12b7fe086SWouter van Oortmerssen //===-- WebAssemblyDebugFixup.cpp - Debug Fixup ------------------===//
22b7fe086SWouter van Oortmerssen //
32b7fe086SWouter van Oortmerssen // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
42b7fe086SWouter van Oortmerssen // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
52b7fe086SWouter van Oortmerssen // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
62b7fe086SWouter van Oortmerssen //
72b7fe086SWouter van Oortmerssen //===----------------------------------------------------------------------===//
82b7fe086SWouter van Oortmerssen ///
92b7fe086SWouter van Oortmerssen /// \file
102b7fe086SWouter van Oortmerssen /// Several prior passes may "stackify" registers, here we ensure any references
112b7fe086SWouter van Oortmerssen /// in such registers in debug_value instructions become stack relative also.
122b7fe086SWouter van Oortmerssen /// This is done in a separate pass such that not all previous passes need to
132b7fe086SWouter van Oortmerssen /// track stack depth when values get stackified.
142b7fe086SWouter van Oortmerssen ///
152b7fe086SWouter van Oortmerssen //===----------------------------------------------------------------------===//
162b7fe086SWouter van Oortmerssen 
172b7fe086SWouter van Oortmerssen #include "MCTargetDesc/WebAssemblyMCTargetDesc.h"
180b2bc69bSHeejin Ahn #include "Utils/WebAssemblyUtilities.h"
192b7fe086SWouter van Oortmerssen #include "WebAssembly.h"
202b7fe086SWouter van Oortmerssen #include "WebAssemblyMachineFunctionInfo.h"
212b7fe086SWouter van Oortmerssen #include "WebAssemblySubtarget.h"
222b7fe086SWouter van Oortmerssen #include "llvm/ADT/SCCIterator.h"
232b7fe086SWouter van Oortmerssen #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
242b7fe086SWouter van Oortmerssen #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
252b7fe086SWouter van Oortmerssen #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
262b7fe086SWouter van Oortmerssen #include "llvm/CodeGen/MachineLoopInfo.h"
272b7fe086SWouter van Oortmerssen #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
282b7fe086SWouter van Oortmerssen #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
292b7fe086SWouter van Oortmerssen #include "llvm/Support/Debug.h"
302b7fe086SWouter van Oortmerssen #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
312b7fe086SWouter van Oortmerssen using namespace llvm;
322b7fe086SWouter van Oortmerssen 
332b7fe086SWouter van Oortmerssen #define DEBUG_TYPE "wasm-debug-fixup"
342b7fe086SWouter van Oortmerssen 
352b7fe086SWouter van Oortmerssen namespace {
362b7fe086SWouter van Oortmerssen class WebAssemblyDebugFixup final : public MachineFunctionPass {
getPassName() const372b7fe086SWouter van Oortmerssen   StringRef getPassName() const override { return "WebAssembly Debug Fixup"; }
382b7fe086SWouter van Oortmerssen 
getAnalysisUsage(AnalysisUsage & AU) const392b7fe086SWouter van Oortmerssen   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
402b7fe086SWouter van Oortmerssen     AU.setPreservesCFG();
412b7fe086SWouter van Oortmerssen     MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
422b7fe086SWouter van Oortmerssen   }
432b7fe086SWouter van Oortmerssen 
442b7fe086SWouter van Oortmerssen   bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override;
452b7fe086SWouter van Oortmerssen 
462b7fe086SWouter van Oortmerssen public:
472b7fe086SWouter van Oortmerssen   static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
WebAssemblyDebugFixup()482b7fe086SWouter van Oortmerssen   WebAssemblyDebugFixup() : MachineFunctionPass(ID) {}
492b7fe086SWouter van Oortmerssen };
502b7fe086SWouter van Oortmerssen } // end anonymous namespace
