lib/CodeGen/SelectionDAG/LegalizeDAG.cpp

   1 //===-- LegalizeDAG.cpp - Implement SelectionDAG::Legalize ----------------===//
   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 implements the SelectionDAG::Legalize method.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
  15 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  16 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  17 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  18 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  19 #include "llvm/Constants.h"
  20 #include <iostream>
  21 using namespace llvm;
  22
  23 static const Type *getTypeFor(MVT::ValueType VT) {
  24   switch (VT) {
  25   default: assert(0 && "Unknown MVT!");
  26   case MVT::i1: return Type::BoolTy;
  27   case MVT::i8: return Type::UByteTy;
  28   case MVT::i16: return Type::UShortTy;
  29   case MVT::i32: return Type::UIntTy;
  30   case MVT::i64: return Type::ULongTy;
  31   case MVT::f32: return Type::FloatTy;
  32   case MVT::f64: return Type::DoubleTy;
  33   }
  34 }
  35
  36
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38 /// SelectionDAGLegalize - This takes an arbitrary SelectionDAG as input and
  39 /// hacks on it until the target machine can handle it.  This involves
  40 /// eliminating value sizes the machine cannot handle (promoting small sizes to
  41 /// large sizes or splitting up large values into small values) as well as
  42 /// eliminating operations the machine cannot handle.
  43 ///
  44 /// This code also does a small amount of optimization and recognition of idioms
  45 /// as part of its processing.  For example, if a target does not support a
  46 /// 'setcc' instruction efficiently, but does support 'brcc' instruction, this
  47 /// will attempt merge setcc and brc instructions into brcc's.
  48 ///
  49 namespace {
  50 class SelectionDAGLegalize {
  51   TargetLowering &TLI;
  52   SelectionDAG &DAG;
  53
  54   /// LegalizeAction - This enum indicates what action we should take for each
  55   /// value type the can occur in the program.
  56   enum LegalizeAction {
  57     Legal,            // The target natively supports this value type.
  58     Promote,          // This should be promoted to the next larger type.
  59     Expand,           // This integer type should be broken into smaller pieces.
  60   };
  61
  62   /// TransformToType - For any value types we are promoting or expanding, this
  63   /// contains the value type that we are changing to.  For Expanded types, this
  64   /// contains one step of the expand (e.g. i64 -> i32), even if there are
  65   /// multiple steps required (e.g. i64 -> i16)
  66   MVT::ValueType TransformToType[MVT::LAST_VALUETYPE];
  67
  68   /// ValueTypeActions - This is a bitvector that contains two bits for each
  69   /// value type, where the two bits correspond to the LegalizeAction enum.
  70   /// This can be queried with "getTypeAction(VT)".
  71   unsigned ValueTypeActions;
  72
  73   /// NeedsAnotherIteration - This is set when we expand a large integer
  74   /// operation into smaller integer operations, but the smaller operations are
  75   /// not set.  This occurs only rarely in practice, for targets that don't have
  76   /// 32-bit or larger integer registers.
  77   bool NeedsAnotherIteration;
  78
  79   /// LegalizedNodes - For nodes that are of legal width, and that have more
  80   /// than one use, this map indicates what regularized operand to use.  This
  81   /// allows us to avoid legalizing the same thing more than once.
  82   std::map<SDOperand, SDOperand> LegalizedNodes;
  83
  84   /// ExpandedNodes - For nodes that need to be expanded, and which have more
  85   /// than one use, this map indicates which which operands are the expanded
  86   /// version of the input.  This allows us to avoid expanding the same node
  87   /// more than once.
  88   std::map<SDOperand, std::pair<SDOperand, SDOperand> > ExpandedNodes;
  89
  90   void AddLegalizedOperand(SDOperand From, SDOperand To) {
  91     bool isNew = LegalizedNodes.insert(std::make_pair(From, To)).second;
  92     assert(isNew && "Got into the map somehow?");
  93   }
  94
  95   /// setValueTypeAction - Set the action for a particular value type.  This
  96   /// assumes an action has not already been set for this value type.
  97   void setValueTypeAction(MVT::ValueType VT, LegalizeAction A) {
  98     ValueTypeActions |= A << (VT*2);
  99     if (A == Promote) {
 100       MVT::ValueType PromoteTo;
 101       if (VT == MVT::f32)
 102         PromoteTo = MVT::f64;
 103       else {
 104         unsigned LargerReg = VT+1;
 105         while (!TLI.hasNativeSupportFor((MVT::ValueType)LargerReg)) {
 106           ++LargerReg;
 107           assert(MVT::isInteger((MVT::ValueType)LargerReg) &&
 108                  "Nothing to promote to??");
 109         }
 110         PromoteTo = (MVT::ValueType)LargerReg;
 111       }
 112
 113       assert(MVT::isInteger(VT) == MVT::isInteger(PromoteTo) &&
 114              MVT::isFloatingPoint(VT) == MVT::isFloatingPoint(PromoteTo) &&
 115              "Can only promote from int->int or fp->fp!");
 116       assert(VT < PromoteTo && "Must promote to a larger type!");
 117       TransformToType[VT] = PromoteTo;
 118     } else if (A == Expand) {
 119       assert(MVT::isInteger(VT) && VT > MVT::i8 &&
 120              "Cannot expand this type: target must support SOME integer reg!");
 121       // Expand to the next smaller integer type!
