lib/CodeGen/SelectionDAG/FastISel.cpp

   1 ///===-- FastISel.cpp - Implementation of the FastISel class --------------===//
   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 //
  10 // This file contains the implementation of the FastISel class.
  11 //
  12 // "Fast" instruction selection is designed to emit very poor code quickly.
  13 // Also, it is not designed to be able to do much lowering, so most illegal
  14 // types (e.g. i64 on 32-bit targets) and operations are not supported.  It is
  15 // also not intended to be able to do much optimization, except in a few cases
  16 // where doing optimizations reduces overall compile time.  For example, folding
  17 // constants into immediate fields is often done, because it's cheap and it
  18 // reduces the number of instructions later phases have to examine.
  19 //
  20 // "Fast" instruction selection is able to fail gracefully and transfer
  21 // control to the SelectionDAG selector for operations that it doesn't
  22 // support.  In many cases, this allows us to avoid duplicating a lot of
  23 // the complicated lowering logic that SelectionDAG currently has.
  24 //
  25 // The intended use for "fast" instruction selection is "-O0" mode
  26 // compilation, where the quality of the generated code is irrelevant when
  27 // weighed against the speed at which the code can be generated.  Also,
  28 // at -O0, the LLVM optimizers are not running, and this makes the
  29 // compile time of codegen a much higher portion of the overall compile
  30 // time.  Despite its limitations, "fast" instruction selection is able to
  31 // handle enough code on its own to provide noticeable overall speedups
  32 // in -O0 compiles.
  33 //
  34 // Basic operations are supported in a target-independent way, by reading
  35 // the same instruction descriptions that the SelectionDAG selector reads,
  36 // and identifying simple arithmetic operations that can be directly selected
  37 // from simple operators.  More complicated operations currently require
  38 // target-specific code.
  39 //
  40 //===----------------------------------------------------------------------===//
  41
  42 #include "llvm/Function.h"
  43 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  44 #include "llvm/Instructions.h"
  45 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  46 #include "llvm/CodeGen/FastISel.h"
  47 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  48 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  49 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  50 #include "llvm/Analysis/DebugInfo.h"
  51 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  52 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  53 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  54 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  55 #include "FunctionLoweringInfo.h"
  56 using namespace llvm;
  57
  58 unsigned FastISel::getRegForValue(const Value *V) {
  59   EVT RealVT = TLI.getValueType(V->getType(), /*AllowUnknown=*/true);
  60   // Don't handle non-simple values in FastISel.
  61   if (!RealVT.isSimple())
  62     return 0;
  63
  64   // Ignore illegal types. We must do this before looking up the value
  65   // in ValueMap because Arguments are given virtual registers regardless
  66   // of whether FastISel can handle them.
  67   MVT VT = RealVT.getSimpleVT();
  68   if (!TLI.isTypeLegal(VT)) {
  69     // Promote MVT::i1 to a legal type though, because it's common and easy.
  70     if (VT == MVT::i1)
  71       VT = TLI.getTypeToTransformTo(V->getContext(), VT).getSimpleVT();
  72     else
  73       return 0;
  74   }
  75
  76   // Look up the value to see if we already have a register for it. We
  77   // cache values defined by Instructions across blocks, and other values
  78   // only locally. This is because Instructions already have the SSA
  79   // def-dominates-use requirement enforced.
  80   if (ValueMap.count(V))
  81     return ValueMap[V];
  82   unsigned Reg = LocalValueMap[V];
  83   if (Reg != 0)
  84     return Reg;
  85
  86   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
  87     if (CI->getValue().getActiveBits() <= 64)
  88       Reg = FastEmit_i(VT, VT, ISD::Constant, CI->getZExtValue());
  89   } else if (isa<AllocaInst>(V)) {
  90     Reg = TargetMaterializeAlloca(cast<AllocaInst>(V));
  91   } else if (isa<ConstantPointerNull>(V)) {
  92     // Translate this as an integer zero so that it can be
  93     // local-CSE'd with actual integer zeros.
  94     Reg =
  95       getRegForValue(Constant::getNullValue(TD.getIntPtrType(V->getContext())));
  96   } else if (const ConstantFP *CF = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
  97     // Try to emit the constant directly.
  98     Reg = FastEmit_f(VT, VT, ISD::ConstantFP, CF);
  99
 100     if (!Reg) {
 101       // Try to emit the constant by using an integer constant with a cast.
 102       const APFloat &Flt = CF->getValueAPF();
 103       EVT IntVT = TLI.getPointerTy();
 104
 105       uint64_t x[2];
 106       uint32_t IntBitWidth = IntVT.getSizeInBits();
 107       bool isExact;
 108       (void) Flt.convertToInteger(x, IntBitWidth, /*isSigned=*/true,
 109                                 APFloat::rmTowardZero, &isExact);
 110       if (isExact) {
 111         APInt IntVal(IntBitWidth, 2, x);
 112
 113         unsigned IntegerReg =
 114           getRegForValue(ConstantInt::get(V->getContext(), IntVal));
 115         if (IntegerReg != 0)
 116           Reg = FastEmit_r(IntVT.getSimpleVT(), VT, ISD::SINT_TO_FP, IntegerReg);
 117       }
 118     }
 119   } else if (const Operator *Op = dyn_cast<Operator>(V)) {
 120     if (!SelectOperator(Op, Op->getOpcode())) return 0;
 121     Reg = LocalValueMap[Op];
 122   } else if (isa<UndefValue>(V)) {
 123     Reg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
 124     BuildMI(MBB, DL, TII.get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), Reg);
 125   }
 126
 127   // If target-independent code couldn't handle the value, give target-specific
 128   // code a try.
