]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.2.git/blob - contrib/llvm/lib/Target/Mips/MipsSEInstrInfo.cpp
- Copy stable/9 to releng/9.2 as part of the 9.2-RELEASE cycle.
[FreeBSD/releng/9.2.git] / contrib / llvm / lib / Target / Mips / MipsSEInstrInfo.cpp
1 //===-- MipsSEInstrInfo.cpp - Mips32/64 Instruction Information -----------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file contains the Mips32/64 implementation of the TargetInstrInfo class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "MipsSEInstrInfo.h"
15 #include "InstPrinter/MipsInstPrinter.h"
16 #include "MipsMachineFunction.h"
17 #include "MipsTargetMachine.h"
18 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
19 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
21 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
22 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
23
24 using namespace llvm;
25
26 MipsSEInstrInfo::MipsSEInstrInfo(MipsTargetMachine &tm)
27   : MipsInstrInfo(tm,
28                   tm.getRelocationModel() == Reloc::PIC_ ? Mips::B : Mips::J),
29     RI(*tm.getSubtargetImpl(), *this),
30     IsN64(tm.getSubtarget<MipsSubtarget>().isABI_N64()) {}
31
32 const MipsRegisterInfo &MipsSEInstrInfo::getRegisterInfo() const {
33   return RI;
34 }
35
36 /// isLoadFromStackSlot - If the specified machine instruction is a direct
37 /// load from a stack slot, return the virtual or physical register number of
38 /// the destination along with the FrameIndex of the loaded stack slot.  If
39 /// not, return 0.  This predicate must return 0 if the instruction has
40 /// any side effects other than loading from the stack slot.
41 unsigned MipsSEInstrInfo::
42 isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI, int &FrameIndex) const
43 {
44   unsigned Opc = MI->getOpcode();
45
46   if ((Opc == Mips::LW)    || (Opc == Mips::LW_P8)  || (Opc == Mips::LD) ||
47       (Opc == Mips::LD_P8) || (Opc == Mips::LWC1)   || (Opc == Mips::LWC1_P8) ||
48       (Opc == Mips::LDC1)  || (Opc == Mips::LDC164) ||
49       (Opc == Mips::LDC164_P8)) {
50     if ((MI->getOperand(1).isFI()) && // is a stack slot
51         (MI->getOperand(2).isImm()) &&  // the imm is zero
52         (isZeroImm(MI->getOperand(2)))) {
53       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
54       return MI->getOperand(0).getReg();
55     }
56   }
57
58   return 0;
59 }
60
61 /// isStoreToStackSlot - If the specified machine instruction is a direct
62 /// store to a stack slot, return the virtual or physical register number of
63 /// the source reg along with the FrameIndex of the loaded stack slot.  If
64 /// not, return 0.  This predicate must return 0 if the instruction has
65 /// any side effects other than storing to the stack slot.
66 unsigned MipsSEInstrInfo::
67 isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI, int &FrameIndex) const
68 {
69   unsigned Opc = MI->getOpcode();
70
71   if ((Opc == Mips::SW)    || (Opc == Mips::SW_P8)  || (Opc == Mips::SD) ||
72       (Opc == Mips::SD_P8) || (Opc == Mips::SWC1)   || (Opc == Mips::SWC1_P8) ||
73       (Opc == Mips::SDC1)  || (Opc == Mips::SDC164) ||
74       (Opc == Mips::SDC164_P8)) {
75     if ((MI->getOperand(1).isFI()) && // is a stack slot
76         (MI->getOperand(2).isImm()) &&  // the imm is zero
77         (isZeroImm(MI->getOperand(2)))) {
78       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
79       return MI->getOperand(0).getReg();
80     }
81   }
82   return 0;
83 }
84
85 void MipsSEInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
86                                   MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
87                                   unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
88                                   bool KillSrc) const {
89   unsigned Opc = 0, ZeroReg = 0;
90
91   if (Mips::CPURegsRegClass.contains(DestReg)) { // Copy to CPU Reg.
