include/llvm/Target/TargetLowering.h

   1 //===-- llvm/Target/TargetLowering.h - Target Lowering Info -----*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file describes how to lower LLVM code to machine code.  This has two
  11 // main components:
  12 //
  13 //  1. Which ValueTypes are natively supported by the target.
  14 //  2. Which operations are supported for supported ValueTypes.
  15 //  3. Cost thresholds for alternative implementations of certain operations.
  16 //
  17 // In addition it has a few other components, like information about FP
  18 // immediates.
  19 //
  20 //===----------------------------------------------------------------------===//
  21
  22 #ifndef LLVM_TARGET_TARGETLOWERING_H
  23 #define LLVM_TARGET_TARGETLOWERING_H
  24
  25 #include "llvm/Type.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
  27 #include <map>
  28
  29 namespace llvm {
  30   class Value;
  31   class Function;
  32   class TargetMachine;
  33   class TargetData;
  34   class TargetRegisterClass;
  35   class SDNode;
  36   class SDOperand;
  37   class SelectionDAG;
  38   class MachineBasicBlock;
  39   class MachineInstr;
  40
  41 //===----------------------------------------------------------------------===//
  42 /// TargetLowering - This class defines information used to lower LLVM code to
  43 /// legal SelectionDAG operators that the target instruction selector can accept
  44 /// natively.
  45 ///
  46 /// This class also defines callbacks that targets must implement to lower
  47 /// target-specific constructs to SelectionDAG operators.
  48 ///
  49 class TargetLowering {
  50 public:
  51   /// LegalizeAction - This enum indicates whether operations are valid for a
  52   /// target, and if not, what action should be used to make them valid.
  53   enum LegalizeAction {
  54     Legal,      // The target natively supports this operation.
  55     Promote,    // This operation should be executed in a larger type.
  56     Expand,     // Try to expand this to other ops, otherwise use a libcall.
  57     Custom      // Use the LowerOperation hook to implement custom lowering.
  58   };
  59
  60   enum OutOfRangeShiftAmount {
  61     Undefined,  // Oversized shift amounts are undefined (default).
  62     Mask,       // Shift amounts are auto masked (anded) to value size.
  63     Extend      // Oversized shift pulls in zeros or sign bits.
  64   };
  65
  66   enum SetCCResultValue {
  67     UndefinedSetCCResult,          // SetCC returns a garbage/unknown extend.
  68     ZeroOrOneSetCCResult,          // SetCC returns a zero extended result.
  69     ZeroOrNegativeOneSetCCResult   // SetCC returns a sign extended result.
  70   };
  71
  72   enum SchedPreference {
  73     SchedulingForLatency,          // Scheduling for shortest total latency.
  74     SchedulingForRegPressure       // Scheduling for lowest register pressure.
  75   };
  76
  77   TargetLowering(TargetMachine &TM);
  78   virtual ~TargetLowering();
  79
  80   TargetMachine &getTargetMachine() const { return TM; }
  81   const TargetData &getTargetData() const { return TD; }
  82
  83   bool isLittleEndian() const { return IsLittleEndian; }
  84   MVT::ValueType getPointerTy() const { return PointerTy; }
  85   MVT::ValueType getShiftAmountTy() const { return ShiftAmountTy; }
  86   OutOfRangeShiftAmount getShiftAmountFlavor() const {return ShiftAmtHandling; }
  87
  88   /// isSetCCExpensive - Return true if the setcc operation is expensive for
  89   /// this target.
  90   bool isSetCCExpensive() const { return SetCCIsExpensive; }
  91
  92   /// isIntDivCheap() - Return true if integer divide is usually cheaper than
  93   /// a sequence of several shifts, adds, and multiplies for this target.
  94   bool isIntDivCheap() const { return IntDivIsCheap; }
  95
  96   /// isPow2DivCheap() - Return true if pow2 div is cheaper than a chain of
  97   /// srl/add/sra.
  98   bool isPow2DivCheap() const { return Pow2DivIsCheap; }
  99
 100   /// getSetCCResultTy - Return the ValueType of the result of setcc operations.
 101   ///
 102   MVT::ValueType getSetCCResultTy() const { return SetCCResultTy; }
 103
 104   /// getSetCCResultContents - For targets without boolean registers, this flag
 105   /// returns information about the contents of the high-bits in the setcc
 106   /// result register.
 107   SetCCResultValue getSetCCResultContents() const { return SetCCResultContents;}
 108
 109   /// getSchedulingPreference - Return target scheduling preference.
 110   SchedPreference getSchedulingPreference() const {
 111     return SchedPreferenceInfo;
 112   }
 113
 114   /// getRegClassFor - Return the register class that should be used for the
 115   /// specified value type.  This may only be called on legal types.
