliance Definition version 2.4.1.
7933 //
7934 // Ensures that complex values are passed in registers.
7935 //
7936 namespace {
7937 class SparcV8ABIInfo : public DefaultABIInfo {
7938 public:
7939   SparcV8ABIInfo(CodeGenTypes &CGT) : DefaultABIInfo(CGT) {}
7940
7941 private:
7942   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
7943   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
7944 };
7945 } // end anonymous namespace
7946
7947
7948 ABIArgInfo
7949 SparcV8ABIInfo::classifyReturnType(QualType Ty) const {
7950   if (Ty->isAnyComplexType()) {
7951     return ABIArgInfo::getDirect();
7952   }
7953   else {
7954     return DefaultABIInfo::classifyReturnType(Ty);
7955   }
7956 }
7957
7958 void SparcV8ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
7959
7960   FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
7961   for (auto &Arg : FI.arguments())
7962     Arg.info = classifyArgumentType(Arg.type);
7963 }
7964
7965 namespace {
7966 class SparcV8TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
7967 public:
7968   SparcV8TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
7969     : TargetCodeGenInfo(new SparcV8ABIInfo(CGT)) {}
7970 };
7971 } // end anonymous namespace
7972
7973 //===----------------------------------------------------------------------===//
7974 // SPARC v9 ABI Implementation.
7975 // Based on the SPARC Compliance Definition version 2.4.1.
7976 //
7977 // Function arguments a mapped to a nominal "parameter array" and promoted to
7978 // registers depending on their type. Each argument occupies 8 or 16 bytes in
7979 // the array, structs larger than 16 bytes are passed indirectly.
7980 //
7981 // One case requires special care:
7982 //
7983 //   struct mixed {
7984 //     int i;
7985 //     float f;
7986 //   };
7987 //
7988 // When a struct mixed is passed by value, it only occupies 8 bytes in the
7989 // parameter array, but the int is passed in an integer register, and the float
7990 // is passed in a floating point register. This is represented as two arguments
7991 // with the LLVM IR inreg attribute:
7992 //
7993 //   declare void f(i32 inreg %i, float inreg %f)
7994 //
7995 // The code generator will only allocate 4 bytes from the parameter array for
7996 // the inreg arguments. All other arguments are allocated a multiple of 8
7997 // bytes.
7998 //
7999 namespace {
8000 class SparcV9ABIInfo : public ABIInfo {
8001 public:
8002   SparcV9ABIInfo(CodeGenTypes &CGT) : ABIInfo(CGT) {}
8003
8004 private:
8005   ABIArgInfo classifyType(QualType RetTy, unsigned SizeLimit) const;
8006   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
8007   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
8008                     QualType Ty) const override;
8009
8010   // Coercion type builder for structs passed in registers. The coercion type
8011   // serves two purposes:
8012   //
8013   // 1. Pad structs to a multiple of 64 bits, so they are passed 'left-aligned'
8014   //    in registers.
8015   // 2. Expose aligned floating point elements as first-level elements, so the
8016   //    code generator knows to pass them in floating point registers.
8017   //
8018   // We also compute the InReg flag which indicates that the struct contains
8019   // aligned 32-bit floats.
8020   //
8021   struct CoerceBuilder {
8022     llvm::LLVMContext &Context;
8023     const llvm::DataLayout &DL;
8024     SmallVector<llvm::Type*, 8> Elems;
8025     uint64_t Size;
8026     bool InReg;
8027
8028     CoerceBuilder(llvm::LLVMContext &c, const llvm::DataLayout &dl)
8029       : Context(c), DL(dl), Size(0), InReg(false) {}
8030
8031     // Pad Elems with integers until Size is ToSize.
8032     void pad(uint64_t ToSize) {
8033       assert(ToSize >= Size && "Cannot remove elements");
8034       if (ToSize == Size)
8035         return;
8036
8037       // Finish the current 64-bit word.
8038       uint64_t Aligned = llvm::alignTo(Size, 64);
8039       if (Aligned > Size && Aligned <= ToSize) {
8040         Elems.push_back(llvm::IntegerType::get(Context, Aligned - Size));
8041         Size = Aligned;
8042       }
8043
8044       // Add whole 64-bit words.
8045       while (Size + 64 <= ToSize) {
8046         Elems.push_back(llvm::Type::getInt64Ty(Context));
8047         Size += 64;
8048       }
8049
8050       // Final in-word padding.
8051       if (Size < ToSize) {
8052         Elems.push_back(llvm::IntegerType::get(Context, ToSize - Size));
8053         Size = ToSize;
8054       }
8055     }
8056
8057     // Add a floating point element at Offset.
8058     void addFloat(uint64_t Offset, llvm::Type *Ty, unsigned Bits) {
8059       // Unaligned floats are treated as integers.
8060       if (Offset % Bits)
8061         return;
8062       // The InReg flag is only required if there are any floats < 64 bits.
8063       if (Bits < 64)
8064         InReg = true;
8065       pad(Offset);
8066       Elems.push_back(Ty);
8067       Size = Offset + Bits;
8068     }
8069
8070     // Add a struct type to the coercion type, starting at Offset (in bits).
8071     void addStruct(uint64_t Offset, llvm::StructType *StrTy) {
8072       const llvm::StructLayout *Layout = DL.getStructLayout(StrTy);
8073       for (unsigned i = 0, e = StrTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
8074         llvm::Type *ElemTy = StrTy->getElementType(i);
8075         uint64_t ElemOffset = Offset + Layout->getElementOffsetInBits(i);
8076         switch (ElemTy->getTypeID()) {
8077         case llvm::Type::StructTyID:
8078           addStruct(ElemOffset, cast<llvm::StructType>(ElemTy));
8079           break;
8080         case llvm::Type::FloatTyID:
8081           addFloat(ElemOffset, ElemTy, 32);
8082           break;
8083         case llvm::Type::DoubleTyID:
8084           addFloat(ElemOffset, ElemTy, 64);
8085           break;
8086         case llvm::Type::FP128TyID:
8087           addFloat(ElemOffset, ElemTy, 128);
8088           break;
8089         case llvm::Type::PointerTyID:
8090           if (ElemOffset % 64 == 0) {
8091             pad(ElemOffset);
8092             Elems.push_back(ElemTy);
8093             Size += 64;
8094           }
8095           break;
8096         default:
8097           break;
8098         }
8099       }
8100     }
8101
8102     // Check if Ty is a usable substitute for the coercion type.
8103     bool isUsableType(llvm::StructType *Ty) const {
8104       return llvm::makeArrayRef(Elems) == Ty->elements();
8105     }
8106
8107     // Get the coercion type as a literal struct type.
8108     llvm::Type *getType() const {
8109       if (Elems.size() == 1)
8110         return Elems.front();
8111       else
8112         return llvm::StructType::get(Context, Elems);
8113     }
8114   };
8115 };
8116 } // end anonymous namespace
8117
8118 ABIArgInfo
8119 SparcV9ABIInfo::classifyType(QualType Ty, unsigned SizeLimit) const {
8120   if (Ty->isVoidType())
8121     return ABIArgInfo::getIgnore();
8122
8123   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
8124
8125   // Anything too big to fit in registers is passed with an explicit indirect
8126   // pointer / sret pointer.
8127   if (Size > SizeLimit)
8128     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
8129
8130   // Treat an enum type as its underlying type.
8131   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
8132     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
8133
8134   // Integer types smaller than a register are extended.
8135   if (Size < 64 && Ty->isIntegerType())
8136     return ABIArgInfo::getExtend(Ty);
8137
8138   // Other non-aggregates go in registers.
8139   if (!isAggregateTypeForABI(Ty))
8140     return ABIArgInfo::getDirect();
8141
8142   // If a C++ object has either a non-trivial copy constructor or a non-trivial
8143   // destructor, it is passed with an explicit indirect pointer / sret pointer.
8144   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI()))
8145     return getNaturalAlignIndirect(Ty, RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
8146
8147   // This is a small aggregate type that should be passed in registers.
8148   // Build a coercion type from the LLVM struct type.
8149   llvm::StructType *StrTy = dyn_cast<llvm::StructType>(CGT.ConvertType(Ty));
8150   if (!StrTy)
8151     return ABIArgInfo::getDirect();
8152
8153   CoerceBuilder CB(getVMContext(), getDataLayout());
8154   CB.addStruct(0, StrTy);
8155   CB.pad(llvm::alignTo(CB.DL.getTypeSizeInBits(StrTy), 64));
8156
8157   // Try to use the original type for coercion.