 129   if (!Reg && isa<Constant>(V))
 130     Reg = TargetMaterializeConstant(cast<Constant>(V));
 131
 132   // Don't cache constant materializations in the general ValueMap.
 133   // To do so would require tracking what uses they dominate.
 134   if (Reg != 0)
 135     LocalValueMap[V] = Reg;
 136   return Reg;
 137 }
 138
 139 unsigned FastISel::lookUpRegForValue(const Value *V) {
 140   // Look up the value to see if we already have a register for it. We
 141   // cache values defined by Instructions across blocks, and other values
 142   // only locally. This is because Instructions already have the SSA
 143   // def-dominatess-use requirement enforced.
 144   if (ValueMap.count(V))
 145     return ValueMap[V];
 146   return LocalValueMap[V];
 147 }
 148
 149 /// UpdateValueMap - Update the value map to include the new mapping for this
 150 /// instruction, or insert an extra copy to get the result in a previous
 151 /// determined register.
 152 /// NOTE: This is only necessary because we might select a block that uses
 153 /// a value before we select the block that defines the value.  It might be
 154 /// possible to fix this by selecting blocks in reverse postorder.
 155 unsigned FastISel::UpdateValueMap(const Value *I, unsigned Reg) {
 156   if (!isa<Instruction>(I)) {
 157     LocalValueMap[I] = Reg;
 158     return Reg;
 159   }
 160
 161   unsigned &AssignedReg = ValueMap[I];
 162   if (AssignedReg == 0)
 163     AssignedReg = Reg;
 164   else if (Reg != AssignedReg) {
 165     const TargetRegisterClass *RegClass = MRI.getRegClass(Reg);
 166     TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), AssignedReg,
 167                      Reg, RegClass, RegClass);
 168   }
 169   return AssignedReg;
 170 }
 171
 172 unsigned FastISel::getRegForGEPIndex(const Value *Idx) {
 173   unsigned IdxN = getRegForValue(Idx);
 174   if (IdxN == 0)
 175     // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 176     return 0;
 177
 178   // If the index is smaller or larger than intptr_t, truncate or extend it.
 179   MVT PtrVT = TLI.getPointerTy();
 180   EVT IdxVT = EVT::getEVT(Idx->getType(), /*HandleUnknown=*/false);
 181   if (IdxVT.bitsLT(PtrVT))
 182     IdxN = FastEmit_r(IdxVT.getSimpleVT(), PtrVT, ISD::SIGN_EXTEND, IdxN);
 183   else if (IdxVT.bitsGT(PtrVT))
 184     IdxN = FastEmit_r(IdxVT.getSimpleVT(), PtrVT, ISD::TRUNCATE, IdxN);
 185   return IdxN;
 186 }
 187
 188 /// SelectBinaryOp - Select and emit code for a binary operator instruction,
 189 /// which has an opcode which directly corresponds to the given ISD opcode.
 190 ///
 191 bool FastISel::SelectBinaryOp(const User *I, unsigned ISDOpcode) {
 192   EVT VT = EVT::getEVT(I->getType(), /*HandleUnknown=*/true);
 193   if (VT == MVT::Other || !VT.isSimple())
 194     // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
 195     return false;
 196
 197   // We only handle legal types. For example, on x86-32 the instruction
 198   // selector contains all of the 64-bit instructions from x86-64,
 199   // under the assumption that i64 won't be used if the target doesn't
 200   // support it.
 201   if (!TLI.isTypeLegal(VT)) {
 202     // MVT::i1 is special. Allow AND, OR, or XOR because they
 203     // don't require additional zeroing, which makes them easy.
 204     if (VT == MVT::i1 &&
 205         (ISDOpcode == ISD::AND || ISDOpcode == ISD::OR ||
 206          ISDOpcode == ISD::XOR))
 207       VT = TLI.getTypeToTransformTo(I->getContext(), VT);
 208     else
 209       return false;
 210   }
 211
 212   unsigned Op0 = getRegForValue(I->getOperand(0));
 213   if (Op0 == 0)
 214     // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 215     return false;
 216
 217   // Check if the second operand is a constant and handle it appropriately.
 218   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
 219     unsigned ResultReg = FastEmit_ri(VT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(),
 220                                      ISDOpcode, Op0, CI->getZExtValue());
 221     if (ResultReg != 0) {
 222       // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
 223       UpdateValueMap(I, ResultReg);
 224       return true;
 225     }
 226   }
 227
 228   // Check if the second operand is a constant float.
 229   if (ConstantFP *CF = dyn_cast<ConstantFP>(I->getOperand(1))) {
 230     unsigned ResultReg = FastEmit_rf(VT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(),
 231                                      ISDOpcode, Op0, CF);
 232     if (ResultReg != 0) {
 233       // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
 234       UpdateValueMap(I, ResultReg);
 235       return true;
 236     }
 237   }
 238
 239   unsigned Op1 = getRegForValue(I->getOperand(1));
 240   if (Op1 == 0)
 241     // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 242     return false;
 243
 244   // Now we have both operands in registers. Emit the instruction.
