Clang Project

clang_source_code/test/CodeGen/aarch64-varargs.c
1// RUN: %clang_cc1 -triple arm64-linux-gnu -emit-llvm -o - %s | FileCheck --check-prefix=CHECK --check-prefix=CHECK-LE %s
2// RUN: %clang_cc1 -triple aarch64_be-linux-gnu -emit-llvm -o - %s | FileCheck --check-prefix=CHECK --check-prefix=CHECK-BE %s
3
4#include <stdarg.h>
5
6// Obviously there's more than one way to implement va_arg. This test should at
7// least prevent unintentional regressions caused by refactoring.
8
9va_list the_list;
10
11int simple_int(void) {
12// CHECK-LABEL: define i32 @simple_int
13  return va_arg(the_list, int);
14// CHECK: [[GR_OFFS:%[a-z_0-9]+]] = load i32, i32* getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 3)
15// CHECK: [[EARLY_ONSTACK:%[a-z_0-9]+]] = icmp sge i32 [[GR_OFFS]], 0
16// CHECK: br i1 [[EARLY_ONSTACK]], label %[[VAARG_ON_STACK:[a-z_.0-9]+]], label %[[VAARG_MAYBE_REG:[a-z_.0-9]+]]
17
18// CHECK: [[VAARG_MAYBE_REG]]
19// CHECK: [[NEW_REG_OFFS:%[a-z_0-9]+]] = add i32 [[GR_OFFS]], 8
20// CHECK: store i32 [[NEW_REG_OFFS]], i32* getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 3)
21// CHECK: [[INREG:%[a-z_0-9]+]] = icmp sle i32 [[NEW_REG_OFFS]], 0
22// CHECK: br i1 [[INREG]], label %[[VAARG_IN_REG:[a-z_.0-9]+]], label %[[VAARG_ON_STACK]]
23
24// CHECK: [[VAARG_IN_REG]]
25// CHECK: [[REG_TOP:%[a-z_0-9]+]] = load i8*, i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 1)
26// CHECK: [[REG_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[REG_TOP]], i32 [[GR_OFFS]]
27// CHECK-BE: [[REG_ADDR_ALIGNED:%[0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[REG_ADDR]], i64 4
28// CHECK-BE: [[FROMREG_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = bitcast i8* [[REG_ADDR_ALIGNED]] to i32*
29// CHECK-LE: [[FROMREG_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = bitcast i8* [[REG_ADDR]] to i32*
30// CHECK: br label %[[VAARG_END:[a-z._0-9]+]]
31
32// CHECK: [[VAARG_ON_STACK]]
33// CHECK: [[STACK:%[a-z_0-9]+]] = load i8*, i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 0)
34// CHECK: [[NEW_STACK:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[STACK]], i64 8
35// CHECK: store i8* [[NEW_STACK]], i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 0)
36// CHECK-BE: [[STACK_ALIGNED:%[a-z_0-9]*]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[STACK]], i64 4
37// CHECK-BE: [[FROMSTACK_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = bitcast i8* [[STACK_ALIGNED]] to i32*
38// CHECK-LE: [[FROMSTACK_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = bitcast i8* [[STACK]] to i32*
39// CHECK: br label %[[VAARG_END]]
40
41// CHECK: [[VAARG_END]]
42// CHECK: [[ADDR:%[a-z._0-9]+]] = phi i32* [ [[FROMREG_ADDR]], %[[VAARG_IN_REG]] ], [ [[FROMSTACK_ADDR]], %[[VAARG_ON_STACK]] ]
43// CHECK: [[RESULT:%[a-z_0-9]+]] = load i32, i32* [[ADDR]]
44// CHECK: ret i32 [[RESULT]]
45}
46
47__int128 aligned_int(void) {
48// CHECK-LABEL: define i128 @aligned_int
49  return va_arg(the_list, __int128);