 116   TargetRegisterClass *getRegClassFor(MVT::ValueType VT) const {
 117     TargetRegisterClass *RC = RegClassForVT[VT];
 118     assert(RC && "This value type is not natively supported!");
 119     return RC;
 120   }
 121
 122   /// isTypeLegal - Return true if the target has native support for the
 123   /// specified value type.  This means that it has a register that directly
 124   /// holds it without promotions or expansions.
 125   bool isTypeLegal(MVT::ValueType VT) const {
 126     return RegClassForVT[VT] != 0;
 127   }
 128
 129   class ValueTypeActionImpl {
 130     /// ValueTypeActions - This is a bitvector that contains two bits for each
 131     /// value type, where the two bits correspond to the LegalizeAction enum.
 132     /// This can be queried with "getTypeAction(VT)".
 133     uint32_t ValueTypeActions[2];
 134   public:
 135     ValueTypeActionImpl() {
 136       ValueTypeActions[0] = ValueTypeActions[1] = 0;
 137     }
 138     ValueTypeActionImpl(const ValueTypeActionImpl &RHS) {
 139       ValueTypeActions[0] = RHS.ValueTypeActions[0];
 140       ValueTypeActions[1] = RHS.ValueTypeActions[1];
 141     }
 142
 143     LegalizeAction getTypeAction(MVT::ValueType VT) const {
 144       return (LegalizeAction)((ValueTypeActions[VT>>4] >> ((2*VT) & 31)) & 3);
 145     }
 146     void setTypeAction(MVT::ValueType VT, LegalizeAction Action) {
 147       assert(unsigned(VT >> 4) <
 148              sizeof(ValueTypeActions)/sizeof(ValueTypeActions[0]));
 149       ValueTypeActions[VT>>4] |= Action << ((VT*2) & 31);
 150     }
 151   };
 152
 153   const ValueTypeActionImpl &getValueTypeActions() const {
 154     return ValueTypeActions;
 155   }
 156
 157   /// getTypeAction - Return how we should legalize values of this type, either
 158   /// it is already legal (return 'Legal') or we need to promote it to a larger
 159   /// type (return 'Promote'), or we need to expand it into multiple registers
 160   /// of smaller integer type (return 'Expand').  'Custom' is not an option.
 161   LegalizeAction getTypeAction(MVT::ValueType VT) const {
 162     return ValueTypeActions.getTypeAction(VT);
 163   }
 164
 165   /// getTypeToTransformTo - For types supported by the target, this is an
 166   /// identity function.  For types that must be promoted to larger types, this
 167   /// returns the larger type to promote to.  For types that are larger than the
 168   /// largest integer register, this contains one step in the expansion to get
 169   /// to the smaller register.
 170   MVT::ValueType getTypeToTransformTo(MVT::ValueType VT) const {
 171     return TransformToType[VT];
 172   }
 173
 174   /// getPackedTypeBreakdown - Packed types are broken down into some number of
 175   /// legal scalar types.  For example, <8 x float> maps to 2 MVT::v2f32 values
 176   /// with Altivec or SSE1, or 8 promoted MVT::f64 values with the X86 FP stack.
 177   /// Similarly, <2 x long> turns into 4 MVT::i32 values with both PPC and X86.
 178   ///
 179   /// This method returns the number of registers needed, and the VT for each
 180   /// register.  It also returns the VT of the PackedType elements before they
 181   /// are promoted/expanded.
 182   ///
 183   unsigned getPackedTypeBreakdown(const PackedType *PTy,
 184                                   MVT::ValueType &PTyElementVT,
 185                                   MVT::ValueType &PTyLegalElementVT) const;
 186
 187   typedef std::vector<double>::const_iterator legal_fpimm_iterator;
 188   legal_fpimm_iterator legal_fpimm_begin() const {
 189     return LegalFPImmediates.begin();
 190   }
 191   legal_fpimm_iterator legal_fpimm_end() const {
 192     return LegalFPImmediates.end();
 193   }
 194
 195   /// isShuffleMaskLegal - Targets can use this to indicate that they only
 196   /// support *some* VECTOR_SHUFFLE operations, those with specific masks.
 197   /// By default, if a target supports the VECTOR_SHUFFLE node, all mask values
 198   /// are assumed to be legal.
 199   virtual bool isShuffleMaskLegal(SDOperand Mask, MVT::ValueType VT) const {
 200     return true;
 201   }
 202
 203   /// getOperationAction - Return how this operation should be treated: either
 204   /// it is legal, needs to be promoted to a larger size, needs to be
 205   /// expanded to some other code sequence, or the target has a custom expander
 206   /// for it.