 245   unsigned ResultReg = FastEmit_rr(VT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(),
 246                                    ISDOpcode, Op0, Op1);
 247   if (ResultReg == 0)
 248     // Target-specific code wasn't able to find a machine opcode for
 249     // the given ISD opcode and type. Halt "fast" selection and bail.
 250     return false;
 251
 252   // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
 253   UpdateValueMap(I, ResultReg);
 254   return true;
 255 }
 256
 257 bool FastISel::SelectGetElementPtr(const User *I) {
 258   unsigned N = getRegForValue(I->getOperand(0));
 259   if (N == 0)
 260     // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 261     return false;
 262
 263   const Type *Ty = I->getOperand(0)->getType();
 264   MVT VT = TLI.getPointerTy();
 265   for (GetElementPtrInst::const_op_iterator OI = I->op_begin()+1,
 266        E = I->op_end(); OI != E; ++OI) {
 267     const Value *Idx = *OI;
 268     if (const StructType *StTy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 269       unsigned Field = cast<ConstantInt>(Idx)->getZExtValue();
 270       if (Field) {
 271         // N = N + Offset
 272         uint64_t Offs = TD.getStructLayout(StTy)->getElementOffset(Field);
 273         // FIXME: This can be optimized by combining the add with a
 274         // subsequent one.
 275         N = FastEmit_ri_(VT, ISD::ADD, N, Offs, VT);
 276         if (N == 0)
 277           // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 278           return false;
 279       }
 280       Ty = StTy->getElementType(Field);
 281     } else {
 282       Ty = cast<SequentialType>(Ty)->getElementType();
 283
 284       // If this is a constant subscript, handle it quickly.
 285       if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 286         if (CI->getZExtValue() == 0) continue;
 287         uint64_t Offs =
 288           TD.getTypeAllocSize(Ty)*cast<ConstantInt>(CI)->getSExtValue();
 289         N = FastEmit_ri_(VT, ISD::ADD, N, Offs, VT);
 290         if (N == 0)
 291           // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 292           return false;
 293         continue;
 294       }
 295
 296       // N = N + Idx * ElementSize;
 297       uint64_t ElementSize = TD.getTypeAllocSize(Ty);
 298       unsigned IdxN = getRegForGEPIndex(Idx);
 299       if (IdxN == 0)
 300         // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 301         return false;
 302
 303       if (ElementSize != 1) {
 304         IdxN = FastEmit_ri_(VT, ISD::MUL, IdxN, ElementSize, VT);
 305         if (IdxN == 0)
 306           // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 307           return false;
 308       }
 309       N = FastEmit_rr(VT, VT, ISD::ADD, N, IdxN);
 310       if (N == 0)
 311         // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 312         return false;
 313     }
 314   }
 315
 316   // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
 317   UpdateValueMap(I, N);
 318   return true;
 319 }
 320
 321 bool FastISel::SelectCall(const User *I) {
 322   const Function *F = cast<CallInst>(I)->getCalledFunction();
 323   if (!F) return false;
 324
 325   // Handle selected intrinsic function calls.
 326   unsigned IID = F->getIntrinsicID();
 327   switch (IID) {
 328   default: break;
 329   case Intrinsic::dbg_declare: {
 330     const DbgDeclareInst *DI = cast<DbgDeclareInst>(I);
 331     if (!DIDescriptor::ValidDebugInfo(DI->getVariable(), CodeGenOpt::None) ||
 332         !MF.getMMI().hasDebugInfo())
 333       return true;
 334
 335     const Value *Address = DI->getAddress();
 336     if (!Address)
 337       return true;
 338     if (isa<UndefValue>(Address))
 339       return true;
 340     const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(Address);
 341     // Don't handle byval struct arguments or VLAs, for example.
 342     if (!AI) break;
 343     DenseMap<const AllocaInst*, int>::iterator SI =
 344       StaticAllocaMap.find(AI);
 345     if (SI == StaticAllocaMap.end()) break; // VLAs.
 346     int FI = SI->second;
 347     if (!DI->getDebugLoc().isUnknown())
 348       MF.getMMI().setVariableDbgInfo(DI->getVariable(), FI, DI->getDebugLoc());
 349
 350     // Building the map above is target independent.  Generating DBG_VALUE
 351     // inline is target dependent; do this now.
 352     (void)TargetSelectInstruction(cast<Instruction>(I));
 353     return true;
 354   }
 355   case Intrinsic::dbg_value: {
 356     // This form of DBG_VALUE is target-independent.
 357     const DbgValueInst *DI = cast<DbgValueInst>(I);
 358     const TargetInstrDesc &II = TII.get(TargetOpcode::DBG_VALUE);
 359     const Value *V = DI->getValue();
 360     if (!V) {
 361       // Currently the optimizer can produce this; insert an undef to
 362       // help debugging.  Probably the optimizer should not do this.
 363       BuildMI(MBB, DL, II).addReg(0U).addImm(DI->getOffset()).
 364                                      addMetadata(DI->getVariable());
 365     } else if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 366       BuildMI(MBB, DL, II).addImm(CI->getZExtValue()).addImm(DI->getOffset()).
 367                                      addMetadata(DI->getVariable());
 368     } else if (const ConstantFP *CF = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 369       BuildMI(MBB, DL, II).addFPImm(CF).addImm(DI->getOffset()).