 122       TransformToType[VT] = (MVT::ValueType)(VT-1);
 123     }
 124   }
 125
 126 public:
 127
 128   SelectionDAGLegalize(TargetLowering &TLI, SelectionDAG &DAG);
 129
 130   /// Run - While there is still lowering to do, perform a pass over the DAG.
 131   /// Most regularization can be done in a single pass, but targets that require
 132   /// large values to be split into registers multiple times (e.g. i64 -> 4x
 133   /// i16) require iteration for these values (the first iteration will demote
 134   /// to i32, the second will demote to i16).
 135   void Run() {
 136     do {
 137       NeedsAnotherIteration = false;
 138       LegalizeDAG();
 139     } while (NeedsAnotherIteration);
 140   }
 141
 142   /// getTypeAction - Return how we should legalize values of this type, either
 143   /// it is already legal or we need to expand it into multiple registers of
 144   /// smaller integer type, or we need to promote it to a larger type.
 145   LegalizeAction getTypeAction(MVT::ValueType VT) const {
 146     return (LegalizeAction)((ValueTypeActions >> (2*VT)) & 3);
 147   }
 148
 149   /// isTypeLegal - Return true if this type is legal on this target.
 150   ///
 151   bool isTypeLegal(MVT::ValueType VT) const {
 152     return getTypeAction(VT) == Legal;
 153   }
 154
 155 private:
 156   void LegalizeDAG();
 157
 158   SDOperand LegalizeOp(SDOperand O);
 159   void ExpandOp(SDOperand O, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 160
 161   SDOperand getIntPtrConstant(uint64_t Val) {
 162     return DAG.getConstant(Val, TLI.getPointerTy());
 163   }
 164 };
 165 }
 166
 167
 168 SelectionDAGLegalize::SelectionDAGLegalize(TargetLowering &tli,
 169                                            SelectionDAG &dag)
 170   : TLI(tli), DAG(dag), ValueTypeActions(0) {
 171
 172   assert(MVT::LAST_VALUETYPE <= 16 &&
 173          "Too many value types for ValueTypeActions to hold!");
 174
 175   // Inspect all of the ValueType's possible, deciding how to process them.
 176   for (unsigned IntReg = MVT::i1; IntReg <= MVT::i128; ++IntReg)
 177     // If TLI says we are expanding this type, expand it!
 178     if (TLI.getNumElements((MVT::ValueType)IntReg) != 1)
 179       setValueTypeAction((MVT::ValueType)IntReg, Expand);
 180     else if (!TLI.hasNativeSupportFor((MVT::ValueType)IntReg))
 181       // Otherwise, if we don't have native support, we must promote to a
 182       // larger type.
 183       setValueTypeAction((MVT::ValueType)IntReg, Promote);
 184
 185   // If the target does not have native support for F32, promote it to F64.
 186   if (!TLI.hasNativeSupportFor(MVT::f32))
 187     setValueTypeAction(MVT::f32, Promote);
 188 }
 189
 190 void SelectionDAGLegalize::LegalizeDAG() {
 191   SDOperand OldRoot = DAG.getRoot();
 192   SDOperand NewRoot = LegalizeOp(OldRoot);
 193   DAG.setRoot(NewRoot);
 194
 195   ExpandedNodes.clear();
 196   LegalizedNodes.clear();
 197
 198   // Remove dead nodes now.
 199   DAG.RemoveDeadNodes(OldRoot.Val);
 200 }
 201
 202 SDOperand SelectionDAGLegalize::LegalizeOp(SDOperand Op) {
 203   assert(getTypeAction(Op.getValueType()) == Legal &&
 204          "Caller should expand or promote operands that are not legal!");
 205
 206   // If this operation defines any values that cannot be represented in a
 207   // register on this target, make sure to expand or promote them.
 208   if (Op.Val->getNumValues() > 1) {
 209     for (unsigned i = 0, e = Op.Val->getNumValues(); i != e; ++i)
 210       switch (getTypeAction(Op.Val->getValueType(i))) {
 211       case Legal: break;  // Nothing to do.
 212       case Expand: {
 213         SDOperand T1, T2;
 214         ExpandOp(Op.getValue(i), T1, T2);
 215         assert(LegalizedNodes.count(Op) &&
 216                "Expansion didn't add legal operands!");
 217         return LegalizedNodes[Op];
 218       }
 219       case Promote:
 220         // FIXME: Implement promotion!
 221         assert(0 && "Promotion not implemented at all yet!");
 222       }
 223   }
 224
 225   std::map<SDOperand, SDOperand>::iterator I = LegalizedNodes.find(Op);
 226   if (I != LegalizedNodes.end()) return I->second;
 227
 228   SDOperand Tmp1, Tmp2, Tmp3;
 229
 230   SDOperand Result = Op;
 231   SDNode *Node = Op.Val;
 232
 233   switch (Node->getOpcode()) {
 234   default:
 235     std::cerr << "NODE: "; Node->dump(); std::cerr << "\n";
 236     assert(0 && "Do not know how to legalize this operator!");
 237     abort();
 238   case ISD::EntryToken:
 239   case ISD::FrameIndex:
 240   case ISD::GlobalAddress:
 241   case ISD::ExternalSymbol:
 242   case ISD::ConstantPool:
 243   case ISD::CopyFromReg:            // Nothing to do.
