lib/Target/ARM/ARMBaseInstrInfo.cpp

   1 //===-- ARMBaseInstrInfo.cpp - ARM Instruction Information ----------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains the Base ARM implementation of the TargetInstrInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "ARMBaseInstrInfo.h"
  15 #include "ARM.h"
  16 #include "ARMBaseRegisterInfo.h"
  17 #include "ARMConstantPoolValue.h"
  18 #include "ARMHazardRecognizer.h"
  19 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
  20 #include "MCTargetDesc/ARMAddressingModes.h"
  21 #include "llvm/Constants.h"
  22 #include "llvm/Function.h"
  23 #include "llvm/GlobalValue.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
  32 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  33 #include "llvm/Support/BranchProbability.h"
  34 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  35 #include "llvm/Support/Debug.h"
  36 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  37 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  38
  39 #define GET_INSTRINFO_CTOR
  40 #include "ARMGenInstrInfo.inc"
  41
  42 using namespace llvm;
  43
  44 static cl::opt<bool>
  45 EnableARM3Addr("enable-arm-3-addr-conv", cl::Hidden,
  46                cl::desc("Enable ARM 2-addr to 3-addr conv"));
  47
  48 static cl::opt<bool>
  49 WidenVMOVS("widen-vmovs", cl::Hidden, cl::init(true),
  50            cl::desc("Widen ARM vmovs to vmovd when possible"));
  51
  52 /// ARM_MLxEntry - Record information about MLA / MLS instructions.
  53 struct ARM_MLxEntry {
  54   unsigned MLxOpc;     // MLA / MLS opcode
  55   unsigned MulOpc;     // Expanded multiplication opcode
  56   unsigned AddSubOpc;  // Expanded add / sub opcode
  57   bool NegAcc;         // True if the acc is negated before the add / sub.
  58   bool HasLane;        // True if instruction has an extra "lane" operand.
  59 };
  60
  61 static const ARM_MLxEntry ARM_MLxTable[] = {
  62   // MLxOpc,          MulOpc,           AddSubOpc,       NegAcc, HasLane
  63   // fp scalar ops
  64   { ARM::VMLAS,       ARM::VMULS,       ARM::VADDS,      false,  false },
  65   { ARM::VMLSS,       ARM::VMULS,       ARM::VSUBS,      false,  false },
  66   { ARM::VMLAD,       ARM::VMULD,       ARM::VADDD,      false,  false },
  67   { ARM::VMLSD,       ARM::VMULD,       ARM::VSUBD,      false,  false },
  68   { ARM::VNMLAS,      ARM::VNMULS,      ARM::VSUBS,      true,   false },
  69   { ARM::VNMLSS,      ARM::VMULS,       ARM::VSUBS,      true,   false },
  70   { ARM::VNMLAD,      ARM::VNMULD,      ARM::VSUBD,      true,   false },
  71   { ARM::VNMLSD,      ARM::VMULD,       ARM::VSUBD,      true,   false },
  72
  73   // fp SIMD ops
  74   { ARM::VMLAfd,      ARM::VMULfd,      ARM::VADDfd,     false,  false },
  75   { ARM::VMLSfd,      ARM::VMULfd,      ARM::VSUBfd,     false,  false },
  76   { ARM::VMLAfq,      ARM::VMULfq,      ARM::VADDfq,     false,  false },
  77   { ARM::VMLSfq,      ARM::VMULfq,      ARM::VSUBfq,     false,  false },
  78   { ARM::VMLAslfd,    ARM::VMULslfd,    ARM::VADDfd,     false,  true  },
  79   { ARM::VMLSslfd,    ARM::VMULslfd,    ARM::VSUBfd,     false,  true  },
  80   { ARM::VMLAslfq,    ARM::VMULslfq,    ARM::VADDfq,     false,  true  },
  81   { ARM::VMLSslfq,    ARM::VMULslfq,    ARM::VSUBfq,     false,  true  },
  82 };
  83
  84 ARMBaseInstrInfo::ARMBaseInstrInfo(const ARMSubtarget& STI)
  85   : ARMGenInstrInfo(ARM::ADJCALLSTACKDOWN, ARM::ADJCALLSTACKUP),
  86     Subtarget(STI) {
  87   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(ARM_MLxTable); i != e; ++i) {
  88     if (!MLxEntryMap.insert(std::make_pair(ARM_MLxTable[i].MLxOpc, i)).second)
  89       assert(false && "Duplicated entries?");
  90     MLxHazardOpcodes.insert(ARM_MLxTable[i].AddSubOpc);
  91     MLxHazardOpcodes.insert(ARM_MLxTable[i].MulOpc);
  92   }
  93 }
  94
  95 // Use a ScoreboardHazardRecognizer for prepass ARM scheduling. TargetInstrImpl
  96 // currently defaults to no prepass hazard recognizer.
  97 ScheduleHazardRecognizer *ARMBaseInstrInfo::
  98 CreateTargetHazardRecognizer(const TargetMachine *TM,
  99                              const ScheduleDAG *DAG) const {
 100   if (usePreRAHazardRecognizer()) {
 101     const InstrItineraryData *II = TM->getInstrItineraryData();
 102     return new ScoreboardHazardRecognizer(II, DAG, "pre-RA-sched");
 103   }
 104   return TargetInstrInfoImpl::CreateTargetHazardRecognizer(TM, DAG);
 105 }
 106
 107 ScheduleHazardRecognizer *ARMBaseInstrInfo::
 108 CreateTargetPostRAHazardRecognizer(const InstrItineraryData *II,
 109                                    const ScheduleDAG *DAG) const {
 110   if (Subtarget.isThumb2() || Subtarget.hasVFP2())
 111     return (ScheduleHazardRecognizer *)
 112       new ARMHazardRecognizer(II, *this, getRegisterInfo(), Subtarget, DAG);
 113   return TargetInstrInfoImpl::CreateTargetPostRAHazardRecognizer(II, DAG);
 114 }
 115
 116 MachineInstr *
 117 ARMBaseInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
 118                                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 119                                         LiveVariables *LV) const {
 120   // FIXME: Thumb2 support.
 121
 122   if (!EnableARM3Addr)
 123     return NULL;
 124
 125   MachineInstr *MI = MBBI;
 126   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
 127   uint64_t TSFlags = MI->getDesc().TSFlags;
 128   bool isPre = false;
 129   switch ((TSFlags & ARMII::IndexModeMask) >> ARMII::IndexModeShift) {
 130   default: return NULL;
 131   case ARMII::IndexModePre:
 132     isPre = true;
 133     break;
 134   case ARMII::IndexModePost:
 135     break;
 136   }
 137
 138   // Try splitting an indexed load/store to an un-indexed one plus an add/sub
 139   // operation.
 140   unsigned MemOpc = getUnindexedOpcode(MI->getOpcode());
 141   if (MemOpc == 0)
 142     return NULL;
 143
 144   MachineInstr *UpdateMI = NULL;
 145   MachineInstr *MemMI = NULL;
 146   unsigned AddrMode = (TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
 147   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 148   unsigned NumOps = MCID.getNumOperands();
 149   bool isLoad = !MI->mayStore();
 150   const MachineOperand &WB = isLoad ? MI->getOperand(1) : MI->getOperand(0);
 151   const MachineOperand &Base = MI->getOperand(2);
 152   const MachineOperand &Offset = MI->getOperand(NumOps-3);
 153   unsigned WBReg = WB.getReg();
 154   unsigned BaseReg = Base.getReg();
 155   unsigned OffReg = Offset.getReg();
 156   unsigned OffImm = MI->getOperand(NumOps-2).getImm();
 157   ARMCC::CondCodes Pred = (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(NumOps-1).getImm();
 158   switch (AddrMode) {
 159   default: llvm_unreachable("Unknown indexed op!");
 160   case ARMII::AddrMode2: {
 161     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
 162     unsigned Amt = ARM_AM::getAM2Offset(OffImm);
 163     if (OffReg == 0) {
 164       if (ARM_AM::getSOImmVal(Amt) == -1)
 165         // Can't encode it in a so_imm operand. This transformation will
 166         // add more than 1 instruction. Abandon!
 167         return NULL;
 168       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 169                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
 170         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
 171         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 172     } else if (Amt != 0) {
 173       ARM_AM::ShiftOpc ShOpc = ARM_AM::getAM2ShiftOpc(OffImm);
 174       unsigned SOOpc = ARM_AM::getSORegOpc(ShOpc, Amt);
 175       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 176                          get(isSub ? ARM::SUBrsi : ARM::ADDrsi), WBReg)
 177         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg).addReg(0).addImm(SOOpc)
 178         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 179     } else
 180       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 181                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
 182         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
 183         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 184     break;
 185   }
 186   case ARMII::AddrMode3 : {
 187     bool isSub = ARM_AM::getAM3Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
 188     unsigned Amt = ARM_AM::getAM3Offset(OffImm);
 189     if (OffReg == 0)
 190       // Immediate is 8-bits. It's guaranteed to fit in a so_imm operand.
 191       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 192                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
 193         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
 194         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 195     else
 196       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 197                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
 198         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
 199         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 200     break;
 201   }
 202   }
 203
 204   std::vector<MachineInstr*> NewMIs;
 205   if (isPre) {
 206     if (isLoad)
 207       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 208                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
 209         .addReg(WBReg).addImm(0).addImm(Pred);
 210     else
 211       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 212                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 213         .addReg(WBReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 214     NewMIs.push_back(MemMI);
 215     NewMIs.push_back(UpdateMI);
 216   } else {
 217     if (isLoad)
 218       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 219                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
 220         .addReg(BaseReg).addImm(0).addImm(Pred);
 221     else
 222       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 223                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 224         .addReg(BaseReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 225     if (WB.isDead())
 226       UpdateMI->getOperand(0).setIsDead();
 227     NewMIs.push_back(UpdateMI);
 228     NewMIs.push_back(MemMI);
 229   }
 230
 231   // Transfer LiveVariables states, kill / dead info.
 232   if (LV) {
 233     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 234       MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 235       if (MO.isReg() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
 236         unsigned Reg = MO.getReg();
 237
 238         LiveVariables::VarInfo &VI = LV->getVarInfo(Reg);
 239         if (MO.isDef()) {
 240           MachineInstr *NewMI = (Reg == WBReg) ? UpdateMI : MemMI;
 241           if (MO.isDead())
 242             LV->addVirtualRegisterDead(Reg, NewMI);
 243         }
 244         if (MO.isUse() && MO.isKill()) {
 245           for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
 246             // Look at the two new MI's in reverse order.
 247             MachineInstr *NewMI = NewMIs[j];
 248             if (!NewMI->readsRegister(Reg))
 249               continue;
 250             LV->addVirtualRegisterKilled(Reg, NewMI);
 251             if (VI.removeKill(MI))
 252               VI.Kills.push_back(NewMI);
 253             break;
 254           }
 255         }
 256       }
 257     }
 258   }
 259
 260   MFI->insert(MBBI, NewMIs[1]);
 261   MFI->insert(MBBI, NewMIs[0]);
 262   return NewMIs[0];
 263 }
 264
 265 // Branch analysis.
 266 bool
 267 ARMBaseInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
 268                                 MachineBasicBlock *&FBB,
 269                                 SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 270                                 bool AllowModify) const {
 271   // If the block has no terminators, it just falls into the block after it.
 272   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 273   if (I == MBB.begin())
 274     return false;
 275   --I;
 276   while (I->isDebugValue()) {
 277     if (I == MBB.begin())
 278       return false;
 279     --I;
 280   }
 281   if (!isUnpredicatedTerminator(I))
 282     return false;
 283
 284   // Get the last instruction in the block.
 285   MachineInstr *LastInst = I;
 286
 287   // If there is only one terminator instruction, process it.
 288   unsigned LastOpc = LastInst->getOpcode();
 289   if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I)) {
 290     if (isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
 291       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 292       return false;
 293     }
 294     if (isCondBranchOpcode(LastOpc)) {
 295       // Block ends with fall-through condbranch.
 296       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 297       Cond.push_back(LastInst->getOperand(1));
 298       Cond.push_back(LastInst->getOperand(2));
 299       return false;
 300     }
 301     return true;  // Can't handle indirect branch.
 302   }
 303
 304   // Get the instruction before it if it is a terminator.
 305   MachineInstr *SecondLastInst = I;
 306   unsigned SecondLastOpc = SecondLastInst->getOpcode();
 307
 308   // If AllowModify is true and the block ends with two or more unconditional
 309   // branches, delete all but the first unconditional branch.
