AMDGPU: Add llvm.amdgcn.dispatch.ptr intrinsic
[oota-llvm.git] / 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::v2i64, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
56   addRegisterClass(MVT::v2f64, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
57
58   addRegisterClass(MVT::v4i32, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
59   addRegisterClass(MVT::v4f32, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
60
61   addRegisterClass(MVT::v8i32, &AMDGPU::SReg_256RegClass);
62   addRegisterClass(MVT::v8f32, &AMDGPU::VReg_256RegClass);
63
64   addRegisterClass(MVT::v16i32, &AMDGPU::SReg_512RegClass);
65   addRegisterClass(MVT::v16f32, &AMDGPU::VReg_512RegClass);
66
67   computeRegisterProperties(STI.getRegisterInfo());
68
69   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8i32, Expand);
70   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8f32, Expand);
71   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16i32, Expand);
72   setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16f32, Expand);
73
74   setOperationAction(ISD::ADD, MVT::i32, Legal);
75   setOperationAction(ISD::ADDC, MVT::i32, Legal);
76   setOperationAction(ISD::ADDE, MVT::i32, Legal);
77   setOperationAction(ISD::SUBC, MVT::i32, Legal);
78   setOperationAction(ISD::SUBE, MVT::i32, Legal);
79
80   setOperationAction(ISD::FSIN, MVT::f32, Custom);
81   setOperationAction(ISD::FCOS, MVT::f32, Custom);
82
83   setOperationAction(ISD::FMINNUM, MVT::f64, Legal);
84   setOperationAction(ISD::FMAXNUM, MVT::f64, Legal);
85
86   // We need to custom lower vector stores from local memory
87   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v4i32, Custom);
88   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v8i32, Custom);
89   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v16i32, Custom);
90
91   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v8i32, Custom);
92   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v16i32, Custom);
93
94   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i1, Custom);
95   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v4i32, Custom);
96
97   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i64, Custom);
98   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::f64, Promote);
99   AddPromotedToType(ISD::SELECT, MVT::f64, MVT::i64);
100
101   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f32, Expand);
102   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i32, Expand);
103   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i64, Expand);
104   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f64, Expand);
105
106   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v2i1, Expand);
107   setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v4i1, Expand);
108
109   setOperationAction(ISD::BSWAP, MVT::i32, Legal);
110
111   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i1, Legal);
112   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i1, Custom);
113   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i1, Custom);
114
115   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i8, Legal);
116   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i8, Custom);
117   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i8, Custom);
118
119   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i16, Legal);
120   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v2i16, Custom);
121   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::v4i16, Custom);
122
123   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i32, Legal);
124   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::Other, Custom);
125
126   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::Other, Custom);
127   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::f32, Custom);
128   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v16i8, Custom);
129   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v4f32, Custom);
130
131   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_VOID, MVT::Other, Custom);
132   setOperationAction(ISD::BRCOND, MVT::Other, Custom);
133
134   for (MVT VT : MVT::integer_valuetypes()) {
135     if (VT == MVT::i64)
136       continue;
137
138     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
139     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i8, Legal);
140     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i16, Legal);
141     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i32, Expand);
142
143     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
144     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i8, Legal);
145     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i16, Legal);
146     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i32, Expand);
147
148     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
149     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::i8, Legal);
150     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::i16, Legal);
151     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::i32, Expand);
152   }
153
154   for (MVT VT : MVT::integer_vector_valuetypes()) {
155     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::v8i16, Expand);
156     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::v16i16, Expand);
157   }
158
159   for (MVT VT : MVT::fp_valuetypes())
160     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::f32, Expand);
161
162   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::v2f64, MVT::v2f16, Expand);
163   setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::v2f64, MVT::v2f32, Expand);
164
165   setTruncStoreAction(MVT::i64, MVT::i32, Expand);
166   setTruncStoreAction(MVT::v8i32, MVT::v8i16, Expand);
167   setTruncStoreAction(MVT::v16i32, MVT::v16i8, Expand);
168   setTruncStoreAction(MVT::v16i32, MVT::v16i16, Expand);
169
170
171   setTruncStoreAction(MVT::v2i64, MVT::v2i32, Expand);
172
173   setTruncStoreAction(MVT::v2f64, MVT::v2f32, Expand);
174   setTruncStoreAction(MVT::v2f64, MVT::v2f16, Expand);
175
176   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i1, Custom);
177
178   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v2i64, Promote);
179   AddPromotedToType(ISD::LOAD, MVT::v2i64, MVT::v4i32);
180
181   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v2i64, Promote);
182   AddPromotedToType(ISD::STORE, MVT::v2i64, MVT::v4i32);
183
184   setOperationAction(ISD::ConstantPool, MVT::v2i64, Expand);
185
186   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i32, Custom);
187   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i64, Custom);
188   setOperationAction(ISD::FrameIndex, MVT::i32, Custom);
189
190   // These should use UDIVREM, so set them to expand
191   setOperationAction(ISD::UDIV, MVT::i64, Expand);
192   setOperationAction(ISD::UREM, MVT::i64, Expand);
193
194   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i1, Expand);
195   setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i1, Promote);
196
197   setOperationAction(ISD::TRUNCATE, MVT::v2i32, Expand);
198
199
200   setOperationAction(ISD::FP_ROUND, MVT::v2f32, Expand);
201
202   // We only support LOAD/STORE and vector manipulation ops for vectors
203   // with > 4 elements.
204   for (MVT VT : {MVT::v8i32, MVT::v8f32, MVT::v16i32, MVT::v16f32, MVT::v2i64, MVT::v2f64}) {
205     for (unsigned Op = 0; Op < ISD::BUILTIN_OP_END; ++Op) {
206       switch(Op) {
207       case ISD::LOAD:
208       case ISD::STORE:
209       case ISD::BUILD_VECTOR:
210       case ISD::BITCAST:
211       case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
212       case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
213       case ISD::INSERT_SUBVECTOR:
214       case ISD::EXTRACT_SUBVECTOR:
215       case ISD::SCALAR_TO_VECTOR:
216         break;
217       case ISD::CONCAT_VECTORS:
218         setOperationAction(Op, VT, Custom);
219         break;
220       default:
221         setOperationAction(Op, VT, Expand);
222         break;
223       }
224     }
225   }
226
227   // Most operations are naturally 32-bit vector operations. We only support
228   // load and store of i64 vectors, so promote v2i64 vector operations to v4i32.
229   for (MVT Vec64 : { MVT::v2i64, MVT::v2f64 }) {
230     setOperationAction(ISD::BUILD_VECTOR, Vec64, Promote);
231     AddPromotedToType(ISD::BUILD_VECTOR, Vec64, MVT::v4i32);
232
233     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, Vec64, Promote);
234     AddPromotedToType(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, Vec64, MVT::v4i32);
235
236     setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, Vec64, Promote);
237     AddPromotedToType(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, Vec64, MVT::v4i32);
238
239     setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, Vec64, Promote);
240     AddPromotedToType(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, Vec64, MVT::v4i32);
241   }
242
243   if (Subtarget->getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::SEA_ISLANDS) {
244     setOperationAction(ISD::FTRUNC, MVT::f64, Legal);
245     setOperationAction(ISD::FCEIL, MVT::f64, Legal);
246     setOperationAction(ISD::FRINT, MVT::f64, Legal);
247   }
248
249   setOperationAction(ISD::FFLOOR, MVT::f64, Legal);
250   setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::f32, Custom);
251   setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::f64, Custom);
252
253   setTargetDAGCombine(ISD::FADD);
254   setTargetDAGCombine(ISD::FSUB);
255   setTargetDAGCombine(ISD::FMINNUM);
256   setTargetDAGCombine(ISD::FMAXNUM);
257   setTargetDAGCombine(ISD::SMIN);
258   setTargetDAGCombine(ISD::SMAX);
259   setTargetDAGCombine(ISD::UMIN);
260   setTargetDAGCombine(ISD::UMAX);
261   setTargetDAGCombine(ISD::SELECT_CC);
262   setTargetDAGCombine(ISD::SETCC);
263   setTargetDAGCombine(ISD::AND);
264   setTargetDAGCombine(ISD::OR);
265   setTargetDAGCombine(ISD::UINT_TO_FP);
266
267   // All memory operations. Some folding on the pointer operand is done to help
268   // matching the constant offsets in the addressing modes.
269   setTargetDAGCombine(ISD::LOAD);
270   setTargetDAGCombine(ISD::STORE);
271   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD);
272   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_STORE);
273   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP);
274   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS);
275   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_SWAP);
276   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD);
277   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB);
278   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_AND);
279   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_OR);
280   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_XOR);
281   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_NAND);
282   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_MIN);
283   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_MAX);
284   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN);
285   setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX);
286
287   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
288 }
289
290 //===----------------------------------------------------------------------===//
291 // TargetLowering queries
292 //===----------------------------------------------------------------------===//
293
294 bool SITargetLowering::isShuffleMaskLegal(const SmallVectorImpl<int> &,
295                                           EVT) const {
296   // SI has some legal vector types, but no legal vector operations. Say no
297   // shuffles are legal in order to prefer scalarizing some vector operations.
298   return false;
299 }
300
301 bool SITargetLowering::isLegalFlatAddressingMode(const AddrMode &AM) const {
302   // Flat instructions do not have offsets, and only have the register
303   // address.
304   return AM.BaseOffs == 0 && (AM.Scale == 0 || AM.Scale == 1);
305 }
306
307 bool SITargetLowering::isLegalMUBUFAddressingMode(const AddrMode &AM) const {
308   // MUBUF / MTBUF instructions have a 12-bit unsigned byte offset, and
309   // additionally can do r + r + i with addr64. 32-bit has more addressing
310   // mode options. Depending on the resource constant, it can also do
311   // (i64 r0) + (i32 r1) * (i14 i).
312   //
313   // Private arrays end up using a scratch buffer most of the time, so also
314   // assume those use MUBUF instructions. Scratch loads / stores are currently
315   // implemented as mubuf instructions with offen bit set, so slightly
316   // different than the normal addr64.
317   if (!isUInt<12>(AM.BaseOffs))
318     return false;
319
320   // FIXME: Since we can split immediate into soffset and immediate offset,
321   // would it make sense to allow any immediate?
322
323   switch (AM.Scale) {
324   case 0: // r + i or just i, depending on HasBaseReg.
325     return true;
326   case 1:
327     return true; // We have r + r or r + i.
328   case 2:
329     if (AM.HasBaseReg) {
330       // Reject 2 * r + r.
331       return false;
332     }
333
334     // Allow 2 * r as r + r
335     // Or  2 * r + i is allowed as r + r + i.
336     return true;
337   default: // Don't allow n * r
338     return false;
339   }
340 }
341
342 bool SITargetLowering::isLegalAddressingMode(const DataLayout &DL,
343                                              const AddrMode &AM, Type *Ty,
344                                              unsigned AS) const {
345   // No global is ever allowed as a base.
346   if (AM.BaseGV)
347     return false;
348
349   switch (AS) {
350   case AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS: {
351     if (Subtarget->getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
352       // Assume the we will use FLAT for all global memory accesses
353       // on VI.
354       // FIXME: This assumption is currently wrong.  On VI we still use
355       // MUBUF instructions for the r + i addressing mode.  As currently
356       // implemented, the MUBUF instructions only work on buffer < 4GB.
357       // It may be possible to support > 4GB buffers with MUBUF instructions,
358       // by setting the stride value in the resource descriptor which would
359       // increase the size limit to (stride * 4GB).  However, this is risky,
360       // because it has never been validated.
361       return isLegalFlatAddressingMode(AM);
362     }
363
364     return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
365   }
366   case AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS: {
367     // If the offset isn't a multiple of 4, it probably isn't going to be
368     // correctly aligned.