50// CHECK: [[GR_OFFS:%[a-z_0-9]+]] = load i32, i32* getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 3)
51// CHECK: [[EARLY_ONSTACK:%[a-z_0-9]+]] = icmp sge i32 [[GR_OFFS]], 0
52// CHECK: br i1 [[EARLY_ONSTACK]], label %[[VAARG_ON_STACK:[a-z_.0-9]+]], label %[[VAARG_MAYBE_REG:[a-z_.0-9]+]]
53
54// CHECK: [[VAARG_MAYBE_REG]]
55// CHECK: [[ALIGN_REGOFFS:%[a-z_0-9]+]] = add i32 [[GR_OFFS]], 15
56// CHECK: [[ALIGNED_REGOFFS:%[a-z_0-9]+]] = and i32 [[ALIGN_REGOFFS]], -16
57// CHECK: [[NEW_REG_OFFS:%[a-z_0-9]+]] = add i32 [[ALIGNED_REGOFFS]], 16
58// CHECK: store i32 [[NEW_REG_OFFS]], i32* getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 3)
59// CHECK: [[INREG:%[a-z_0-9]+]] = icmp sle i32 [[NEW_REG_OFFS]], 0
60// CHECK: br i1 [[INREG]], label %[[VAARG_IN_REG:[a-z_.0-9]+]], label %[[VAARG_ON_STACK]]
61
62// CHECK: [[VAARG_IN_REG]]
63// CHECK: [[REG_TOP:%[a-z_0-9]+]] = load i8*, i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 1)
64// CHECK: [[REG_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[REG_TOP]], i32 [[ALIGNED_REGOFFS]]
65// CHECK: [[FROMREG_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = bitcast i8* [[REG_ADDR]] to i128*
66// CHECK: br label %[[VAARG_END:[a-z._0-9]+]]
67
68// CHECK: [[VAARG_ON_STACK]]
69// CHECK: [[STACK:%[a-z_0-9]+]] = load i8*, i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 0)
70// CHECK: [[STACKINT:%[a-z_0-9]+]] = ptrtoint i8* [[STACK]] to i64
71// CHECK: [[ALIGN_STACK:%[a-z_0-9]+]] = add i64 [[STACKINT]], 15
72// CHECK: [[ALIGNED_STACK_INT:%[a-z_0-9]+]] = and i64 [[ALIGN_STACK]], -16
73// CHECK: [[ALIGNED_STACK_PTR:%[a-z_0-9]+]] = inttoptr i64 [[ALIGNED_STACK_INT]] to i8*
74// CHECK: [[NEW_STACK:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[ALIGNED_STACK_PTR]], i64 16
75// CHECK: store i8* [[NEW_STACK]], i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 0)
76// CHECK: [[FROMSTACK_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = bitcast i8* [[ALIGNED_STACK_PTR]] to i128*
77// CHECK: br label %[[VAARG_END]]
78
79// CHECK: [[VAARG_END]]
80// CHECK: [[ADDR:%[a-z._0-9]+]] = phi i128* [ [[FROMREG_ADDR]], %[[VAARG_IN_REG]] ], [ [[FROMSTACK_ADDR]], %[[VAARG_ON_STACK]] ]
81// CHECK: [[RESULT:%[a-z_0-9]+]] = load i128, i128* [[ADDR]]
82// CHECK: ret i128 [[RESULT]]
83}
84
85struct bigstruct {
86  int a[10];
87};
88
89struct bigstruct simple_indirect(void) {
90// CHECK-LABEL: define void @simple_indirect
91  return va_arg(the_list, struct bigstruct);
92// CHECK: [[GR_OFFS:%[a-z_0-9]+]] = load i32, i32* getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 3)
93// CHECK: [[EARLY_ONSTACK:%[a-z_0-9]+]] = icmp sge i32 [[GR_OFFS]], 0
94// CHECK: br i1 [[EARLY_ONSTACK]], label %[[VAARG_ON_STACK:[a-z_.0-9]+]], label %[[VAARG_MAYBE_REG:[a-z_.0-9]+]]
95
96// CHECK: [[VAARG_MAYBE_REG]]
97// CHECK-NOT: and i32
98// CHECK: [[NEW_REG_OFFS:%[a-z_0-9]+]] = add i32 [[GR_OFFS]], 8
99// CHECK: store i32 [[NEW_REG_OFFS]], i32* getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 3)
100// CHECK: [[INREG:%[a-z_0-9]+]] = icmp sle i32 [[NEW_REG_OFFS]], 0