 370                                      addMetadata(DI->getVariable());
 371     } else if (unsigned Reg = lookUpRegForValue(V)) {
 372       BuildMI(MBB, DL, II).addReg(Reg, RegState::Debug).addImm(DI->getOffset()).
 373                                      addMetadata(DI->getVariable());
 374     } else {
 375       // We can't yet handle anything else here because it would require
 376       // generating code, thus altering codegen because of debug info.
 377       // Insert an undef so we can see what we dropped.
 378       BuildMI(MBB, DL, II).addReg(0U).addImm(DI->getOffset()).
 379                                      addMetadata(DI->getVariable());
 380     }
 381     return true;
 382   }
 383   case Intrinsic::eh_exception: {
 384     EVT VT = TLI.getValueType(I->getType());
 385     switch (TLI.getOperationAction(ISD::EXCEPTIONADDR, VT)) {
 386     default: break;
 387     case TargetLowering::Expand: {
 388       assert(MBB->isLandingPad() && "Call to eh.exception not in landing pad!");
 389       unsigned Reg = TLI.getExceptionAddressRegister();
 390       const TargetRegisterClass *RC = TLI.getRegClassFor(VT);
 391       unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 392       bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
 393                                            Reg, RC, RC);
 394       assert(InsertedCopy && "Can't copy address registers!");
 395       InsertedCopy = InsertedCopy;
 396       UpdateValueMap(I, ResultReg);
 397       return true;
 398     }
 399     }
 400     break;
 401   }
 402   case Intrinsic::eh_selector: {
 403     EVT VT = TLI.getValueType(I->getType());
 404     switch (TLI.getOperationAction(ISD::EHSELECTION, VT)) {
 405     default: break;
 406     case TargetLowering::Expand: {
 407       if (MBB->isLandingPad())
 408         AddCatchInfo(*cast<CallInst>(I), &MF.getMMI(), MBB);
 409       else {
 410 #ifndef NDEBUG
 411         CatchInfoLost.insert(cast<CallInst>(I));
 412 #endif
 413         // FIXME: Mark exception selector register as live in.  Hack for PR1508.
 414         unsigned Reg = TLI.getExceptionSelectorRegister();
 415         if (Reg) MBB->addLiveIn(Reg);
 416       }
 417
 418       unsigned Reg = TLI.getExceptionSelectorRegister();
 419       EVT SrcVT = TLI.getPointerTy();
 420       const TargetRegisterClass *RC = TLI.getRegClassFor(SrcVT);
 421       unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 422       bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg, Reg,
 423                                            RC, RC);
 424       assert(InsertedCopy && "Can't copy address registers!");
 425       InsertedCopy = InsertedCopy;
 426
 427       // Cast the register to the type of the selector.
 428       if (SrcVT.bitsGT(MVT::i32))
 429         ResultReg = FastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(), MVT::i32, ISD::TRUNCATE,
 430                                ResultReg);
 431       else if (SrcVT.bitsLT(MVT::i32))
 432         ResultReg = FastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(), MVT::i32,
 433                                ISD::SIGN_EXTEND, ResultReg);
 434       if (ResultReg == 0)
 435         // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 436         return false;
 437
 438       UpdateValueMap(I, ResultReg);
 439
 440       return true;
 441     }
 442     }
 443     break;
 444   }
 445   }
 446
 447   // An arbitrary call. Bail.
 448   return false;
 449 }
 450
 451 bool FastISel::SelectCast(const User *I, unsigned Opcode) {
 452   EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
 453   EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
 454
 455   if (SrcVT == MVT::Other || !SrcVT.isSimple() ||
 456       DstVT == MVT::Other || !DstVT.isSimple())
 457     // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
 458     return false;
 459
 460   // Check if the destination type is legal. Or as a special case,
 461   // it may be i1 if we're doing a truncate because that's
 462   // easy and somewhat common.
 463   if (!TLI.isTypeLegal(DstVT))
 464     if (DstVT != MVT::i1 || Opcode != ISD::TRUNCATE)
 465       // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
 466       return false;
 467
 468   // Check if the source operand is legal. Or as a special case,
 469   // it may be i1 if we're doing zero-extension because that's
 470   // easy and somewhat common.
 471   if (!TLI.isTypeLegal(SrcVT))
 472     if (SrcVT != MVT::i1 || Opcode != ISD::ZERO_EXTEND)
 473       // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
 474       return false;
 475
 476   unsigned InputReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
 477   if (!InputReg)
 478     // Unhandled operand.  Halt "fast" selection and bail.
 479     return false;
 480
 481   // If the operand is i1, arrange for the high bits in the register to be zero.
 482   if (SrcVT == MVT::i1) {
 483    SrcVT = TLI.getTypeToTransformTo(I->getContext(), SrcVT);
 484    InputReg = FastEmitZExtFromI1(SrcVT.getSimpleVT(), InputReg);
 485    if (!InputReg)
 486      return false;
 487   }
 488   // If the result is i1, truncate to the target's type for i1 first.
 489   if (DstVT == MVT::i1)
 490     DstVT = TLI.getTypeToTransformTo(I->getContext(), DstVT);
 491
 492   unsigned ResultReg = FastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(),
 493                                   DstVT.getSimpleVT(),
 494                                   Opcode,
 495                                   InputReg);
 496   if (!ResultReg)
 497     return false;
 498
 499   UpdateValueMap(I, ResultReg);
 500   return true;
 501 }
 502
 503 bool FastISel::SelectBitCast(const User *I) {
 504   // If the bitcast doesn't change the type, just use the operand value.