 244     assert(getTypeAction(Node->getValueType(0)) == Legal &&
 245            "This must be legal!");
 246     break;
 247   case ISD::ImplicitDef:
 248     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));
 249     if (Tmp1 != Node->getOperand(0))
 250       Result = DAG.getImplicitDef(cast<RegSDNode>(Node)->getReg());
 251     break;
 252   case ISD::Constant:
 253     // We know we don't need to expand constants here, constants only have one
 254     // value and we check that it is fine above.
 255
 256     // FIXME: Maybe we should handle things like targets that don't support full
 257     // 32-bit immediates?
 258     break;
 259   case ISD::ConstantFP: {
 260     // Spill FP immediates to the constant pool if the target cannot directly
 261     // codegen them.  Targets often have some immediate values that can be
 262     // efficiently generated into an FP register without a load.  We explicitly
 263     // leave these constants as ConstantFP nodes for the target to deal with.
 264
 265     ConstantFPSDNode *CFP = cast<ConstantFPSDNode>(Node);
 266
 267     // Check to see if this FP immediate is already legal.
 268     bool isLegal = false;
 269     for (TargetLowering::legal_fpimm_iterator I = TLI.legal_fpimm_begin(),
 270            E = TLI.legal_fpimm_end(); I != E; ++I)
 271       if (CFP->isExactlyValue(*I)) {
 272         isLegal = true;
 273         break;
 274       }
 275
 276     if (!isLegal) {
 277       // Otherwise we need to spill the constant to memory.
 278       MachineConstantPool *CP = DAG.getMachineFunction().getConstantPool();
 279
 280       bool Extend = false;
 281
 282       // If a FP immediate is precise when represented as a float, we put it
 283       // into the constant pool as a float, even if it's is statically typed
 284       // as a double.
 285       MVT::ValueType VT = CFP->getValueType(0);
 286       bool isDouble = VT == MVT::f64;
 287       ConstantFP *LLVMC = ConstantFP::get(isDouble ? Type::DoubleTy :
 288                                              Type::FloatTy, CFP->getValue());
 289       if (isDouble && CFP->isExactlyValue((float)CFP->getValue())) {
 290         LLVMC = cast<ConstantFP>(ConstantExpr::getCast(LLVMC, Type::FloatTy));
 291         VT = MVT::f32;
 292         Extend = true;
 293       }
 294
 295       SDOperand CPIdx = DAG.getConstantPool(CP->getConstantPoolIndex(LLVMC),
 296                                             TLI.getPointerTy());
 297       Result = DAG.getLoad(VT, DAG.getEntryNode(), CPIdx);
 298
 299       if (Extend) Result = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, MVT::f64, Result);
 300     }
 301     break;
 302   }
 303   case ISD::TokenFactor: {
 304     std::vector<SDOperand> Ops;
 305     bool Changed = false;
 306     for (unsigned i = 0, e = Node->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 307       Ops.push_back(LegalizeOp(Node->getOperand(i)));  // Legalize the operands
 308       Changed |= Ops[i] != Node->getOperand(i);
 309     }
 310     if (Changed)
 311       Result = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, MVT::Other, Ops);
 312     break;
 313   }
 314
 315   case ISD::ADJCALLSTACKDOWN:
 316   case ISD::ADJCALLSTACKUP:
 317     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 318     // There is no need to legalize the size argument (Operand #1)
 319     if (Tmp1 != Node->getOperand(0))
 320       Result = DAG.getNode(Node->getOpcode(), MVT::Other, Tmp1,
 321                            Node->getOperand(1));
 322     break;
 323   case ISD::DYNAMIC_STACKALLOC:
 324     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 325     Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));  // Legalize the size.
 326     Tmp3 = LegalizeOp(Node->getOperand(2));  // Legalize the alignment.
 327     if (Tmp1 != Node->getOperand(0) || Tmp2 != Node->getOperand(1) ||
 328         Tmp3 != Node->getOperand(2))
 329       Result = DAG.getNode(ISD::DYNAMIC_STACKALLOC, Node->getValueType(0),
 330                            Tmp1, Tmp2, Tmp3);
 331     else
 332       Result = Op.getValue(0);
 333
 334     // Since this op produces two values, make sure to remember that we
 335     // legalized both of them.
 336     AddLegalizedOperand(SDOperand(Node, 0), Result);
 337     AddLegalizedOperand(SDOperand(Node, 1), Result.getValue(1));
 338     return Result.getValue(Op.ResNo);
 339
 340   case ISD::CALL:
 341     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 342     Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));  // Legalize the callee.
 343     if (Tmp1 != Node->getOperand(0) || Tmp2 != Node->getOperand(1)) {
 344       std::vector<MVT::ValueType> RetTyVTs;
 345       RetTyVTs.reserve(Node->getNumValues());
 346       for (unsigned i = 0, e = Node->getNumValues(); i != e; ++i)
 347         RetTyVTs.push_back(Node->getValueType(i));
 348       Result = SDOperand(DAG.getCall(RetTyVTs, Tmp1, Tmp2), 0);
 349     } else {
 350       Result = Result.getValue(0);
 351     }
 352     // Since calls produce multiple values, make sure to remember that we
 353     // legalized all of them.