101// CHECK: br i1 [[INREG]], label %[[VAARG_IN_REG:[a-z_.0-9]+]], label %[[VAARG_ON_STACK]]
102
103// CHECK: [[VAARG_IN_REG]]
104// CHECK: [[REG_TOP:%[a-z_0-9]+]] = load i8*, i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 1)
105// CHECK: [[REG_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[REG_TOP]], i32 [[GR_OFFS]]
106// CHECK: [[FROMREG_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = bitcast i8* [[REG_ADDR]] to %struct.bigstruct**
107// CHECK: br label %[[VAARG_END:[a-z._0-9]+]]
108
109// CHECK: [[VAARG_ON_STACK]]
110// CHECK: [[STACK:%[a-z_0-9]+]] = load i8*, i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 0)
111// CHECK-NOT: and i64
112// CHECK: [[NEW_STACK:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[STACK]], i64 8
113// CHECK: store i8* [[NEW_STACK]], i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 0)
114// CHECK: [[FROMSTACK_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = bitcast i8* [[STACK]] to %struct.bigstruct**
115// CHECK: br label %[[VAARG_END]]
116
117// CHECK: [[VAARG_END]]
118// CHECK: [[ADDR:%[a-z._0-9]+]] = phi %struct.bigstruct** [ [[FROMREG_ADDR]], %[[VAARG_IN_REG]] ], [ [[FROMSTACK_ADDR]], %[[VAARG_ON_STACK]] ]
119// CHECK: load %struct.bigstruct*, %struct.bigstruct** [[ADDR]]
120}
121
122struct aligned_bigstruct {
123  float a;
124  long double b;
125};
126
127struct aligned_bigstruct simple_aligned_indirect(void) {
128// CHECK-LABEL: define void @simple_aligned_indirect
129  return va_arg(the_list, struct aligned_bigstruct);
130// CHECK: [[GR_OFFS:%[a-z_0-9]+]] = load i32, i32* getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 3)
131// CHECK: [[EARLY_ONSTACK:%[a-z_0-9]+]] = icmp sge i32 [[GR_OFFS]], 0
132// CHECK: br i1 [[EARLY_ONSTACK]], label %[[VAARG_ON_STACK:[a-z_.0-9]+]], label %[[VAARG_MAYBE_REG:[a-z_.0-9]+]]
133
134// CHECK: [[VAARG_MAYBE_REG]]
135// CHECK: [[NEW_REG_OFFS:%[a-z_0-9]+]] = add i32 [[GR_OFFS]], 8
136// CHECK: store i32 [[NEW_REG_OFFS]], i32* getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 3)
137// CHECK: [[INREG:%[a-z_0-9]+]] = icmp sle i32 [[NEW_REG_OFFS]], 0
138// CHECK: br i1 [[INREG]], label %[[VAARG_IN_REG:[a-z_.0-9]+]], label %[[VAARG_ON_STACK]]
139
140// CHECK: [[VAARG_IN_REG]]
141// CHECK: [[REG_TOP:%[a-z_0-9]+]] = load i8*, i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 1)
142// CHECK: [[REG_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[REG_TOP]], i32 [[GR_OFFS]]
143// CHECK: [[FROMREG_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = bitcast i8* [[REG_ADDR]] to %struct.aligned_bigstruct**
144// CHECK: br label %[[VAARG_END:[a-z._0-9]+]]
145
146// CHECK: [[VAARG_ON_STACK]]
147// CHECK: [[STACK:%[a-z_0-9]+]] = load i8*, i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 0)
148// CHECK: [[NEW_STACK:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[STACK]], i64 8
149// CHECK: store i8* [[NEW_STACK]], i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 0)