 207   LegalizeAction getOperationAction(unsigned Op, MVT::ValueType VT) const {
 208     return (LegalizeAction)((OpActions[Op] >> (2*VT)) & 3);
 209   }
 210
 211   /// isOperationLegal - Return true if the specified operation is legal on this
 212   /// target.
 213   bool isOperationLegal(unsigned Op, MVT::ValueType VT) const {
 214     return getOperationAction(Op, VT) == Legal ||
 215            getOperationAction(Op, VT) == Custom;
 216   }
 217
 218   /// getTypeToPromoteTo - If the action for this operation is to promote, this
 219   /// method returns the ValueType to promote to.
 220   MVT::ValueType getTypeToPromoteTo(unsigned Op, MVT::ValueType VT) const {
 221     assert(getOperationAction(Op, VT) == Promote &&
 222            "This operation isn't promoted!");
 223
 224     // See if this has an explicit type specified.
 225     std::map<std::pair<unsigned, MVT::ValueType>,
 226              MVT::ValueType>::const_iterator PTTI =
 227       PromoteToType.find(std::make_pair(Op, VT));
 228     if (PTTI != PromoteToType.end()) return PTTI->second;
 229
 230     assert((MVT::isInteger(VT) || MVT::isFloatingPoint(VT)) &&
 231            "Cannot autopromote this type, add it with AddPromotedToType.");
 232
 233     MVT::ValueType NVT = VT;
 234     do {
 235       NVT = (MVT::ValueType)(NVT+1);
 236       assert(MVT::isInteger(NVT) == MVT::isInteger(VT) && NVT != MVT::isVoid &&
 237              "Didn't find type to promote to!");
 238     } while (!isTypeLegal(NVT) ||
 239               getOperationAction(Op, NVT) == Promote);
 240     return NVT;
 241   }
 242
 243   /// getValueType - Return the MVT::ValueType corresponding to this LLVM type.
 244   /// This is fixed by the LLVM operations except for the pointer size.
 245   MVT::ValueType getValueType(const Type *Ty) const {
 246     switch (Ty->getTypeID()) {
 247     default: assert(0 && "Unknown type!");
 248     case Type::VoidTyID:    return MVT::isVoid;
 249     case Type::BoolTyID:    return MVT::i1;
 250     case Type::UByteTyID:
 251     case Type::SByteTyID:   return MVT::i8;
 252     case Type::ShortTyID:
 253     case Type::UShortTyID:  return MVT::i16;
 254     case Type::IntTyID:
 255     case Type::UIntTyID:    return MVT::i32;
 256     case Type::LongTyID:
 257     case Type::ULongTyID:   return MVT::i64;
 258     case Type::FloatTyID:   return MVT::f32;
 259     case Type::DoubleTyID:  return MVT::f64;
 260     case Type::PointerTyID: return PointerTy;
 261     case Type::PackedTyID:  return MVT::Vector;
 262     }
 263   }
 264
 265   /// getNumElements - Return the number of registers that this ValueType will
 266   /// eventually require.  This is always one for all non-integer types, is
 267   /// one for any types promoted to live in larger registers, but may be more
 268   /// than one for types (like i64) that are split into pieces.
 269   unsigned getNumElements(MVT::ValueType VT) const {
 270     return NumElementsForVT[VT];
 271   }
 272
 273   /// hasTargetDAGCombine - If true, the target has custom DAG combine
 274   /// transformations that it can perform for the specified node.
 275   bool hasTargetDAGCombine(ISD::NodeType NT) const {
 276     return TargetDAGCombineArray[NT >> 3] & (1 << (NT&7));
 277   }
 278
 279   /// This function returns the maximum number of store operations permitted
 280   /// to replace a call to llvm.memset. The value is set by the target at the
 281   /// performance threshold for such a replacement.
 282   /// @brief Get maximum # of store operations permitted for llvm.memset
 283   unsigned getMaxStoresPerMemset() const { return maxStoresPerMemset; }
 284
 285   /// This function returns the maximum number of store operations permitted
 286   /// to replace a call to llvm.memcpy. The value is set by the target at the
 287   /// performance threshold for such a replacement.
 288   /// @brief Get maximum # of store operations permitted for llvm.memcpy
 289   unsigned getMaxStoresPerMemcpy() const { return maxStoresPerMemcpy; }
 290
 291   /// This function returns the maximum number of store operations permitted
 292   /// to replace a call to llvm.memmove. The value is set by the target at the
 293   /// performance threshold for such a replacement.
 294   /// @brief Get maximum # of store operations permitted for llvm.memmove
 295   unsigned getMaxStoresPerMemmove() const { return maxStoresPerMemmove; }
 296
 297   /// This function returns true if the target allows unaligned memory accesses.
 298   /// This is used, for example, in situations where an array copy/move/set is
 299   /// converted to a sequence of store operations. It's use helps to ensure that
 300   /// such replacements don't generate code that causes an alignment error
 301   /// (trap) on the target machine.
