lib/Target/AMDGPU/SIISelLowering.cpp

   1 //===-- SIISelLowering.cpp - SI DAG Lowering Implementation ---------------===//
   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 /// \file
  11 /// \brief Custom DAG lowering for SI
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifdef _MSC_VER
  16 // Provide M_PI.
  17 #define _USE_MATH_DEFINES
  18 #include <cmath>
  19 #endif
  20
  21 #include "SIISelLowering.h"
  22 #include "AMDGPU.h"
  23 #include "AMDGPUDiagnosticInfoUnsupported.h"
  24 #include "AMDGPUIntrinsicInfo.h"
  25 #include "AMDGPUSubtarget.h"
  26 #include "SIInstrInfo.h"
  27 #include "SIMachineFunctionInfo.h"
  28 #include "SIRegisterInfo.h"
  29 #include "llvm/ADT/BitVector.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  33 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
  34 #include "llvm/IR/Function.h"
  35 #include "llvm/ADT/SmallString.h"
  36
  37 using namespace llvm;
  38
  39 SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM,
  40                                    const AMDGPUSubtarget &STI)
  41     : AMDGPUTargetLowering(TM, STI) {
  42   addRegisterClass(MVT::i1, &AMDGPU::VReg_1RegClass);
  43   addRegisterClass(MVT::i64, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
  44
  45   addRegisterClass(MVT::v32i8, &AMDGPU::SReg_256RegClass);
  46   addRegisterClass(MVT::v64i8, &AMDGPU::SReg_512RegClass);
  47
  48   addRegisterClass(MVT::i32, &AMDGPU::SReg_32RegClass);
  49   addRegisterClass(MVT::f32, &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
  50
  51   addRegisterClass(MVT::f64, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
  52   addRegisterClass(MVT::v2i32, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
  53   addRegisterClass(MVT::v2f32, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
  54
  55   addRegisterClass(MVT::v4i32, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
  56   addRegisterClass(MVT::v4f32, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
  57
  58   addRegisterClass(MVT::v8i32, &AMDGPU::SReg_256RegClass);
  59   addRegisterClass(MVT::v8f32, &AMDGPU::VReg_256RegClass);
  60
  61   addRegisterClass(MVT::v16i32, &AMDGPU::SReg_512RegClass);
  62   addRegisterClass(MVT::v16f32, &AMDGPU::VReg_512RegClass);
  63
  64   computeRegisterProperties(STI.getRegisterInfo());
  65
  66   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8i32, Expand);
  67   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8f32, Expand);
  68   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16i32, Expand);
  69   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16f32, Expand);
  70
  71   setOperationAction(ISD::ADD, MVT::i32, Legal);
  72   setOperationAction(ISD::ADDC, MVT::i32, Legal);
  73   setOperationAction(ISD::ADDE, MVT::i32, Legal);
  74   setOperationAction(ISD::SUBC, MVT::i32, Legal);
  75   setOperationAction(ISD::SUBE, MVT::i32, Legal);
  76
  77   setOperationAction(ISD::FSIN, MVT::f32, Custom);
  78   setOperationAction(ISD::FCOS, MVT::f32, Custom);
  79
  80   setOperationAction(ISD::FMINNUM, MVT::f64, Legal);
  81   setOperationAction(ISD::FMAXNUM, MVT::f64, Legal);
  82
  83   // We need to custom lower vector stores from local memory
  84   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v4i32, Custom);
  85   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v8i32, Custom);
  86   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v16i32, Custom);
  87
  88   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v8i32, Custom);
  89   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v16i32, Custom);
  90
  91   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i1, Custom);
  92   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v4i32, Custom);
  93
  94   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i64, Custom);
  95   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::f64, Promote);
  96   AddPromotedToType(ISD::SELECT, MVT::f64, MVT::i64);
  97
  98   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f32, Expand);
  99   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i32, Expand);
 100   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i64, Expand);
 101   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f64, Expand);
 102
 103   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v2i1, Expand);
 104   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v4i1, Expand);
 105
 106   setOperationAction(ISD::BSWAP, MVT::i32, Legal);
 107
 108   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i1, Legal);
 109   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i1, Custom);
 110   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i1, Custom);
 111
 112   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i8, Legal);
 113   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i8, Custom);
 114   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i8, Custom);
 115
 116   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i16, Legal);
 117   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i16, Custom);
 118   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i16, Custom);
 119
 120   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i32, Legal);
 121   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::Other, Custom);
 122
 123   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::Other, Custom);
 124   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::f32, Custom);
 125   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v16i8, Custom);
 126   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v4f32, Custom);
 127
 128   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_VOID, MVT::Other, Custom);
 129   setOperationAction(ISD::BRCOND, MVT::Other, Custom);
 130
 131   for (MVT VT : MVT::integer_valuetypes()) {
 132     if (VT == MVT::i64)
 133       continue;
 134
 135     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
 136     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i8, Legal);
 137     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i16, Legal);
 138     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i32, Expand);
 139
 140     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
 141     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i8, Legal);
 142     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i16, Legal);
 143     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i32, Expand);
 144
 145     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
 146     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::i8, Legal);
 147     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::i16, Legal);
 148     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::i32, Expand);
 149   }
 150
 151   for (MVT VT : MVT::integer_vector_valuetypes()) {
 152     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::v8i16, Expand);
 153     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::v16i16, Expand);
 154   }
 155
 156   for (MVT VT : MVT::fp_valuetypes())
 157     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::f32, Expand);
 158
 159   setTruncStoreAction(MVT::i64, MVT::i32, Expand);
 160   setTruncStoreAction(MVT::v8i32, MVT::v8i16, Expand);
 161   setTruncStoreAction(MVT::v16i32, MVT::v16i8, Expand);
 162   setTruncStoreAction(MVT::v16i32, MVT::v16i16, Expand);
 163
 164   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i1, Custom);
 165
 166   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i32, Custom);
 167   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i64, Custom);
 168   setOperationAction(ISD::FrameIndex, MVT::i32, Custom);
 169
 170   // These should use UDIVREM, so set them to expand
 171   setOperationAction(ISD::UDIV, MVT::i64, Expand);
 172   setOperationAction(ISD::UREM, MVT::i64, Expand);
 173
 174   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i1, Expand);
 175   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i1, Promote);
 176
 177   // We only support LOAD/STORE and vector manipulation ops for vectors
 178   // with > 4 elements.
 179   for (MVT VT : {MVT::v8i32, MVT::v8f32, MVT::v16i32, MVT::v16f32}) {
 180     for (unsigned Op = 0; Op < ISD::BUILTIN_OP_END; ++Op) {
 181       switch(Op) {
 182       case ISD::LOAD:
 183       case ISD::STORE:
 184       case ISD::BUILD_VECTOR:
 185       case ISD::BITCAST:
 186       case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
 187       case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
 188       case ISD::INSERT_SUBVECTOR:
 189       case ISD::EXTRACT_SUBVECTOR:
 190         break;
 191       case ISD::CONCAT_VECTORS:
 192         setOperationAction(Op, VT, Custom);
 193         break;
 194       default:
 195         setOperationAction(Op, VT, Expand);
 196         break;
 197       }
 198     }
 199   }
 200
 201   if (Subtarget->getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::SEA_ISLANDS) {
 202     setOperationAction(ISD::FTRUNC, MVT::f64, Legal);
 203     setOperationAction(ISD::FCEIL, MVT::f64, Legal);
 204     setOperationAction(ISD::FRINT, MVT::f64, Legal);
 205   }
 206
 207   setOperationAction(ISD::FFLOOR, MVT::f64, Legal);
 208   setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::f32, Custom);
 209   setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::f64, Custom);
 210
 211   setTargetDAGCombine(ISD::FADD);
 212   setTargetDAGCombine(ISD::FSUB);
 213   setTargetDAGCombine(ISD::FMINNUM);
 214   setTargetDAGCombine(ISD::FMAXNUM);
 215   setTargetDAGCombine(ISD::SMIN);
 216   setTargetDAGCombine(ISD::SMAX);
 217   setTargetDAGCombine(ISD::UMIN);
 218   setTargetDAGCombine(ISD::UMAX);
 219   setTargetDAGCombine(ISD::SELECT_CC);
 220   setTargetDAGCombine(ISD::SETCC);
 221   setTargetDAGCombine(ISD::AND);
 222   setTargetDAGCombine(ISD::OR);
 223   setTargetDAGCombine(ISD::UINT_TO_FP);
 224
 225   // All memory operations. Some folding on the pointer operand is done to help
 226   // matching the constant offsets in the addressing modes.
 227   setTargetDAGCombine(ISD::LOAD);
 228   setTargetDAGCombine(ISD::STORE);
 229   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD);
 230   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_STORE);
 231   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP);
 232   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS);
 233   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_SWAP);
 234   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD);
 235   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB);
 236   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_AND);
 237   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_OR);
 238   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_XOR);
 239   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_NAND);
 240   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_MIN);
 241   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_MAX);
 242   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN);
 243   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX);
 244
 245   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
 246 }
 247
 248 //===----------------------------------------------------------------------===//
 249 // TargetLowering queries
 250 //===----------------------------------------------------------------------===//
 251
 252 bool SITargetLowering::isShuffleMaskLegal(const SmallVectorImpl<int> &,
 253                                           EVT) const {
 254   // SI has some legal vector types, but no legal vector operations. Say no
 255   // shuffles are legal in order to prefer scalarizing some vector operations.
 256   return false;
 257 }
 258
 259 bool SITargetLowering::isLegalFlatAddressingMode(const AddrMode &AM) const {
 260   // Flat instructions do not have offsets, and only have the register
 261   // address.
 262   return AM.BaseOffs == 0 && (AM.Scale == 0 || AM.Scale == 1);
 263 }
 264
 265 bool SITargetLowering::isLegalMUBUFAddressingMode(const AddrMode &AM) const {
 266   // MUBUF / MTBUF instructions have a 12-bit unsigned byte offset, and
 267   // additionally can do r + r + i with addr64. 32-bit has more addressing
 268   // mode options. Depending on the resource constant, it can also do
 269   // (i64 r0) + (i32 r1) * (i14 i).
 270   //
 271   // Private arrays end up using a scratch buffer most of the time, so also
 272   // assume those use MUBUF instructions. Scratch loads / stores are currently
 273   // implemented as mubuf instructions with offen bit set, so slightly
 274   // different than the normal addr64.
 275   if (!isUInt<12>(AM.BaseOffs))
 276     return false;
 277
 278   // FIXME: Since we can split immediate into soffset and immediate offset,
 279   // would it make sense to allow any immediate?
 280
 281   switch (AM.Scale) {
 282   case 0: // r + i or just i, depending on HasBaseReg.
 283     return true;
 284   case 1:
 285     return true; // We have r + r or r + i.
 286   case 2:
 287     if (AM.HasBaseReg) {
 288       // Reject 2 * r + r.
 289       return false;
 290     }
 291
 292     // Allow 2 * r as r + r
 293     // Or  2 * r + i is allowed as r + r + i.
 294     return true;
 295   default: // Don't allow n * r
 296     return false;
 297   }
 298 }
 299
 300 bool SITargetLowering::isLegalAddressingMode(const DataLayout &DL,
 301                                              const AddrMode &AM, Type *Ty,
 302                                              unsigned AS) const {
 303   // No global is ever allowed as a base.
 304   if (AM.BaseGV)
 305     return false;
 306
 307   switch (AS) {
 308   case AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS: {
 309     if (Subtarget->getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
 310       // Assume the we will use FLAT for all global memory accesses
 311       // on VI.
 312       // FIXME: This assumption is currently wrong.  On VI we still use
 313       // MUBUF instructions for the r + i addressing mode.  As currently
 314       // implemented, the MUBUF instructions only work on buffer < 4GB.
