lib/CodeGen/SelectionDAG/LegalizeTypes.h

   1 //===-- LegalizeTypes.h - Definition of the DAG Type Legalizer 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 defines the DAGTypeLegalizer class.  This is a private interface
  11 // shared between the code that implements the SelectionDAG::LegalizeTypes
  12 // method.
  13 //
  14 //===----------------------------------------------------------------------===//
  15
  16 #ifndef SELECTIONDAG_LEGALIZETYPES_H
  17 #define SELECTIONDAG_LEGALIZETYPES_H
  18
  19 #define DEBUG_TYPE "legalize-types"
  20 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
  21 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  22 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  23 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  24 #include "llvm/Support/Debug.h"
  25
  26 namespace llvm {
  27
  28 //===----------------------------------------------------------------------===//
  29 /// DAGTypeLegalizer - This takes an arbitrary SelectionDAG as input and
  30 /// hacks on it until the target machine can handle it.  This involves
  31 /// eliminating value sizes the machine cannot handle (promoting small sizes to
  32 /// large sizes or splitting up large values into small values) as well as
  33 /// eliminating operations the machine cannot handle.
  34 ///
  35 /// This code also does a small amount of optimization and recognition of idioms
  36 /// as part of its processing.  For example, if a target does not support a
  37 /// 'setcc' instruction efficiently, but does support 'brcc' instruction, this
  38 /// will attempt merge setcc and brc instructions into brcc's.
  39 ///
  40 class VISIBILITY_HIDDEN DAGTypeLegalizer {
  41   TargetLowering &TLI;
  42   SelectionDAG &DAG;
  43 public:
  44   // NodeIDFlags - This pass uses the NodeID on the SDNodes to hold information
  45   // about the state of the node.  The enum has all the values.
  46   enum NodeIDFlags {
  47     /// ReadyToProcess - All operands have been processed, so this node is ready
  48     /// to be handled.
  49     ReadyToProcess = 0,
  50
  51     /// NewNode - This is a new node that was created in the process of
  52     /// legalizing some other node.
  53     NewNode = -1,
  54
  55     /// Processed - This is a node that has already been processed.
  56     Processed = -2
  57
  58     // 1+ - This is a node which has this many unlegalized operands.
  59   };
  60 private:
  61   enum LegalizeAction {
  62     Legal,      // The target natively supports this type.
  63     Promote,    // This type should be executed in a larger type.
  64     Expand      // This type should be split into two types of half the size.
  65   };
  66
  67   /// ValueTypeActions - This is a bitvector that contains two bits for each
  68   /// simple value type, where the two bits correspond to the LegalizeAction
  69   /// enum.  This can be queried with "getTypeAction(VT)".
  70   TargetLowering::ValueTypeActionImpl ValueTypeActions;
  71
  72   /// getTypeAction - Return how we should legalize values of this type, either
  73   /// it is already legal or we need to expand it into multiple registers of
  74   /// smaller integer type, or we need to promote it to a larger type.
  75   LegalizeAction getTypeAction(MVT::ValueType VT) const {
  76     return (LegalizeAction)ValueTypeActions.getTypeAction(VT);
  77   }
  78
  79   /// isTypeLegal - Return true if this type is legal on this target.
  80   ///
  81   bool isTypeLegal(MVT::ValueType VT) const {
  82     return getTypeAction(VT) == Legal;
  83   }
  84
  85   /// PromotedNodes - For nodes that are below legal width, this map indicates
  86   /// what promoted value to use.
  87   DenseMap<SDOperand, SDOperand> PromotedNodes;
  88
  89   /// ExpandedNodes - For nodes that need to be expanded this map indicates
  90   /// which operands are the expanded version of the input.
  91   DenseMap<SDOperand, std::pair<SDOperand, SDOperand> > ExpandedNodes;
  92
  93   /// ScalarizedNodes - For nodes that are <1 x ty>, this map indicates the
  94   /// scalar value of type 'ty' to use.
  95   DenseMap<SDOperand, SDOperand> ScalarizedNodes;
  96
  97   /// SplitNodes - For nodes that need to be split this map indicates
  98   /// which operands are the expanded version of the input.
  99   DenseMap<SDOperand, std::pair<SDOperand, SDOperand> > SplitNodes;
 100
 101   /// ReplacedNodes - For nodes that have been replaced with another,
 102   /// indicates the replacement node to use.
 103   DenseMap<SDOperand, SDOperand> ReplacedNodes;
 104
 105   /// Worklist - This defines a worklist of nodes to process.  In order to be
 106   /// pushed onto this worklist, all operands of a node must have already been
 107   /// processed.
 108   SmallVector<SDNode*, 128> Worklist;
 109
 110 public:
 111   explicit DAGTypeLegalizer(SelectionDAG &dag)
 112     : TLI(dag.getTargetLoweringInfo()), DAG(dag),
 113     ValueTypeActions(TLI.getValueTypeActions()) {
 114     assert(MVT::LAST_VALUETYPE <= 32 &&
 115            "Too many value types for ValueTypeActions to hold!");
 116   }
 117
 118   void run();
 119
 120   /// ReanalyzeNodeFlags - Recompute the NodeID flags for the specified node,
 121   /// adding it to the worklist if ready.