 302   /// @brief Determine if the target supports unaligned memory accesses.
 303   bool allowsUnalignedMemoryAccesses() const {
 304     return allowUnalignedMemoryAccesses;
 305   }
 306
 307   /// usesUnderscoreSetJmpLongJmp - Determine if we should use _setjmp or setjmp
 308   /// to implement llvm.setjmp.
 309   bool usesUnderscoreSetJmpLongJmp() const {
 310     return UseUnderscoreSetJmpLongJmp;
 311   }
 312
 313   /// getStackPointerRegisterToSaveRestore - If a physical register, this
 314   /// specifies the register that llvm.savestack/llvm.restorestack should save
 315   /// and restore.
 316   unsigned getStackPointerRegisterToSaveRestore() const {
 317     return StackPointerRegisterToSaveRestore;
 318   }
 319
 320   //===--------------------------------------------------------------------===//
 321   // TargetLowering Optimization Methods
 322   //
 323
 324   /// TargetLoweringOpt - A convenience struct that encapsulates a DAG, and two
 325   /// SDOperands for returning information from TargetLowering to its clients
 326   /// that want to combine
 327   struct TargetLoweringOpt {
 328     SelectionDAG &DAG;
 329     SDOperand Old;
 330     SDOperand New;
 331
 332     TargetLoweringOpt(SelectionDAG &InDAG) : DAG(InDAG) {}
 333
 334     bool CombineTo(SDOperand O, SDOperand N) {
 335       Old = O;
 336       New = N;
 337       return true;
 338     }
 339
 340     /// ShrinkDemandedConstant - Check to see if the specified operand of the
 341     /// specified instruction is a constant integer.  If so, check to see if there
 342     /// are any bits set in the constant that are not demanded.  If so, shrink the
 343     /// constant and return true.
 344     bool ShrinkDemandedConstant(SDOperand Op, uint64_t Demanded);
 345   };
 346
 347   /// MaskedValueIsZero - Return true if 'Op & Mask' is known to be zero.  We
 348   /// use this predicate to simplify operations downstream.  Op and Mask are
 349   /// known to be the same type.
 350   bool MaskedValueIsZero(SDOperand Op, uint64_t Mask, unsigned Depth = 0)
 351     const;
 352
 353   /// ComputeMaskedBits - Determine which of the bits specified in Mask are
 354   /// known to be either zero or one and return them in the KnownZero/KnownOne
 355   /// bitsets.  This code only analyzes bits in Mask, in order to short-circuit
 356   /// processing.  Targets can implement the computeMaskedBitsForTargetNode
 357   /// method, to allow target nodes to be understood.
 358   void ComputeMaskedBits(SDOperand Op, uint64_t Mask, uint64_t &KnownZero,
 359                          uint64_t &KnownOne, unsigned Depth = 0) const;
 360
 361   /// SimplifyDemandedBits - Look at Op.  At this point, we know that only the
 362   /// DemandedMask bits of the result of Op are ever used downstream.  If we can
 363   /// use this information to simplify Op, create a new simplified DAG node and
 364   /// return true, returning the original and new nodes in Old and New.
 365   /// Otherwise, analyze the expression and return a mask of KnownOne and
 366   /// KnownZero bits for the expression (used to simplify the caller).
 367   /// The KnownZero/One bits may only be accurate for those bits in the
 368   /// DemandedMask.
 369   bool SimplifyDemandedBits(SDOperand Op, uint64_t DemandedMask,
 370                             uint64_t &KnownZero, uint64_t &KnownOne,
 371                             TargetLoweringOpt &TLO, unsigned Depth = 0) const;
 372
 373   /// computeMaskedBitsForTargetNode - Determine which of the bits specified in
 374   /// Mask are known to be either zero or one and return them in the
 375   /// KnownZero/KnownOne bitsets.
 376   virtual void computeMaskedBitsForTargetNode(const SDOperand Op,
 377                                               uint64_t Mask,
 378                                               uint64_t &KnownZero,
 379                                               uint64_t &KnownOne,
 380                                               unsigned Depth = 0) const;
 381
 382   struct DAGCombinerInfo {
 383     void *DC;  // The DAG Combiner object.
 384     bool BeforeLegalize;
 385   public:
 386     SelectionDAG &DAG;
 387
 388     DAGCombinerInfo(SelectionDAG &dag, bool bl, void *dc)
 389       : DC(dc), BeforeLegalize(bl), DAG(dag) {}
 390
 391     bool isBeforeLegalize() const { return BeforeLegalize; }
 392
 393     void AddToWorklist(SDNode *N);
 394     SDOperand CombineTo(SDNode *N, const std::vector<SDOperand> &To);
 395     SDOperand CombineTo(SDNode *N, SDOperand Res);
 396     SDOperand CombineTo(SDNode *N, SDOperand Res0, SDOperand Res1);
 397   };
 398
 399   /// PerformDAGCombine - This method will be invoked for all target nodes and
 400   /// for any target-independent nodes that the target has registered with
 401   /// invoke it for.