 315       // It may be possible to support > 4GB buffers with MUBUF instructions,
 316       // by setting the stride value in the resource descriptor which would
 317       // increase the size limit to (stride * 4GB).  However, this is risky,
 318       // because it has never been validated.
 319       return isLegalFlatAddressingMode(AM);
 320     }
 321
 322     return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
 323   }
 324   case AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS: {
 325     // If the offset isn't a multiple of 4, it probably isn't going to be
 326     // correctly aligned.
 327     if (AM.BaseOffs % 4 != 0)
 328       return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
 329
 330     // There are no SMRD extloads, so if we have to do a small type access we
 331     // will use a MUBUF load.
 332     // FIXME?: We also need to do this if unaligned, but we don't know the
 333     // alignment here.
 334     if (DL.getTypeStoreSize(Ty) < 4)
 335       return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
 336
 337     if (Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS) {
 338       // SMRD instructions have an 8-bit, dword offset on SI.
 339       if (!isUInt<8>(AM.BaseOffs / 4))
 340         return false;
 341     } else if (Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::SEA_ISLANDS) {
 342       // On CI+, this can also be a 32-bit literal constant offset. If it fits
 343       // in 8-bits, it can use a smaller encoding.
 344       if (!isUInt<32>(AM.BaseOffs / 4))
 345         return false;
 346     } else if (Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
 347       // On VI, these use the SMEM format and the offset is 20-bit in bytes.
 348       if (!isUInt<20>(AM.BaseOffs))
 349         return false;
 350     } else
 351       llvm_unreachable("unhandled generation");
 352
 353     if (AM.Scale == 0) // r + i or just i, depending on HasBaseReg.
 354       return true;
 355
 356     if (AM.Scale == 1 && AM.HasBaseReg)
 357       return true;
 358
 359     return false;
 360   }
 361
 362   case AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS:
 363   case AMDGPUAS::UNKNOWN_ADDRESS_SPACE:
 364     return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
 365
 366   case AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS:
 367   case AMDGPUAS::REGION_ADDRESS: {
 368     // Basic, single offset DS instructions allow a 16-bit unsigned immediate
 369     // field.
 370     // XXX - If doing a 4-byte aligned 8-byte type access, we effectively have
 371     // an 8-bit dword offset but we don't know the alignment here.
 372     if (!isUInt<16>(AM.BaseOffs))
 373       return false;
 374
 375     if (AM.Scale == 0) // r + i or just i, depending on HasBaseReg.
 376       return true;
 377
 378     if (AM.Scale == 1 && AM.HasBaseReg)
 379       return true;
 380
 381     return false;
 382   }
 383   case AMDGPUAS::FLAT_ADDRESS:
 384     return isLegalFlatAddressingMode(AM);
 385
 386   default:
 387     llvm_unreachable("unhandled address space");
 388   }
 389 }
 390
 391 bool SITargetLowering::allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT VT,
 392                                                       unsigned AddrSpace,
 393                                                       unsigned Align,
 394                                                       bool *IsFast) const {
 395   if (IsFast)
 396     *IsFast = false;
 397
 398   // TODO: I think v3i32 should allow unaligned accesses on CI with DS_READ_B96,
 399   // which isn't a simple VT.
 400   if (!VT.isSimple() || VT == MVT::Other)
 401     return false;
 402
 403   // TODO - CI+ supports unaligned memory accesses, but this requires driver
 404   // support.
 405
 406   // XXX - The only mention I see of this in the ISA manual is for LDS direct
 407   // reads the "byte address and must be dword aligned". Is it also true for the
 408   // normal loads and stores?
 409   if (AddrSpace == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS) {
 410     // ds_read/write_b64 require 8-byte alignment, but we can do a 4 byte
 411     // aligned, 8 byte access in a single operation using ds_read2/write2_b32
 412     // with adjacent offsets.
 413     bool AlignedBy4 = (Align % 4 == 0);
 414     if (IsFast)
 415       *IsFast = AlignedBy4;
 416     return AlignedBy4;
 417   }
 418
 419   // Smaller than dword value must be aligned.
 420   // FIXME: This should be allowed on CI+
 421   if (VT.bitsLT(MVT::i32))
 422     return false;
 423
 424   // 8.1.6 - For Dword or larger reads or writes, the two LSBs of the
 425   // byte-address are ignored, thus forcing Dword alignment.
 426   // This applies to private, global, and constant memory.
 427   if (IsFast)
 428     *IsFast = true;
 429
 430   return VT.bitsGT(MVT::i32) && Align % 4 == 0;
 431 }
 432
 433 EVT SITargetLowering::getOptimalMemOpType(uint64_t Size, unsigned DstAlign,
 434                                           unsigned SrcAlign, bool IsMemset,
 435                                           bool ZeroMemset,
 436                                           bool MemcpyStrSrc,
 437                                           MachineFunction &MF) const {
 438   // FIXME: Should account for address space here.
 439
 440   // The default fallback uses the private pointer size as a guess for a type to
 441   // use. Make sure we switch these to 64-bit accesses.
 442
 443   if (Size >= 16 && DstAlign >= 4) // XXX: Should only do for global
 444     return MVT::v4i32;
 445
 446   if (Size >= 8 && DstAlign >= 4)
 447     return MVT::v2i32;
 448
 449   // Use the default.
 450   return MVT::Other;
 451 }
 452
 453 TargetLoweringBase::LegalizeTypeAction
 454 SITargetLowering::getPreferredVectorAction(EVT VT) const {
 455   if (VT.getVectorNumElements() != 1 && VT.getScalarType().bitsLE(MVT::i16))
 456     return TypeSplitVector;
 457
 458   return TargetLoweringBase::getPreferredVectorAction(VT);
 459 }
 460
 461 bool SITargetLowering::shouldConvertConstantLoadToIntImm(const APInt &Imm,
 462                                                          Type *Ty) const {
 463   const SIInstrInfo *TII =
 464       static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
 465   return TII->isInlineConstant(Imm);
 466 }
 467
 468 SDValue SITargetLowering::LowerParameter(SelectionDAG &DAG, EVT VT, EVT MemVT,
 469                                          SDLoc SL, SDValue Chain,
 470                                          unsigned Offset, bool Signed) const {
 471   const DataLayout &DL = DAG.getDataLayout();
 472   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 473   const SIRegisterInfo *TRI =
 474       static_cast<const SIRegisterInfo*>(Subtarget->getRegisterInfo());
 475   unsigned InputPtrReg = TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::INPUT_PTR);
 476
 477   Type *Ty = VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
 478
 479   MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
 480   MVT PtrVT = getPointerTy(DL, AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS);
 481   PointerType *PtrTy = PointerType::get(Ty, AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS);
 482   SDValue BasePtr = DAG.getCopyFromReg(Chain, SL,
 483                                        MRI.getLiveInVirtReg(InputPtrReg), PtrVT);
 484   SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, SL, PtrVT, BasePtr,
 485                             DAG.getConstant(Offset, SL, PtrVT));
 486   SDValue PtrOffset = DAG.getUNDEF(PtrVT);
 487   MachinePointerInfo PtrInfo(UndefValue::get(PtrTy));
 488
 489   unsigned Align = DL.getABITypeAlignment(Ty);
 490
 491   ISD::LoadExtType ExtTy = Signed ? ISD::SEXTLOAD : ISD::ZEXTLOAD;
 492   if (MemVT.isFloatingPoint())
 493     ExtTy = ISD::EXTLOAD;
 494
 495   return DAG.getLoad(ISD::UNINDEXED, ExtTy,
 496                      VT, SL, Chain, Ptr, PtrOffset, PtrInfo, MemVT,
 497                      false, // isVolatile
 498                      true, // isNonTemporal
 499                      true, // isInvariant
 500                      Align); // Alignment
 501 }
 502
 503 SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
 504     SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
 505     const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins, SDLoc DL, SelectionDAG &DAG,
 506     SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
 507   const SIRegisterInfo *TRI =
 508       static_cast<const SIRegisterInfo *>(Subtarget->getRegisterInfo());
 509
 510   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 511   FunctionType *FType = MF.getFunction()->getFunctionType();
 512   SIMachineFunctionInfo *Info = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
 513
 514   if (Subtarget->isAmdHsaOS() && Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE) {
 515     const Function *Fn = MF.getFunction();
 516     DiagnosticInfoUnsupported NoGraphicsHSA(*Fn, "non-compute shaders with HSA");
 517     DAG.getContext()->diagnose(NoGraphicsHSA);
 518     return SDValue();
 519   }
 520
 521   // FIXME: We currently assume all calling conventions are kernels.
 522
 523   SmallVector<ISD::InputArg, 16> Splits;
 524   BitVector Skipped(Ins.size());
 525
 526   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), PSInputNum = 0; i != e; ++i) {
 527     const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
 528
 529     // First check if it's a PS input addr
 530     if (Info->getShaderType() == ShaderType::PIXEL && !Arg.Flags.isInReg() &&
 531         !Arg.Flags.isByVal()) {
 532
 533       assert((PSInputNum <= 15) && "Too many PS inputs!");
 534
 535       if (!Arg.Used) {
 536         // We can safely skip PS inputs
 537         Skipped.set(i);
 538         ++PSInputNum;
 539         continue;
 540       }
 541
 542       Info->PSInputAddr |= 1 << PSInputNum++;
 543     }
 544
 545     // Second split vertices into their elements
 546     if (Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE && Arg.VT.isVector()) {
 547       ISD::InputArg NewArg = Arg;
 548       NewArg.Flags.setSplit();
 549       NewArg.VT = Arg.VT.getVectorElementType();
 550
 551       // We REALLY want the ORIGINAL number of vertex elements here, e.g. a
 552       // three or five element vertex only needs three or five registers,
 553       // NOT four or eight.
 554       Type *ParamType = FType->getParamType(Arg.getOrigArgIndex());
 555       unsigned NumElements = ParamType->getVectorNumElements();
 556
 557       for (unsigned j = 0; j != NumElements; ++j) {
 558         Splits.push_back(NewArg);
 559         NewArg.PartOffset += NewArg.VT.getStoreSize();
 560       }
 561
 562     } else if (Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE) {
 563       Splits.push_back(Arg);
 564     }
 565   }
 566
 567   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
 568   CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, DAG.getMachineFunction(), ArgLocs,
 569                  *DAG.getContext());
 570
 571   // At least one interpolation mode must be enabled or else the GPU will hang.