92     if (Mips::CPURegsRegClass.contains(SrcReg))
93       Opc = Mips::OR, ZeroReg = Mips::ZERO;
94     else if (Mips::CCRRegClass.contains(SrcReg))
95       Opc = Mips::CFC1;
96     else if (Mips::FGR32RegClass.contains(SrcReg))
97       Opc = Mips::MFC1;
98     else if (Mips::HIRegsRegClass.contains(SrcReg))
99       Opc = Mips::MFHI, SrcReg = 0;
100     else if (Mips::LORegsRegClass.contains(SrcReg))
101       Opc = Mips::MFLO, SrcReg = 0;
102     else if (Mips::HIRegsDSPRegClass.contains(SrcReg))
103       Opc = Mips::MFHI_DSP;
104     else if (Mips::LORegsDSPRegClass.contains(SrcReg))
105       Opc = Mips::MFLO_DSP;
106     else if (Mips::DSPCCRegClass.contains(SrcReg)) {
107       BuildMI(MBB, I, DL, get(Mips::RDDSP), DestReg).addImm(1 << 4)
108         .addReg(SrcReg, RegState::Implicit | getKillRegState(KillSrc));
109       return;
110     }
111   }
112   else if (Mips::CPURegsRegClass.contains(SrcReg)) { // Copy from CPU Reg.
113     if (Mips::CCRRegClass.contains(DestReg))
114       Opc = Mips::CTC1;
115     else if (Mips::FGR32RegClass.contains(DestReg))
116       Opc = Mips::MTC1;
117     else if (Mips::HIRegsRegClass.contains(DestReg))
118       Opc = Mips::MTHI, DestReg = 0;
119     else if (Mips::LORegsRegClass.contains(DestReg))
120       Opc = Mips::MTLO, DestReg = 0;
121     else if (Mips::HIRegsDSPRegClass.contains(DestReg))
122       Opc = Mips::MTHI_DSP;
123     else if (Mips::LORegsDSPRegClass.contains(DestReg))
124       Opc = Mips::MTLO_DSP;
125     else if (Mips::DSPCCRegClass.contains(DestReg)) {
126       BuildMI(MBB, I, DL, get(Mips::WRDSP))
127         .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc)).addImm(1 << 4)
128         .addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
129       return;
130     }
131   }
132   else if (Mips::FGR32RegClass.contains(DestReg, SrcReg))
133     Opc = Mips::FMOV_S;
134   else if (Mips::AFGR64RegClass.contains(DestReg, SrcReg))
135     Opc = Mips::FMOV_D32;
136   else if (Mips::FGR64RegClass.contains(DestReg, SrcReg))
137     Opc = Mips::FMOV_D64;
138   else if (Mips::CCRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
139     Opc = Mips::MOVCCRToCCR;
140   else if (Mips::CPU64RegsRegClass.contains(DestReg)) { // Copy to CPU64 Reg.
141     if (Mips::CPU64RegsRegClass.contains(SrcReg))
142       Opc = Mips::OR64, ZeroReg = Mips::ZERO_64;
143     else if (Mips::HIRegs64RegClass.contains(SrcReg))
144       Opc = Mips::MFHI64, SrcReg = 0;
145     else if (Mips::LORegs64RegClass.contains(SrcReg))
146       Opc = Mips::MFLO64, SrcReg = 0;
147     else if (Mips::FGR64RegClass.contains(SrcReg))
148       Opc = Mips::DMFC1;
149   }
150   else if (Mips::CPU64RegsRegClass.contains(SrcReg)) { // Copy from CPU64 Reg.