 402   ///
 403   /// The semantics are as follows:
 404   /// Return Value:
 405   ///   SDOperand.Val == 0   - No change was made
 406   ///   SDOperand.Val == N   - N was replaced, is dead, and is already handled.
 407   ///   otherwise            - N should be replaced by the returned Operand.
 408   ///
 409   /// In addition, methods provided by DAGCombinerInfo may be used to perform
 410   /// more complex transformations.
 411   ///
 412   virtual SDOperand PerformDAGCombine(SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const;
 413
 414   //===--------------------------------------------------------------------===//
 415   // TargetLowering Configuration Methods - These methods should be invoked by
 416   // the derived class constructor to configure this object for the target.
 417   //
 418
 419 protected:
 420
 421   /// setShiftAmountType - Describe the type that should be used for shift
 422   /// amounts.  This type defaults to the pointer type.
 423   void setShiftAmountType(MVT::ValueType VT) { ShiftAmountTy = VT; }
 424
 425   /// setSetCCResultType - Describe the type that shoudl be used as the result
 426   /// of a setcc operation.  This defaults to the pointer type.
 427   void setSetCCResultType(MVT::ValueType VT) { SetCCResultTy = VT; }
 428
 429   /// setSetCCResultContents - Specify how the target extends the result of a
 430   /// setcc operation in a register.
 431   void setSetCCResultContents(SetCCResultValue Ty) { SetCCResultContents = Ty; }
 432
 433   /// setSchedulingPreference - Specify the target scheduling preference.
 434   void setSchedulingPreference(SchedPreference Pref) {
 435     SchedPreferenceInfo = Pref;
 436   }
 437
 438   /// setShiftAmountFlavor - Describe how the target handles out of range shift
 439   /// amounts.
 440   void setShiftAmountFlavor(OutOfRangeShiftAmount OORSA) {
 441     ShiftAmtHandling = OORSA;
 442   }
 443
 444   /// setUseUnderscoreSetJmpLongJmp - Indicate whether this target prefers to
 445   /// use _setjmp and _longjmp to or implement llvm.setjmp/llvm.longjmp or
 446   /// the non _ versions.  Defaults to false.
 447   void setUseUnderscoreSetJmpLongJmp(bool Val) {
 448     UseUnderscoreSetJmpLongJmp = Val;
 449   }
 450
 451   /// setStackPointerRegisterToSaveRestore - If set to a physical register, this
 452   /// specifies the register that llvm.savestack/llvm.restorestack should save
 453   /// and restore.
 454   void setStackPointerRegisterToSaveRestore(unsigned R) {
 455     StackPointerRegisterToSaveRestore = R;
 456   }
 457
 458   /// setSetCCIxExpensive - This is a short term hack for targets that codegen
 459   /// setcc as a conditional branch.  This encourages the code generator to fold
 460   /// setcc operations into other operations if possible.
 461   void setSetCCIsExpensive() { SetCCIsExpensive = true; }
 462
 463   /// setIntDivIsCheap - Tells the code generator that integer divide is
 464   /// expensive, and if possible, should be replaced by an alternate sequence
 465   /// of instructions not containing an integer divide.
 466   void setIntDivIsCheap(bool isCheap = true) { IntDivIsCheap = isCheap; }
 467
 468   /// setPow2DivIsCheap - Tells the code generator that it shouldn't generate
 469   /// srl/add/sra for a signed divide by power of two, and let the target handle
 470   /// it.
 471   void setPow2DivIsCheap(bool isCheap = true) { Pow2DivIsCheap = isCheap; }
 472
 473   /// addRegisterClass - Add the specified register class as an available
 474   /// regclass for the specified value type.  This indicates the selector can
 475   /// handle values of that class natively.
 476   void addRegisterClass(MVT::ValueType VT, TargetRegisterClass *RC) {
 477     AvailableRegClasses.push_back(std::make_pair(VT, RC));
 478     RegClassForVT[VT] = RC;
 479   }
 480
 481   /// computeRegisterProperties - Once all of the register classes are added,
 482   /// this allows us to compute derived properties we expose.
 483   void computeRegisterProperties();
 484
 485   /// setOperationAction - Indicate that the specified operation does not work
 486   /// with the specified type and indicate what to do about it.