369     if (AM.BaseOffs % 4 != 0)
370       return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
371
372     // There are no SMRD extloads, so if we have to do a small type access we
373     // will use a MUBUF load.
374     // FIXME?: We also need to do this if unaligned, but we don't know the
375     // alignment here.
376     if (DL.getTypeStoreSize(Ty) < 4)
377       return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
378
379     if (Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS) {
380       // SMRD instructions have an 8-bit, dword offset on SI.
381       if (!isUInt<8>(AM.BaseOffs / 4))
382         return false;
383     } else if (Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::SEA_ISLANDS) {
384       // On CI+, this can also be a 32-bit literal constant offset. If it fits
385       // in 8-bits, it can use a smaller encoding.
386       if (!isUInt<32>(AM.BaseOffs / 4))
387         return false;
388     } else if (Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
389       // On VI, these use the SMEM format and the offset is 20-bit in bytes.
390       if (!isUInt<20>(AM.BaseOffs))
391         return false;
392     } else
393       llvm_unreachable("unhandled generation");
394
395     if (AM.Scale == 0) // r + i or just i, depending on HasBaseReg.
396       return true;
397
398     if (AM.Scale == 1 && AM.HasBaseReg)
399       return true;
400
401     return false;
402   }
403
404   case AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS:
405   case AMDGPUAS::UNKNOWN_ADDRESS_SPACE:
406     return isLegalMUBUFAddressingMode(AM);
407
408   case AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS:
409   case AMDGPUAS::REGION_ADDRESS: {
410     // Basic, single offset DS instructions allow a 16-bit unsigned immediate
411     // field.
412     // XXX - If doing a 4-byte aligned 8-byte type access, we effectively have
413     // an 8-bit dword offset but we don't know the alignment here.
414     if (!isUInt<16>(AM.BaseOffs))
415       return false;
416
417     if (AM.Scale == 0) // r + i or just i, depending on HasBaseReg.
418       return true;
419
420     if (AM.Scale == 1 && AM.HasBaseReg)
421       return true;
422
423     return false;
424   }
425   case AMDGPUAS::FLAT_ADDRESS:
426     return isLegalFlatAddressingMode(AM);
427
428   default:
429     llvm_unreachable("unhandled address space");
430   }
431 }
432
433 bool SITargetLowering::allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT VT,
434                                                       unsigned AddrSpace,
435                                                       unsigned Align,
436                                                       bool *IsFast) const {
437   if (IsFast)
438     *IsFast = false;
439
440   // TODO: I think v3i32 should allow unaligned accesses on CI with DS_READ_B96,
441   // which isn't a simple VT.
442   if (!VT.isSimple() || VT == MVT::Other)
443     return false;
444
445   // TODO - CI+ supports unaligned memory accesses, but this requires driver
446   // support.
447
448   // XXX - The only mention I see of this in the ISA manual is for LDS direct
449   // reads the "byte address and must be dword aligned". Is it also true for the
450   // normal loads and stores?
451   if (AddrSpace == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS) {
452     // ds_read/write_b64 require 8-byte alignment, but we can do a 4 byte
453     // aligned, 8 byte access in a single operation using ds_read2/write2_b32
454     // with adjacent offsets.
455     bool AlignedBy4 = (Align % 4 == 0);
456     if (IsFast)
457       *IsFast = AlignedBy4;
458     return AlignedBy4;
459   }
460
461   // Smaller than dword value must be aligned.
462   // FIXME: This should be allowed on CI+
463   if (VT.bitsLT(MVT::i32))
464     return false;
465
466   // 8.1.6 - For Dword or larger reads or writes, the two LSBs of the
467   // byte-address are ignored, thus forcing Dword alignment.
468   // This applies to private, global, and constant memory.
469   if (IsFast)
470     *IsFast = true;
471
472   return VT.bitsGT(MVT::i32) && Align % 4 == 0;
473 }
474
475 EVT SITargetLowering::getOptimalMemOpType(uint64_t Size, unsigned DstAlign,
476                                           unsigned SrcAlign, bool IsMemset,
477                                           bool ZeroMemset,
478                                           bool MemcpyStrSrc,
479                                           MachineFunction &MF) const {
480   // FIXME: Should account for address space here.
481
482   // The default fallback uses the private pointer size as a guess for a type to
483   // use. Make sure we switch these to 64-bit accesses.
484
485   if (Size >= 16 && DstAlign >= 4) // XXX: Should only do for global
486     return MVT::v4i32;
487
488   if (Size >= 8 && DstAlign >= 4)
489     return MVT::v2i32;
490
491   // Use the default.
492   return MVT::Other;
493 }
494
495 TargetLoweringBase::LegalizeTypeAction
496 SITargetLowering::getPreferredVectorAction(EVT VT) const {
497   if (VT.getVectorNumElements() != 1 && VT.getScalarType().bitsLE(MVT::i16))
498     return TypeSplitVector;
499
500   return TargetLoweringBase::getPreferredVectorAction(VT);
501 }
502
503 bool SITargetLowering::shouldConvertConstantLoadToIntImm(const APInt &Imm,
504                                                          Type *Ty) const {
505   const SIInstrInfo *TII =
506       static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
507   return TII->isInlineConstant(Imm);
508 }
509
510 SDValue SITargetLowering::LowerParameter(SelectionDAG &DAG, EVT VT, EVT MemVT,
511                                          SDLoc SL, SDValue Chain,
512                                          unsigned Offset, bool Signed) const {
513   const DataLayout &DL = DAG.getDataLayout();
514   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
515   const SIRegisterInfo *TRI =
516       static_cast<const SIRegisterInfo*>(Subtarget->getRegisterInfo());
517   unsigned InputPtrReg = TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::INPUT_PTR);
518
519   Type *Ty = VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
520
521   MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
522   MVT PtrVT = getPointerTy(DL, AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS);
523   PointerType *PtrTy = PointerType::get(Ty, AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS);
524   SDValue BasePtr = DAG.getCopyFromReg(Chain, SL,
525                                        MRI.getLiveInVirtReg(InputPtrReg), PtrVT);
526   SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, SL, PtrVT, BasePtr,
527                             DAG.getConstant(Offset, SL, PtrVT));
528   SDValue PtrOffset = DAG.getUNDEF(PtrVT);
529   MachinePointerInfo PtrInfo(UndefValue::get(PtrTy));
530
531   unsigned Align = DL.getABITypeAlignment(Ty);
532
533   ISD::LoadExtType ExtTy = Signed ? ISD::SEXTLOAD : ISD::ZEXTLOAD;
534   if (MemVT.isFloatingPoint())
535     ExtTy = ISD::EXTLOAD;
536
537   return DAG.getLoad(ISD::UNINDEXED, ExtTy,
538                      VT, SL, Chain, Ptr, PtrOffset, PtrInfo, MemVT,
539                      false, // isVolatile
540                      true, // isNonTemporal
541                      true, // isInvariant
542                      Align); // Alignment
543 }
544
545 SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
546     SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
547     const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins, SDLoc DL, SelectionDAG &DAG,
548     SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
549   const SIRegisterInfo *TRI =
550       static_cast<const SIRegisterInfo *>(Subtarget->getRegisterInfo());
551
552   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
553   FunctionType *FType = MF.getFunction()->getFunctionType();
554   SIMachineFunctionInfo *Info = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
555
556   if (Subtarget->isAmdHsaOS() && Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE) {
557     const Function *Fn = MF.getFunction();
558     DiagnosticInfoUnsupported NoGraphicsHSA(*Fn, "non-compute shaders with HSA");
559     DAG.getContext()->diagnose(NoGraphicsHSA);
560     return SDValue();
561   }
562
563   // FIXME: We currently assume all calling conventions are kernels.
564
565   SmallVector<ISD::InputArg, 16> Splits;
566   BitVector Skipped(Ins.size());
567
568   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), PSInputNum = 0; i != e; ++i) {
569     const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
570
571     // First check if it's a PS input addr
572     if (Info->getShaderType() == ShaderType::PIXEL && !Arg.Flags.isInReg() &&
573         !Arg.Flags.isByVal()) {
574
575       assert((PSInputNum <= 15) && "Too many PS inputs!");
576
577       if (!Arg.Used) {
578         // We can safely skip PS inputs
579         Skipped.set(i);
580         ++PSInputNum;
581         continue;
582       }
583
584       Info->PSInputAddr |= 1 << PSInputNum++;
585     }
586
587     // Second split vertices into their elements
588     if (Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE && Arg.VT.isVector()) {
589       ISD::InputArg NewArg = Arg;
590       NewArg.Flags.setSplit();
591       NewArg.VT = Arg.VT.getVectorElementType();
592
593       // We REALLY want the ORIGINAL number of vertex elements here, e.g. a
594       // three or five element vertex only needs three or five registers,
595       // NOT four or eight.
596       Type *ParamType = FType->getParamType(Arg.getOrigArgIndex());
597       unsigned NumElements = ParamType->getVectorNumElements();
598
599       for (unsigned j = 0; j != NumElements; ++j) {
600         Splits.push_back(NewArg);
601         NewArg.PartOffset += NewArg.VT.getStoreSize();
602       }
603
604     } else if (Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE) {
605       Splits.push_back(Arg);
606     }
607   }
608
609   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
610   CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, DAG.getMachineFunction(), ArgLocs,
611                  *DAG.getContext());
612
613   // At least one interpolation mode must be enabled or else the GPU will hang.
614   if (Info->getShaderType() == ShaderType::PIXEL &&
615       (Info->PSInputAddr & 0x7F) == 0) {
616     Info->PSInputAddr |= 1;
617     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR0);
618     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR1);
619   }
620
621   // The pointer to the list of arguments is stored in SGPR0, SGPR1
622   // The pointer to the scratch buffer is stored in SGPR2, SGPR3
623   if (Info->getShaderType() == ShaderType::COMPUTE) {
624     if (Subtarget->isAmdHsaOS())
625       Info->NumUserSGPRs = 2;  // FIXME: Need to support scratch buffers.
626     else
627       Info->NumUserSGPRs = 4;
628
629     unsigned InputPtrReg =
630         TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::INPUT_PTR);
631     unsigned InputPtrRegLo =
632         TRI->getPhysRegSubReg(InputPtrReg, &AMDGPU::SReg_32RegClass, 0);
633     unsigned InputPtrRegHi =
634         TRI->getPhysRegSubReg(InputPtrReg, &AMDGPU::SReg_32RegClass, 1);
635
636     unsigned ScratchPtrReg =
637         TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::SCRATCH_PTR);
638     unsigned ScratchPtrRegLo =
639         TRI->getPhysRegSubReg(ScratchPtrReg, &AMDGPU::SReg_32RegClass, 0);
640     unsigned ScratchPtrRegHi =
641         TRI->getPhysRegSubReg(ScratchPtrReg, &AMDGPU::SReg_32RegClass, 1);
642
643     CCInfo.AllocateReg(InputPtrRegLo);
644     CCInfo.AllocateReg(InputPtrRegHi);
645     CCInfo.AllocateReg(ScratchPtrRegLo);
646     CCInfo.AllocateReg(ScratchPtrRegHi);
647     MF.addLiveIn(InputPtrReg, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
648     MF.addLiveIn(ScratchPtrReg, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
649     SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
650     if (Subtarget->isAmdHsaOS() && MFI->hasDispatchPtr()) {
651       unsigned DispatchPtrReg =
652         TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::DISPATCH_PTR);
653       unsigned DispatchPtrRegLo =
654         TRI->getPhysRegSubReg(DispatchPtrReg, &AMDGPU::SReg_32RegClass, 0);
655       unsigned DispatchPtrRegHi =
656         TRI->getPhysRegSubReg(DispatchPtrReg, &AMDGPU::SReg_32RegClass, 1);
657       CCInfo.AllocateReg(DispatchPtrRegLo);
658       CCInfo.AllocateReg(DispatchPtrRegHi);
659       MF.addLiveIn(DispatchPtrReg, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
660     }
661   }
662
663   if (Info->getShaderType() == ShaderType::COMPUTE) {
664     getOriginalFunctionArgs(DAG, DAG.getMachineFunction().getFunction(), Ins,
665                             Splits);
666   }
667
668   AnalyzeFormalArguments(CCInfo, Splits);
669
670   SmallVector<SDValue, 16> Chains;
671
672   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), ArgIdx = 0; i != e; ++i) {
673
674     const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
675     if (Skipped[i]) {
676       InVals.push_back(DAG.getUNDEF(Arg.VT));
677       continue;
678     }
679
680     CCValAssign &VA = ArgLocs[ArgIdx++];
681     MVT VT = VA.getLocVT();
682
683     if (VA.isMemLoc()) {
684       VT = Ins[i].VT;
685       EVT MemVT = Splits[i].VT;
686       const unsigned Offset = Subtarget->getExplicitKernelArgOffset() +
687                               VA.getLocMemOffset();
688       // The first 36 bytes of the input buffer contains information about
689       // thread group and global sizes.