 354     for (unsigned i = 0, e = Node->getNumValues(); i != e; ++i)
 355       AddLegalizedOperand(SDOperand(Node, i), Result.getValue(i));
 356     return Result.getValue(Op.ResNo);
 357
 358   case ISD::BR:
 359     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 360     if (Tmp1 != Node->getOperand(0))
 361       Result = DAG.getNode(ISD::BR, MVT::Other, Tmp1, Node->getOperand(1));
 362     break;
 363
 364   case ISD::BRCOND:
 365     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 366     // FIXME: booleans might not be legal!
 367     Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));  // Legalize the condition.
 368     // Basic block destination (Op#2) is always legal.
 369     if (Tmp1 != Node->getOperand(0) || Tmp2 != Node->getOperand(1))
 370       Result = DAG.getNode(ISD::BRCOND, MVT::Other, Tmp1, Tmp2,
 371                            Node->getOperand(2));
 372     break;
 373
 374   case ISD::LOAD:
 375     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 376     Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));  // Legalize the pointer.
 377     if (Tmp1 != Node->getOperand(0) ||
 378         Tmp2 != Node->getOperand(1))
 379       Result = DAG.getLoad(Node->getValueType(0), Tmp1, Tmp2);
 380     else
 381       Result = SDOperand(Node, 0);
 382
 383     // Since loads produce two values, make sure to remember that we legalized
 384     // both of them.
 385     AddLegalizedOperand(SDOperand(Node, 0), Result);
 386     AddLegalizedOperand(SDOperand(Node, 1), Result.getValue(1));
 387     return Result.getValue(Op.ResNo);
 388
 389   case ISD::EXTRACT_ELEMENT:
 390     // Get both the low and high parts.
 391     ExpandOp(Node->getOperand(0), Tmp1, Tmp2);
 392     if (cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(1))->getValue())
 393       Result = Tmp2;  // 1 -> Hi
 394     else
 395       Result = Tmp1;  // 0 -> Lo
 396     break;
 397
 398   case ISD::CopyToReg:
 399     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 400
 401     switch (getTypeAction(Node->getOperand(1).getValueType())) {
 402     case Legal:
 403       // Legalize the incoming value (must be legal).
 404       Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));
 405       if (Tmp1 != Node->getOperand(0) || Tmp2 != Node->getOperand(1))
 406         Result = DAG.getCopyToReg(Tmp1, Tmp2, cast<RegSDNode>(Node)->getReg());
 407       break;
 408     case Expand: {
 409       SDOperand Lo, Hi;
 410       ExpandOp(Node->getOperand(1), Lo, Hi);
 411       unsigned Reg = cast<RegSDNode>(Node)->getReg();
 412       Result = DAG.getCopyToReg(Tmp1, Lo, Reg);
 413       Result = DAG.getCopyToReg(Result, Hi, Reg+1);
 414       assert(isTypeLegal(Result.getValueType()) &&
 415              "Cannot expand multiple times yet (i64 -> i16)");
 416       break;
 417     }
 418     case Promote:
 419       assert(0 && "Don't know what it means to promote this!");
 420       abort();
 421     }
 422     break;
 423
 424   case ISD::RET:
 425     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 426     switch (Node->getNumOperands()) {
 427     case 2:  // ret val
 428       switch (getTypeAction(Node->getOperand(1).getValueType())) {
 429       case Legal:
 430         Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));
 431         if (Tmp1 != Node->getOperand(0) || Tmp2 != Node->getOperand(1))
 432           Result = DAG.getNode(ISD::RET, MVT::Other, Tmp1, Tmp2);
 433         break;
 434       case Expand: {
 435         SDOperand Lo, Hi;
 436         ExpandOp(Node->getOperand(1), Lo, Hi);
 437         Result = DAG.getNode(ISD::RET, MVT::Other, Tmp1, Lo, Hi);
 438         break;
 439       }
 440       case Promote:
 441         assert(0 && "Can't promote return value!");
 442       }
 443       break;
 444     case 1:  // ret void
 445       if (Tmp1 != Node->getOperand(0))
 446         Result = DAG.getNode(ISD::RET, MVT::Other, Tmp1);
 447       break;
 448     default: { // ret <values>
 449       std::vector<SDOperand> NewValues;
 450       NewValues.push_back(Tmp1);
 451       for (unsigned i = 1, e = Node->getNumOperands(); i != e; ++i)
 452         switch (getTypeAction(Node->getOperand(i).getValueType())) {
 453         case Legal:
 454           NewValues.push_back(LegalizeOp(Node->getOperand(i)));
 455           break;
 456         case Expand: {
 457           SDOperand Lo, Hi;
 458           ExpandOp(Node->getOperand(i), Lo, Hi);
 459           NewValues.push_back(Lo);
 460           NewValues.push_back(Hi);
 461           break;
 462         }
 463         case Promote:
 464           assert(0 && "Can't promote return value!");
 465         }
 466       Result = DAG.getNode(ISD::RET, MVT::Other, NewValues);
 467       break;
 468     }
 469     }
 470     break;
 471   case ISD::STORE:
 472     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 473     Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(2));  // Legalize the pointer.