 487   void setOperationAction(unsigned Op, MVT::ValueType VT,
 488                           LegalizeAction Action) {
 489     assert(VT < 32 && Op < sizeof(OpActions)/sizeof(OpActions[0]) &&
 490            "Table isn't big enough!");
 491     OpActions[Op] &= ~(3ULL << VT*2);
 492     OpActions[Op] |= (uint64_t)Action << VT*2;
 493   }
 494
 495   /// AddPromotedToType - If Opc/OrigVT is specified as being promoted, the
 496   /// promotion code defaults to trying a larger integer/fp until it can find
 497   /// one that works.  If that default is insufficient, this method can be used
 498   /// by the target to override the default.
 499   void AddPromotedToType(unsigned Opc, MVT::ValueType OrigVT,
 500                          MVT::ValueType DestVT) {
 501     PromoteToType[std::make_pair(Opc, OrigVT)] = DestVT;
 502   }
 503
 504   /// addLegalFPImmediate - Indicate that this target can instruction select
 505   /// the specified FP immediate natively.
 506   void addLegalFPImmediate(double Imm) {
 507     LegalFPImmediates.push_back(Imm);
 508   }
 509
 510   /// setTargetDAGCombine - Targets should invoke this method for each target
 511   /// independent node that they want to provide a custom DAG combiner for by
 512   /// implementing the PerformDAGCombine virtual method.
 513   void setTargetDAGCombine(ISD::NodeType NT) {
 514     TargetDAGCombineArray[NT >> 3] |= 1 << (NT&7);
 515   }
 516
 517 public:
 518
 519   //===--------------------------------------------------------------------===//
 520   // Lowering methods - These methods must be implemented by targets so that
 521   // the SelectionDAGLowering code knows how to lower these.
 522   //
 523
 524   /// LowerArguments - This hook must be implemented to indicate how we should
 525   /// lower the arguments for the specified function, into the specified DAG.
 526   virtual std::vector<SDOperand>
 527   LowerArguments(Function &F, SelectionDAG &DAG) = 0;
 528
 529   /// LowerCallTo - This hook lowers an abstract call to a function into an
 530   /// actual call.  This returns a pair of operands.  The first element is the
 531   /// return value for the function (if RetTy is not VoidTy).  The second
 532   /// element is the outgoing token chain.
 533   typedef std::vector<std::pair<SDOperand, const Type*> > ArgListTy;
 534   virtual std::pair<SDOperand, SDOperand>
 535   LowerCallTo(SDOperand Chain, const Type *RetTy, bool isVarArg,
 536               unsigned CallingConv, bool isTailCall, SDOperand Callee,
 537               ArgListTy &Args, SelectionDAG &DAG) = 0;
 538
 539   /// LowerFrameReturnAddress - This hook lowers a call to llvm.returnaddress or
 540   /// llvm.frameaddress (depending on the value of the first argument).  The
 541   /// return values are the result pointer and the resultant token chain.  If
 542   /// not implemented, both of these intrinsics will return null.
 543   virtual std::pair<SDOperand, SDOperand>
 544   LowerFrameReturnAddress(bool isFrameAddr, SDOperand Chain, unsigned Depth,
 545                           SelectionDAG &DAG);
 546
 547   /// LowerOperation - This callback is invoked for operations that are
 548   /// unsupported by the target, which are registered to use 'custom' lowering,
 549   /// and whose defined values are all legal.
 550   /// If the target has no operations that require custom lowering, it need not
 551   /// implement this.  The default implementation of this aborts.
 552   virtual SDOperand LowerOperation(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
 553
 554   /// CustomPromoteOperation - This callback is invoked for operations that are
 555   /// unsupported by the target, are registered to use 'custom' lowering, and
 556   /// whose type needs to be promoted.
 557   virtual SDOperand CustomPromoteOperation(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
 558
 559   /// getTargetNodeName() - This method returns the name of a target specific
 560   /// DAG node.
 561   virtual const char *getTargetNodeName(unsigned Opcode) const;
 562
 563   //===--------------------------------------------------------------------===//
 564   // Inline Asm Support hooks
 565   //
 566
 567   enum ConstraintType {
 568     C_Register,            // Constraint represents a single register.
 569     C_RegisterClass,       // Constraint represents one or more registers.
 570     C_Memory,              // Memory constraint.
 571     C_Other,               // Something else.
 572     C_Unknown              // Unsupported constraint.
 573   };
 574
 575   /// getConstraintType - Given a constraint letter, return the type of
 576   /// constraint it is for this target.
 577   virtual ConstraintType getConstraintType(char ConstraintLetter) const;
 578
 579
 580   /// getRegClassForInlineAsmConstraint - Given a constraint letter (e.g. "r"),
 581   /// return a list of registers that can be used to satisfy the constraint.
 582   /// This should only be used for C_RegisterClass constraints.
