[CXX TLS calling convention] Add CXX TLS calling convention.
[oota-llvm.git] / include / llvm / CodeGen / BasicTTIImpl.h
1 //===- BasicTTIImpl.h -------------------------------------------*- C++ -*-===//
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 /// \file
10 /// This file provides a helper that implements much of the TTI interface in
11 /// terms of the target-independent code generator and TargetLowering
12 /// interfaces.
13 ///
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #ifndef LLVM_CODEGEN_BASICTTIIMPL_H
17 #define LLVM_CODEGEN_BASICTTIIMPL_H
18
19 #include "llvm/Analysis/LoopInfo.h"
20 #include "llvm/Analysis/TargetTransformInfoImpl.h"
21 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
22 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
23 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
24 #include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
25
26 namespace llvm {
27
28 extern cl::opt<unsigned> PartialUnrollingThreshold;
29
30 /// \brief Base class which can be used to help build a TTI implementation.
31 ///
32 /// This class provides as much implementation of the TTI interface as is
33 /// possible using the target independent parts of the code generator.
34 ///
35 /// In order to subclass it, your class must implement a getST() method to
36 /// return the subtarget, and a getTLI() method to return the target lowering.
37 /// We need these methods implemented in the derived class so that this class
38 /// doesn't have to duplicate storage for them.
39 template <typename T>
40 class BasicTTIImplBase : public TargetTransformInfoImplCRTPBase<T> {
41 private:
42   typedef TargetTransformInfoImplCRTPBase<T> BaseT;
43   typedef TargetTransformInfo TTI;
44
45   /// Estimate the overhead of scalarizing an instruction. Insert and Extract
46   /// are set if the result needs to be inserted and/or extracted from vectors.
47   unsigned getScalarizationOverhead(Type *Ty, bool Insert, bool Extract) {
48     assert(Ty->isVectorTy() && "Can only scalarize vectors");
49     unsigned Cost = 0;
50
51     for (int i = 0, e = Ty->getVectorNumElements(); i < e; ++i) {
52       if (Insert)
53         Cost += static_cast<T *>(this)
54                     ->getVectorInstrCost(Instruction::InsertElement, Ty, i);
55       if (Extract)
56         Cost += static_cast<T *>(this)
57                     ->getVectorInstrCost(Instruction::ExtractElement, Ty, i);
58     }
59
60     return Cost;
61   }
62
63   /// Estimate the cost overhead of SK_Alternate shuffle.
64   unsigned getAltShuffleOverhead(Type *Ty) {
65     assert(Ty->isVectorTy() && "Can only shuffle vectors");
66     unsigned Cost = 0;
67     // Shuffle cost is equal to the cost of extracting element from its argument
68     // plus the cost of inserting them onto the result vector.
69
70     // e.g. <4 x float> has a mask of <0,5,2,7> i.e we need to extract from
71     // index 0 of first vector, index 1 of second vector,index 2 of first
72     // vector and finally index 3 of second vector and insert them at index
73     // <0,1,2,3> of result vector.
74     for (int i = 0, e = Ty->getVectorNumElements(); i < e; ++i) {
75       Cost += static_cast<T *>(this)
76                   ->getVectorInstrCost(Instruction::InsertElement, Ty, i);
77       Cost += static_cast<T *>(this)
78                   ->getVectorInstrCost(Instruction::ExtractElement, Ty, i);
79     }
80     return Cost;
81   }
82
83   /// \brief Local query method delegates up to T which *must* implement this!
84   const TargetSubtargetInfo *getST() const {
85     return static_cast<const T *>(this)->getST();
86   }
87
88   /// \brief Local query method delegates up to T which *must* implement this!
89   const TargetLoweringBase *getTLI() const {
90     return static_cast<const T *>(this)->getTLI();
91   }
92
93 protected:
94   explicit BasicTTIImplBase(const TargetMachine *TM, const DataLayout &DL)
95       : BaseT(DL) {}
96
97   using TargetTransformInfoImplBase::DL;
98
99 public:
100   // Provide value semantics. MSVC requires that we spell all of these out.