8158   llvm::Type *CoerceTy = CB.isUsableType(StrTy) ? StrTy : CB.getType();
8159
8160   if (CB.InReg)
8161     return ABIArgInfo::getDirectInReg(CoerceTy);
8162   else
8163     return ABIArgInfo::getDirect(CoerceTy);
8164 }
8165
8166 Address SparcV9ABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
8167                                   QualType Ty) const {
8168   ABIArgInfo AI = classifyType(Ty, 16 * 8);
8169   llvm::Type *ArgTy = CGT.ConvertType(Ty);
8170   if (AI.canHaveCoerceToType() && !AI.getCoerceToType())
8171     AI.setCoerceToType(ArgTy);
8172
8173   CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(8);
8174
8175   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
8176   Address Addr(Builder.CreateLoad(VAListAddr, "ap.cur"), SlotSize);
8177   llvm::Type *ArgPtrTy = llvm::PointerType::getUnqual(ArgTy);
8178
8179   auto TypeInfo = getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
8180
8181   Address ArgAddr = Address::invalid();
8182   CharUnits Stride;
8183   switch (AI.getKind()) {
8184   case ABIArgInfo::Expand:
8185   case ABIArgInfo::CoerceAndExpand:
8186   case ABIArgInfo::InAlloca:
8187     llvm_unreachable("Unsupported ABI kind for va_arg");
8188
8189   case ABIArgInfo::Extend: {
8190     Stride = SlotSize;
8191     CharUnits Offset = SlotSize - TypeInfo.first;
8192     ArgAddr = Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(Addr, Offset, "extend");
8193     break;
8194   }
8195
8196   case ABIArgInfo::Direct: {
8197     auto AllocSize = getDataLayout().getTypeAllocSize(AI.getCoerceToType());
8198     Stride = CharUnits::fromQuantity(AllocSize).alignTo(SlotSize);
8199     ArgAddr = Addr;
8200     break;
8201   }
8202
8203   case ABIArgInfo::Indirect:
8204     Stride = SlotSize;
8205     ArgAddr = Builder.CreateElementBitCast(Addr, ArgPtrTy, "indirect");
8206     ArgAddr = Address(Builder.CreateLoad(ArgAddr, "indirect.arg"),
8207                       TypeInfo.second);
8208     break;
8209
8210   case ABIArgInfo::Ignore:
8211     return Address(llvm::UndefValue::get(ArgPtrTy), TypeInfo.second);
8212   }
8213
8214   // Update VAList.
8215   llvm::Value *NextPtr =
8216     Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(Addr.getPointer(), Stride, "ap.next");
8217   Builder.CreateStore(NextPtr, VAListAddr);
8218
8219   return Builder.CreateBitCast(ArgAddr, ArgPtrTy, "arg.addr");
8220 }
8221
8222 void SparcV9ABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
8223   FI.getReturnInfo() = classifyType(FI.getReturnType(), 32 * 8);
8224   for (auto &I : FI.arguments())
8225     I.info = classifyType(I.type, 16 * 8);
8226 }
8227
8228 namespace {
8229 class SparcV9TargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
8230 public:
8231   SparcV9TargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
8232     : TargetCodeGenInfo(new SparcV9ABIInfo(CGT)) {}
8233
8234   int getDwarfEHStackPointer(CodeGen::CodeGenModule &M) const override {
8235     return 14;
8236   }
8237
8238   bool initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
8239                                llvm::Value *Address) const override;
8240 };
8241 } // end anonymous namespace
8242
8243 bool
8244 SparcV9TargetCodeGenInfo::initDwarfEHRegSizeTable(CodeGen::CodeGenFunction &CGF,
8245                                                 llvm::Value *Address) const {
8246   // This is calculated from the LLVM and GCC tables and verified
8247   // against gcc output.  AFAIK all ABIs use the same encoding.
8248
8249   CodeGen::CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
8250
8251   llvm::IntegerType *i8 = CGF.Int8Ty;
8252   llvm::Value *Four8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 4);
8253   llvm::Value *Eight8 = llvm::ConstantInt::get(i8, 8);
8254
8255   // 0-31: the 8-byte general-purpose registers
8256   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 0, 31);
8257
8258   // 32-63: f0-31, the 4-byte floating-point registers
8259   AssignToArrayRange(Builder, Address, Four8, 32, 63);
8260
8261   //   Y   = 64
8262   //   PSR = 65
8263   //   WIM = 66
8264   //   TBR = 67
8265   //   PC  = 68
8266   //   NPC = 69
8267   //   FSR = 70
8268   //   CSR = 71
8269   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 64, 71);
8270
8271   // 72-87: d0-15, the 8-byte floating-point registers
8272   AssignToArrayRange(Builder, Address, Eight8, 72, 87);
8273
8274   return false;
8275 }
8276
8277 // ARC ABI implementation.
8278 namespace {
8279
8280 class ARCABIInfo : public DefaultABIInfo {
8281 public:
8282   using DefaultABIInfo::DefaultABIInfo;
8283
8284 private:
8285   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
8286                     QualType Ty) const override;
8287
8288   void updateState(const ABIArgInfo &Info, QualType Ty, CCState &State) const {
8289     if (!State.FreeRegs)
8290       return;
8291     if (Info.isIndirect() && Info.getInReg())
8292       State.FreeRegs--;
8293     else if (Info.isDirect() && Info.getInReg()) {
8294       unsigned sz = (getContext().getTypeSize(Ty) + 31) / 32;
8295       if (sz < State.FreeRegs)
8296         State.FreeRegs -= sz;
8297       else
8298         State.FreeRegs = 0;
8299     }
8300   }
8301
8302   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override {
8303     CCState State(FI.getCallingConvention());
8304     // ARC uses 8 registers to pass arguments.
8305     State.FreeRegs = 8;
8306
8307     if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
8308       FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(FI.getReturnType());
8309     updateState(FI.getReturnInfo(), FI.getReturnType(), State);
8310     for (auto &I : FI.arguments()) {
8311       I.info = classifyArgumentType(I.type, State.FreeRegs);
8312       updateState(I.info, I.type, State);
8313     }
8314   }
8315
8316   ABIArgInfo getIndirectByRef(QualType Ty, bool HasFreeRegs) const;
8317   ABIArgInfo getIndirectByValue(QualType Ty) const;
8318   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty, uint8_t FreeRegs) const;
8319   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
8320 };
8321
8322 class ARCTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
8323 public:
8324   ARCTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
8325       : TargetCodeGenInfo(new ARCABIInfo(CGT)) {}
8326 };
8327
8328
8329 ABIArgInfo ARCABIInfo::getIndirectByRef(QualType Ty, bool HasFreeRegs) const {
8330   return HasFreeRegs ? getNaturalAlignIndirectInReg(Ty) :
8331                        getNaturalAlignIndirect(Ty, false);
8332 }
8333
8334 ABIArgInfo ARCABIInfo::getIndirectByValue(QualType Ty) const {
8335   // Compute the byval alignment.
8336   const unsigned MinABIStackAlignInBytes = 4;
8337   unsigned TypeAlign = getContext().getTypeAlign(Ty) / 8;
8338   return ABIArgInfo::getIndirect(CharUnits::fromQuantity(4), /*ByVal=*/true,
8339                                  TypeAlign > MinABIStackAlignInBytes);
8340 }
8341
8342 Address ARCABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
8343                               QualType Ty) const {
8344   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, /*indirect*/ false,
8345                           getContext().getTypeInfoInChars(Ty),
8346                           CharUnits::fromQuantity(4), true);
8347 }
8348
8349 ABIArgInfo ARCABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty,
8350                                             uint8_t FreeRegs) const {
8351   // Handle the generic C++ ABI.
8352   const RecordType *RT = Ty->getAs<RecordType>();
8353   if (RT) {
8354     CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(RT, getCXXABI());
8355     if (RAA == CGCXXABI::RAA_Indirect)
8356       return getIndirectByRef(Ty, FreeRegs > 0);
8357
8358     if (RAA == CGCXXABI::RAA_DirectInMemory)
8359       return getIndirectByValue(Ty);
8360   }
8361
8362   // Treat an enum type as its underlying type.
8363   if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
8364     Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
8365
8366   auto SizeInRegs = llvm::alignTo(getContext().getTypeSize(Ty), 32) / 32;
8367
8368   if (isAggregateTypeForABI(Ty)) {
8369     // Structures with flexible arrays are always indirect.
8370     if (RT && RT->getDecl()->hasFlexibleArrayMember())
8371       return getIndirectByValue(Ty);
8372
8373     // Ignore empty structs/unions.
8374     if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
8375       return ABIArgInfo::getIgnore();
8376
8377     llvm::LLVMContext &LLVMContext = getVMContext();
8378
8379     llvm::IntegerType *Int32 = llvm::Type::getInt32Ty(LLVMContext);
8380     SmallVector<llvm::Type *, 3> Elements(SizeInRegs, Int32);
8381     llvm::Type *Result = llvm::StructType::get(LLVMContext, Elements);
8382
8383     return FreeRegs >= SizeInRegs ?
8384         ABIArgInfo::getDirectInReg(Result) :
8385         ABIArgInfo::getDirect(Result, 0, nullptr, false);
8386   }
8387
8388   return Ty->isPromotableIntegerType() ?
8389       (FreeRegs >= SizeInRegs ? ABIArgInfo::getExtendInReg(Ty) :
8390                                 ABIArgInfo::getExtend(Ty)) :
8391       (FreeRegs >= SizeInRegs ? ABIArgInfo::getDirectInReg() :
8392                                 ABIArgInfo::getDirect());
8393 }
8394
8395 ABIArgInfo ARCABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
8396   if (RetTy->isAnyComplexType())
8397     return ABIArgInfo::getDirectInReg();
8398
8399   // Arguments of size > 4 registers are indirect.