 310   if (AllowModify && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
 311     while (isUncondBranchOpcode(SecondLastOpc)) {
 312       LastInst->eraseFromParent();
 313       LastInst = SecondLastInst;
 314       LastOpc = LastInst->getOpcode();
 315       if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I)) {
 316         // Return now the only terminator is an unconditional branch.
 317         TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 318         return false;
 319       } else {
 320         SecondLastInst = I;
 321         SecondLastOpc = SecondLastInst->getOpcode();
 322       }
 323     }
 324   }
 325
 326   // If there are three terminators, we don't know what sort of block this is.
 327   if (SecondLastInst && I != MBB.begin() && isUnpredicatedTerminator(--I))
 328     return true;
 329
 330   // If the block ends with a B and a Bcc, handle it.
 331   if (isCondBranchOpcode(SecondLastOpc) && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
 332     TBB =  SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
 333     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(1));
 334     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(2));
 335     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 336     return false;
 337   }
 338
 339   // If the block ends with two unconditional branches, handle it.  The second
 340   // one is not executed, so remove it.
 341   if (isUncondBranchOpcode(SecondLastOpc) && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
 342     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
 343     I = LastInst;
 344     if (AllowModify)
 345       I->eraseFromParent();
 346     return false;
 347   }
 348
 349   // ...likewise if it ends with a branch table followed by an unconditional
 350   // branch. The branch folder can create these, and we must get rid of them for
 351   // correctness of Thumb constant islands.
 352   if ((isJumpTableBranchOpcode(SecondLastOpc) ||
 353        isIndirectBranchOpcode(SecondLastOpc)) &&
 354       isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
 355     I = LastInst;
 356     if (AllowModify)
 357       I->eraseFromParent();
 358     return true;
 359   }
 360
 361   // Otherwise, can't handle this.
 362   return true;
 363 }
 364
 365
 366 unsigned ARMBaseInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
 367   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 368   if (I == MBB.begin()) return 0;
 369   --I;
 370   while (I->isDebugValue()) {
 371     if (I == MBB.begin())
 372       return 0;
 373     --I;
 374   }
 375   if (!isUncondBranchOpcode(I->getOpcode()) &&
 376       !isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
 377     return 0;
 378
 379   // Remove the branch.
 380   I->eraseFromParent();
 381
 382   I = MBB.end();
 383
 384   if (I == MBB.begin()) return 1;
 385   --I;
 386   if (!isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
 387     return 1;
 388
 389   // Remove the branch.
 390   I->eraseFromParent();
 391   return 2;
 392 }
 393
 394 unsigned
 395 ARMBaseInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
 396                                MachineBasicBlock *FBB,
 397                                const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 398                                DebugLoc DL) const {
 399   ARMFunctionInfo *AFI = MBB.getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
 400   int BOpc   = !AFI->isThumbFunction()
 401     ? ARM::B : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2B : ARM::tB);
 402   int BccOpc = !AFI->isThumbFunction()
 403     ? ARM::Bcc : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2Bcc : ARM::tBcc);
 404   bool isThumb = AFI->isThumbFunction() || AFI->isThumb2Function();
 405
 406   // Shouldn't be a fall through.
 407   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
 408   assert((Cond.size() == 2 || Cond.size() == 0) &&
 409          "ARM branch conditions have two components!");
 410
 411   if (FBB == 0) {
 412     if (Cond.empty()) { // Unconditional branch?
 413       if (isThumb)
 414         BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(TBB).addImm(ARMCC::AL).addReg(0);
 415       else
 416         BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(TBB);
 417     } else
 418       BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
 419         .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
 420     return 1;
 421   }
 422
 423   // Two-way conditional branch.
 424   BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
 425     .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
 426   if (isThumb)
 427     BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(FBB).addImm(ARMCC::AL).addReg(0);
 428   else
 429     BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(FBB);
 430   return 2;
 431 }
 432
 433 bool ARMBaseInstrInfo::
 434 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
 435   ARMCC::CondCodes CC = (ARMCC::CondCodes)(int)Cond[0].getImm();
 436   Cond[0].setImm(ARMCC::getOppositeCondition(CC));
 437   return false;
 438 }
 439
 440 bool ARMBaseInstrInfo::isPredicated(const MachineInstr *MI) const {
 441   if (MI->isBundle()) {
 442     MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI;
 443     MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
 444     while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
 445       int PIdx = I->findFirstPredOperandIdx();
 446       if (PIdx != -1 && I->getOperand(PIdx).getImm() != ARMCC::AL)
 447         return true;
 448     }
 449     return false;
 450   }
 451
 452   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
 453   return PIdx != -1 && MI->getOperand(PIdx).getImm() != ARMCC::AL;
 454 }
 455
 456 bool ARMBaseInstrInfo::
 457 PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
 458                      const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const {
 459   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 460   if (isUncondBranchOpcode(Opc)) {
 461     MI->setDesc(get(getMatchingCondBranchOpcode(Opc)));
 462     MI->addOperand(MachineOperand::CreateImm(Pred[0].getImm()));
 463     MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Pred[1].getReg(), false));
 464     return true;
 465   }
 466
 467   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
 468   if (PIdx != -1) {
 469     MachineOperand &PMO = MI->getOperand(PIdx);
 470     PMO.setImm(Pred[0].getImm());
 471     MI->getOperand(PIdx+1).setReg(Pred[1].getReg());
 472     return true;
 473   }
 474   return false;
 475 }
 476
 477 bool ARMBaseInstrInfo::
 478 SubsumesPredicate(const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred1,
 479                   const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred2) const {
 480   if (Pred1.size() > 2 || Pred2.size() > 2)
 481     return false;
 482
 483   ARMCC::CondCodes CC1 = (ARMCC::CondCodes)Pred1[0].getImm();
 484   ARMCC::CondCodes CC2 = (ARMCC::CondCodes)Pred2[0].getImm();
 485   if (CC1 == CC2)
 486     return true;
 487
 488   switch (CC1) {
 489   default:
 490     return false;
 491   case ARMCC::AL:
 492     return true;
 493   case ARMCC::HS:
 494     return CC2 == ARMCC::HI;
 495   case ARMCC::LS:
 496     return CC2 == ARMCC::LO || CC2 == ARMCC::EQ;
 497   case ARMCC::GE:
 498     return CC2 == ARMCC::GT;
 499   case ARMCC::LE:
 500     return CC2 == ARMCC::LT;
 501   }
 502 }
 503
 504 bool ARMBaseInstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
 505                                     std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
 506   bool Found = false;
 507   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 508     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 509     if ((MO.isRegMask() && MO.clobbersPhysReg(ARM::CPSR)) ||
 510         (MO.isReg() && MO.isDef() && MO.getReg() == ARM::CPSR)) {
 511       Pred.push_back(MO);
 512       Found = true;
 513     }
 514   }
 515
 516   return Found;
 517 }
 518
 519 /// isPredicable - Return true if the specified instruction can be predicated.
 520 /// By default, this returns true for every instruction with a
 521 /// PredicateOperand.
 522 bool ARMBaseInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
 523   if (!MI->isPredicable())
 524     return false;
 525
 526   if ((MI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask) == ARMII::DomainNEON) {
 527     ARMFunctionInfo *AFI =
 528       MI->getParent()->getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
 529     return AFI->isThumb2Function();
 530   }
 531   return true;
 532 }
 533
 534 /// FIXME: Works around a gcc miscompilation with -fstrict-aliasing.
 535 LLVM_ATTRIBUTE_NOINLINE
 536 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
 537                                 unsigned JTI);
 538 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
 539                                 unsigned JTI) {
 540   assert(JTI < JT.size());
 541   return JT[JTI].MBBs.size();
 542 }
 543
 544 /// GetInstSize - Return the size of the specified MachineInstr.
 545 ///
 546 unsigned ARMBaseInstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
 547   const MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
 548   const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
 549   const MCAsmInfo *MAI = MF->getTarget().getMCAsmInfo();
 550
 551   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 552   if (MCID.getSize())
 553     return MCID.getSize();
 554
 555   // If this machine instr is an inline asm, measure it.
 556   if (MI->getOpcode() == ARM::INLINEASM)
 557     return getInlineAsmLength(MI->getOperand(0).getSymbolName(), *MAI);
 558   if (MI->isLabel())
 559     return 0;
 560   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 561   switch (Opc) {
 562   case TargetOpcode::IMPLICIT_DEF:
 563   case TargetOpcode::KILL:
 564   case TargetOpcode::PROLOG_LABEL:
 565   case TargetOpcode::EH_LABEL:
 566   case TargetOpcode::DBG_VALUE:
 567     return 0;
 568   case TargetOpcode::BUNDLE:
 569     return getInstBundleLength(MI);
 570   case ARM::MOVi16_ga_pcrel:
 571   case ARM::MOVTi16_ga_pcrel:
 572   case ARM::t2MOVi16_ga_pcrel:
 573   case ARM::t2MOVTi16_ga_pcrel:
 574     return 4;
 575   case ARM::MOVi32imm:
 576   case ARM::t2MOVi32imm:
 577     return 8;
 578   case ARM::CONSTPOOL_ENTRY:
 579     // If this machine instr is a constant pool entry, its size is recorded as
 580     // operand #2.
 581     return MI->getOperand(2).getImm();
 582   case ARM::Int_eh_sjlj_longjmp:
 583     return 16;
 584   case ARM::tInt_eh_sjlj_longjmp:
 585     return 10;
 586   case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp:
 587   case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
 588     return 20;
 589   case ARM::tInt_eh_sjlj_setjmp:
 590   case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp:
 591   case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
 592     return 12;
 593   case ARM::BR_JTr:
 594   case ARM::BR_JTm:
 595   case ARM::BR_JTadd:
 596   case ARM::tBR_JTr:
 597   case ARM::t2BR_JT:
 598   case ARM::t2TBB_JT:
 599   case ARM::t2TBH_JT: {
 600     // These are jumptable branches, i.e. a branch followed by an inlined
 601     // jumptable. The size is 4 + 4 * number of entries. For TBB, each
 602     // entry is one byte; TBH two byte each.
 603     unsigned EntrySize = (Opc == ARM::t2TBB_JT)
 604       ? 1 : ((Opc == ARM::t2TBH_JT) ? 2 : 4);
 605     unsigned NumOps = MCID.getNumOperands();
 606     MachineOperand JTOP =
 607       MI->getOperand(NumOps - (MI->isPredicable() ? 3 : 2));
 608     unsigned JTI = JTOP.getIndex();
 609     const MachineJumpTableInfo *MJTI = MF->getJumpTableInfo();
 610     assert(MJTI != 0);
 611     const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = MJTI->getJumpTables();
 612     assert(JTI < JT.size());
 613     // Thumb instructions are 2 byte aligned, but JT entries are 4 byte
 614     // 4 aligned. The assembler / linker may add 2 byte padding just before
 615     // the JT entries.  The size does not include this padding; the
 616     // constant islands pass does separate bookkeeping for it.
 617     // FIXME: If we know the size of the function is less than (1 << 16) *2
 618     // bytes, we can use 16-bit entries instead. Then there won't be an
 619     // alignment issue.
 620     unsigned InstSize = (Opc == ARM::tBR_JTr || Opc == ARM::t2BR_JT) ? 2 : 4;
 621     unsigned NumEntries = getNumJTEntries(JT, JTI);
 622     if (Opc == ARM::t2TBB_JT && (NumEntries & 1))
 623       // Make sure the instruction that follows TBB is 2-byte aligned.
 624       // FIXME: Constant island pass should insert an "ALIGN" instruction
 625       // instead.
 626       ++NumEntries;
 627     return NumEntries * EntrySize + InstSize;
 628   }
 629   default:
 630     // Otherwise, pseudo-instruction sizes are zero.