512b7fe086SWouter van Oortmerssen 
522b7fe086SWouter van Oortmerssen char WebAssemblyDebugFixup::ID = 0;
532b7fe086SWouter van Oortmerssen INITIALIZE_PASS(
542b7fe086SWouter van Oortmerssen     WebAssemblyDebugFixup, DEBUG_TYPE,
552b7fe086SWouter van Oortmerssen     "Ensures debug_value's that have been stackified become stack relative",
562b7fe086SWouter van Oortmerssen     false, false)
572b7fe086SWouter van Oortmerssen 
createWebAssemblyDebugFixup()582b7fe086SWouter van Oortmerssen FunctionPass *llvm::createWebAssemblyDebugFixup() {
592b7fe086SWouter van Oortmerssen   return new WebAssemblyDebugFixup();
602b7fe086SWouter van Oortmerssen }
612b7fe086SWouter van Oortmerssen 
runOnMachineFunction(MachineFunction & MF)622b7fe086SWouter van Oortmerssen bool WebAssemblyDebugFixup::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
632b7fe086SWouter van Oortmerssen   LLVM_DEBUG(dbgs() << "********** Debug Fixup **********\n"
642b7fe086SWouter van Oortmerssen                        "********** Function: "
652b7fe086SWouter van Oortmerssen                     << MF.getName() << '\n');
662b7fe086SWouter van Oortmerssen 
672b7fe086SWouter van Oortmerssen   WebAssemblyFunctionInfo &MFI = *MF.getInfo<WebAssemblyFunctionInfo>();
682b7fe086SWouter van Oortmerssen   const auto *TII = MF.getSubtarget<WebAssemblySubtarget>().getInstrInfo();
692b7fe086SWouter van Oortmerssen 
702b7fe086SWouter van Oortmerssen   struct StackElem {
712b7fe086SWouter van Oortmerssen     unsigned Reg;
722b7fe086SWouter van Oortmerssen     MachineInstr *DebugValue;
732b7fe086SWouter van Oortmerssen   };
742b7fe086SWouter van Oortmerssen   std::vector<StackElem> Stack;
752b7fe086SWouter van Oortmerssen   for (MachineBasicBlock &MBB : MF) {
762b7fe086SWouter van Oortmerssen     // We may insert into this list.
772b7fe086SWouter van Oortmerssen     for (auto MII = MBB.begin(); MII != MBB.end(); ++MII) {
782b7fe086SWouter van Oortmerssen       MachineInstr &MI = *MII;
792b7fe086SWouter van Oortmerssen       if (MI.isDebugValue()) {
802b7fe086SWouter van Oortmerssen         auto &MO = MI.getOperand(0);
812b7fe086SWouter van Oortmerssen         // Also check if not a $noreg: likely a DBG_VALUE we just inserted.
822b7fe086SWouter van Oortmerssen         if (MO.isReg() && MO.getReg().isValid() &&
832b7fe086SWouter van Oortmerssen             MFI.isVRegStackified(MO.getReg())) {
842b7fe086SWouter van Oortmerssen           // Found a DBG_VALUE with a stackified register we will
852b7fe086SWouter van Oortmerssen           // change into a stack operand.
862b7fe086SWouter van Oortmerssen           // Search for register rather than assume it is on top (which it
872b7fe086SWouter van Oortmerssen           // typically is if it appears right after the def), since
882b7fe086SWouter van Oortmerssen           // DBG_VALUE's may shift under some circumstances.
8910e2e7deSWouter van Oortmerssen           for (auto &Elem : reverse(Stack)) {
902b7fe086SWouter van Oortmerssen             if (MO.getReg() == Elem.Reg) {
9110e2e7deSWouter van Oortmerssen               auto Depth = static_cast<unsigned>(&Elem - &Stack[0]);
922b7fe086SWouter van Oortmerssen               LLVM_DEBUG(dbgs() << "Debug Value VReg " << MO.getReg()
932b7fe086SWouter van Oortmerssen                                 << " -> Stack Relative " << Depth << "\n");
942b7fe086SWouter van Oortmerssen               MO.ChangeToTargetIndex(WebAssembly::TI_OPERAND_STACK, Depth);
952b7fe086SWouter van Oortmerssen               // Save the DBG_VALUE instruction that defined this stackified
962b7fe086SWouter van Oortmerssen               // variable since later we need it to construct another one on
972b7fe086SWouter van Oortmerssen               // pop.