8400   auto RetSize = llvm::alignTo(getContext().getTypeSize(RetTy), 32) / 32;
8401   if (RetSize > 4)
8402     return getIndirectByRef(RetTy, /*HasFreeRegs*/ true);
8403
8404   return DefaultABIInfo::classifyReturnType(RetTy);
8405 }
8406
8407 } // End anonymous namespace.
8408
8409 //===----------------------------------------------------------------------===//
8410 // XCore ABI Implementation
8411 //===----------------------------------------------------------------------===//
8412
8413 namespace {
8414
8415 /// A SmallStringEnc instance is used to build up the TypeString by passing
8416 /// it by reference between functions that append to it.
8417 typedef llvm::SmallString<128> SmallStringEnc;
8418
8419 /// TypeStringCache caches the meta encodings of Types.
8420 ///
8421 /// The reason for caching TypeStrings is two fold:
8422 ///   1. To cache a type's encoding for later uses;
8423 ///   2. As a means to break recursive member type inclusion.
8424 ///
8425 /// A cache Entry can have a Status of:
8426 ///   NonRecursive:   The type encoding is not recursive;
8427 ///   Recursive:      The type encoding is recursive;
8428 ///   Incomplete:     An incomplete TypeString;
8429 ///   IncompleteUsed: An incomplete TypeString that has been used in a
8430 ///                   Recursive type encoding.
8431 ///
8432 /// A NonRecursive entry will have all of its sub-members expanded as fully
8433 /// as possible. Whilst it may contain types which are recursive, the type
8434 /// itself is not recursive and thus its encoding may be safely used whenever
8435 /// the type is encountered.
8436 ///
8437 /// A Recursive entry will have all of its sub-members expanded as fully as
8438 /// possible. The type itself is recursive and it may contain other types which
8439 /// are recursive. The Recursive encoding must not be used during the expansion
8440 /// of a recursive type's recursive branch. For simplicity the code uses
8441 /// IncompleteCount to reject all usage of Recursive encodings for member types.
8442 ///
8443 /// An Incomplete entry is always a RecordType and only encodes its
8444 /// identifier e.g. "s(S){}". Incomplete 'StubEnc' entries are ephemeral and
8445 /// are placed into the cache during type expansion as a means to identify and
8446 /// handle recursive inclusion of types as sub-members. If there is recursion
8447 /// the entry becomes IncompleteUsed.
8448 ///
8449 /// During the expansion of a RecordType's members:
8450 ///
8451 ///   If the cache contains a NonRecursive encoding for the member type, the
8452 ///   cached encoding is used;
8453 ///
8454 ///   If the cache contains a Recursive encoding for the member type, the
8455 ///   cached encoding is 'Swapped' out, as it may be incorrect, and...
8456 ///
8457 ///   If the member is a RecordType, an Incomplete encoding is placed into the
8458 ///   cache to break potential recursive inclusion of itself as a sub-member;
8459 ///
8460 ///   Once a member RecordType has been expanded, its temporary incomplete
8461 ///   entry is removed from the cache. If a Recursive encoding was swapped out
8462 ///   it is swapped back in;
8463 ///
8464 ///   If an incomplete entry is used to expand a sub-member, the incomplete
8465 ///   entry is marked as IncompleteUsed. The cache keeps count of how many
8466 ///   IncompleteUsed entries it currently contains in IncompleteUsedCount;
8467 ///
8468 ///   If a member's encoding is found to be a NonRecursive or Recursive viz:
8469 ///   IncompleteUsedCount==0, the member's encoding is added to the cache.
8470 ///   Else the member is part of a recursive type and thus the recursion has
8471 ///   been exited too soon for the encoding to be correct for the member.
8472 ///
8473 class TypeStringCache {
8474   enum Status {NonRecursive, Recursive, Incomplete, IncompleteUsed};
8475   struct Entry {
8476     std::string Str;     // The encoded TypeString for the type.
8477     enum Status State;   // Information about the encoding in 'Str'.
8478     std::string Swapped; // A temporary place holder for a Recursive encoding
8479                          // during the expansion of RecordType's members.
8480   };
8481   std::map<const IdentifierInfo *, struct Entry> Map;
8482   unsigned IncompleteCount;     // Number of Incomplete entries in the Map.
8483   unsigned IncompleteUsedCount; // Number of IncompleteUsed entries in the Map.
8484 public:
8485   TypeStringCache() : IncompleteCount(0), IncompleteUsedCount(0) {}
8486   void addIncomplete(const IdentifierInfo *ID, std::string StubEnc);
8487   bool removeIncomplete(const IdentifierInfo *ID);
8488   void addIfComplete(const IdentifierInfo *ID, StringRef Str,
8489                      bool IsRecursive);
8490   StringRef lookupStr(const IdentifierInfo *ID);
8491 };
8492
8493 /// TypeString encodings for enum & union fields must be order.
8494 /// FieldEncoding is a helper for this ordering process.
8495 class FieldEncoding {
8496   bool HasName;
8497   std::string Enc;
8498 public:
8499   FieldEncoding(bool b, SmallStringEnc &e) : HasName(b), Enc(e.c_str()) {}
8500   StringRef str() { return Enc; }
8501   bool operator<(const FieldEncoding &rhs) const {
8502     if (HasName != rhs.HasName) return HasName;
8503     return Enc < rhs.Enc;
8504   }
8505 };
8506
8507 class XCoreABIInfo : public DefaultABIInfo {
8508 public:
8509   XCoreABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT) : DefaultABIInfo(CGT) {}
8510   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
8511                     QualType Ty) const override;
8512 };
8513
8514 class XCoreTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
8515   mutable TypeStringCache TSC;
8516 public:
8517   XCoreTargetCodeGenInfo(CodeGenTypes &CGT)
8518     :TargetCodeGenInfo(new XCoreABIInfo(CGT)) {}
8519   void emitTargetMD(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
8520                     CodeGen::CodeGenModule &M) const override;
8521 };
8522
8523 } // End anonymous namespace.
8524
8525 // TODO: this implementation is likely now redundant with the default
8526 // EmitVAArg.
8527 Address XCoreABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
8528                                 QualType Ty) const {
8529   CGBuilderTy &Builder = CGF.Builder;
8530
8531   // Get the VAList.
8532   CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(4);
8533   Address AP(Builder.CreateLoad(VAListAddr), SlotSize);
8534
8535   // Handle the argument.
8536   ABIArgInfo AI = classifyArgumentType(Ty);
8537   CharUnits TypeAlign = getContext().getTypeAlignInChars(Ty);
8538   llvm::Type *ArgTy = CGT.ConvertType(Ty);
8539   if (AI.canHaveCoerceToType() && !AI.getCoerceToType())
8540     AI.setCoerceToType(ArgTy);
8541   llvm::Type *ArgPtrTy = llvm::PointerType::getUnqual(ArgTy);
8542
8543   Address Val = Address::invalid();
8544   CharUnits ArgSize = CharUnits::Zero();
8545   switch (AI.getKind()) {
8546   case ABIArgInfo::Expand:
8547   case ABIArgInfo::CoerceAndExpand:
8548   case ABIArgInfo::InAlloca:
8549     llvm_unreachable("Unsupported ABI kind for va_arg");
8550   case ABIArgInfo::Ignore:
8551     Val = Address(llvm::UndefValue::get(ArgPtrTy), TypeAlign);
8552     ArgSize = CharUnits::Zero();
8553     break;
8554   case ABIArgInfo::Extend:
8555   case ABIArgInfo::Direct:
8556     Val = Builder.CreateBitCast(AP, ArgPtrTy);
8557     ArgSize = CharUnits::fromQuantity(
8558                        getDataLayout().getTypeAllocSize(AI.getCoerceToType()));
8559     ArgSize = ArgSize.alignTo(SlotSize);
8560     break;
8561   case ABIArgInfo::Indirect:
8562     Val = Builder.CreateElementBitCast(AP, ArgPtrTy);
8563     Val = Address(Builder.CreateLoad(Val), TypeAlign);
8564     ArgSize = SlotSize;
8565     break;
8566   }
8567
8568   // Increment the VAList.
8569   if (!ArgSize.isZero()) {
8570     llvm::Value *APN =
8571       Builder.CreateConstInBoundsByteGEP(AP.getPointer(), ArgSize);
8572     Builder.CreateStore(APN, VAListAddr);
8573   }
8574
8575   return Val;
8576 }
8577
8578 /// During the expansion of a RecordType, an incomplete TypeString is placed
8579 /// into the cache as a means to identify and break recursion.
8580 /// If there is a Recursive encoding in the cache, it is swapped out and will
8581 /// be reinserted by removeIncomplete().
8582 /// All other types of encoding should have been used rather than arriving here.
