lib/CodeGen/SelectionDAG/SelectionDAGISel.cpp

   1 //===-- SelectionDAGISel.cpp - Implement the SelectionDAGISel class -------===//
   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 implements the SelectionDAGISel class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "isel"
  15 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGISel.h"
  16 #include "llvm/CodeGen/ScheduleDAG.h"
  17 #include "llvm/CallingConv.h"
  18 #include "llvm/Constants.h"
  19 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  20 #include "llvm/Function.h"
  21 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  22 #include "llvm/Instructions.h"
  23 #include "llvm/Intrinsics.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineDebugInfo.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
  31 #include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
  32 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetFrameInfo.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  36 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  37 #include "llvm/Transforms/Utils/BasicBlockUtils.h"
  38 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  39 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  40 #include "llvm/Support/Debug.h"
  41 #include <map>
  42 #include <iostream>
  43 using namespace llvm;
  44
  45 #ifndef NDEBUG
  46 static cl::opt<bool>
  47 ViewISelDAGs("view-isel-dags", cl::Hidden,
  48           cl::desc("Pop up a window to show isel dags as they are selected"));
  49 static cl::opt<bool>
  50 ViewSchedDAGs("view-sched-dags", cl::Hidden,
  51           cl::desc("Pop up a window to show sched dags as they are processed"));
  52 #else
  53 static const bool ViewISelDAGs = 0;
  54 static const bool ViewSchedDAGs = 0;
  55 #endif
  56
  57 namespace {
  58   cl::opt<SchedHeuristics>
  59   ISHeuristic(
  60     "sched",
  61     cl::desc("Choose scheduling style"),
  62     cl::init(noScheduling),
  63     cl::values(
  64       clEnumValN(noScheduling, "none",
  65                  "No scheduling: breath first sequencing"),
  66       clEnumValN(simpleScheduling, "simple",
  67                  "Simple two pass scheduling: minimize critical path "
  68                  "and maximize processor utilization"),
  69       clEnumValN(simpleNoItinScheduling, "simple-noitin",
  70                  "Simple two pass scheduling: Same as simple "
  71                  "except using generic latency"),
  72       clEnumValEnd));
  73 } // namespace
  74
  75
  76 namespace llvm {
  77   //===--------------------------------------------------------------------===//
  78   /// FunctionLoweringInfo - This contains information that is global to a
  79   /// function that is used when lowering a region of the function.
  80   class FunctionLoweringInfo {
  81   public:
  82     TargetLowering &TLI;
  83     Function &Fn;
  84     MachineFunction &MF;
  85     SSARegMap *RegMap;
  86
  87     FunctionLoweringInfo(TargetLowering &TLI, Function &Fn,MachineFunction &MF);
  88
  89     /// MBBMap - A mapping from LLVM basic blocks to their machine code entry.
  90     std::map<const BasicBlock*, MachineBasicBlock *> MBBMap;
  91
  92     /// ValueMap - Since we emit code for the function a basic block at a time,
  93     /// we must remember which virtual registers hold the values for
  94     /// cross-basic-block values.
  95     std::map<const Value*, unsigned> ValueMap;
  96
  97     /// StaticAllocaMap - Keep track of frame indices for fixed sized allocas in
  98     /// the entry block.  This allows the allocas to be efficiently referenced
  99     /// anywhere in the function.
 100     std::map<const AllocaInst*, int> StaticAllocaMap;
 101
 102     unsigned MakeReg(MVT::ValueType VT) {
 103       return RegMap->createVirtualRegister(TLI.getRegClassFor(VT));
 104     }
 105
 106     unsigned CreateRegForValue(const Value *V) {
 107       MVT::ValueType VT = TLI.getValueType(V->getType());
 108       // The common case is that we will only create one register for this
 109       // value.  If we have that case, create and return the virtual register.
 110       unsigned NV = TLI.getNumElements(VT);
 111       if (NV == 1) {
 112         // If we are promoting this value, pick the next largest supported type.
 113         return MakeReg(TLI.getTypeToTransformTo(VT));
 114       }
 115
 116       // If this value is represented with multiple target registers, make sure
 117       // to create enough consequtive registers of the right (smaller) type.
 118       unsigned NT = VT-1;  // Find the type to use.
 119       while (TLI.getNumElements((MVT::ValueType)NT) != 1)
 120         --NT;
 121
 122       unsigned R = MakeReg((MVT::ValueType)NT);
 123       for (unsigned i = 1; i != NV; ++i)
 124         MakeReg((MVT::ValueType)NT);
 125       return R;
 126     }
 127
 128     unsigned InitializeRegForValue(const Value *V) {
 129       unsigned &R = ValueMap[V];
 130       assert(R == 0 && "Already initialized this value register!");
 131       return R = CreateRegForValue(V);
 132     }
 133   };
 134 }
 135
 136 /// isUsedOutsideOfDefiningBlock - Return true if this instruction is used by
 137 /// PHI nodes or outside of the basic block that defines it.
 138 static bool isUsedOutsideOfDefiningBlock(Instruction *I) {
 139   if (isa<PHINode>(I)) return true;
 140   BasicBlock *BB = I->getParent();
 141   for (Value::use_iterator UI = I->use_begin(), E = I->use_end(); UI != E; ++UI)
 142     if (cast<Instruction>(*UI)->getParent() != BB || isa<PHINode>(*UI))
 143       return true;
 144   return false;
 145 }
 146
 147 /// isOnlyUsedInEntryBlock - If the specified argument is only used in the
 148 /// entry block, return true.
 149 static bool isOnlyUsedInEntryBlock(Argument *A) {
 150   BasicBlock *Entry = A->getParent()->begin();
 151   for (Value::use_iterator UI = A->use_begin(), E = A->use_end(); UI != E; ++UI)
 152     if (cast<Instruction>(*UI)->getParent() != Entry)
 153       return false;  // Use not in entry block.
 154   return true;
 155 }
 156
 157 FunctionLoweringInfo::FunctionLoweringInfo(TargetLowering &tli,
 158                                            Function &fn, MachineFunction &mf)
 159     : TLI(tli), Fn(fn), MF(mf), RegMap(MF.getSSARegMap()) {
 160
 161   // Create a vreg for each argument register that is not dead and is used
 162   // outside of the entry block for the function.
 163   for (Function::arg_iterator AI = Fn.arg_begin(), E = Fn.arg_end();
 164        AI != E; ++AI)
 165     if (!isOnlyUsedInEntryBlock(AI))
 166       InitializeRegForValue(AI);
 167
 168   // Initialize the mapping of values to registers.  This is only set up for
 169   // instruction values that are used outside of the block that defines
 170   // them.
 171   Function::iterator BB = Fn.begin(), EB = Fn.end();
 172   for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
 173     if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(I))
 174       if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(AI->getArraySize())) {
 175         const Type *Ty = AI->getAllocatedType();
 176         uint64_t TySize = TLI.getTargetData().getTypeSize(Ty);
 177         unsigned Align =
 178           std::max((unsigned)TLI.getTargetData().getTypeAlignment(Ty),
 179                    AI->getAlignment());
 180
 181         // If the alignment of the value is smaller than the size of the value,
 182         // and if the size of the value is particularly small (<= 8 bytes),
 183         // round up to the size of the value for potentially better performance.
 184         //
 185         // FIXME: This could be made better with a preferred alignment hook in
 186         // TargetData.  It serves primarily to 8-byte align doubles for X86.
 187         if (Align < TySize && TySize <= 8) Align = TySize;
 188         TySize *= CUI->getValue();   // Get total allocated size.
 189         if (TySize == 0) TySize = 1; // Don't create zero-sized stack objects.
 190         StaticAllocaMap[AI] =
 191           MF.getFrameInfo()->CreateStackObject((unsigned)TySize, Align);
 192       }
 193
 194   for (; BB != EB; ++BB)
 195     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I)
 196       if (!I->use_empty() && isUsedOutsideOfDefiningBlock(I))
 197         if (!isa<AllocaInst>(I) ||
 198             !StaticAllocaMap.count(cast<AllocaInst>(I)))
 199           InitializeRegForValue(I);
 200
 201   // Create an initial MachineBasicBlock for each LLVM BasicBlock in F.  This
 202   // also creates the initial PHI MachineInstrs, though none of the input
 203   // operands are populated.
 204   for (BB = Fn.begin(), EB = Fn.end(); BB != EB; ++BB) {
 205     MachineBasicBlock *MBB = new MachineBasicBlock(BB);
 206     MBBMap[BB] = MBB;
 207     MF.getBasicBlockList().push_back(MBB);
 208
 209     // Create Machine PHI nodes for LLVM PHI nodes, lowering them as
 210     // appropriate.
 211     PHINode *PN;
 212     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin();
 213          (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I)
 214       if (!PN->use_empty()) {
 215         unsigned NumElements =
 216           TLI.getNumElements(TLI.getValueType(PN->getType()));
 217         unsigned PHIReg = ValueMap[PN];
 218         assert(PHIReg &&"PHI node does not have an assigned virtual register!");
 219         for (unsigned i = 0; i != NumElements; ++i)
 220           BuildMI(MBB, TargetInstrInfo::PHI, PN->getNumOperands(), PHIReg+i);
 221       }
 222   }
 223 }
 224
 225
 226
 227 //===----------------------------------------------------------------------===//
 228 /// SelectionDAGLowering - This is the common target-independent lowering
 229 /// implementation that is parameterized by a TargetLowering object.
 230 /// Also, targets can overload any lowering method.
 231 ///
 232 namespace llvm {
 233 class SelectionDAGLowering {
 234   MachineBasicBlock *CurMBB;
 235
 236   std::map<const Value*, SDOperand> NodeMap;
 237
 238   /// PendingLoads - Loads are not emitted to the program immediately.  We bunch
 239   /// them up and then emit token factor nodes when possible.  This allows us to
 240   /// get simple disambiguation between loads without worrying about alias
 241   /// analysis.
 242   std::vector<SDOperand> PendingLoads;
 243
 244 public:
 245   // TLI - This is information that describes the available target features we
 246   // need for lowering.  This indicates when operations are unavailable,
 247   // implemented with a libcall, etc.
 248   TargetLowering &TLI;
 249   SelectionDAG &DAG;
 250   const TargetData &TD;
 251
 252   /// FuncInfo - Information about the function as a whole.
 253   ///
 254   FunctionLoweringInfo &FuncInfo;
 255
 256   SelectionDAGLowering(SelectionDAG &dag, TargetLowering &tli,
 257                        FunctionLoweringInfo &funcinfo)
 258     : TLI(tli), DAG(dag), TD(DAG.getTarget().getTargetData()),
 259       FuncInfo(funcinfo) {
 260   }
 261
 262   /// getRoot - Return the current virtual root of the Selection DAG.