101   BasicTTIImplBase(const BasicTTIImplBase &Arg)
102       : BaseT(static_cast<const BaseT &>(Arg)) {}
103   BasicTTIImplBase(BasicTTIImplBase &&Arg)
104       : BaseT(std::move(static_cast<BaseT &>(Arg))) {}
105
106   /// \name Scalar TTI Implementations
107   /// @{
108
109   bool hasBranchDivergence() { return false; }
110
111   bool isSourceOfDivergence(const Value *V) { return false; }
112
113   bool isLegalAddImmediate(int64_t imm) {
114     return getTLI()->isLegalAddImmediate(imm);
115   }
116
117   bool isLegalICmpImmediate(int64_t imm) {
118     return getTLI()->isLegalICmpImmediate(imm);
119   }
120
121   bool isLegalAddressingMode(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
122                              bool HasBaseReg, int64_t Scale,
123                              unsigned AddrSpace) {
124     TargetLoweringBase::AddrMode AM;
125     AM.BaseGV = BaseGV;
126     AM.BaseOffs = BaseOffset;
127     AM.HasBaseReg = HasBaseReg;
128     AM.Scale = Scale;
129     return getTLI()->isLegalAddressingMode(DL, AM, Ty, AddrSpace);
130   }
131
132   int getScalingFactorCost(Type *Ty, GlobalValue *BaseGV, int64_t BaseOffset,
133                            bool HasBaseReg, int64_t Scale, unsigned AddrSpace) {
134     TargetLoweringBase::AddrMode AM;
135     AM.BaseGV = BaseGV;
136     AM.BaseOffs = BaseOffset;
137     AM.HasBaseReg = HasBaseReg;
138     AM.Scale = Scale;
139     return getTLI()->getScalingFactorCost(DL, AM, Ty, AddrSpace);
140   }
141
142   bool isTruncateFree(Type *Ty1, Type *Ty2) {
143     return getTLI()->isTruncateFree(Ty1, Ty2);
144   }
145
146   bool isProfitableToHoist(Instruction *I) {
147     return getTLI()->isProfitableToHoist(I);
148   }
149
150   bool isTypeLegal(Type *Ty) {
151     EVT VT = getTLI()->getValueType(DL, Ty);
152     return getTLI()->isTypeLegal(VT);
153   }
154
155   unsigned getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
156                             ArrayRef<const Value *> Arguments) {
157     return BaseT::getIntrinsicCost(IID, RetTy, Arguments);
158   }
159
160   unsigned getIntrinsicCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
161                             ArrayRef<Type *> ParamTys) {
162     if (IID == Intrinsic::cttz) {
163       if (getTLI()->isCheapToSpeculateCttz())
164         return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
165       return TargetTransformInfo::TCC_Expensive;
166     }
167
168     if (IID == Intrinsic::ctlz) {
169       if (getTLI()->isCheapToSpeculateCtlz())
170         return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
171       return TargetTransformInfo::TCC_Expensive;
172     }
173
174     return BaseT::getIntrinsicCost(IID, RetTy, ParamTys);
175   }
176
177   unsigned getJumpBufAlignment() { return getTLI()->getJumpBufAlignment(); }
178
179   unsigned getJumpBufSize() { return getTLI()->getJumpBufSize(); }
180
181   bool shouldBuildLookupTables() {
182     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
183     return TLI->isOperationLegalOrCustom(ISD::BR_JT, MVT::Other) ||
184            TLI->isOperationLegalOrCustom(ISD::BRIND, MVT::Other);
185   }
186
187   bool haveFastSqrt(Type *Ty) {
188     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
189     EVT VT = TLI->getValueType(DL, Ty);
190     return TLI->isTypeLegal(VT) &&
191            TLI->isOperationLegalOrCustom(ISD::FSQRT, VT);
192   }
193
194   unsigned getFPOpCost(Type *Ty) {
195     // By default, FP instructions are no more expensive since they are
196     // implemented in HW.  Target specific TTI can override this.