 583   virtual std::vector<unsigned>
 584   getRegClassForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint,
 585                                     MVT::ValueType VT) const;
 586
 587   /// getRegForInlineAsmConstraint - Given a physical register constraint (e.g.
 588   /// {edx}), return the register number and the register class for the
 589   /// register.  This should only be used for C_Register constraints.  On error,
 590   /// this returns a register number of 0.
 591   virtual std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass*>
 592     getRegForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint,
 593                                  MVT::ValueType VT) const;
 594
 595
 596   /// isOperandValidForConstraint - Return true if the specified SDOperand is
 597   /// valid for the specified target constraint letter.
 598   virtual bool isOperandValidForConstraint(SDOperand Op, char ConstraintLetter);
 599
 600   //===--------------------------------------------------------------------===//
 601   // Scheduler hooks
 602   //
 603
 604   // InsertAtEndOfBasicBlock - This method should be implemented by targets that
 605   // mark instructions with the 'usesCustomDAGSchedInserter' flag.  These
 606   // instructions are special in various ways, which require special support to
 607   // insert.  The specified MachineInstr is created but not inserted into any
 608   // basic blocks, and the scheduler passes ownership of it to this method.
 609   virtual MachineBasicBlock *InsertAtEndOfBasicBlock(MachineInstr *MI,
 610                                                      MachineBasicBlock *MBB);
 611
 612   //===--------------------------------------------------------------------===//
 613   // Loop Strength Reduction hooks
 614   //
 615
 616   /// isLegalAddressImmediate - Return true if the integer value or GlobalValue
 617   /// can be used as the offset of the target addressing mode.
 618   virtual bool isLegalAddressImmediate(int64_t V) const;
 619   virtual bool isLegalAddressImmediate(GlobalValue *GV) const;
 620
 621   typedef std::vector<unsigned>::const_iterator legal_am_scale_iterator;
 622   legal_am_scale_iterator legal_am_scale_begin() const {
 623     return LegalAddressScales.begin();
 624   }
 625   legal_am_scale_iterator legal_am_scale_end() const {
 626     return LegalAddressScales.end();
 627   }
 628
 629 protected:
 630   /// addLegalAddressScale - Add a integer (> 1) value which can be used as
 631   /// scale in the target addressing mode. Note: the ordering matters so the
 632   /// least efficient ones should be entered first.
 633   void addLegalAddressScale(unsigned Scale) {
 634     LegalAddressScales.push_back(Scale);
 635   }
 636
 637 private:
 638   std::vector<unsigned> LegalAddressScales;
 639
 640   TargetMachine &TM;
 641   const TargetData &TD;
 642
 643   /// IsLittleEndian - True if this is a little endian target.
 644   ///
 645   bool IsLittleEndian;
 646
 647   /// PointerTy - The type to use for pointers, usually i32 or i64.
 648   ///
 649   MVT::ValueType PointerTy;
 650
 651   /// ShiftAmountTy - The type to use for shift amounts, usually i8 or whatever
 652   /// PointerTy is.
 653   MVT::ValueType ShiftAmountTy;
 654
 655   OutOfRangeShiftAmount ShiftAmtHandling;
 656
 657   /// SetCCIsExpensive - This is a short term hack for targets that codegen
 658   /// setcc as a conditional branch.  This encourages the code generator to fold
 659   /// setcc operations into other operations if possible.
 660   bool SetCCIsExpensive;
 661
 662   /// IntDivIsCheap - Tells the code generator not to expand integer divides by
 663   /// constants into a sequence of muls, adds, and shifts.  This is a hack until
 664   /// a real cost model is in place.  If we ever optimize for size, this will be
 665   /// set to true unconditionally.
 666   bool IntDivIsCheap;
 667
 668   /// Pow2DivIsCheap - Tells the code generator that it shouldn't generate
 669   /// srl/add/sra for a signed divide by power of two, and let the target handle
 670   /// it.
 671   bool Pow2DivIsCheap;
 672
 673   /// SetCCResultTy - The type that SetCC operations use.  This defaults to the
 674   /// PointerTy.
 675   MVT::ValueType SetCCResultTy;
 676
 677   /// SetCCResultContents - Information about the contents of the high-bits in
 678   /// the result of a setcc comparison operation.
 679   SetCCResultValue SetCCResultContents;
 680
 681   /// SchedPreferenceInfo - The target scheduling preference: shortest possible
 682   /// total cycles or lowest register usage.
 683   SchedPreference SchedPreferenceInfo;
 684
 685   /// UseUnderscoreSetJmpLongJmp - This target prefers to use _setjmp and
 686   /// _longjmp to implement llvm.setjmp/llvm.longjmp.  Defaults to false.
 687   bool UseUnderscoreSetJmpLongJmp;
 688
 689   /// StackPointerRegisterToSaveRestore - If set to a physical register, this
 690   /// specifies the register that llvm.savestack/llvm.restorestack should save
 691   /// and restore.