 263   ///
 264   SDOperand getRoot() {
 265     if (PendingLoads.empty())
 266       return DAG.getRoot();
 267
 268     if (PendingLoads.size() == 1) {
 269       SDOperand Root = PendingLoads[0];
 270       DAG.setRoot(Root);
 271       PendingLoads.clear();
 272       return Root;
 273     }
 274
 275     // Otherwise, we have to make a token factor node.
 276     SDOperand Root = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, MVT::Other, PendingLoads);
 277     PendingLoads.clear();
 278     DAG.setRoot(Root);
 279     return Root;
 280   }
 281
 282   void visit(Instruction &I) { visit(I.getOpcode(), I); }
 283
 284   void visit(unsigned Opcode, User &I) {
 285     switch (Opcode) {
 286     default: assert(0 && "Unknown instruction type encountered!");
 287              abort();
 288       // Build the switch statement using the Instruction.def file.
 289 #define HANDLE_INST(NUM, OPCODE, CLASS) \
 290     case Instruction::OPCODE:return visit##OPCODE((CLASS&)I);
 291 #include "llvm/Instruction.def"
 292     }
 293   }
 294
 295   void setCurrentBasicBlock(MachineBasicBlock *MBB) { CurMBB = MBB; }
 296
 297
 298   SDOperand getIntPtrConstant(uint64_t Val) {
 299     return DAG.getConstant(Val, TLI.getPointerTy());
 300   }
 301
 302   SDOperand getValue(const Value *V) {
 303     SDOperand &N = NodeMap[V];
 304     if (N.Val) return N;
 305
 306     const Type *VTy = V->getType();
 307     MVT::ValueType VT = TLI.getValueType(VTy);
 308     if (Constant *C = const_cast<Constant*>(dyn_cast<Constant>(V)))
 309       if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 310         visit(CE->getOpcode(), *CE);
 311         assert(N.Val && "visit didn't populate the ValueMap!");
 312         return N;
 313       } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C)) {
 314         return N = DAG.getGlobalAddress(GV, VT);
 315       } else if (isa<ConstantPointerNull>(C)) {
 316         return N = DAG.getConstant(0, TLI.getPointerTy());
 317       } else if (isa<UndefValue>(C)) {
 318         return N = DAG.getNode(ISD::UNDEF, VT);
 319       } else if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
 320         return N = DAG.getConstantFP(CFP->getValue(), VT);
 321       } else if (const PackedType *PTy = dyn_cast<PackedType>(VTy)) {
 322         unsigned NumElements = PTy->getNumElements();
 323         MVT::ValueType PVT = TLI.getValueType(PTy->getElementType());
 324         MVT::ValueType TVT = MVT::getVectorType(PVT, NumElements);
 325
 326         // Now that we know the number and type of the elements, push a
 327         // Constant or ConstantFP node onto the ops list for each element of
 328         // the packed constant.
 329         std::vector<SDOperand> Ops;
 330         if (ConstantPacked *CP = dyn_cast<ConstantPacked>(C)) {
 331           if (MVT::isFloatingPoint(PVT)) {
 332             for (unsigned i = 0; i != NumElements; ++i) {
 333               const ConstantFP *El = cast<ConstantFP>(CP->getOperand(i));
 334               Ops.push_back(DAG.getConstantFP(El->getValue(), PVT));
 335             }
 336           } else {
 337             for (unsigned i = 0; i != NumElements; ++i) {
 338               const ConstantIntegral *El =
 339                 cast<ConstantIntegral>(CP->getOperand(i));
 340               Ops.push_back(DAG.getConstant(El->getRawValue(), PVT));
 341             }
 342           }
 343         } else {
 344           assert(isa<ConstantAggregateZero>(C) && "Unknown packed constant!");
 345           SDOperand Op;
 346           if (MVT::isFloatingPoint(PVT))
 347             Op = DAG.getConstantFP(0, PVT);
 348           else
 349             Op = DAG.getConstant(0, PVT);
 350           Ops.assign(NumElements, Op);
 351         }
 352
 353         // Handle the case where we have a 1-element vector, in which
 354         // case we want to immediately turn it into a scalar constant.
 355         if (Ops.size() == 1) {
 356           return N = Ops[0];
 357         } else if (TVT != MVT::Other && TLI.isTypeLegal(TVT)) {
 358           return N = DAG.getNode(ISD::ConstantVec, TVT, Ops);
 359         } else {
 360           // If the packed type isn't legal, then create a ConstantVec node with
 361           // generic Vector type instead.
 362           return N = DAG.getNode(ISD::ConstantVec, MVT::Vector, Ops);
 363         }
 364       } else {
 365         // Canonicalize all constant ints to be unsigned.
 366         return N = DAG.getConstant(cast<ConstantIntegral>(C)->getRawValue(),VT);
 367       }
 368
 369     if (const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V)) {
 370       std::map<const AllocaInst*, int>::iterator SI =
 371         FuncInfo.StaticAllocaMap.find(AI);
 372       if (SI != FuncInfo.StaticAllocaMap.end())
 373         return DAG.getFrameIndex(SI->second, TLI.getPointerTy());
 374     }
 375
 376     std::map<const Value*, unsigned>::const_iterator VMI =
 377       FuncInfo.ValueMap.find(V);
 378     assert(VMI != FuncInfo.ValueMap.end() && "Value not in map!");
 379
 380     unsigned InReg = VMI->second;
 381
 382     // If this type is not legal, make it so now.
 383     MVT::ValueType DestVT = TLI.getTypeToTransformTo(VT);
 384
 385     N = DAG.getCopyFromReg(DAG.getEntryNode(), InReg, DestVT);
 386     if (DestVT < VT) {
 387       // Source must be expanded.  This input value is actually coming from the
 388       // register pair VMI->second and VMI->second+1.
 389       N = DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, VT, N,
 390                       DAG.getCopyFromReg(DAG.getEntryNode(), InReg+1, DestVT));
 391     } else {
 392       if (DestVT > VT) { // Promotion case
 393         if (MVT::isFloatingPoint(VT))
 394           N = DAG.getNode(ISD::FP_ROUND, VT, N);
 395         else
 396           N = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, VT, N);
 397       }
 398     }
 399
 400     return N;
 401   }
 402
 403   const SDOperand &setValue(const Value *V, SDOperand NewN) {
 404     SDOperand &N = NodeMap[V];
 405     assert(N.Val == 0 && "Already set a value for this node!");
 406     return N = NewN;
 407   }
 408
 409   // Terminator instructions.
 410   void visitRet(ReturnInst &I);
 411   void visitBr(BranchInst &I);
 412   void visitUnreachable(UnreachableInst &I) { /* noop */ }
 413
 414   // These all get lowered before this pass.
 415   void visitExtractElement(ExtractElementInst &I) { assert(0 && "TODO"); }
 416   void visitInsertElement(InsertElementInst &I) { assert(0 && "TODO"); }
 417   void visitSwitch(SwitchInst &I) { assert(0 && "TODO"); }
 418   void visitInvoke(InvokeInst &I) { assert(0 && "TODO"); }
 419   void visitUnwind(UnwindInst &I) { assert(0 && "TODO"); }
 420
 421   //
 422   void visitBinary(User &I, unsigned IntOp, unsigned FPOp, unsigned VecOp);
 423   void visitShift(User &I, unsigned Opcode);
 424   void visitAdd(User &I) {
 425     visitBinary(I, ISD::ADD, ISD::FADD, ISD::VADD);
 426   }
 427   void visitSub(User &I);
 428   void visitMul(User &I) {
 429     visitBinary(I, ISD::MUL, ISD::FMUL, ISD::VMUL);
 430   }
 431   void visitDiv(User &I) {
 432     const Type *Ty = I.getType();
 433     visitBinary(I, Ty->isSigned() ? ISD::SDIV : ISD::UDIV, ISD::FDIV, 0);
 434   }
 435   void visitRem(User &I) {
 436     const Type *Ty = I.getType();
 437     visitBinary(I, Ty->isSigned() ? ISD::SREM : ISD::UREM, ISD::FREM, 0);
 438   }
 439   void visitAnd(User &I) { visitBinary(I, ISD::AND, 0, 0); }
 440   void visitOr (User &I) { visitBinary(I, ISD::OR,  0, 0); }
 441   void visitXor(User &I) { visitBinary(I, ISD::XOR, 0, 0); }
 442   void visitShl(User &I) { visitShift(I, ISD::SHL); }
 443   void visitShr(User &I) {
 444     visitShift(I, I.getType()->isUnsigned() ? ISD::SRL : ISD::SRA);
 445   }
 446
 447   void visitSetCC(User &I, ISD::CondCode SignedOpc, ISD::CondCode UnsignedOpc);
 448   void visitSetEQ(User &I) { visitSetCC(I, ISD::SETEQ, ISD::SETEQ); }
 449   void visitSetNE(User &I) { visitSetCC(I, ISD::SETNE, ISD::SETNE); }
 450   void visitSetLE(User &I) { visitSetCC(I, ISD::SETLE, ISD::SETULE); }
 451   void visitSetGE(User &I) { visitSetCC(I, ISD::SETGE, ISD::SETUGE); }
 452   void visitSetLT(User &I) { visitSetCC(I, ISD::SETLT, ISD::SETULT); }
 453   void visitSetGT(User &I) { visitSetCC(I, ISD::SETGT, ISD::SETUGT); }
 454
 455   void visitGetElementPtr(User &I);
 456   void visitCast(User &I);
 457   void visitSelect(User &I);
 458   //
 459
 460   void visitMalloc(MallocInst &I);
 461   void visitFree(FreeInst &I);
 462   void visitAlloca(AllocaInst &I);
 463   void visitLoad(LoadInst &I);
 464   void visitStore(StoreInst &I);
 465   void visitPHI(PHINode &I) { } // PHI nodes are handled specially.