 631     return 0;
 632   }
 633 }
 634
 635 unsigned ARMBaseInstrInfo::getInstBundleLength(const MachineInstr *MI) const {
 636   unsigned Size = 0;
 637   MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI;
 638   MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
 639   while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
 640     assert(!I->isBundle() && "No nested bundle!");
 641     Size += GetInstSizeInBytes(&*I);
 642   }
 643   return Size;
 644 }
 645
 646 void ARMBaseInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
 647                                    MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
 648                                    unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
 649                                    bool KillSrc) const {
 650   bool GPRDest = ARM::GPRRegClass.contains(DestReg);
 651   bool GPRSrc  = ARM::GPRRegClass.contains(SrcReg);
 652
 653   if (GPRDest && GPRSrc) {
 654     AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::MOVr), DestReg)
 655                                   .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc))));
 656     return;
 657   }
 658
 659   bool SPRDest = ARM::SPRRegClass.contains(DestReg);
 660   bool SPRSrc  = ARM::SPRRegClass.contains(SrcReg);
 661
 662   unsigned Opc = 0;
 663   if (SPRDest && SPRSrc)
 664     Opc = ARM::VMOVS;
 665   else if (GPRDest && SPRSrc)
 666     Opc = ARM::VMOVRS;
 667   else if (SPRDest && GPRSrc)
 668     Opc = ARM::VMOVSR;
 669   else if (ARM::DPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 670     Opc = ARM::VMOVD;
 671   else if (ARM::QPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 672     Opc = ARM::VORRq;
 673
 674   if (Opc) {
 675     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc), DestReg);
 676     MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 677     if (Opc == ARM::VORRq)
 678       MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 679     AddDefaultPred(MIB);
 680     return;
 681   }
 682
 683   // Handle register classes that require multiple instructions.
 684   unsigned BeginIdx = 0;
 685   unsigned SubRegs = 0;
 686   unsigned Spacing = 1;
 687
 688   // Use VORRq when possible.
 689   if (ARM::QQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 690     Opc = ARM::VORRq, BeginIdx = ARM::qsub_0, SubRegs = 2;
 691   else if (ARM::QQQQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 692     Opc = ARM::VORRq, BeginIdx = ARM::qsub_0, SubRegs = 4;
 693   // Fall back to VMOVD.
 694   else if (ARM::DPairRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 695     Opc = ARM::VMOVD, BeginIdx = ARM::dsub_0, SubRegs = 2;
 696   else if (ARM::DTripleRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 697     Opc = ARM::VMOVD, BeginIdx = ARM::dsub_0, SubRegs = 3;
 698   else if (ARM::DQuadRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 699     Opc = ARM::VMOVD, BeginIdx = ARM::dsub_0, SubRegs = 4;
 700
 701   else if (ARM::DPairSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 702     Opc = ARM::VMOVD, BeginIdx = ARM::dsub_0, SubRegs = 2, Spacing = 2;
 703   else if (ARM::DTripleSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 704     Opc = ARM::VMOVD, BeginIdx = ARM::dsub_0, SubRegs = 3, Spacing = 2;
 705   else if (ARM::DQuadSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 706     Opc = ARM::VMOVD, BeginIdx = ARM::dsub_0, SubRegs = 4, Spacing = 2;
 707
 708   if (Opc) {
 709     const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
 710     MachineInstrBuilder Mov;
 711     for (unsigned i = 0; i != SubRegs; ++i) {
 712       unsigned Dst = TRI->getSubReg(DestReg, BeginIdx + i*Spacing);
 713       unsigned Src = TRI->getSubReg(SrcReg,  BeginIdx + i*Spacing);
 714       assert(Dst && Src && "Bad sub-register");
 715       Mov = AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), get(Opc), Dst)
 716                              .addReg(Src));
 717       // VORR takes two source operands.
 718       if (Opc == ARM::VORRq)
 719         Mov.addReg(Src);
 720     }
 721     // Add implicit super-register defs and kills to the last instruction.
 722     Mov->addRegisterDefined(DestReg, TRI);
 723     if (KillSrc)
 724       Mov->addRegisterKilled(SrcReg, TRI);
 725     return;
 726   }
 727
 728   llvm_unreachable("Impossible reg-to-reg copy");
 729 }
 730
 731 static const
 732 MachineInstrBuilder &AddDReg(MachineInstrBuilder &MIB,
 733                              unsigned Reg, unsigned SubIdx, unsigned State,
 734                              const TargetRegisterInfo *TRI) {
 735   if (!SubIdx)
 736     return MIB.addReg(Reg, State);
 737
 738   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
 739     return MIB.addReg(TRI->getSubReg(Reg, SubIdx), State);
 740   return MIB.addReg(Reg, State, SubIdx);
 741 }
 742
 743 void ARMBaseInstrInfo::
 744 storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 745                     unsigned SrcReg, bool isKill, int FI,
 746                     const TargetRegisterClass *RC,
 747                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 748   DebugLoc DL;
 749   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 750   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 751   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 752   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
 753
 754   MachineMemOperand *MMO =
 755     MF.getMachineMemOperand(MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
 756                             MachineMemOperand::MOStore,
 757                             MFI.getObjectSize(FI),
 758                             Align);
 759
 760   switch (RC->getSize()) {
 761     case 4:
 762       if (ARM::GPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 763         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STRi12))
 764                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 765                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 766       } else if (ARM::SPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 767         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRS))
 768                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 769                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 770       } else
 771         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 772       break;
 773     case 8:
 774       if (ARM::DPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 775         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRD))
 776                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 777                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 778       } else
 779         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 780       break;
 781     case 16:
 782       if (ARM::DPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 783         // Use aligned spills if the stack can be realigned.
 784         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 785           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1q64))
 786                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 787                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 788                      .addMemOperand(MMO));
 789         } else {
 790           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMQIA))
 791                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 792                      .addFrameIndex(FI)
 793                      .addMemOperand(MMO));
 794         }
 795       } else
 796         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 797       break;
 798     case 32:
 799       if (ARM::QQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 800         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 801           // FIXME: It's possible to only store part of the QQ register if the
 802           // spilled def has a sub-register index.
 803           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1d64QPseudo))
 804                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 805                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 806                      .addMemOperand(MMO));
 807         } else {
 808           MachineInstrBuilder MIB =
 809           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 810                        .addFrameIndex(FI))
 811                        .addMemOperand(MMO);
 812           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 813           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 814           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 815                 AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
 816         }
 817       } else
 818         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 819       break;
 820     case 64:
 821       if (ARM::QQQQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 822         MachineInstrBuilder MIB =
 823           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 824                          .addFrameIndex(FI))
 825                          .addMemOperand(MMO);
 826         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 827         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 828         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 829         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
 830         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_4, 0, TRI);
 831         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_5, 0, TRI);
 832         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_6, 0, TRI);
 833               AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_7, 0, TRI);
 834       } else
 835         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 836       break;
 837     default:
 838       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 839   }
 840 }
 841
 842 unsigned
 843 ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
 844                                      int &FrameIndex) const {
 845   switch (MI->getOpcode()) {
 846   default: break;
 847   case ARM::STRrs:
 848   case ARM::t2STRs: // FIXME: don't use t2STRs to access frame.
 849     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 850         MI->getOperand(2).isReg() &&
 851         MI->getOperand(3).isImm() &&
 852         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
 853         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
 854       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 855       return MI->getOperand(0).getReg();
 856     }
 857     break;
 858   case ARM::STRi12:
 859   case ARM::t2STRi12:
 860   case ARM::tSTRspi:
 861   case ARM::VSTRD:
 862   case ARM::VSTRS:
 863     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 864         MI->getOperand(2).isImm() &&
 865         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
 866       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 867       return MI->getOperand(0).getReg();
 868     }
 869     break;
 870   case ARM::VST1q64:
 871     if (MI->getOperand(0).isFI() &&
 872         MI->getOperand(2).getSubReg() == 0) {
 873       FrameIndex = MI->getOperand(0).getIndex();
 874       return MI->getOperand(2).getReg();
 875     }
 876     break;
 877   case ARM::VSTMQIA:
 878     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 879         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
 880       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 881       return MI->getOperand(0).getReg();
 882     }
 883     break;
 884   }
 885
 886   return 0;
 887 }
 888
 889 unsigned ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
 890                                                     int &FrameIndex) const {
 891   const MachineMemOperand *Dummy;
 892   return MI->mayStore() && hasStoreToStackSlot(MI, Dummy, FrameIndex);
 893 }
 894
 895 void ARMBaseInstrInfo::
 896 loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 897                      unsigned DestReg, int FI,
 898                      const TargetRegisterClass *RC,
 899                      const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 900   DebugLoc DL;
 901   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 902   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 903   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 904   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
 905   MachineMemOperand *MMO =
 906     MF.getMachineMemOperand(
 907                     MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
 908                             MachineMemOperand::MOLoad,
 909                             MFI.getObjectSize(FI),
 910                             Align);
 911
 912   switch (RC->getSize()) {
 913   case 4:
 914     if (ARM::GPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 915       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDRi12), DestReg)
 916                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 917
 918     } else if (ARM::SPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 919       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRS), DestReg)
 920                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 921     } else
 922       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 923     break;
 924   case 8:
 925     if (ARM::DPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 926       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRD), DestReg)
 927                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 928     } else
 929       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 930     break;
 931   case 16:
 932     if (ARM::DPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 933       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 934         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1q64), DestReg)
 935                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 936                      .addMemOperand(MMO));
 937       } else {
 938         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMQIA), DestReg)
 939                        .addFrameIndex(FI)
 940                        .addMemOperand(MMO));
 941       }
 942     } else
 943       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 944     break;
 945   case 32:
 946     if (ARM::QQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 947       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 948         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1d64QPseudo), DestReg)
 949                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 950                      .addMemOperand(MMO));
 951       } else {
 952         MachineInstrBuilder MIB =
 953         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
 954                        .addFrameIndex(FI))
 955                        .addMemOperand(MMO);
 956         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
 957         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
 958         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
 959         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::DefineNoRead, TRI);
 960         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
 961           MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
 962       }
 963     } else
 964       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 965     break;
 966   case 64:
 967     if (ARM::QQQQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 968       MachineInstrBuilder MIB =
 969       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
 970                      .addFrameIndex(FI))
 971                      .addMemOperand(MMO);
 972       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
 973       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
 974       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
 975       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::DefineNoRead, TRI);
 976       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_4, RegState::DefineNoRead, TRI);
 977       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_5, RegState::DefineNoRead, TRI);
 978       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_6, RegState::DefineNoRead, TRI);
 979       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_7, RegState::DefineNoRead, TRI);
 980       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
 981         MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
 982     } else
 983       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 984     break;
 985   default:
 986     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
 987   }
 988 }
 989
 990 unsigned
 991 ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
 992                                       int &FrameIndex) const {
 993   switch (MI->getOpcode()) {
 994   default: break;
 995   case ARM::LDRrs:
 996   case ARM::t2LDRs:  // FIXME: don't use t2LDRs to access frame.
 997     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 998         MI->getOperand(2).isReg() &&
 999         MI->getOperand(3).isImm() &&
1000         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
1001         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
1002       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1003       return MI->getOperand(0).getReg();
1004     }
1005     break;
1006   case ARM::LDRi12:
1007   case ARM::t2LDRi12:
1008   case ARM::tLDRspi:
1009   case ARM::VLDRD:
1010   case ARM::VLDRS:
1011     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1012         MI->getOperand(2).isImm() &&
1013         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
1014       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1015       return MI->getOperand(0).getReg();
1016     }
1017     break;
1018   case ARM::VLD1q64:
1019     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1020         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
1021       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1022       return MI->getOperand(0).getReg();
1023     }
1024     break;
1025   case ARM::VLDMQIA:
1026     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1027         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
1028       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1029       return MI->getOperand(0).getReg();
1030     }
1031     break;
1032   }
1033
1034   return 0;
1035 }
1036
1037 unsigned ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
1038                                              int &FrameIndex) const {
1039   const MachineMemOperand *Dummy;
1040   return MI->mayLoad() && hasLoadFromStackSlot(MI, Dummy, FrameIndex);
1041 }
1042
1043 bool ARMBaseInstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const{
1044   // This hook gets to expand COPY instructions before they become
1045   // copyPhysReg() calls.  Look for VMOVS instructions that can legally be
1046   // widened to VMOVD.  We prefer the VMOVD when possible because it may be
1047   // changed into a VORR that can go down the NEON pipeline.
1048   if (!WidenVMOVS || !MI->isCopy())
1049     return false;
1050
1051   // Look for a copy between even S-registers.  That is where we keep floats
1052   // when using NEON v2f32 instructions for f32 arithmetic.
1053   unsigned DstRegS = MI->getOperand(0).getReg();
1054   unsigned SrcRegS = MI->getOperand(1).getReg();
1055   if (!ARM::SPRRegClass.contains(DstRegS, SrcRegS))
1056     return false;
1057
1058   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
1059   unsigned DstRegD = TRI->getMatchingSuperReg(DstRegS, ARM::ssub_0,
1060                                               &ARM::DPRRegClass);
1061   unsigned SrcRegD = TRI->getMatchingSuperReg(SrcRegS, ARM::ssub_0,
1062                                               &ARM::DPRRegClass);
1063   if (!DstRegD || !SrcRegD)
1064     return false;
1065
1066   // We want to widen this into a DstRegD = VMOVD SrcRegD copy.  This is only
1067   // legal if the COPY already defines the full DstRegD, and it isn't a
1068   // sub-register insertion.