 474
 475     // Turn 'store float 1.0, Ptr' -> 'store int 0x12345678, Ptr'
 476     if (ConstantFPSDNode *CFP =
 477         dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Node->getOperand(1))) {
 478       if (CFP->getValueType(0) == MVT::f32) {
 479         union {
 480           unsigned I;
 481           float    F;
 482         } V;
 483         V.F = CFP->getValue();
 484         Result = DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Tmp1,
 485                              DAG.getConstant(V.I, MVT::i32), Tmp2);
 486       } else {
 487         assert(CFP->getValueType(0) == MVT::f64 && "Unknown FP type!");
 488         union {
 489           uint64_t I;
 490           double   F;
 491         } V;
 492         V.F = CFP->getValue();
 493         Result = DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Tmp1,
 494                              DAG.getConstant(V.I, MVT::i64), Tmp2);
 495       }
 496       Op = Result;
 497       Node = Op.Val;
 498     }
 499
 500     switch (getTypeAction(Node->getOperand(1).getValueType())) {
 501     case Legal: {
 502       SDOperand Val = LegalizeOp(Node->getOperand(1));
 503       if (Val != Node->getOperand(1) || Tmp1 != Node->getOperand(0) ||
 504           Tmp2 != Node->getOperand(2))
 505         Result = DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Tmp1, Val, Tmp2);
 506       break;
 507     }
 508     case Promote:
 509       assert(0 && "FIXME: promote for stores not implemented!");
 510     case Expand:
 511       SDOperand Lo, Hi;
 512       ExpandOp(Node->getOperand(1), Lo, Hi);
 513
 514       if (!TLI.isLittleEndian())
 515         std::swap(Lo, Hi);
 516
 517       // FIXME: These two stores are independent of each other!
 518       Result = DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Tmp1, Lo, Tmp2);
 519
 520       unsigned IncrementSize = MVT::getSizeInBits(Lo.getValueType())/8;
 521       Tmp2 = DAG.getNode(ISD::ADD, Tmp2.getValueType(), Tmp2,
 522                          getIntPtrConstant(IncrementSize));
 523       assert(isTypeLegal(Tmp2.getValueType()) &&
 524              "Pointers must be legal!");
 525       Result = DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Result, Hi, Tmp2);
 526     }
 527     break;
 528   case ISD::SELECT: {
 529     // FIXME: BOOLS MAY REQUIRE PROMOTION!
 530     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));   // Cond
 531     Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));   // TrueVal
 532     SDOperand Tmp3 = LegalizeOp(Node->getOperand(2));   // FalseVal
 533
 534     if (Tmp1 != Node->getOperand(0) ||
 535         Tmp2 != Node->getOperand(1) ||
 536         Tmp3 != Node->getOperand(2))
 537       Result = DAG.getNode(ISD::SELECT, Node->getValueType(0), Tmp1, Tmp2,Tmp3);
 538     break;
 539   }
 540   case ISD::SETCC:
 541     switch (getTypeAction(Node->getOperand(0).getValueType())) {
 542     case Legal:
 543       Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));   // LHS
 544       Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));   // RHS
 545       if (Tmp1 != Node->getOperand(0) || Tmp2 != Node->getOperand(1))
 546         Result = DAG.getSetCC(cast<SetCCSDNode>(Node)->getCondition(),
 547                               Tmp1, Tmp2);
 548       break;
 549     case Promote:
 550       assert(0 && "Can't promote setcc operands yet!");
 551       break;
 552     case Expand:
 553       SDOperand LHSLo, LHSHi, RHSLo, RHSHi;
 554       ExpandOp(Node->getOperand(0), LHSLo, LHSHi);
 555       ExpandOp(Node->getOperand(1), RHSLo, RHSHi);
 556       switch (cast<SetCCSDNode>(Node)->getCondition()) {
 557       case ISD::SETEQ:
 558       case ISD::SETNE:
 559         Tmp1 = DAG.getNode(ISD::XOR, LHSLo.getValueType(), LHSLo, RHSLo);
 560         Tmp2 = DAG.getNode(ISD::XOR, LHSLo.getValueType(), LHSHi, RHSHi);
 561         Tmp1 = DAG.getNode(ISD::OR, Tmp1.getValueType(), Tmp1, Tmp2);
 562         Result = DAG.getSetCC(cast<SetCCSDNode>(Node)->getCondition(), Tmp1,
 563                               DAG.getConstant(0, Tmp1.getValueType()));
 564         break;
 565       default:
 566         // FIXME: This generated code sucks.