 572   if (Info->getShaderType() == ShaderType::PIXEL &&
 573       (Info->PSInputAddr & 0x7F) == 0) {
 574     Info->PSInputAddr |= 1;
 575     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR0);
 576     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR1);
 577   }
 578
 579   // The pointer to the list of arguments is stored in SGPR0, SGPR1
 580   // The pointer to the scratch buffer is stored in SGPR2, SGPR3
 581   if (Info->getShaderType() == ShaderType::COMPUTE) {
 582     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
 583       Info->NumUserSGPRs = 2;  // FIXME: Need to support scratch buffers.
 584     else
 585       Info->NumUserSGPRs = 4;
 586
 587     unsigned InputPtrReg =
 588         TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::INPUT_PTR);
 589     unsigned InputPtrRegLo =
 590         TRI->getPhysRegSubReg(InputPtrReg, &AMDGPU::SReg_32RegClass, 0);
 591     unsigned InputPtrRegHi =
 592         TRI->getPhysRegSubReg(InputPtrReg, &AMDGPU::SReg_32RegClass, 1);
 593
 594     unsigned ScratchPtrReg =
 595         TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::SCRATCH_PTR);
 596     unsigned ScratchPtrRegLo =
 597         TRI->getPhysRegSubReg(ScratchPtrReg, &AMDGPU::SReg_32RegClass, 0);
 598     unsigned ScratchPtrRegHi =
 599         TRI->getPhysRegSubReg(ScratchPtrReg, &AMDGPU::SReg_32RegClass, 1);
 600
 601     CCInfo.AllocateReg(InputPtrRegLo);
 602     CCInfo.AllocateReg(InputPtrRegHi);
 603     CCInfo.AllocateReg(ScratchPtrRegLo);
 604     CCInfo.AllocateReg(ScratchPtrRegHi);
 605     MF.addLiveIn(InputPtrReg, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
 606     MF.addLiveIn(ScratchPtrReg, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
 607   }
 608
 609   if (Info->getShaderType() == ShaderType::COMPUTE) {
 610     getOriginalFunctionArgs(DAG, DAG.getMachineFunction().getFunction(), Ins,
 611                             Splits);
 612   }
 613
 614   AnalyzeFormalArguments(CCInfo, Splits);
 615
 616   SmallVector<SDValue, 16> Chains;
 617
 618   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), ArgIdx = 0; i != e; ++i) {
 619
 620     const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
 621     if (Skipped[i]) {
 622       InVals.push_back(DAG.getUNDEF(Arg.VT));
 623       continue;
 624     }
 625
 626     CCValAssign &VA = ArgLocs[ArgIdx++];
 627     MVT VT = VA.getLocVT();
 628
 629     if (VA.isMemLoc()) {
 630       VT = Ins[i].VT;
 631       EVT MemVT = Splits[i].VT;
 632       const unsigned Offset = Subtarget->getExplicitKernelArgOffset() +
 633                               VA.getLocMemOffset();
 634       // The first 36 bytes of the input buffer contains information about
 635       // thread group and global sizes.
 636       SDValue Arg = LowerParameter(DAG, VT, MemVT,  DL, Chain,
 637                                    Offset, Ins[i].Flags.isSExt());
 638       Chains.push_back(Arg.getValue(1));
 639
 640       auto *ParamTy =
 641         dyn_cast<PointerType>(FType->getParamType(Ins[i].getOrigArgIndex()));
 642       if (Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS &&
 643           ParamTy && ParamTy->getAddressSpace() == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS) {
 644         // On SI local pointers are just offsets into LDS, so they are always
 645         // less than 16-bits.  On CI and newer they could potentially be
 646         // real pointers, so we can't guarantee their size.
 647         Arg = DAG.getNode(ISD::AssertZext, DL, Arg.getValueType(), Arg,
 648                           DAG.getValueType(MVT::i16));
 649       }
 650
 651       InVals.push_back(Arg);
 652       Info->ABIArgOffset = Offset + MemVT.getStoreSize();
 653       continue;
 654     }
 655     assert(VA.isRegLoc() && "Parameter must be in a register!");
 656
 657     unsigned Reg = VA.getLocReg();
 658
 659     if (VT == MVT::i64) {
 660       // For now assume it is a pointer
 661       Reg = TRI->getMatchingSuperReg(Reg, AMDGPU::sub0,
 662                                      &AMDGPU::SReg_64RegClass);
 663       Reg = MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
 664       SDValue Copy = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT);
 665       InVals.push_back(Copy);
 666       continue;
 667     }
 668
 669     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg, VT);
 670
 671     Reg = MF.addLiveIn(Reg, RC);
 672     SDValue Val = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT);
 673
 674     if (Arg.VT.isVector()) {
 675
 676       // Build a vector from the registers
 677       Type *ParamType = FType->getParamType(Arg.getOrigArgIndex());
 678       unsigned NumElements = ParamType->getVectorNumElements();
 679
 680       SmallVector<SDValue, 4> Regs;
 681       Regs.push_back(Val);
 682       for (unsigned j = 1; j != NumElements; ++j) {
 683         Reg = ArgLocs[ArgIdx++].getLocReg();
 684         Reg = MF.addLiveIn(Reg, RC);
 685
 686         SDValue Copy = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT);
 687         Regs.push_back(Copy);
 688       }
 689
 690       // Fill up the missing vector elements
 691       NumElements = Arg.VT.getVectorNumElements() - NumElements;
 692       Regs.append(NumElements, DAG.getUNDEF(VT));
 693
 694       InVals.push_back(DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, Arg.VT, Regs));
 695       continue;
 696     }
 697
 698     InVals.push_back(Val);
 699   }
 700
 701   if (Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE) {
 702     unsigned ScratchIdx = CCInfo.getFirstUnallocated(makeArrayRef(
 703         AMDGPU::SGPR_32RegClass.begin(), AMDGPU::SGPR_32RegClass.getNumRegs()));
 704     Info->ScratchOffsetReg = AMDGPU::SGPR_32RegClass.getRegister(ScratchIdx);
 705   }
 706
 707   if (Chains.empty())
 708     return Chain;
 709
 710   return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, Chains);
 711 }
 712
 713 MachineBasicBlock * SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
 714     MachineInstr * MI, MachineBasicBlock * BB) const {
 715
 716   MachineBasicBlock::iterator I = *MI;
 717   const SIInstrInfo *TII =
 718       static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
 719
 720   switch (MI->getOpcode()) {
 721   default:
 722     return AMDGPUTargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(MI, BB);
 723   case AMDGPU::BRANCH:
 724     return BB;
 725   case AMDGPU::SI_RegisterStorePseudo: {
 726     MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
 727     unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
 728     MachineInstrBuilder MIB =
 729         BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::SI_RegisterStore),
 730                 Reg);
 731     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i)
 732       MIB.addOperand(MI->getOperand(i));
 733
 734     MI->eraseFromParent();
 735     break;
 736   }
 737   }
 738   return BB;
 739 }
 740
 741 bool SITargetLowering::enableAggressiveFMAFusion(EVT VT) const {
 742   // This currently forces unfolding various combinations of fsub into fma with
 743   // free fneg'd operands. As long as we have fast FMA (controlled by
 744   // isFMAFasterThanFMulAndFAdd), we should perform these.
 745
 746   // When fma is quarter rate, for f64 where add / sub are at best half rate,
 747   // most of these combines appear to be cycle neutral but save on instruction
 748   // count / code size.
 749   return true;
 750 }
 751
 752 EVT SITargetLowering::getSetCCResultType(const DataLayout &DL, LLVMContext &Ctx,
 753                                          EVT VT) const {
 754   if (!VT.isVector()) {
 755     return MVT::i1;
 756   }
 757   return EVT::getVectorVT(Ctx, MVT::i1, VT.getVectorNumElements());
 758 }
 759
 760 MVT SITargetLowering::getScalarShiftAmountTy(const DataLayout &, EVT) const {
 761   return MVT::i32;
 762 }
 763
 764 // Answering this is somewhat tricky and depends on the specific device which
 765 // have different rates for fma or all f64 operations.
 766 //
 767 // v_fma_f64 and v_mul_f64 always take the same number of cycles as each other
 768 // regardless of which device (although the number of cycles differs between
 769 // devices), so it is always profitable for f64.
 770 //
 771 // v_fma_f32 takes 4 or 16 cycles depending on the device, so it is profitable
 772 // only on full rate devices. Normally, we should prefer selecting v_mad_f32
 773 // which we can always do even without fused FP ops since it returns the same
 774 // result as the separate operations and since it is always full
 775 // rate. Therefore, we lie and report that it is not faster for f32. v_mad_f32
 776 // however does not support denormals, so we do report fma as faster if we have
 777 // a fast fma device and require denormals.
 778 //
 779 bool SITargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
 780   VT = VT.getScalarType();
 781
 782   if (!VT.isSimple())
 783     return false;
 784
 785   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
 786   case MVT::f32:
 787     // This is as fast on some subtargets. However, we always have full rate f32
 788     // mad available which returns the same result as the separate operations
 789     // which we should prefer over fma. We can't use this if we want to support
 790     // denormals, so only report this in these cases.
 791     return Subtarget->hasFP32Denormals() && Subtarget->hasFastFMAF32();
 792   case MVT::f64:
 793     return true;
 794   default:
 795     break;
 796   }
 797
 798   return false;
 799 }
 800
 801 //===----------------------------------------------------------------------===//
 802 // Custom DAG Lowering Operations
 803 //===----------------------------------------------------------------------===//
 804
 805 SDValue SITargetLowering::LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
 806   switch (Op.getOpcode()) {
 807   default: return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
 808   case ISD::FrameIndex: return LowerFrameIndex(Op, DAG);
 809   case ISD::BRCOND: return LowerBRCOND(Op, DAG);
 810   case ISD::LOAD: {
 811     SDValue Result = LowerLOAD(Op, DAG);
 812     assert((!Result.getNode() ||
 813             Result.getNode()->getNumValues() == 2) &&
 814            "Load should return a value and a chain");
 815     return Result;
 816   }
 817
 818   case ISD::FSIN:
 819   case ISD::FCOS:
 820     return LowerTrig(Op, DAG);
 821   case ISD::SELECT: return LowerSELECT(Op, DAG);
 822   case ISD::FDIV: return LowerFDIV(Op, DAG);
 823   case ISD::STORE: return LowerSTORE(Op, DAG);
 824   case ISD::GlobalAddress: {
 825     MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
 826     SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
 827     return LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
 828   }
 829   case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN: return LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(Op, DAG);
 830   case ISD::INTRINSIC_VOID: return LowerINTRINSIC_VOID(Op, DAG);
 831   }
 832   return SDValue();
 833 }
 834
 835 /// \brief Helper function for LowerBRCOND
 836 static SDNode *findUser(SDValue Value, unsigned Opcode) {
 837
 838   SDNode *Parent = Value.getNode();
 839   for (SDNode::use_iterator I = Parent->use_begin(), E = Parent->use_end();
 840        I != E; ++I) {
 841
 842     if (I.getUse().get() != Value)
 843       continue;
 844
 845     if (I->getOpcode() == Opcode)
 846       return *I;
 847   }
 848   return nullptr;
 849 }
 850
 851 SDValue SITargetLowering::LowerFrameIndex(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
 852
 853   SDLoc SL(Op);
 854   FrameIndexSDNode *FINode = cast<FrameIndexSDNode>(Op);
 855   unsigned FrameIndex = FINode->getIndex();
 856
 857   // A FrameIndex node represents a 32-bit offset into scratch memory.  If
 858   // the high bit of a frame index offset were to be set, this would mean
 859   // that it represented an offset of ~2GB * 64 = ~128GB from the start of the
 860   // scratch buffer, with 64 being the number of threads per wave.
 861   //
 862   // If we know the machine uses less than 128GB of scratch, then we can
 863   // amrk the high bit of the FrameIndex node as known zero,
 864   // which is important, because it means in most situations we can
 865   // prove that values derived from FrameIndex nodes are non-negative.
 866   // This enables us to take advantage of more addressing modes when
 867   // accessing scratch buffers, since for scratch reads/writes, the register
 868   // offset must always be positive.