1069   if (!MI->definesRegister(DstRegD, TRI) || MI->readsRegister(DstRegD, TRI))
1070     return false;
1071
1072   // A dead copy shouldn't show up here, but reject it just in case.
1073   if (MI->getOperand(0).isDead())
1074     return false;
1075
1076   // All clear, widen the COPY.
1077   DEBUG(dbgs() << "widening:    " << *MI);
1078
1079   // Get rid of the old <imp-def> of DstRegD.  Leave it if it defines a Q-reg
1080   // or some other super-register.
1081   int ImpDefIdx = MI->findRegisterDefOperandIdx(DstRegD);
1082   if (ImpDefIdx != -1)
1083     MI->RemoveOperand(ImpDefIdx);
1084
1085   // Change the opcode and operands.
1086   MI->setDesc(get(ARM::VMOVD));
1087   MI->getOperand(0).setReg(DstRegD);
1088   MI->getOperand(1).setReg(SrcRegD);
1089   AddDefaultPred(MachineInstrBuilder(MI));
1090
1091   // We are now reading SrcRegD instead of SrcRegS.  This may upset the
1092   // register scavenger and machine verifier, so we need to indicate that we
1093   // are reading an undefined value from SrcRegD, but a proper value from
1094   // SrcRegS.
1095   MI->getOperand(1).setIsUndef();
1096   MachineInstrBuilder(MI).addReg(SrcRegS, RegState::Implicit);
1097
1098   // SrcRegD may actually contain an unrelated value in the ssub_1
1099   // sub-register.  Don't kill it.  Only kill the ssub_0 sub-register.
1100   if (MI->getOperand(1).isKill()) {
1101     MI->getOperand(1).setIsKill(false);
1102     MI->addRegisterKilled(SrcRegS, TRI, true);
1103   }
1104
1105   DEBUG(dbgs() << "replaced by: " << *MI);
1106   return true;
1107 }
1108
1109 MachineInstr*
1110 ARMBaseInstrInfo::emitFrameIndexDebugValue(MachineFunction &MF,
1111                                            int FrameIx, uint64_t Offset,
1112                                            const MDNode *MDPtr,
1113                                            DebugLoc DL) const {
1114   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, DL, get(ARM::DBG_VALUE))
1115     .addFrameIndex(FrameIx).addImm(0).addImm(Offset).addMetadata(MDPtr);
1116   return &*MIB;
1117 }
1118
1119 /// Create a copy of a const pool value. Update CPI to the new index and return
1120 /// the label UID.
1121 static unsigned duplicateCPV(MachineFunction &MF, unsigned &CPI) {
1122   MachineConstantPool *MCP = MF.getConstantPool();
1123   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1124
1125   const MachineConstantPoolEntry &MCPE = MCP->getConstants()[CPI];
1126   assert(MCPE.isMachineConstantPoolEntry() &&
1127          "Expecting a machine constantpool entry!");
1128   ARMConstantPoolValue *ACPV =
1129     static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE.Val.MachineCPVal);
1130
1131   unsigned PCLabelId = AFI->createPICLabelUId();
1132   ARMConstantPoolValue *NewCPV = 0;
1133   // FIXME: The below assumes PIC relocation model and that the function
1134   // is Thumb mode (t1 or t2). PCAdjustment would be 8 for ARM mode PIC, and
1135   // zero for non-PIC in ARM or Thumb. The callers are all of thumb LDR
1136   // instructions, so that's probably OK, but is PIC always correct when
1137   // we get here?
1138   if (ACPV->isGlobalValue())
1139     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::
1140       Create(cast<ARMConstantPoolConstant>(ACPV)->getGV(), PCLabelId,
1141              ARMCP::CPValue, 4);
1142   else if (ACPV->isExtSymbol())
1143     NewCPV = ARMConstantPoolSymbol::
1144       Create(MF.getFunction()->getContext(),
1145              cast<ARMConstantPoolSymbol>(ACPV)->getSymbol(), PCLabelId, 4);
1146   else if (ACPV->isBlockAddress())
1147     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::
1148       Create(cast<ARMConstantPoolConstant>(ACPV)->getBlockAddress(), PCLabelId,
1149              ARMCP::CPBlockAddress, 4);
1150   else if (ACPV->isLSDA())
1151     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::Create(MF.getFunction(), PCLabelId,
1152                                              ARMCP::CPLSDA, 4);
1153   else if (ACPV->isMachineBasicBlock())
1154     NewCPV = ARMConstantPoolMBB::
1155       Create(MF.getFunction()->getContext(),
1156              cast<ARMConstantPoolMBB>(ACPV)->getMBB(), PCLabelId, 4);
1157   else
1158     llvm_unreachable("Unexpected ARM constantpool value type!!");
1159   CPI = MCP->getConstantPoolIndex(NewCPV, MCPE.getAlignment());
1160   return PCLabelId;
1161 }
1162
1163 void ARMBaseInstrInfo::
1164 reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
1165               MachineBasicBlock::iterator I,
1166               unsigned DestReg, unsigned SubIdx,
1167               const MachineInstr *Orig,
1168               const TargetRegisterInfo &TRI) const {
1169   unsigned Opcode = Orig->getOpcode();
1170   switch (Opcode) {
1171   default: {
1172     MachineInstr *MI = MBB.getParent()->CloneMachineInstr(Orig);
1173     MI->substituteRegister(Orig->getOperand(0).getReg(), DestReg, SubIdx, TRI);
1174     MBB.insert(I, MI);
1175     break;
1176   }
1177   case ARM::tLDRpci_pic:
1178   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1179     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1180     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1181     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1182     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, Orig->getDebugLoc(), get(Opcode),
1183                                       DestReg)
1184       .addConstantPoolIndex(CPI).addImm(PCLabelId);
1185     MIB->setMemRefs(Orig->memoperands_begin(), Orig->memoperands_end());
1186     break;
1187   }
1188   }
1189 }
1190
1191 MachineInstr *
1192 ARMBaseInstrInfo::duplicate(MachineInstr *Orig, MachineFunction &MF) const {
1193   MachineInstr *MI = TargetInstrInfoImpl::duplicate(Orig, MF);
1194   switch(Orig->getOpcode()) {
1195   case ARM::tLDRpci_pic:
1196   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1197     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1198     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1199     Orig->getOperand(1).setIndex(CPI);
1200     Orig->getOperand(2).setImm(PCLabelId);
1201     break;
1202   }
1203   }
1204   return MI;
1205 }
1206
1207 bool ARMBaseInstrInfo::produceSameValue(const MachineInstr *MI0,
1208                                         const MachineInstr *MI1,
1209                                         const MachineRegisterInfo *MRI) const {
1210   int Opcode = MI0->getOpcode();
1211   if (Opcode == ARM::t2LDRpci ||
1212       Opcode == ARM::t2LDRpci_pic ||
1213       Opcode == ARM::tLDRpci ||
1214       Opcode == ARM::tLDRpci_pic ||
1215       Opcode == ARM::MOV_ga_dyn ||
1216       Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel ||
1217       Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel_ldr ||
1218       Opcode == ARM::t2MOV_ga_dyn ||
1219       Opcode == ARM::t2MOV_ga_pcrel) {
1220     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1221       return false;
1222     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1223       return false;
1224
1225     const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(1);
1226     const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(1);
1227     if (MO0.getOffset() != MO1.getOffset())
1228       return false;
1229
1230     if (Opcode == ARM::MOV_ga_dyn ||
1231         Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel ||
1232         Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel_ldr ||
1233         Opcode == ARM::t2MOV_ga_dyn ||
1234         Opcode == ARM::t2MOV_ga_pcrel)
1235       // Ignore the PC labels.
1236       return MO0.getGlobal() == MO1.getGlobal();
1237
1238     const MachineFunction *MF = MI0->getParent()->getParent();
1239     const MachineConstantPool *MCP = MF->getConstantPool();
1240     int CPI0 = MO0.getIndex();
1241     int CPI1 = MO1.getIndex();
1242     const MachineConstantPoolEntry &MCPE0 = MCP->getConstants()[CPI0];
1243     const MachineConstantPoolEntry &MCPE1 = MCP->getConstants()[CPI1];
1244     bool isARMCP0 = MCPE0.isMachineConstantPoolEntry();
1245     bool isARMCP1 = MCPE1.isMachineConstantPoolEntry();
1246     if (isARMCP0 && isARMCP1) {
1247       ARMConstantPoolValue *ACPV0 =
1248         static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE0.Val.MachineCPVal);
1249       ARMConstantPoolValue *ACPV1 =
1250         static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE1.Val.MachineCPVal);
1251       return ACPV0->hasSameValue(ACPV1);
1252     } else if (!isARMCP0 && !isARMCP1) {
1253       return MCPE0.Val.ConstVal == MCPE1.Val.ConstVal;
1254     }
1255     return false;
1256   } else if (Opcode == ARM::PICLDR) {
1257     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1258       return false;
1259     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1260       return false;
1261
1262     unsigned Addr0 = MI0->getOperand(1).getReg();
1263     unsigned Addr1 = MI1->getOperand(1).getReg();
1264     if (Addr0 != Addr1) {
1265       if (!MRI ||
1266           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Addr0) ||
1267           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Addr1))
1268         return false;
1269
1270       // This assumes SSA form.
1271       MachineInstr *Def0 = MRI->getVRegDef(Addr0);
1272       MachineInstr *Def1 = MRI->getVRegDef(Addr1);
1273       // Check if the loaded value, e.g. a constantpool of a global address, are
1274       // the same.
1275       if (!produceSameValue(Def0, Def1, MRI))
1276         return false;
1277     }
1278
1279     for (unsigned i = 3, e = MI0->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1280       // %vreg12<def> = PICLDR %vreg11, 0, pred:14, pred:%noreg
1281       const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(i);
1282       const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(i);
1283       if (!MO0.isIdenticalTo(MO1))
1284         return false;
1285     }
1286     return true;
1287   }
1288
1289   return MI0->isIdenticalTo(MI1, MachineInstr::IgnoreVRegDefs);
1290 }
1291
1292 /// areLoadsFromSameBasePtr - This is used by the pre-regalloc scheduler to
1293 /// determine if two loads are loading from the same base address. It should
1294 /// only return true if the base pointers are the same and the only differences
1295 /// between the two addresses is the offset. It also returns the offsets by
1296 /// reference.
1297 bool ARMBaseInstrInfo::areLoadsFromSameBasePtr(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1298                                                int64_t &Offset1,
1299                                                int64_t &Offset2) const {
1300   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1301   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1302
1303   if (!Load1->isMachineOpcode() || !Load2->isMachineOpcode())
1304     return false;
1305
1306   switch (Load1->getMachineOpcode()) {
1307   default:
1308     return false;
1309   case ARM::LDRi12:
1310   case ARM::LDRBi12:
1311   case ARM::LDRD:
1312   case ARM::LDRH:
1313   case ARM::LDRSB:
1314   case ARM::LDRSH:
1315   case ARM::VLDRD:
1316   case ARM::VLDRS:
1317   case ARM::t2LDRi8:
1318   case ARM::t2LDRDi8:
1319   case ARM::t2LDRSHi8:
1320   case ARM::t2LDRi12:
1321   case ARM::t2LDRSHi12:
1322     break;
1323   }
1324
1325   switch (Load2->getMachineOpcode()) {
1326   default:
1327     return false;
1328   case ARM::LDRi12:
1329   case ARM::LDRBi12:
1330   case ARM::LDRD:
1331   case ARM::LDRH:
1332   case ARM::LDRSB:
1333   case ARM::LDRSH:
1334   case ARM::VLDRD:
1335   case ARM::VLDRS:
1336   case ARM::t2LDRi8:
1337   case ARM::t2LDRDi8:
1338   case ARM::t2LDRSHi8:
1339   case ARM::t2LDRi12:
1340   case ARM::t2LDRSHi12:
1341     break;
1342   }
1343
1344   // Check if base addresses and chain operands match.
1345   if (Load1->getOperand(0) != Load2->getOperand(0) ||
1346       Load1->getOperand(4) != Load2->getOperand(4))
1347     return false;
1348
1349   // Index should be Reg0.
1350   if (Load1->getOperand(3) != Load2->getOperand(3))
1351     return false;
1352
1353   // Determine the offsets.