 505   if (I->getType() == I->getOperand(0)->getType()) {
 506     unsigned Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
 507     if (Reg == 0)
 508       return false;
 509     UpdateValueMap(I, Reg);
 510     return true;
 511   }
 512
 513   // Bitcasts of other values become reg-reg copies or BIT_CONVERT operators.
 514   EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
 515   EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
 516
 517   if (SrcVT == MVT::Other || !SrcVT.isSimple() ||
 518       DstVT == MVT::Other || !DstVT.isSimple() ||
 519       !TLI.isTypeLegal(SrcVT) || !TLI.isTypeLegal(DstVT))
 520     // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
 521     return false;
 522
 523   unsigned Op0 = getRegForValue(I->getOperand(0));
 524   if (Op0 == 0)
 525     // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 526     return false;
 527
 528   // First, try to perform the bitcast by inserting a reg-reg copy.
 529   unsigned ResultReg = 0;
 530   if (SrcVT.getSimpleVT() == DstVT.getSimpleVT()) {
 531     TargetRegisterClass* SrcClass = TLI.getRegClassFor(SrcVT);
 532     TargetRegisterClass* DstClass = TLI.getRegClassFor(DstVT);
 533     ResultReg = createResultReg(DstClass);
 534
 535     bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
 536                                          Op0, DstClass, SrcClass);
 537     if (!InsertedCopy)
 538       ResultReg = 0;
 539   }
 540
 541   // If the reg-reg copy failed, select a BIT_CONVERT opcode.
 542   if (!ResultReg)
 543     ResultReg = FastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(), DstVT.getSimpleVT(),
 544                            ISD::BIT_CONVERT, Op0);
 545
 546   if (!ResultReg)
 547     return false;
 548
 549   UpdateValueMap(I, ResultReg);
 550   return true;
 551 }
 552
 553 bool
 554 FastISel::SelectInstruction(const Instruction *I) {
 555   DL = I->getDebugLoc();
 556
 557   // First, try doing target-independent selection.
 558   if (SelectOperator(I, I->getOpcode())) {
 559     DL = DebugLoc();
 560     return true;
 561   }
 562
 563   // Next, try calling the target to attempt to handle the instruction.
 564   if (TargetSelectInstruction(I)) {
 565     DL = DebugLoc();
 566     return true;
 567   }
 568
 569   DL = DebugLoc();
 570   return false;
 571 }
 572
 573 /// FastEmitBranch - Emit an unconditional branch to the given block,
 574 /// unless it is the immediate (fall-through) successor, and update
 575 /// the CFG.
 576 void
 577 FastISel::FastEmitBranch(MachineBasicBlock *MSucc) {
 578   if (MBB->isLayoutSuccessor(MSucc)) {
 579     // The unconditional fall-through case, which needs no instructions.
 580   } else {
 581     // The unconditional branch case.
 582     TII.InsertBranch(*MBB, MSucc, NULL, SmallVector<MachineOperand, 0>());
 583   }
 584   MBB->addSuccessor(MSucc);
 585 }
 586
 587 /// SelectFNeg - Emit an FNeg operation.
 588 ///
 589 bool
 590 FastISel::SelectFNeg(const User *I) {
 591   unsigned OpReg = getRegForValue(BinaryOperator::getFNegArgument(I));
 592   if (OpReg == 0) return false;
 593
 594   // If the target has ISD::FNEG, use it.
 595   EVT VT = TLI.getValueType(I->getType());
 596   unsigned ResultReg = FastEmit_r(VT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(),
 597                                   ISD::FNEG, OpReg);
 598   if (ResultReg != 0) {
 599     UpdateValueMap(I, ResultReg);
 600     return true;
 601   }
 602
 603   // Bitcast the value to integer, twiddle the sign bit with xor,
 604   // and then bitcast it back to floating-point.
 605   if (VT.getSizeInBits() > 64) return false;
 606   EVT IntVT = EVT::getIntegerVT(I->getContext(), VT.getSizeInBits());
 607   if (!TLI.isTypeLegal(IntVT))
 608     return false;
 609
 610   unsigned IntReg = FastEmit_r(VT.getSimpleVT(), IntVT.getSimpleVT(),
 611                                ISD::BIT_CONVERT, OpReg);
 612   if (IntReg == 0)
 613     return false;
 614
 615   unsigned IntResultReg = FastEmit_ri_(IntVT.getSimpleVT(), ISD::XOR, IntReg,
 616                                        UINT64_C(1) << (VT.getSizeInBits()-1),
 617                                        IntVT.getSimpleVT());
 618   if (IntResultReg == 0)
 619     return false;
 620
 621   ResultReg = FastEmit_r(IntVT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(),
 622                          ISD::BIT_CONVERT, IntResultReg);
 623   if (ResultReg == 0)
 624     return false;
 625
 626   UpdateValueMap(I, ResultReg);
 627   return true;
 628 }
 629
 630 bool
 631 FastISel::SelectOperator(const User *I, unsigned Opcode) {
 632   switch (Opcode) {
 633   case Instruction::Add:
 634     return SelectBinaryOp(I, ISD::ADD);
 635   case Instruction::FAdd:
 636     return SelectBinaryOp(I, ISD::FADD);
 637   case Instruction::Sub:
 638     return SelectBinaryOp(I, ISD::SUB);
 639   case Instruction::FSub:
 640     // FNeg is currently represented in LLVM IR as a special case of FSub.