197     return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
198   }
199
200   unsigned getOperationCost(unsigned Opcode, Type *Ty, Type *OpTy) {
201     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
202     switch (Opcode) {
203     default: break;
204     case Instruction::Trunc: {
205       if (TLI->isTruncateFree(OpTy, Ty))
206         return TargetTransformInfo::TCC_Free;
207       return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
208     }
209     case Instruction::ZExt: {
210       if (TLI->isZExtFree(OpTy, Ty))
211         return TargetTransformInfo::TCC_Free;
212       return TargetTransformInfo::TCC_Basic;
213     }
214     }
215
216     return BaseT::getOperationCost(Opcode, Ty, OpTy);
217   }
218
219   void getUnrollingPreferences(Loop *L, TTI::UnrollingPreferences &UP) {
220     // This unrolling functionality is target independent, but to provide some
221     // motivation for its intended use, for x86:
222
223     // According to the Intel 64 and IA-32 Architectures Optimization Reference
224     // Manual, Intel Core models and later have a loop stream detector (and
225     // associated uop queue) that can benefit from partial unrolling.
226     // The relevant requirements are:
227     //  - The loop must have no more than 4 (8 for Nehalem and later) branches
228     //    taken, and none of them may be calls.
229     //  - The loop can have no more than 18 (28 for Nehalem and later) uops.
230
231     // According to the Software Optimization Guide for AMD Family 15h
232     // Processors, models 30h-4fh (Steamroller and later) have a loop predictor
233     // and loop buffer which can benefit from partial unrolling.
234     // The relevant requirements are:
235     //  - The loop must have fewer than 16 branches
236     //  - The loop must have less than 40 uops in all executed loop branches
237
238     // The number of taken branches in a loop is hard to estimate here, and
239     // benchmarking has revealed that it is better not to be conservative when
240     // estimating the branch count. As a result, we'll ignore the branch limits
241     // until someone finds a case where it matters in practice.
242
243     unsigned MaxOps;
244     const TargetSubtargetInfo *ST = getST();
245     if (PartialUnrollingThreshold.getNumOccurrences() > 0)
246       MaxOps = PartialUnrollingThreshold;
247     else if (ST->getSchedModel().LoopMicroOpBufferSize > 0)
248       MaxOps = ST->getSchedModel().LoopMicroOpBufferSize;
249     else
250       return;
251
252     // Scan the loop: don't unroll loops with calls.
253     for (Loop::block_iterator I = L->block_begin(), E = L->block_end(); I != E;
254          ++I) {
255       BasicBlock *BB = *I;
256
257       for (BasicBlock::iterator J = BB->begin(), JE = BB->end(); J != JE; ++J)
258         if (isa<CallInst>(J) || isa<InvokeInst>(J)) {
259           ImmutableCallSite CS(&*J);
260           if (const Function *F = CS.getCalledFunction()) {
261             if (!static_cast<T *>(this)->isLoweredToCall(F))
262               continue;
263           }
264
265           return;
266         }
267     }
268
269     // Enable runtime and partial unrolling up to the specified size.
270     UP.Partial = UP.Runtime = true;
271     UP.PartialThreshold = UP.PartialOptSizeThreshold = MaxOps;
272   }
273
274   /// @}
275
276   /// \name Vector TTI Implementations
277   /// @{
278
279   unsigned getNumberOfRegisters(bool Vector) { return Vector ? 0 : 1; }
280
281   unsigned getRegisterBitWidth(bool Vector) { return 32; }
282
283   unsigned getMaxInterleaveFactor(unsigned VF) { return 1; }
284
285   unsigned getArithmeticInstrCost(
286       unsigned Opcode, Type *Ty,
287       TTI::OperandValueKind Opd1Info = TTI::OK_AnyValue,
288       TTI::OperandValueKind Opd2Info = TTI::OK_AnyValue,
289       TTI::OperandValueProperties Opd1PropInfo = TTI::OP_None,
290       TTI::OperandValueProperties Opd2PropInfo = TTI::OP_None) {
291     // Check if any of the operands are vector operands.
292     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
293     int ISD = TLI->InstructionOpcodeToISD(Opcode);
294     assert(ISD && "Invalid opcode");
295
296     std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Ty);
297
298     bool IsFloat = Ty->getScalarType()->isFloatingPointTy();
299     // Assume that floating point arithmetic operations cost twice as much as
300     // integer operations.
301     unsigned OpCost = (IsFloat ? 2 : 1);
302
303     if (TLI->isOperationLegalOrPromote(ISD, LT.second)) {
304       // The operation is legal. Assume it costs 1.
305       // TODO: Once we have extract/insert subvector cost we need to use them.