1354   if (isa<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1)) &&
1355       isa<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))) {
1356     Offset1 = cast<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1))->getSExtValue();
1357     Offset2 = cast<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))->getSExtValue();
1358     return true;
1359   }
1360
1361   return false;
1362 }
1363
1364 /// shouldScheduleLoadsNear - This is a used by the pre-regalloc scheduler to
1365 /// determine (in conjunction with areLoadsFromSameBasePtr) if two loads should
1366 /// be scheduled togther. On some targets if two loads are loading from
1367 /// addresses in the same cache line, it's better if they are scheduled
1368 /// together. This function takes two integers that represent the load offsets
1369 /// from the common base address. It returns true if it decides it's desirable
1370 /// to schedule the two loads together. "NumLoads" is the number of loads that
1371 /// have already been scheduled after Load1.
1372 bool ARMBaseInstrInfo::shouldScheduleLoadsNear(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1373                                                int64_t Offset1, int64_t Offset2,
1374                                                unsigned NumLoads) const {
1375   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1376   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1377
1378   assert(Offset2 > Offset1);
1379
1380   if ((Offset2 - Offset1) / 8 > 64)
1381     return false;
1382
1383   if (Load1->getMachineOpcode() != Load2->getMachineOpcode())
1384     return false;  // FIXME: overly conservative?
1385
1386   // Four loads in a row should be sufficient.
1387   if (NumLoads >= 3)
1388     return false;
1389
1390   return true;
1391 }
1392
1393 bool ARMBaseInstrInfo::isSchedulingBoundary(const MachineInstr *MI,
1394                                             const MachineBasicBlock *MBB,
1395                                             const MachineFunction &MF) const {
1396   // Debug info is never a scheduling boundary. It's necessary to be explicit
1397   // due to the special treatment of IT instructions below, otherwise a
1398   // dbg_value followed by an IT will result in the IT instruction being
1399   // considered a scheduling hazard, which is wrong. It should be the actual
1400   // instruction preceding the dbg_value instruction(s), just like it is
1401   // when debug info is not present.
1402   if (MI->isDebugValue())
1403     return false;
1404
1405   // Terminators and labels can't be scheduled around.
1406   if (MI->isTerminator() || MI->isLabel())
1407     return true;
1408
1409   // Treat the start of the IT block as a scheduling boundary, but schedule
1410   // t2IT along with all instructions following it.
1411   // FIXME: This is a big hammer. But the alternative is to add all potential
1412   // true and anti dependencies to IT block instructions as implicit operands
1413   // to the t2IT instruction. The added compile time and complexity does not
1414   // seem worth it.
1415   MachineBasicBlock::const_iterator I = MI;
1416   // Make sure to skip any dbg_value instructions
1417   while (++I != MBB->end() && I->isDebugValue())
1418     ;
1419   if (I != MBB->end() && I->getOpcode() == ARM::t2IT)
1420     return true;
1421
1422   // Don't attempt to schedule around any instruction that defines
1423   // a stack-oriented pointer, as it's unlikely to be profitable. This
1424   // saves compile time, because it doesn't require every single
1425   // stack slot reference to depend on the instruction that does the
1426   // modification.
1427   // Calls don't actually change the stack pointer, even if they have imp-defs.
1428   // No ARM calling conventions change the stack pointer. (X86 calling
1429   // conventions sometimes do).
1430   if (!MI->isCall() && MI->definesRegister(ARM::SP))
1431     return true;
1432
1433   return false;
1434 }
1435
1436 bool ARMBaseInstrInfo::
1437 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB,
1438                     unsigned NumCycles, unsigned ExtraPredCycles,
1439                     const BranchProbability &Probability) const {
1440   if (!NumCycles)
1441     return false;
1442
1443   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1444   unsigned UnpredCost = Probability.getNumerator() * NumCycles;
1445   UnpredCost /= Probability.getDenominator();
1446   UnpredCost += 1; // The branch itself
1447   UnpredCost += Subtarget.getMispredictionPenalty() / 10;
1448
1449   return (NumCycles + ExtraPredCycles) <= UnpredCost;
1450 }
1451
1452 bool ARMBaseInstrInfo::
1453 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
1454                     unsigned TCycles, unsigned TExtra,
1455                     MachineBasicBlock &FMBB,
1456                     unsigned FCycles, unsigned FExtra,
1457                     const BranchProbability &Probability) const {
1458   if (!TCycles || !FCycles)
1459     return false;
1460
1461   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1462   unsigned TUnpredCost = Probability.getNumerator() * TCycles;
1463   TUnpredCost /= Probability.getDenominator();
1464
1465   uint32_t Comp = Probability.getDenominator() - Probability.getNumerator();
1466   unsigned FUnpredCost = Comp * FCycles;
1467   FUnpredCost /= Probability.getDenominator();
1468
1469   unsigned UnpredCost = TUnpredCost + FUnpredCost;
1470   UnpredCost += 1; // The branch itself
1471   UnpredCost += Subtarget.getMispredictionPenalty() / 10;
1472
1473   return (TCycles + FCycles + TExtra + FExtra) <= UnpredCost;
1474 }
1475
1476 /// getInstrPredicate - If instruction is predicated, returns its predicate
1477 /// condition, otherwise returns AL. It also returns the condition code
1478 /// register by reference.
1479 ARMCC::CondCodes
1480 llvm::getInstrPredicate(const MachineInstr *MI, unsigned &PredReg) {
1481   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
1482   if (PIdx == -1) {
1483     PredReg = 0;
1484     return ARMCC::AL;
1485   }
1486
1487   PredReg = MI->getOperand(PIdx+1).getReg();
1488   return (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(PIdx).getImm();
1489 }
1490
1491
1492 int llvm::getMatchingCondBranchOpcode(int Opc) {
1493   if (Opc == ARM::B)
1494     return ARM::Bcc;
1495   if (Opc == ARM::tB)
1496     return ARM::tBcc;
1497   if (Opc == ARM::t2B)
1498     return ARM::t2Bcc;
1499
1500   llvm_unreachable("Unknown unconditional branch opcode!");
1501 }
1502
1503 /// commuteInstruction - Handle commutable instructions.
1504 MachineInstr *
1505 ARMBaseInstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI, bool NewMI) const {
1506   switch (MI->getOpcode()) {
1507   case ARM::MOVCCr:
1508   case ARM::t2MOVCCr: {
1509     // MOVCC can be commuted by inverting the condition.
1510     unsigned PredReg = 0;
1511     ARMCC::CondCodes CC = getInstrPredicate(MI, PredReg);
1512     // MOVCC AL can't be inverted. Shouldn't happen.
1513     if (CC == ARMCC::AL || PredReg != ARM::CPSR)
1514       return NULL;
1515     MI = TargetInstrInfoImpl::commuteInstruction(MI, NewMI);
1516     if (!MI)
1517       return NULL;
1518     // After swapping the MOVCC operands, also invert the condition.
1519     MI->getOperand(MI->findFirstPredOperandIdx())
1520       .setImm(ARMCC::getOppositeCondition(CC));
1521     return MI;
1522   }
1523   }
1524   return TargetInstrInfoImpl::commuteInstruction(MI, NewMI);
1525 }
1526
1527 /// Map pseudo instructions that imply an 'S' bit onto real opcodes. Whether the
1528 /// instruction is encoded with an 'S' bit is determined by the optional CPSR
1529 /// def operand.
1530 ///
1531 /// This will go away once we can teach tblgen how to set the optional CPSR def
1532 /// operand itself.
1533 struct AddSubFlagsOpcodePair {
1534   unsigned PseudoOpc;
1535   unsigned MachineOpc;
1536 };
1537
1538 static AddSubFlagsOpcodePair AddSubFlagsOpcodeMap[] = {
1539   {ARM::ADDSri, ARM::ADDri},
1540   {ARM::ADDSrr, ARM::ADDrr},
1541   {ARM::ADDSrsi, ARM::ADDrsi},
1542   {ARM::ADDSrsr, ARM::ADDrsr},
1543
1544   {ARM::SUBSri, ARM::SUBri},
1545   {ARM::SUBSrr, ARM::SUBrr},
1546   {ARM::SUBSrsi, ARM::SUBrsi},
1547   {ARM::SUBSrsr, ARM::SUBrsr},
1548
1549   {ARM::RSBSri, ARM::RSBri},
1550   {ARM::RSBSrsi, ARM::RSBrsi},
1551   {ARM::RSBSrsr, ARM::RSBrsr},
1552
1553   {ARM::t2ADDSri, ARM::t2ADDri},
1554   {ARM::t2ADDSrr, ARM::t2ADDrr},
1555   {ARM::t2ADDSrs, ARM::t2ADDrs},
1556
1557   {ARM::t2SUBSri, ARM::t2SUBri},
1558   {ARM::t2SUBSrr, ARM::t2SUBrr},
1559   {ARM::t2SUBSrs, ARM::t2SUBrs},
1560
1561   {ARM::t2RSBSri, ARM::t2RSBri},
1562   {ARM::t2RSBSrs, ARM::t2RSBrs},
1563 };
1564
1565 unsigned llvm::convertAddSubFlagsOpcode(unsigned OldOpc) {
1566   static const int NPairs =
1567     sizeof(AddSubFlagsOpcodeMap) / sizeof(AddSubFlagsOpcodePair);
1568   for (AddSubFlagsOpcodePair *OpcPair = &AddSubFlagsOpcodeMap[0],
1569          *End = &AddSubFlagsOpcodeMap[NPairs]; OpcPair != End; ++OpcPair) {
1570     if (OldOpc == OpcPair->PseudoOpc) {
1571       return OpcPair->MachineOpc;
1572     }
1573   }
1574   return 0;
1575 }
1576
1577 void llvm::emitARMRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
1578                                MachineBasicBlock::iterator &MBBI, DebugLoc dl,
1579                                unsigned DestReg, unsigned BaseReg, int NumBytes,
1580                                ARMCC::CondCodes Pred, unsigned PredReg,
1581                                const ARMBaseInstrInfo &TII, unsigned MIFlags) {
1582   bool isSub = NumBytes < 0;
1583   if (isSub) NumBytes = -NumBytes;
1584
1585   while (NumBytes) {
1586     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(NumBytes);
1587     unsigned ThisVal = NumBytes & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
1588     assert(ThisVal && "Didn't extract field correctly");
1589
1590     // We will handle these bits from offset, clear them.
1591     NumBytes &= ~ThisVal;
1592
1593     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisVal) != -1 && "Bit extraction didn't work?");
1594
1595     // Build the new ADD / SUB.
1596     unsigned Opc = isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri;
1597     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Opc), DestReg)
1598       .addReg(BaseReg, RegState::Kill).addImm(ThisVal)
1599       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0)
1600       .setMIFlags(MIFlags);
1601     BaseReg = DestReg;
1602   }
1603 }
1604
1605 bool llvm::rewriteARMFrameIndex(MachineInstr &MI, unsigned FrameRegIdx,
1606                                 unsigned FrameReg, int &Offset,
1607                                 const ARMBaseInstrInfo &TII) {
1608   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
1609   const MCInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
1610   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
1611   bool isSub = false;
1612
1613   // Memory operands in inline assembly always use AddrMode2.
1614   if (Opcode == ARM::INLINEASM)
1615     AddrMode = ARMII::AddrMode2;
1616
1617   if (Opcode == ARM::ADDri) {
1618     Offset += MI.getOperand(FrameRegIdx+1).getImm();
1619     if (Offset == 0) {
1620       // Turn it into a move.
1621       MI.setDesc(TII.get(ARM::MOVr));
1622       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1623       MI.RemoveOperand(FrameRegIdx+1);
1624       Offset = 0;
1625       return true;
1626     } else if (Offset < 0) {
1627       Offset = -Offset;
1628       isSub = true;
1629       MI.setDesc(TII.get(ARM::SUBri));
1630     }
1631
1632     // Common case: small offset, fits into instruction.
1633     if (ARM_AM::getSOImmVal(Offset) != -1) {
1634       // Replace the FrameIndex with sp / fp
1635       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1636       MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(Offset);
1637       Offset = 0;
1638       return true;
1639     }
1640
1641     // Otherwise, pull as much of the immedidate into this ADDri/SUBri
1642     // as possible.
1643     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(Offset);
1644     unsigned ThisImmVal = Offset & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
1645
1646     // We will handle these bits from offset, clear them.
1647     Offset &= ~ThisImmVal;
1648
1649     // Get the properly encoded SOImmVal field.
