llvm/test/CodeGen/Thumb/callee_save.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_llc_test_checks.py
   2 ; RUN: llc -mtriple=thumbv6m-none-eabi < %s | FileCheck %s
   3
   4 declare ptr @llvm.returnaddress(i32)
   5
   6 ; We don't allocate high registers, so any function not using inline asm will
   7 ; only need to save the low registers.
   8 define void @low_regs_only() {
   9 ; CHECK-LABEL: low_regs_only:
  10 ; CHECK:       @ %bb.0: @ %entry
  11 ; CHECK-NEXT:    .save {r4, r5, r6, r7, lr}
  12 ; CHECK-NEXT:    push {r4, r5, r6, r7, lr}
  13 ; CHECK-NEXT:    @APP
  14 ; CHECK-NEXT:    @NO_APP
  15 ; CHECK-NEXT:    pop {r4, r5, r6, r7, pc}
  16 entry:
  17   tail call void asm sideeffect "", "~{r4},~{r5},~{r6},~{r7}"()
  18   ret void
  19 }
  20
  21 ; One high reg clobbered, but no low regs, args or returns. We can use an
  22 ; argument/return register to help save/restore it.
  23 define void @one_high() {
  24 ; CHECK-LABEL: one_high:
  25 ; CHECK:       @ %bb.0: @ %entry
  26 ; CHECK-NEXT:    mov r3, r8
  27 ; CHECK-NEXT:    .save {r8}
  28 ; CHECK-NEXT:    push {r3}
  29 ; CHECK-NEXT:    @APP
  30 ; CHECK-NEXT:    @NO_APP
  31 ; CHECK-NEXT:    pop {r0}
  32 ; CHECK-NEXT:    mov r8, r0
  33 ; CHECK-NEXT:    bx lr
  34 entry:
  35   tail call void asm sideeffect "", "~{r8}"()
  36   ret void
  37 }
  38
  39 ; 4 high regs clobbered, but still no low regs, args or returns. We can use all
  40 ; 4 arg/return regs for the save/restore.
  41 define void @four_high() {
  42 ; CHECK-LABEL: four_high:
  43 ; CHECK:       @ %bb.0: @ %entry
  44 ; CHECK-NEXT:    mov r3, r11
  45 ; CHECK-NEXT:    mov r2, r10
  46 ; CHECK-NEXT:    mov r1, r9
  47 ; CHECK-NEXT:    mov r0, r8
  48 ; CHECK-NEXT:    .save {r8, r9, r10, r11}
  49 ; CHECK-NEXT:    push {r0, r1, r2, r3}
  50 ; CHECK-NEXT:    @APP
  51 ; CHECK-NEXT:    @NO_APP
  52 ; CHECK-NEXT:    pop {r0, r1, r2, r3}
  53 ; CHECK-NEXT:    mov r8, r0
  54 ; CHECK-NEXT:    mov r9, r1
  55 ; CHECK-NEXT:    mov r10, r2
  56 ; CHECK-NEXT:    mov r11, r3
  57 ; CHECK-NEXT:    bx lr
  58 entry:
  59   tail call void asm sideeffect "", "~{r8},~{r9},~{r10},~{r11}"()
  60   ret void
  61 }
  62
  63 ; One high and one low register clobbered. lr also gets pushed to simplify the
  64 ; return, and r7 to keep the stack aligned. Here, we could use r0-r3, r4, r7 or
  65 ; lr to save/restore r8.
  66 define void @one_high_one_low() {
  67 ; CHECK-LABEL: one_high_one_low:
  68 ; CHECK:       @ %bb.0: @ %entry
  69 ; CHECK-NEXT:    .save {r4, r7, lr}
  70 ; CHECK-NEXT:    push {r4, r7, lr}
  71 ; CHECK-NEXT:    mov lr, r8
  72 ; CHECK-NEXT:    .save {r8}
  73 ; CHECK-NEXT:    push {lr}
  74 ; CHECK-NEXT:    @APP
  75 ; CHECK-NEXT:    @NO_APP
  76 ; CHECK-NEXT:    pop {r0}
  77 ; CHECK-NEXT:    mov r8, r0
  78 ; CHECK-NEXT:    pop {r4, r7, pc}
  79 entry:
  80   tail call void asm sideeffect "", "~{r4},~{r8}"()
  81   ret void
  82 }
  83
  84 ; All callee-saved registers clobbered, r4-r7 and lr are not live after the
  85 ; first push so can be used for pushing the high registers.