690       SDValue Arg = LowerParameter(DAG, VT, MemVT,  DL, Chain,
691                                    Offset, Ins[i].Flags.isSExt());
692       Chains.push_back(Arg.getValue(1));
693
694       auto *ParamTy =
695         dyn_cast<PointerType>(FType->getParamType(Ins[i].getOrigArgIndex()));
696       if (Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS &&
697           ParamTy && ParamTy->getAddressSpace() == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS) {
698         // On SI local pointers are just offsets into LDS, so they are always
699         // less than 16-bits.  On CI and newer they could potentially be
700         // real pointers, so we can't guarantee their size.
701         Arg = DAG.getNode(ISD::AssertZext, DL, Arg.getValueType(), Arg,
702                           DAG.getValueType(MVT::i16));
703       }
704
705       InVals.push_back(Arg);
706       Info->ABIArgOffset = Offset + MemVT.getStoreSize();
707       continue;
708     }
709     assert(VA.isRegLoc() && "Parameter must be in a register!");
710
711     unsigned Reg = VA.getLocReg();
712
713     if (VT == MVT::i64) {
714       // For now assume it is a pointer
715       Reg = TRI->getMatchingSuperReg(Reg, AMDGPU::sub0,
716                                      &AMDGPU::SReg_64RegClass);
717       Reg = MF.addLiveIn(Reg, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
718       SDValue Copy = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT);
719       InVals.push_back(Copy);
720       continue;
721     }
722
723     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg, VT);
724
725     Reg = MF.addLiveIn(Reg, RC);
726     SDValue Val = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT);
727
728     if (Arg.VT.isVector()) {
729
730       // Build a vector from the registers
731       Type *ParamType = FType->getParamType(Arg.getOrigArgIndex());
732       unsigned NumElements = ParamType->getVectorNumElements();
733
734       SmallVector<SDValue, 4> Regs;
735       Regs.push_back(Val);
736       for (unsigned j = 1; j != NumElements; ++j) {
737         Reg = ArgLocs[ArgIdx++].getLocReg();
738         Reg = MF.addLiveIn(Reg, RC);
739
740         SDValue Copy = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT);
741         Regs.push_back(Copy);
742       }
743
744       // Fill up the missing vector elements
745       NumElements = Arg.VT.getVectorNumElements() - NumElements;
746       Regs.append(NumElements, DAG.getUNDEF(VT));
747
748       InVals.push_back(DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, Arg.VT, Regs));
749       continue;
750     }
751
752     InVals.push_back(Val);
753   }
754
755   if (Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE) {
756     unsigned ScratchIdx = CCInfo.getFirstUnallocated(makeArrayRef(
757         AMDGPU::SGPR_32RegClass.begin(), AMDGPU::SGPR_32RegClass.getNumRegs()));
758     Info->ScratchOffsetReg = AMDGPU::SGPR_32RegClass.getRegister(ScratchIdx);
759   }
760
761   if (Chains.empty())
762     return Chain;
763
764   return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, Chains);
765 }
766
767 MachineBasicBlock * SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
768     MachineInstr * MI, MachineBasicBlock * BB) const {
769
770   MachineBasicBlock::iterator I = *MI;
771   const SIInstrInfo *TII =
772       static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
773
774   switch (MI->getOpcode()) {
775   default:
776     return AMDGPUTargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(MI, BB);
777   case AMDGPU::BRANCH:
778     return BB;
779   case AMDGPU::SI_RegisterStorePseudo: {
780     MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
781     unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
782     MachineInstrBuilder MIB =
783         BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::SI_RegisterStore),
784                 Reg);
785     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i)
786       MIB.addOperand(MI->getOperand(i));
787
788     MI->eraseFromParent();
789     break;
790   }
791   }
792   return BB;
793 }
794
795 bool SITargetLowering::enableAggressiveFMAFusion(EVT VT) const {
796   // This currently forces unfolding various combinations of fsub into fma with
797   // free fneg'd operands. As long as we have fast FMA (controlled by
798   // isFMAFasterThanFMulAndFAdd), we should perform these.
799
800   // When fma is quarter rate, for f64 where add / sub are at best half rate,
801   // most of these combines appear to be cycle neutral but save on instruction
802   // count / code size.
803   return true;
804 }
805
806 EVT SITargetLowering::getSetCCResultType(const DataLayout &DL, LLVMContext &Ctx,
807                                          EVT VT) const {
808   if (!VT.isVector()) {
809     return MVT::i1;
810   }
811   return EVT::getVectorVT(Ctx, MVT::i1, VT.getVectorNumElements());
812 }
813
814 MVT SITargetLowering::getScalarShiftAmountTy(const DataLayout &, EVT) const {
815   return MVT::i32;
816 }
817
818 // Answering this is somewhat tricky and depends on the specific device which
819 // have different rates for fma or all f64 operations.
820 //
821 // v_fma_f64 and v_mul_f64 always take the same number of cycles as each other
822 // regardless of which device (although the number of cycles differs between
823 // devices), so it is always profitable for f64.
824 //
825 // v_fma_f32 takes 4 or 16 cycles depending on the device, so it is profitable
826 // only on full rate devices. Normally, we should prefer selecting v_mad_f32
827 // which we can always do even without fused FP ops since it returns the same
828 // result as the separate operations and since it is always full
829 // rate. Therefore, we lie and report that it is not faster for f32. v_mad_f32
830 // however does not support denormals, so we do report fma as faster if we have
831 // a fast fma device and require denormals.
832 //
833 bool SITargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
834   VT = VT.getScalarType();
835
836   if (!VT.isSimple())
837     return false;
838
839   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
840   case MVT::f32:
841     // This is as fast on some subtargets. However, we always have full rate f32
842     // mad available which returns the same result as the separate operations
843     // which we should prefer over fma. We can't use this if we want to support
844     // denormals, so only report this in these cases.
845     return Subtarget->hasFP32Denormals() && Subtarget->hasFastFMAF32();
846   case MVT::f64:
847     return true;
848   default:
849     break;
850   }
851
852   return false;
853 }
854
855 //===----------------------------------------------------------------------===//
856 // Custom DAG Lowering Operations
857 //===----------------------------------------------------------------------===//
858
859 SDValue SITargetLowering::LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
860   switch (Op.getOpcode()) {
861   default: return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
862   case ISD::FrameIndex: return LowerFrameIndex(Op, DAG);
863   case ISD::BRCOND: return LowerBRCOND(Op, DAG);
864   case ISD::LOAD: {
865     SDValue Result = LowerLOAD(Op, DAG);
866     assert((!Result.getNode() ||
867             Result.getNode()->getNumValues() == 2) &&
868            "Load should return a value and a chain");
869     return Result;
870   }
871
872   case ISD::FSIN:
873   case ISD::FCOS:
874     return LowerTrig(Op, DAG);
875   case ISD::SELECT: return LowerSELECT(Op, DAG);
876   case ISD::FDIV: return LowerFDIV(Op, DAG);
877   case ISD::STORE: return LowerSTORE(Op, DAG);
878   case ISD::GlobalAddress: {
879     MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
880     SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
881     return LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
882   }
883   case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN: return LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(Op, DAG);
884   case ISD::INTRINSIC_VOID: return LowerINTRINSIC_VOID(Op, DAG);
885   }
886   return SDValue();
887 }
888
889 /// \brief Helper function for LowerBRCOND
890 static SDNode *findUser(SDValue Value, unsigned Opcode) {
891
892   SDNode *Parent = Value.getNode();
893   for (SDNode::use_iterator I = Parent->use_begin(), E = Parent->use_end();
894        I != E; ++I) {
895
896     if (I.getUse().get() != Value)
897       continue;
898
899     if (I->getOpcode() == Opcode)
900       return *I;
901   }
902   return nullptr;
903 }
904
905 SDValue SITargetLowering::LowerFrameIndex(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
906
907   SDLoc SL(Op);
908   FrameIndexSDNode *FINode = cast<FrameIndexSDNode>(Op);
909   unsigned FrameIndex = FINode->getIndex();
910
911   // A FrameIndex node represents a 32-bit offset into scratch memory.  If
912   // the high bit of a frame index offset were to be set, this would mean
913   // that it represented an offset of ~2GB * 64 = ~128GB from the start of the
914   // scratch buffer, with 64 being the number of threads per wave.
915   //
916   // If we know the machine uses less than 128GB of scratch, then we can
917   // amrk the high bit of the FrameIndex node as known zero,
918   // which is important, because it means in most situations we can
919   // prove that values derived from FrameIndex nodes are non-negative.
920   // This enables us to take advantage of more addressing modes when
921   // accessing scratch buffers, since for scratch reads/writes, the register
922   // offset must always be positive.