1650     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisImmVal) != -1 &&
1651            "Bit extraction didn't work?");
1652     MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(ThisImmVal);
1653  } else {
1654     unsigned ImmIdx = 0;
1655     int InstrOffs = 0;
1656     unsigned NumBits = 0;
1657     unsigned Scale = 1;
1658     switch (AddrMode) {
1659     case ARMII::AddrMode_i12: {
1660       ImmIdx = FrameRegIdx + 1;
1661       InstrOffs = MI.getOperand(ImmIdx).getImm();
1662       NumBits = 12;
1663       break;
1664     }
1665     case ARMII::AddrMode2: {
1666       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
1667       InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1668       if (ARM_AM::getAM2Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1669         InstrOffs *= -1;
1670       NumBits = 12;
1671       break;
1672     }
1673     case ARMII::AddrMode3: {
1674       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
1675       InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1676       if (ARM_AM::getAM3Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1677         InstrOffs *= -1;
1678       NumBits = 8;
1679       break;
1680     }
1681     case ARMII::AddrMode4:
1682     case ARMII::AddrMode6:
1683       // Can't fold any offset even if it's zero.
1684       return false;
1685     case ARMII::AddrMode5: {
1686       ImmIdx = FrameRegIdx+1;
1687       InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1688       if (ARM_AM::getAM5Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1689         InstrOffs *= -1;
1690       NumBits = 8;
1691       Scale = 4;
1692       break;
1693     }
1694     default:
1695       llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
1696     }
1697
1698     Offset += InstrOffs * Scale;
1699     assert((Offset & (Scale-1)) == 0 && "Can't encode this offset!");
1700     if (Offset < 0) {
1701       Offset = -Offset;
1702       isSub = true;
1703     }
1704
1705     // Attempt to fold address comp. if opcode has offset bits
1706     if (NumBits > 0) {
1707       // Common case: small offset, fits into instruction.
1708       MachineOperand &ImmOp = MI.getOperand(ImmIdx);
1709       int ImmedOffset = Offset / Scale;
1710       unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
1711       if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale) {
1712         // Replace the FrameIndex with sp
1713         MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1714         // FIXME: When addrmode2 goes away, this will simplify (like the
1715         // T2 version), as the LDR.i12 versions don't need the encoding
1716         // tricks for the offset value.
1717         if (isSub) {
1718           if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
1719             ImmedOffset = -ImmedOffset;
1720           else
1721             ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1722         }
1723         ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1724         Offset = 0;
1725         return true;
1726       }
1727
1728       // Otherwise, it didn't fit. Pull in what we can to simplify the immed.
1729       ImmedOffset = ImmedOffset & Mask;
1730       if (isSub) {
1731         if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
1732           ImmedOffset = -ImmedOffset;
1733         else
1734           ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1735       }
1736       ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1737       Offset &= ~(Mask*Scale);
1738     }
1739   }
1740
1741   Offset = (isSub) ? -Offset : Offset;
1742   return Offset == 0;
1743 }
1744
1745 bool ARMBaseInstrInfo::
1746 AnalyzeCompare(const MachineInstr *MI, unsigned &SrcReg, int &CmpMask,
1747                int &CmpValue) const {
1748   switch (MI->getOpcode()) {
1749   default: break;
1750   case ARM::CMPri:
1751   case ARM::t2CMPri:
1752     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
1753     CmpMask = ~0;
1754     CmpValue = MI->getOperand(1).getImm();
1755     return true;
1756   case ARM::TSTri:
1757   case ARM::t2TSTri:
1758     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
1759     CmpMask = MI->getOperand(1).getImm();
1760     CmpValue = 0;
1761     return true;
1762   }
1763
1764   return false;
1765 }
1766
1767 /// isSuitableForMask - Identify a suitable 'and' instruction that
1768 /// operates on the given source register and applies the same mask
1769 /// as a 'tst' instruction. Provide a limited look-through for copies.
1770 /// When successful, MI will hold the found instruction.
1771 static bool isSuitableForMask(MachineInstr *&MI, unsigned SrcReg,
1772                               int CmpMask, bool CommonUse) {
1773   switch (MI->getOpcode()) {
1774     case ARM::ANDri:
1775     case ARM::t2ANDri:
1776       if (CmpMask != MI->getOperand(2).getImm())
1777         return false;
1778       if (SrcReg == MI->getOperand(CommonUse ? 1 : 0).getReg())
1779         return true;
1780       break;
1781     case ARM::COPY: {
1782       // Walk down one instruction which is potentially an 'and'.
1783       const MachineInstr &Copy = *MI;
1784       MachineBasicBlock::iterator AND(
1785         llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)));
1786       if (AND == MI->getParent()->end()) return false;
1787       MI = AND;
1788       return isSuitableForMask(MI, Copy.getOperand(0).getReg(),
1789                                CmpMask, true);
1790     }
1791   }
1792
1793   return false;
1794 }
1795
1796 /// OptimizeCompareInstr - Convert the instruction supplying the argument to the
1797 /// comparison into one that sets the zero bit in the flags register.
1798 bool ARMBaseInstrInfo::
1799 OptimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr, unsigned SrcReg, int CmpMask,
1800                      int CmpValue, const MachineRegisterInfo *MRI) const {
1801   if (CmpValue != 0)
1802     return false;
1803
1804   MachineRegisterInfo::def_iterator DI = MRI->def_begin(SrcReg);
1805   if (llvm::next(DI) != MRI->def_end())
1806     // Only support one definition.
1807     return false;
1808
1809   MachineInstr *MI = &*DI;
1810
1811   // Masked compares sometimes use the same register as the corresponding 'and'.
1812   if (CmpMask != ~0) {
1813     if (!isSuitableForMask(MI, SrcReg, CmpMask, false)) {
1814       MI = 0;
1815       for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = MRI->use_begin(SrcReg),
1816            UE = MRI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
1817         if (UI->getParent() != CmpInstr->getParent()) continue;
1818         MachineInstr *PotentialAND = &*UI;
1819         if (!isSuitableForMask(PotentialAND, SrcReg, CmpMask, true))
1820           continue;
1821         MI = PotentialAND;
1822         break;
1823       }
1824       if (!MI) return false;
1825     }
1826   }
1827
1828   // Conservatively refuse to convert an instruction which isn't in the same BB
1829   // as the comparison.
1830   if (MI->getParent() != CmpInstr->getParent())
1831     return false;
1832
1833   // Check that CPSR isn't set between the comparison instruction and the one we
1834   // want to change.
1835   MachineBasicBlock::iterator I = CmpInstr,E = MI, B = MI->getParent()->begin();
1836
1837   // Early exit if CmpInstr is at the beginning of the BB.
1838   if (I == B) return false;
1839
1840   --I;
1841   for (; I != E; --I) {
1842     const MachineInstr &Instr = *I;
1843
1844     for (unsigned IO = 0, EO = Instr.getNumOperands(); IO != EO; ++IO) {
1845       const MachineOperand &MO = Instr.getOperand(IO);
1846       if (MO.isRegMask() && MO.clobbersPhysReg(ARM::CPSR))
1847         return false;
1848       if (!MO.isReg()) continue;
1849
1850       // This instruction modifies or uses CPSR after the one we want to
1851       // change. We can't do this transformation.
1852       if (MO.getReg() == ARM::CPSR)
1853         return false;
1854     }
1855
1856     if (I == B)
1857       // The 'and' is below the comparison instruction.
1858       return false;
1859   }
1860
1861   // Set the "zero" bit in CPSR.
1862   switch (MI->getOpcode()) {
1863   default: break;
1864   case ARM::RSBrr:
1865   case ARM::RSBri:
1866   case ARM::RSCrr:
1867   case ARM::RSCri:
1868   case ARM::ADDrr:
1869   case ARM::ADDri:
1870   case ARM::ADCrr:
1871   case ARM::ADCri:
1872   case ARM::SUBrr:
1873   case ARM::SUBri:
1874   case ARM::SBCrr:
1875   case ARM::SBCri:
1876   case ARM::t2RSBri:
1877   case ARM::t2ADDrr:
1878   case ARM::t2ADDri:
1879   case ARM::t2ADCrr:
1880   case ARM::t2ADCri:
1881   case ARM::t2SUBrr:
1882   case ARM::t2SUBri:
1883   case ARM::t2SBCrr:
1884   case ARM::t2SBCri:
1885   case ARM::ANDrr:
1886   case ARM::ANDri:
1887   case ARM::t2ANDrr:
1888   case ARM::t2ANDri:
1889   case ARM::ORRrr:
1890   case ARM::ORRri:
1891   case ARM::t2ORRrr:
1892   case ARM::t2ORRri:
1893   case ARM::EORrr:
1894   case ARM::EORri:
1895   case ARM::t2EORrr:
1896   case ARM::t2EORri: {
1897     // Scan forward for the use of CPSR, if it's a conditional code requires
1898     // checking of V bit, then this is not safe to do. If we can't find the
1899     // CPSR use (i.e. used in another block), then it's not safe to perform
1900     // the optimization.
1901     bool isSafe = false;
1902     I = CmpInstr;
1903     E = MI->getParent()->end();
1904     while (!isSafe && ++I != E) {
1905       const MachineInstr &Instr = *I;
1906       for (unsigned IO = 0, EO = Instr.getNumOperands();
1907            !isSafe && IO != EO; ++IO) {
1908         const MachineOperand &MO = Instr.getOperand(IO);
1909         if (MO.isRegMask() && MO.clobbersPhysReg(ARM::CPSR)) {
1910           isSafe = true;
1911           break;
1912         }
1913         if (!MO.isReg() || MO.getReg() != ARM::CPSR)
1914           continue;
1915         if (MO.isDef()) {
1916           isSafe = true;
1917           break;
1918         }
1919         // Condition code is after the operand before CPSR.
1920         ARMCC::CondCodes CC = (ARMCC::CondCodes)Instr.getOperand(IO-1).getImm();
1921         switch (CC) {
1922         default:
1923           isSafe = true;
1924           break;
1925         case ARMCC::VS:
1926         case ARMCC::VC:
1927         case ARMCC::GE:
1928         case ARMCC::LT:
1929         case ARMCC::GT:
1930         case ARMCC::LE:
1931           return false;
1932         }
1933       }
1934     }
1935
1936     if (!isSafe)
1937       return false;
1938
1939     // Toggle the optional operand to CPSR.
1940     MI->getOperand(5).setReg(ARM::CPSR);
1941     MI->getOperand(5).setIsDef(true);
1942     CmpInstr->eraseFromParent();
1943     return true;
1944   }
1945   }
1946
1947   return false;
1948 }
1949
1950 bool ARMBaseInstrInfo::FoldImmediate(MachineInstr *UseMI,
1951                                      MachineInstr *DefMI, unsigned Reg,
1952                                      MachineRegisterInfo *MRI) const {
1953   // Fold large immediates into add, sub, or, xor.
1954   unsigned DefOpc = DefMI->getOpcode();
1955   if (DefOpc != ARM::t2MOVi32imm && DefOpc != ARM::MOVi32imm)
1956     return false;
1957   if (!DefMI->getOperand(1).isImm())
1958     // Could be t2MOVi32imm <ga:xx>
1959     return false;
1960
1961   if (!MRI->hasOneNonDBGUse(Reg))
1962     return false;
1963
1964   const MCInstrDesc &DefMCID = DefMI->getDesc();
1965   if (DefMCID.hasOptionalDef()) {
1966     unsigned NumOps = DefMCID.getNumOperands();
1967     const MachineOperand &MO = DefMI->getOperand(NumOps-1);
1968     if (MO.getReg() == ARM::CPSR && !MO.isDead())
1969       // If DefMI defines CPSR and it is not dead, it's obviously not safe
1970       // to delete DefMI.
1971       return false;
1972   }
1973
1974   const MCInstrDesc &UseMCID = UseMI->getDesc();
1975   if (UseMCID.hasOptionalDef()) {
1976     unsigned NumOps = UseMCID.getNumOperands();
1977     if (UseMI->getOperand(NumOps-1).getReg() == ARM::CPSR)
1978       // If the instruction sets the flag, do not attempt this optimization
1979       // since it may change the semantics of the code.