 466   void visitCall(CallInst &I);
 467   const char *visitIntrinsicCall(CallInst &I, unsigned Intrinsic);
 468
 469   void visitVAStart(CallInst &I);
 470   void visitVAArg(VAArgInst &I);
 471   void visitVAEnd(CallInst &I);
 472   void visitVACopy(CallInst &I);
 473   void visitFrameReturnAddress(CallInst &I, bool isFrameAddress);
 474
 475   void visitMemIntrinsic(CallInst &I, unsigned Op);
 476
 477   void visitUserOp1(Instruction &I) {
 478     assert(0 && "UserOp1 should not exist at instruction selection time!");
 479     abort();
 480   }
 481   void visitUserOp2(Instruction &I) {
 482     assert(0 && "UserOp2 should not exist at instruction selection time!");
 483     abort();
 484   }
 485 };
 486 } // end namespace llvm
 487
 488 void SelectionDAGLowering::visitRet(ReturnInst &I) {
 489   if (I.getNumOperands() == 0) {
 490     DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::RET, MVT::Other, getRoot()));
 491     return;
 492   }
 493
 494   SDOperand Op1 = getValue(I.getOperand(0));
 495   MVT::ValueType TmpVT;
 496
 497   switch (Op1.getValueType()) {
 498   default: assert(0 && "Unknown value type!");
 499   case MVT::i1:
 500   case MVT::i8:
 501   case MVT::i16:
 502   case MVT::i32:
 503     // If this is a machine where 32-bits is legal or expanded, promote to
 504     // 32-bits, otherwise, promote to 64-bits.
 505     if (TLI.getTypeAction(MVT::i32) == TargetLowering::Promote)
 506       TmpVT = TLI.getTypeToTransformTo(MVT::i32);
 507     else
 508       TmpVT = MVT::i32;
 509
 510     // Extend integer types to result type.
 511     if (I.getOperand(0)->getType()->isSigned())
 512       Op1 = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, TmpVT, Op1);
 513     else
 514       Op1 = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, TmpVT, Op1);
 515     break;
 516   case MVT::f32:
 517     // If this is a machine where f32 is promoted to f64, do so now.
 518     if (TLI.getTypeAction(MVT::f32) == TargetLowering::Promote)
 519       Op1 = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, TLI.getTypeToTransformTo(MVT::f32),Op1);
 520     break;
 521   case MVT::i64:
 522   case MVT::f64:
 523     break; // No extension needed!
 524   }
 525   // Allow targets to lower this further to meet ABI requirements
 526   DAG.setRoot(TLI.LowerReturnTo(getRoot(), Op1, DAG));
 527 }
 528
 529 void SelectionDAGLowering::visitBr(BranchInst &I) {
 530   // Update machine-CFG edges.
 531   MachineBasicBlock *Succ0MBB = FuncInfo.MBBMap[I.getSuccessor(0)];
 532
 533   // Figure out which block is immediately after the current one.
 534   MachineBasicBlock *NextBlock = 0;
 535   MachineFunction::iterator BBI = CurMBB;
 536   if (++BBI != CurMBB->getParent()->end())
 537     NextBlock = BBI;
 538
 539   if (I.isUnconditional()) {
 540     // If this is not a fall-through branch, emit the branch.
 541     if (Succ0MBB != NextBlock)
 542       DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::BR, MVT::Other, getRoot(),
 543                               DAG.getBasicBlock(Succ0MBB)));
 544   } else {
 545     MachineBasicBlock *Succ1MBB = FuncInfo.MBBMap[I.getSuccessor(1)];
 546
 547     SDOperand Cond = getValue(I.getCondition());
 548     if (Succ1MBB == NextBlock) {
 549       // If the condition is false, fall through.  This means we should branch
 550       // if the condition is true to Succ #0.
 551       DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::BRCOND, MVT::Other, getRoot(),
 552                               Cond, DAG.getBasicBlock(Succ0MBB)));
 553     } else if (Succ0MBB == NextBlock) {
 554       // If the condition is true, fall through.  This means we should branch if
 555       // the condition is false to Succ #1.  Invert the condition first.
 556       SDOperand True = DAG.getConstant(1, Cond.getValueType());
 557       Cond = DAG.getNode(ISD::XOR, Cond.getValueType(), Cond, True);
 558       DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::BRCOND, MVT::Other, getRoot(),
 559                               Cond, DAG.getBasicBlock(Succ1MBB)));
 560     } else {
 561       std::vector<SDOperand> Ops;
 562       Ops.push_back(getRoot());
 563       Ops.push_back(Cond);
 564       Ops.push_back(DAG.getBasicBlock(Succ0MBB));
 565       Ops.push_back(DAG.getBasicBlock(Succ1MBB));
 566       DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::BRCONDTWOWAY, MVT::Other, Ops));
 567     }
 568   }
 569 }
 570
 571 void SelectionDAGLowering::visitSub(User &I) {
 572   // -0.0 - X --> fneg
 573   if (I.getType()->isFloatingPoint()) {
 574     if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(I.getOperand(0)))
 575       if (CFP->isExactlyValue(-0.0)) {
 576         SDOperand Op2 = getValue(I.getOperand(1));
 577         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FNEG, Op2.getValueType(), Op2));
 578         return;
 579       }
 580   }
 581   visitBinary(I, ISD::SUB, ISD::FSUB, ISD::VSUB);
 582 }
 583
 584 void SelectionDAGLowering::visitBinary(User &I, unsigned IntOp, unsigned FPOp,
 585                                        unsigned VecOp) {
 586   const Type *Ty = I.getType();
 587   SDOperand Op1 = getValue(I.getOperand(0));
 588   SDOperand Op2 = getValue(I.getOperand(1));
 589
 590   if (Ty->isIntegral()) {
 591     setValue(&I, DAG.getNode(IntOp, Op1.getValueType(), Op1, Op2));
 592   } else if (Ty->isFloatingPoint()) {
 593     setValue(&I, DAG.getNode(FPOp, Op1.getValueType(), Op1, Op2));
 594   } else {
 595     const PackedType *PTy = cast<PackedType>(Ty);
 596     unsigned NumElements = PTy->getNumElements();
 597     MVT::ValueType PVT = TLI.getValueType(PTy->getElementType());
 598     MVT::ValueType TVT = MVT::getVectorType(PVT, NumElements);
 599
 600     // Immediately scalarize packed types containing only one element, so that
 601     // the Legalize pass does not have to deal with them.  Similarly, if the
 602     // abstract vector is going to turn into one that the target natively
 603     // supports, generate that type now so that Legalize doesn't have to deal
 604     // with that either.  These steps ensure that Legalize only has to handle
 605     // vector types in its Expand case.
 606     unsigned Opc = MVT::isFloatingPoint(PVT) ? FPOp : IntOp;
 607     if (NumElements == 1) {
 608       setValue(&I, DAG.getNode(Opc, PVT, Op1, Op2));
 609     } else if (TVT != MVT::Other && TLI.isTypeLegal(TVT)) {
 610       setValue(&I, DAG.getNode(Opc, TVT, Op1, Op2));
 611     } else {
 612       SDOperand Num = DAG.getConstant(NumElements, MVT::i32);
 613       SDOperand Typ = DAG.getValueType(PVT);
 614       setValue(&I, DAG.getNode(VecOp, MVT::Vector, Op1, Op2, Num, Typ));
 615     }
 616   }
 617 }
 618
 619 void SelectionDAGLowering::visitShift(User &I, unsigned Opcode) {
 620   SDOperand Op1 = getValue(I.getOperand(0));
 621   SDOperand Op2 = getValue(I.getOperand(1));
 622
 623   Op2 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, TLI.getShiftAmountTy(), Op2);
 624
 625   setValue(&I, DAG.getNode(Opcode, Op1.getValueType(), Op1, Op2));
 626 }
 627
 628 void SelectionDAGLowering::visitSetCC(User &I,ISD::CondCode SignedOpcode,
 629                                       ISD::CondCode UnsignedOpcode) {
 630   SDOperand Op1 = getValue(I.getOperand(0));
 631   SDOperand Op2 = getValue(I.getOperand(1));
 632   ISD::CondCode Opcode = SignedOpcode;
 633   if (I.getOperand(0)->getType()->isUnsigned())
 634     Opcode = UnsignedOpcode;
 635   setValue(&I, DAG.getSetCC(MVT::i1, Op1, Op2, Opcode));
 636 }
 637
 638 void SelectionDAGLowering::visitSelect(User &I) {
 639   SDOperand Cond     = getValue(I.getOperand(0));
 640   SDOperand TrueVal  = getValue(I.getOperand(1));
 641   SDOperand FalseVal = getValue(I.getOperand(2));
 642   setValue(&I, DAG.getNode(ISD::SELECT, TrueVal.getValueType(), Cond,
 643                            TrueVal, FalseVal));
 644 }
 645
 646 void SelectionDAGLowering::visitCast(User &I) {
 647   SDOperand N = getValue(I.getOperand(0));
 648   MVT::ValueType SrcTy = TLI.getValueType(I.getOperand(0)->getType());
 649   MVT::ValueType DestTy = TLI.getValueType(I.getType());
 650
 651   if (N.getValueType() == DestTy) {
 652     setValue(&I, N);  // noop cast.
 653   } else if (DestTy == MVT::i1) {
 654     // Cast to bool is a comparison against zero, not truncation to zero.
 655     SDOperand Zero = isInteger(SrcTy) ? DAG.getConstant(0, N.getValueType()) :
 656                                        DAG.getConstantFP(0.0, N.getValueType());
 657     setValue(&I, DAG.getSetCC(MVT::i1, N, Zero, ISD::SETNE));
 658   } else if (isInteger(SrcTy)) {
 659     if (isInteger(DestTy)) {        // Int -> Int cast
 660       if (DestTy < SrcTy)   // Truncating cast?
 661         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DestTy, N));
 662       else if (I.getOperand(0)->getType()->isSigned())
 663         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DestTy, N));
 664       else
 665         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DestTy, N));
 666     } else {                        // Int -> FP cast
 667       if (I.getOperand(0)->getType()->isSigned())
 668         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::SINT_TO_FP, DestTy, N));
 669       else
 670         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::UINT_TO_FP, DestTy, N));
 671     }
 672   } else {
 673     assert(isFloatingPoint(SrcTy) && "Unknown value type!");
 674     if (isFloatingPoint(DestTy)) {  // FP -> FP cast
 675       if (DestTy < SrcTy)   // Rounding cast?
 676         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FP_ROUND, DestTy, N));
 677       else
 678         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, DestTy, N));
 679     } else {                        // FP -> Int cast.