923
924   SDValue TFI = DAG.getTargetFrameIndex(FrameIndex, MVT::i32);
925   if (Subtarget->enableHugeScratchBuffer())
926     return TFI;
927
928   return DAG.getNode(ISD::AssertZext, SL, MVT::i32, TFI,
929                     DAG.getValueType(EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), 31)));
930 }
931
932 /// This transforms the control flow intrinsics to get the branch destination as
933 /// last parameter, also switches branch target with BR if the need arise
934 SDValue SITargetLowering::LowerBRCOND(SDValue BRCOND,
935                                       SelectionDAG &DAG) const {
936
937   SDLoc DL(BRCOND);
938
939   SDNode *Intr = BRCOND.getOperand(1).getNode();
940   SDValue Target = BRCOND.getOperand(2);
941   SDNode *BR = nullptr;
942
943   if (Intr->getOpcode() == ISD::SETCC) {
944     // As long as we negate the condition everything is fine
945     SDNode *SetCC = Intr;
946     assert(SetCC->getConstantOperandVal(1) == 1);
947     assert(cast<CondCodeSDNode>(SetCC->getOperand(2).getNode())->get() ==
948            ISD::SETNE);
949     Intr = SetCC->getOperand(0).getNode();
950
951   } else {
952     // Get the target from BR if we don't negate the condition
953     BR = findUser(BRCOND, ISD::BR);
954     Target = BR->getOperand(1);
955   }
956
957   assert(Intr->getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN);
958
959   // Build the result and
960   ArrayRef<EVT> Res(Intr->value_begin() + 1, Intr->value_end());
961
962   // operands of the new intrinsic call
963   SmallVector<SDValue, 4> Ops;
964   Ops.push_back(BRCOND.getOperand(0));
965   Ops.append(Intr->op_begin() + 1, Intr->op_end());
966   Ops.push_back(Target);
967
968   // build the new intrinsic call
969   SDNode *Result = DAG.getNode(
970     Res.size() > 1 ? ISD::INTRINSIC_W_CHAIN : ISD::INTRINSIC_VOID, DL,
971     DAG.getVTList(Res), Ops).getNode();
972
973   if (BR) {
974     // Give the branch instruction our target
975     SDValue Ops[] = {
976       BR->getOperand(0),
977       BRCOND.getOperand(2)
978     };
979     SDValue NewBR = DAG.getNode(ISD::BR, DL, BR->getVTList(), Ops);
980     DAG.ReplaceAllUsesWith(BR, NewBR.getNode());
981     BR = NewBR.getNode();
982   }
983
984   SDValue Chain = SDValue(Result, Result->getNumValues() - 1);
985
986   // Copy the intrinsic results to registers
987   for (unsigned i = 1, e = Intr->getNumValues() - 1; i != e; ++i) {
988     SDNode *CopyToReg = findUser(SDValue(Intr, i), ISD::CopyToReg);
989     if (!CopyToReg)
990       continue;
991
992     Chain = DAG.getCopyToReg(
993       Chain, DL,
994       CopyToReg->getOperand(1),
995       SDValue(Result, i - 1),
996       SDValue());
997
998     DAG.ReplaceAllUsesWith(SDValue(CopyToReg, 0), CopyToReg->getOperand(0));
999   }
1000
1001   // Remove the old intrinsic from the chain
1002   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(
1003     SDValue(Intr, Intr->getNumValues() - 1),
1004     Intr->getOperand(0));
1005
1006   return Chain;
1007 }
1008
1009 SDValue SITargetLowering::LowerGlobalAddress(AMDGPUMachineFunction *MFI,
1010                                              SDValue Op,
1011                                              SelectionDAG &DAG) const {
1012   GlobalAddressSDNode *GSD = cast<GlobalAddressSDNode>(Op);
1013
1014   if (GSD->getAddressSpace() != AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS)
1015     return AMDGPUTargetLowering::LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
1016
1017   SDLoc DL(GSD);
1018   const GlobalValue *GV = GSD->getGlobal();
1019   MVT PtrVT = getPointerTy(DAG.getDataLayout(), GSD->getAddressSpace());
1020
1021   SDValue Ptr = DAG.getNode(AMDGPUISD::CONST_DATA_PTR, DL, PtrVT);
1022   SDValue GA = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, MVT::i32);
1023
1024   SDValue PtrLo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i32, Ptr,
1025                               DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
1026   SDValue PtrHi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i32, Ptr,
1027                               DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32));
1028
1029   SDValue Lo = DAG.getNode(ISD::ADDC, DL, DAG.getVTList(MVT::i32, MVT::Glue),
1030                            PtrLo, GA);
1031   SDValue Hi = DAG.getNode(ISD::ADDE, DL, DAG.getVTList(MVT::i32, MVT::Glue),
1032                            PtrHi, DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32),
1033                            SDValue(Lo.getNode(), 1));
1034   return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, DL, MVT::i64, Lo, Hi);
1035 }
1036
1037 SDValue SITargetLowering::copyToM0(SelectionDAG &DAG, SDValue Chain, SDLoc DL,
1038                                    SDValue V) const {
1039   // We can't use CopyToReg, because MachineCSE won't combine COPY instructions,
1040   // so we will end up with redundant moves to m0.
1041   //
1042   // We can't use S_MOV_B32, because there is no way to specify m0 as the
1043   // destination register.
1044   //
1045   // We have to use them both.  Machine cse will combine all the S_MOV_B32
1046   // instructions and the register coalescer eliminate the extra copies.
1047   SDNode *M0 = DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_MOV_B32, DL, V.getValueType(), V);
1048   return DAG.getCopyToReg(Chain, DL, DAG.getRegister(AMDGPU::M0, MVT::i32),
1049                           SDValue(M0, 0), SDValue()); // Glue
1050                                                       // A Null SDValue creates
1051                                                       // a glue result.
1052 }
1053
1054 SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(SDValue Op,
1055                                                   SelectionDAG &DAG) const {
1056   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1057   auto MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
1058   const SIRegisterInfo *TRI =
1059       static_cast<const SIRegisterInfo *>(Subtarget->getRegisterInfo());
1060
1061   EVT VT = Op.getValueType();
1062   SDLoc DL(Op);
1063   unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
1064
1065   // TODO: Should this propagate fast-math-flags?
1066
1067   switch (IntrinsicID) {
1068   case Intrinsic::amdgcn_dispatch_ptr:
1069     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_64RegClass,
1070       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::DISPATCH_PTR), VT);
1071
1072   case Intrinsic::r600_read_ngroups_x:
1073     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1074                           SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_X, false);
1075   case Intrinsic::r600_read_ngroups_y:
1076     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1077                           SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_Y, false);
1078   case Intrinsic::r600_read_ngroups_z:
1079     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1080                           SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_Z, false);
1081   case Intrinsic::r600_read_global_size_x:
1082     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1083                           SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_X, false);
1084   case Intrinsic::r600_read_global_size_y:
1085     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1086                           SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_Y, false);
1087   case Intrinsic::r600_read_global_size_z:
1088     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1089                           SI::KernelInputOffsets::GLOBAL_SIZE_Z, false);
1090   case Intrinsic::r600_read_local_size_x:
1091     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1092                           SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_X, false);
1093   case Intrinsic::r600_read_local_size_y:
1094     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1095                           SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_Y, false);
1096   case Intrinsic::r600_read_local_size_z:
1097     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1098                           SI::KernelInputOffsets::LOCAL_SIZE_Z, false);
1099
1100   case Intrinsic::AMDGPU_read_workdim:
1101     return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(),
1102                           getImplicitParameterOffset(MFI, GRID_DIM), false);
1103
1104   case Intrinsic::r600_read_tgid_x:
1105     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
1106       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TGID_X), VT);
1107   case Intrinsic::r600_read_tgid_y:
1108     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
1109       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TGID_Y), VT);
1110   case Intrinsic::r600_read_tgid_z:
1111     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
1112       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TGID_Z), VT);
1113   case Intrinsic::r600_read_tidig_x:
1114     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
1115       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TIDIG_X), VT);
1116   case Intrinsic::r600_read_tidig_y:
1117     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
1118       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TIDIG_Y), VT);
1119   case Intrinsic::r600_read_tidig_z:
1120     return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VGPR_32RegClass,
1121       TRI->getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::TIDIG_Z), VT);
1122   case AMDGPUIntrinsic::SI_load_const: {
1123     SDValue Ops[] = {
1124       Op.getOperand(1),
1125       Op.getOperand(2)
1126     };
1127
1128     MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
1129       MachinePointerInfo(),
1130       MachineMemOperand::MOLoad | MachineMemOperand::MOInvariant,
1131       VT.getStoreSize(), 4);
1132     return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::LOAD_CONSTANT, DL,
1133                                    Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
1134   }
1135   case AMDGPUIntrinsic::SI_sample:
1136     return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLE, Op, DAG);
1137   case AMDGPUIntrinsic::SI_sampleb:
1138     return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEB, Op, DAG);
1139   case AMDGPUIntrinsic::SI_sampled:
1140     return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLED, Op, DAG);
1141   case AMDGPUIntrinsic::SI_samplel:
1142     return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEL, Op, DAG);
1143   case AMDGPUIntrinsic::SI_vs_load_input:
1144     return DAG.getNode(AMDGPUISD::LOAD_INPUT, DL, VT,
1145                        Op.getOperand(1),
1146                        Op.getOperand(2),
1147                        Op.getOperand(3));
1148
1149   case AMDGPUIntrinsic::AMDGPU_fract:
1150   case AMDGPUIntrinsic::AMDIL_fraction: // Legacy name.
1151     return DAG.getNode(ISD::FSUB, DL, VT, Op.getOperand(1),
1152                        DAG.getNode(ISD::FFLOOR, DL, VT, Op.getOperand(1)));
1153   case AMDGPUIntrinsic::SI_fs_constant: {
1154     SDValue M0 = copyToM0(DAG, DAG.getEntryNode(), DL, Op.getOperand(3));
1155     SDValue Glue = M0.getValue(1);
1156     return DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_MOV, DL, MVT::f32,
1157                        DAG.getConstant(2, DL, MVT::i32), // P0
1158                        Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Glue);
1159   }
1160   case AMDGPUIntrinsic::SI_packf16:
1161     if (Op.getOperand(1).isUndef() && Op.getOperand(2).isUndef())
1162       return DAG.getUNDEF(MVT::i32);
1163     return Op;
1164   case AMDGPUIntrinsic::SI_fs_interp: {
1165     SDValue IJ = Op.getOperand(4);
1166     SDValue I = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, IJ,
1167                             DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
1168     SDValue J = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, IJ,
1169                             DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32));
1170     SDValue M0 = copyToM0(DAG, DAG.getEntryNode(), DL, Op.getOperand(3));
1171     SDValue Glue = M0.getValue(1);
1172     SDValue P1 = DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_P1, DL,
1173                              DAG.getVTList(MVT::f32, MVT::Glue),
1174                              I, Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Glue);
1175     Glue = SDValue(P1.getNode(), 1);
1176     return DAG.getNode(AMDGPUISD::INTERP_P2, DL, MVT::f32, P1, J,
1177                              Op.getOperand(1), Op.getOperand(2), Glue);
1178   }
1179   default:
1180     return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
1181   }
1182 }
1183
1184 SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_VOID(SDValue Op,
1185                                               SelectionDAG &DAG) const {
1186   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1187   SDLoc DL(Op);
1188   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
1189   unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
1190
1191   switch (IntrinsicID) {
1192   case AMDGPUIntrinsic::SI_sendmsg: {
1193     Chain = copyToM0(DAG, Chain, DL, Op.getOperand(3));
1194     SDValue Glue = Chain.getValue(1);
1195     return DAG.getNode(AMDGPUISD::SENDMSG, DL, MVT::Other, Chain,
1196                        Op.getOperand(2), Glue);
1197   }
1198   case AMDGPUIntrinsic::SI_tbuffer_store: {
1199     SDValue Ops[] = {
1200       Chain,
1201       Op.getOperand(2),
1202       Op.getOperand(3),
1203       Op.getOperand(4),
1204       Op.getOperand(5),
1205       Op.getOperand(6),
1206       Op.getOperand(7),
1207       Op.getOperand(8),
1208       Op.getOperand(9),
1209       Op.getOperand(10),
1210       Op.getOperand(11),
1211       Op.getOperand(12),
1212       Op.getOperand(13),
1213       Op.getOperand(14)
1214     };
1215
1216     EVT VT = Op.getOperand(3).getValueType();
1217
1218     MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
1219       MachinePointerInfo(),
1220       MachineMemOperand::MOStore,
1221       VT.getStoreSize(), 4);
1222     return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::TBUFFER_STORE_FORMAT, DL,
1223                                    Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
1224   }
1225   default:
1226     return SDValue();
1227   }
1228 }
1229
1230 SDValue SITargetLowering::LowerLOAD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1231   SDLoc DL(Op);
1232   LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(Op);
1233
1234   if (Op.getValueType().isVector()) {
1235     assert(Op.getValueType().getVectorElementType() == MVT::i32 &&
1236            "Custom lowering for non-i32 vectors hasn't been implemented.");
1237     unsigned NumElements = Op.getValueType().getVectorNumElements();
1238     assert(NumElements != 2 && "v2 loads are supported for all address spaces.");
1239
1240     switch (Load->getAddressSpace()) {
1241       default: break;
1242       case AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS:
1243       case AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS:
1244         if (NumElements >= 8)
1245           return SplitVectorLoad(Op, DAG);
1246
1247         // v4 loads are supported for private and global memory.
1248         if (NumElements <= 4)
1249           break;
1250         // fall-through
1251       case AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS:
1252         // If properly aligned, if we split we might be able to use ds_read_b64.
