]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.2.git/blob - contrib/llvm/lib/Target/AArch64/AArch64CallingConv.td
- Copy stable/10@285827 to releng/10.2 in preparation for 10.2-RC1
[FreeBSD/releng/10.2.git] / contrib / llvm / lib / Target / AArch64 / AArch64CallingConv.td
1 //==-- AArch64CallingConv.td - Calling Conventions for ARM ----*- tblgen -*-==//
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 // This describes the calling conventions for AArch64 architecture.
10 //===----------------------------------------------------------------------===//
11
12
13 // The AArch64 Procedure Call Standard is unfortunately specified at a slightly
14 // higher level of abstraction than LLVM's target interface presents. In
15 // particular, it refers (like other ABIs, in fact) directly to
16 // structs. However, generic LLVM code takes the liberty of lowering structure
17 // arguments to the component fields before we see them.
18 //
19 // As a result, the obvious direct map from LLVM IR to PCS concepts can't be
20 // implemented, so the goals of this calling convention are, in decreasing
21 // priority order:
22 //     1. Expose *some* way to express the concepts required to implement the
23 //        generic PCS from a front-end.
24 //     2. Provide a sane ABI for pure LLVM.
25 //     3. Follow the generic PCS as closely as is naturally possible.
26 //
27 // The suggested front-end implementation of PCS features is:
28 //     * Integer, float and vector arguments of all sizes which end up in
29 //       registers are passed and returned via the natural LLVM type.
30 //     * Structure arguments with size <= 16 bytes are passed and returned in
31 //       registers as similar integer or composite types. For example:
32 //       [1 x i64], [2 x i64] or [1 x i128] (if alignment 16 needed).
33 //     * HFAs in registers follow rules similar to small structs: appropriate
34 //       composite types.
35 //     * Structure arguments with size > 16 bytes are passed via a pointer,
36 //       handled completely by the front-end.
37 //     * Structure return values > 16 bytes via an sret pointer argument.
38 //     * Other stack-based arguments (not large structs) are passed using byval
39 //       pointers. Padding arguments are added beforehand to guarantee a large
40 //       struct doesn't later use integer registers.
41 //
42 // N.b. this means that it is the front-end's responsibility (if it cares about
43 // PCS compliance) to check whether enough registers are available for an
44 // argument when deciding how to pass it.
45
46 class CCIfAlign<int Align, CCAction A>:
47   CCIf<"ArgFlags.getOrigAlign() == " # Align, A>;
48
49 def CC_A64_APCS : CallingConv<[
50   // SRet is an LLVM-specific concept, so it takes precedence over general ABI
51   // concerns. However, this rule will be used by C/C++ frontends to implement
52   // structure return.
53   CCIfSRet<CCAssignToReg<[X8]>>,
54
55   // Put ByVal arguments directly on the stack. Minimum size and alignment of a
56   // slot is 64-bit.
57   CCIfByVal<CCPassByVal<8, 8>>,
58
59   // Canonicalise the various types that live in different floating-point
60   // registers. This makes sense because the PCS does not distinguish Short
61   // Vectors and Floating-point types.
62   CCIfType<[v1i16, v2i8], CCBitConvertToType<f16>>,
63   CCIfType<[v1i32, v4i8, v2i16, v1f32], CCBitConvertToType<f32>>,
64   CCIfType<[v8i8, v4i16, v2i32, v2f32, v1i64, v1f64], CCBitConvertToType<f64>>,
65   CCIfType<[v16i8, v8i16, v4i32, v2i64, v4f32, v2f64],
66            CCBitConvertToType<f128>>,
67
68   // PCS: "C.1: If the argument is a Half-, Single-, Double- or Quad- precision
69   // Floating-point or Short Vector Type and the NSRN is less than 8, then the
70   // argument is allocated to the least significant bits of register
71   // v[NSRN]. The NSRN is incremented by one. The argument has now been
72   // allocated."
73   CCIfType<[v1i8], CCAssignToReg<[B0, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7]>>,
74   CCIfType<[f16],  CCAssignToReg<[H0, H1, H2, H3, H4, H5, H6, H7]>>,
75   CCIfType<[f32],  CCAssignToReg<[S0, S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7]>>,
76   CCIfType<[f64],  CCAssignToReg<[D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7]>>,
77   CCIfType<[f128], CCAssignToReg<[Q0, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7]>>,
78
79   // PCS: "C.2: If the argument is an HFA and there are sufficient unallocated
80   // SIMD and Floating-point registers (NSRN - number of elements < 8), then the
81   // argument is allocated to SIMD and Floating-point registers (with one
82   // register per element of the HFA). The NSRN is incremented by the number of
83   // registers used. The argument has now been allocated."
84   //
85   // N.b. As above, this rule is the responsibility of the front-end.
86
87   // "C.3: If the argument is an HFA then the NSRN is set to 8 and the size of
88   // the argument is rounded up to the nearest multiple of 8 bytes."
89   //
90   // "C.4: If the argument is an HFA, a Quad-precision Floating-point or Short
91   // Vector Type then the NSAA is rounded up to the larger of 8 or the Natural
92   // Alignment of the Argument's type."
93   //
94   // It is expected that these will be satisfied by adding dummy arguments to
95   // the prototype.