 680       if (I.getType()->isSigned())
 681         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FP_TO_SINT, DestTy, N));
 682       else
 683         setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FP_TO_UINT, DestTy, N));
 684     }
 685   }
 686 }
 687
 688 void SelectionDAGLowering::visitGetElementPtr(User &I) {
 689   SDOperand N = getValue(I.getOperand(0));
 690   const Type *Ty = I.getOperand(0)->getType();
 691   const Type *UIntPtrTy = TD.getIntPtrType();
 692
 693   for (GetElementPtrInst::op_iterator OI = I.op_begin()+1, E = I.op_end();
 694        OI != E; ++OI) {
 695     Value *Idx = *OI;
 696     if (const StructType *StTy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 697       unsigned Field = cast<ConstantUInt>(Idx)->getValue();
 698       if (Field) {
 699         // N = N + Offset
 700         uint64_t Offset = TD.getStructLayout(StTy)->MemberOffsets[Field];
 701         N = DAG.getNode(ISD::ADD, N.getValueType(), N,
 702                         getIntPtrConstant(Offset));
 703       }
 704       Ty = StTy->getElementType(Field);
 705     } else {
 706       Ty = cast<SequentialType>(Ty)->getElementType();
 707
 708       // If this is a constant subscript, handle it quickly.
 709       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 710         if (CI->getRawValue() == 0) continue;
 711
 712         uint64_t Offs;
 713         if (ConstantSInt *CSI = dyn_cast<ConstantSInt>(CI))
 714           Offs = (int64_t)TD.getTypeSize(Ty)*CSI->getValue();
 715         else
 716           Offs = TD.getTypeSize(Ty)*cast<ConstantUInt>(CI)->getValue();
 717         N = DAG.getNode(ISD::ADD, N.getValueType(), N, getIntPtrConstant(Offs));
 718         continue;
 719       }
 720
 721       // N = N + Idx * ElementSize;
 722       uint64_t ElementSize = TD.getTypeSize(Ty);
 723       SDOperand IdxN = getValue(Idx);
 724
 725       // If the index is smaller or larger than intptr_t, truncate or extend
 726       // it.
 727       if (IdxN.getValueType() < N.getValueType()) {
 728         if (Idx->getType()->isSigned())
 729           IdxN = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, N.getValueType(), IdxN);
 730         else
 731           IdxN = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, N.getValueType(), IdxN);
 732       } else if (IdxN.getValueType() > N.getValueType())
 733         IdxN = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, N.getValueType(), IdxN);
 734
 735       // If this is a multiply by a power of two, turn it into a shl
 736       // immediately.  This is a very common case.
 737       if (isPowerOf2_64(ElementSize)) {
 738         unsigned Amt = Log2_64(ElementSize);
 739         IdxN = DAG.getNode(ISD::SHL, N.getValueType(), IdxN,
 740                            DAG.getConstant(Amt, TLI.getShiftAmountTy()));
 741         N = DAG.getNode(ISD::ADD, N.getValueType(), N, IdxN);
 742         continue;
 743       }
 744
 745       SDOperand Scale = getIntPtrConstant(ElementSize);
 746       IdxN = DAG.getNode(ISD::MUL, N.getValueType(), IdxN, Scale);
 747       N = DAG.getNode(ISD::ADD, N.getValueType(), N, IdxN);
 748     }
 749   }
 750   setValue(&I, N);
 751 }
 752
 753 void SelectionDAGLowering::visitAlloca(AllocaInst &I) {
 754   // If this is a fixed sized alloca in the entry block of the function,
 755   // allocate it statically on the stack.
 756   if (FuncInfo.StaticAllocaMap.count(&I))
 757     return;   // getValue will auto-populate this.
 758
 759   const Type *Ty = I.getAllocatedType();
 760   uint64_t TySize = TLI.getTargetData().getTypeSize(Ty);
 761   unsigned Align = std::max((unsigned)TLI.getTargetData().getTypeAlignment(Ty),
 762                             I.getAlignment());
 763
 764   SDOperand AllocSize = getValue(I.getArraySize());
 765   MVT::ValueType IntPtr = TLI.getPointerTy();
 766   if (IntPtr < AllocSize.getValueType())
 767     AllocSize = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, IntPtr, AllocSize);
 768   else if (IntPtr > AllocSize.getValueType())
 769     AllocSize = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, IntPtr, AllocSize);
 770
 771   AllocSize = DAG.getNode(ISD::MUL, IntPtr, AllocSize,
 772                           getIntPtrConstant(TySize));
 773
 774   // Handle alignment.  If the requested alignment is less than or equal to the
 775   // stack alignment, ignore it and round the size of the allocation up to the
 776   // stack alignment size.  If the size is greater than the stack alignment, we
 777   // note this in the DYNAMIC_STACKALLOC node.
 778   unsigned StackAlign =
 779     TLI.getTargetMachine().getFrameInfo()->getStackAlignment();
 780   if (Align <= StackAlign) {
 781     Align = 0;
 782     // Add SA-1 to the size.
 783     AllocSize = DAG.getNode(ISD::ADD, AllocSize.getValueType(), AllocSize,
 784                             getIntPtrConstant(StackAlign-1));
 785     // Mask out the low bits for alignment purposes.
 786     AllocSize = DAG.getNode(ISD::AND, AllocSize.getValueType(), AllocSize,
 787                             getIntPtrConstant(~(uint64_t)(StackAlign-1)));
 788   }
 789
 790   std::vector<MVT::ValueType> VTs;
 791   VTs.push_back(AllocSize.getValueType());
 792   VTs.push_back(MVT::Other);
 793   std::vector<SDOperand> Ops;
 794   Ops.push_back(getRoot());
 795   Ops.push_back(AllocSize);
 796   Ops.push_back(getIntPtrConstant(Align));
 797   SDOperand DSA = DAG.getNode(ISD::DYNAMIC_STACKALLOC, VTs, Ops);
 798   DAG.setRoot(setValue(&I, DSA).getValue(1));
 799
 800   // Inform the Frame Information that we have just allocated a variable-sized
 801   // object.
 802   CurMBB->getParent()->getFrameInfo()->CreateVariableSizedObject();
 803 }
 804
 805 /// getStringValue - Turn an LLVM constant pointer that eventually points to a
 806 /// global into a string value.  Return an empty string if we can't do it.
 807 ///
 808 static std::string getStringValue(Value *V, unsigned Offset = 0) {
 809   if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(V)) {
 810     if (GV->hasInitializer() && isa<ConstantArray>(GV->getInitializer())) {
 811       ConstantArray *Init = cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
 812       if (Init->isString()) {
 813         std::string Result = Init->getAsString();
 814         if (Offset < Result.size()) {
 815           // If we are pointing INTO The string, erase the beginning...
 816           Result.erase(Result.begin(), Result.begin()+Offset);
 817
 818           // Take off the null terminator, and any string fragments after it.
 819           std::string::size_type NullPos = Result.find_first_of((char)0);
 820           if (NullPos != std::string::npos)
 821             Result.erase(Result.begin()+NullPos, Result.end());
 822           return Result;
 823         }
 824       }
 825     }
 826   } else if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
 827     if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C))
 828       return getStringValue(GV, Offset);
 829     else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
 830       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 831         // Turn a gep into the specified offset.
 832         if (CE->getNumOperands() == 3 &&
 833             cast<Constant>(CE->getOperand(1))->isNullValue() &&
 834             isa<ConstantInt>(CE->getOperand(2))) {
 835           return getStringValue(CE->getOperand(0),
 836                    Offset+cast<ConstantInt>(CE->getOperand(2))->getRawValue());
 837         }
 838       }
 839     }
 840   }
 841   return "";
 842 }
 843
 844 void SelectionDAGLowering::visitLoad(LoadInst &I) {
 845   SDOperand Ptr = getValue(I.getOperand(0));
 846
 847   SDOperand Root;
 848   if (I.isVolatile())
 849     Root = getRoot();
 850   else {
 851     // Do not serialize non-volatile loads against each other.
 852     Root = DAG.getRoot();
 853   }
 854
 855   const Type *Ty = I.getType();
 856   SDOperand L;
 857
 858   if (const PackedType *PTy = dyn_cast<PackedType>(Ty)) {
 859     unsigned NumElements = PTy->getNumElements();
 860     MVT::ValueType PVT = TLI.getValueType(PTy->getElementType());
 861     MVT::ValueType TVT = MVT::getVectorType(PVT, NumElements);
 862
 863     // Immediately scalarize packed types containing only one element, so that
 864     // the Legalize pass does not have to deal with them.
 865     if (NumElements == 1) {
 866       L = DAG.getLoad(PVT, Root, Ptr, DAG.getSrcValue(I.getOperand(0)));
 867     } else if (TVT != MVT::Other && TLI.isTypeLegal(TVT)) {
 868       L = DAG.getLoad(TVT, Root, Ptr, DAG.getSrcValue(I.getOperand(0)));
 869     } else {
 870       L = DAG.getVecLoad(NumElements, PVT, Root, Ptr,
 871                          DAG.getSrcValue(I.getOperand(0)));
 872     }
 873   } else {
 874     L = DAG.getLoad(TLI.getValueType(Ty), Root, Ptr,
 875                     DAG.getSrcValue(I.getOperand(0)));
 876   }
 877   setValue(&I, L);
 878
 879   if (I.isVolatile())
 880     DAG.setRoot(L.getValue(1));
 881   else
 882     PendingLoads.push_back(L.getValue(1));
 883 }
 884
 885
 886 void SelectionDAGLowering::visitStore(StoreInst &I) {
 887   Value *SrcV = I.getOperand(0);
 888   SDOperand Src = getValue(SrcV);
 889   SDOperand Ptr = getValue(I.getOperand(1));
 890   DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, getRoot(), Src, Ptr,
 891                           DAG.getSrcValue(I.getOperand(1))));
 892 }
 893
 894 /// visitIntrinsicCall - Lower the call to the specified intrinsic function.  If
 895 /// we want to emit this as a call to a named external function, return the name
 896 /// otherwise lower it and return null.