1253         return SplitVectorLoad(Op, DAG);
1254     }
1255   }
1256
1257   return AMDGPUTargetLowering::LowerLOAD(Op, DAG);
1258 }
1259
1260 SDValue SITargetLowering::LowerSampleIntrinsic(unsigned Opcode,
1261                                                const SDValue &Op,
1262                                                SelectionDAG &DAG) const {
1263   return DAG.getNode(Opcode, SDLoc(Op), Op.getValueType(), Op.getOperand(1),
1264                      Op.getOperand(2),
1265                      Op.getOperand(3),
1266                      Op.getOperand(4));
1267 }
1268
1269 SDValue SITargetLowering::LowerSELECT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1270   if (Op.getValueType() != MVT::i64)
1271     return SDValue();
1272
1273   SDLoc DL(Op);
1274   SDValue Cond = Op.getOperand(0);
1275
1276   SDValue Zero = DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32);
1277   SDValue One = DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32);
1278
1279   SDValue LHS = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i32, Op.getOperand(1));
1280   SDValue RHS = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i32, Op.getOperand(2));
1281
1282   SDValue Lo0 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, LHS, Zero);
1283   SDValue Lo1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, RHS, Zero);
1284
1285   SDValue Lo = DAG.getSelect(DL, MVT::i32, Cond, Lo0, Lo1);
1286
1287   SDValue Hi0 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, LHS, One);
1288   SDValue Hi1 = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, MVT::i32, RHS, One);
1289
1290   SDValue Hi = DAG.getSelect(DL, MVT::i32, Cond, Hi0, Hi1);
1291
1292   SDValue Res = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, MVT::v2i32, Lo, Hi);
1293   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, Res);
1294 }
1295
1296 // Catch division cases where we can use shortcuts with rcp and rsq
1297 // instructions.
1298 SDValue SITargetLowering::LowerFastFDIV(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1299   SDLoc SL(Op);
1300   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
1301   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
1302   EVT VT = Op.getValueType();
1303   bool Unsafe = DAG.getTarget().Options.UnsafeFPMath;
1304
1305   if (const ConstantFPSDNode *CLHS = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(LHS)) {
1306     if ((Unsafe || (VT == MVT::f32 && !Subtarget->hasFP32Denormals())) &&
1307         CLHS->isExactlyValue(1.0)) {
1308       // v_rcp_f32 and v_rsq_f32 do not support denormals, and according to
1309       // the CI documentation has a worst case error of 1 ulp.
1310       // OpenCL requires <= 2.5 ulp for 1.0 / x, so it should always be OK to
1311       // use it as long as we aren't trying to use denormals.
1312
1313       // 1.0 / sqrt(x) -> rsq(x)
1314       //
1315       // XXX - Is UnsafeFPMath sufficient to do this for f64? The maximum ULP
1316       // error seems really high at 2^29 ULP.
1317       if (RHS.getOpcode() == ISD::FSQRT)
1318         return DAG.getNode(AMDGPUISD::RSQ, SL, VT, RHS.getOperand(0));
1319
1320       // 1.0 / x -> rcp(x)
1321       return DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, RHS);
1322     }
1323   }
1324
1325   if (Unsafe) {
1326     // Turn into multiply by the reciprocal.
1327     // x / y -> x * (1.0 / y)
1328     SDNodeFlags Flags;
1329     Flags.setUnsafeAlgebra(true);
1330     SDValue Recip = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, RHS);
1331     return DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, VT, LHS, Recip, &Flags);
1332   }
1333
1334   return SDValue();
1335 }
1336
1337 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV32(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1338   SDValue FastLowered = LowerFastFDIV(Op, DAG);
1339   if (FastLowered.getNode())
1340     return FastLowered;
1341
1342   // This uses v_rcp_f32 which does not handle denormals. Let this hit a
1343   // selection error for now rather than do something incorrect.
1344   if (Subtarget->hasFP32Denormals())
1345     return SDValue();
1346
1347   SDLoc SL(Op);
1348   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
1349   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
1350
1351   SDValue r1 = DAG.getNode(ISD::FABS, SL, MVT::f32, RHS);
1352
1353   const APFloat K0Val(BitsToFloat(0x6f800000));
1354   const SDValue K0 = DAG.getConstantFP(K0Val, SL, MVT::f32);
1355
1356   const APFloat K1Val(BitsToFloat(0x2f800000));
1357   const SDValue K1 = DAG.getConstantFP(K1Val, SL, MVT::f32);
1358
1359   const SDValue One = DAG.getConstantFP(1.0, SL, MVT::f32);
1360
1361   EVT SetCCVT =
1362       getSetCCResultType(DAG.getDataLayout(), *DAG.getContext(), MVT::f32);
1363
1364   SDValue r2 = DAG.getSetCC(SL, SetCCVT, r1, K0, ISD::SETOGT);
1365
1366   SDValue r3 = DAG.getNode(ISD::SELECT, SL, MVT::f32, r2, K1, One);
1367
1368   // TODO: Should this propagate fast-math-flags?
1369
1370   r1 = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, RHS, r3);
1371
1372   SDValue r0 = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f32, r1);
1373
1374   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, LHS, r0);
1375
1376   return DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, r3, Mul);
1377 }
1378
1379 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV64(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1380   if (DAG.getTarget().Options.UnsafeFPMath)
1381     return LowerFastFDIV(Op, DAG);
1382
1383   SDLoc SL(Op);
1384   SDValue X = Op.getOperand(0);
1385   SDValue Y = Op.getOperand(1);
1386
1387   const SDValue One = DAG.getConstantFP(1.0, SL, MVT::f64);
1388
1389   SDVTList ScaleVT = DAG.getVTList(MVT::f64, MVT::i1);
1390
1391   SDValue DivScale0 = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_SCALE, SL, ScaleVT, Y, Y, X);
1392
1393   SDValue NegDivScale0 = DAG.getNode(ISD::FNEG, SL, MVT::f64, DivScale0);
1394
1395   SDValue Rcp = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f64, DivScale0);
1396
1397   SDValue Fma0 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, NegDivScale0, Rcp, One);
1398
1399   SDValue Fma1 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, Rcp, Fma0, Rcp);
1400
1401   SDValue Fma2 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, NegDivScale0, Fma1, One);
1402
1403   SDValue DivScale1 = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_SCALE, SL, ScaleVT, X, Y, X);
1404
1405   SDValue Fma3 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64, Fma1, Fma2, Fma1);
1406   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f64, DivScale1, Fma3);
1407
1408   SDValue Fma4 = DAG.getNode(ISD::FMA, SL, MVT::f64,
1409                              NegDivScale0, Mul, DivScale1);
1410
1411   SDValue Scale;
1412
1413   if (Subtarget->getGeneration() == AMDGPUSubtarget::SOUTHERN_ISLANDS) {
1414     // Workaround a hardware bug on SI where the condition output from div_scale
1415     // is not usable.
1416
1417     const SDValue Hi = DAG.getConstant(1, SL, MVT::i32);
1418
1419     // Figure out if the scale to use for div_fmas.
1420     SDValue NumBC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, X);
1421     SDValue DenBC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, Y);
1422     SDValue Scale0BC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, DivScale0);
1423     SDValue Scale1BC = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SL, MVT::v2i32, DivScale1);
1424
1425     SDValue NumHi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, NumBC, Hi);
1426     SDValue DenHi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, DenBC, Hi);
1427
1428     SDValue Scale0Hi
1429       = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, Scale0BC, Hi);
1430     SDValue Scale1Hi
1431       = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SL, MVT::i32, Scale1BC, Hi);
1432
1433     SDValue CmpDen = DAG.getSetCC(SL, MVT::i1, DenHi, Scale0Hi, ISD::SETEQ);
1434     SDValue CmpNum = DAG.getSetCC(SL, MVT::i1, NumHi, Scale1Hi, ISD::SETEQ);
1435     Scale = DAG.getNode(ISD::XOR, SL, MVT::i1, CmpNum, CmpDen);
1436   } else {
1437     Scale = DivScale1.getValue(1);
1438   }
1439
1440   SDValue Fmas = DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FMAS, SL, MVT::f64,
1441                              Fma4, Fma3, Mul, Scale);
1442
1443   return DAG.getNode(AMDGPUISD::DIV_FIXUP, SL, MVT::f64, Fmas, Y, X);
1444 }
1445
1446 SDValue SITargetLowering::LowerFDIV(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1447   EVT VT = Op.getValueType();
1448
1449   if (VT == MVT::f32)
1450     return LowerFDIV32(Op, DAG);
1451
1452   if (VT == MVT::f64)
1453     return LowerFDIV64(Op, DAG);
1454
1455   llvm_unreachable("Unexpected type for fdiv");
1456 }
1457
1458 SDValue SITargetLowering::LowerSTORE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1459   SDLoc DL(Op);
1460   StoreSDNode *Store = cast<StoreSDNode>(Op);
1461   EVT VT = Store->getMemoryVT();
1462
1463   // These stores are legal.
1464   if (Store->getAddressSpace() == AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS) {
1465     if (VT.isVector() && VT.getVectorNumElements() > 4)
1466       return ScalarizeVectorStore(Op, DAG);
1467     return SDValue();
1468   }
1469
1470   SDValue Ret = AMDGPUTargetLowering::LowerSTORE(Op, DAG);
1471   if (Ret.getNode())
1472     return Ret;
1473
1474   if (VT.isVector() && VT.getVectorNumElements() >= 8)
1475       return SplitVectorStore(Op, DAG);
1476
1477   if (VT == MVT::i1)
1478     return DAG.getTruncStore(Store->getChain(), DL,
1479                         DAG.getSExtOrTrunc(Store->getValue(), DL, MVT::i32),
1480                         Store->getBasePtr(), MVT::i1, Store->getMemOperand());
1481
1482   return SDValue();
1483 }
1484
1485 SDValue SITargetLowering::LowerTrig(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
1486   SDLoc DL(Op);
1487   EVT VT = Op.getValueType();
1488   SDValue Arg = Op.getOperand(0);
1489   // TODO: Should this propagate fast-math-flags?
1490   SDValue FractPart = DAG.getNode(AMDGPUISD::FRACT, DL, VT,
1491                                   DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, VT, Arg,
1492                                               DAG.getConstantFP(0.5/M_PI, DL,
1493                                                                 VT)));
1494
1495   switch (Op.getOpcode()) {
1496   case ISD::FCOS:
1497     return DAG.getNode(AMDGPUISD::COS_HW, SDLoc(Op), VT, FractPart);
1498   case ISD::FSIN:
1499     return DAG.getNode(AMDGPUISD::SIN_HW, SDLoc(Op), VT, FractPart);
1500   default:
1501     llvm_unreachable("Wrong trig opcode");
1502   }
1503 }
1504
1505 //===----------------------------------------------------------------------===//
1506 // Custom DAG optimizations
1507 //===----------------------------------------------------------------------===//
1508
1509 SDValue SITargetLowering::performUCharToFloatCombine(SDNode *N,
1510                                                      DAGCombinerInfo &DCI) const {
1511   EVT VT = N->getValueType(0);
1512   EVT ScalarVT = VT.getScalarType();
1513   if (ScalarVT != MVT::f32)
1514     return SDValue();
1515
1516   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1517   SDLoc DL(N);
1518
1519   SDValue Src = N->getOperand(0);
1520   EVT SrcVT = Src.getValueType();
1521
1522   // TODO: We could try to match extracting the higher bytes, which would be
1523   // easier if i8 vectors weren't promoted to i32 vectors, particularly after
1524   // types are legalized. v4i8 -> v4f32 is probably the only case to worry
1525   // about in practice.
1526   if (DCI.isAfterLegalizeVectorOps() && SrcVT == MVT::i32) {
1527     if (DAG.MaskedValueIsZero(Src, APInt::getHighBitsSet(32, 24))) {
1528       SDValue Cvt = DAG.getNode(AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0, DL, VT, Src);
1529       DCI.AddToWorklist(Cvt.getNode());
1530       return Cvt;
1531     }
1532   }
1533
1534   // We are primarily trying to catch operations on illegal vector types
1535   // before they are expanded.