 869
 870   SDValue TFI = DAG.getTargetFrameIndex(FrameIndex, MVT::i32);
 871   if (Subtarget->enableHugeScratchBuffer())
 872     return TFI;
 873
 874   return DAG.getNode(ISD::AssertZext, SL, MVT::i32, TFI,
 875                     DAG.getValueType(EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), 31)));
 876 }
 877
 878 /// This transforms the control flow intrinsics to get the branch destination as
 879 /// last parameter, also switches branch target with BR if the need arise
 880 SDValue SITargetLowering::LowerBRCOND(SDValue BRCOND,
 881                                       SelectionDAG &DAG) const {
 882
 883   SDLoc DL(BRCOND);
 884
 885   SDNode *Intr = BRCOND.getOperand(1).getNode();
 886   SDValue Target = BRCOND.getOperand(2);
 887   SDNode *BR = nullptr;
 888
 889   if (Intr->getOpcode() == ISD::SETCC) {
 890     // As long as we negate the condition everything is fine
 891     SDNode *SetCC = Intr;
 892     assert(SetCC->getConstantOperandVal(1) == 1);
 893     assert(cast<CondCodeSDNode>(SetCC->getOperand(2).getNode())->get() ==
 894            ISD::SETNE);
 895     Intr = SetCC->getOperand(0).getNode();
 896
 897   } else {
 898     // Get the target from BR if we don't negate the condition
 899     BR = findUser(BRCOND, ISD::BR);
 900     Target = BR->getOperand(1);
 901   }
 902
 903   assert(Intr->getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN);
 904
 905   // Build the result and
 906   ArrayRef<EVT> Res(Intr->value_begin() + 1, Intr->value_end());
 907
 908   // operands of the new intrinsic call
 909   SmallVector<SDValue, 4> Ops;
 910   Ops.push_back(BRCOND.getOperand(0));
 911   Ops.append(Intr->op_begin() + 1, Intr->op_end());
 912   Ops.push_back(Target);
 913
 914   // build the new intrinsic call
 915   SDNode *Result = DAG.getNode(
 916     Res.size() > 1 ? ISD::INTRINSIC_W_CHAIN : ISD::INTRINSIC_VOID, DL,
 917     DAG.getVTList(Res), Ops).getNode();
 918
 919   if (BR) {
 920     // Give the branch instruction our target
 921     SDValue Ops[] = {
 922       BR->getOperand(0),
 923       BRCOND.getOperand(2)
 924     };
 925     SDValue NewBR = DAG.getNode(ISD::BR, DL, BR->getVTList(), Ops);
 926     DAG.ReplaceAllUsesWith(BR, NewBR.getNode());
 927     BR = NewBR.getNode();
 928   }
 929
 930   SDValue Chain = SDValue(Result, Result->getNumValues() - 1);
 931
 932   // Copy the intrinsic results to registers
 933   for (unsigned i = 1, e = Intr->getNumValues() - 1; i != e; ++i) {
 934     SDNode *CopyToReg = findUser(SDValue(Intr, i), ISD::CopyToReg);
 935     if (!CopyToReg)
 936       continue;
 937
 938     Chain = DAG.getCopyToReg(
 939       Chain, DL,
 940       CopyToReg->getOperand(1),
 941       SDValue(Result, i - 1),
 942       SDValue());
 943
 944     DAG.ReplaceAllUsesWith(SDValue(CopyToReg, 0), CopyToReg->getOperand(0));
 945   }
 946
 947   // Remove the old intrinsic from the chain
 948   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(
 949     SDValue(Intr, Intr->getNumValues() - 1),
 950     Intr->getOperand(0));
 951
 952   return Chain;
 953 }
 954
 955 SDValue SITargetLowering::LowerGlobalAddress(AMDGPUMachineFunction *MFI,
 956                                              SDValue Op,
 957                                              SelectionDAG &DAG) const {
 958   GlobalAddressSDNode *GSD = cast<GlobalAddressSDNode>(Op);
 959
 960   if (GSD->getAddressSpace() != AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS)
 961     return AMDGPUTargetLowering::LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
 962
 963   SDLoc DL(GSD);
 964   const GlobalValue *GV = GSD->getGlobal();
 965   MVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout(), GSD->getAddressSpace());
 966
 967   SDValue Ptr = DAG.getNode(AMDGPUISD::CONST_DATA_PTR, DL, PtrVT);
 968   SDValue GA = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, MVT::i32);
 969
 970   SDValue PtrLo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i32, Ptr,
 971                               DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
 972   SDValue PtrHi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i32, Ptr,
 973                               DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32));
 974
 975   SDValue Lo = DAG.getNode(ISD::ADDC, DL, DAG.getVTList(MVT::i32, MVT::Glue),
 976                            PtrLo, GA);
 977   SDValue Hi = DAG.getNode(ISD::ADDE, DL, DAG.getVTList(MVT::i32, MVT::Glue),
 978                            PtrHi, DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32),
 979                            SDValue(Lo.getNode(), 1));
 980   return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, DL, MVT::i64, Lo, Hi);
 981 }
 982
 983 SDValue SITargetLowering::copyToM0(SelectionDAG &DAG, SDValue Chain, SDLoc DL,
 984                                    SDValue V) const {
 985   // We can't use CopyToReg, because MachineCSE won't combine COPY instructions,
 986   // so we will end up with redundant moves to m0.
 987   //
 988   // We can't use S_MOV_B32, because there is no way to specify m0 as the
 989   // destination register.
 990   //
 991   // We have to use them both.  Machine cse will combine all the S_MOV_B32
 992   // instructions and the register coalescer eliminate the extra copies.
 993   SDNode *M0 = DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_MOV_B32, DL, V.getValueType(), V);
 994   return DAG.getCopyToReg(Chain, DL, DAG.getRegister(AMDGPU::M0, MVT::i32),
 995                           SDValue(M0, 0), SDValue()); // Glue
 996                                                       // A Null SDValue creates
 997                                                       // a glue result.
 998 }
 999
1000 SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(SDValue Op,
1001                                                   SelectionDAG &DAG) const {
1002   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1003   auto MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
1004   const SIRegisterInfo *TRI =
1005       static_cast<const SIRegisterInfo *>(Subtarget->getRegisterInfo());
1006
1007   EVT VT = Op.getValueType();
1008   SDLoc DL(Op);
1009   unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
1010
1011   // TODO: Should this propagate fast-math-flags?
1012
1013   switch (IntrinsicID) {
1014   case Intrinsic::r600_read_ngroups_x:
1015     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1016                           SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_X, false);
1017   case Intrinsic::r600_read_ngroups_y:
1018     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1019                           SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_Y, false);
1020   case Intrinsic::r600_read_ngroups_z:
1021     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1022                           SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_Z, false);
1023   case Intrinsic::r600_read_global_size_x:
1024     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1025                           SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_X, false);
1026   case Intrinsic::r600_read_global_size_y:
1027     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1028                           SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_Y, false);
1029   case Intrinsic::r600_read_global_size_z:
1030     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1031                           SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_Z, false);
1032   case Intrinsic::r600_read_local_size_x:
1033     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1034                           SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_X, false);
1035   case Intrinsic::r600_read_local_size_y:
1036     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1037                           SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_Y, false);
1038   case Intrinsic::r600_read_local_size_z:
1039     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1040                           SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_Z, false);
1041
1042   case Intrinsic::AMDGPU_read_workdim:
1043     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1044                           getImplicitParameterOffset(MFI, GRID_DIM), false);
1045
1046   case Intrinsic::r600_read_tgid_x:
1047     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
1048       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TGID_X), VT);
1049   case Intrinsic::r600_read_tgid_y:
1050     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
1051       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TGID_Y), VT);
1052   case Intrinsic::r600_read_tgid_z:
1053     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
1054       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TGID_Z), VT);
1055   case Intrinsic::r600_read_tidig_x:
1056     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
1057       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TIDIG_X), VT);
1058   case Intrinsic::r600_read_tidig_y:
1059     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
1060       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TIDIG_Y), VT);
1061   case Intrinsic::r600_read_tidig_z:
1062     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
1063       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TIDIG_Z), VT);
1064   case AMDGPUIntrinsic::SI_load_const: {
1065     SDValue Ops[] = {
1066       Op.getOperand(1),
1067       Op.getOperand(2)
1068     };
1069
1070     MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
1071       MachinePointerInfo(),
1072       MachineMemOperand::MOLoad | MachineMemOperand::MOInvariant,
1073       VT.getStoreSize(), 4);
1074     return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::LOAD_CONSTANT, DL,
1075                                    Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
1076   }
1077   case AMDGPUIntrinsic::SI_sample:
1078     return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLE, Op, DAG);
1079   case AMDGPUIntrinsic::SI_sampleb:
1080     return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEB, Op, DAG);
1081   case AMDGPUIntrinsic::SI_sampled:
1082     return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLED, Op, DAG);
1083   case AMDGPUIntrinsic::SI_samplel:
1084     return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEL, Op, DAG);
1085   case AMDGPUIntrinsic::SI_vs_load_input:
1086     return DAG.getNode(AMDGPUISD::LOAD_INPUT, DL, VT,
1087                        Op.getOperand(1),
1088                        Op.getOperand(2),
1089                        Op.getOperand(3));
1090
1091   case AMDGPUIntrinsic::AMDGPU_fract:
1092   case AMDGPUIntrinsic::AMDIL_fraction: // Legacy name.
1093     return DAG.getNode(ISD::FSUB, DL, VT, Op.getOperand(1),
1094                        DAG.getNode(ISD::FFLOOR, DL, VT, Op.getOperand(1)));
1095   case AMDGPUIntrinsic::SI_fs_constant: {
1096     SDValue M0 = copyToM0(DAG, DAG.getEntryNode(), DL, Op.getOperand(3));
1097     SDValue Glue = M0.getValue(1);
1098     return DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_MOV, DL, MVT::f32,
1099                        DAG.getConstant(2, DL, MVT::i32), // P0
1100                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Glue);
1101   }
1102   case AMDGPUIntrinsic::SI_packf16:
1103     if (Op.getOperand(1).isUndef() && Op.getOperand(2).isUndef())
1104       return DAG.getUNDEF(MVT::i32);
1105     return Op;
1106   case AMDGPUIntrinsic::SI_fs_interp: {
1107     SDValue IJ = Op.getOperand(4);
1108     SDValue I = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, IJ,
1109                             DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
1110     SDValue J = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, IJ,
1111                             DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32));
1112     SDValue M0 = copyToM0(DAG, DAG.getEntryNode(), DL, Op.getOperand(3));
1113     SDValue Glue = M0.getValue(1);
1114     SDValue P1 = DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_P1, DL,
1115                              DAG.getVTList(MVT::f32, MVT::Glue),
1116                              I, Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Glue);
1117     Glue = SDValue(P1.getNode(), 1);
1118     return DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_P2, DL, MVT::f32, P1, J,
1119                              Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Glue);
1120   }
1121   default:
1122     return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
1123   }
1124 }
1125
1126 SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_VOID(SDValue Op,
1127                                               SelectionDAG &DAG) const {
1128   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1129   SDLoc DL(Op);
1130   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
1131   unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
1132
1133   switch (IntrinsicID) {
1134   case AMDGPUIntrinsic::SI_sendmsg: {
1135     Chain = copyToM0(DAG, Chain, DL, Op.getOperand(3));
1136     SDValue Glue = Chain.getValue(1);
1137     return DAG.getNode(AMDGPUISD::SENDMSG, DL, MVT::Other, Chain,
1138                        Op.getOperand(2), Glue);
1139   }
1140   case AMDGPUIntrinsic::SI_tbuffer_store: {
1141     SDValue Ops[] = {
1142       Chain,
1143       Op.getOperand(2),
1144       Op.getOperand(3),
1145       Op.getOperand(4),
1146       Op.getOperand(5),
1147       Op.getOperand(6),
1148       Op.getOperand(7),
1149       Op.getOperand(8),
1150       Op.getOperand(9),
1151       Op.getOperand(10),
1152       Op.getOperand(11),
1153       Op.getOperand(12),
1154       Op.getOperand(13),
1155       Op.getOperand(14)
1156     };
1157
1158     EVT VT = Op.getOperand(3).getValueType();
1159
1160     MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
1161       MachinePointerInfo(),
1162       MachineMemOperand::MOStore,
1163       VT.getStoreSize(), 4);
1164     return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::TBUFFER_STORE_FORMAT, DL,
1165                                    Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
1166   }
1167   default:
1168     return SDValue();
1169   }
1170 }
1171
1172 SDValue SITargetLowering::LowerLOAD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1173   SDLoc DL(Op);
1174   LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(Op);
1175
1176   if (Op.getValueType().isVector()) {
1177     assert(Op.getValueType().getVectorElementType() == MVT::i32 &&
1178            "Custom lowering for non-i32 vectors hasn't been implemented.");
1179     unsigned NumElements = Op.getValueType().getVectorNumElements();
1180     assert(NumElements != 2 && "v2 loads are supported for all address spaces.");
1181     switch (Load->getAddressSpace()) {
1182       default: break;
1183       case AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS:
1184       case AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS:
1185         // v4 loads are supported for private and global memory.