 897 const char *
 898 SelectionDAGLowering::visitIntrinsicCall(CallInst &I, unsigned Intrinsic) {
 899   switch (Intrinsic) {
 900   case Intrinsic::vastart:  visitVAStart(I); return 0;
 901   case Intrinsic::vaend:    visitVAEnd(I); return 0;
 902   case Intrinsic::vacopy:   visitVACopy(I); return 0;
 903   case Intrinsic::returnaddress: visitFrameReturnAddress(I, false); return 0;
 904   case Intrinsic::frameaddress:  visitFrameReturnAddress(I, true); return 0;
 905   case Intrinsic::setjmp:
 906     return "_setjmp"+!TLI.usesUnderscoreSetJmpLongJmp();
 907     break;
 908   case Intrinsic::longjmp:
 909     return "_longjmp"+!TLI.usesUnderscoreSetJmpLongJmp();
 910     break;
 911   case Intrinsic::memcpy:  visitMemIntrinsic(I, ISD::MEMCPY); return 0;
 912   case Intrinsic::memset:  visitMemIntrinsic(I, ISD::MEMSET); return 0;
 913   case Intrinsic::memmove: visitMemIntrinsic(I, ISD::MEMMOVE); return 0;
 914
 915   case Intrinsic::readport:
 916   case Intrinsic::readio: {
 917     std::vector<MVT::ValueType> VTs;
 918     VTs.push_back(TLI.getValueType(I.getType()));
 919     VTs.push_back(MVT::Other);
 920     std::vector<SDOperand> Ops;
 921     Ops.push_back(getRoot());
 922     Ops.push_back(getValue(I.getOperand(1)));
 923     SDOperand Tmp = DAG.getNode(Intrinsic == Intrinsic::readport ?
 924                                 ISD::READPORT : ISD::READIO, VTs, Ops);
 925
 926     setValue(&I, Tmp);
 927     DAG.setRoot(Tmp.getValue(1));
 928     return 0;
 929   }
 930   case Intrinsic::writeport:
 931   case Intrinsic::writeio:
 932     DAG.setRoot(DAG.getNode(Intrinsic == Intrinsic::writeport ?
 933                             ISD::WRITEPORT : ISD::WRITEIO, MVT::Other,
 934                             getRoot(), getValue(I.getOperand(1)),
 935                             getValue(I.getOperand(2))));
 936     return 0;
 937
 938   case Intrinsic::dbg_stoppoint: {
 939     if (TLI.getTargetMachine().getIntrinsicLowering().EmitDebugFunctions())
 940       return "llvm_debugger_stop";
 941
 942     std::string fname = "<unknown>";
 943     std::vector<SDOperand> Ops;
 944
 945     // Input Chain
 946     Ops.push_back(getRoot());
 947
 948     // line number
 949     Ops.push_back(getValue(I.getOperand(2)));
 950
 951     // column
 952     Ops.push_back(getValue(I.getOperand(3)));
 953
 954     // filename/working dir
 955     // Pull the filename out of the the compilation unit.
 956     const GlobalVariable *cunit = dyn_cast<GlobalVariable>(I.getOperand(4));
 957     if (cunit && cunit->hasInitializer()) {
 958       if (ConstantStruct *CS =
 959             dyn_cast<ConstantStruct>(cunit->getInitializer())) {
 960         if (CS->getNumOperands() > 0) {
 961           Ops.push_back(DAG.getString(getStringValue(CS->getOperand(3))));
 962           Ops.push_back(DAG.getString(getStringValue(CS->getOperand(4))));
 963         }
 964       }
 965     }
 966
 967     if (Ops.size() == 5)  // Found filename/workingdir.
 968       DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::LOCATION, MVT::Other, Ops));
 969     setValue(&I, DAG.getNode(ISD::UNDEF, TLI.getValueType(I.getType())));
 970     return 0;
 971   }
 972   case Intrinsic::dbg_region_start:
 973     if (TLI.getTargetMachine().getIntrinsicLowering().EmitDebugFunctions())
 974       return "llvm_dbg_region_start";
 975     if (I.getType() != Type::VoidTy)
 976       setValue(&I, DAG.getNode(ISD::UNDEF, TLI.getValueType(I.getType())));
 977     return 0;
 978   case Intrinsic::dbg_region_end:
 979     if (TLI.getTargetMachine().getIntrinsicLowering().EmitDebugFunctions())
 980       return "llvm_dbg_region_end";
 981     if (I.getType() != Type::VoidTy)
 982       setValue(&I, DAG.getNode(ISD::UNDEF, TLI.getValueType(I.getType())));
 983     return 0;
 984   case Intrinsic::dbg_func_start:
 985     if (TLI.getTargetMachine().getIntrinsicLowering().EmitDebugFunctions())
 986       return "llvm_dbg_subprogram";
 987     if (I.getType() != Type::VoidTy)
 988       setValue(&I, DAG.getNode(ISD::UNDEF, TLI.getValueType(I.getType())));
 989     return 0;
 990   case Intrinsic::dbg_declare:
 991     if (I.getType() != Type::VoidTy)
 992       setValue(&I, DAG.getNode(ISD::UNDEF, TLI.getValueType(I.getType())));
 993     return 0;
 994
 995   case Intrinsic::isunordered_f32:
 996   case Intrinsic::isunordered_f64:
 997     setValue(&I, DAG.getSetCC(MVT::i1,getValue(I.getOperand(1)),
 998                               getValue(I.getOperand(2)), ISD::SETUO));
 999     return 0;
1000
1001   case Intrinsic::sqrt_f32:
1002   case Intrinsic::sqrt_f64:
1003     setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FSQRT,
1004                              getValue(I.getOperand(1)).getValueType(),
1005                              getValue(I.getOperand(1))));
1006     return 0;
1007   case Intrinsic::pcmarker: {
1008     SDOperand Tmp = getValue(I.getOperand(1));
1009     DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::PCMARKER, MVT::Other, getRoot(), Tmp));
1010     return 0;
1011   }
1012   case Intrinsic::readcyclecounter: {
1013     std::vector<MVT::ValueType> VTs;
1014     VTs.push_back(MVT::i64);
1015     VTs.push_back(MVT::Other);
1016     std::vector<SDOperand> Ops;
1017     Ops.push_back(getRoot());
1018     SDOperand Tmp = DAG.getNode(ISD::READCYCLECOUNTER, VTs, Ops);
1019     setValue(&I, Tmp);
1020     DAG.setRoot(Tmp.getValue(1));
1021     return 0;
1022   }
1023   case Intrinsic::bswap_i16:
1024   case Intrinsic::bswap_i32:
1025   case Intrinsic::bswap_i64:
1026     setValue(&I, DAG.getNode(ISD::BSWAP,
1027                              getValue(I.getOperand(1)).getValueType(),
1028                              getValue(I.getOperand(1))));
1029     return 0;
1030   case Intrinsic::cttz_i8:
1031   case Intrinsic::cttz_i16:
1032   case Intrinsic::cttz_i32:
1033   case Intrinsic::cttz_i64:
1034     setValue(&I, DAG.getNode(ISD::CTTZ,
1035                              getValue(I.getOperand(1)).getValueType(),
1036                              getValue(I.getOperand(1))));
1037     return 0;
1038   case Intrinsic::ctlz_i8:
1039   case Intrinsic::ctlz_i16:
1040   case Intrinsic::ctlz_i32:
1041   case Intrinsic::ctlz_i64:
1042     setValue(&I, DAG.getNode(ISD::CTLZ,
1043                              getValue(I.getOperand(1)).getValueType(),
1044                              getValue(I.getOperand(1))));
1045     return 0;
1046   case Intrinsic::ctpop_i8:
1047   case Intrinsic::ctpop_i16:
1048   case Intrinsic::ctpop_i32:
1049   case Intrinsic::ctpop_i64:
1050     setValue(&I, DAG.getNode(ISD::CTPOP,
1051                              getValue(I.getOperand(1)).getValueType(),
1052                              getValue(I.getOperand(1))));
1053     return 0;
1054   case Intrinsic::stacksave: {
1055     std::vector<MVT::ValueType> VTs;
1056     VTs.push_back(TLI.getPointerTy());
1057     VTs.push_back(MVT::Other);
1058     std::vector<SDOperand> Ops;
1059     Ops.push_back(getRoot());
1060     SDOperand Tmp = DAG.getNode(ISD::STACKSAVE, VTs, Ops);
1061     setValue(&I, Tmp);
1062     DAG.setRoot(Tmp.getValue(1));
1063     return 0;
1064   }
1065   case Intrinsic::stackrestore: {
1066     SDOperand Tmp = getValue(I.getOperand(1));
1067     DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::STACKRESTORE, MVT::Other, getRoot(), Tmp));
1068     return 0;
1069   }
1070   case Intrinsic::prefetch:
1071     // FIXME: Currently discarding prefetches.
1072     return 0;
1073   default:
1074     std::cerr << I;
1075     assert(0 && "This intrinsic is not implemented yet!");
1076     return 0;
1077   }
1078 }
1079
1080
1081 void SelectionDAGLowering::visitCall(CallInst &I) {
1082   const char *RenameFn = 0;
1083   if (Function *F = I.getCalledFunction()) {
1084     if (F->isExternal())
1085       if (unsigned IID = F->getIntrinsicID()) {
1086         RenameFn = visitIntrinsicCall(I, IID);
1087         if (!RenameFn)
1088           return;
1089       } else {    // Not an LLVM intrinsic.
1090         const std::string &Name = F->getName();
1091         if (Name[0] == 'f' && (Name == "fabs" || Name == "fabsf")) {
1092           if (I.getNumOperands() == 2 &&   // Basic sanity checks.
1093               I.getOperand(1)->getType()->isFloatingPoint() &&
1094               I.getType() == I.getOperand(1)->getType()) {
1095             SDOperand Tmp = getValue(I.getOperand(1));
1096             setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FABS, Tmp.getValueType(), Tmp));
1097             return;
1098           }
1099         } else if (Name[0] == 's' && (Name == "sin" || Name == "sinf")) {
1100           if (I.getNumOperands() == 2 &&   // Basic sanity checks.
1101               I.getOperand(1)->getType()->isFloatingPoint() &&
1102               I.getType() == I.getOperand(1)->getType() &&
1103               TLI.isOperationLegal(ISD::FSIN,
1104                                  TLI.getValueType(I.getOperand(1)->getType()))) {
1105             SDOperand Tmp = getValue(I.getOperand(1));
1106             setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FSIN, Tmp.getValueType(), Tmp));
1107             return;
1108           }
1109         } else if (Name[0] == 'c' && (Name == "cos" || Name == "cosf")) {
1110           if (I.getNumOperands() == 2 &&   // Basic sanity checks.