306       return LT.first * OpCost;
307     }
308
309     if (!TLI->isOperationExpand(ISD, LT.second)) {
310       // If the operation is custom lowered then assume
311       // thare the code is twice as expensive.
312       return LT.first * 2 * OpCost;
313     }
314
315     // Else, assume that we need to scalarize this op.
316     if (Ty->isVectorTy()) {
317       unsigned Num = Ty->getVectorNumElements();
318       unsigned Cost = static_cast<T *>(this)
319                           ->getArithmeticInstrCost(Opcode, Ty->getScalarType());
320       // return the cost of multiple scalar invocation plus the cost of
321       // inserting
322       // and extracting the values.
323       return getScalarizationOverhead(Ty, true, true) + Num * Cost;
324     }
325
326     // We don't know anything about this scalar instruction.
327     return OpCost;
328   }
329
330   unsigned getShuffleCost(TTI::ShuffleKind Kind, Type *Tp, int Index,
331                           Type *SubTp) {
332     if (Kind == TTI::SK_Alternate) {
333       return getAltShuffleOverhead(Tp);
334     }
335     return 1;
336   }
337
338   unsigned getCastInstrCost(unsigned Opcode, Type *Dst, Type *Src) {
339     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
340     int ISD = TLI->InstructionOpcodeToISD(Opcode);
341     assert(ISD && "Invalid opcode");
342     std::pair<unsigned, MVT> SrcLT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Src);
343     std::pair<unsigned, MVT> DstLT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, Dst);
344
345     // Check for NOOP conversions.
346     if (SrcLT.first == DstLT.first &&
347         SrcLT.second.getSizeInBits() == DstLT.second.getSizeInBits()) {
348
349       // Bitcast between types that are legalized to the same type are free.
350       if (Opcode == Instruction::BitCast || Opcode == Instruction::Trunc)
351         return 0;
352     }
353
354     if (Opcode == Instruction::Trunc &&
355         TLI->isTruncateFree(SrcLT.second, DstLT.second))
356       return 0;
357
358     if (Opcode == Instruction::ZExt &&
359         TLI->isZExtFree(SrcLT.second, DstLT.second))
360       return 0;
361
362     // If the cast is marked as legal (or promote) then assume low cost.
363     if (SrcLT.first == DstLT.first &&
364         TLI->isOperationLegalOrPromote(ISD, DstLT.second))
365       return 1;
366
367     // Handle scalar conversions.
368     if (!Src->isVectorTy() && !Dst->isVectorTy()) {
369
370       // Scalar bitcasts are usually free.
371       if (Opcode == Instruction::BitCast)
372         return 0;
373
374       // Just check the op cost. If the operation is legal then assume it costs
375       // 1.
376       if (!TLI->isOperationExpand(ISD, DstLT.second))
377         return 1;
378
379       // Assume that illegal scalar instruction are expensive.
380       return 4;
381     }
382
383     // Check vector-to-vector casts.
384     if (Dst->isVectorTy() && Src->isVectorTy()) {
385
386       // If the cast is between same-sized registers, then the check is simple.
387       if (SrcLT.first == DstLT.first &&
388           SrcLT.second.getSizeInBits() == DstLT.second.getSizeInBits()) {
389
390         // Assume that Zext is done using AND.
391         if (Opcode == Instruction::ZExt)
392           return 1;
393
394         // Assume that sext is done using SHL and SRA.
395         if (Opcode == Instruction::SExt)
396           return 2;
397
398         // Just check the op cost. If the operation is legal then assume it
399         // costs
400         // 1 and multiply by the type-legalization overhead.
401         if (!TLI->isOperationExpand(ISD, DstLT.second))
402           return SrcLT.first * 1;
403       }
404
405       // If we are converting vectors and the operation is illegal, or
406       // if the vectors are legalized to different types, estimate the
407       // scalarization costs.
408       unsigned Num = Dst->getVectorNumElements();
409       unsigned Cost = static_cast<T *>(this)->getCastInstrCost(
410           Opcode, Dst->getScalarType(), Src->getScalarType());
411
412       // Return the cost of multiple scalar invocation plus the cost of
413       // inserting and extracting the values.
414       return getScalarizationOverhead(Dst, true, true) + Num * Cost;
415     }
416
417     // We already handled vector-to-vector and scalar-to-scalar conversions.