1186         if (NumElements <= 4)
1187           break;
1188         // fall-through
1189       case AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS:
1190         return ScalarizeVectorLoad(Op, DAG);
1191     }
1192   }
1193
1194   return AMDGPUTargetLowering::LowerLOAD(Op, DAG);
1195 }
1196
1197 SDValue SITargetLowering::LowerSampleIntrinsic(unsigned Opcode,
1198                                                const SDValue &Op,
1199                                                SelectionDAG &DAG) const {
1200   return DAG.getNode(Opcode, SDLoc(Op), Op.getValueType(), Op.getOperand(1),
1201                      Op.getOperand(2),
1202                      Op.getOperand(3),
1203                      Op.getOperand(4));
1204 }
1205
1206 SDValue SITargetLowering::LowerSELECT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1207   if (Op.getValueType() != MVT::i64)
1208     return SDValue();
1209
1210   SDLoc DL(Op);
1211   SDValue Cond = Op.getOperand(0);
1212
1213   SDValue Zero = DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32);
1214   SDValue One = DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32);
1215
1216   SDValue LHS = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i32, Op.getOperand(1));
1217   SDValue RHS = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i32, Op.getOperand(2));
1218
1219   SDValue Lo0 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, LHS, Zero);
1220   SDValue Lo1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, RHS, Zero);
1221
1222   SDValue Lo = DAG.getSelect(DL, MVT::i32, Cond, Lo0, Lo1);
1223
1224   SDValue Hi0 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, LHS, One);
1225   SDValue Hi1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, RHS, One);
1226
1227   SDValue Hi = DAG.getSelect(DL, MVT::i32, Cond, Hi0, Hi1);
1228
1229   SDValue Res = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, MVT::v2i32, Lo, Hi);
1230   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, Res);
1231 }
1232
1233 // Catch division cases where we can use shortcuts with rcp and rsq
1234 // instructions.
1235 SDValue SITargetLowering::LowerFastFDIV(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1236   SDLoc SL(Op);
1237   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
1238   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
1239   EVT VT = Op.getValueType();
1240   bool Unsafe = DAG.getTarget().Options.UnsafeFPMath;
1241
1242   if (const ConstantFPSDNode *CLHS = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(LHS)) {
1243     if ((Unsafe || (VT == MVT::f32 && !Subtarget->hasFP32Denormals())) &&
1244         CLHS->isExactlyValue(1.0)) {
1245       // v_rcp_f32 and v_rsq_f32 do not support denormals, and according to
1246       // the CI documentation has a worst case error of 1 ulp.
1247       // OpenCL requires <= 2.5 ulp for 1.0 / x, so it should always be OK to
1248       // use it as long as we aren't trying to use denormals.
1249
1250       // 1.0 / sqrt(x) -> rsq(x)
1251       //
1252       // XXX - Is UnsafeFPMath sufficient to do this for f64? The maximum ULP
1253       // error seems really high at 2^29 ULP.
1254       if (RHS.getOpcode() == ISD::FSQRT)
1255         return DAG.getNode(AMDGPUISD::RSQ, SL, VT, RHS.getOperand(0));
1256
1257       // 1.0 / x -> rcp(x)
1258       return DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, RHS);
1259     }
1260   }
1261
1262   if (Unsafe) {
1263     // Turn into multiply by the reciprocal.
1264     // x / y -> x * (1.0 / y)
1265     SDNodeFlags Flags;
1266     Flags.setUnsafeAlgebra(true);
1267     SDValue Recip = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, RHS);
1268     return DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, VT, LHS, Recip, &Flags);
1269   }
1270
1271   return SDValue();
1272 }
1273
1274 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV32(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1275   SDValue FastLowered = LowerFastFDIV(Op, DAG);
1276   if (FastLowered.getNode())
1277     return FastLowered;
1278
1279   // This uses v_rcp_f32 which does not handle denormals. Let this hit a
1280   // selection error for now rather than do something incorrect.
1281   if (Subtarget->hasFP32Denormals())
1282     return SDValue();
1283
1284   SDLoc SL(Op);
1285   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
1286   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
1287
1288   SDValue r1 = DAG.getNode(ISD::FABS, SL, MVT::f32, RHS);
1289
1290   const APFloat K0Val(BitsToFloat(0x6f800000));
1291   const SDValue K0 = DAG.getConstantFP(K0Val, SL, MVT::f32);
1292
1293   const APFloat K1Val(BitsToFloat(0x2f800000));
1294   const SDValue K1 = DAG.getConstantFP(K1Val, SL, MVT::f32);
1295
1296   const SDValue One = DAG.getConstantFP(1.0, SL, MVT::f32);
1297
1298   EVT SetCCVT =
1299       getSetCCResultType(DAG.getDataLayout(), *DAG.getContext(), MVT::f32);
1300
1301   SDValue r2 = DAG.getSetCC(SL, SetCCVT, r1, K0, ISD::SETOGT);
1302
1303   SDValue r3 = DAG.getNode(ISD::SELECT, SL, MVT::f32, r2, K1, One);
1304
1305   // TODO: Should this propagate fast-math-flags?
1306
1307   r1 = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, RHS, r3);
1308
1309   SDValue r0 = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f32, r1);
1310
1311   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, LHS, r0);
1312
1313   return DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, r3, Mul);
1314 }
1315
1316 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV64(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1317   if (DAG.getTarget().Options.UnsafeFPMath)
1318     return LowerFastFDIV(Op, DAG);
1319
1320   SDLoc SL(Op);
1321   SDValue X = Op.getOperand(0);
1322   SDValue Y = Op.getOperand(1);
1323
1324   const SDValue One = DAG.getConstantFP(1.0, SL, MVT::f64);
1325
1326   SDVTList ScaleVT = DAG.getVTList(MVT::f64, MVT::i1);
1327
1328   SDValue DivScale0 = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_SCALE, SL, ScaleVT, Y, Y, X);
1329
1330   SDValue NegDivScale0 = DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, MVT::f64, DivScale0);
1331
1332   SDValue Rcp = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f64, DivScale0);
1333
1334   SDValue Fma0 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, NegDivScale0, Rcp, One);
1335
1336   SDValue Fma1 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, Rcp, Fma0, Rcp);
1337
1338   SDValue Fma2 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, NegDivScale0, Fma1, One);
1339
1340   SDValue DivScale1 = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_SCALE, SL, ScaleVT, X, Y, X);
1341
1342   SDValue Fma3 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, Fma1, Fma2, Fma1);
1343   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f64, DivScale1, Fma3);
1344
1345   SDValue Fma4 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64,
1346                              NegDivScale0, Mul, DivScale1);
1347
1348   SDValue Scale;
1349
1350   if (Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS) {
1351     // Workaround a hardware bug on SI where the condition output from div_scale
1352     // is not usable.
1353
1354     const SDValue Hi = DAG.getConstant(1, SL, MVT::i32);
1355
1356     // Figure out if the scale to use for div_fmas.
1357     SDValue NumBC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, X);
1358     SDValue DenBC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, Y);
1359     SDValue Scale0BC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, DivScale0);
1360     SDValue Scale1BC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, DivScale1);
1361
1362     SDValue NumHi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, NumBC, Hi);
1363     SDValue DenHi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, DenBC, Hi);
1364
1365     SDValue Scale0Hi
1366       = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, Scale0BC, Hi);
1367     SDValue Scale1Hi
1368       = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, Scale1BC, Hi);
1369
1370     SDValue CmpDen = DAG.getSetCC(SL, MVT::i1, DenHi, Scale0Hi, ISD::SETEQ);
1371     SDValue CmpNum = DAG.getSetCC(SL, MVT::i1, NumHi, Scale1Hi, ISD::SETEQ);
1372     Scale = DAG.getNode(ISD::XOR, SL, MVT::i1, CmpNum, CmpDen);
1373   } else {
1374     Scale = DivScale1.getValue(1);
1375   }
1376
1377   SDValue Fmas = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FMAS, SL, MVT::f64,
1378                              Fma4, Fma3, Mul, Scale);
1379
1380   return DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FIXUP, SL, MVT::f64, Fmas, Y, X);
1381 }
1382
1383 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1384   EVT VT = Op.getValueType();
1385
1386   if (VT == MVT::f32)
1387     return LowerFDIV32(Op, DAG);
1388
1389   if (VT == MVT::f64)
1390     return LowerFDIV64(Op, DAG);
1391
1392   llvm_unreachable("Unexpected type for fdiv");
1393 }
1394
1395 SDValue SITargetLowering::LowerSTORE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1396   SDLoc DL(Op);
1397   StoreSDNode *Store = cast<StoreSDNode>(Op);
1398   EVT VT = Store->getMemoryVT();
1399
1400   // These stores are legal.
1401   if (Store->getAddressSpace() == AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS) {
1402     if (VT.isVector() && VT.getVectorNumElements() > 4)
1403       return ScalarizeVectorStore(Op, DAG);
1404     return SDValue();
1405   }
1406
1407   SDValue Ret = AMDGPUTargetLowering::LowerSTORE(Op, DAG);
1408   if (Ret.getNode())
1409     return Ret;
1410
1411   if (VT.isVector() && VT.getVectorNumElements() >= 8)
1412       return ScalarizeVectorStore(Op, DAG);
1413
1414   if (VT == MVT::i1)
1415     return DAG.getTruncStore(Store->getChain(), DL,
1416                         DAG.getSExtOrTrunc(Store->getValue(), DL, MVT::i32),
1417                         Store->getBasePtr(), MVT::i1, Store->getMemOperand());
1418
1419   return SDValue();
1420 }
1421
1422 SDValue SITargetLowering::LowerTrig(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1423   SDLoc DL(Op);
1424   EVT VT = Op.getValueType();
1425   SDValue Arg = Op.getOperand(0);
1426   // TODO: Should this propagate fast-math-flags?
1427   SDValue FractPart = DAG.getNode(AMDGPUISD::FRACT, DL, VT,
1428                                   DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, Arg,
1429                                               DAG.getConstantFP(0.5/M_PI, DL,
1430                                                                 VT)));
1431
1432   switch (Op.getOpcode()) {
1433   case ISD::FCOS:
1434     return DAG.getNode(AMDGPUISD::COS_HW, SDLoc(Op), VT, FractPart);
1435   case ISD::FSIN:
1436     return DAG.getNode(AMDGPUISD::SIN_HW, SDLoc(Op), VT, FractPart);
1437   default:
1438     llvm_unreachable("Wrong trig opcode");
1439   }
1440 }
1441
1442 //===----------------------------------------------------------------------===//
1443 // Custom DAG optimizations
1444 //===----------------------------------------------------------------------===//
1445
1446 SDValue SITargetLowering::performUCharToFloatCombine(SDNode *N,
1447                                                      DAGCombinerInfo &DCI) const {
1448   EVT VT = N->getValueType(0);
1449   EVT ScalarVT = VT.getScalarType();
1450   if (ScalarVT != MVT::f32)
1451     return SDValue();
1452
1453   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1454   SDLoc DL(N);
1455
1456   SDValue Src = N->getOperand(0);
1457   EVT SrcVT = Src.getValueType();
1458
1459   // TODO: We could try to match extracting the higher bytes, which would be
1460   // easier if i8 vectors weren't promoted to i32 vectors, particularly after
1461   // types are legalized. v4i8 -> v4f32 is probably the only case to worry
1462   // about in practice.