1111               I.getOperand(1)->getType()->isFloatingPoint() &&
1112               I.getType() == I.getOperand(1)->getType() &&
1113               TLI.isOperationLegal(ISD::FCOS,
1114                               TLI.getValueType(I.getOperand(1)->getType()))) {
1115             SDOperand Tmp = getValue(I.getOperand(1));
1116             setValue(&I, DAG.getNode(ISD::FCOS, Tmp.getValueType(), Tmp));
1117             return;
1118           }
1119         }
1120       }
1121   }
1122
1123   SDOperand Callee;
1124   if (!RenameFn)
1125     Callee = getValue(I.getOperand(0));
1126   else
1127     Callee = DAG.getExternalSymbol(RenameFn, TLI.getPointerTy());
1128   std::vector<std::pair<SDOperand, const Type*> > Args;
1129   Args.reserve(I.getNumOperands());
1130   for (unsigned i = 1, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1131     Value *Arg = I.getOperand(i);
1132     SDOperand ArgNode = getValue(Arg);
1133     Args.push_back(std::make_pair(ArgNode, Arg->getType()));
1134   }
1135
1136   const PointerType *PT = cast<PointerType>(I.getCalledValue()->getType());
1137   const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
1138
1139   std::pair<SDOperand,SDOperand> Result =
1140     TLI.LowerCallTo(getRoot(), I.getType(), FTy->isVarArg(), I.getCallingConv(),
1141                     I.isTailCall(), Callee, Args, DAG);
1142   if (I.getType() != Type::VoidTy)
1143     setValue(&I, Result.first);
1144   DAG.setRoot(Result.second);
1145 }
1146
1147 void SelectionDAGLowering::visitMalloc(MallocInst &I) {
1148   SDOperand Src = getValue(I.getOperand(0));
1149
1150   MVT::ValueType IntPtr = TLI.getPointerTy();
1151
1152   if (IntPtr < Src.getValueType())
1153     Src = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, IntPtr, Src);
1154   else if (IntPtr > Src.getValueType())
1155     Src = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, IntPtr, Src);
1156
1157   // Scale the source by the type size.
1158   uint64_t ElementSize = TD.getTypeSize(I.getType()->getElementType());
1159   Src = DAG.getNode(ISD::MUL, Src.getValueType(),
1160                     Src, getIntPtrConstant(ElementSize));
1161
1162   std::vector<std::pair<SDOperand, const Type*> > Args;
1163   Args.push_back(std::make_pair(Src, TLI.getTargetData().getIntPtrType()));
1164
1165   std::pair<SDOperand,SDOperand> Result =
1166     TLI.LowerCallTo(getRoot(), I.getType(), false, CallingConv::C, true,
1167                     DAG.getExternalSymbol("malloc", IntPtr),
1168                     Args, DAG);
1169   setValue(&I, Result.first);  // Pointers always fit in registers
1170   DAG.setRoot(Result.second);
1171 }
1172
1173 void SelectionDAGLowering::visitFree(FreeInst &I) {
1174   std::vector<std::pair<SDOperand, const Type*> > Args;
1175   Args.push_back(std::make_pair(getValue(I.getOperand(0)),
1176                                 TLI.getTargetData().getIntPtrType()));
1177   MVT::ValueType IntPtr = TLI.getPointerTy();
1178   std::pair<SDOperand,SDOperand> Result =
1179     TLI.LowerCallTo(getRoot(), Type::VoidTy, false, CallingConv::C, true,
1180                     DAG.getExternalSymbol("free", IntPtr), Args, DAG);
1181   DAG.setRoot(Result.second);
1182 }
1183
1184 // InsertAtEndOfBasicBlock - This method should be implemented by targets that
1185 // mark instructions with the 'usesCustomDAGSchedInserter' flag.  These
1186 // instructions are special in various ways, which require special support to
1187 // insert.  The specified MachineInstr is created but not inserted into any
1188 // basic blocks, and the scheduler passes ownership of it to this method.
1189 MachineBasicBlock *TargetLowering::InsertAtEndOfBasicBlock(MachineInstr *MI,
1190                                                        MachineBasicBlock *MBB) {
1191   std::cerr << "If a target marks an instruction with "
1192                "'usesCustomDAGSchedInserter', it must implement "
1193                "TargetLowering::InsertAtEndOfBasicBlock!\n";
1194   abort();
1195   return 0;
1196 }
1197
1198 SDOperand TargetLowering::LowerReturnTo(SDOperand Chain, SDOperand Op,
1199                                         SelectionDAG &DAG) {
1200   return DAG.getNode(ISD::RET, MVT::Other, Chain, Op);
1201 }
1202
1203 SDOperand TargetLowering::LowerVAStart(SDOperand Chain,
1204                                        SDOperand VAListP, Value *VAListV,
1205                                        SelectionDAG &DAG) {
1206   // We have no sane default behavior, just emit a useful error message and bail
1207   // out.
1208   std::cerr << "Variable arguments handling not implemented on this target!\n";
1209   abort();
1210   return SDOperand();
1211 }
1212
1213 SDOperand TargetLowering::LowerVAEnd(SDOperand Chain, SDOperand LP, Value *LV,
1214                                      SelectionDAG &DAG) {
1215   // Default to a noop.
1216   return Chain;
1217 }
1218
1219 SDOperand TargetLowering::LowerVACopy(SDOperand Chain,
1220                                       SDOperand SrcP, Value *SrcV,
1221                                       SDOperand DestP, Value *DestV,
1222                                       SelectionDAG &DAG) {
1223   // Default to copying the input list.
1224   SDOperand Val = DAG.getLoad(getPointerTy(), Chain,
1225                               SrcP, DAG.getSrcValue(SrcV));
1226   SDOperand Result = DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, Val.getValue(1),
1227                                  Val, DestP, DAG.getSrcValue(DestV));
1228   return Result;
1229 }
1230
1231 std::pair<SDOperand,SDOperand>
1232 TargetLowering::LowerVAArg(SDOperand Chain, SDOperand VAListP, Value *VAListV,
1233                            const Type *ArgTy, SelectionDAG &DAG) {
1234   // We have no sane default behavior, just emit a useful error message and bail
1235   // out.
1236   std::cerr << "Variable arguments handling not implemented on this target!\n";
1237   abort();
1238   return std::make_pair(SDOperand(), SDOperand());
1239 }
1240
1241
1242 void SelectionDAGLowering::visitVAStart(CallInst &I) {
1243   DAG.setRoot(TLI.LowerVAStart(getRoot(), getValue(I.getOperand(1)),
1244                                I.getOperand(1), DAG));
1245 }
1246
1247 void SelectionDAGLowering::visitVAArg(VAArgInst &I) {
1248   std::pair<SDOperand,SDOperand> Result =
1249     TLI.LowerVAArg(getRoot(), getValue(I.getOperand(0)), I.getOperand(0),
1250                    I.getType(), DAG);
1251   setValue(&I, Result.first);
1252   DAG.setRoot(Result.second);
1253 }
1254
1255 void SelectionDAGLowering::visitVAEnd(CallInst &I) {
1256   DAG.setRoot(TLI.LowerVAEnd(getRoot(), getValue(I.getOperand(1)),
1257                              I.getOperand(1), DAG));
1258 }
1259
1260 void SelectionDAGLowering::visitVACopy(CallInst &I) {
1261   SDOperand Result =
1262     TLI.LowerVACopy(getRoot(), getValue(I.getOperand(2)), I.getOperand(2),
1263                     getValue(I.getOperand(1)), I.getOperand(1), DAG);
1264   DAG.setRoot(Result);
1265 }
1266
1267
1268 // It is always conservatively correct for llvm.returnaddress and
1269 // llvm.frameaddress to return 0.
1270 std::pair<SDOperand, SDOperand>
1271 TargetLowering::LowerFrameReturnAddress(bool isFrameAddr, SDOperand Chain,
1272                                         unsigned Depth, SelectionDAG &DAG) {
1273   return std::make_pair(DAG.getConstant(0, getPointerTy()), Chain);
1274 }
1275
1276 SDOperand TargetLowering::LowerOperation(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG) {
1277   assert(0 && "LowerOperation not implemented for this target!");
1278   abort();
1279   return SDOperand();
1280 }
1281
1282 void SelectionDAGLowering::visitFrameReturnAddress(CallInst &I, bool isFrame) {
1283   unsigned Depth = (unsigned)cast<ConstantUInt>(I.getOperand(1))->getValue();
1284   std::pair<SDOperand,SDOperand> Result =
1285     TLI.LowerFrameReturnAddress(isFrame, getRoot(), Depth, DAG);
1286   setValue(&I, Result.first);
1287   DAG.setRoot(Result.second);
1288 }
1289
1290 void SelectionDAGLowering::visitMemIntrinsic(CallInst &I, unsigned Op) {
1291 #if 0
1292   // If the size of the cpy/move/set is constant (known)
1293   if (ConstantUInt* op3 = dyn_cast<ConstantUInt>(I.getOperand(3))) {
1294     uint64_t size = op3->getValue();
1295     switch (Op) {
1296       case ISD::MEMSET:
1297         if (size <= TLI.getMaxStoresPerMemSet()) {
1298           if (ConstantUInt* op4 = dyn_cast<ConstantUInt>(I.getOperand(4))) {
1299         uint64_t TySize = TLI.getTargetData().getTypeSize(Ty);
1300             uint64_t align = op4.getValue();
1301             while (size > align) {
1302               size -=align;
1303             }
1304   Value *SrcV = I.getOperand(0);
1305   SDOperand Src = getValue(SrcV);
1306   SDOperand Ptr = getValue(I.getOperand(1));
1307   DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::STORE, MVT::Other, getRoot(), Src, Ptr,
1308                           DAG.getSrcValue(I.getOperand(1))));
1309           }
1310           break;
1311         }
1312         break; // don't do this optimization, use a normal memset
1313       case ISD::MEMMOVE:
1314       case ISD::MEMCPY:
1315         break; // FIXME: not implemented yet
1316     }
1317   }
1318 #endif
1319
1320   // Non-optimized version
1321   std::vector<SDOperand> Ops;
1322   Ops.push_back(getRoot());
1323   Ops.push_back(getValue(I.getOperand(1)));
1324   Ops.push_back(getValue(I.getOperand(2)));
1325   Ops.push_back(getValue(I.getOperand(3)));
1326   Ops.push_back(getValue(I.getOperand(4)));
1327   DAG.setRoot(DAG.getNode(Op, MVT::Other, Ops));
1328 }
1329
1330 //===----------------------------------------------------------------------===//
1331 // SelectionDAGISel code
1332 //===----------------------------------------------------------------------===//
1333
1334 unsigned SelectionDAGISel::MakeReg(MVT::ValueType VT) {
1335   return RegMap->createVirtualRegister(TLI.getRegClassFor(VT));
1336 }
1337
1338 void SelectionDAGISel::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
1339   // FIXME: we only modify the CFG to split critical edges.  This
1340   // updates dom and loop info.
1341 }
1342
1343
1344 /// InsertGEPComputeCode - Insert code into BB to compute Ptr+PtrOffset,
1345 /// casting to the type of GEPI.
1346 static Value *InsertGEPComputeCode(Value *&V, BasicBlock *BB, Instruction *GEPI,
1347                                    Value *Ptr, Value *PtrOffset) {
1348   if (V) return V;   // Already computed.
1349
1350   BasicBlock::iterator InsertPt;
1351   if (BB == GEPI->getParent()) {
1352     // If insert into the GEP's block, insert right after the GEP.