  86 define void @four_high_four_low() {
  87 ; CHECK-LABEL: four_high_four_low:
  88 ; CHECK:       @ %bb.0: @ %entry
  89 ; CHECK-NEXT:    .save {r4, r5, r6, r7, lr}
  90 ; CHECK-NEXT:    push {r4, r5, r6, r7, lr}
  91 ; CHECK-NEXT:    mov lr, r11
  92 ; CHECK-NEXT:    mov r7, r10
  93 ; CHECK-NEXT:    mov r6, r9
  94 ; CHECK-NEXT:    mov r5, r8
  95 ; CHECK-NEXT:    .save {r8, r9, r10, r11}
  96 ; CHECK-NEXT:    push {r5, r6, r7, lr}
  97 ; CHECK-NEXT:    @APP
  98 ; CHECK-NEXT:    @NO_APP
  99 ; CHECK-NEXT:    pop {r0, r1, r2, r3}
 100 ; CHECK-NEXT:    mov r8, r0
 101 ; CHECK-NEXT:    mov r9, r1
 102 ; CHECK-NEXT:    mov r10, r2
 103 ; CHECK-NEXT:    mov r11, r3
 104 ; CHECK-NEXT:    pop {r4, r5, r6, r7, pc}
 105 entry:
 106   tail call void asm sideeffect "", "~{r4},~{r5},~{r6},~{r7},~{r8},~{r9},~{r10},~{r11}"()
 107   ret void
 108 }
 109
 110
 111 ; All callee-saved registers clobbered, and frame pointer is requested. r7 now
 112 ; cannot be used while saving/restoring the high regs.
 113 define void @four_high_four_low_frame_ptr() "frame-pointer"="all" {
 114 ; CHECK-LABEL: four_high_four_low_frame_ptr:
 115 ; CHECK:       @ %bb.0: @ %entry
 116 ; CHECK-NEXT:    .save {r4, r5, r6, r7, lr}
 117 ; CHECK-NEXT:    push {r4, r5, r6, r7, lr}
 118 ; CHECK-NEXT:    .setfp r7, sp, #12
 119 ; CHECK-NEXT:    add r7, sp, #12
 120 ; CHECK-NEXT:    mov lr, r11
 121 ; CHECK-NEXT:    mov r6, r10
 122 ; CHECK-NEXT:    mov r5, r9
 123 ; CHECK-NEXT:    mov r4, r8
 124 ; CHECK-NEXT:    .save {r8, r9, r10, r11}
 125 ; CHECK-NEXT:    push {r4, r5, r6, lr}
 126 ; CHECK-NEXT:    @APP
 127 ; CHECK-NEXT:    @NO_APP
 128 ; CHECK-NEXT:    pop {r0, r1, r2, r3}
 129 ; CHECK-NEXT:    mov r8, r0
 130 ; CHECK-NEXT:    mov r9, r1
 131 ; CHECK-NEXT:    mov r10, r2
 132 ; CHECK-NEXT:    mov r11, r3
 133 ; CHECK-NEXT:    pop {r4, r5, r6, r7, pc}
 134 entry:
 135   tail call void asm sideeffect "", "~{r4},~{r5},~{r6},~{r7},~{r8},~{r9},~{r10},~{r11}"()
 136   ret void
 137 }
 138
 139 ; All callee-saved registers clobbered, frame pointer is requested and
 140 ; llvm.returnaddress used. r7 and lr now cannot be used while saving/restoring
 141 ; the high regs.