 567         ISD::CondCode LowCC;
 568         switch (cast<SetCCSDNode>(Node)->getCondition()) {
 569         default: assert(0 && "Unknown integer setcc!");
 570         case ISD::SETLT:
 571         case ISD::SETULT: LowCC = ISD::SETULT; break;
 572         case ISD::SETGT:
 573         case ISD::SETUGT: LowCC = ISD::SETUGT; break;
 574         case ISD::SETLE:
 575         case ISD::SETULE: LowCC = ISD::SETULE; break;
 576         case ISD::SETGE:
 577         case ISD::SETUGE: LowCC = ISD::SETUGE; break;
 578         }
 579
 580         // Tmp1 = lo(op1) < lo(op2)   // Always unsigned comparison
 581         // Tmp2 = hi(op1) < hi(op2)   // Signedness depends on operands
 582         // dest = hi(op1) == hi(op2) ? Tmp1 : Tmp2;
 583
 584         // NOTE: on targets without efficient SELECT of bools, we can always use
 585         // this identity: (B1 ? B2 : B3) --> (B1 & B2)|(!B1&B3)
 586         Tmp1 = DAG.getSetCC(LowCC, LHSLo, RHSLo);
 587         Tmp2 = DAG.getSetCC(cast<SetCCSDNode>(Node)->getCondition(),
 588                             LHSHi, RHSHi);
 589         Result = DAG.getSetCC(ISD::SETEQ, LHSHi, RHSHi);
 590         Result = DAG.getNode(ISD::SELECT, MVT::i1, Result, Tmp1, Tmp2);
 591         break;
 592       }
 593     }
 594     break;
 595
 596   case ISD::MEMSET:
 597   case ISD::MEMCPY:
 598   case ISD::MEMMOVE: {
 599     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));
 600     Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));
 601     Tmp3 = LegalizeOp(Node->getOperand(2));
 602     SDOperand Tmp4 = LegalizeOp(Node->getOperand(3));
 603     SDOperand Tmp5 = LegalizeOp(Node->getOperand(4));
 604     if (TLI.isOperationSupported(Node->getOpcode(), MVT::Other)) {
 605       if (Tmp1 != Node->getOperand(0) || Tmp2 != Node->getOperand(1) ||
 606           Tmp3 != Node->getOperand(2) || Tmp4 != Node->getOperand(3) ||
 607           Tmp5 != Node->getOperand(4)) {
 608         std::vector<SDOperand> Ops;
 609         Ops.push_back(Tmp1); Ops.push_back(Tmp2); Ops.push_back(Tmp3);
 610         Ops.push_back(Tmp4); Ops.push_back(Tmp5);
 611         Result = DAG.getNode(Node->getOpcode(), MVT::Other, Ops);
 612       }
 613     } else {
 614       // Otherwise, the target does not support this operation.  Lower the
 615       // operation to an explicit libcall as appropriate.
 616       MVT::ValueType IntPtr = TLI.getPointerTy();
 617       const Type *IntPtrTy = TLI.getTargetData().getIntPtrType();
 618       std::vector<std::pair<SDOperand, const Type*> > Args;
 619
 620       const char *FnName = 0;
 621       if (Node->getOpcode() == ISD::MEMSET) {
 622         Args.push_back(std::make_pair(Tmp2, IntPtrTy));
 623         // Extend the ubyte argument to be an int value for the call.
 624         Tmp3 = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, MVT::i32, Tmp3);
 625         Args.push_back(std::make_pair(Tmp3, Type::IntTy));
 626         Args.push_back(std::make_pair(Tmp4, IntPtrTy));
 627
 628         FnName = "memset";
 629       } else if (Node->getOpcode() == ISD::MEMCPY ||
 630                  Node->getOpcode() == ISD::MEMMOVE) {
 631         Args.push_back(std::make_pair(Tmp2, IntPtrTy));
 632         Args.push_back(std::make_pair(Tmp3, IntPtrTy));
 633         Args.push_back(std::make_pair(Tmp4, IntPtrTy));
 634         FnName = Node->getOpcode() == ISD::MEMMOVE ? "memmove" : "memcpy";
 635       } else {
 636         assert(0 && "Unknown op!");
 637       }
 638       std::pair<SDOperand,SDOperand> CallResult =
 639         TLI.LowerCallTo(Tmp1, Type::VoidTy,
 640                         DAG.getExternalSymbol(FnName, IntPtr), Args, DAG);
 641       Result = LegalizeOp(CallResult.second);
 642     }
 643     break;
 644   }
 645   case ISD::ADD:
 646   case ISD::SUB:
 647   case ISD::MUL:
 648   case ISD::UDIV:
 649   case ISD::SDIV:
 650   case ISD::UREM:
 651   case ISD::SREM:
 652   case ISD::AND:
 653   case ISD::OR:
 654   case ISD::XOR:
 655   case ISD::SHL:
 656   case ISD::SRL:
 657   case ISD::SRA:
 658     Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));   // LHS
 659     Tmp2 = LegalizeOp(Node->getOperand(1));   // RHS
 660     if (Tmp1 != Node->getOperand(0) ||
 661         Tmp2 != Node->getOperand(1))
 662       Result = DAG.getNode(Node->getOpcode(), Node->getValueType(0), Tmp1,Tmp2);
 663     break;
 664   case ISD::ZERO_EXTEND:
 665   case ISD::SIGN_EXTEND:
 666   case ISD::TRUNCATE:
 667   case ISD::FP_EXTEND:
 668   case ISD::FP_ROUND:
 669   case ISD::FP_TO_SINT:
 670   case ISD::FP_TO_UINT:
 671   case ISD::SINT_TO_FP:
 672   case ISD::UINT_TO_FP:
 673
 674     switch (getTypeAction(Node->getOperand(0).getValueType())) {
 675     case Legal:
 676       Tmp1 = LegalizeOp(Node->getOperand(0));
 677       if (Tmp1 != Node->getOperand(0))
 678         Result = DAG.getNode(Node->getOpcode(), Node->getValueType(0), Tmp1);
 679       break;
 680     case Expand:
 681       assert(Node->getOpcode() != ISD::SINT_TO_FP &&
 682              Node->getOpcode() != ISD::UINT_TO_FP &&
 683              "Cannot lower Xint_to_fp to a call yet!");
 684
 685       // In the expand case, we must be dealing with a truncate, because
 686       // otherwise the result would be larger than the source.