 692   unsigned StackPointerRegisterToSaveRestore;
 693
 694   /// RegClassForVT - This indicates the default register class to use for
 695   /// each ValueType the target supports natively.
 696   TargetRegisterClass *RegClassForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
 697   unsigned char NumElementsForVT[MVT::LAST_VALUETYPE];
 698
 699   /// TransformToType - For any value types we are promoting or expanding, this
 700   /// contains the value type that we are changing to.  For Expanded types, this
 701   /// contains one step of the expand (e.g. i64 -> i32), even if there are
 702   /// multiple steps required (e.g. i64 -> i16).  For types natively supported
 703   /// by the system, this holds the same type (e.g. i32 -> i32).
 704   MVT::ValueType TransformToType[MVT::LAST_VALUETYPE];
 705
 706   /// OpActions - For each operation and each value type, keep a LegalizeAction
 707   /// that indicates how instruction selection should deal with the operation.
 708   /// Most operations are Legal (aka, supported natively by the target), but
 709   /// operations that are not should be described.  Note that operations on
 710   /// non-legal value types are not described here.
 711   uint64_t OpActions[156];
 712
 713   ValueTypeActionImpl ValueTypeActions;
 714
 715   std::vector<double> LegalFPImmediates;
 716
 717   std::vector<std::pair<MVT::ValueType,
 718                         TargetRegisterClass*> > AvailableRegClasses;
 719
 720   /// TargetDAGCombineArray - Targets can specify ISD nodes that they would
 721   /// like PerformDAGCombine callbacks for by calling setTargetDAGCombine(),
 722   /// which sets a bit in this array.
 723   unsigned char TargetDAGCombineArray[156/(sizeof(unsigned char)*8)];
 724
 725   /// PromoteToType - For operations that must be promoted to a specific type,
 726   /// this holds the destination type.  This map should be sparse, so don't hold
 727   /// it as an array.
 728   ///
 729   /// Targets add entries to this map with AddPromotedToType(..), clients access
 730   /// this with getTypeToPromoteTo(..).
 731   std::map<std::pair<unsigned, MVT::ValueType>, MVT::ValueType> PromoteToType;
 732
 733 protected:
 734   /// When lowering %llvm.memset this field specifies the maximum number of
 735   /// store operations that may be substituted for the call to memset. Targets
 736   /// must set this value based on the cost threshold for that target. Targets
 737   /// should assume that the memset will be done using as many of the largest
 738   /// store operations first, followed by smaller ones, if necessary, per
 739   /// alignment restrictions. For example, storing 9 bytes on a 32-bit machine
 740   /// with 16-bit alignment would result in four 2-byte stores and one 1-byte
 741   /// store.  This only applies to setting a constant array of a constant size.
 742   /// @brief Specify maximum number of store instructions per memset call.
 743   unsigned maxStoresPerMemset;
 744
 745   /// When lowering %llvm.memcpy this field specifies the maximum number of
 746   /// store operations that may be substituted for a call to memcpy. Targets
 747   /// must set this value based on the cost threshold for that target. Targets
 748   /// should assume that the memcpy will be done using as many of the largest
 749   /// store operations first, followed by smaller ones, if necessary, per
 750   /// alignment restrictions. For example, storing 7 bytes on a 32-bit machine
 751   /// with 32-bit alignment would result in one 4-byte store, a one 2-byte store
 752   /// and one 1-byte store. This only applies to copying a constant array of
 753   /// constant size.
 754   /// @brief Specify maximum bytes of store instructions per memcpy call.
 755   unsigned maxStoresPerMemcpy;
 756
 757   /// When lowering %llvm.memmove this field specifies the maximum number of
 758   /// store instructions that may be substituted for a call to memmove. Targets
 759   /// must set this value based on the cost threshold for that target. Targets
 760   /// should assume that the memmove will be done using as many of the largest
 761   /// store operations first, followed by smaller ones, if necessary, per
 762   /// alignment restrictions. For example, moving 9 bytes on a 32-bit machine
 763   /// with 8-bit alignment would result in nine 1-byte stores.  This only
 764   /// applies to copying a constant array of constant size.
 765   /// @brief Specify maximum bytes of store instructions per memmove call.
 766   unsigned maxStoresPerMemmove;
 767
 768   /// This field specifies whether the target machine permits unaligned memory
 769   /// accesses.  This is used, for example, to determine the size of store
 770   /// operations when copying small arrays and other similar tasks.
 771   /// @brief Indicate whether the target permits unaligned memory accesses.
 772   bool allowUnalignedMemoryAccesses;
 773 };
 774 } // end llvm namespace
 775
 776 #endif