1353     InsertPt = GEPI;
1354     ++InsertPt;
1355   } else {
1356     // Otherwise, insert at the top of BB, after any PHI nodes
1357     InsertPt = BB->begin();
1358     while (isa<PHINode>(InsertPt)) ++InsertPt;
1359   }
1360
1361   // If Ptr is itself a cast, but in some other BB, emit a copy of the cast into
1362   // BB so that there is only one value live across basic blocks (the cast
1363   // operand).
1364   if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(Ptr))
1365     if (CI->getParent() != BB && isa<PointerType>(CI->getOperand(0)->getType()))
1366       Ptr = new CastInst(CI->getOperand(0), CI->getType(), "", InsertPt);
1367
1368   // Add the offset, cast it to the right type.
1369   Ptr = BinaryOperator::createAdd(Ptr, PtrOffset, "", InsertPt);
1370   Ptr = new CastInst(Ptr, GEPI->getType(), "", InsertPt);
1371   return V = Ptr;
1372 }
1373
1374
1375 /// OptimizeGEPExpression - Since we are doing basic-block-at-a-time instruction
1376 /// selection, we want to be a bit careful about some things.  In particular, if
1377 /// we have a GEP instruction that is used in a different block than it is
1378 /// defined, the addressing expression of the GEP cannot be folded into loads or
1379 /// stores that use it.  In this case, decompose the GEP and move constant
1380 /// indices into blocks that use it.
1381 static void OptimizeGEPExpression(GetElementPtrInst *GEPI,
1382                                   const TargetData &TD) {
1383   // If this GEP is only used inside the block it is defined in, there is no
1384   // need to rewrite it.
1385   bool isUsedOutsideDefBB = false;
1386   BasicBlock *DefBB = GEPI->getParent();
1387   for (Value::use_iterator UI = GEPI->use_begin(), E = GEPI->use_end();
1388        UI != E; ++UI) {
1389     if (cast<Instruction>(*UI)->getParent() != DefBB) {
1390       isUsedOutsideDefBB = true;
1391       break;
1392     }
1393   }
1394   if (!isUsedOutsideDefBB) return;
1395
1396   // If this GEP has no non-zero constant indices, there is nothing we can do,
1397   // ignore it.
1398   bool hasConstantIndex = false;
1399   for (GetElementPtrInst::op_iterator OI = GEPI->op_begin()+1,
1400        E = GEPI->op_end(); OI != E; ++OI) {
1401     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(*OI))
1402       if (CI->getRawValue()) {
1403         hasConstantIndex = true;
1404         break;
1405       }
1406   }
1407   // If this is a GEP &Alloca, 0, 0, forward subst the frame index into uses.
1408   if (!hasConstantIndex && !isa<AllocaInst>(GEPI->getOperand(0))) return;
1409
1410   // Otherwise, decompose the GEP instruction into multiplies and adds.  Sum the
1411   // constant offset (which we now know is non-zero) and deal with it later.
1412   uint64_t ConstantOffset = 0;
1413   const Type *UIntPtrTy = TD.getIntPtrType();
1414   Value *Ptr = new CastInst(GEPI->getOperand(0), UIntPtrTy, "", GEPI);
1415   const Type *Ty = GEPI->getOperand(0)->getType();
1416
1417   for (GetElementPtrInst::op_iterator OI = GEPI->op_begin()+1,
1418        E = GEPI->op_end(); OI != E; ++OI) {
1419     Value *Idx = *OI;
1420     if (const StructType *StTy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1421       unsigned Field = cast<ConstantUInt>(Idx)->getValue();
1422       if (Field)
1423         ConstantOffset += TD.getStructLayout(StTy)->MemberOffsets[Field];
1424       Ty = StTy->getElementType(Field);
1425     } else {
1426       Ty = cast<SequentialType>(Ty)->getElementType();
1427
1428       // Handle constant subscripts.
1429       if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
1430         if (CI->getRawValue() == 0) continue;
1431
1432         if (ConstantSInt *CSI = dyn_cast<ConstantSInt>(CI))
1433           ConstantOffset += (int64_t)TD.getTypeSize(Ty)*CSI->getValue();
1434         else
1435           ConstantOffset+=TD.getTypeSize(Ty)*cast<ConstantUInt>(CI)->getValue();
1436         continue;
1437       }
1438
1439       // Ptr = Ptr + Idx * ElementSize;
1440
1441       // Cast Idx to UIntPtrTy if needed.
1442       Idx = new CastInst(Idx, UIntPtrTy, "", GEPI);
1443
1444       uint64_t ElementSize = TD.getTypeSize(Ty);
1445       // Mask off bits that should not be set.
1446       ElementSize &= ~0ULL >> (64-UIntPtrTy->getPrimitiveSizeInBits());
1447       Constant *SizeCst = ConstantUInt::get(UIntPtrTy, ElementSize);
1448
1449       // Multiply by the element size and add to the base.
1450       Idx = BinaryOperator::createMul(Idx, SizeCst, "", GEPI);
1451       Ptr = BinaryOperator::createAdd(Ptr, Idx, "", GEPI);
1452     }
1453   }
1454
1455   // Make sure that the offset fits in uintptr_t.
1456   ConstantOffset &= ~0ULL >> (64-UIntPtrTy->getPrimitiveSizeInBits());
1457   Constant *PtrOffset = ConstantUInt::get(UIntPtrTy, ConstantOffset);
1458
1459   // Okay, we have now emitted all of the variable index parts to the BB that
1460   // the GEP is defined in.  Loop over all of the using instructions, inserting
1461   // an "add Ptr, ConstantOffset" into each block that uses it and update the
1462   // instruction to use the newly computed value, making GEPI dead.  When the
1463   // user is a load or store instruction address, we emit the add into the user
1464   // block, otherwise we use a canonical version right next to the gep (these
1465   // won't be foldable as addresses, so we might as well share the computation).
1466
1467   std::map<BasicBlock*,Value*> InsertedExprs;
1468   while (!GEPI->use_empty()) {
1469     Instruction *User = cast<Instruction>(GEPI->use_back());
1470
1471     // If this use is not foldable into the addressing mode, use a version
1472     // emitted in the GEP block.
1473     Value *NewVal;
1474     if (!isa<LoadInst>(User) &&
1475         (!isa<StoreInst>(User) || User->getOperand(0) == GEPI)) {
1476       NewVal = InsertGEPComputeCode(InsertedExprs[DefBB], DefBB, GEPI,
1477                                     Ptr, PtrOffset);
1478     } else {
1479       // Otherwise, insert the code in the User's block so it can be folded into
1480       // any users in that block.
1481       NewVal = InsertGEPComputeCode(InsertedExprs[User->getParent()],
1482                                     User->getParent(), GEPI,
1483                                     Ptr, PtrOffset);
1484     }
1485     User->replaceUsesOfWith(GEPI, NewVal);
1486   }
1487
1488   // Finally, the GEP is dead, remove it.
1489   GEPI->eraseFromParent();
1490 }
1491
1492 bool SelectionDAGISel::runOnFunction(Function &Fn) {
1493   MachineFunction &MF = MachineFunction::construct(&Fn, TLI.getTargetMachine());
1494   RegMap = MF.getSSARegMap();
1495   DEBUG(std::cerr << "\n\n\n=== " << Fn.getName() << "\n");
1496
1497   // First, split all critical edges for PHI nodes with incoming values that are
1498   // constants, this way the load of the constant into a vreg will not be placed
1499   // into MBBs that are used some other way.
1500   //
1501   // In this pass we also look for GEP instructions that are used across basic
1502   // blocks and rewrites them to improve basic-block-at-a-time selection.
1503   //
1504   for (Function::iterator BB = Fn.begin(), E = Fn.end(); BB != E; ++BB) {
1505     PHINode *PN;
1506     BasicBlock::iterator BBI;
1507     for (BBI = BB->begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(BBI)); ++BBI)
1508       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
1509         if (isa<Constant>(PN->getIncomingValue(i)))
1510           SplitCriticalEdge(PN->getIncomingBlock(i), BB);
1511
1512     for (BasicBlock::iterator E = BB->end(); BBI != E; )
1513       if (GetElementPtrInst *GEPI = dyn_cast<GetElementPtrInst>(BBI++))
1514         OptimizeGEPExpression(GEPI, TLI.getTargetData());
1515   }
1516
1517   FunctionLoweringInfo FuncInfo(TLI, Fn, MF);
1518
1519   for (Function::iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I)
1520     SelectBasicBlock(I, MF, FuncInfo);
1521
1522   return true;
1523 }
1524
1525
1526 SDOperand SelectionDAGISel::
1527 CopyValueToVirtualRegister(SelectionDAGLowering &SDL, Value *V, unsigned Reg) {
1528   SDOperand Op = SDL.getValue(V);
1529   assert((Op.getOpcode() != ISD::CopyFromReg ||
1530           cast<RegisterSDNode>(Op.getOperand(1))->getReg() != Reg) &&
1531          "Copy from a reg to the same reg!");
1532
1533   // If this type is not legal, we must make sure to not create an invalid
1534   // register use.
1535   MVT::ValueType SrcVT = Op.getValueType();
1536   MVT::ValueType DestVT = TLI.getTypeToTransformTo(SrcVT);
1537   SelectionDAG &DAG = SDL.DAG;
1538   if (SrcVT == DestVT) {
1539     return DAG.getCopyToReg(SDL.getRoot(), Reg, Op);
1540   } else if (SrcVT < DestVT) {
1541     // The src value is promoted to the register.
1542     if (MVT::isFloatingPoint(SrcVT))
1543       Op = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, DestVT, Op);
1544     else
1545       Op = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DestVT, Op);
1546     return DAG.getCopyToReg(SDL.getRoot(), Reg, Op);
1547   } else  {
1548     // The src value is expanded into multiple registers.
1549     SDOperand Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DestVT,
1550                                Op, DAG.getConstant(0, MVT::i32));
1551     SDOperand Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DestVT,
1552                                Op, DAG.getConstant(1, MVT::i32));
1553     Op = DAG.getCopyToReg(SDL.getRoot(), Reg, Lo);
1554     return DAG.getCopyToReg(Op, Reg+1, Hi);
1555   }
1556 }
1557
1558 void SelectionDAGISel::
1559 LowerArguments(BasicBlock *BB, SelectionDAGLowering &SDL,
1560                std::vector<SDOperand> &UnorderedChains) {
1561   // If this is the entry block, emit arguments.