418     // This
419     // is where we handle bitcast between vectors and scalars. We need to assume
420     //  that the conversion is scalarized in one way or another.
421     if (Opcode == Instruction::BitCast)
422       // Illegal bitcasts are done by storing and loading from a stack slot.
423       return (Src->isVectorTy() ? getScalarizationOverhead(Src, false, true)
424                                 : 0) +
425              (Dst->isVectorTy() ? getScalarizationOverhead(Dst, true, false)
426                                 : 0);
427
428     llvm_unreachable("Unhandled cast");
429   }
430
431   unsigned getCFInstrCost(unsigned Opcode) {
432     // Branches are assumed to be predicted.
433     return 0;
434   }
435
436   unsigned getCmpSelInstrCost(unsigned Opcode, Type *ValTy, Type *CondTy) {
437     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
438     int ISD = TLI->InstructionOpcodeToISD(Opcode);
439     assert(ISD && "Invalid opcode");
440
441     // Selects on vectors are actually vector selects.
442     if (ISD == ISD::SELECT) {
443       assert(CondTy && "CondTy must exist");
444       if (CondTy->isVectorTy())
445         ISD = ISD::VSELECT;
446     }
447     std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, ValTy);
448
449     if (!(ValTy->isVectorTy() && !LT.second.isVector()) &&
450         !TLI->isOperationExpand(ISD, LT.second)) {
451       // The operation is legal. Assume it costs 1. Multiply
452       // by the type-legalization overhead.
453       return LT.first * 1;
454     }
455
456     // Otherwise, assume that the cast is scalarized.
457     if (ValTy->isVectorTy()) {
458       unsigned Num = ValTy->getVectorNumElements();
459       if (CondTy)
460         CondTy = CondTy->getScalarType();
461       unsigned Cost = static_cast<T *>(this)->getCmpSelInstrCost(
462           Opcode, ValTy->getScalarType(), CondTy);
463
464       // Return the cost of multiple scalar invocation plus the cost of
465       // inserting
466       // and extracting the values.
467       return getScalarizationOverhead(ValTy, true, false) + Num * Cost;
468     }
469
470     // Unknown scalar opcode.
471     return 1;
472   }
473
474   unsigned getVectorInstrCost(unsigned Opcode, Type *Val, unsigned Index) {
475     std::pair<unsigned, MVT> LT =
476         getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, Val->getScalarType());
477
478     return LT.first;
479   }
480
481   unsigned getMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *Src, unsigned Alignment,
482                            unsigned AddressSpace) {
483     assert(!Src->isVoidTy() && "Invalid type");
484     std::pair<unsigned, MVT> LT = getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, Src);
485
486     // Assuming that all loads of legal types cost 1.
487     unsigned Cost = LT.first;
488
489     if (Src->isVectorTy() &&
490         Src->getPrimitiveSizeInBits() < LT.second.getSizeInBits()) {
491       // This is a vector load that legalizes to a larger type than the vector
492       // itself. Unless the corresponding extending load or truncating store is
493       // legal, then this will scalarize.
494       TargetLowering::LegalizeAction LA = TargetLowering::Expand;
495       EVT MemVT = getTLI()->getValueType(DL, Src);
496       if (Opcode == Instruction::Store)
497         LA = getTLI()->getTruncStoreAction(LT.second, MemVT);
498       else
499         LA = getTLI()->getLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, LT.second, MemVT);
500
501       if (LA != TargetLowering::Legal && LA != TargetLowering::Custom) {
502         // This is a vector load/store for some illegal type that is scalarized.
503         // We must account for the cost of building or decomposing the vector.
504         Cost += getScalarizationOverhead(Src, Opcode != Instruction::Store,
505                                          Opcode == Instruction::Store);
506       }
507     }
508
509     return Cost;
510   }
511
512   unsigned getInterleavedMemoryOpCost(unsigned Opcode, Type *VecTy,
513                                       unsigned Factor,
514                                       ArrayRef<unsigned> Indices,
515                                       unsigned Alignment,
516                                       unsigned AddressSpace) {
517     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(VecTy);
518     assert(VT && "Expect a vector type for interleaved memory op");
519
520     unsigned NumElts = VT->getNumElements();
521     assert(Factor > 1 && NumElts % Factor == 0 && "Invalid interleave factor");
522
523     unsigned NumSubElts = NumElts / Factor;
524     VectorType *SubVT = VectorType::get(VT->getElementType(), NumSubElts);
525
526     // Firstly, the cost of load/store operation.