982b7fe086SWouter van Oortmerssen               Elem.DebugValue = &MI;
992b7fe086SWouter van Oortmerssen               break;
1002b7fe086SWouter van Oortmerssen             }
1012b7fe086SWouter van Oortmerssen           }
1022b7fe086SWouter van Oortmerssen           // If the Reg was not found, we have a DBG_VALUE outside of its
1032b7fe086SWouter van Oortmerssen           // def-use range, and we leave it unmodified as reg, which means
1042b7fe086SWouter van Oortmerssen           // it will be culled later.
1052b7fe086SWouter van Oortmerssen         }
1062b7fe086SWouter van Oortmerssen       } else {
1072b7fe086SWouter van Oortmerssen         // Track stack depth.
1082b7fe086SWouter van Oortmerssen         for (MachineOperand &MO : reverse(MI.explicit_uses())) {
1092b7fe086SWouter van Oortmerssen           if (MO.isReg() && MFI.isVRegStackified(MO.getReg())) {
1102b7fe086SWouter van Oortmerssen             auto Prev = Stack.back();
1112b7fe086SWouter van Oortmerssen             Stack.pop_back();
1122b7fe086SWouter van Oortmerssen             assert(Prev.Reg == MO.getReg() &&
1132b7fe086SWouter van Oortmerssen                    "WebAssemblyDebugFixup: Pop: Register not matched!");
114*71fbfb49SHeejin Ahn             // We should not put a DBG_VALUE after a terminator; debug ranges
115*71fbfb49SHeejin Ahn             // are terminated at the end of a BB anyway.
116*71fbfb49SHeejin Ahn             if (Prev.DebugValue && !MI.isTerminator()) {
1172b7fe086SWouter van Oortmerssen               // This stackified reg is a variable that started life at
1182b7fe086SWouter van Oortmerssen               // Prev.DebugValue, so now that we're popping it we must insert
1192b7fe086SWouter van Oortmerssen               // a $noreg DBG_VALUE for the variable to end it, right after
1202b7fe086SWouter van Oortmerssen               // the current instruction.
1212b7fe086SWouter van Oortmerssen               BuildMI(*Prev.DebugValue->getParent(), std::next(MII),
122*71fbfb49SHeejin Ahn                       Prev.DebugValue->getDebugLoc(),
123*71fbfb49SHeejin Ahn                       TII->get(WebAssembly::DBG_VALUE), false, Register(),
124*71fbfb49SHeejin Ahn                       Prev.DebugValue->getOperand(2).getMetadata(),
1252b7fe086SWouter van Oortmerssen                       Prev.DebugValue->getOperand(3).getMetadata());
1262b7fe086SWouter van Oortmerssen             }
1272b7fe086SWouter van Oortmerssen           }
1282b7fe086SWouter van Oortmerssen         }
1292b7fe086SWouter van Oortmerssen         for (MachineOperand &MO : MI.defs()) {
1302b7fe086SWouter van Oortmerssen           if (MO.isReg() && MFI.isVRegStackified(MO.getReg())) {
1312b7fe086SWouter van Oortmerssen             Stack.push_back({MO.getReg(), nullptr});
1322b7fe086SWouter van Oortmerssen           }
1332b7fe086SWouter van Oortmerssen         }
1342b7fe086SWouter van Oortmerssen       }
1352b7fe086SWouter van Oortmerssen     }
1362b7fe086SWouter van Oortmerssen     assert(Stack.empty() &&
1372b7fe086SWouter van Oortmerssen            "WebAssemblyDebugFixup: Stack not empty at end of basic block!");
1382b7fe086SWouter van Oortmerssen   }
1392b7fe086SWouter van Oortmerssen 
1402b7fe086SWouter van Oortmerssen   return true;
1412b7fe086SWouter van Oortmerssen }
142