1536   // For scalars, we can use the more flexible method of checking masked bits
1537   // after legalization.
1538   if (!DCI.isBeforeLegalize() ||
1539       !SrcVT.isVector() ||
1540       SrcVT.getVectorElementType() != MVT::i8) {
1541     return SDValue();
1542   }
1543
1544   assert(DCI.isBeforeLegalize() && "Unexpected legal type");
1545
1546   // Weird sized vectors are a pain to handle, but we know 3 is really the same
1547   // size as 4.
1548   unsigned NElts = SrcVT.getVectorNumElements();
1549   if (!SrcVT.isSimple() && NElts != 3)
1550     return SDValue();
1551
1552   // Handle v4i8 -> v4f32 extload. Replace the v4i8 with a legal i32 load to
1553   // prevent a mess from expanding to v4i32 and repacking.
1554   if (ISD::isNormalLoad(Src.getNode()) && Src.hasOneUse()) {
1555     EVT LoadVT = getEquivalentMemType(*DAG.getContext(), SrcVT);
1556     EVT RegVT = getEquivalentLoadRegType(*DAG.getContext(), SrcVT);
1557     EVT FloatVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), MVT::f32, NElts);
1558     LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(Src);
1559
1560     unsigned AS = Load->getAddressSpace();
1561     unsigned Align = Load->getAlignment();
1562     Type *Ty = LoadVT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
1563     unsigned ABIAlignment = DAG.getDataLayout().getABITypeAlignment(Ty);
1564
1565     // Don't try to replace the load if we have to expand it due to alignment
1566     // problems. Otherwise we will end up scalarizing the load, and trying to
1567     // repack into the vector for no real reason.
1568     if (Align < ABIAlignment &&
1569         !allowsMisalignedMemoryAccesses(LoadVT, AS, Align, nullptr)) {
1570       return SDValue();
1571     }
1572
1573     SDValue NewLoad = DAG.getExtLoad(ISD::ZEXTLOAD, DL, RegVT,
1574                                      Load->getChain(),
1575                                      Load->getBasePtr(),
1576                                      LoadVT,
1577                                      Load->getMemOperand());
1578
1579     // Make sure successors of the original load stay after it by updating
1580     // them to use the new Chain.
1581     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(Load, 1), NewLoad.getValue(1));
1582
1583     SmallVector<SDValue, 4> Elts;
1584     if (RegVT.isVector())
1585       DAG.ExtractVectorElements(NewLoad, Elts);
1586     else
1587       Elts.push_back(NewLoad);
1588
1589     SmallVector<SDValue, 4> Ops;
1590
1591     unsigned EltIdx = 0;
1592     for (SDValue Elt : Elts) {
1593       unsigned ComponentsInElt = std::min(4u, NElts - 4 * EltIdx);
1594       for (unsigned I = 0; I < ComponentsInElt; ++I) {
1595         unsigned Opc = AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0 + I;
1596         SDValue Cvt = DAG.getNode(Opc, DL, MVT::f32, Elt);
1597         DCI.AddToWorklist(Cvt.getNode());
1598         Ops.push_back(Cvt);
1599       }
1600
1601       ++EltIdx;
1602     }
1603
1604     assert(Ops.size() == NElts);
1605
1606     return DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, FloatVT, Ops);
1607   }
1608
1609   return SDValue();
1610 }
1611
1612 /// \brief Return true if the given offset Size in bytes can be folded into
1613 /// the immediate offsets of a memory instruction for the given address space.
1614 static bool canFoldOffset(unsigned OffsetSize, unsigned AS,
1615                           const AMDGPUSubtarget &STI) {
1616   switch (AS) {
1617   case AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS: {
1618     // MUBUF instructions a 12-bit offset in bytes.
1619     return isUInt<12>(OffsetSize);
1620   }
1621   case AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS: {
1622     // SMRD instructions have an 8-bit offset in dwords on SI and
1623     // a 20-bit offset in bytes on VI.
1624     if (STI.getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
1625       return isUInt<20>(OffsetSize);
1626     else
1627       return (OffsetSize % 4 == 0) && isUInt<8>(OffsetSize / 4);
1628   }
1629   case AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS:
1630   case AMDGPUAS::REGION_ADDRESS: {
1631     // The single offset versions have a 16-bit offset in bytes.
1632     return isUInt<16>(OffsetSize);
1633   }
1634   case AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS:
1635   // Indirect register addressing does not use any offsets.
1636   default:
1637     return 0;
1638   }
1639 }
1640
1641 // (shl (add x, c1), c2) -> add (shl x, c2), (shl c1, c2)
1642
1643 // This is a variant of
1644 // (mul (add x, c1), c2) -> add (mul x, c2), (mul c1, c2),
1645 //
1646 // The normal DAG combiner will do this, but only if the add has one use since
1647 // that would increase the number of instructions.
1648 //
1649 // This prevents us from seeing a constant offset that can be folded into a
1650 // memory instruction's addressing mode. If we know the resulting add offset of
1651 // a pointer can be folded into an addressing offset, we can replace the pointer
1652 // operand with the add of new constant offset. This eliminates one of the uses,
1653 // and may allow the remaining use to also be simplified.
1654 //
1655 SDValue SITargetLowering::performSHLPtrCombine(SDNode *N,
1656                                                unsigned AddrSpace,
1657                                                DAGCombinerInfo &DCI) const {
1658   SDValue N0 = N->getOperand(0);
1659   SDValue N1 = N->getOperand(1);
1660
1661   if (N0.getOpcode() != ISD::ADD)
1662     return SDValue();
1663
1664   const ConstantSDNode *CN1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1);
1665   if (!CN1)
1666     return SDValue();
1667
1668   const ConstantSDNode *CAdd = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
1669   if (!CAdd)
1670     return SDValue();
1671
1672   // If the resulting offset is too large, we can't fold it into the addressing
1673   // mode offset.
1674   APInt Offset = CAdd->getAPIntValue() << CN1->getAPIntValue();
1675   if (!canFoldOffset(Offset.getZExtValue(), AddrSpace, *Subtarget))
1676     return SDValue();
1677
1678   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1679   SDLoc SL(N);
1680   EVT VT = N->getValueType(0);
1681
1682   SDValue ShlX = DAG.getNode(ISD::SHL, SL, VT, N0.getOperand(0), N1);
1683   SDValue COffset = DAG.getConstant(Offset, SL, MVT::i32);
1684
1685   return DAG.getNode(ISD::ADD, SL, VT, ShlX, COffset);
1686 }
1687
1688 SDValue SITargetLowering::performAndCombine(SDNode *N,
1689                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
1690   if (DCI.isBeforeLegalize())
1691     return SDValue();
1692
1693   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1694
1695   // (and (fcmp ord x, x), (fcmp une (fabs x), inf)) ->
1696   // fp_class x, ~(s_nan | q_nan | n_infinity | p_infinity)
1697   SDValue LHS = N->getOperand(0);
1698   SDValue RHS = N->getOperand(1);
1699
1700   if (LHS.getOpcode() == ISD::SETCC &&
1701       RHS.getOpcode() == ISD::SETCC) {
1702     ISD::CondCode LCC = cast<CondCodeSDNode>(LHS.getOperand(2))->get();
1703     ISD::CondCode RCC = cast<CondCodeSDNode>(RHS.getOperand(2))->get();
1704
1705     SDValue X = LHS.getOperand(0);
1706     SDValue Y = RHS.getOperand(0);
1707     if (Y.getOpcode() != ISD::FABS || Y.getOperand(0) != X)
1708       return SDValue();
1709
1710     if (LCC == ISD::SETO) {
1711       if (X != LHS.getOperand(1))
1712         return SDValue();
1713
1714       if (RCC == ISD::SETUNE) {
1715         const ConstantFPSDNode *C1 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(RHS.getOperand(1));
1716         if (!C1 || !C1->isInfinity() || C1->isNegative())
1717           return SDValue();
1718
1719         const uint32_t Mask = SIInstrFlags::N_NORMAL |
1720                               SIInstrFlags::N_SUBNORMAL |
1721                               SIInstrFlags::N_ZERO |
1722                               SIInstrFlags::P_ZERO |
1723                               SIInstrFlags::P_SUBNORMAL |
1724                               SIInstrFlags::P_NORMAL;
1725
1726         static_assert(((~(SIInstrFlags::S_NAN |
1727                           SIInstrFlags::Q_NAN |
1728                           SIInstrFlags::N_INFINITY |
1729                           SIInstrFlags::P_INFINITY)) & 0x3ff) == Mask,
1730                       "mask not equal");
1731
1732         SDLoc DL(N);
1733         return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, DL, MVT::i1,
1734                            X, DAG.getConstant(Mask, DL, MVT::i32));
1735       }
1736     }
1737   }
1738
1739   return SDValue();
1740 }
1741
1742 SDValue SITargetLowering::performOrCombine(SDNode *N,
1743                                            DAGCombinerInfo &DCI) const {
1744   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1745   SDValue LHS = N->getOperand(0);
1746   SDValue RHS = N->getOperand(1);
1747
1748   // or (fp_class x, c1), (fp_class x, c2) -> fp_class x, (c1 | c2)
1749   if (LHS.getOpcode() == AMDGPUISD::FP_CLASS &&
1750       RHS.getOpcode() == AMDGPUISD::FP_CLASS) {
1751     SDValue Src = LHS.getOperand(0);
1752     if (Src != RHS.getOperand(0))
1753       return SDValue();
1754
1755     const ConstantSDNode *CLHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(LHS.getOperand(1));
1756     const ConstantSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantSDNode>(RHS.getOperand(1));
1757     if (!CLHS || !CRHS)
1758       return SDValue();
1759
1760     // Only 10 bits are used.
1761     static const uint32_t MaxMask = 0x3ff;
1762
1763     uint32_t NewMask = (CLHS->getZExtValue() | CRHS->getZExtValue()) & MaxMask;
1764     SDLoc DL(N);
1765     return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, DL, MVT::i1,
1766                        Src, DAG.getConstant(NewMask, DL, MVT::i32));
1767   }
1768
1769   return SDValue();
1770 }
1771
1772 SDValue SITargetLowering::performClassCombine(SDNode *N,
1773                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
1774   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1775   SDValue Mask = N->getOperand(1);
1776
1777   // fp_class x, 0 -> false
1778   if (const ConstantSDNode *CMask = dyn_cast<ConstantSDNode>(Mask)) {
1779     if (CMask->isNullValue())
1780       return DAG.getConstant(0, SDLoc(N), MVT::i1);
1781   }
1782
1783   return SDValue();
1784 }
1785
1786 static unsigned minMaxOpcToMin3Max3Opc(unsigned Opc) {
1787   switch (Opc) {
1788   case ISD::FMAXNUM:
1789     return AMDGPUISD::FMAX3;
1790   case ISD::SMAX:
1791     return AMDGPUISD::SMAX3;
1792   case ISD::UMAX:
1793     return AMDGPUISD::UMAX3;
1794   case ISD::FMINNUM:
1795     return AMDGPUISD::FMIN3;
1796   case ISD::SMIN:
1797     return AMDGPUISD::SMIN3;
1798   case ISD::UMIN:
1799     return AMDGPUISD::UMIN3;
1800   default:
1801     llvm_unreachable("Not a min/max opcode");
1802   }
1803 }
1804
1805 SDValue SITargetLowering::performMin3Max3Combine(SDNode *N,
1806                                                  DAGCombinerInfo &DCI) const {
1807   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1808
1809   unsigned Opc = N->getOpcode();
1810   SDValue Op0 = N->getOperand(0);
1811   SDValue Op1 = N->getOperand(1);
1812
1813   // Only do this if the inner op has one use since this will just increases
1814   // register pressure for no benefit.