527     unsigned Cost = static_cast<T *>(this)->getMemoryOpCost(
528         Opcode, VecTy, Alignment, AddressSpace);
529
530     // Then plus the cost of interleave operation.
531     if (Opcode == Instruction::Load) {
532       // The interleave cost is similar to extract sub vectors' elements
533       // from the wide vector, and insert them into sub vectors.
534       //
535       // E.g. An interleaved load of factor 2 (with one member of index 0):
536       //      %vec = load <8 x i32>, <8 x i32>* %ptr
537       //      %v0 = shuffle %vec, undef, <0, 2, 4, 6>         ; Index 0
538       // The cost is estimated as extract elements at 0, 2, 4, 6 from the
539       // <8 x i32> vector and insert them into a <4 x i32> vector.
540
541       assert(Indices.size() <= Factor &&
542              "Interleaved memory op has too many members");
543
544       for (unsigned Index : Indices) {
545         assert(Index < Factor && "Invalid index for interleaved memory op");
546
547         // Extract elements from loaded vector for each sub vector.
548         for (unsigned i = 0; i < NumSubElts; i++)
549           Cost += static_cast<T *>(this)->getVectorInstrCost(
550               Instruction::ExtractElement, VT, Index + i * Factor);
551       }
552
553       unsigned InsSubCost = 0;
554       for (unsigned i = 0; i < NumSubElts; i++)
555         InsSubCost += static_cast<T *>(this)->getVectorInstrCost(
556             Instruction::InsertElement, SubVT, i);
557
558       Cost += Indices.size() * InsSubCost;
559     } else {
560       // The interleave cost is extract all elements from sub vectors, and
561       // insert them into the wide vector.
562       //
563       // E.g. An interleaved store of factor 2:
564       //      %v0_v1 = shuffle %v0, %v1, <0, 4, 1, 5, 2, 6, 3, 7>
565       //      store <8 x i32> %interleaved.vec, <8 x i32>* %ptr
566       // The cost is estimated as extract all elements from both <4 x i32>
567       // vectors and insert into the <8 x i32> vector.
568
569       unsigned ExtSubCost = 0;
570       for (unsigned i = 0; i < NumSubElts; i++)
571         ExtSubCost += static_cast<T *>(this)->getVectorInstrCost(
572             Instruction::ExtractElement, SubVT, i);
573       Cost += ExtSubCost * Factor;
574
575       for (unsigned i = 0; i < NumElts; i++)
576         Cost += static_cast<T *>(this)
577                     ->getVectorInstrCost(Instruction::InsertElement, VT, i);
578     }
579
580     return Cost;
581   }
582
583   unsigned getIntrinsicInstrCost(Intrinsic::ID IID, Type *RetTy,
584                                  ArrayRef<Type *> Tys) {
585     unsigned ISD = 0;
586     switch (IID) {
587     default: {
588       // Assume that we need to scalarize this intrinsic.
589       unsigned ScalarizationCost = 0;
590       unsigned ScalarCalls = 1;
591       Type *ScalarRetTy = RetTy;
592       if (RetTy->isVectorTy()) {
593         ScalarizationCost = getScalarizationOverhead(RetTy, true, false);
594         ScalarCalls = std::max(ScalarCalls, RetTy->getVectorNumElements());
595         ScalarRetTy = RetTy->getScalarType();
596       }
597       SmallVector<Type *, 4> ScalarTys;
598       for (unsigned i = 0, ie = Tys.size(); i != ie; ++i) {
599         Type *Ty = Tys[i];
600         if (Ty->isVectorTy()) {
601           ScalarizationCost += getScalarizationOverhead(Ty, false, true);
602           ScalarCalls = std::max(ScalarCalls, Ty->getVectorNumElements());
603           Ty = Ty->getScalarType();
604         }
605         ScalarTys.push_back(Ty);
606       }
607       if (ScalarCalls == 1)
608         return 1; // Return cost of a scalar intrinsic. Assume it to be cheap.