1980       return false;
1981   }
1982
1983   unsigned UseOpc = UseMI->getOpcode();
1984   unsigned NewUseOpc = 0;
1985   uint32_t ImmVal = (uint32_t)DefMI->getOperand(1).getImm();
1986   uint32_t SOImmValV1 = 0, SOImmValV2 = 0;
1987   bool Commute = false;
1988   switch (UseOpc) {
1989   default: return false;
1990   case ARM::SUBrr:
1991   case ARM::ADDrr:
1992   case ARM::ORRrr:
1993   case ARM::EORrr:
1994   case ARM::t2SUBrr:
1995   case ARM::t2ADDrr:
1996   case ARM::t2ORRrr:
1997   case ARM::t2EORrr: {
1998     Commute = UseMI->getOperand(2).getReg() != Reg;
1999     switch (UseOpc) {
2000     default: break;
2001     case ARM::SUBrr: {
2002       if (Commute)
2003         return false;
2004       ImmVal = -ImmVal;
2005       NewUseOpc = ARM::SUBri;
2006       // Fallthrough
2007     }
2008     case ARM::ADDrr:
2009     case ARM::ORRrr:
2010     case ARM::EORrr: {
2011       if (!ARM_AM::isSOImmTwoPartVal(ImmVal))
2012         return false;
2013       SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartFirst(ImmVal);
2014       SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartSecond(ImmVal);
2015       switch (UseOpc) {
2016       default: break;
2017       case ARM::ADDrr: NewUseOpc = ARM::ADDri; break;
2018       case ARM::ORRrr: NewUseOpc = ARM::ORRri; break;
2019       case ARM::EORrr: NewUseOpc = ARM::EORri; break;
2020       }
2021       break;
2022     }
2023     case ARM::t2SUBrr: {
2024       if (Commute)
2025         return false;
2026       ImmVal = -ImmVal;
2027       NewUseOpc = ARM::t2SUBri;
2028       // Fallthrough
2029     }
2030     case ARM::t2ADDrr:
2031     case ARM::t2ORRrr:
2032     case ARM::t2EORrr: {
2033       if (!ARM_AM::isT2SOImmTwoPartVal(ImmVal))
2034         return false;
2035       SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartFirst(ImmVal);
2036       SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartSecond(ImmVal);
2037       switch (UseOpc) {
2038       default: break;
2039       case ARM::t2ADDrr: NewUseOpc = ARM::t2ADDri; break;
2040       case ARM::t2ORRrr: NewUseOpc = ARM::t2ORRri; break;
2041       case ARM::t2EORrr: NewUseOpc = ARM::t2EORri; break;
2042       }
2043       break;
2044     }
2045     }
2046   }
2047   }
2048
2049   unsigned OpIdx = Commute ? 2 : 1;
2050   unsigned Reg1 = UseMI->getOperand(OpIdx).getReg();
2051   bool isKill = UseMI->getOperand(OpIdx).isKill();
2052   unsigned NewReg = MRI->createVirtualRegister(MRI->getRegClass(Reg));
2053   AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(*UseMI->getParent(),
2054                                       UseMI, UseMI->getDebugLoc(),
2055                                       get(NewUseOpc), NewReg)
2056                               .addReg(Reg1, getKillRegState(isKill))
2057                               .addImm(SOImmValV1)));
2058   UseMI->setDesc(get(NewUseOpc));
2059   UseMI->getOperand(1).setReg(NewReg);
2060   UseMI->getOperand(1).setIsKill();
2061   UseMI->getOperand(2).ChangeToImmediate(SOImmValV2);
2062   DefMI->eraseFromParent();
2063   return true;
2064 }
2065
2066 unsigned
2067 ARMBaseInstrInfo::getNumMicroOps(const InstrItineraryData *ItinData,
2068                                  const MachineInstr *MI) const {
2069   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2070     return 1;
2071
2072   const MCInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
2073   unsigned Class = Desc.getSchedClass();
2074   unsigned UOps = ItinData->Itineraries[Class].NumMicroOps;
2075   if (UOps)
2076     return UOps;
2077
2078   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2079   switch (Opc) {
2080   default:
2081     llvm_unreachable("Unexpected multi-uops instruction!");
2082   case ARM::VLDMQIA:
2083   case ARM::VSTMQIA:
2084     return 2;
2085
2086   // The number of uOps for load / store multiple are determined by the number
2087   // registers.
2088   //
2089   // On Cortex-A8, each pair of register loads / stores can be scheduled on the
2090   // same cycle. The scheduling for the first load / store must be done
2091   // separately by assuming the the address is not 64-bit aligned.
2092   //
2093   // On Cortex-A9, the formula is simply (#reg / 2) + (#reg % 2). If the address
2094   // is not 64-bit aligned, then AGU would take an extra cycle.  For VFP / NEON
2095   // load / store multiple, the formula is (#reg / 2) + (#reg % 2) + 1.
2096   case ARM::VLDMDIA:
2097   case ARM::VLDMDIA_UPD:
2098   case ARM::VLDMDDB_UPD:
2099   case ARM::VLDMSIA:
2100   case ARM::VLDMSIA_UPD:
2101   case ARM::VLDMSDB_UPD:
2102   case ARM::VSTMDIA:
2103   case ARM::VSTMDIA_UPD:
2104   case ARM::VSTMDDB_UPD:
2105   case ARM::VSTMSIA:
2106   case ARM::VSTMSIA_UPD:
2107   case ARM::VSTMSDB_UPD: {
2108     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands();
2109     return (NumRegs / 2) + (NumRegs % 2) + 1;
2110   }
2111
2112   case ARM::LDMIA_RET:
2113   case ARM::LDMIA:
2114   case ARM::LDMDA:
2115   case ARM::LDMDB:
2116   case ARM::LDMIB:
2117   case ARM::LDMIA_UPD:
2118   case ARM::LDMDA_UPD:
2119   case ARM::LDMDB_UPD:
2120   case ARM::LDMIB_UPD:
2121   case ARM::STMIA:
2122   case ARM::STMDA:
2123   case ARM::STMDB:
2124   case ARM::STMIB:
2125   case ARM::STMIA_UPD:
2126   case ARM::STMDA_UPD:
2127   case ARM::STMDB_UPD:
2128   case ARM::STMIB_UPD:
2129   case ARM::tLDMIA:
2130   case ARM::tLDMIA_UPD:
2131   case ARM::tSTMIA_UPD:
2132   case ARM::tPOP_RET:
2133   case ARM::tPOP:
2134   case ARM::tPUSH:
2135   case ARM::t2LDMIA_RET:
2136   case ARM::t2LDMIA:
2137   case ARM::t2LDMDB:
2138   case ARM::t2LDMIA_UPD:
2139   case ARM::t2LDMDB_UPD:
2140   case ARM::t2STMIA:
2141   case ARM::t2STMDB:
2142   case ARM::t2STMIA_UPD:
2143   case ARM::t2STMDB_UPD: {
2144     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands() + 1;
2145     if (Subtarget.isCortexA8()) {
2146       if (NumRegs < 4)
2147         return 2;
2148       // 4 registers would be issued: 2, 2.
2149       // 5 registers would be issued: 2, 2, 1.
2150       UOps = (NumRegs / 2);
2151       if (NumRegs % 2)
2152         ++UOps;
2153       return UOps;
2154     } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
2155       UOps = (NumRegs / 2);
2156       // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
2157       // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
2158       if ((NumRegs % 2) ||
2159           !MI->hasOneMemOperand() ||
2160           (*MI->memoperands_begin())->getAlignment() < 8)
2161         ++UOps;
2162       return UOps;
2163     } else {
2164       // Assume the worst.
2165       return NumRegs;
2166     }
2167   }
2168   }
2169 }
2170
2171 int
2172 ARMBaseInstrInfo::getVLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
2173                                   const MCInstrDesc &DefMCID,
2174                                   unsigned DefClass,
2175                                   unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
2176   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefMCID.getNumOperands() + 1;
2177   if (RegNo <= 0)
2178     // Def is the address writeback.
2179     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
2180
2181   int DefCycle;
2182   if (Subtarget.isCortexA8()) {
2183     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
2184     DefCycle = RegNo / 2 + 1;
2185     if (RegNo % 2)
2186       ++DefCycle;
2187   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
2188     DefCycle = RegNo;
2189     bool isSLoad = false;
2190
2191     switch (DefMCID.getOpcode()) {
2192     default: break;
2193     case ARM::VLDMSIA:
2194     case ARM::VLDMSIA_UPD:
2195     case ARM::VLDMSDB_UPD:
2196       isSLoad = true;
2197       break;
2198     }
2199
2200     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
2201     // then it takes an extra cycle.
2202     if ((isSLoad && (RegNo % 2)) || DefAlign < 8)
2203       ++DefCycle;
2204   } else {
2205     // Assume the worst.
2206     DefCycle = RegNo + 2;
2207   }
2208
2209   return DefCycle;
2210 }
2211
2212 int
2213 ARMBaseInstrInfo::getLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
2214                                  const MCInstrDesc &DefMCID,
2215                                  unsigned DefClass,
2216                                  unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
2217   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefMCID.getNumOperands() + 1;
2218   if (RegNo <= 0)
2219     // Def is the address writeback.
2220     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
2221
2222   int DefCycle;
2223   if (Subtarget.isCortexA8()) {
2224     // 4 registers would be issued: 1, 2, 1.
2225     // 5 registers would be issued: 1, 2, 2.
2226     DefCycle = RegNo / 2;
2227     if (DefCycle < 1)
2228       DefCycle = 1;
2229     // Result latency is issue cycle + 2: E2.
2230     DefCycle += 2;
2231   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
2232     DefCycle = (RegNo / 2);
2233     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
2234     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
2235     if ((RegNo % 2) || DefAlign < 8)
2236       ++DefCycle;
2237     // Result latency is AGU cycles + 2.
2238     DefCycle += 2;
2239   } else {
2240     // Assume the worst.
2241     DefCycle = RegNo + 2;
2242   }
2243
2244   return DefCycle;
2245 }
2246
2247 int
2248 ARMBaseInstrInfo::getVSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
2249                                   const MCInstrDesc &UseMCID,
2250                                   unsigned UseClass,
2251                                   unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
2252   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseMCID.getNumOperands() + 1;
2253   if (RegNo <= 0)
2254     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
2255
2256   int UseCycle;
2257   if (Subtarget.isCortexA8()) {
2258     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
2259     UseCycle = RegNo / 2 + 1;
2260     if (RegNo % 2)
2261       ++UseCycle;
2262   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
2263     UseCycle = RegNo;
2264     bool isSStore = false;
2265
2266     switch (UseMCID.getOpcode()) {
2267     default: break;
2268     case ARM::VSTMSIA:
2269     case ARM::VSTMSIA_UPD:
2270     case ARM::VSTMSDB_UPD:
2271       isSStore = true;
2272       break;
2273     }
2274
2275     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
2276     // then it takes an extra cycle.
2277     if ((isSStore && (RegNo % 2)) || UseAlign < 8)
2278       ++UseCycle;
2279   } else {
2280     // Assume the worst.
2281     UseCycle = RegNo + 2;
2282   }
2283
2284   return UseCycle;
2285 }
2286
2287 int
2288 ARMBaseInstrInfo::getSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
2289                                  const MCInstrDesc &UseMCID,
2290                                  unsigned UseClass,
2291                                  unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
2292   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseMCID.getNumOperands() + 1;
2293   if (RegNo <= 0)
2294     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
2295
2296   int UseCycle;
2297   if (Subtarget.isCortexA8()) {
2298     UseCycle = RegNo / 2;
2299     if (UseCycle < 2)
2300       UseCycle = 2;
2301     // Read in E3.
2302     UseCycle += 2;
2303   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
2304     UseCycle = (RegNo / 2);
2305     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
2306     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
2307     if ((RegNo % 2) || UseAlign < 8)
2308       ++UseCycle;
2309   } else {
2310     // Assume the worst.
2311     UseCycle = 1;
2312   }
2313   return UseCycle;
2314 }
2315
2316 int
2317 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2318                                     const MCInstrDesc &DefMCID,
2319                                     unsigned DefIdx, unsigned DefAlign,
2320                                     const MCInstrDesc &UseMCID,
2321                                     unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
2322   unsigned DefClass = DefMCID.getSchedClass();
2323   unsigned UseClass = UseMCID.getSchedClass();
2324
2325   if (DefIdx < DefMCID.getNumDefs() && UseIdx < UseMCID.getNumOperands())
2326     return ItinData->getOperandLatency(DefClass, DefIdx, UseClass, UseIdx);
2327
2328   // This may be a def / use of a variable_ops instruction, the operand
2329   // latency might be determinable dynamically. Let the target try to
2330   // figure it out.