1815
1816   // max(max(a, b), c)
1817   if (Op0.getOpcode() == Opc && Op0.hasOneUse()) {
1818     SDLoc DL(N);
1819     return DAG.getNode(minMaxOpcToMin3Max3Opc(Opc),
1820                        DL,
1821                        N->getValueType(0),
1822                        Op0.getOperand(0),
1823                        Op0.getOperand(1),
1824                        Op1);
1825   }
1826
1827   // max(a, max(b, c))
1828   if (Op1.getOpcode() == Opc && Op1.hasOneUse()) {
1829     SDLoc DL(N);
1830     return DAG.getNode(minMaxOpcToMin3Max3Opc(Opc),
1831                        DL,
1832                        N->getValueType(0),
1833                        Op0,
1834                        Op1.getOperand(0),
1835                        Op1.getOperand(1));
1836   }
1837
1838   return SDValue();
1839 }
1840
1841 SDValue SITargetLowering::performSetCCCombine(SDNode *N,
1842                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
1843   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1844   SDLoc SL(N);
1845
1846   SDValue LHS = N->getOperand(0);
1847   SDValue RHS = N->getOperand(1);
1848   EVT VT = LHS.getValueType();
1849
1850   if (VT != MVT::f32 && VT != MVT::f64)
1851     return SDValue();
1852
1853   // Match isinf pattern
1854   // (fcmp oeq (fabs x), inf) -> (fp_class x, (p_infinity | n_infinity))
1855   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(N->getOperand(2))->get();
1856   if (CC == ISD::SETOEQ && LHS.getOpcode() == ISD::FABS) {
1857     const ConstantFPSDNode *CRHS = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(RHS);
1858     if (!CRHS)
1859       return SDValue();
1860
1861     const APFloat &APF = CRHS->getValueAPF();
1862     if (APF.isInfinity() && !APF.isNegative()) {
1863       unsigned Mask = SIInstrFlags::P_INFINITY | SIInstrFlags::N_INFINITY;
1864       return DAG.getNode(AMDGPUISD::FP_CLASS, SL, MVT::i1, LHS.getOperand(0),
1865                          DAG.getConstant(Mask, SL, MVT::i32));
1866     }
1867   }
1868
1869   return SDValue();
1870 }
1871
1872 SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
1873                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
1874   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
1875   SDLoc DL(N);
1876
1877   switch (N->getOpcode()) {
1878   default:
1879     return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
1880   case ISD::SETCC:
1881     return performSetCCCombine(N, DCI);
1882   case ISD::FMAXNUM: // TODO: What about fmax_legacy?
1883   case ISD::FMINNUM:
1884   case ISD::SMAX:
1885   case ISD::SMIN:
1886   case ISD::UMAX:
1887   case ISD::UMIN: {
1888     if (DCI.getDAGCombineLevel() >= AfterLegalizeDAG &&
1889         N->getValueType(0) != MVT::f64 &&
1890         getTargetMachine().getOptLevel() > CodeGenOpt::None)
1891       return performMin3Max3Combine(N, DCI);
1892     break;
1893   }
1894
1895   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0:
1896   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE1:
1897   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE2:
1898   case AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE3: {
1899     unsigned Offset = N->getOpcode() - AMDGPUISD::CVT_F32_UBYTE0;
1900
1901     SDValue Src = N->getOperand(0);
1902     APInt Demanded = APInt::getBitsSet(32, 8 * Offset, 8 * Offset + 8);
1903
1904     APInt KnownZero, KnownOne;
1905     TargetLowering::TargetLoweringOpt TLO(DAG, !DCI.isBeforeLegalize(),
1906                                           !DCI.isBeforeLegalizeOps());
1907     const TargetLowering &TLI = DAG.getTargetLoweringInfo();
1908     if (TLO.ShrinkDemandedConstant(Src, Demanded) ||
1909         TLI.SimplifyDemandedBits(Src, Demanded, KnownZero, KnownOne, TLO)) {
1910       DCI.CommitTargetLoweringOpt(TLO);
1911     }
1912
1913     break;
1914   }
1915
1916   case ISD::UINT_TO_FP: {
1917     return performUCharToFloatCombine(N, DCI);
1918
1919   case ISD::FADD: {
1920     if (DCI.getDAGCombineLevel() < AfterLegalizeDAG)
1921       break;
1922
1923     EVT VT = N->getValueType(0);
1924     if (VT != MVT::f32)
1925       break;
1926
1927     // Only do this if we are not trying to support denormals. v_mad_f32 does
1928     // not support denormals ever.
1929     if (Subtarget->hasFP32Denormals())
1930       break;
1931
1932     SDValue LHS = N->getOperand(0);
1933     SDValue RHS = N->getOperand(1);
1934
1935     // These should really be instruction patterns, but writing patterns with
1936     // source modiifiers is a pain.
1937
1938     // fadd (fadd (a, a), b) -> mad 2.0, a, b
1939     if (LHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
1940       SDValue A = LHS.getOperand(0);
1941       if (A == LHS.getOperand(1)) {
1942         const SDValue Two = DAG.getConstantFP(2.0, DL, MVT::f32);
1943         return DAG.getNode(ISD::FMAD, DL, VT, Two, A, RHS);
1944       }
1945     }
1946
1947     // fadd (b, fadd (a, a)) -> mad 2.0, a, b
1948     if (RHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
1949       SDValue A = RHS.getOperand(0);
1950       if (A == RHS.getOperand(1)) {
1951         const SDValue Two = DAG.getConstantFP(2.0, DL, MVT::f32);
1952         return DAG.getNode(ISD::FMAD, DL, VT, Two, A, LHS);
1953       }
1954     }
1955
1956     return SDValue();
1957   }
1958   case ISD::FSUB: {
1959     if (DCI.getDAGCombineLevel() < AfterLegalizeDAG)
1960       break;
1961
1962     EVT VT = N->getValueType(0);
1963
1964     // Try to get the fneg to fold into the source modifier. This undoes generic
1965     // DAG combines and folds them into the mad.
1966     //
1967     // Only do this if we are not trying to support denormals. v_mad_f32 does
1968     // not support denormals ever.
1969     if (VT == MVT::f32 &&
1970         !Subtarget->hasFP32Denormals()) {
1971       SDValue LHS = N->getOperand(0);
1972       SDValue RHS = N->getOperand(1);
1973       if (LHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
1974         // (fsub (fadd a, a), c) -> mad 2.0, a, (fneg c)
1975
1976         SDValue A = LHS.getOperand(0);
1977         if (A == LHS.getOperand(1)) {
1978           const SDValue Two = DAG.getConstantFP(2.0, DL, MVT::f32);
1979           SDValue NegRHS = DAG.getNode(ISD::FNEG, DL, VT, RHS);
1980
1981           return DAG.getNode(ISD::FMAD, DL, VT, Two, A, NegRHS);
1982         }
1983       }
1984
1985       if (RHS.getOpcode() == ISD::FADD) {
1986         // (fsub c, (fadd a, a)) -> mad -2.0, a, c
1987
1988         SDValue A = RHS.getOperand(0);
1989         if (A == RHS.getOperand(1)) {
1990           const SDValue NegTwo = DAG.getConstantFP(-2.0, DL, MVT::f32);
1991           return DAG.getNode(ISD::FMAD, DL, VT, NegTwo, A, LHS);
1992         }
1993       }
1994
1995       return SDValue();
1996     }
1997
1998     break;
1999   }
2000   }
2001   case ISD::LOAD:
2002   case ISD::STORE:
2003   case ISD::ATOMIC_LOAD:
2004   case ISD::ATOMIC_STORE:
2005   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP:
2006   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS:
2007   case ISD::ATOMIC_SWAP:
2008   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
2009   case ISD::ATOMIC_LOAD_SUB:
2010   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
2011   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
2012   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
2013   case ISD::ATOMIC_LOAD_NAND:
2014   case ISD::ATOMIC_LOAD_MIN:
2015   case ISD::ATOMIC_LOAD_MAX:
2016   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN:
2017   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX: { // TODO: Target mem intrinsics.
2018     if (DCI.isBeforeLegalize())
2019       break;
2020
2021     MemSDNode *MemNode = cast<MemSDNode>(N);
2022     SDValue Ptr = MemNode->getBasePtr();
2023
2024     // TODO: We could also do this for multiplies.
2025     unsigned AS = MemNode->getAddressSpace();
2026     if (Ptr.getOpcode() == ISD::SHL && AS != AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS) {
2027       SDValue NewPtr = performSHLPtrCombine(Ptr.getNode(), AS, DCI);
2028       if (NewPtr) {
2029         SmallVector<SDValue, 8> NewOps(MemNode->op_begin(), MemNode->op_end());
2030
2031         NewOps[N->getOpcode() == ISD::STORE ? 2 : 1] = NewPtr;
2032         return SDValue(DAG.UpdateNodeOperands(MemNode, NewOps), 0);
2033       }
2034     }
2035     break;
2036   }
2037   case ISD::AND:
2038     return performAndCombine(N, DCI);
2039   case ISD::OR:
2040     return performOrCombine(N, DCI);
2041   case AMDGPUISD::FP_CLASS:
2042     return performClassCombine(N, DCI);
2043   }
2044   return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
2045 }
2046
2047 /// \brief Analyze the possible immediate value Op
2048 ///
2049 /// Returns -1 if it isn't an immediate, 0 if it's and inline immediate
2050 /// and the immediate value if it's a literal immediate
2051 int32_t SITargetLowering::analyzeImmediate(const SDNode *N) const {
2052
2053   const SIInstrInfo *TII =
2054       static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
2055
2056   if (const ConstantSDNode *Node = dyn_cast<ConstantSDNode>(N)) {
2057     if (TII->isInlineConstant(Node->getAPIntValue()))
2058       return 0;
2059
2060     uint64_t Val = Node->getZExtValue();
2061     return isUInt<32>(Val) ? Val : -1;
2062   }
2063
2064   if (const ConstantFPSDNode *Node = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N)) {
2065     if (TII->isInlineConstant(Node->getValueAPF().bitcastToAPInt()))
2066       return 0;
2067
2068     if (Node->getValueType(0) == MVT::f32)
2069       return FloatToBits(Node->getValueAPF().convertToFloat());
2070
2071     return -1;
2072   }
2073
2074   return -1;
2075 }
2076
2077 /// \brief Helper function for adjustWritemask
2078 static unsigned SubIdx2Lane(unsigned Idx) {
2079   switch (Idx) {
2080   default: return 0;
2081   case AMDGPU::sub0: return 0;
2082   case AMDGPU::sub1: return 1;
2083   case AMDGPU::sub2: return 2;
2084   case AMDGPU::sub3: return 3;
2085   }
2086 }
2087
2088 /// \brief Adjust the writemask of MIMG instructions
2089 void SITargetLowering::adjustWritemask(MachineSDNode *&Node,
2090                                        SelectionDAG &DAG) const {
2091   SDNode *Users[4] = { };
2092   unsigned Lane = 0;
2093   unsigned OldDmask = Node->getConstantOperandVal(0);
2094   unsigned NewDmask = 0;
2095
2096   // Try to figure out the used register components
2097   for (SDNode::use_iterator I = Node->use_begin(), E = Node->use_end();
2098        I != E; ++I) {
2099
2100     // Abort if we can't understand the usage
2101     if (!I->isMachineOpcode() ||
2102         I->getMachineOpcode() != TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG)
2103       return;
2104
2105     // Lane means which subreg of %VGPRa_VGPRb_VGPRc_VGPRd is used.
2106     // Note that subregs are packed, i.e. Lane==0 is the first bit set
2107     // in OldDmask, so it can be any of X,Y,Z,W; Lane==1 is the second bit
2108     // set, etc.
2109     Lane = SubIdx2Lane(I->getConstantOperandVal(1));
2110
2111     // Set which texture component corresponds to the lane.