8583 void TypeStringCache::addIncomplete(const IdentifierInfo *ID,
8584                                     std::string StubEnc) {
8585   if (!ID)
8586     return;
8587   Entry &E = Map[ID];
8588   assert( (E.Str.empty() || E.State == Recursive) &&
8589          "Incorrectly use of addIncomplete");
8590   assert(!StubEnc.empty() && "Passing an empty string to addIncomplete()");
8591   E.Swapped.swap(E.Str); // swap out the Recursive
8592   E.Str.swap(StubEnc);
8593   E.State = Incomplete;
8594   ++IncompleteCount;
8595 }
8596
8597 /// Once the RecordType has been expanded, the temporary incomplete TypeString
8598 /// must be removed from the cache.
8599 /// If a Recursive was swapped out by addIncomplete(), it will be replaced.
8600 /// Returns true if the RecordType was defined recursively.
8601 bool TypeStringCache::removeIncomplete(const IdentifierInfo *ID) {
8602   if (!ID)
8603     return false;
8604   auto I = Map.find(ID);
8605   assert(I != Map.end() && "Entry not present");
8606   Entry &E = I->second;
8607   assert( (E.State == Incomplete ||
8608            E.State == IncompleteUsed) &&
8609          "Entry must be an incomplete type");
8610   bool IsRecursive = false;
8611   if (E.State == IncompleteUsed) {
8612     // We made use of our Incomplete encoding, thus we are recursive.
8613     IsRecursive = true;
8614     --IncompleteUsedCount;
8615   }
8616   if (E.Swapped.empty())
8617     Map.erase(I);
8618   else {
8619     // Swap the Recursive back.
8620     E.Swapped.swap(E.Str);
8621     E.Swapped.clear();
8622     E.State = Recursive;
8623   }
8624   --IncompleteCount;
8625   return IsRecursive;
8626 }
8627
8628 /// Add the encoded TypeString to the cache only if it is NonRecursive or
8629 /// Recursive (viz: all sub-members were expanded as fully as possible).
8630 void TypeStringCache::addIfComplete(const IdentifierInfo *ID, StringRef Str,
8631                                     bool IsRecursive) {
8632   if (!ID || IncompleteUsedCount)
8633     return; // No key or it is is an incomplete sub-type so don't add.
8634   Entry &E = Map[ID];
8635   if (IsRecursive && !E.Str.empty()) {
8636     assert(E.State==Recursive && E.Str.size() == Str.size() &&
8637            "This is not the same Recursive entry");
8638     // The parent container was not recursive after all, so we could have used
8639     // this Recursive sub-member entry after all, but we assumed the worse when
8640     // we started viz: IncompleteCount!=0.
8641     return;
8642   }
8643   assert(E.Str.empty() && "Entry already present");
8644   E.Str = Str.str();
8645   E.State = IsRecursive? Recursive : NonRecursive;
8646 }
8647
8648 /// Return a cached TypeString encoding for the ID. If there isn't one, or we
8649 /// are recursively expanding a type (IncompleteCount != 0) and the cached
8650 /// encoding is Recursive, return an empty StringRef.
8651 StringRef TypeStringCache::lookupStr(const IdentifierInfo *ID) {
8652   if (!ID)
8653     return StringRef();   // We have no key.
8654   auto I = Map.find(ID);
8655   if (I == Map.end())
8656     return StringRef();   // We have no encoding.
8657   Entry &E = I->second;
8658   if (E.State == Recursive && IncompleteCount)
8659     return StringRef();   // We don't use Recursive encodings for member types.
8660
8661   if (E.State == Incomplete) {
8662     // The incomplete type is being used to break out of recursion.
8663     E.State = IncompleteUsed;
8664     ++IncompleteUsedCount;
8665   }
8666   return E.Str;
8667 }
8668
8669 /// The XCore ABI includes a type information section that communicates symbol
8670 /// type information to the linker. The linker uses this information to verify
8671 /// safety/correctness of things such as array bound and pointers et al.
8672 /// The ABI only requires C (and XC) language modules to emit TypeStrings.
8673 /// This type information (TypeString) is emitted into meta data for all global
8674 /// symbols: definitions, declarations, functions & variables.
8675 ///
8676 /// The TypeString carries type, qualifier, name, size & value details.
8677 /// Please see 'Tools Development Guide' section 2.16.2 for format details:
8678 /// https://www.xmos.com/download/public/Tools-Development-Guide%28X9114A%29.pdf
8679 /// The output is tested by test/CodeGen/xcore-stringtype.c.
8680 ///
8681 static bool getTypeString(SmallStringEnc &Enc, const Decl *D,
8682                           CodeGen::CodeGenModule &CGM, TypeStringCache &TSC);
8683
8684 /// XCore uses emitTargetMD to emit TypeString metadata for global symbols.
8685 void XCoreTargetCodeGenInfo::emitTargetMD(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
8686                                           CodeGen::CodeGenModule &CGM) const {
8687   SmallStringEnc Enc;
8688   if (getTypeString(Enc, D, CGM, TSC)) {
8689     llvm::LLVMContext &Ctx = CGM.getModule().getContext();
8690     llvm::Metadata *MDVals[] = {llvm::ConstantAsMetadata::get(GV),
8691                                 llvm::MDString::get(Ctx, Enc.str())};
8692     llvm::NamedMDNode *MD =
8693       CGM.getModule().getOrInsertNamedMetadata("xcore.typestrings");
8694     MD->addOperand(llvm::MDNode::get(Ctx, MDVals));
8695   }
8696 }
8697
8698 //===----------------------------------------------------------------------===//
8699 // SPIR ABI Implementation
8700 //===----------------------------------------------------------------------===//
8701
8702 namespace {
8703 class SPIRTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
8704 public:
8705   SPIRTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT)
8706     : TargetCodeGenInfo(new DefaultABIInfo(CGT)) {}
8707   unsigned getOpenCLKernelCallingConv() const override;
8708 };
8709
8710 } // End anonymous namespace.
8711
8712 namespace clang {
8713 namespace CodeGen {
8714 void computeSPIRKernelABIInfo(CodeGenModule &CGM, CGFunctionInfo &FI) {
8715   DefaultABIInfo SPIRABI(CGM.getTypes());
8716   SPIRABI.computeInfo(FI);
8717 }
8718 }
8719 }
8720
8721 unsigned SPIRTargetCodeGenInfo::getOpenCLKernelCallingConv() const {
8722   return llvm::CallingConv::SPIR_KERNEL;
8723 }
8724
8725 static bool appendType(SmallStringEnc &Enc, QualType QType,
8726                        const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8727                        TypeStringCache &TSC);
8728
8729 /// Helper function for appendRecordType().
8730 /// Builds a SmallVector containing the encoded field types in declaration
8731 /// order.
8732 static bool extractFieldType(SmallVectorImpl<FieldEncoding> &FE,
8733                              const RecordDecl *RD,
8734                              const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8735                              TypeStringCache &TSC) {
8736   for (const auto *Field : RD->fields()) {
8737     SmallStringEnc Enc;
8738     Enc += "m(";
8739     Enc += Field->getName();
8740     Enc += "){";
8741     if (Field->isBitField()) {
8742       Enc += "b(";
8743       llvm::raw_svector_ostream OS(Enc);
8744       OS << Field->getBitWidthValue(CGM.getContext());
8745       Enc += ':';
8746     }
8747     if (!appendType(Enc, Field->getType(), CGM, TSC))
8748       return false;
8749     if (Field->isBitField())
8750       Enc += ')';
8751     Enc += '}';
8752     FE.emplace_back(!Field->getName().empty(), Enc);
8753   }
8754   return true;
8755 }
8756
8757 /// Appends structure and union types to Enc and adds encoding to cache.
8758 /// Recursively calls appendType (via extractFieldType) for each field.
8759 /// Union types have their fields ordered according to the ABI.
8760 static bool appendRecordType(SmallStringEnc &Enc, const RecordType *RT,
8761                              const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8762                              TypeStringCache &TSC, const IdentifierInfo *ID) {
8763   // Append the cached TypeString if we have one.
8764   StringRef TypeString = TSC.lookupStr(ID);
8765   if (!TypeString.empty()) {
8766     Enc += TypeString;
8767     return true;
8768   }
8769
8770   // Start to emit an incomplete TypeString.
8771   size_t Start = Enc.size();
8772   Enc += (RT->isUnionType()? 'u' : 's');
8773   Enc += '(';
8774   if (ID)
8775     Enc += ID->getName();
8776   Enc += "){";
8777
8778   // We collect all encoded fields and order as necessary.
8779   bool IsRecursive = false;
8780   const RecordDecl *RD = RT->getDecl()->getDefinition();
8781   if (RD && !RD->field_empty()) {
8782     // An incomplete TypeString stub is placed in the cache for this RecordType
8783     // so that recursive calls to this RecordType will use it whilst building a
8784     // complete TypeString for this RecordType.
8785     SmallVector<FieldEncoding, 16> FE;
8786     std::string StubEnc(Enc.substr(Start).str());
8787     StubEnc += '}';  // StubEnc now holds a valid incomplete TypeString.
8788     TSC.addIncomplete(ID, std::move(StubEnc));
8789     if (!extractFieldType(FE, RD, CGM, TSC)) {
8790       (void) TSC.removeIncomplete(ID);
8791       return false;
8792     }
8793     IsRecursive = TSC.removeIncomplete(ID);
8794     // The ABI requires unions to be sorted but not structures.