151     if (Mips::HIRegs64RegClass.contains(DestReg))
152       Opc = Mips::MTHI64, DestReg = 0;
153     else if (Mips::LORegs64RegClass.contains(DestReg))
154       Opc = Mips::MTLO64, DestReg = 0;
155     else if (Mips::FGR64RegClass.contains(DestReg))
156       Opc = Mips::DMTC1;
157   }
158
159   assert(Opc && "Cannot copy registers");
160
161   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc));
162
163   if (DestReg)
164     MIB.addReg(DestReg, RegState::Define);
165
166   if (SrcReg)
167     MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
168
169   if (ZeroReg)
170     MIB.addReg(ZeroReg);
171 }
172
173 void MipsSEInstrInfo::
174 storeRegToStack(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
175                 unsigned SrcReg, bool isKill, int FI,
176                 const TargetRegisterClass *RC, const TargetRegisterInfo *TRI,
177                 int64_t Offset) const {
178   DebugLoc DL;
179   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
180   MachineMemOperand *MMO = GetMemOperand(MBB, FI, MachineMemOperand::MOStore);
181
182   unsigned Opc = 0;
183
184   if (Mips::CPURegsRegClass.hasSubClassEq(RC))
185     Opc = IsN64 ? Mips::SW_P8 : Mips::SW;
186   else if (Mips::CPU64RegsRegClass.hasSubClassEq(RC))
187     Opc = IsN64 ? Mips::SD_P8 : Mips::SD;
188   else if (Mips::ACRegsRegClass.hasSubClassEq(RC))
189     Opc = IsN64 ? Mips::STORE_AC64_P8 : Mips::STORE_AC64;
190   else if (Mips::ACRegsDSPRegClass.hasSubClassEq(RC))
191     Opc = IsN64 ? Mips::STORE_AC_DSP_P8 : Mips::STORE_AC_DSP;
192   else if (Mips::ACRegs128RegClass.hasSubClassEq(RC))
193     Opc = IsN64 ? Mips::STORE_AC128_P8 : Mips::STORE_AC128;
194   else if (Mips::DSPCCRegClass.hasSubClassEq(RC))
195     Opc = IsN64 ? Mips::STORE_CCOND_DSP_P8 : Mips::STORE_CCOND_DSP;
196   else if (Mips::FGR32RegClass.hasSubClassEq(RC))
197     Opc = IsN64 ? Mips::SWC1_P8 : Mips::SWC1;
198   else if (Mips::AFGR64RegClass.hasSubClassEq(RC))
199     Opc = Mips::SDC1;
200   else if (Mips::FGR64RegClass.hasSubClassEq(RC))
201     Opc = IsN64 ? Mips::SDC164_P8 : Mips::SDC164;
202
203   assert(Opc && "Register class not handled!");
204   BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc)).addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
205     .addFrameIndex(FI).addImm(Offset).addMemOperand(MMO);
206 }
207
208 void MipsSEInstrInfo::
209 loadRegFromStack(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
210                  unsigned DestReg, int FI, const TargetRegisterClass *RC,
211                  const TargetRegisterInfo *TRI, int64_t Offset) const {
212   DebugLoc DL;
213   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
214   MachineMemOperand *MMO = GetMemOperand(MBB, FI, MachineMemOperand::MOLoad);
215   unsigned Opc = 0;
216
217   if (Mips::CPURegsRegClass.hasSubClassEq(RC))
218     Opc = IsN64 ? Mips::LW_P8 : Mips::LW;
219   else if (Mips::CPU64RegsRegClass.hasSubClassEq(RC))
220     Opc = IsN64 ? Mips::LD_P8 : Mips::LD;
221   else if (Mips::ACRegsRegClass.hasSubClassEq(RC))
222     Opc = IsN64 ? Mips::LOAD_AC64_P8 : Mips::LOAD_AC64;