150// CHECK: [[FROMSTACK_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = bitcast i8* [[STACK]] to %struct.aligned_bigstruct**
151// CHECK: br label %[[VAARG_END]]
152
153// CHECK: [[VAARG_END]]
154// CHECK: [[ADDR:%[a-z._0-9]+]] = phi %struct.aligned_bigstruct** [ [[FROMREG_ADDR]], %[[VAARG_IN_REG]] ], [ [[FROMSTACK_ADDR]], %[[VAARG_ON_STACK]] ]
155// CHECK: load %struct.aligned_bigstruct*, %struct.aligned_bigstruct** [[ADDR]]
156}
157
158double simple_double(void) {
159// CHECK-LABEL: define double @simple_double
160  return va_arg(the_list, double);
161// CHECK: [[VR_OFFS:%[a-z_0-9]+]] = load i32, i32* getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 4)
162// CHECK: [[EARLY_ONSTACK:%[a-z_0-9]+]] = icmp sge i32 [[VR_OFFS]], 0
163// CHECK: br i1 [[EARLY_ONSTACK]], label %[[VAARG_ON_STACK:[a-z_.0-9]+]], label %[[VAARG_MAYBE_REG]]
164
165// CHECK: [[VAARG_MAYBE_REG]]
166// CHECK: [[NEW_REG_OFFS:%[a-z_0-9]+]] = add i32 [[VR_OFFS]], 16
167// CHECK: store i32 [[NEW_REG_OFFS]], i32* getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 4)
168// CHECK: [[INREG:%[a-z_0-9]+]] = icmp sle i32 [[NEW_REG_OFFS]], 0
169// CHECK: br i1 [[INREG]], label %[[VAARG_IN_REG:[a-z_.0-9]+]], label %[[VAARG_ON_STACK]]
170
171// CHECK: [[VAARG_IN_REG]]
172// CHECK: [[REG_TOP:%[a-z_0-9]+]] = load i8*, i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 2)
173// CHECK: [[REG_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[REG_TOP]], i32 [[VR_OFFS]]
174// CHECK-BE: [[REG_ADDR_ALIGNED:%[a-z_0-9]*]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[REG_ADDR]], i64 8
175// CHECK-BE: [[FROMREG_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = bitcast i8* [[REG_ADDR_ALIGNED]] to double*
176// CHECK-LE: [[FROMREG_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = bitcast i8* [[REG_ADDR]] to double*
177// CHECK: br label %[[VAARG_END:[a-z._0-9]+]]
178
179// CHECK: [[VAARG_ON_STACK]]
180// CHECK: [[STACK:%[a-z_0-9]+]] = load i8*, i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 0)
181// CHECK: [[NEW_STACK:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[STACK]], i64 8
182// CHECK: store i8* [[NEW_STACK]], i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 0)
183// CHECK: [[FROMSTACK_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = bitcast i8* [[STACK]] to double*
184// CHECK: br label %[[VAARG_END]]
185
186// CHECK: [[VAARG_END]]
187// CHECK: [[ADDR:%[a-z._0-9]+]] = phi double* [ [[FROMREG_ADDR]], %[[VAARG_IN_REG]] ], [ [[FROMSTACK_ADDR]], %[[VAARG_ON_STACK]] ]
188// CHECK: [[RESULT:%[a-z_0-9]+]] = load double, double* [[ADDR]]
189// CHECK: ret double [[RESULT]]
190}
191
192struct hfa {
193  float a, b;
194};
195
196struct hfa simple_hfa(void) {
197// CHECK-LABEL: define %struct.hfa @simple_hfa
198  return va_arg(the_list, struct hfa);
199// CHECK: [[VR_OFFS:%[a-z_0-9]+]] = load i32, i32* getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 4)
200// CHECK: [[EARLY_ONSTACK:%[a-z_0-9]+]] = icmp sge i32 [[VR_OFFS]], 0