 687       assert(Node->getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
 688              "Shouldn't need to expand other operators here!");
 689       ExpandOp(Node->getOperand(0), Tmp1, Tmp2);
 690
 691       // Since the result is legal, we should just be able to truncate the low
 692       // part of the source.
 693       Result = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, Node->getValueType(0), Tmp1);
 694       break;
 695
 696     default:
 697       assert(0 && "Do not know how to promote this yet!");
 698     }
 699     break;
 700   }
 701
 702   if (!Op.Val->hasOneUse())
 703     AddLegalizedOperand(Op, Result);
 704
 705   return Result;
 706 }
 707
 708
 709 /// ExpandOp - Expand the specified SDOperand into its two component pieces
 710 /// Lo&Hi.  Note that the Op MUST be an expanded type.  As a result of this, the
 711 /// LegalizeNodes map is filled in for any results that are not expanded, the
 712 /// ExpandedNodes map is filled in for any results that are expanded, and the
 713 /// Lo/Hi values are returned.
 714 void SelectionDAGLegalize::ExpandOp(SDOperand Op, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi){
 715   MVT::ValueType VT = Op.getValueType();
 716   MVT::ValueType NVT = TransformToType[VT];
 717   SDNode *Node = Op.Val;
 718   assert(getTypeAction(VT) == Expand && "Not an expanded type!");
 719   assert(MVT::isInteger(VT) && "Cannot expand FP values!");
 720   assert(MVT::isInteger(NVT) && NVT < VT &&
 721          "Cannot expand to FP value or to larger int value!");
 722
 723   // If there is more than one use of this, see if we already expanded it.
 724   // There is no use remembering values that only have a single use, as the map
 725   // entries will never be reused.
 726   if (!Node->hasOneUse()) {
 727     std::map<SDOperand, std::pair<SDOperand, SDOperand> >::iterator I
 728       = ExpandedNodes.find(Op);
 729     if (I != ExpandedNodes.end()) {
 730       Lo = I->second.first;
 731       Hi = I->second.second;
 732       return;
 733     }
 734   }
 735
 736   // Expanding to multiple registers needs to perform an optimization step, and
 737   // is not careful to avoid operations the target does not support.  Make sure
 738   // that all generated operations are legalized in the next iteration.
 739   NeedsAnotherIteration = true;
 740   const char *LibCallName = 0;
 741
 742   switch (Node->getOpcode()) {
 743   default:
 744     std::cerr << "NODE: "; Node->dump(); std::cerr << "\n";
 745     assert(0 && "Do not know how to expand this operator!");
 746     abort();
 747   case ISD::Constant: {
 748     uint64_t Cst = cast<ConstantSDNode>(Node)->getValue();
 749     Lo = DAG.getConstant(Cst, NVT);
 750     Hi = DAG.getConstant(Cst >> MVT::getSizeInBits(NVT), NVT);
 751     break;
 752   }
 753
 754   case ISD::CopyFromReg: {
 755     unsigned Reg = cast<RegSDNode>(Node)->getReg();
 756     // Aggregate register values are always in consequtive pairs.
 757     Lo = DAG.getCopyFromReg(Reg, NVT);
 758     Hi = DAG.getCopyFromReg(Reg+1, NVT);
 759     assert(isTypeLegal(NVT) && "Cannot expand this multiple times yet!");
 760     break;
 761   }
 762
 763   case ISD::LOAD: {
 764     SDOperand Ch = LegalizeOp(Node->getOperand(0));   // Legalize the chain.
 765     SDOperand Ptr = LegalizeOp(Node->getOperand(1));  // Legalize the pointer.
 766     Lo = DAG.getLoad(NVT, Ch, Ptr);
 767
 768     // Increment the pointer to the other half.
 769     unsigned IncrementSize = MVT::getSizeInBits(Lo.getValueType())/8;
 770     Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, Ptr.getValueType(), Ptr,
 771                       getIntPtrConstant(IncrementSize));
 772     // FIXME: This load is independent of the first one.
 773     Hi = DAG.getLoad(NVT, Lo.getValue(1), Ptr);
 774
 775     // Remember that we legalized the chain.
 776     AddLegalizedOperand(Op.getValue(1), Hi.getValue(1));
 777     if (!TLI.isLittleEndian())
 778       std::swap(Lo, Hi);
 779     break;
 780   }
 781   case ISD::CALL: {
 782     SDOperand Chain  = LegalizeOp(Node->getOperand(0));  // Legalize the chain.
 783     SDOperand Callee = LegalizeOp(Node->getOperand(1));  // Legalize the callee.
 784
 785     assert(Node->getNumValues() == 2 && Op.ResNo == 0 &&
 786            "Can only expand a call once so far, not i64 -> i16!");
 787
 788     std::vector<MVT::ValueType> RetTyVTs;
 789     RetTyVTs.reserve(3);
 790     RetTyVTs.push_back(NVT);
 791     RetTyVTs.push_back(NVT);
 792     RetTyVTs.push_back(MVT::Other);
 793     SDNode *NC = DAG.getCall(RetTyVTs, Chain, Callee);
 794     Lo = SDOperand(NC, 0);
 795     Hi = SDOperand(NC, 1);
 796
 797     // Insert the new chain mapping.