 641     if (BinaryOperator::isFNeg(I))
 642       return SelectFNeg(I);
 643     return SelectBinaryOp(I, ISD::FSUB);
 644   case Instruction::Mul:
 645     return SelectBinaryOp(I, ISD::MUL);
 646   case Instruction::FMul:
 647     return SelectBinaryOp(I, ISD::FMUL);
 648   case Instruction::SDiv:
 649     return SelectBinaryOp(I, ISD::SDIV);
 650   case Instruction::UDiv:
 651     return SelectBinaryOp(I, ISD::UDIV);
 652   case Instruction::FDiv:
 653     return SelectBinaryOp(I, ISD::FDIV);
 654   case Instruction::SRem:
 655     return SelectBinaryOp(I, ISD::SREM);
 656   case Instruction::URem:
 657     return SelectBinaryOp(I, ISD::UREM);
 658   case Instruction::FRem:
 659     return SelectBinaryOp(I, ISD::FREM);
 660   case Instruction::Shl:
 661     return SelectBinaryOp(I, ISD::SHL);
 662   case Instruction::LShr:
 663     return SelectBinaryOp(I, ISD::SRL);
 664   case Instruction::AShr:
 665     return SelectBinaryOp(I, ISD::SRA);
 666   case Instruction::And:
 667     return SelectBinaryOp(I, ISD::AND);
 668   case Instruction::Or:
 669     return SelectBinaryOp(I, ISD::OR);
 670   case Instruction::Xor:
 671     return SelectBinaryOp(I, ISD::XOR);
 672
 673   case Instruction::GetElementPtr:
 674     return SelectGetElementPtr(I);
 675
 676   case Instruction::Br: {
 677     const BranchInst *BI = cast<BranchInst>(I);
 678
 679     if (BI->isUnconditional()) {
 680       const BasicBlock *LLVMSucc = BI->getSuccessor(0);
 681       MachineBasicBlock *MSucc = MBBMap[LLVMSucc];
 682       FastEmitBranch(MSucc);
 683       return true;
 684     }
 685
 686     // Conditional branches are not handed yet.
 687     // Halt "fast" selection and bail.
 688     return false;
 689   }
 690
 691   case Instruction::Unreachable:
 692     // Nothing to emit.
 693     return true;
 694
 695   case Instruction::PHI:
 696     // PHI nodes are already emitted.
 697     return true;
 698
 699   case Instruction::Alloca:
 700     // FunctionLowering has the static-sized case covered.
 701     if (StaticAllocaMap.count(cast<AllocaInst>(I)))
 702       return true;
 703
 704     // Dynamic-sized alloca is not handled yet.
 705     return false;
 706
 707   case Instruction::Call:
 708     return SelectCall(I);
 709
 710   case Instruction::BitCast:
 711     return SelectBitCast(I);
 712
 713   case Instruction::FPToSI:
 714     return SelectCast(I, ISD::FP_TO_SINT);
 715   case Instruction::ZExt:
 716     return SelectCast(I, ISD::ZERO_EXTEND);
 717   case Instruction::SExt:
 718     return SelectCast(I, ISD::SIGN_EXTEND);
 719   case Instruction::Trunc:
 720     return SelectCast(I, ISD::TRUNCATE);
 721   case Instruction::SIToFP:
 722     return SelectCast(I, ISD::SINT_TO_FP);
 723
 724   case Instruction::IntToPtr: // Deliberate fall-through.
 725   case Instruction::PtrToInt: {
 726     EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
 727     EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
 728     if (DstVT.bitsGT(SrcVT))
 729       return SelectCast(I, ISD::ZERO_EXTEND);
 730     if (DstVT.bitsLT(SrcVT))
 731       return SelectCast(I, ISD::TRUNCATE);
 732     unsigned Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
 733     if (Reg == 0) return false;
 734     UpdateValueMap(I, Reg);
 735     return true;
 736   }
 737
 738   default:
 739     // Unhandled instruction. Halt "fast" selection and bail.