1562   Function &F = *BB->getParent();
1563   FunctionLoweringInfo &FuncInfo = SDL.FuncInfo;
1564   SDOperand OldRoot = SDL.DAG.getRoot();
1565   std::vector<SDOperand> Args = TLI.LowerArguments(F, SDL.DAG);
1566
1567   unsigned a = 0;
1568   for (Function::arg_iterator AI = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
1569        AI != E; ++AI, ++a)
1570     if (!AI->use_empty()) {
1571       SDL.setValue(AI, Args[a]);
1572
1573       // If this argument is live outside of the entry block, insert a copy from
1574       // whereever we got it to the vreg that other BB's will reference it as.
1575       if (FuncInfo.ValueMap.count(AI)) {
1576         SDOperand Copy =
1577           CopyValueToVirtualRegister(SDL, AI, FuncInfo.ValueMap[AI]);
1578         UnorderedChains.push_back(Copy);
1579       }
1580     }
1581
1582   // Next, if the function has live ins that need to be copied into vregs,
1583   // emit the copies now, into the top of the block.
1584   MachineFunction &MF = SDL.DAG.getMachineFunction();
1585   if (MF.livein_begin() != MF.livein_end()) {
1586     SSARegMap *RegMap = MF.getSSARegMap();
1587     const MRegisterInfo &MRI = *MF.getTarget().getRegisterInfo();
1588     for (MachineFunction::livein_iterator LI = MF.livein_begin(),
1589          E = MF.livein_end(); LI != E; ++LI)
1590       if (LI->second)
1591         MRI.copyRegToReg(*MF.begin(), MF.begin()->end(), LI->second,
1592                          LI->first, RegMap->getRegClass(LI->second));
1593   }
1594
1595   // Finally, if the target has anything special to do, allow it to do so.
1596   EmitFunctionEntryCode(F, SDL.DAG.getMachineFunction());
1597 }
1598
1599
1600 void SelectionDAGISel::BuildSelectionDAG(SelectionDAG &DAG, BasicBlock *LLVMBB,
1601        std::vector<std::pair<MachineInstr*, unsigned> > &PHINodesToUpdate,
1602                                     FunctionLoweringInfo &FuncInfo) {
1603   SelectionDAGLowering SDL(DAG, TLI, FuncInfo);
1604
1605   std::vector<SDOperand> UnorderedChains;
1606
1607   // Lower any arguments needed in this block if this is the entry block.
1608   if (LLVMBB == &LLVMBB->getParent()->front())
1609     LowerArguments(LLVMBB, SDL, UnorderedChains);
1610
1611   BB = FuncInfo.MBBMap[LLVMBB];
1612   SDL.setCurrentBasicBlock(BB);
1613
1614   // Lower all of the non-terminator instructions.
1615   for (BasicBlock::iterator I = LLVMBB->begin(), E = --LLVMBB->end();
1616        I != E; ++I)
1617     SDL.visit(*I);
1618
1619   // Ensure that all instructions which are used outside of their defining
1620   // blocks are available as virtual registers.
1621   for (BasicBlock::iterator I = LLVMBB->begin(), E = LLVMBB->end(); I != E;++I)
1622     if (!I->use_empty() && !isa<PHINode>(I)) {
1623       std::map<const Value*, unsigned>::iterator VMI =FuncInfo.ValueMap.find(I);
1624       if (VMI != FuncInfo.ValueMap.end())
1625         UnorderedChains.push_back(
1626                            CopyValueToVirtualRegister(SDL, I, VMI->second));
1627     }
1628
1629   // Handle PHI nodes in successor blocks.  Emit code into the SelectionDAG to
1630   // ensure constants are generated when needed.  Remember the virtual registers
1631   // that need to be added to the Machine PHI nodes as input.  We cannot just
1632   // directly add them, because expansion might result in multiple MBB's for one
1633   // BB.  As such, the start of the BB might correspond to a different MBB than
1634   // the end.
1635   //
1636
1637   // Emit constants only once even if used by multiple PHI nodes.
1638   std::map<Constant*, unsigned> ConstantsOut;
1639
1640   // Check successor nodes PHI nodes that expect a constant to be available from
1641   // this block.
1642   TerminatorInst *TI = LLVMBB->getTerminator();
1643   for (unsigned succ = 0, e = TI->getNumSuccessors(); succ != e; ++succ) {
1644     BasicBlock *SuccBB = TI->getSuccessor(succ);
1645     MachineBasicBlock::iterator MBBI = FuncInfo.MBBMap[SuccBB]->begin();
1646     PHINode *PN;
1647
1648     // At this point we know that there is a 1-1 correspondence between LLVM PHI
1649     // nodes and Machine PHI nodes, but the incoming operands have not been
1650     // emitted yet.
1651     for (BasicBlock::iterator I = SuccBB->begin();
1652          (PN = dyn_cast<PHINode>(I)); ++I)
1653       if (!PN->use_empty()) {
1654         unsigned Reg;
1655         Value *PHIOp = PN->getIncomingValueForBlock(LLVMBB);
1656         if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(PHIOp)) {
1657           unsigned &RegOut = ConstantsOut[C];
1658           if (RegOut == 0) {
1659             RegOut = FuncInfo.CreateRegForValue(C);
1660             UnorderedChains.push_back(
1661                              CopyValueToVirtualRegister(SDL, C, RegOut));
1662           }
1663           Reg = RegOut;
1664         } else {
1665           Reg = FuncInfo.ValueMap[PHIOp];
1666           if (Reg == 0) {
1667             assert(isa<AllocaInst>(PHIOp) &&
1668                    FuncInfo.StaticAllocaMap.count(cast<AllocaInst>(PHIOp)) &&
1669                    "Didn't codegen value into a register!??");
1670             Reg = FuncInfo.CreateRegForValue(PHIOp);
1671             UnorderedChains.push_back(
1672                              CopyValueToVirtualRegister(SDL, PHIOp, Reg));
1673           }
1674         }
1675
1676         // Remember that this register needs to added to the machine PHI node as
1677         // the input for this MBB.
1678         unsigned NumElements =
1679           TLI.getNumElements(TLI.getValueType(PN->getType()));
1680         for (unsigned i = 0, e = NumElements; i != e; ++i)
1681           PHINodesToUpdate.push_back(std::make_pair(MBBI++, Reg+i));
1682       }
1683   }
1684   ConstantsOut.clear();
1685
1686   // Turn all of the unordered chains into one factored node.
1687   if (!UnorderedChains.empty()) {
1688     SDOperand Root = SDL.getRoot();
1689     if (Root.getOpcode() != ISD::EntryToken) {
1690       unsigned i = 0, e = UnorderedChains.size();
1691       for (; i != e; ++i) {
1692         assert(UnorderedChains[i].Val->getNumOperands() > 1);
1693         if (UnorderedChains[i].Val->getOperand(0) == Root)
1694           break;  // Don't add the root if we already indirectly depend on it.
1695       }
1696
1697       if (i == e)
1698         UnorderedChains.push_back(Root);
1699     }
1700     DAG.setRoot(DAG.getNode(ISD::TokenFactor, MVT::Other, UnorderedChains));
1701   }
1702
1703   // Lower the terminator after the copies are emitted.
1704   SDL.visit(*LLVMBB->getTerminator());
1705
1706   // Make sure the root of the DAG is up-to-date.
1707   DAG.setRoot(SDL.getRoot());
1708 }
1709
1710 void SelectionDAGISel::SelectBasicBlock(BasicBlock *LLVMBB, MachineFunction &MF,
1711                                         FunctionLoweringInfo &FuncInfo) {
1712   SelectionDAG DAG(TLI, MF, getAnalysisToUpdate<MachineDebugInfo>());
1713   CurDAG = &DAG;
1714   std::vector<std::pair<MachineInstr*, unsigned> > PHINodesToUpdate;
1715
1716   // First step, lower LLVM code to some DAG.  This DAG may use operations and
1717   // types that are not supported by the target.
1718   BuildSelectionDAG(DAG, LLVMBB, PHINodesToUpdate, FuncInfo);
1719
1720   // Run the DAG combiner in pre-legalize mode.
1721   DAG.Combine(false);
1722
1723   DEBUG(std::cerr << "Lowered selection DAG:\n");
1724   DEBUG(DAG.dump());
1725
1726   // Second step, hack on the DAG until it only uses operations and types that
1727   // the target supports.
1728   DAG.Legalize();
1729
1730   DEBUG(std::cerr << "Legalized selection DAG:\n");
1731   DEBUG(DAG.dump());
1732
1733   // Run the DAG combiner in post-legalize mode.
1734   DAG.Combine(true);
1735
1736   if (ViewISelDAGs) DAG.viewGraph();
1737
1738   // Third, instruction select all of the operations to machine code, adding the
1739   // code to the MachineBasicBlock.
1740   InstructionSelectBasicBlock(DAG);
1741
1742   DEBUG(std::cerr << "Selected machine code:\n");
1743   DEBUG(BB->dump());
1744
1745   // Next, now that we know what the last MBB the LLVM BB expanded is, update
1746   // PHI nodes in successors.
1747   for (unsigned i = 0, e = PHINodesToUpdate.size(); i != e; ++i) {
1748     MachineInstr *PHI = PHINodesToUpdate[i].first;
1749     assert(PHI->getOpcode() == TargetInstrInfo::PHI &&
1750            "This is not a machine PHI node that we are updating!");
1751     PHI->addRegOperand(PHINodesToUpdate[i].second);
1752     PHI->addMachineBasicBlockOperand(BB);
1753   }
1754
1755   // Finally, add the CFG edges from the last selected MBB to the successor
1756   // MBBs.
1757   TerminatorInst *TI = LLVMBB->getTerminator();
1758   for (unsigned i = 0, e = TI->getNumSuccessors(); i != e; ++i) {
1759     MachineBasicBlock *Succ0MBB = FuncInfo.MBBMap[TI->getSuccessor(i)];
1760     BB->addSuccessor(Succ0MBB);
1761   }
1762 }
1763
1764 //===----------------------------------------------------------------------===//
1765 /// ScheduleAndEmitDAG - Pick a safe ordering and emit instructions for each
1766 /// target node in the graph.
1767 void SelectionDAGISel::ScheduleAndEmitDAG(SelectionDAG &DAG) {
1768   if (ViewSchedDAGs) DAG.viewGraph();
1769   ScheduleDAG *SL = NULL;
1770
1771   switch (ISHeuristic) {
1772   default: assert(0 && "Unrecognized scheduling heuristic");
1773   case noScheduling:
1774   case simpleScheduling:
1775   case simpleNoItinScheduling:
1776     SL = createSimpleDAGScheduler(ISHeuristic, DAG, BB);
1777     break;
1778   }
1779   BB = SL->Run();
1780 }