 122   void ReanalyzeNodeFlags(SDNode *N) {
 123     N->setNodeId(NewNode);
 124     MarkNewNodes(N);
 125   }
 126
 127 private:
 128   void MarkNewNodes(SDNode *N);
 129
 130   void ReplaceValueWith(SDOperand From, SDOperand To);
 131   void ReplaceNodeWith(SDNode *From, SDNode *To);
 132
 133   void RemapNode(SDOperand &N);
 134
 135   // Common routines.
 136   SDOperand CreateStackStoreLoad(SDOperand Op, MVT::ValueType DestVT);
 137   SDOperand HandleMemIntrinsic(SDNode *N);
 138   void SplitOp(SDOperand Op, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 139
 140   //===--------------------------------------------------------------------===//
 141   // Promotion Support: LegalizeTypesPromote.cpp
 142   //===--------------------------------------------------------------------===//
 143
 144   SDOperand GetPromotedOp(SDOperand Op) {
 145     SDOperand &PromotedOp = PromotedNodes[Op];
 146     RemapNode(PromotedOp);
 147     assert(PromotedOp.Val && "Operand wasn't promoted?");
 148     return PromotedOp;
 149   }
 150   void SetPromotedOp(SDOperand Op, SDOperand Result);
 151
 152   /// GetPromotedZExtOp - Get a promoted operand and zero extend it to the final
 153   /// size.
 154   SDOperand GetPromotedZExtOp(SDOperand Op) {
 155     MVT::ValueType OldVT = Op.getValueType();
 156     Op = GetPromotedOp(Op);
 157     return DAG.getZeroExtendInReg(Op, OldVT);
 158   }
 159
 160   // Result Promotion.
 161   void PromoteResult(SDNode *N, unsigned ResNo);
 162   SDOperand PromoteResult_UNDEF(SDNode *N);
 163   SDOperand PromoteResult_Constant(SDNode *N);
 164   SDOperand PromoteResult_TRUNCATE(SDNode *N);
 165   SDOperand PromoteResult_INT_EXTEND(SDNode *N);
 166   SDOperand PromoteResult_FP_ROUND(SDNode *N);
 167   SDOperand PromoteResult_FP_TO_XINT(SDNode *N);
 168   SDOperand PromoteResult_SETCC(SDNode *N);
 169   SDOperand PromoteResult_LOAD(LoadSDNode *N);
 170   SDOperand PromoteResult_SimpleIntBinOp(SDNode *N);
 171   SDOperand PromoteResult_SDIV(SDNode *N);
 172   SDOperand PromoteResult_UDIV(SDNode *N);
 173   SDOperand PromoteResult_SHL(SDNode *N);
 174   SDOperand PromoteResult_SRA(SDNode *N);
 175   SDOperand PromoteResult_SRL(SDNode *N);
 176   SDOperand PromoteResult_SELECT   (SDNode *N);
 177   SDOperand PromoteResult_SELECT_CC(SDNode *N);
 178
 179   // Operand Promotion.
 180   bool PromoteOperand(SDNode *N, unsigned OperandNo);
 181   SDOperand PromoteOperand_ANY_EXTEND(SDNode *N);
 182   SDOperand PromoteOperand_ZERO_EXTEND(SDNode *N);
 183   SDOperand PromoteOperand_SIGN_EXTEND(SDNode *N);
 184   SDOperand PromoteOperand_TRUNCATE(SDNode *N);
 185   SDOperand PromoteOperand_FP_EXTEND(SDNode *N);
 186   SDOperand PromoteOperand_FP_ROUND(SDNode *N);
 187   SDOperand PromoteOperand_INT_TO_FP(SDNode *N);
 188   SDOperand PromoteOperand_SELECT(SDNode *N, unsigned OpNo);
 189   SDOperand PromoteOperand_BRCOND(SDNode *N, unsigned OpNo);
 190   SDOperand PromoteOperand_BR_CC(SDNode *N, unsigned OpNo);
 191   SDOperand PromoteOperand_SETCC(SDNode *N, unsigned OpNo);
 192   SDOperand PromoteOperand_STORE(StoreSDNode *N, unsigned OpNo);
 193
 194   void PromoteSetCCOperands(SDOperand &LHS,SDOperand &RHS, ISD::CondCode Code);
 195
 196   //===--------------------------------------------------------------------===//
 197   // Expansion Support: LegalizeTypesExpand.cpp
 198   //===--------------------------------------------------------------------===//
 199
 200   void GetExpandedOp(SDOperand Op, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 201   void SetExpandedOp(SDOperand Op, SDOperand Lo, SDOperand Hi);
 202
 203   // Result Expansion.