223   else if (Mips::ACRegsDSPRegClass.hasSubClassEq(RC))
224     Opc = IsN64 ? Mips::LOAD_AC_DSP_P8 : Mips::LOAD_AC_DSP;
225   else if (Mips::ACRegs128RegClass.hasSubClassEq(RC))
226     Opc = IsN64 ? Mips::LOAD_AC128_P8 : Mips::LOAD_AC128;
227   else if (Mips::DSPCCRegClass.hasSubClassEq(RC))
228     Opc = IsN64 ? Mips::LOAD_CCOND_DSP_P8 : Mips::LOAD_CCOND_DSP;
229   else if (Mips::FGR32RegClass.hasSubClassEq(RC))
230     Opc = IsN64 ? Mips::LWC1_P8 : Mips::LWC1;
231   else if (Mips::AFGR64RegClass.hasSubClassEq(RC))
232     Opc = Mips::LDC1;
233   else if (Mips::FGR64RegClass.hasSubClassEq(RC))
234     Opc = IsN64 ? Mips::LDC164_P8 : Mips::LDC164;
235
236   assert(Opc && "Register class not handled!");
237   BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc), DestReg).addFrameIndex(FI).addImm(Offset)
238     .addMemOperand(MMO);
239 }
240
241 bool MipsSEInstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
242   MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
243
244   switch(MI->getDesc().getOpcode()) {
245   default:
246     return false;
247   case Mips::RetRA:
248     ExpandRetRA(MBB, MI, Mips::RET);
249     break;
250   case Mips::BuildPairF64:
251     ExpandBuildPairF64(MBB, MI);
252     break;
253   case Mips::ExtractElementF64:
254     ExpandExtractElementF64(MBB, MI);
255     break;
256   case Mips::MIPSeh_return32:
257   case Mips::MIPSeh_return64:
258     ExpandEhReturn(MBB, MI);
259     break;
260   }
261
262   MBB.erase(MI);
263   return true;
264 }
265
266 /// GetOppositeBranchOpc - Return the inverse of the specified
267 /// opcode, e.g. turning BEQ to BNE.
268 unsigned MipsSEInstrInfo::GetOppositeBranchOpc(unsigned Opc) const {
269   switch (Opc) {
270   default:           llvm_unreachable("Illegal opcode!");
271   case Mips::BEQ:    return Mips::BNE;
272   case Mips::BNE:    return Mips::BEQ;
273   case Mips::BGTZ:   return Mips::BLEZ;
274   case Mips::BGEZ:   return Mips::BLTZ;
275   case Mips::BLTZ:   return Mips::BGEZ;
276   case Mips::BLEZ:   return Mips::BGTZ;
277   case Mips::BEQ64:  return Mips::BNE64;
278   case Mips::BNE64:  return Mips::BEQ64;
279   case Mips::BGTZ64: return Mips::BLEZ64;
280   case Mips::BGEZ64: return Mips::BLTZ64;
281   case Mips::BLTZ64: return Mips::BGEZ64;
282   case Mips::BLEZ64: return Mips::BGTZ64;
283   case Mips::BC1T:   return Mips::BC1F;
284   case Mips::BC1F:   return Mips::BC1T;
285   }
286 }
287
288 /// Adjust SP by Amount bytes.
289 void MipsSEInstrInfo::adjustStackPtr(unsigned SP, int64_t Amount,
290                                      MachineBasicBlock &MBB,
291                                      MachineBasicBlock::iterator I) const {
292   const MipsSubtarget &STI = TM.getSubtarget<MipsSubtarget>();
293   DebugLoc DL = I != MBB.end() ? I->getDebugLoc() : DebugLoc();
294   unsigned ADDu = STI.isABI_N64() ? Mips::DADDu : Mips::ADDu;
295   unsigned ADDiu = STI.isABI_N64() ? Mips::DADDiu : Mips::ADDiu;
296
297   if (isInt<16>(Amount))// addi sp, sp, amount
298     BuildMI(MBB, I, DL, get(ADDiu), SP).addReg(SP).addImm(Amount);
299   else { // Expand immediate that doesn't fit in 16-bit.