201// CHECK: br i1 [[EARLY_ONSTACK]], label %[[VAARG_ON_STACK:[a-z_.0-9]+]], label %[[VAARG_MAYBE_REG:[a-z_.0-9]+]]
202
203// CHECK: [[VAARG_MAYBE_REG]]
204// CHECK: [[NEW_REG_OFFS:%[a-z_0-9]+]] = add i32 [[VR_OFFS]], 32
205// CHECK: store i32 [[NEW_REG_OFFS]], i32* getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 4)
206// CHECK: [[INREG:%[a-z_0-9]+]] = icmp sle i32 [[NEW_REG_OFFS]], 0
207// CHECK: br i1 [[INREG]], label %[[VAARG_IN_REG:[a-z_.0-9]+]], label %[[VAARG_ON_STACK]]
208
209// CHECK: [[VAARG_IN_REG]]
210// CHECK: [[REG_TOP:%[a-z_0-9]+]] = load i8*, i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 2)
211// CHECK: [[FIRST_REG:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[REG_TOP]], i32 [[VR_OFFS]]
212// CHECK-LE: [[EL_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[FIRST_REG]], i64 0
213// CHECK-BE: [[EL_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[FIRST_REG]], i64 12
214// CHECK: [[EL_TYPED:%[a-z_0-9]+]] = bitcast i8* [[EL_ADDR]] to float*
215// CHECK: [[EL_TMPADDR:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds [2 x float], [2 x float]* %[[TMP_HFA:[a-z_.0-9]+]], i64 0, i64 0
216// CHECK: [[EL:%[a-z_0-9]+]] = load float, float* [[EL_TYPED]]
217// CHECK: store float [[EL]], float* [[EL_TMPADDR]]
218// CHECK-LE: [[EL_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[FIRST_REG]], i64 16
219// CHECK-BE: [[EL_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[FIRST_REG]], i64 28
220// CHECK: [[EL_TYPED:%[a-z_0-9]+]] = bitcast i8* [[EL_ADDR]] to float*
221// CHECK: [[EL_TMPADDR:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds [2 x float], [2 x float]* %[[TMP_HFA]], i64 0, i64 1
222// CHECK: [[EL:%[a-z_0-9]+]] = load float, float* [[EL_TYPED]]
223// CHECK: store float [[EL]], float* [[EL_TMPADDR]]
224// CHECK: [[FROMREG_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = bitcast [2 x float]* %[[TMP_HFA]] to %struct.hfa*
225// CHECK: br label %[[VAARG_END:[a-z_.0-9]+]]
226
227// CHECK: [[VAARG_ON_STACK]]
228// CHECK: [[STACK:%[a-z_0-9]+]] = load i8*, i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 0)
229// CHECK: [[NEW_STACK:%[a-z_0-9]+]] = getelementptr inbounds i8, i8* [[STACK]], i64 8
230// CHECK: store i8* [[NEW_STACK]], i8** getelementptr inbounds (%struct.__va_list, %struct.__va_list* @the_list, i32 0, i32 0)
231// CHECK: [[FROMSTACK_ADDR:%[a-z_0-9]+]] = bitcast i8* [[STACK]] to %struct.hfa*
232// CHECK: br label %[[VAARG_END]]
233
234// CHECK: [[VAARG_END]]
235// CHECK: [[ADDR:%[a-z._0-9]+]] = phi %struct.hfa* [ [[FROMREG_ADDR]], %[[VAARG_IN_REG]] ], [ [[FROMSTACK_ADDR]], %[[VAARG_ON_STACK]] ]
236}
237
238void check_start(int n, ...) {
239// CHECK-LABEL: define void @check_start(i32 %n, ...)
240
241  va_list the_list;
242  va_start(the_list, n);
243// CHECK: [[THE_LIST:%[a-z_0-9]+]] = alloca %struct.__va_list
244// CHECK: [[VOIDP_THE_LIST:%[a-z_0-9]+]] = bitcast %struct.__va_list* [[THE_LIST]] to i8*
245// CHECK: call void @llvm.va_start(i8* [[VOIDP_THE_LIST]])
246}
247
248
249
CodeThinker, Enjoy your reading code