96
97   // PCS: "C.5: If the argument is a Half- or Single- precision Floating-point
98   // type then the size of the argument is set to 8 bytes. The effect is as if
99   // the argument had been copied to the least significant bits of a 64-bit
100   // register and the remaining bits filled with unspecified values."
101   CCIfType<[f16, f32], CCPromoteToType<f64>>,
102
103   // PCS: "C.6: If the argument is an HFA, a Half-, Single-, Double- or Quad-
104   // precision Floating-point or Short Vector Type, then the argument is copied
105   // to memory at the adjusted NSAA. The NSAA is incremented by the size of the
106   // argument. The argument has now been allocated."
107   CCIfType<[f64], CCAssignToStack<8, 8>>,
108   CCIfType<[f128], CCAssignToStack<16, 16>>,
109
110   // PCS: "C.7: If the argument is an Integral Type, the size of the argument is
111   // less than or equal to 8 bytes and the NGRN is less than 8, the argument is
112   // copied to the least significant bits of x[NGRN]. The NGRN is incremented by
113   // one. The argument has now been allocated."
114
115   // First we implement C.8 and C.9 (128-bit types get even registers). i128 is
116   // represented as two i64s, the first one being split. If we delayed this
117   // operation C.8 would never be reached.
118   CCIfType<[i64],
119         CCIfSplit<CCAssignToRegWithShadow<[X0, X2, X4, X6], [X0, X1, X3, X5]>>>,
120
121   // Note: the promotion also implements C.14.
122   CCIfType<[i8, i16, i32], CCPromoteToType<i64>>,
123
124   // And now the real implementation of C.7
125   CCIfType<[i64], CCAssignToReg<[X0, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7]>>,
126
127   // PCS: "C.8: If the argument has an alignment of 16 then the NGRN is rounded
128   // up to the next even number."
129   //
130   // "C.9: If the argument is an Integral Type, the size of the argument is
131   // equal to 16 and the NGRN is less than 7, the argument is copied to x[NGRN]
132   // and x[NGRN+1], x[NGRN] shall contain the lower addressed double-word of the
133   // memory representation of the argument. The NGRN is incremented by two. The
134   // argument has now been allocated."
135   //
136   // Subtlety here: what if alignment is 16 but it is not an integral type? All
137   // floating-point types have been allocated already, which leaves composite
138   // types: this is why a front-end may need to produce i128 for a struct <= 16
139   // bytes.
140
141   // PCS: "C.10 If the argument is a Composite Type and the size in double-words
142   // of the argument is not more than 8 minus NGRN, then the argument is copied
143   // into consecutive general-purpose registers, starting at x[NGRN]. The
144   // argument is passed as though it had been loaded into the registers from a
145   // double-word aligned address with an appropriate sequence of LDR
146   // instructions loading consecutive registers from memory (the contents of any
147   // unused parts of the registers are unspecified by this standard). The NGRN
148   // is incremented by the number of registers used. The argument has now been
149   // allocated."
150   //
151   // Another one that's the responsibility of the front-end (sigh).
152
153   // PCS: "C.11: The NGRN is set to 8."
154   CCCustom<"CC_AArch64NoMoreRegs">,
155
156   // PCS: "C.12: The NSAA is rounded up to the larger of 8 or the Natural
157   // Alignment of the argument's type."
158   //
159   // PCS: "C.13: If the argument is a composite type then the argument is copied
160   // to memory at the adjusted NSAA. The NSAA is by the size of the
161   // argument. The argument has now been allocated."
162   //
163   // Note that the effect of this corresponds to a memcpy rather than register
164   // stores so that the struct ends up correctly addressable at the adjusted
165   // NSAA.
166
167   // PCS: "C.14: If the size of the argument is less than 8 bytes then the size
168   // of the argument is set to 8 bytes. The effect is as if the argument was
169   // copied to the least significant bits of a 64-bit register and the remaining
170   // bits filled with unspecified values."
171   //
172   // Integer types were widened above. Floating-point and composite types have
173   // already been allocated completely. Nothing to do.
174
175   // PCS: "C.15: The argument is copied to memory at the adjusted NSAA. The NSAA
176   // is incremented by the size of the argument. The argument has now been
177   // allocated."
178   CCIfType<[i64], CCIfSplit<CCAssignToStack<8, 16>>>,
179   CCIfType<[i64], CCAssignToStack<8, 8>>
180
181 ]>;
182
183 // According to the PCS, X19-X30 are callee-saved, however only the low 64-bits
184 // of vector registers (8-15) are callee-saved. The order here is is picked up
185 // by PrologEpilogInserter.cpp to allocate stack slots, starting from top of
186 // stack upon entry. This gives the customary layout of x30 at [sp-8], x29 at
187 // [sp-16], ...
188 def CSR_PCS : CalleeSavedRegs<(add (sequence "X%u", 30, 19),
189                                    (sequence "D%u", 15, 8))>;
190
191
192 // TLS descriptor calls are extremely restricted in their changes, to allow
193 // optimisations in the (hopefully) more common fast path where no real action
194 // is needed. They actually have to preserve all registers, except for the
195 // unavoidable X30 and the return register X0.
196 def TLSDesc : CalleeSavedRegs<(add (sequence "X%u", 29, 1),
197                                    (sequence "Q%u", 31, 0))>;