300     unsigned Reg = loadImmediate(Amount, MBB, I, DL, 0);
301     BuildMI(MBB, I, DL, get(ADDu), SP).addReg(SP).addReg(Reg, RegState::Kill);
302   }
303 }
304
305 /// This function generates the sequence of instructions needed to get the
306 /// result of adding register REG and immediate IMM.
307 unsigned
308 MipsSEInstrInfo::loadImmediate(int64_t Imm, MachineBasicBlock &MBB,
309                                MachineBasicBlock::iterator II, DebugLoc DL,
310                                unsigned *NewImm) const {
311   MipsAnalyzeImmediate AnalyzeImm;
312   const MipsSubtarget &STI = TM.getSubtarget<MipsSubtarget>();
313   MachineRegisterInfo &RegInfo = MBB.getParent()->getRegInfo();
314   unsigned Size = STI.isABI_N64() ? 64 : 32;
315   unsigned LUi = STI.isABI_N64() ? Mips::LUi64 : Mips::LUi;
316   unsigned ZEROReg = STI.isABI_N64() ? Mips::ZERO_64 : Mips::ZERO;
317   const TargetRegisterClass *RC = STI.isABI_N64() ?
318     &Mips::CPU64RegsRegClass : &Mips::CPURegsRegClass;
319   bool LastInstrIsADDiu = NewImm;
320
321   const MipsAnalyzeImmediate::InstSeq &Seq =
322     AnalyzeImm.Analyze(Imm, Size, LastInstrIsADDiu);
323   MipsAnalyzeImmediate::InstSeq::const_iterator Inst = Seq.begin();
324
325   assert(Seq.size() && (!LastInstrIsADDiu || (Seq.size() > 1)));
326
327   // The first instruction can be a LUi, which is different from other
328   // instructions (ADDiu, ORI and SLL) in that it does not have a register
329   // operand.
330   unsigned Reg = RegInfo.createVirtualRegister(RC);
331
332   if (Inst->Opc == LUi)
333     BuildMI(MBB, II, DL, get(LUi), Reg).addImm(SignExtend64<16>(Inst->ImmOpnd));
334   else
335     BuildMI(MBB, II, DL, get(Inst->Opc), Reg).addReg(ZEROReg)
336       .addImm(SignExtend64<16>(Inst->ImmOpnd));
337
338   // Build the remaining instructions in Seq.
339   for (++Inst; Inst != Seq.end() - LastInstrIsADDiu; ++Inst)
340     BuildMI(MBB, II, DL, get(Inst->Opc), Reg).addReg(Reg, RegState::Kill)
341       .addImm(SignExtend64<16>(Inst->ImmOpnd));
342
343   if (LastInstrIsADDiu)
344     *NewImm = Inst->ImmOpnd;
345
346   return Reg;
347 }
348
349 unsigned MipsSEInstrInfo::GetAnalyzableBrOpc(unsigned Opc) const {
350   return (Opc == Mips::BEQ    || Opc == Mips::BNE    || Opc == Mips::BGTZ   ||