8795     // See FieldEncoding::operator< for sort algorithm.
8796     if (RT->isUnionType())
8797       llvm::sort(FE);
8798     // We can now complete the TypeString.
8799     unsigned E = FE.size();
8800     for (unsigned I = 0; I != E; ++I) {
8801       if (I)
8802         Enc += ',';
8803       Enc += FE[I].str();
8804     }
8805   }
8806   Enc += '}';
8807   TSC.addIfComplete(ID, Enc.substr(Start), IsRecursive);
8808   return true;
8809 }
8810
8811 /// Appends enum types to Enc and adds the encoding to the cache.
8812 static bool appendEnumType(SmallStringEnc &Enc, const EnumType *ET,
8813                            TypeStringCache &TSC,
8814                            const IdentifierInfo *ID) {
8815   // Append the cached TypeString if we have one.
8816   StringRef TypeString = TSC.lookupStr(ID);
8817   if (!TypeString.empty()) {
8818     Enc += TypeString;
8819     return true;
8820   }
8821
8822   size_t Start = Enc.size();
8823   Enc += "e(";
8824   if (ID)
8825     Enc += ID->getName();
8826   Enc += "){";
8827
8828   // We collect all encoded enumerations and order them alphanumerically.
8829   if (const EnumDecl *ED = ET->getDecl()->getDefinition()) {
8830     SmallVector<FieldEncoding, 16> FE;
8831     for (auto I = ED->enumerator_begin(), E = ED->enumerator_end(); I != E;
8832          ++I) {
8833       SmallStringEnc EnumEnc;
8834       EnumEnc += "m(";
8835       EnumEnc += I->getName();
8836       EnumEnc += "){";
8837       I->getInitVal().toString(EnumEnc);
8838       EnumEnc += '}';
8839       FE.push_back(FieldEncoding(!I->getName().empty(), EnumEnc));
8840     }
8841     llvm::sort(FE);
8842     unsigned E = FE.size();
8843     for (unsigned I = 0; I != E; ++I) {
8844       if (I)
8845         Enc += ',';
8846       Enc += FE[I].str();
8847     }
8848   }
8849   Enc += '}';
8850   TSC.addIfComplete(ID, Enc.substr(Start), false);
8851   return true;
8852 }
8853
8854 /// Appends type's qualifier to Enc.
8855 /// This is done prior to appending the type's encoding.
8856 static void appendQualifier(SmallStringEnc &Enc, QualType QT) {
8857   // Qualifiers are emitted in alphabetical order.
8858   static const char *const Table[]={"","c:","r:","cr:","v:","cv:","rv:","crv:"};
8859   int Lookup = 0;
8860   if (QT.isConstQualified())
8861     Lookup += 1<<0;
8862   if (QT.isRestrictQualified())
8863     Lookup += 1<<1;
8864   if (QT.isVolatileQualified())
8865     Lookup += 1<<2;
8866   Enc += Table[Lookup];
8867 }
8868
8869 /// Appends built-in types to Enc.
8870 static bool appendBuiltinType(SmallStringEnc &Enc, const BuiltinType *BT) {
8871   const char *EncType;
8872   switch (BT->getKind()) {
8873     case BuiltinType::Void:
8874       EncType = "0";
8875       break;
8876     case BuiltinType::Bool:
8877       EncType = "b";
8878       break;
8879     case BuiltinType::Char_U:
8880       EncType = "uc";
8881       break;
8882     case BuiltinType::UChar:
8883       EncType = "uc";
8884       break;
8885     case BuiltinType::SChar:
8886       EncType = "sc";
8887       break;
8888     case BuiltinType::UShort:
8889       EncType = "us";
8890       break;
8891     case BuiltinType::Short:
8892       EncType = "ss";
8893       break;
8894     case BuiltinType::UInt:
8895       EncType = "ui";
8896       break;
8897     case BuiltinType::Int:
8898       EncType = "si";
8899       break;
8900     case BuiltinType::ULong:
8901       EncType = "ul";
8902       break;
8903     case BuiltinType::Long:
8904       EncType = "sl";
8905       break;
8906     case BuiltinType::ULongLong:
8907       EncType = "ull";
8908       break;
8909     case BuiltinType::LongLong:
8910       EncType = "sll";
8911       break;
8912     case BuiltinType::Float:
8913       EncType = "ft";
8914       break;
8915     case BuiltinType::Double:
8916       EncType = "d";
8917       break;
8918     case BuiltinType::LongDouble:
8919       EncType = "ld";
8920       break;
8921     default:
8922       return false;
8923   }
8924   Enc += EncType;
8925   return true;
8926 }
8927
8928 /// Appends a pointer encoding to Enc before calling appendType for the pointee.
8929 static bool appendPointerType(SmallStringEnc &Enc, const PointerType *PT,
8930                               const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8931                               TypeStringCache &TSC) {
8932   Enc += "p(";
8933   if (!appendType(Enc, PT->getPointeeType(), CGM, TSC))
8934     return false;
8935   Enc += ')';
8936   return true;
8937 }
8938
8939 /// Appends array encoding to Enc before calling appendType for the element.
8940 static bool appendArrayType(SmallStringEnc &Enc, QualType QT,
8941                             const ArrayType *AT,
8942                             const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8943                             TypeStringCache &TSC, StringRef NoSizeEnc) {
8944   if (AT->getSizeModifier() != ArrayType::Normal)
8945     return false;
8946   Enc += "a(";
8947   if (const ConstantArrayType *CAT = dyn_cast<ConstantArrayType>(AT))
8948     CAT->getSize().toStringUnsigned(Enc);
8949   else
8950     Enc += NoSizeEnc; // Global arrays use "*", otherwise it is "".
8951   Enc += ':';
8952   // The Qualifiers should be attached to the type rather than the array.
8953   appendQualifier(Enc, QT);
8954   if (!appendType(Enc, AT->getElementType(), CGM, TSC))
8955     return false;
8956   Enc += ')';
8957   return true;
8958 }
8959
8960 /// Appends a function encoding to Enc, calling appendType for the return type
8961 /// and the arguments.
8962 static bool appendFunctionType(SmallStringEnc &Enc, const FunctionType *FT,
8963                              const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8964                              TypeStringCache &TSC) {
8965   Enc += "f{";
8966   if (!appendType(Enc, FT->getReturnType(), CGM, TSC))
8967     return false;
8968   Enc += "}(";
8969   if (const FunctionProtoType *FPT = FT->getAs<FunctionProtoType>()) {
8970     // N.B. we are only interested in the adjusted param types.
8971     auto I = FPT->param_type_begin();
8972     auto E = FPT->param_type_end();
8973     if (I != E) {
8974       do {
8975         if (!appendType(Enc, *I, CGM, TSC))
8976           return false;
8977         ++I;
8978         if (I != E)
8979           Enc += ',';
8980       } while (I != E);
8981       if (FPT->isVariadic())
8982         Enc += ",va";
8983     } else {
8984       if (FPT->isVariadic())
8985         Enc += "va";
8986       else
8987         Enc += '0';
8988     }
8989   }
8990   Enc += ')';
8991   return true;
8992 }
8993
8994 /// Handles the type's qualifier before dispatching a call to handle specific
8995 /// type encodings.
8996 static bool appendType(SmallStringEnc &Enc, QualType QType,
8997                        const CodeGen::CodeGenModule &CGM,
8998                        TypeStringCache &TSC) {
8999
9000   QualType QT = QType.getCanonicalType();
9001
9002   if (const ArrayType *AT = QT->getAsArrayTypeUnsafe())
9003     // The Qualifiers should be attached to the type rather than the array.
9004     // Thus we don't call appendQualifier() here.
9005     return appendArrayType(Enc, QT, AT, CGM, TSC, "");
9006
9007   appendQualifier(Enc, QT);
9008
9009   if (const BuiltinType *BT = QT->getAs<BuiltinType>())
9010     return appendBuiltinType(Enc, BT);
9011
9012   if (const PointerType *PT = QT->getAs<PointerType>())
9013     return appendPointerType(Enc, PT, CGM, TSC);
9014
9015   if (const EnumType *ET = QT->getAs<EnumType>())
9016     return appendEnumType(Enc, ET, TSC, QT.getBaseTypeIdentifier());
9017
9018   if (const RecordType *RT = QT->getAsStructureType())
9019     return appendRecordType(Enc, RT, CGM, TSC, QT.getBaseTypeIdentifier());
9020
9021   if (const RecordType *RT = QT->getAsUnionType())
9022     return appendRecordType(Enc, RT, CGM, TSC, QT.getBaseTypeIdentifier());
9023
9024   if (const FunctionType *FT = QT->getAs<FunctionType>())
9025     return appendFunctionType(Enc, FT, CGM, TSC);
9026
9027   return false;
9028 }
9029
9030 static bool getTypeString(SmallStringEnc &Enc, const Decl *D,
9031                           CodeGen::CodeGenModule &CGM, TypeStringCache &TSC) {
9032   if (!D)
9033     return false;
9034
9035   if (const FunctionDecl *FD = dyn_cast<FunctionDecl>(D)) {
9036     if (FD->getLanguageLinkage() != CLanguageLinkage)
9037       return false;
9038     return appendType(Enc, FD->getType(), CGM, TSC);
9039   }
9040
9041   if (const VarDecl *VD = dyn_cast<VarDecl>(D)) {
9042     if (VD->getLanguageLinkage() != CLanguageLinkage)
9043       return false;
9044     QualType QT = VD->getType().getCanonicalType();
9045     if (const ArrayType *AT = QT->getAsArrayTypeUnsafe()) {
9046       // Global ArrayTypes are given a size of '*' if the size is unknown.