609
610       unsigned ScalarCost = static_cast<T *>(this)->getIntrinsicInstrCost(
611           IID, ScalarRetTy, ScalarTys);
612
613       return ScalarCalls * ScalarCost + ScalarizationCost;
614     }
615     // Look for intrinsics that can be lowered directly or turned into a scalar
616     // intrinsic call.
617     case Intrinsic::sqrt:
618       ISD = ISD::FSQRT;
619       break;
620     case Intrinsic::sin:
621       ISD = ISD::FSIN;
622       break;
623     case Intrinsic::cos:
624       ISD = ISD::FCOS;
625       break;
626     case Intrinsic::exp:
627       ISD = ISD::FEXP;
628       break;
629     case Intrinsic::exp2:
630       ISD = ISD::FEXP2;
631       break;
632     case Intrinsic::log:
633       ISD = ISD::FLOG;
634       break;
635     case Intrinsic::log10:
636       ISD = ISD::FLOG10;
637       break;
638     case Intrinsic::log2:
639       ISD = ISD::FLOG2;
640       break;
641     case Intrinsic::fabs:
642       ISD = ISD::FABS;
643       break;
644     case Intrinsic::minnum:
645       ISD = ISD::FMINNUM;
646       break;
647     case Intrinsic::maxnum:
648       ISD = ISD::FMAXNUM;
649       break;
650     case Intrinsic::copysign:
651       ISD = ISD::FCOPYSIGN;
652       break;
653     case Intrinsic::floor:
654       ISD = ISD::FFLOOR;
655       break;
656     case Intrinsic::ceil:
657       ISD = ISD::FCEIL;
658       break;
659     case Intrinsic::trunc:
660       ISD = ISD::FTRUNC;
661       break;
662     case Intrinsic::nearbyint:
663       ISD = ISD::FNEARBYINT;
664       break;
665     case Intrinsic::rint:
666       ISD = ISD::FRINT;
667       break;
668     case Intrinsic::round:
669       ISD = ISD::FROUND;
670       break;
671     case Intrinsic::pow:
672       ISD = ISD::FPOW;
673       break;
674     case Intrinsic::fma:
675       ISD = ISD::FMA;
676       break;
677     case Intrinsic::fmuladd:
678       ISD = ISD::FMA;
679       break;
680     // FIXME: We should return 0 whenever getIntrinsicCost == TCC_Free.
681     case Intrinsic::lifetime_start:
682     case Intrinsic::lifetime_end:
683       return 0;
684     case Intrinsic::masked_store:
685       return static_cast<T *>(this)
686           ->getMaskedMemoryOpCost(Instruction::Store, Tys[0], 0, 0);
687     case Intrinsic::masked_load:
688       return static_cast<T *>(this)
689           ->getMaskedMemoryOpCost(Instruction::Load, RetTy, 0, 0);
690     }
691
692     const TargetLoweringBase *TLI = getTLI();
693     std::pair<unsigned, MVT> LT = TLI->getTypeLegalizationCost(DL, RetTy);
694
695     if (TLI->isOperationLegalOrPromote(ISD, LT.second)) {
696       // The operation is legal. Assume it costs 1.
697       // If the type is split to multiple registers, assume that there is some
698       // overhead to this.
699       // TODO: Once we have extract/insert subvector cost we need to use them.
700       if (LT.first > 1)
701         return LT.first * 2;
702       return LT.first * 1;
703     }
704
705     if (!TLI->isOperationExpand(ISD, LT.second)) {
706       // If the operation is custom lowered then assume
707       // thare the code is twice as expensive.
708       return LT.first * 2;
709     }
710
711     // If we can't lower fmuladd into an FMA estimate the cost as a floating
712     // point mul followed by an add.
713     if (IID == Intrinsic::fmuladd)
714       return static_cast<T *>(this)
715                  ->getArithmeticInstrCost(BinaryOperator::FMul, RetTy) +
716              static_cast<T *>(this)
717                  ->getArithmeticInstrCost(BinaryOperator::FAdd, RetTy);
718
719     // Else, assume that we need to scalarize this intrinsic. For math builtins
720     // this will emit a costly libcall, adding call overhead and spills. Make it
721     // very expensive.