 740     return false;
 741   }
 742 }
 743
 744 FastISel::FastISel(MachineFunction &mf,
 745                    DenseMap<const Value *, unsigned> &vm,
 746                    DenseMap<const BasicBlock *, MachineBasicBlock *> &bm,
 747                    DenseMap<const AllocaInst *, int> &am
 748 #ifndef NDEBUG
 749                    , SmallSet<const Instruction *, 8> &cil
 750 #endif
 751                    )
 752   : MBB(0),
 753     ValueMap(vm),
 754     MBBMap(bm),
 755     StaticAllocaMap(am),
 756 #ifndef NDEBUG
 757     CatchInfoLost(cil),
 758 #endif
 759     MF(mf),
 760     MRI(MF.getRegInfo()),
 761     MFI(*MF.getFrameInfo()),
 762     MCP(*MF.getConstantPool()),
 763     TM(MF.getTarget()),
 764     TD(*TM.getTargetData()),
 765     TII(*TM.getInstrInfo()),
 766     TLI(*TM.getTargetLowering()) {
 767 }
 768
 769 FastISel::~FastISel() {}
 770
 771 unsigned FastISel::FastEmit_(MVT, MVT,
 772                              unsigned) {
 773   return 0;
 774 }
 775
 776 unsigned FastISel::FastEmit_r(MVT, MVT,
 777                               unsigned, unsigned /*Op0*/) {
 778   return 0;
 779 }
 780
 781 unsigned FastISel::FastEmit_rr(MVT, MVT,
 782                                unsigned, unsigned /*Op0*/,
 783                                unsigned /*Op0*/) {
 784   return 0;
 785 }
 786
 787 unsigned FastISel::FastEmit_i(MVT, MVT, unsigned, uint64_t /*Imm*/) {
 788   return 0;
 789 }
 790
 791 unsigned FastISel::FastEmit_f(MVT, MVT,
 792                               unsigned, const ConstantFP * /*FPImm*/) {
 793   return 0;
 794 }
 795
 796 unsigned FastISel::FastEmit_ri(MVT, MVT,
 797                                unsigned, unsigned /*Op0*/,
 798                                uint64_t /*Imm*/) {
 799   return 0;
 800 }
 801
 802 unsigned FastISel::FastEmit_rf(MVT, MVT,
 803                                unsigned, unsigned /*Op0*/,
 804                                const ConstantFP * /*FPImm*/) {
 805   return 0;
 806 }
 807
 808 unsigned FastISel::FastEmit_rri(MVT, MVT,
 809                                 unsigned,
 810                                 unsigned /*Op0*/, unsigned /*Op1*/,
 811                                 uint64_t /*Imm*/) {
 812   return 0;
 813 }
 814
 815 /// FastEmit_ri_ - This method is a wrapper of FastEmit_ri. It first tries
 816 /// to emit an instruction with an immediate operand using FastEmit_ri.
 817 /// If that fails, it materializes the immediate into a register and try
 818 /// FastEmit_rr instead.
 819 unsigned FastISel::FastEmit_ri_(MVT VT, unsigned Opcode,
 820                                 unsigned Op0, uint64_t Imm,
 821                                 MVT ImmType) {
 822   // First check if immediate type is legal. If not, we can't use the ri form.
 823   unsigned ResultReg = FastEmit_ri(VT, VT, Opcode, Op0, Imm);
 824   if (ResultReg != 0)
 825     return ResultReg;
 826   unsigned MaterialReg = FastEmit_i(ImmType, ImmType, ISD::Constant, Imm);
 827   if (MaterialReg == 0)
 828     return 0;
 829   return FastEmit_rr(VT, VT, Opcode, Op0, MaterialReg);
 830 }
 831
 832 /// FastEmit_rf_ - This method is a wrapper of FastEmit_ri. It first tries
 833 /// to emit an instruction with a floating-point immediate operand using
 834 /// FastEmit_rf. If that fails, it materializes the immediate into a register
 835 /// and try FastEmit_rr instead.
 836 unsigned FastISel::FastEmit_rf_(MVT VT, unsigned Opcode,
 837                                 unsigned Op0, const ConstantFP *FPImm,
 838                                 MVT ImmType) {
 839   // First check if immediate type is legal. If not, we can't use the rf form.
 840   unsigned ResultReg = FastEmit_rf(VT, VT, Opcode, Op0, FPImm);
 841   if (ResultReg != 0)
 842     return ResultReg;
 843
 844   // Materialize the constant in a register.
 845   unsigned MaterialReg = FastEmit_f(ImmType, ImmType, ISD::ConstantFP, FPImm);
 846   if (MaterialReg == 0) {
 847     // If the target doesn't have a way to directly enter a floating-point
 848     // value into a register, use an alternate approach.
 849     // TODO: The current approach only supports floating-point constants
 850     // that can be constructed by conversion from integer values. This should
 851     // be replaced by code that creates a load from a constant-pool entry,
 852     // which will require some target-specific work.
 853     const APFloat &Flt = FPImm->getValueAPF();
 854     EVT IntVT = TLI.getPointerTy();
 855
 856     uint64_t x[2];
 857     uint32_t IntBitWidth = IntVT.getSizeInBits();
 858     bool isExact;
 859     (void) Flt.convertToInteger(x, IntBitWidth, /*isSigned=*/true,
 860                              APFloat::rmTowardZero, &isExact);
 861     if (!isExact)
 862       return 0;
 863     APInt IntVal(IntBitWidth, 2, x);
 864
 865     unsigned IntegerReg = FastEmit_i(IntVT.getSimpleVT(), IntVT.getSimpleVT(),
 866                                      ISD::Constant, IntVal.getZExtValue());
 867     if (IntegerReg == 0)
 868       return 0;
 869     MaterialReg = FastEmit_r(IntVT.getSimpleVT(), VT,
 870                              ISD::SINT_TO_FP, IntegerReg);
 871     if (MaterialReg == 0)
 872       return 0;
 873   }
 874   return FastEmit_rr(VT, VT, Opcode, Op0, MaterialReg);
 875 }
 876
 877 unsigned FastISel::createResultReg(const TargetRegisterClass* RC) {
 878   return MRI.createVirtualRegister(RC);
 879 }
 880
 881 unsigned FastISel::FastEmitInst_(unsigned MachineInstOpcode,
 882                                  const TargetRegisterClass* RC) {
 883   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 884   const TargetInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 885