9047       // The Qualifiers should be attached to the type rather than the array.
9048       // Thus we don't call appendQualifier() here.
9049       return appendArrayType(Enc, QT, AT, CGM, TSC, "*");
9050     }
9051     return appendType(Enc, QT, CGM, TSC);
9052   }
9053   return false;
9054 }
9055
9056 //===----------------------------------------------------------------------===//
9057 // RISCV ABI Implementation
9058 //===----------------------------------------------------------------------===//
9059
9060 namespace {
9061 class RISCVABIInfo : public DefaultABIInfo {
9062 private:
9063   unsigned XLen; // Size of the integer ('x') registers in bits.
9064   static const int NumArgGPRs = 8;
9065
9066 public:
9067   RISCVABIInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, unsigned XLen)
9068       : DefaultABIInfo(CGT), XLen(XLen) {}
9069
9070   // DefaultABIInfo's classifyReturnType and classifyArgumentType are
9071   // non-virtual, but computeInfo is virtual, so we overload it.
9072   void computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const override;
9073
9074   ABIArgInfo classifyArgumentType(QualType Ty, bool IsFixed,
9075                                   int &ArgGPRsLeft) const;
9076   ABIArgInfo classifyReturnType(QualType RetTy) const;
9077
9078   Address EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
9079                     QualType Ty) const override;
9080
9081   ABIArgInfo extendType(QualType Ty) const;
9082 };
9083 } // end anonymous namespace
9084
9085 void RISCVABIInfo::computeInfo(CGFunctionInfo &FI) const {
9086   QualType RetTy = FI.getReturnType();
9087   if (!getCXXABI().classifyReturnType(FI))
9088     FI.getReturnInfo() = classifyReturnType(RetTy);
9089
9090   // IsRetIndirect is true if classifyArgumentType indicated the value should
9091   // be passed indirect or if the type size is greater than 2*xlen. e.g. fp128
9092   // is passed direct in LLVM IR, relying on the backend lowering code to
9093   // rewrite the argument list and pass indirectly on RV32.
9094   bool IsRetIndirect = FI.getReturnInfo().getKind() == ABIArgInfo::Indirect ||
9095                        getContext().getTypeSize(RetTy) > (2 * XLen);
9096
9097   // We must track the number of GPRs used in order to conform to the RISC-V
9098   // ABI, as integer scalars passed in registers should have signext/zeroext
9099   // when promoted, but are anyext if passed on the stack. As GPR usage is
9100   // different for variadic arguments, we must also track whether we are
9101   // examining a vararg or not.
9102   int ArgGPRsLeft = IsRetIndirect ? NumArgGPRs - 1 : NumArgGPRs;
9103   int NumFixedArgs = FI.getNumRequiredArgs();
9104
9105   int ArgNum = 0;
9106   for (auto &ArgInfo : FI.arguments()) {
9107     bool IsFixed = ArgNum < NumFixedArgs;
9108     ArgInfo.info = classifyArgumentType(ArgInfo.type, IsFixed, ArgGPRsLeft);
9109     ArgNum++;
9110   }
9111 }
9112
9113 ABIArgInfo RISCVABIInfo::classifyArgumentType(QualType Ty, bool IsFixed,
9114                                               int &ArgGPRsLeft) const {
9115   assert(ArgGPRsLeft <= NumArgGPRs && "Arg GPR tracking underflow");
9116   Ty = useFirstFieldIfTransparentUnion(Ty);
9117
9118   // Structures with either a non-trivial destructor or a non-trivial
9119   // copy constructor are always passed indirectly.
9120   if (CGCXXABI::RecordArgABI RAA = getRecordArgABI(Ty, getCXXABI())) {
9121     if (ArgGPRsLeft)
9122       ArgGPRsLeft -= 1;
9123     return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/RAA ==
9124                                            CGCXXABI::RAA_DirectInMemory);
9125   }
9126
9127   // Ignore empty structs/unions.
9128   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true))
9129     return ABIArgInfo::getIgnore();
9130
9131   uint64_t Size = getContext().getTypeSize(Ty);
9132   uint64_t NeededAlign = getContext().getTypeAlign(Ty);
9133   bool MustUseStack = false;
9134   // Determine the number of GPRs needed to pass the current argument
9135   // according to the ABI. 2*XLen-aligned varargs are passed in "aligned"
9136   // register pairs, so may consume 3 registers.
9137   int NeededArgGPRs = 1;
9138   if (!IsFixed && NeededAlign == 2 * XLen)
9139     NeededArgGPRs = 2 + (ArgGPRsLeft % 2);
9140   else if (Size > XLen && Size <= 2 * XLen)
9141     NeededArgGPRs = 2;
9142
9143   if (NeededArgGPRs > ArgGPRsLeft) {
9144     MustUseStack = true;
9145     NeededArgGPRs = ArgGPRsLeft;
9146   }
9147
9148   ArgGPRsLeft -= NeededArgGPRs;
9149
9150   if (!isAggregateTypeForABI(Ty) && !Ty->isVectorType()) {
9151     // Treat an enum type as its underlying type.
9152     if (const EnumType *EnumTy = Ty->getAs<EnumType>())
9153       Ty = EnumTy->getDecl()->getIntegerType();
9154
9155     // All integral types are promoted to XLen width, unless passed on the
9156     // stack.
9157     if (Size < XLen && Ty->isIntegralOrEnumerationType() && !MustUseStack) {
9158       return extendType(Ty);
9159     }
9160
9161     return ABIArgInfo::getDirect();
9162   }
9163
9164   // Aggregates which are <= 2*XLen will be passed in registers if possible,
9165   // so coerce to integers.
9166   if (Size <= 2 * XLen) {
9167     unsigned Alignment = getContext().getTypeAlign(Ty);
9168
9169     // Use a single XLen int if possible, 2*XLen if 2*XLen alignment is
9170     // required, and a 2-element XLen array if only XLen alignment is required.
9171     if (Size <= XLen) {
9172       return ABIArgInfo::getDirect(
9173           llvm::IntegerType::get(getVMContext(), XLen));
9174     } else if (Alignment == 2 * XLen) {
9175       return ABIArgInfo::getDirect(
9176           llvm::IntegerType::get(getVMContext(), 2 * XLen));
9177     } else {
9178       return ABIArgInfo::getDirect(llvm::ArrayType::get(
9179           llvm::IntegerType::get(getVMContext(), XLen), 2));
9180     }
9181   }
9182   return getNaturalAlignIndirect(Ty, /*ByVal=*/false);
9183 }
9184
9185 ABIArgInfo RISCVABIInfo::classifyReturnType(QualType RetTy) const {
9186   if (RetTy->isVoidType())
9187     return ABIArgInfo::getIgnore();
9188
9189   int ArgGPRsLeft = 2;
9190
9191   // The rules for return and argument types are the same, so defer to
9192   // classifyArgumentType.
9193   return classifyArgumentType(RetTy, /*IsFixed=*/true, ArgGPRsLeft);
9194 }
9195
9196 Address RISCVABIInfo::EmitVAArg(CodeGenFunction &CGF, Address VAListAddr,
9197                                 QualType Ty) const {
9198   CharUnits SlotSize = CharUnits::fromQuantity(XLen / 8);
9199
9200   // Empty records are ignored for parameter passing purposes.
9201   if (isEmptyRecord(getContext(), Ty, true)) {
9202     Address Addr(CGF.Builder.CreateLoad(VAListAddr), SlotSize);
9203     Addr = CGF.Builder.CreateElementBitCast(Addr, CGF.ConvertTypeForMem(Ty));
9204     return Addr;
9205   }
9206
9207   std::pair<CharUnits, CharUnits> SizeAndAlign =
9208       getContext().getTypeInfoInChars(Ty);
9209
9210   // Arguments bigger than 2*Xlen bytes are passed indirectly.
9211   bool IsIndirect = SizeAndAlign.first > 2 * SlotSize;
9212
9213   return emitVoidPtrVAArg(CGF, VAListAddr, Ty, IsIndirect, SizeAndAlign,
9214                           SlotSize, /*AllowHigherAlign=*/true);
9215 }
9216
9217 ABIArgInfo RISCVABIInfo::extendType(QualType Ty) const {
9218   int TySize = getContext().getTypeSize(Ty);
9219   // RV64 ABI requires unsigned 32 bit integers to be sign extended.