 142 define void @four_high_four_low_frame_ptr_ret_addr() "frame-pointer"="all" {
 143 ; CHECK-LABEL: four_high_four_low_frame_ptr_ret_addr:
 144 ; CHECK:       @ %bb.0: @ %entry
 145 ; CHECK-NEXT:    .save {r4, r5, r6, r7, lr}
 146 ; CHECK-NEXT:    push {r4, r5, r6, r7, lr}
 147 ; CHECK-NEXT:    .setfp r7, sp, #12
 148 ; CHECK-NEXT:    add r7, sp, #12
 149 ; CHECK-NEXT:    mov r6, r11
 150 ; CHECK-NEXT:    mov r5, r10
 151 ; CHECK-NEXT:    mov r4, r9
 152 ; CHECK-NEXT:    mov r3, r8
 153 ; CHECK-NEXT:    .save {r8, r9, r10, r11}
 154 ; CHECK-NEXT:    push {r3, r4, r5, r6}
 155 ; CHECK-NEXT:    mov r0, lr
 156 ; CHECK-NEXT:    @APP
 157 ; CHECK-NEXT:    @NO_APP
 158 ; CHECK-NEXT:    pop {r0, r1, r2, r3}
 159 ; CHECK-NEXT:    mov r8, r0
 160 ; CHECK-NEXT:    mov r9, r1
 161 ; CHECK-NEXT:    mov r10, r2
 162 ; CHECK-NEXT:    mov r11, r3
 163 ; CHECK-NEXT:    pop {r4, r5, r6, r7, pc}
 164 entry:
 165   %a = tail call ptr @llvm.returnaddress(i32 0)
 166   tail call void asm sideeffect "", "r,~{r4},~{r5},~{r6},~{r7},~{r8},~{r9},~{r10},~{r11}"(ptr %a)
 167   ret void
 168 }
 169
 170 ; 4 high regs clobbered, all 4 argument registers used. We push an extra 4 low
 171 ; registers, so that we can use them for saving the high regs.
 172 define void @four_high_four_arg(i32 %a, i32 %b, i32 %c, i32 %d) {
 173 ; CHECK-LABEL: four_high_four_arg:
 174 ; CHECK:       @ %bb.0: @ %entry
 175 ; CHECK-NEXT:    .save {r5, r6, r7, lr}
 176 ; CHECK-NEXT:    push {r5, r6, r7, lr}
 177 ; CHECK-NEXT:    mov lr, r11
 178 ; CHECK-NEXT:    mov r7, r10
 179 ; CHECK-NEXT:    mov r6, r9
 180 ; CHECK-NEXT:    mov r5, r8
 181 ; CHECK-NEXT:    .save {r8, r9, r10, r11}
 182 ; CHECK-NEXT:    push {r5, r6, r7, lr}
 183 ; CHECK-NEXT:    @APP
 184 ; CHECK-NEXT:    @NO_APP
 185 ; CHECK-NEXT:    pop {r0, r1, r2, r3}
 186 ; CHECK-NEXT:    mov r8, r0
 187 ; CHECK-NEXT:    mov r9, r1
 188 ; CHECK-NEXT:    mov r10, r2
 189 ; CHECK-NEXT:    mov r11, r3
 190 ; CHECK-NEXT:    pop {r5, r6, r7, pc}
 191 entry:
 192   tail call void asm sideeffect "", "r,r,r,r,~{r8},~{r9},~{r10},~{r11}"(i32 %a, i32 %b, i32 %c, i32 %d)
 193   ret void
 194 }
 195
 196 ; 4 high regs clobbered, all 4 return registers used. We push an extra 4 low
 197 ; registers, so that we can use them for restoring the high regs.