 886   BuildMI(MBB, DL, II, ResultReg);
 887   return ResultReg;
 888 }
 889
 890 unsigned FastISel::FastEmitInst_r(unsigned MachineInstOpcode,
 891                                   const TargetRegisterClass *RC,
 892                                   unsigned Op0) {
 893   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 894   const TargetInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 895
 896   if (II.getNumDefs() >= 1)
 897     BuildMI(MBB, DL, II, ResultReg).addReg(Op0);
 898   else {
 899     BuildMI(MBB, DL, II).addReg(Op0);
 900     bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
 901                                          II.ImplicitDefs[0], RC, RC);
 902     if (!InsertedCopy)
 903       ResultReg = 0;
 904   }
 905
 906   return ResultReg;
 907 }
 908
 909 unsigned FastISel::FastEmitInst_rr(unsigned MachineInstOpcode,
 910                                    const TargetRegisterClass *RC,
 911                                    unsigned Op0, unsigned Op1) {
 912   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 913   const TargetInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 914
 915   if (II.getNumDefs() >= 1)
 916     BuildMI(MBB, DL, II, ResultReg).addReg(Op0).addReg(Op1);
 917   else {
 918     BuildMI(MBB, DL, II).addReg(Op0).addReg(Op1);
 919     bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
 920                                          II.ImplicitDefs[0], RC, RC);
 921     if (!InsertedCopy)
 922       ResultReg = 0;
 923   }
 924   return ResultReg;
 925 }
 926
 927 unsigned FastISel::FastEmitInst_ri(unsigned MachineInstOpcode,
 928                                    const TargetRegisterClass *RC,
 929                                    unsigned Op0, uint64_t Imm) {
 930   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 931   const TargetInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 932
 933   if (II.getNumDefs() >= 1)
 934     BuildMI(MBB, DL, II, ResultReg).addReg(Op0).addImm(Imm);
 935   else {
 936     BuildMI(MBB, DL, II).addReg(Op0).addImm(Imm);
 937     bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
 938                                          II.ImplicitDefs[0], RC, RC);
 939     if (!InsertedCopy)
 940       ResultReg = 0;
 941   }
 942   return ResultReg;
 943 }
 944
 945 unsigned FastISel::FastEmitInst_rf(unsigned MachineInstOpcode,
 946                                    const TargetRegisterClass *RC,
 947                                    unsigned Op0, const ConstantFP *FPImm) {
 948   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 949   const TargetInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 950
 951   if (II.getNumDefs() >= 1)
 952     BuildMI(MBB, DL, II, ResultReg).addReg(Op0).addFPImm(FPImm);
 953   else {
 954     BuildMI(MBB, DL, II).addReg(Op0).addFPImm(FPImm);
 955     bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
 956                                          II.ImplicitDefs[0], RC, RC);
 957     if (!InsertedCopy)
 958       ResultReg = 0;
 959   }
 960   return ResultReg;
 961 }
 962
 963 unsigned FastISel::FastEmitInst_rri(unsigned MachineInstOpcode,
 964                                     const TargetRegisterClass *RC,
 965                                     unsigned Op0, unsigned Op1, uint64_t Imm) {
 966   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 967   const TargetInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 968
 969   if (II.getNumDefs() >= 1)
 970     BuildMI(MBB, DL, II, ResultReg).addReg(Op0).addReg(Op1).addImm(Imm);
 971   else {
 972     BuildMI(MBB, DL, II).addReg(Op0).addReg(Op1).addImm(Imm);
 973     bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
 974                                          II.ImplicitDefs[0], RC, RC);
 975     if (!InsertedCopy)
 976       ResultReg = 0;
 977   }
 978   return ResultReg;
 979 }
 980
 981 unsigned FastISel::FastEmitInst_i(unsigned MachineInstOpcode,
 982                                   const TargetRegisterClass *RC,
 983                                   uint64_t Imm) {
 984   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 985   const TargetInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
 986
 987   if (II.getNumDefs() >= 1)
 988     BuildMI(MBB, DL, II, ResultReg).addImm(Imm);
 989   else {
 990     BuildMI(MBB, DL, II).addImm(Imm);
 991     bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
 992                                          II.ImplicitDefs[0], RC, RC);
 993     if (!InsertedCopy)
 994       ResultReg = 0;
 995   }
 996   return ResultReg;
 997 }
 998
 999 unsigned FastISel::FastEmitInst_extractsubreg(MVT RetVT,
1000                                               unsigned Op0, uint32_t Idx) {
1001   const TargetRegisterClass* RC = MRI.getRegClass(Op0);
1002
1003   unsigned ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(RetVT));
1004   const TargetInstrDesc &II = TII.get(TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG);
1005
1006   if (II.getNumDefs() >= 1)
1007     BuildMI(MBB, DL, II, ResultReg).addReg(Op0).addImm(Idx);
1008   else {
1009     BuildMI(MBB, DL, II).addReg(Op0).addImm(Idx);
1010     bool InsertedCopy = TII.copyRegToReg(*MBB, MBB->end(), ResultReg,
1011                                          II.ImplicitDefs[0], RC, RC);
1012     if (!InsertedCopy)
1013       ResultReg = 0;
1014   }
1015   return ResultReg;
1016 }
1017
1018 /// FastEmitZExtFromI1 - Emit MachineInstrs to compute the value of Op
1019 /// with all but the least significant bit set to zero.
1020 unsigned FastISel::FastEmitZExtFromI1(MVT VT, unsigned Op) {
1021   return FastEmit_ri(VT, VT, ISD::AND, Op, 1);
1022 }