 204   void ExpandResult(SDNode *N, unsigned ResNo);
 205   void ExpandResult_UNDEF      (SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 206   void ExpandResult_Constant   (SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 207   void ExpandResult_BUILD_PAIR (SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 208   void ExpandResult_MERGE_VALUES(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 209   void ExpandResult_ANY_EXTEND (SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 210   void ExpandResult_ZERO_EXTEND(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 211   void ExpandResult_SIGN_EXTEND(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 212   void ExpandResult_BIT_CONVERT(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 213   void ExpandResult_SIGN_EXTEND_INREG(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 214   void ExpandResult_LOAD       (LoadSDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 215
 216   void ExpandResult_Logical    (SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 217   void ExpandResult_BSWAP      (SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 218   void ExpandResult_ADDSUB     (SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 219   void ExpandResult_ADDSUBC    (SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 220   void ExpandResult_ADDSUBE    (SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 221   void ExpandResult_SELECT     (SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 222   void ExpandResult_SELECT_CC  (SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 223   void ExpandResult_MUL        (SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 224   void ExpandResult_Shift      (SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 225
 226   void ExpandShiftByConstant(SDNode *N, unsigned Amt,
 227                              SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 228   bool ExpandShiftWithKnownAmountBit(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 229
 230   // Operand Expansion.
 231   bool ExpandOperand(SDNode *N, unsigned OperandNo);
 232   SDOperand ExpandOperand_TRUNCATE(SDNode *N);
 233   SDOperand ExpandOperand_BIT_CONVERT(SDNode *N);
 234   SDOperand ExpandOperand_UINT_TO_FP(SDOperand Source, MVT::ValueType DestTy);
 235   SDOperand ExpandOperand_SINT_TO_FP(SDOperand Source, MVT::ValueType DestTy);
 236   SDOperand ExpandOperand_EXTRACT_ELEMENT(SDNode *N);
 237   SDOperand ExpandOperand_SETCC(SDNode *N);
 238   SDOperand ExpandOperand_STORE(StoreSDNode *N, unsigned OpNo);
 239
 240   void ExpandSetCCOperands(SDOperand &NewLHS, SDOperand &NewRHS,
 241                            ISD::CondCode &CCCode);
 242
 243   //===--------------------------------------------------------------------===//
 244   // Scalarization Support: LegalizeTypesScalarize.cpp
 245   //===--------------------------------------------------------------------===//
 246
 247   SDOperand GetScalarizedOp(SDOperand Op) {
 248     SDOperand &ScalarOp = ScalarizedNodes[Op];
 249     RemapNode(ScalarOp);
 250     assert(ScalarOp.Val && "Operand wasn't scalarized?");
 251     return ScalarOp;
 252   }
 253   void SetScalarizedOp(SDOperand Op, SDOperand Result);
 254
 255   // Result Vector Scalarization: <1 x ty> -> ty.
 256   void ScalarizeResult(SDNode *N, unsigned OpNo);
 257   SDOperand ScalarizeRes_UNDEF(SDNode *N);
 258   SDOperand ScalarizeRes_LOAD(LoadSDNode *N);
 259   SDOperand ScalarizeRes_BinOp(SDNode *N);
 260   SDOperand ScalarizeRes_UnaryOp(SDNode *N);
 261   SDOperand ScalarizeRes_FPOWI(SDNode *N);
 262   SDOperand ScalarizeRes_VECTOR_SHUFFLE(SDNode *N);
 263   SDOperand ScalarizeRes_BIT_CONVERT(SDNode *N);
 264   SDOperand ScalarizeRes_SELECT(SDNode *N);
 265
 266   // Operand Vector Scalarization: <1 x ty> -> ty.
 267   bool ScalarizeOperand(SDNode *N, unsigned OpNo);
 268   SDOperand ScalarizeOp_EXTRACT_VECTOR_ELT(SDNode *N, unsigned OpNo);
 269
 270   //===--------------------------------------------------------------------===//
 271   // Vector Splitting Support: LegalizeTypesSplit.cpp
 272   //===--------------------------------------------------------------------===//
 273
 274   void GetSplitOp(SDOperand Op, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 275   void SetSplitOp(SDOperand Op, SDOperand Lo, SDOperand Hi);
 276
 277   // Result Vector Splitting: <128 x ty> -> 2 x <64 x ty>.
 278   void SplitResult(SDNode *N, unsigned OpNo);
 279
 280   void SplitRes_UNDEF(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 281   void SplitRes_LOAD(LoadSDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 282   void SplitRes_BUILD_PAIR(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 283   void SplitRes_INSERT_VECTOR_ELT(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 284   void SplitRes_VECTOR_SHUFFLE(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 285
 286   void SplitRes_BUILD_VECTOR(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 287   void SplitRes_CONCAT_VECTORS(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 288   void SplitRes_BIT_CONVERT(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 289   void SplitRes_UnOp(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 290   void SplitRes_BinOp(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 291   void SplitRes_FPOWI(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 292   void SplitRes_SELECT(SDNode *N, SDOperand &Lo, SDOperand &Hi);
 293
 294   // Operand Vector Scalarization: <128 x ty> -> 2 x <64 x ty>.
 295   bool SplitOperand(SDNode *N, unsigned OpNo);
 296
 297   SDOperand SplitOp_STORE(StoreSDNode *N, unsigned OpNo);
 298   SDOperand SplitOp_RET(SDNode *N, unsigned OpNo);
 299 };
 300
 301 } // end namespace llvm.
 302
 303 #endif