1463   if (DCI.isAfterLegalizeVectorOps() && SrcVT == MVT::i32) {
1464     if (DAG.MaskedValueIsZero(Src, APInt::getHighBitsSet(32, 24))) {
1465       SDValue Cvt = DAG.getNode(AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0, DL, VT, Src);
1466       DCI.AddToWorklist(Cvt.getNode());
1467       return Cvt;
1468     }
1469   }
1470
1471   // We are primarily trying to catch operations on illegal vector types
1472   // before they are expanded.
1473   // For scalars, we can use the more flexible method of checking masked bits
1474   // after legalization.
1475   if (!DCI.isBeforeLegalize() ||
1476       !SrcVT.isVector() ||
1477       SrcVT.getVectorElementType() != MVT::i8) {
1478     return SDValue();
1479   }
1480
1481   assert(DCI.isBeforeLegalize() && "Unexpected legal type");
1482
1483   // Weird sized vectors are a pain to handle, but we know 3 is really the same
1484   // size as 4.
1485   unsigned NElts = SrcVT.getVectorNumElements();
1486   if (!SrcVT.isSimple() && NElts != 3)
1487     return SDValue();
1488
1489   // Handle v4i8 -> v4f32 extload. Replace the v4i8 with a legal i32 load to
1490   // prevent a mess from expanding to v4i32 and repacking.
1491   if (ISD::isNormalLoad(Src.getNode()) && Src.hasOneUse()) {
1492     EVT LoadVT = getEquivalentMemType(*DAG.getContext(), SrcVT);
1493     EVT RegVT = getEquivalentLoadRegType(*DAG.getContext(), SrcVT);
1494     EVT FloatVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), MVT::f32, NElts);
1495     LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(Src);
1496
1497     unsigned AS = Load->getAddressSpace();
1498     unsigned Align = Load->getAlignment();
1499     Type *Ty = LoadVT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
1500     unsigned ABIAlignment = DAG.getDataLayout().getABITypeAlignment(Ty);
1501
1502     // Don't try to replace the load if we have to expand it due to alignment
1503     // problems. Otherwise we will end up scalarizing the load, and trying to
1504     // repack into the vector for no real reason.
1505     if (Align < ABIAlignment &&
1506         !allowsMisalignedMemoryAccesses(LoadVT, AS, Align, nullptr)) {
1507       return SDValue();
1508     }
1509
1510     SDValue NewLoad = DAG.getExtLoad(ISD::ZEXTLOAD, DL, RegVT,
1511                                      Load->getChain(),
1512                                      Load->getBasePtr(),
1513                                      LoadVT,
1514                                      Load->getMemOperand());
1515
1516     // Make sure successors of the original load stay after it by updating
1517     // them to use the new Chain.
1518     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(Load, 1), NewLoad.getValue(1));
1519
1520     SmallVector<SDValue, 4> Elts;
1521     if (RegVT.isVector())
1522       DAG.ExtractVectorElements(NewLoad, Elts);
1523     else
1524       Elts.push_back(NewLoad);
1525
1526     SmallVector<SDValue, 4> Ops;
1527
1528     unsigned EltIdx = 0;
1529     for (SDValue Elt : Elts) {
1530       unsigned ComponentsInElt = std::min(4u, NElts - 4 * EltIdx);
1531       for (unsigned I = 0; I < ComponentsInElt; ++I) {
1532         unsigned Opc = AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0 + I;
1533         SDValue Cvt = DAG.getNode(Opc, DL, MVT::f32, Elt);
1534         DCI.AddToWorklist(Cvt.getNode());
1535         Ops.push_back(Cvt);
1536       }
1537
1538       ++EltIdx;
1539     }
1540
1541     assert(Ops.size() == NElts);
1542
1543     return DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, FloatVT, Ops);
1544   }
1545
1546   return SDValue();
1547 }
1548
1549 /// \brief Return true if the given offset Size in bytes can be folded into
1550 /// the immediate offsets of a memory instruction for the given address space.
1551 static bool canFoldOffset(unsigned OffsetSize, unsigned AS,
1552                           const AMDGPUSubtarget &STI) {
1553   switch (AS) {
1554   case AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS: {
1555     // MUBUF instructions a 12-bit offset in bytes.
1556     return isUInt<12>(OffsetSize);
1557   }
1558   case AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS: {
1559     // SMRD instructions have an 8-bit offset in dwords on SI and
1560     // a 20-bit offset in bytes on VI.
1561     if (STI.getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
1562       return isUInt<20>(OffsetSize);
1563     else
1564       return (OffsetSize % 4 == 0) && isUInt<8>(OffsetSize / 4);
1565   }
1566   case AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS:
1567   case AMDGPUAS::REGION_ADDRESS: {
1568     // The single offset versions have a 16-bit offset in bytes.
1569     return isUInt<16>(OffsetSize);
1570   }
1571   case AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS:
1572   // Indirect register addressing does not use any offsets.
1573   default:
1574     return 0;
1575   }
1576 }
1577
1578 // (shl (add x, c1), c2) -> add (shl x, c2), (shl c1, c2)
1579
1580 // This is a variant of
1581 // (mul (add x, c1), c2) -> add (mul x, c2), (mul c1, c2),
1582 //
1583 // The normal DAG combiner will do this, but only if the add has one use since
1584 // that would increase the number of instructions.
1585 //
1586 // This prevents us from seeing a constant offset that can be folded into a
1587 // memory instruction's addressing mode. If we know the resulting add offset of
1588 // a pointer can be folded into an addressing offset, we can replace the pointer
1589 // operand with the add of new constant offset. This eliminates one of the uses,
1590 // and may allow the remaining use to also be simplified.
1591 //
1592 SDValue SITargetLowering::performSHLPtrCombine(SDNode *N,
1593                                                unsigned AddrSpace,
1594                                                DAGCombinerInfo &DCI) const {
1595   SDValue N0 = N->getOperand(0);
1596   SDValue N1 = N->getOperand(1);
1597
1598   if (N0.getOpcode() != ISD::ADD)
1599     return SDValue();
1600
1601   const ConstantSDNode *CN1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1);
1602   if (!CN1)
1603     return SDValue();
1604
1605   const ConstantSDNode *CAdd = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
1606   if (!CAdd)
1607     return SDValue();
1608
1609   // If the resulting offset is too large, we can't fold it into the addressing
1610   // mode offset.
1611   APInt Offset = CAdd->getAPIntValue() << CN1->getAPIntValue();
1612   if (!canFoldOffset(Offset.getZExtValue(), AddrSpace, *Subtarget))
1613     return SDValue();
1614
1615   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1616   SDLoc SL(N);
1617   EVT VT = N->getValueType(0);
1618
1619   SDValue ShlX = DAG.getNode(ISD::SHL, SL, VT, N0.getOperand(0), N1);
1620   SDValue COffset = DAG.getConstant(Offset, SL, MVT::i32);
1621
1622   return DAG.getNode(ISD::ADD, SL, VT, ShlX, COffset);
1623 }
1624
1625 SDValue SITargetLowering::performAndCombine(SDNode *N,
1626                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
1627   if (DCI.isBeforeLegalize())
1628     return SDValue();
1629
1630   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1631
1632   // (and (fcmp ord x, x), (fcmp une (fabs x), inf)) ->
1633   // fp_class x, ~(s_nan | q_nan | n_infinity | p_infinity)
1634   SDValue LHS = N->getOperand(0);
1635   SDValue RHS = N->getOperand(1);
1636
1637   if (LHS.getOpcode() == ISD::SETCC &&
1638       RHS.getOpcode() == ISD::SETCC) {
1639     ISD::CondCode LCC = cast<CondCodeSDNode>(LHS.getOperand(2))->get();
1640     ISD::CondCode RCC = cast<CondCodeSDNode>(RHS.getOperand(2))->get();
1641
1642     SDValue X = LHS.getOperand(0);
1643     SDValue Y = RHS.getOperand(0);
1644     if (Y.getOpcode() != ISD::FABS || Y.getOperand(0) != X)
1645       return SDValue();
1646
1647     if (LCC == ISD::SETO) {
1648       if (X != LHS.getOperand(1))
1649         return SDValue();
1650
1651       if (RCC == ISD::SETUNE) {
1652         const ConstantFPSDNode *C1 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(RHS.getOperand(1));
1653         if (!C1 || !C1->isInfinity() || C1->isNegative())
1654           return SDValue();
1655
1656         const uint32_t Mask = SIInstrFlags::N_NORMAL |
1657                               SIInstrFlags::N_SUBNORMAL |
1658                               SIInstrFlags::N_ZERO |
1659                               SIInstrFlags::P_ZERO |
1660                               SIInstrFlags::P_SUBNORMAL |
1661                               SIInstrFlags::P_NORMAL;
1662
1663         static_assert(((~(SIInstrFlags::S_NAN |
1664                           SIInstrFlags::Q_NAN |
1665                           SIInstrFlags::N_INFINITY |
1666                           SIInstrFlags::P_INFINITY)) & 0x3ff) == Mask,
1667                       "mask not equal");
1668
1669         SDLoc DL(N);
1670         return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, DL, MVT::i1,
1671                            X, DAG.getConstant(Mask, DL, MVT::i32));
1672       }
1673     }
1674   }
1675
1676   return SDValue();
1677 }
1678
1679 SDValue SITargetLowering::performOrCombine(SDNode *N,
1680                                            DAGCombinerInfo &DCI) const {
1681   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1682   SDValue LHS = N->getOperand(0);
1683   SDValue RHS = N->getOperand(1);
1684
1685   // or (fp_class x, c1), (fp_class x, c2) -> fp_class x, (c1 | c2)
1686   if (LHS.getOpcode() == AMDGPUISD::FP_CLASS &&
1687       RHS.getOpcode() == AMDGPUISD::FP_CLASS) {
1688     SDValue Src = LHS.getOperand(0);
1689     if (Src != RHS.getOperand(0))
1690       return SDValue();
1691
1692     const ConstantSDNode *CLHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(LHS.getOperand(1));
1693     const ConstantSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(RHS.getOperand(1));
1694     if (!CLHS || !CRHS)
1695       return SDValue();
1696
1697     // Only 10 bits are used.
1698     static const uint32_t MaxMask = 0x3ff;
1699
1700     uint32_t NewMask = (CLHS->getZExtValue() | CRHS->getZExtValue()) & MaxMask;
1701     SDLoc DL(N);
1702     return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, DL, MVT::i1,
1703                        Src, DAG.getConstant(NewMask, DL, MVT::i32));
1704   }
1705
1706   return SDValue();
1707 }
1708
1709 SDValue SITargetLowering::performClassCombine(SDNode *N,
1710                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
1711   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1712   SDValue Mask = N->getOperand(1);
1713
1714   // fp_class x, 0 -> false
1715   if (const ConstantSDNode *CMask = dyn_cast<ConstantSDNode>(Mask)) {
1716     if (CMask->isNullValue())
1717       return DAG.getConstant(0, SDLoc(N), MVT::i1);
1718   }
1719
1720   return SDValue();
1721 }
1722
1723 static unsigned minMaxOpcToMin3Max3Opc(unsigned Opc) {
1724   switch (Opc) {
1725   case ISD::FMAXNUM:
1726     return AMDGPUISD::FMAX3;
1727   case ISD::SMAX:
1728     return AMDGPUISD::SMAX3;
1729   case ISD::UMAX:
1730     return AMDGPUISD::UMAX3;
1731   case ISD::FMINNUM:
1732     return AMDGPUISD::FMIN3;
1733   case ISD::SMIN:
1734     return AMDGPUISD::SMIN3;
1735   case ISD::UMIN:
1736     return AMDGPUISD::UMIN3;
1737   default:
1738     llvm_unreachable("Not a min/max opcode");
1739   }
1740 }
1741
1742 SDValue SITargetLowering::performMin3Max3Combine(SDNode *N,
1743                                                  DAGCombinerInfo &DCI) const {
1744   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1745
1746   unsigned Opc = N->getOpcode();
1747   SDValue Op0 = N->getOperand(0);
1748   SDValue Op1 = N->getOperand(1);
1749
1750   // Only do this if the inner op has one use since this will just increases
1751   // register pressure for no benefit.