 198 define <4 x i32> @four_high_four_return() {
 199 ; CHECK-LABEL: four_high_four_return:
 200 ; CHECK:       @ %bb.0: @ %entry
 201 ; CHECK-NEXT:    .save {r4, r5, r6, r7, lr}
 202 ; CHECK-NEXT:    push {r4, r5, r6, r7, lr}
 203 ; CHECK-NEXT:    mov lr, r11
 204 ; CHECK-NEXT:    mov r7, r10
 205 ; CHECK-NEXT:    mov r6, r9
 206 ; CHECK-NEXT:    mov r5, r8
 207 ; CHECK-NEXT:    .save {r8, r9, r10, r11}
 208 ; CHECK-NEXT:    push {r5, r6, r7, lr}
 209 ; CHECK-NEXT:    @APP
 210 ; CHECK-NEXT:    @NO_APP
 211 ; CHECK-NEXT:    movs r0, #1
 212 ; CHECK-NEXT:    movs r1, #2
 213 ; CHECK-NEXT:    movs r2, #3
 214 ; CHECK-NEXT:    movs r3, #4
 215 ; CHECK-NEXT:    pop {r4, r5, r6, r7}
 216 ; CHECK-NEXT:    mov r8, r4
 217 ; CHECK-NEXT:    mov r9, r5
 218 ; CHECK-NEXT:    mov r10, r6
 219 ; CHECK-NEXT:    mov r11, r7
 220 ; CHECK-NEXT:    pop {r4, r5, r6, r7, pc}
 221 entry:
 222   tail call void asm sideeffect "", "~{r8},~{r9},~{r10},~{r11}"()
 223   %vecinit = insertelement <4 x i32> undef, i32 1, i32 0
 224   %vecinit11 = insertelement <4 x i32> %vecinit, i32 2, i32 1
 225   %vecinit12 = insertelement <4 x i32> %vecinit11, i32 3, i32 2
 226   %vecinit13 = insertelement <4 x i32> %vecinit12, i32 4, i32 3
 227   ret <4 x i32> %vecinit13
 228 }
 229
 230 ; 4 high regs clobbered, all args & returns used, frame pointer requested and
 231 ; llvm.returnaddress called. This leaves us with 3 low registers available (r4,
 232 ; r5, r6), with which to save 4 high registers, so we have to use two pushes
 233 ; and pops.
 234 define <4 x i32> @all_of_the_above(i32 %a, i32 %b, i32 %c, i32 %d) "frame-pointer"="all" {
 235 ; CHECK-LABEL: all_of_the_above:
 236 ; CHECK:       @ %bb.0: @ %entry
 237 ; CHECK-NEXT:    .save {r4, r5, r6, r7, lr}
 238 ; CHECK-NEXT:    push {r4, r5, r6, r7, lr}
 239 ; CHECK-NEXT:    .setfp r7, sp, #12
 240 ; CHECK-NEXT:    add r7, sp, #12
 241 ; CHECK-NEXT:    mov r6, r11
 242 ; CHECK-NEXT:    mov r5, r10
 243 ; CHECK-NEXT:    mov r4, r9
 244 ; CHECK-NEXT:    .save {r9, r10, r11}
 245 ; CHECK-NEXT:    push {r4, r5, r6}
 246 ; CHECK-NEXT:    mov r6, r8
 247 ; CHECK-NEXT:    .save {r8}
 248 ; CHECK-NEXT:    push {r6}
 249 ; CHECK-NEXT:    .pad #4
 250 ; CHECK-NEXT:    sub sp, #4
 251 ; CHECK-NEXT:    mov r4, lr
 252 ; CHECK-NEXT:    str r4, [sp] @ 4-byte Spill
 253 ; CHECK-NEXT:    @APP
 254 ; CHECK-NEXT:    @NO_APP
 255 ; CHECK-NEXT:    movs r1, #2
 256 ; CHECK-NEXT:    movs r2, #3
 257 ; CHECK-NEXT:    movs r3, #4
 258 ; CHECK-NEXT:    ldr r0, [sp] @ 4-byte Reload
 259 ; CHECK-NEXT:    add sp, #4
 260 ; CHECK-NEXT:    pop {r4, r5, r6}
 261 ; CHECK-NEXT:    mov r8, r4