722     if (RetTy->isVectorTy()) {
723       unsigned ScalarizationCost = getScalarizationOverhead(RetTy, true, false);
724       unsigned ScalarCalls = RetTy->getVectorNumElements();
725       SmallVector<Type *, 4> ScalarTys;
726       for (unsigned i = 0, ie = Tys.size(); i != ie; ++i) {
727         Type *Ty = Tys[i];
728         if (Ty->isVectorTy())
729           Ty = Ty->getScalarType();
730         ScalarTys.push_back(Ty);
731       }
732       unsigned ScalarCost = static_cast<T *>(this)->getIntrinsicInstrCost(
733           IID, RetTy->getScalarType(), ScalarTys);
734       for (unsigned i = 0, ie = Tys.size(); i != ie; ++i) {
735         if (Tys[i]->isVectorTy()) {
736           ScalarizationCost += getScalarizationOverhead(Tys[i], false, true);
737           ScalarCalls = std::max(ScalarCalls, Tys[i]->getVectorNumElements());
738         }
739       }
740
741       return ScalarCalls * ScalarCost + ScalarizationCost;
742     }
743
744     // This is going to be turned into a library call, make it expensive.
745     return 10;
746   }
747
748   /// \brief Compute a cost of the given call instruction.
749   ///
750   /// Compute the cost of calling function F with return type RetTy and
751   /// argument types Tys. F might be nullptr, in this case the cost of an
752   /// arbitrary call with the specified signature will be returned.
753   /// This is used, for instance,  when we estimate call of a vector
754   /// counterpart of the given function.
755   /// \param F Called function, might be nullptr.
756   /// \param RetTy Return value types.
757   /// \param Tys Argument types.
758   /// \returns The cost of Call instruction.
759   unsigned getCallInstrCost(Function *F, Type *RetTy, ArrayRef<Type *> Tys) {
760     return 10;
761   }
762
763   unsigned getNumberOfParts(Type *Tp) {
764     std::pair<unsigned, MVT> LT = getTLI()->getTypeLegalizationCost(DL, Tp);
765     return LT.first;
766   }
767
768   unsigned getAddressComputationCost(Type *Ty, bool IsComplex) { return 0; }
769
770   unsigned getReductionCost(unsigned Opcode, Type *Ty, bool IsPairwise) {
771     assert(Ty->isVectorTy() && "Expect a vector type");
772     unsigned NumVecElts = Ty->getVectorNumElements();
773     unsigned NumReduxLevels = Log2_32(NumVecElts);
774     unsigned ArithCost =
775         NumReduxLevels *
776         static_cast<T *>(this)->getArithmeticInstrCost(Opcode, Ty);
777     // Assume the pairwise shuffles add a cost.
778     unsigned ShuffleCost =
779         NumReduxLevels * (IsPairwise + 1) *
780         static_cast<T *>(this)
781             ->getShuffleCost(TTI::SK_ExtractSubvector, Ty, NumVecElts / 2, Ty);
782     return ShuffleCost + ArithCost + getScalarizationOverhead(Ty, false, true);
783   }
784
785   /// @}
786 };
787
788 /// \brief Concrete BasicTTIImpl that can be used if no further customization
789 /// is needed.
790 class BasicTTIImpl : public BasicTTIImplBase<BasicTTIImpl> {
791   typedef BasicTTIImplBase<BasicTTIImpl> BaseT;
792   friend class BasicTTIImplBase<BasicTTIImpl>;
793
794   const TargetSubtargetInfo *ST;
795   const TargetLoweringBase *TLI;
796
797   const TargetSubtargetInfo *getST() const { return ST; }
798   const TargetLoweringBase *getTLI() const { return TLI; }
799
800 public:
801   explicit BasicTTIImpl(const TargetMachine *ST, const Function &F);
802
803   // Provide value semantics. MSVC requires that we spell all of these out.
804   BasicTTIImpl(const BasicTTIImpl &Arg)
805       : BaseT(static_cast<const BaseT &>(Arg)), ST(Arg.ST), TLI(Arg.TLI) {}
806   BasicTTIImpl(BasicTTIImpl &&Arg)
807       : BaseT(std::move(static_cast<BaseT &>(Arg))), ST(std::move(Arg.ST)),
808         TLI(std::move(Arg.TLI)) {}
809 };
810
811 }
812
813 #endif