1752
1753   // max(max(a, b), c)
1754   if (Op0.getOpcode() == Opc && Op0.hasOneUse()) {
1755     SDLoc DL(N);
1756     return DAG.getNode(minMaxOpcToMin3Max3Opc(Opc),
1757                        DL,
1758                        N->getValueType(0),
1759                        Op0.getOperand(0),
1760                        Op0.getOperand(1),
1761                        Op1);
1762   }
1763
1764   // max(a, max(b, c))
1765   if (Op1.getOpcode() == Opc && Op1.hasOneUse()) {
1766     SDLoc DL(N);
1767     return DAG.getNode(minMaxOpcToMin3Max3Opc(Opc),
1768                        DL,
1769                        N->getValueType(0),
1770                        Op0,
1771                        Op1.getOperand(0),
1772                        Op1.getOperand(1));
1773   }
1774
1775   return SDValue();
1776 }
1777
1778 SDValue SITargetLowering::performSetCCCombine(SDNode *N,
1779                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
1780   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1781   SDLoc SL(N);
1782
1783   SDValue LHS = N->getOperand(0);
1784   SDValue RHS = N->getOperand(1);
1785   EVT VT = LHS.getValueType();
1786
1787   if (VT != MVT::f32 && VT != MVT::f64)
1788     return SDValue();
1789
1790   // Match isinf pattern
1791   // (fcmp oeq (fabs x), inf) -> (fp_class x, (p_infinity | n_infinity))
1792   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(N->getOperand(2))->get();
1793   if (CC == ISD::SETOEQ && LHS.getOpcode() == ISD::FABS) {
1794     const ConstantFPSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(RHS);
1795     if (!CRHS)
1796       return SDValue();
1797
1798     const APFloat &APF = CRHS->getValueAPF();
1799     if (APF.isInfinity() && !APF.isNegative()) {
1800       unsigned Mask = SIInstrFlags::P_INFINITY | SIInstrFlags::N_INFINITY;
1801       return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, SL, MVT::i1, LHS.getOperand(0),
1802                          DAG.getConstant(Mask, SL, MVT::i32));
1803     }
1804   }
1805
1806   return SDValue();
1807 }
1808
1809 SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
1810                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
1811   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1812   SDLoc DL(N);
1813
1814   switch (N->getOpcode()) {
1815   default:
1816     return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
1817   case ISD::SETCC:
1818     return performSetCCCombine(N, DCI);
1819   case ISD::FMAXNUM: // TODO: What about fmax_legacy?
1820   case ISD::FMINNUM:
1821   case ISD::SMAX:
1822   case ISD::SMIN:
1823   case ISD::UMAX:
1824   case ISD::UMIN: {
1825     if (DCI.getDAGCombineLevel() >= AfterLegalizeDAG &&
1826         N->getValueType(0) != MVT::f64 &&
1827         getTargetMachine().getOptLevel() > CodeGenOpt::None)
1828       return performMin3Max3Combine(N, DCI);
1829     break;
1830   }
1831
1832   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0:
1833   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE1:
1834   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE2:
1835   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE3: {
1836     unsigned Offset = N->getOpcode() - AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0;
1837
1838     SDValue Src = N->getOperand(0);
1839     APInt Demanded = APInt::getBitsSet(32, 8 * Offset, 8 * Offset + 8);
1840
1841     APInt KnownZero, KnownOne;
1842     TargetLowering::TargetLoweringOpt TLO(DAG, !DCI.isBeforeLegalize(),
1843                                           !DCI.isBeforeLegalizeOps());
1844     const TargetLowering &TLI = DAG.getTargetLoweringInfo();
1845     if (TLO.ShrinkDemandedConstant(Src, Demanded) ||
1846         TLI.SimplifyDemandedBits(Src, Demanded, KnownZero, KnownOne, TLO)) {
1847       DCI.CommitTargetLoweringOpt(TLO);
1848     }
1849
1850     break;
1851   }
1852
1853   case ISD::UINT_TO_FP: {
1854     return performUCharToFloatCombine(N, DCI);
1855
1856   case ISD::FADD: {
1857     if (DCI.getDAGCombineLevel() < AfterLegalizeDAG)
1858       break;
1859
1860     EVT VT = N->getValueType(0);
1861     if (VT != MVT::f32)
1862       break;
1863
1864     // Only do this if we are not trying to support denormals. v_mad_f32 does
1865     // not support denormals ever.
1866     if (Subtarget->hasFP32Denormals())
1867       break;
1868
1869     SDValue LHS = N->getOperand(0);
1870     SDValue RHS = N->getOperand(1);
1871
1872     // These should really be instruction patterns, but writing patterns with
1873     // source modiifiers is a pain.
1874
1875     // fadd (fadd (a, a), b) -> mad 2.0, a, b
1876     if (LHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
1877       SDValue A = LHS.getOperand(0);
1878       if (A == LHS.getOperand(1)) {
1879         const SDValue Two = DAG.getConstantFP(2.0, DL, MVT::f32);
1880         return DAG.getNode(ISD::FMAD, DL, VT, Two, A, RHS);
1881       }
1882     }
1883
1884     // fadd (b, fadd (a, a)) -> mad 2.0, a, b
1885     if (RHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
1886       SDValue A = RHS.getOperand(0);
1887       if (A == RHS.getOperand(1)) {
1888         const SDValue Two = DAG.getConstantFP(2.0, DL, MVT::f32);
1889         return DAG.getNode(ISD::FMAD, DL, VT, Two, A, LHS);
1890       }
1891     }
1892
1893     return SDValue();
1894   }
1895   case ISD::FSUB: {
1896     if (DCI.getDAGCombineLevel() < AfterLegalizeDAG)
1897       break;
1898
1899     EVT VT = N->getValueType(0);
1900
1901     // Try to get the fneg to fold into the source modifier. This undoes generic
1902     // DAG combines and folds them into the mad.
1903     //
1904     // Only do this if we are not trying to support denormals. v_mad_f32 does
1905     // not support denormals ever.
1906     if (VT == MVT::f32 &&
1907         !Subtarget->hasFP32Denormals()) {
1908       SDValue LHS = N->getOperand(0);
1909       SDValue RHS = N->getOperand(1);
1910       if (LHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
1911         // (fsub (fadd a, a), c) -> mad 2.0, a, (fneg c)
1912
1913         SDValue A = LHS.getOperand(0);
1914         if (A == LHS.getOperand(1)) {
1915           const SDValue Two = DAG.getConstantFP(2.0, DL, MVT::f32);
1916           SDValue NegRHS = DAG.getNode(ISD::FNEG, DL, VT, RHS);
1917
1918           return DAG.getNode(ISD::FMAD, DL, VT, Two, A, NegRHS);
1919         }
1920       }
1921
1922       if (RHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
1923         // (fsub c, (fadd a, a)) -> mad -2.0, a, c
1924
1925         SDValue A = RHS.getOperand(0);
1926         if (A == RHS.getOperand(1)) {
1927           const SDValue NegTwo = DAG.getConstantFP(-2.0, DL, MVT::f32);
1928           return DAG.getNode(ISD::FMAD, DL, VT, NegTwo, A, LHS);
1929         }
1930       }
1931
1932       return SDValue();
1933     }
1934
1935     break;
1936   }
1937   }
1938   case ISD::LOAD:
1939   case ISD::STORE:
1940   case ISD::ATOMIC_LOAD:
1941   case ISD::ATOMIC_STORE:
1942   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP:
1943   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS:
1944   case ISD::ATOMIC_SWAP:
1945   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
1946   case ISD::ATOMIC_LOAD_SUB:
1947   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
1948   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
1949   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
1950   case ISD::ATOMIC_LOAD_NAND:
1951   case ISD::ATOMIC_LOAD_MIN:
1952   case ISD::ATOMIC_LOAD_MAX:
1953   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN:
1954   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX: { // TODO: Target mem intrinsics.
1955     if (DCI.isBeforeLegalize())
1956       break;
1957
1958     MemSDNode *MemNode = cast<MemSDNode>(N);
1959     SDValue Ptr = MemNode->getBasePtr();
1960
1961     // TODO: We could also do this for multiplies.
1962     unsigned AS = MemNode->getAddressSpace();
1963     if (Ptr.getOpcode() == ISD::SHL && AS != AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS) {
1964       SDValue NewPtr = performSHLPtrCombine(Ptr.getNode(), AS, DCI);
1965       if (NewPtr) {
1966         SmallVector<SDValue, 8> NewOps(MemNode->op_begin(), MemNode->op_end());
1967
1968         NewOps[N->getOpcode() == ISD::STORE ? 2 : 1] = NewPtr;
1969         return SDValue(DAG.UpdateNodeOperands(MemNode, NewOps), 0);
1970       }
1971     }
1972     break;
1973   }
1974   case ISD::AND:
1975     return performAndCombine(N, DCI);
1976   case ISD::OR:
1977     return performOrCombine(N, DCI);
1978   case AMDGPUISD::FP_CLASS:
1979     return performClassCombine(N, DCI);
1980   }
1981   return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
1982 }
1983
1984 /// \brief Analyze the possible immediate value Op
1985 ///
1986 /// Returns -1 if it isn't an immediate, 0 if it's and inline immediate
1987 /// and the immediate value if it's a literal immediate
1988 int32_t SITargetLowering::analyzeImmediate(const SDNode *N) const {
1989
1990   const SIInstrInfo *TII =
1991       static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
1992
1993   if (const ConstantSDNode *Node = dyn_cast<ConstantSDNode>(N)) {
1994     if (TII->isInlineConstant(Node->getAPIntValue()))
1995       return 0;
1996
1997     uint64_t Val = Node->getZExtValue();
1998     return isUInt<32>(Val) ? Val : -1;
1999   }
2000
2001   if (const ConstantFPSDNode *Node = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N)) {
2002     if (TII->isInlineConstant(Node->getValueAPF().bitcastToAPInt()))
2003       return 0;
2004
2005     if (Node->getValueType(0) == MVT::f32)
2006       return FloatToBits(Node->getValueAPF().convertToFloat());
2007
2008     return -1;
2009   }
2010
2011   return -1;
2012 }
2013
2014 /// \brief Helper function for adjustWritemask
2015 static unsigned SubIdx2Lane(unsigned Idx) {
2016   switch (Idx) {
2017   default: return 0;
2018   case AMDGPU::sub0: return 0;
2019   case AMDGPU::sub1: return 1;
2020   case AMDGPU::sub2: return 2;
2021   case AMDGPU::sub3: return 3;
2022   }
2023 }
2024
2025 /// \brief Adjust the writemask of MIMG instructions
2026 void SITargetLowering::adjustWritemask(MachineSDNode *&Node,
2027                                        SelectionDAG &DAG) const {
2028   SDNode *Users[4] = { };
2029   unsigned Lane = 0;
2030   unsigned OldDmask = Node->getConstantOperandVal(0);
2031   unsigned NewDmask = 0;
2032
2033   // Try to figure out the used register components
2034   for (SDNode::use_iterator I = Node->use_begin(), E = Node->use_end();
2035        I != E; ++I) {
2036
2037     // Abort if we can't understand the usage
2038     if (!I->isMachineOpcode() ||
2039         I->getMachineOpcode() != TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG)
2040       return;
2041
2042     // Lane means which subreg of %VGPRa_VGPRb_VGPRc_VGPRd is used.
2043     // Note that subregs are packed, i.e. Lane==0 is the first bit set
2044     // in OldDmask, so it can be any of X,Y,Z,W; Lane==1 is the second bit
2045     // set, etc.