2112     unsigned Comp;
2113     for (unsigned i = 0, Dmask = OldDmask; i <= Lane; i++) {
2114       assert(Dmask);
2115       Comp = countTrailingZeros(Dmask);
2116       Dmask &= ~(1 << Comp);
2117     }
2118
2119     // Abort if we have more than one user per component
2120     if (Users[Lane])
2121       return;
2122
2123     Users[Lane] = *I;
2124     NewDmask |= 1 << Comp;
2125   }
2126
2127   // Abort if there's no change
2128   if (NewDmask == OldDmask)
2129     return;
2130
2131   // Adjust the writemask in the node
2132   std::vector<SDValue> Ops;
2133   Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(NewDmask, SDLoc(Node), MVT::i32));
2134   Ops.insert(Ops.end(), Node->op_begin() + 1, Node->op_end());
2135   Node = (MachineSDNode*)DAG.UpdateNodeOperands(Node, Ops);
2136
2137   // If we only got one lane, replace it with a copy
2138   // (if NewDmask has only one bit set...)
2139   if (NewDmask && (NewDmask & (NewDmask-1)) == 0) {
2140     SDValue RC = DAG.getTargetConstant(AMDGPU::VGPR_32RegClassID, SDLoc(),
2141                                        MVT::i32);
2142     SDNode *Copy = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS,
2143                                       SDLoc(), Users[Lane]->getValueType(0),
2144                                       SDValue(Node, 0), RC);
2145     DAG.ReplaceAllUsesWith(Users[Lane], Copy);
2146     return;
2147   }
2148
2149   // Update the users of the node with the new indices
2150   for (unsigned i = 0, Idx = AMDGPU::sub0; i < 4; ++i) {
2151
2152     SDNode *User = Users[i];
2153     if (!User)
2154       continue;
2155
2156     SDValue Op = DAG.getTargetConstant(Idx, SDLoc(User), MVT::i32);
2157     DAG.UpdateNodeOperands(User, User->getOperand(0), Op);
2158
2159     switch (Idx) {
2160     default: break;
2161     case AMDGPU::sub0: Idx = AMDGPU::sub1; break;
2162     case AMDGPU::sub1: Idx = AMDGPU::sub2; break;
2163     case AMDGPU::sub2: Idx = AMDGPU::sub3; break;
2164     }
2165   }
2166 }
2167
2168 static bool isFrameIndexOp(SDValue Op) {
2169   if (Op.getOpcode() == ISD::AssertZext)
2170     Op = Op.getOperand(0);
2171
2172   return isa<FrameIndexSDNode>(Op);
2173 }
2174
2175 /// \brief Legalize target independent instructions (e.g. INSERT_SUBREG)
2176 /// with frame index operands.
2177 /// LLVM assumes that inputs are to these instructions are registers.
2178 void SITargetLowering::legalizeTargetIndependentNode(SDNode *Node,
2179                                                      SelectionDAG &DAG) const {
2180
2181   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
2182   for (unsigned i = 0; i < Node->getNumOperands(); ++i) {
2183     if (!isFrameIndexOp(Node->getOperand(i))) {
2184       Ops.push_back(Node->getOperand(i));
2185       continue;
2186     }
2187
2188     SDLoc DL(Node);
2189     Ops.push_back(SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_MOV_B32, DL,
2190                                      Node->getOperand(i).getValueType(),
2191                                      Node->getOperand(i)), 0));
2192   }
2193
2194   DAG.UpdateNodeOperands(Node, Ops);
2195 }
2196
2197 /// \brief Fold the instructions after selecting them.
2198 SDNode *SITargetLowering::PostISelFolding(MachineSDNode *Node,
2199                                           SelectionDAG &DAG) const {
2200   const SIInstrInfo *TII =
2201       static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
2202
2203   if (TII->isMIMG(Node->getMachineOpcode()))
2204     adjustWritemask(Node, DAG);
2205
2206   if (Node->getMachineOpcode() == AMDGPU::INSERT_SUBREG ||
2207       Node->getMachineOpcode() == AMDGPU::REG_SEQUENCE) {
2208     legalizeTargetIndependentNode(Node, DAG);
2209     return Node;
2210   }
2211   return Node;
2212 }
2213
2214 /// \brief Assign the register class depending on the number of
2215 /// bits set in the writemask
2216 void SITargetLowering::AdjustInstrPostInstrSelection(MachineInstr *MI,
2217                                                      SDNode *Node) const {
2218   const SIInstrInfo *TII =
2219       static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
2220
2221   MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
2222
2223   if (TII->isVOP3(MI->getOpcode())) {
2224     // Make sure constant bus requirements are respected.
2225     TII->legalizeOperandsVOP3(MRI, MI);
2226     return;
2227   }
2228
2229   if (TII->isMIMG(*MI)) {
2230     unsigned VReg = MI->getOperand(0).getReg();
2231     unsigned Writemask = MI->getOperand(1).getImm();
2232     unsigned BitsSet = 0;
2233     for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
2234       BitsSet += Writemask & (1 << i) ? 1 : 0;
2235
2236     const TargetRegisterClass *RC;
2237     switch (BitsSet) {
2238     default: return;
2239     case 1:  RC = &AMDGPU::VGPR_32RegClass; break;
2240     case 2:  RC = &AMDGPU::VReg_64RegClass; break;
2241     case 3:  RC = &AMDGPU::VReg_96RegClass; break;
2242     }
2243
2244     unsigned NewOpcode = TII->getMaskedMIMGOp(MI->getOpcode(), BitsSet);
2245     MI->setDesc(TII->get(NewOpcode));
2246     MRI.setRegClass(VReg, RC);
2247     return;
2248   }
2249
2250   // Replace unused atomics with the no return version.
2251   int NoRetAtomicOp = AMDGPU::getAtomicNoRetOp(MI->getOpcode());
2252   if (NoRetAtomicOp != -1) {
2253     if (!Node->hasAnyUseOfValue(0)) {
2254       MI->setDesc(TII->get(NoRetAtomicOp));
2255       MI->RemoveOperand(0);
2256     }
2257
2258     return;
2259   }
2260 }
2261
2262 static SDValue buildSMovImm32(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, uint64_t Val) {
2263   SDValue K = DAG.getTargetConstant(Val, DL, MVT::i32);
2264   return SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_MOV_B32, DL, MVT::i32, K), 0);
2265 }
2266
2267 MachineSDNode *SITargetLowering::wrapAddr64Rsrc(SelectionDAG &DAG,
2268                                                 SDLoc DL,
2269                                                 SDValue Ptr) const {
2270   const SIInstrInfo *TII =
2271     static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
2272
2273   // Build the half of the subregister with the constants before building the
2274   // full 128-bit register. If we are building multiple resource descriptors,
2275   // this will allow CSEing of the 2-component register.
2276   const SDValue Ops0[] = {
2277     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SGPR_64RegClassID, DL, MVT::i32),
2278     buildSMovImm32(DAG, DL, 0),
2279     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0, DL, MVT::i32),
2280     buildSMovImm32(DAG, DL, TII->getDefaultRsrcDataFormat() >> 32),
2281     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub1, DL, MVT::i32)
2282   };
2283
2284   SDValue SubRegHi = SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL,
2285                                                 MVT::v2i32, Ops0), 0);
2286
2287   // Combine the constants and the pointer.
2288   const SDValue Ops1[] = {
2289     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SReg_128RegClassID, DL, MVT::i32),
2290     Ptr,
2291     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0_sub1, DL, MVT::i32),
2292     SubRegHi,
2293     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub2_sub3, DL, MVT::i32)
2294   };
2295
2296   return DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL, MVT::v4i32, Ops1);
2297 }
2298
2299 /// \brief Return a resource descriptor with the 'Add TID' bit enabled
2300 ///        The TID (Thread ID) is multiplied by the stride value (bits [61:48]
2301 ///        of the resource descriptor) to create an offset, which is added to
2302 ///        the resource pointer.
2303 MachineSDNode *SITargetLowering::buildRSRC(SelectionDAG &DAG,
2304                                            SDLoc DL,
2305                                            SDValue Ptr,
2306                                            uint32_t RsrcDword1,
2307                                            uint64_t RsrcDword2And3) const {
2308   SDValue PtrLo = DAG.getTargetExtractSubreg(AMDGPU::sub0, DL, MVT::i32, Ptr);
2309   SDValue PtrHi = DAG.getTargetExtractSubreg(AMDGPU::sub1, DL, MVT::i32, Ptr);
2310   if (RsrcDword1) {
2311     PtrHi = SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::S_OR_B32, DL, MVT::i32, PtrHi,
2312                                      DAG.getConstant(RsrcDword1, DL, MVT::i32)),
2313                     0);
2314   }
2315
2316   SDValue DataLo = buildSMovImm32(DAG, DL,
2317                                   RsrcDword2And3 & UINT64_C(0xFFFFFFFF));
2318   SDValue DataHi = buildSMovImm32(DAG, DL, RsrcDword2And3 >> 32);
2319
2320   const SDValue Ops[] = {
2321     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::SReg_128RegClassID, DL, MVT::i32),
2322     PtrLo,
2323     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub0, DL, MVT::i32),
2324     PtrHi,
2325     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub1, DL, MVT::i32),
2326     DataLo,
2327     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub2, DL, MVT::i32),
2328     DataHi,
2329     DAG.getTargetConstant(AMDGPU::sub3, DL, MVT::i32)
2330   };
2331
2332   return DAG.getMachineNode(AMDGPU::REG_SEQUENCE, DL, MVT::v4i32, Ops);
2333 }
2334
2335 MachineSDNode *SITargetLowering::buildScratchRSRC(SelectionDAG &DAG,
2336                                                   SDLoc DL,
2337                                                   SDValue Ptr) const {
2338   const SIInstrInfo *TII =
2339       static_cast<const SIInstrInfo *>(Subtarget->getInstrInfo());
2340
2341   return buildRSRC(DAG, DL, Ptr, 0, TII->getScratchRsrcWords23());
2342 }
2343
2344 SDValue SITargetLowering::CreateLiveInRegister(SelectionDAG &DAG,
2345                                                const TargetRegisterClass *RC,
2346                                                unsigned Reg, EVT VT) const {
2347   SDValue VReg = AMDGPUTargetLowering::CreateLiveInRegister(DAG, RC, Reg, VT);
2348
2349   return DAG.getCopyFromReg(DAG.getEntryNode(), SDLoc(DAG.getEntryNode()),
2350                             cast<RegisterSDNode>(VReg)->getReg(), VT);
2351 }
2352
2353 //===----------------------------------------------------------------------===//
2354 //                         SI Inline Assembly Support
2355 //===----------------------------------------------------------------------===//
2356
2357 std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
2358 SITargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(const TargetRegisterInfo *TRI,
2359                                                StringRef Constraint,
2360                                                MVT VT) const {
2361   if (Constraint == "r") {
2362     switch(VT.SimpleTy) {
2363       default: llvm_unreachable("Unhandled type for 'r' inline asm constraint");
2364       case MVT::i64:
2365         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SGPR_64RegClass);
2366       case MVT::i32:
2367         return std::make_pair(0U, &AMDGPU::SGPR_32RegClass);
2368     }
2369   }
2370
2371   if (Constraint.size() > 1) {
2372     const TargetRegisterClass *RC = nullptr;
2373     if (Constraint[1] == 'v') {
2374       RC = &AMDGPU::VGPR_32RegClass;
2375     } else if (Constraint[1] == 's') {
2376       RC = &AMDGPU::SGPR_32RegClass;
2377     }
2378
2379     if (RC) {
2380       uint32_t Idx;
2381       bool Failed = Constraint.substr(2).getAsInteger(10, Idx);
2382       if (!Failed && Idx < RC->getNumRegs())
2383         return std::make_pair(RC->getRegister(Idx), RC);
2384     }
2385   }
2386   return TargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(TRI, Constraint, VT);
2387 }