351           Opc == Mips::BGEZ   || Opc == Mips::BLTZ   || Opc == Mips::BLEZ   ||
352           Opc == Mips::BEQ64  || Opc == Mips::BNE64  || Opc == Mips::BGTZ64 ||
353           Opc == Mips::BGEZ64 || Opc == Mips::BLTZ64 || Opc == Mips::BLEZ64 ||
354           Opc == Mips::BC1T   || Opc == Mips::BC1F   || Opc == Mips::B      ||
355           Opc == Mips::J) ?
356          Opc : 0;
357 }
358
359 void MipsSEInstrInfo::ExpandRetRA(MachineBasicBlock &MBB,
360                                 MachineBasicBlock::iterator I,
361                                 unsigned Opc) const {
362   BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), get(Opc)).addReg(Mips::RA);
363 }
364
365 void MipsSEInstrInfo::ExpandExtractElementF64(MachineBasicBlock &MBB,
366                                           MachineBasicBlock::iterator I) const {
367   unsigned DstReg = I->getOperand(0).getReg();
368   unsigned SrcReg = I->getOperand(1).getReg();
369   unsigned N = I->getOperand(2).getImm();
370   const MCInstrDesc& Mfc1Tdd = get(Mips::MFC1);
371   DebugLoc dl = I->getDebugLoc();
372
373   assert(N < 2 && "Invalid immediate");
374   unsigned SubIdx = N ? Mips::sub_fpodd : Mips::sub_fpeven;
375   unsigned SubReg = getRegisterInfo().getSubReg(SrcReg, SubIdx);
376
377   BuildMI(MBB, I, dl, Mfc1Tdd, DstReg).addReg(SubReg);
378 }
379
380 void MipsSEInstrInfo::ExpandBuildPairF64(MachineBasicBlock &MBB,
381                                        MachineBasicBlock::iterator I) const {
382   unsigned DstReg = I->getOperand(0).getReg();
383   unsigned LoReg = I->getOperand(1).getReg(), HiReg = I->getOperand(2).getReg();
384   const MCInstrDesc& Mtc1Tdd = get(Mips::MTC1);
385   DebugLoc dl = I->getDebugLoc();
386   const TargetRegisterInfo &TRI = getRegisterInfo();
387
388   // mtc1 Lo, $fp
389   // mtc1 Hi, $fp + 1
390   BuildMI(MBB, I, dl, Mtc1Tdd, TRI.getSubReg(DstReg, Mips::sub_fpeven))
391     .addReg(LoReg);
392   BuildMI(MBB, I, dl, Mtc1Tdd, TRI.getSubReg(DstReg, Mips::sub_fpodd))
393     .addReg(HiReg);
394 }
395
396 void MipsSEInstrInfo::ExpandEhReturn(MachineBasicBlock &MBB,
397                                      MachineBasicBlock::iterator I) const {
398   // This pseudo instruction is generated as part of the lowering of
399   // ISD::EH_RETURN. We convert it to a stack increment by OffsetReg, and
400   // indirect jump to TargetReg
401   const MipsSubtarget &STI = TM.getSubtarget<MipsSubtarget>();
402   unsigned ADDU = STI.isABI_N64() ? Mips::DADDu : Mips::ADDu;
403   unsigned OR = STI.isABI_N64() ? Mips::OR64 : Mips::OR;
404   unsigned JR = STI.isABI_N64() ? Mips::JR64 : Mips::JR;
405   unsigned SP = STI.isABI_N64() ? Mips::SP_64 : Mips::SP;
406   unsigned RA = STI.isABI_N64() ? Mips::RA_64 : Mips::RA;
407   unsigned T9 = STI.isABI_N64() ? Mips::T9_64 : Mips::T9;
408   unsigned ZERO = STI.isABI_N64() ? Mips::ZERO_64 : Mips::ZERO;
409   unsigned OffsetReg = I->getOperand(0).getReg();
410   unsigned TargetReg = I->getOperand(1).getReg();
411
412   // or   $ra, $v0, $zero
413   // addu $sp, $sp, $v1
414   // jr   $ra
415   if (TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_)
416     BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), TM.getInstrInfo()->get(OR), T9)
417         .addReg(TargetReg).addReg(ZERO);
418   BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), TM.getInstrInfo()->get(OR), RA)
419       .addReg(TargetReg).addReg(ZERO);
420   BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), TM.getInstrInfo()->get(ADDU), SP)
421       .addReg(SP).addReg(OffsetReg);
422   BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), TM.getInstrInfo()->get(JR)).addReg(RA);
423 }
424
425 const MipsInstrInfo *llvm::createMipsSEInstrInfo(MipsTargetMachine &TM) {
426   return new MipsSEInstrInfo(TM);
427 }