9220   if (XLen == 64 && Ty->isUnsignedIntegerOrEnumerationType() && TySize == 32)
9221     return ABIArgInfo::getSignExtend(Ty);
9222   return ABIArgInfo::getExtend(Ty);
9223 }
9224
9225 namespace {
9226 class RISCVTargetCodeGenInfo : public TargetCodeGenInfo {
9227 public:
9228   RISCVTargetCodeGenInfo(CodeGen::CodeGenTypes &CGT, unsigned XLen)
9229       : TargetCodeGenInfo(new RISCVABIInfo(CGT, XLen)) {}
9230
9231   void setTargetAttributes(const Decl *D, llvm::GlobalValue *GV,
9232                            CodeGen::CodeGenModule &CGM) const override {
9233     const auto *FD = dyn_cast_or_null<FunctionDecl>(D);
9234     if (!FD) return;
9235
9236     const auto *Attr = FD->getAttr<RISCVInterruptAttr>();
9237     if (!Attr)
9238       return;
9239
9240     const char *Kind;
9241     switch (Attr->getInterrupt()) {
9242     case RISCVInterruptAttr::user: Kind = "user"; break;
9243     case RISCVInterruptAttr::supervisor: Kind = "supervisor"; break;
9244     case RISCVInterruptAttr::machine: Kind = "machine"; break;
9245     }
9246
9247     auto *Fn = cast<llvm::Function>(GV);
9248
9249     Fn->addFnAttr("interrupt", Kind);
9250   }
9251 };
9252 } // namespace
9253
9254 //===----------------------------------------------------------------------===//
9255 // Driver code
9256 //===----------------------------------------------------------------------===//
9257
9258 bool CodeGenModule::supportsCOMDAT() const {
9259   return getTriple().supportsCOMDAT();
9260 }
9261
9262 const TargetCodeGenInfo &CodeGenModule::getTargetCodeGenInfo() {
9263   if (TheTargetCodeGenInfo)
9264     return *TheTargetCodeGenInfo;
9265
9266   // Helper to set the unique_ptr while still keeping the return value.
9267   auto SetCGInfo = [&](TargetCodeGenInfo *P) -> const TargetCodeGenInfo & {
9268     this->TheTargetCodeGenInfo.reset(P);
9269     return *P;
9270   };
9271
9272   const llvm::Triple &Triple = getTarget().getTriple();
9273   switch (Triple.getArch()) {
9274   default:
9275     return SetCGInfo(new DefaultTargetCodeGenInfo(Types));
9276
9277   case llvm::Triple::le32:
9278     return SetCGInfo(new PNaClTargetCodeGenInfo(Types));
9279   case llvm::Triple::mips:
9280   case llvm::Triple::mipsel:
9281     if (Triple.getOS() == llvm::Triple::NaCl)
9282       return SetCGInfo(new PNaClTargetCodeGenInfo(Types));
9283     return SetCGInfo(new MIPSTargetCodeGenInfo(Types, true));
9284
9285   case llvm::Triple::mips64:
9286   case llvm::Triple::mips64el:
9287     return SetCGInfo(new MIPSTargetCodeGenInfo(Types, false));
9288
9289   case llvm::Triple::avr:
9290     return SetCGInfo(new AVRTargetCodeGenInfo(Types));
9291
9292   case llvm::Triple::aarch64:
9293   case llvm::Triple::aarch64_be: {
9294     AArch64ABIInfo::ABIKind Kind = AArch64ABIInfo::AAPCS;
9295     if (getTarget().getABI() == "darwinpcs")
9296       Kind = AArch64ABIInfo::DarwinPCS;
9297     else if (Triple.isOSWindows())
9298       return SetCGInfo(
9299           new WindowsAArch64TargetCodeGenInfo(Types, AArch64ABIInfo::Win64));
9300
9301     return SetCGInfo(new AArch64TargetCodeGenInfo(Types, Kind));
9302   }
9303
9304   case llvm::Triple::wasm32:
9305   case llvm::Triple::wasm64:
9306     return SetCGInfo(new WebAssemblyTargetCodeGenInfo(Types));
9307
9308   case llvm::Triple::arm:
9309   case llvm::Triple::armeb:
9310   case llvm::Triple::thumb:
9311   case llvm::Triple::thumbeb: {
9312     if (Triple.getOS() == llvm::Triple::Win32) {
9313       return SetCGInfo(
9314           new WindowsARMTargetCodeGenInfo(Types, ARMABIInfo::AAPCS_VFP));
9315     }
9316
9317     ARMABIInfo::ABIKind Kind = ARMABIInfo::AAPCS;
9318     StringRef ABIStr = getTarget().getABI();
9319     if (ABIStr == "apcs-gnu")
9320       Kind = ARMABIInfo::APCS;
9321     else if (ABIStr == "aapcs16")
9322       Kind = ARMABIInfo::AAPCS16_VFP;
9323     else if (CodeGenOpts.FloatABI == "hard" ||
9324              (CodeGenOpts.FloatABI != "soft" &&
9325               (Triple.getEnvironment() == llvm::Triple::GNUEABIHF ||
9326                Triple.getEnvironment() == llvm::Triple::MuslEABIHF ||
9327                Triple.getEnvironment() == llvm::Triple::EABIHF)))
9328       Kind = ARMABIInfo::AAPCS_VFP;
9329
9330     return SetCGInfo(new ARMTargetCodeGenInfo(Types, Kind));
9331   }
9332
9333   case llvm::Triple::ppc:
9334     return SetCGInfo(
9335         new PPC32TargetCodeGenInfo(Types, CodeGenOpts.FloatABI == "soft"));
9336   case llvm::Triple::ppc64:
9337     if (Triple.isOSBinFormatELF()) {
9338       PPC64_SVR4_ABIInfo::ABIKind Kind = PPC64_SVR4_ABIInfo::ELFv1;
9339       if (getTarget().getABI() == "elfv2")
9340         Kind = PPC64_SVR4_ABIInfo::ELFv2;
9341       bool HasQPX = getTarget().getABI() == "elfv1-qpx";
9342       bool IsSoftFloat = CodeGenOpts.FloatABI == "soft";
9343
9344       return SetCGInfo(new PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo(Types, Kind, HasQPX,
9345                                                         IsSoftFloat));
9346     } else
9347       return SetCGInfo(new PPC64TargetCodeGenInfo(Types));
9348   case llvm::Triple::ppc64le: {
9349     assert(Triple.isOSBinFormatELF() && "PPC64 LE non-ELF not supported!");
9350     PPC64_SVR4_ABIInfo::ABIKind Kind = PPC64_SVR4_ABIInfo::ELFv2;
9351     if (getTarget().getABI() == "elfv1" || getTarget().getABI() == "elfv1-qpx")
9352       Kind = PPC64_SVR4_ABIInfo::ELFv1;
9353     bool HasQPX = getTarget().getABI() == "elfv1-qpx";
9354     bool IsSoftFloat = CodeGenOpts.FloatABI == "soft";
9355
9356     return SetCGInfo(new PPC64_SVR4_TargetCodeGenInfo(Types, Kind, HasQPX,
9357                                                       IsSoftFloat));
9358   }
9359
9360   case llvm::Triple::nvptx:
9361   case llvm::Triple::nvptx64:
9362     return SetCGInfo(new NVPTXTargetCodeGenInfo(Types));
9363
9364   case llvm::Triple::msp430:
9365     return SetCGInfo(new MSP430TargetCodeGenInfo(Types));
9366
9367   case llvm::Triple::riscv32:
9368     return SetCGInfo(new RISCVTargetCodeGenInfo(Types, 32));
9369   case llvm::Triple::riscv64:
9370     return SetCGInfo(new RISCVTargetCodeGenInfo(Types, 64));
9371
9372   case llvm::Triple::systemz: {
9373     bool HasVector = getTarget().getABI() == "vector";
9374     return SetCGInfo(new SystemZTargetCodeGenInfo(Types, HasVector));
9375   }
9376
9377   case llvm::Triple::tce:
9378   case llvm::Triple::tcele:
9379     return SetCGInfo(new TCETargetCodeGenInfo(Types));
9380
9381   case llvm::Triple::x86: {
9382     bool IsDarwinVectorABI = Triple.isOSDarwin();
9383     bool RetSmallStructInRegABI =
9384         X86_32TargetCodeGenInfo::isStructReturnInRegABI(Triple, CodeGenOpts);
9385     bool IsWin32FloatStructABI = Triple.isOSWindows() && !Triple.isOSCygMing();
9386
9387     if (Triple.getOS() == llvm::Triple::Win32) {
9388       return SetCGInfo(new WinX86_32TargetCodeGenInfo(
9389           Types, IsDarwinVectorABI, RetSmallStructInRegABI,
9390           IsWin32FloatStructABI, CodeGenOpts.NumRegisterParameters));
9391     } else {
9392       return SetCGInfo(new X86_32TargetCodeGenInfo(
9393           Types, IsDarwinVectorABI, RetSmallStructInRegABI,
9394           IsWin32FloatStructABI, CodeGenOpts.NumRegisterParameters,
9395           CodeGenOpts.FloatABI == "soft"));
9396     }
9397   }
9398
9399   case llvm::Triple::x86_64: {
9400     StringRef ABI = getTarget().getABI();
9401     X86AVXABILevel AVXLevel =
9402         (ABI == "avx512"
9403              ? X86AVXABILevel::AVX512
9404              : ABI == "avx" ? X86AVXABILevel::AVX : X86AVXABILevel::None);
9405
9406     switch (Triple.getOS()) {
9407     case llvm::Triple::Win32:
9408       return SetCGInfo(new WinX86_64TargetCodeGenInfo(Types, AVXLevel));
9409     case llvm::Triple::PS4:
9410       return SetCGInfo(new PS4TargetCodeGenInfo(Types, AVXLevel));
9411     default:
9412       return SetCGInfo(new X86_64TargetCodeGenInfo(Types, AVXLevel));
9413     }
9414   }
9415   case llvm::Triple::hexagon:
9416     return SetCGInfo(new HexagonTargetCodeGenInfo(Types));
9417   case llvm::Triple::lanai:
9418     return SetCGInfo(new LanaiTargetCodeGenInfo(Types));
9419   case llvm::Triple::r600:
9420     return SetCGInfo(new AMDGPUTargetCodeGenInfo(Types));
9421   case llvm::Triple::amdgcn:
9422     return SetCGInfo(new AMDGPUTargetCodeGenInfo(Types));
9423   case llvm::Triple::sparc:
9424     return SetCGInfo(new SparcV8TargetCodeGenInfo(Types));
9425   case llvm::Triple::sparcv9:
9426     return SetCGInfo(new SparcV9TargetCodeGenInfo(Types));
9427   case llvm::Triple::xcore:
9428     return SetCGInfo(new XCoreTargetCodeGenInfo(Types));
9429   case llvm::Triple::arc:
9430     return SetCGInfo(new ARCTargetCodeGenInfo(Types));
9431   case llvm::Triple::spir:
9432   case llvm::Triple::spir64:
9433     return SetCGInfo(new SPIRTargetCodeGenInfo(Types));
9434   }
9435 }
9436
9437 /// Create an OpenCL kernel for an enqueued block.