2046     Lane = SubIdx2Lane(I->getConstantOperandVal(1));
2047
2048     // Set which texture component corresponds to the lane.
2049     unsigned Comp;
2050     for (unsigned i = 0, Dmask = OldDmask; i <= Lane; i++) {
2051       assert(Dmask);
2052       Comp = countTrailingZeros(Dmask);
2053       Dmask &= ~(1 << Comp);
2054     }
2055
2056     // Abort if we have more than one user per component
2057     if (Users[Lane])
2058       return;
2059
2060     Users[Lane] = *I;
2061     NewDmask |= 1 << Comp;
2062   }
2063
2064   // Abort if there's no change
2065   if (NewDmask == OldDmask)
2066     return;
2067
2068   // Adjust the writemask in the node
2069   std::vector<SDValue> Ops;
2070   Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(NewDmask, SDLoc(Node), MVT::i32));
2071   Ops.insert(Ops.end(), Node->op_begin() + 1, Node->op_end());
2072   Node = (MachineSDNode*)DAG.UpdateNodeOperands(Node, Ops);
2073
2074   // If we only got one lane, replace it with a copy
2075   // (if NewDmask has only one bit set...)
2076   if (NewDmask && (NewDmask & (NewDmask-1)) == 0) {
2077     SDValue RC = DAG.getTargetConstant(AMDGPU::VGPR_32RegClassID, SDLoc(),
2078                                        MVT::i32);
2079     SDNode *Copy = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS,
2080                                       SDLoc(), Users[Lane]->getValueType(0),
2081                                       SDValue(Node, 0), RC);
2082     DAG.ReplaceAllUsesWith(Users[Lane], Copy);
2083     return;
2084   }
2085
2086   // Update the users of the node with the new indices
2087   for (unsigned i = 0, Idx = AMDGPU::sub0; i < 4; ++i) {
2088
2089     SDNode *User = Users[i];
2090     if (!User)
2091       continue;
2092
2093     SDValue Op = DAG.getTargetConstant(Idx, SDLoc(User), MVT::i32);
2094     DAG.UpdateNodeOperands(User, User->getOperand(0), Op);
2095
2096     switch (Idx) {
2097     default: break;
2098     case AMDGPU::sub0: Idx = AMDGPU::sub1; break;
2099     case AMDGPU::sub1: Idx = AMDGPU::sub2; break;
2100     case AMDGPU::sub2: Idx = AMDGPU::sub3; break;
2101     }
2102   }
2103 }
2104
2105 static bool isFrameIndexOp(SDValue Op) {
2106   if (Op.getOpcode() == ISD::AssertZext)
2107     Op = Op.getOperand(0);
2108
2109   return isa<FrameIndexSDNode>(Op);
2110 }
2111
2112 /// \brief Legalize target independent instructions (e.g. INSERT_SUBREG)
2113 /// with frame index operands.
2114 /// LLVM assumes that inputs are to these instructions are registers.
2115 void SITargetLowering::legalizeTargetIndependentNode(SDNode *Node,
2116                                                      SelectionDAG &DAG) const {
2117
2118   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
2119   for (unsigned i = 0; i < Node->getNumOperands(); ++i) {
2120     if (!isFrameIndexOp(Node->getOperand(i))) {
2121       Ops.push_back(Node->getOperand(i));
2122       continue;
2123     }
2124
2125     SDLoc DL(Node);
2126     Ops.push_back(SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_MOV_B32, DL,
2127                                      Node->getOperand(i).getValueType(),
2128                                      Node->getOperand(i)), 0));
2129   }
2130
2131   DAG.UpdateNodeOperands(Node, Ops);
2132 }
2133
2134 /// \brief Fold the instructions after selecting them.
2135 SDNode *SITargetLowering::PostISelFolding(MachineSDNode *Node,
2136                                           SelectionDAG &DAG) const {
2137   const SIInstrInfo *TII =
2138       static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
2139
2140   if (TII->isMIMG(Node->getMachineOpcode()))
2141     adjustWritemask(Node, DAG);
2142
2143   if (Node->getMachineOpcode() == AMDGPU::INSERT_SUBREG ||
2144       Node->getMachineOpcode() == AMDGPU::REG_SEQUENCE) {
2145     legalizeTargetIndependentNode(Node, DAG);
2146     return Node;
2147   }
2148   return Node;
2149 }
2150
2151 /// \brief Assign the register class depending on the number of
2152 /// bits set in the writemask
2153 void SITargetLowering::AdjustInstrPostInstrSelection(MachineInstr *MI,
2154                                                      SDNode *Node) const {
2155   const SIInstrInfo *TII =
2156       static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
2157
2158   MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
2159
2160   if (TII->isVOP3(MI->getOpcode())) {
2161     // Make sure constant bus requirements are respected.
2162     TII->legalizeOperandsVOP3(MRI, MI);
2163     return;
2164   }
2165
2166   if (TII->isMIMG(*MI)) {
2167     unsigned VReg = MI->getOperand(0).getReg();
2168     unsigned Writemask = MI->getOperand(1).getImm();
2169     unsigned BitsSet = 0;
2170     for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
2171       BitsSet += Writemask & (1 << i) ? 1 : 0;
2172
2173     const TargetRegisterClass *RC;
2174     switch (BitsSet) {
2175     default: return;
2176     case 1:  RC = &AMDGPU::VGPR_32RegClass; break;
2177     case 2:  RC = &AMDGPU::VReg_64RegClass; break;
2178     case 3:  RC = &AMDGPU::VReg_96RegClass; break;
2179     }
2180
2181     unsigned NewOpcode = TII->getMaskedMIMGOp(MI->getOpcode(), BitsSet);
2182     MI->setDesc(TII->get(NewOpcode));
2183     MRI.setRegClass(VReg, RC);
2184     return;
2185   }
2186
2187   // Replace unused atomics with the no return version.
2188   int NoRetAtomicOp = AMDGPU::getAtomicNoRetOp(MI->getOpcode());
2189   if (NoRetAtomicOp != -1) {
2190     if (!Node->hasAnyUseOfValue(0)) {
2191       MI->setDesc(TII->get(NoRetAtomicOp));
2192       MI->RemoveOperand(0);
2193     }
2194
2195     return;
2196   }
2197 }
2198
2199 static SDValue buildSMovImm32(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, uint64_t Val) {
2200   SDValue K = DAG.getTargetConstant(Val, DL, MVT::i32);
2201   return SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_MOV_B32, DL, MVT::i32, K), 0);
2202 }
2203
2204 MachineSDNode *SITargetLowering::wrapAddr64Rsrc(SelectionDAG &DAG,
2205                                                 SDLoc DL,
2206                                                 SDValue Ptr) const {
2207   const SIInstrInfo *TII =
2208     static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
2209
2210   // Build the half of the subregister with the constants before building the
2211   // full 128-bit register. If we are building multiple resource descriptors,
2212   // this will allow CSEing of the 2-component register.
2213   const SDValue Ops0[] = {
2214     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SGPR_64RegClassID, DL, MVT::i32),
2215     buildSMovImm32(DAG, DL, 0),
2216     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0, DL, MVT::i32),
2217     buildSMovImm32(DAG, DL, TII->getDefaultRsrcDataFormat() >> 32),
2218     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub1, DL, MVT::i32)
2219   };
2220
2221   SDValue SubRegHi = SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL,
2222                                                 MVT::v2i32, Ops0), 0);
2223
2224   // Combine the constants and the pointer.
2225   const SDValue Ops1[] = {
2226     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SReg_128RegClassID, DL, MVT::i32),
2227     Ptr,
2228     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0_sub1, DL, MVT::i32),
2229     SubRegHi,
2230     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub2_sub3, DL, MVT::i32)
2231   };
2232
2233   return DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL, MVT::v4i32, Ops1);
2234 }
2235
2236 /// \brief Return a resource descriptor with the 'Add TID' bit enabled
2237 ///        The TID (Thread ID) is multiplied by the stride value (bits [61:48]
2238 ///        of the resource descriptor) to create an offset, which is added to
2239 ///        the resource pointer.
2240 MachineSDNode *SITargetLowering::buildRSRC(SelectionDAG &DAG,
2241                                            SDLoc DL,
2242                                            SDValue Ptr,
2243                                            uint32_t RsrcDword1,
2244                                            uint64_t RsrcDword2And3) const {
2245   SDValue PtrLo = DAG.getTargetExtractSubreg(AMDGPU::sub0, DL, MVT::i32, Ptr);
2246   SDValue PtrHi = DAG.getTargetExtractSubreg(AMDGPU::sub1, DL, MVT::i32, Ptr);
2247   if (RsrcDword1) {
2248     PtrHi = SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_OR_B32, DL, MVT::i32, PtrHi,
2249                                      DAG.getConstant(RsrcDword1, DL, MVT::i32)),
2250                     0);
2251   }
2252
2253   SDValue DataLo = buildSMovImm32(DAG, DL,
2254                                   RsrcDword2And3 & UINT64_C(0xFFFFFFFF));
2255   SDValue DataHi = buildSMovImm32(DAG, DL, RsrcDword2And3 >> 32);
2256
2257   const SDValue Ops[] = {
2258     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SReg_128RegClassID, DL, MVT::i32),
2259     PtrLo,
2260     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0, DL, MVT::i32),
2261     PtrHi,
2262     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub1, DL, MVT::i32),
2263     DataLo,
2264     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub2, DL, MVT::i32),
2265     DataHi,
2266     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub3, DL, MVT::i32)
2267   };
2268
2269   return DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL, MVT::v4i32, Ops);
2270 }
2271
2272 MachineSDNode *SITargetLowering::buildScratchRSRC(SelectionDAG &DAG,
2273                                                   SDLoc DL,
2274                                                   SDValue Ptr) const {
2275   const SIInstrInfo *TII =
2276       static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
2277
2278   return buildRSRC(DAG, DL, Ptr, 0, TII->getScratchRsrcWords23());
2279 }
2280
2281 SDValue SITargetLowering::CreateLiveInRegister(SelectionDAG &DAG,
2282                                                const TargetRegisterClass *RC,
2283                                                unsigned Reg, EVT VT) const {
2284   SDValue VReg = AMDGPUTargetLowering::CreateLiveInRegister(DAG, RC, Reg, VT);
2285
2286   return DAG.getCopyFromReg(DAG.getEntryNode(), SDLoc(DAG.getEntryNode()),
2287                             cast<RegisterSDNode>(VReg)->getReg(), VT);
2288 }
2289
2290 //===----------------------------------------------------------------------===//
2291 //                         SI Inline Assembly Support
2292 //===----------------------------------------------------------------------===//
2293
2294 std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
2295 SITargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(const TargetRegisterInfo *TRI,
2296                                                StringRef Constraint,
2297                                                MVT VT) const {
2298   if (Constraint == "r") {
2299     switch(VT.SimpleTy) {
2300       default: llvm_unreachable("Unhandled type for 'r' inline asm constraint");
2301       case MVT::i64:
2302         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
2303       case MVT::i32:
2304         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SGPR_32RegClass);
2305     }
2306   }
2307
2308   if (Constraint.size() > 1) {
2309     const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
2310     if (Constraint[1] == 'v') {
2311       RC = &AMDGPU::VGPR_32RegClass;
2312     } else if (Constraint[1] == 's') {
2313       RC = &AMDGPU::SGPR_32RegClass;
2314     }
2315
2316     if (RC) {
2317       uint32_t Idx;
2318       bool Failed = Constraint.substr(2).getAsInteger(10, Idx);
2319       if (!Failed && Idx < RC->getNumRegs())
2320         return std::make_pair(RC->getRegister(Idx), RC);
2321     }
2322   }
2323   return TargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(TRI, Constraint, VT);
2324 }