 798     AddLegalizedOperand(Op.getValue(1), Hi.getValue(2));
 799     break;
 800   }
 801   case ISD::AND:
 802   case ISD::OR:
 803   case ISD::XOR: {   // Simple logical operators -> two trivial pieces.
 804     SDOperand LL, LH, RL, RH;
 805     ExpandOp(Node->getOperand(0), LL, LH);
 806     ExpandOp(Node->getOperand(1), RL, RH);
 807     Lo = DAG.getNode(Node->getOpcode(), NVT, LL, RL);
 808     Hi = DAG.getNode(Node->getOpcode(), NVT, LH, RH);
 809     break;
 810   }
 811   case ISD::SELECT: {
 812     SDOperand C, LL, LH, RL, RH;
 813     // FIXME: BOOLS MAY REQUIRE PROMOTION!
 814     C = LegalizeOp(Node->getOperand(0));
 815     ExpandOp(Node->getOperand(1), LL, LH);
 816     ExpandOp(Node->getOperand(2), RL, RH);
 817     Lo = DAG.getNode(ISD::SELECT, NVT, C, LL, RL);
 818     Hi = DAG.getNode(ISD::SELECT, NVT, C, LH, RH);
 819     break;
 820   }
 821   case ISD::SIGN_EXTEND: {
 822     // The low part is just a sign extension of the input (which degenerates to
 823     // a copy).
 824     Lo = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, NVT, LegalizeOp(Node->getOperand(0)));
 825
 826     // The high part is obtained by SRA'ing all but one of the bits of the lo
 827     // part.
 828     unsigned LoSize = MVT::getSizeInBits(Lo.getValueType());
 829     Hi = DAG.getNode(ISD::SRA, NVT, Lo, DAG.getConstant(LoSize-1, MVT::i8));
 830     break;
 831   }
 832   case ISD::ZERO_EXTEND:
 833     // The low part is just a zero extension of the input (which degenerates to
 834     // a copy).
 835     Lo = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, NVT, LegalizeOp(Node->getOperand(0)));
 836
 837     // The high part is just a zero.
 838     Hi = DAG.getConstant(0, NVT);
 839     break;
 840
 841     // These operators cannot be expanded directly, emit them as calls to
 842     // library functions.
 843   case ISD::FP_TO_SINT:
 844     if (Node->getOperand(0).getValueType() == MVT::f32)
 845       LibCallName = "__fixsfdi";
 846     else
 847       LibCallName = "__fixdfdi";
 848     break;
 849   case ISD::FP_TO_UINT:
 850     if (Node->getOperand(0).getValueType() == MVT::f32)
 851       LibCallName = "__fixunssfdi";
 852     else
 853       LibCallName = "__fixunsdfdi";
 854     break;
 855
 856   case ISD::ADD:  LibCallName = "__adddi3"; break;
 857   case ISD::SUB:  LibCallName = "__subdi3"; break;
 858   case ISD::MUL:  LibCallName = "__muldi3"; break;
 859   case ISD::SDIV: LibCallName = "__divdi3"; break;
 860   case ISD::UDIV: LibCallName = "__udivdi3"; break;
 861   case ISD::SREM: LibCallName = "__moddi3"; break;
 862   case ISD::UREM: LibCallName = "__umoddi3"; break;
 863   case ISD::SHL:  LibCallName = "__ashldi3"; break;
 864   case ISD::SRA:  LibCallName = "__ashrdi3"; break;
 865   case ISD::SRL:  LibCallName = "__lshrdi3"; break;
 866   }
 867
 868   // Int2FP -> __floatdisf/__floatdidf
 869
 870   // If this is to be expanded into a libcall... do so now.
 871   if (LibCallName) {
 872     TargetLowering::ArgListTy Args;
 873     for (unsigned i = 0, e = Node->getNumOperands(); i != e; ++i)
 874       Args.push_back(std::make_pair(Node->getOperand(i),
 875                                getTypeFor(Node->getOperand(i).getValueType())));
 876     SDOperand Callee = DAG.getExternalSymbol(LibCallName, TLI.getPointerTy());
 877
 878     // We don't care about token chains for libcalls.  We just use the entry
 879     // node as our input and ignore the output chain.  This allows us to place
 880     // calls wherever we need them to satisfy data dependences.
 881     SDOperand Result = TLI.LowerCallTo(DAG.getEntryNode(),
 882                                        getTypeFor(Op.getValueType()), Callee,
 883                                        Args, DAG).first;
 884     ExpandOp(Result, Lo, Hi);
 885   }
 886
 887   // Remember in a map if the values will be reused later.
 888   if (!Node->hasOneUse()) {
 889     bool isNew = ExpandedNodes.insert(std::make_pair(Op,
 890                                             std::make_pair(Lo, Hi))).second;
 891     assert(isNew && "Value already expanded?!?");
 892   }
 893 }
 894
 895
 896 // SelectionDAG::Legalize - This is the entry point for the file.
 897 //
 898 void SelectionDAG::Legalize(TargetLowering &TLI) {
 899   /// run - This is the main entry point to this class.
 900   ///
 901   SelectionDAGLegalize(TLI, *this).Run();
 902 }
 903