9438 ///
9439 /// The kernel has the same function type as the block invoke function. Its
9440 /// name is the name of the block invoke function postfixed with "_kernel".
9441 /// It simply calls the block invoke function then returns.
9442 llvm::Function *
9443 TargetCodeGenInfo::createEnqueuedBlockKernel(CodeGenFunction &CGF,
9444                                              llvm::Function *Invoke,
9445                                              llvm::Value *BlockLiteral) const {
9446   auto *InvokeFT = Invoke->getFunctionType();
9447   llvm::SmallVector<llvm::Type *, 2> ArgTys;
9448   for (auto &P : InvokeFT->params())
9449     ArgTys.push_back(P);
9450   auto &C = CGF.getLLVMContext();
9451   std::string Name = Invoke->getName().str() + "_kernel";
9452   auto *FT = llvm::FunctionType::get(llvm::Type::getVoidTy(C), ArgTys, false);
9453   auto *F = llvm::Function::Create(FT, llvm::GlobalValue::InternalLinkage, Name,
9454                                    &CGF.CGM.getModule());
9455   auto IP = CGF.Builder.saveIP();
9456   auto *BB = llvm::BasicBlock::Create(C, "entry", F);
9457   auto &Builder = CGF.Builder;
9458   Builder.SetInsertPoint(BB);
9459   llvm::SmallVector<llvm::Value *, 2> Args;
9460   for (auto &A : F->args())
9461     Args.push_back(&A);
9462   Builder.CreateCall(Invoke, Args);
9463   Builder.CreateRetVoid();
9464   Builder.restoreIP(IP);
9465   return F;
9466 }
9467
9468 /// Create an OpenCL kernel for an enqueued block.
9469 ///
9470 /// The type of the first argument (the block literal) is the struct type
9471 /// of the block literal instead of a pointer type. The first argument
9472 /// (block literal) is passed directly by value to the kernel. The kernel
9473 /// allocates the same type of struct on stack and stores the block literal
9474 /// to it and passes its pointer to the block invoke function. The kernel
9475 /// has "enqueued-block" function attribute and kernel argument metadata.
9476 llvm::Function *AMDGPUTargetCodeGenInfo::createEnqueuedBlockKernel(
9477     CodeGenFunction &CGF, llvm::Function *Invoke,
9478     llvm::Value *BlockLiteral) const {
9479   auto &Builder = CGF.Builder;
9480   auto &C = CGF.getLLVMContext();
9481
9482   auto *BlockTy = BlockLiteral->getType()->getPointerElementType();
9483   auto *InvokeFT = Invoke->getFunctionType();
9484   llvm::SmallVector<llvm::Type *, 2> ArgTys;
9485   llvm::SmallVector<llvm::Metadata *, 8> AddressQuals;
9486   llvm::SmallVector<llvm::Metadata *, 8> AccessQuals;
9487   llvm::SmallVector<llvm::Metadata *, 8> ArgTypeNames;
9488   llvm::SmallVector<llvm::Metadata *, 8> ArgBaseTypeNames;
9489   llvm::SmallVector<llvm::Metadata *, 8> ArgTypeQuals;
9490   llvm::SmallVector<llvm::Metadata *, 8> ArgNames;
9491
9492   ArgTys.push_back(BlockTy);
9493   ArgTypeNames.push_back(llvm::MDString::get(C, "__block_literal"));
9494   AddressQuals.push_back(llvm::ConstantAsMetadata::get(Builder.getInt32(0)));
9495   ArgBaseTypeNames.push_back(llvm::MDString::get(C, "__block_literal"));
9496   ArgTypeQuals.push_back(llvm::MDString::get(C, ""));
9497   AccessQuals.push_back(llvm::MDString::get(C, "none"));
9498   ArgNames.push_back(llvm::MDString::get(C, "block_literal"));
9499   for (unsigned I = 1, E = InvokeFT->getNumParams(); I < E; ++I) {
9500     ArgTys.push_back(InvokeFT->getParamType(I));
9501     ArgTypeNames.push_back(llvm::MDString::get(C, "void*"));
9502     AddressQuals.push_back(llvm::ConstantAsMetadata::get(Builder.getInt32(3)));
9503     AccessQuals.push_back(llvm::MDString::get(C, "none"));
9504     ArgBaseTypeNames.push_back(llvm::MDString::get(C, "void*"));
9505     ArgTypeQuals.push_back(llvm::MDString::get(C, ""));
9506     ArgNames.push_back(
9507         llvm::MDString::get(C, (Twine("local_arg") + Twine(I)).str()));
9508   }
9509   std::string Name = Invoke->getName().str() + "_kernel";
9510   auto *FT = llvm::FunctionType::get(llvm::Type::getVoidTy(C), ArgTys, false);
9511   auto *F = llvm::Function::Create(FT, llvm::GlobalValue::InternalLinkage, Name,
9512                                    &CGF.CGM.getModule());
9513   F->addFnAttr("enqueued-block");
9514   auto IP = CGF.Builder.saveIP();
9515   auto *BB = llvm::BasicBlock::Create(C, "entry", F);
9516   Builder.SetInsertPoint(BB);
9517   unsigned BlockAlign = CGF.CGM.getDataLayout().getPrefTypeAlignment(BlockTy);
9518   auto *BlockPtr = Builder.CreateAlloca(BlockTy, nullptr);
9519   BlockPtr->setAlignment(BlockAlign);
9520   Builder.CreateAlignedStore(F->arg_begin(), BlockPtr, BlockAlign);
9521   auto *Cast = Builder.CreatePointerCast(BlockPtr, InvokeFT->getParamType(0));
9522   llvm::SmallVector<llvm::Value *, 2> Args;
9523   Args.push_back(Cast);
9524   for (auto I = F->arg_begin() + 1, E = F->arg_end(); I != E; ++I)
9525     Args.push_back(I);
9526   Builder.CreateCall(Invoke, Args);
9527   Builder.CreateRetVoid();
9528   Builder.restoreIP(IP);
9529
9530   F->setMetadata("kernel_arg_addr_space", llvm::MDNode::get(C, AddressQuals));
9531   F->setMetadata("kernel_arg_access_qual", llvm::MDNode::get(C, AccessQuals));
9532   F->setMetadata("kernel_arg_type", llvm::MDNode::get(C, ArgTypeNames));
9533   F->setMetadata("kernel_arg_base_type",
9534                  llvm::MDNode::get(C, ArgBaseTypeNames));
9535   F->setMetadata("kernel_arg_type_qual", llvm::MDNode::get(C, ArgTypeQuals));
9536   if (CGF.CGM.getCodeGenOpts().EmitOpenCLArgMetadata)
9537     F->setMetadata("kernel_arg_name", llvm::MDNode::get(C, ArgNames));
9538
9539   return F;
9540 }