 262 ; CHECK-NEXT:    mov r9, r5
 263 ; CHECK-NEXT:    mov r10, r6
 264 ; CHECK-NEXT:    pop {r4}
 265 ; CHECK-NEXT:    mov r11, r4
 266 ; CHECK-NEXT:    pop {r4, r5, r6, r7, pc}
 267 entry:
 268   tail call void asm sideeffect "", "r,r,r,r,~{r4},~{r5},~{r6},~{r7},~{r8},~{r9},~{r10},~{r11}"(i32 %a, i32 %b, i32 %c, i32 %d)
 269   %e = tail call ptr @llvm.returnaddress(i32 0)
 270   %f = ptrtoint ptr %e to i32
 271   %vecinit = insertelement <4 x i32> undef, i32 %f, i32 0
 272   %vecinit11 = insertelement <4 x i32> %vecinit, i32 2, i32 1
 273   %vecinit12 = insertelement <4 x i32> %vecinit11, i32 3, i32 2
 274   %vecinit13 = insertelement <4 x i32> %vecinit12, i32 4, i32 3
 275   ret <4 x i32> %vecinit13
 276 }
 277
 278 ; When a base pointer is being used, we can safely use it for saving/restoring
 279 ; the high regs because it is set after the last push, and not used at all in the
 280 ; epliogue. We can also use r4 for restoring the registers despite it also being
 281 ; used when restoring sp from fp, as that happens before the first pop.
 282 define <4 x i32> @base_pointer(i32 %a) {
 283 ; CHECK-LABEL: base_pointer:
 284 ; CHECK:       @ %bb.0: @ %entry
 285 ; CHECK-NEXT:    .save {r4, r6, r7, lr}
 286 ; CHECK-NEXT:    push {r4, r6, r7, lr}
 287 ; CHECK-NEXT:    .setfp r7, sp, #8
 288 ; CHECK-NEXT:    add r7, sp, #8
 289 ; CHECK-NEXT:    mov lr, r9
 290 ; CHECK-NEXT:    mov r6, r8
 291 ; CHECK-NEXT:    .save {r8, r9}
 292 ; CHECK-NEXT:    push {r6, lr}
 293 ; CHECK-NEXT:    mov r6, sp
 294 ; CHECK-NEXT:    lsls r0, r0, #2
 295 ; CHECK-NEXT:    adds r0, r0, #7
 296 ; CHECK-NEXT:    movs r1, #7
 297 ; CHECK-NEXT:    bics r0, r1
 298 ; CHECK-NEXT:    mov r1, sp
 299 ; CHECK-NEXT:    subs r0, r1, r0
 300 ; CHECK-NEXT:    mov sp, r0
 301 ; CHECK-NEXT:    @APP
 302 ; CHECK-NEXT:    @NO_APP
 303 ; CHECK-NEXT:    movs r0, #1
 304 ; CHECK-NEXT:    movs r1, #2
 305 ; CHECK-NEXT:    movs r2, #3
 306 ; CHECK-NEXT:    movs r3, #4
 307 ; CHECK-NEXT:    subs r6, r7, #7
 308 ; CHECK-NEXT:    subs r6, #9
 309 ; CHECK-NEXT:    mov sp, r6
 310 ; CHECK-NEXT:    pop {r4, r6}
 311 ; CHECK-NEXT:    mov r8, r4
 312 ; CHECK-NEXT:    mov r9, r6
 313 ; CHECK-NEXT:    pop {r4, r6, r7, pc}
 314 entry:
 315   %b = alloca i32, i32 %a
 316   call void asm sideeffect "", "r,~{r8},~{r9}"(ptr %b)
 317   %vecinit = insertelement <4 x i32> undef, i32 1, i32 0
 318   %vecinit11 = insertelement <4 x i32> %vecinit, i32 2, i32 1
 319   %vecinit12 = insertelement <4 x i32> %vecinit11, i32 3, i32 2
 320   %vecinit13 = insertelement <4 x i32> %vecinit12, i32 4, i32 3
 321   ret <4 x i32> %vecinit13
 322 }