2331   int DefCycle = -1;
2332   bool LdmBypass = false;
2333   switch (DefMCID.getOpcode()) {
2334   default:
2335     DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
2336     break;
2337
2338   case ARM::VLDMDIA:
2339   case ARM::VLDMDIA_UPD:
2340   case ARM::VLDMDDB_UPD:
2341   case ARM::VLDMSIA:
2342   case ARM::VLDMSIA_UPD:
2343   case ARM::VLDMSDB_UPD:
2344     DefCycle = getVLDMDefCycle(ItinData, DefMCID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
2345     break;
2346
2347   case ARM::LDMIA_RET:
2348   case ARM::LDMIA:
2349   case ARM::LDMDA:
2350   case ARM::LDMDB:
2351   case ARM::LDMIB:
2352   case ARM::LDMIA_UPD:
2353   case ARM::LDMDA_UPD:
2354   case ARM::LDMDB_UPD:
2355   case ARM::LDMIB_UPD:
2356   case ARM::tLDMIA:
2357   case ARM::tLDMIA_UPD:
2358   case ARM::tPUSH:
2359   case ARM::t2LDMIA_RET:
2360   case ARM::t2LDMIA:
2361   case ARM::t2LDMDB:
2362   case ARM::t2LDMIA_UPD:
2363   case ARM::t2LDMDB_UPD:
2364     LdmBypass = 1;
2365     DefCycle = getLDMDefCycle(ItinData, DefMCID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
2366     break;
2367   }
2368
2369   if (DefCycle == -1)
2370     // We can't seem to determine the result latency of the def, assume it's 2.
2371     DefCycle = 2;
2372
2373   int UseCycle = -1;
2374   switch (UseMCID.getOpcode()) {
2375   default:
2376     UseCycle = ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
2377     break;
2378
2379   case ARM::VSTMDIA:
2380   case ARM::VSTMDIA_UPD:
2381   case ARM::VSTMDDB_UPD:
2382   case ARM::VSTMSIA:
2383   case ARM::VSTMSIA_UPD:
2384   case ARM::VSTMSDB_UPD:
2385     UseCycle = getVSTMUseCycle(ItinData, UseMCID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
2386     break;
2387
2388   case ARM::STMIA:
2389   case ARM::STMDA:
2390   case ARM::STMDB:
2391   case ARM::STMIB:
2392   case ARM::STMIA_UPD:
2393   case ARM::STMDA_UPD:
2394   case ARM::STMDB_UPD:
2395   case ARM::STMIB_UPD:
2396   case ARM::tSTMIA_UPD:
2397   case ARM::tPOP_RET:
2398   case ARM::tPOP:
2399   case ARM::t2STMIA:
2400   case ARM::t2STMDB:
2401   case ARM::t2STMIA_UPD:
2402   case ARM::t2STMDB_UPD:
2403     UseCycle = getSTMUseCycle(ItinData, UseMCID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
2404     break;
2405   }
2406
2407   if (UseCycle == -1)
2408     // Assume it's read in the first stage.
2409     UseCycle = 1;
2410
2411   UseCycle = DefCycle - UseCycle + 1;
2412   if (UseCycle > 0) {
2413     if (LdmBypass) {
2414       // It's a variable_ops instruction so we can't use DefIdx here. Just use
2415       // first def operand.
2416       if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefMCID.getNumOperands()-1,
2417                                           UseClass, UseIdx))
2418         --UseCycle;
2419     } else if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefIdx,
2420                                                UseClass, UseIdx)) {
2421       --UseCycle;
2422     }
2423   }
2424
2425   return UseCycle;
2426 }
2427
2428 static const MachineInstr *getBundledDefMI(const TargetRegisterInfo *TRI,
2429                                            const MachineInstr *MI, unsigned Reg,
2430                                            unsigned &DefIdx, unsigned &Dist) {
2431   Dist = 0;
2432
2433   MachineBasicBlock::const_iterator I = MI; ++I;
2434   MachineBasicBlock::const_instr_iterator II =
2435     llvm::prior(I.getInstrIterator());
2436   assert(II->isInsideBundle() && "Empty bundle?");
2437
2438   int Idx = -1;
2439   while (II->isInsideBundle()) {
2440     Idx = II->findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, true, TRI);
2441     if (Idx != -1)
2442       break;
2443     --II;
2444     ++Dist;
2445   }
2446
2447   assert(Idx != -1 && "Cannot find bundled definition!");
2448   DefIdx = Idx;
2449   return II;
2450 }
2451
2452 static const MachineInstr *getBundledUseMI(const TargetRegisterInfo *TRI,
2453                                            const MachineInstr *MI, unsigned Reg,
2454                                            unsigned &UseIdx, unsigned &Dist) {
2455   Dist = 0;
2456
2457   MachineBasicBlock::const_instr_iterator II = MI; ++II;
2458   assert(II->isInsideBundle() && "Empty bundle?");
2459   MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
2460
2461   // FIXME: This doesn't properly handle multiple uses.
2462   int Idx = -1;
2463   while (II != E && II->isInsideBundle()) {
2464     Idx = II->findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI);
2465     if (Idx != -1)
2466       break;
2467     if (II->getOpcode() != ARM::t2IT)
2468       ++Dist;
2469     ++II;
2470   }
2471
2472   if (Idx == -1) {
2473     Dist = 0;
2474     return 0;
2475   }
2476
2477   UseIdx = Idx;
2478   return II;
2479 }
2480
2481 int
2482 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2483                              const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
2484                              const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx) const {
2485   if (DefMI->isCopyLike() || DefMI->isInsertSubreg() ||
2486       DefMI->isRegSequence() || DefMI->isImplicitDef())
2487     return 1;
2488
2489   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2490     return DefMI->mayLoad() ? 3 : 1;
2491
2492   const MCInstrDesc *DefMCID = &DefMI->getDesc();
2493   const MCInstrDesc *UseMCID = &UseMI->getDesc();
2494   const MachineOperand &DefMO = DefMI->getOperand(DefIdx);
2495   unsigned Reg = DefMO.getReg();
2496   if (Reg == ARM::CPSR) {
2497     if (DefMI->getOpcode() == ARM::FMSTAT) {
2498       // fpscr -> cpsr stalls over 20 cycles on A8 (and earlier?)
2499       return Subtarget.isCortexA9() ? 1 : 20;
2500     }
2501
2502     // CPSR set and branch can be paired in the same cycle.
2503     if (UseMI->isBranch())
2504       return 0;
2505
2506     // Otherwise it takes the instruction latency (generally one).
2507     int Latency = getInstrLatency(ItinData, DefMI);
2508
2509     // For Thumb2 and -Os, prefer scheduling CPSR setting instruction close to
2510     // its uses. Instructions which are otherwise scheduled between them may
2511     // incur a code size penalty (not able to use the CPSR setting 16-bit
2512     // instructions).
2513     if (Latency > 0 && Subtarget.isThumb2()) {
2514       const MachineFunction *MF = DefMI->getParent()->getParent();
2515       if (MF->getFunction()->hasFnAttr(Attribute::OptimizeForSize))
2516         --Latency;
2517     }
2518     return Latency;
2519   }
2520
2521   unsigned DefAlign = DefMI->hasOneMemOperand()
2522     ? (*DefMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
2523   unsigned UseAlign = UseMI->hasOneMemOperand()
2524     ? (*UseMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
2525
2526   unsigned DefAdj = 0;
2527   if (DefMI->isBundle()) {
2528     DefMI = getBundledDefMI(&getRegisterInfo(), DefMI, Reg, DefIdx, DefAdj);
2529     if (DefMI->isCopyLike() || DefMI->isInsertSubreg() ||
2530         DefMI->isRegSequence() || DefMI->isImplicitDef())
2531       return 1;
2532     DefMCID = &DefMI->getDesc();
2533   }
2534   unsigned UseAdj = 0;
2535   if (UseMI->isBundle()) {
2536     unsigned NewUseIdx;
2537     const MachineInstr *NewUseMI = getBundledUseMI(&getRegisterInfo(), UseMI,
2538                                                    Reg, NewUseIdx, UseAdj);
2539     if (NewUseMI) {
2540       UseMI = NewUseMI;
2541       UseIdx = NewUseIdx;
2542       UseMCID = &UseMI->getDesc();
2543     }
2544   }
2545
2546   int Latency = getOperandLatency(ItinData, *DefMCID, DefIdx, DefAlign,
2547                                   *UseMCID, UseIdx, UseAlign);
2548   int Adj = DefAdj + UseAdj;
2549   if (Adj) {
2550     Latency -= (int)(DefAdj + UseAdj);
2551     if (Latency < 1)
2552       return 1;
2553   }
2554
2555   if (Latency > 1 &&
2556       (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA9())) {
2557     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
2558     // variants are one cycle cheaper.
2559     switch (DefMCID->getOpcode()) {
2560     default: break;
2561     case ARM::LDRrs:
2562     case ARM::LDRBrs: {
2563       unsigned ShOpVal = DefMI->getOperand(3).getImm();
2564       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2565       if (ShImm == 0 ||
2566           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
2567         --Latency;
2568       break;
2569     }
2570     case ARM::t2LDRs:
2571     case ARM::t2LDRBs:
2572     case ARM::t2LDRHs:
2573     case ARM::t2LDRSHs: {
2574       // Thumb2 mode: lsl only.
2575       unsigned ShAmt = DefMI->getOperand(3).getImm();
2576       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
2577         --Latency;
2578       break;
2579     }
2580     }
2581   }
2582
2583   if (DefAlign < 8 && Subtarget.isCortexA9())
2584     switch (DefMCID->getOpcode()) {
2585     default: break;
2586     case ARM::VLD1q8:
2587     case ARM::VLD1q16:
2588     case ARM::VLD1q32:
2589     case ARM::VLD1q64:
2590     case ARM::VLD1q8wb_fixed:
2591     case ARM::VLD1q16wb_fixed:
2592     case ARM::VLD1q32wb_fixed:
2593     case ARM::VLD1q64wb_fixed:
2594     case ARM::VLD1q8wb_register:
2595     case ARM::VLD1q16wb_register:
2596     case ARM::VLD1q32wb_register:
2597     case ARM::VLD1q64wb_register:
2598     case ARM::VLD2d8:
2599     case ARM::VLD2d16:
2600     case ARM::VLD2d32:
2601     case ARM::VLD2q8:
2602     case ARM::VLD2q16:
2603     case ARM::VLD2q32:
2604     case ARM::VLD2d8wb_fixed:
2605     case ARM::VLD2d16wb_fixed:
2606     case ARM::VLD2d32wb_fixed:
2607     case ARM::VLD2q8wb_fixed:
2608     case ARM::VLD2q16wb_fixed:
2609     case ARM::VLD2q32wb_fixed:
2610     case ARM::VLD2d8wb_register:
2611     case ARM::VLD2d16wb_register:
2612     case ARM::VLD2d32wb_register:
2613     case ARM::VLD2q8wb_register:
2614     case ARM::VLD2q16wb_register:
2615     case ARM::VLD2q32wb_register:
2616     case ARM::VLD3d8:
2617     case ARM::VLD3d16:
2618     case ARM::VLD3d32:
2619     case ARM::VLD1d64T:
2620     case ARM::VLD3d8_UPD:
2621     case ARM::VLD3d16_UPD:
2622     case ARM::VLD3d32_UPD:
2623     case ARM::VLD1d64Twb_fixed:
2624     case ARM::VLD1d64Twb_register:
2625     case ARM::VLD3q8_UPD:
2626     case ARM::VLD3q16_UPD:
2627     case ARM::VLD3q32_UPD:
2628     case ARM::VLD4d8:
2629     case ARM::VLD4d16:
2630     case ARM::VLD4d32:
2631     case ARM::VLD1d64Q:
2632     case ARM::VLD4d8_UPD:
2633     case ARM::VLD4d16_UPD:
2634     case ARM::VLD4d32_UPD:
2635     case ARM::VLD1d64Qwb_fixed:
2636     case ARM::VLD1d64Qwb_register:
2637     case ARM::VLD4q8_UPD:
2638     case ARM::VLD4q16_UPD:
2639     case ARM::VLD4q32_UPD:
2640     case ARM::VLD1DUPq8:
2641     case ARM::VLD1DUPq16:
2642     case ARM::VLD1DUPq32:
2643     case ARM::VLD1DUPq8wb_fixed:
2644     case ARM::VLD1DUPq16wb_fixed:
2645     case ARM::VLD1DUPq32wb_fixed:
2646     case ARM::VLD1DUPq8wb_register:
2647     case ARM::VLD1DUPq16wb_register:
2648     case ARM::VLD1DUPq32wb_register:
2649     case ARM::VLD2DUPd8:
2650     case ARM::VLD2DUPd16:
2651     case ARM::VLD2DUPd32:
2652     case ARM::VLD2DUPd8wb_fixed:
2653     case ARM::VLD2DUPd16wb_fixed:
2654     case ARM::VLD2DUPd32wb_fixed:
2655     case ARM::VLD2DUPd8wb_register:
2656     case ARM::VLD2DUPd16wb_register:
2657     case ARM::VLD2DUPd32wb_register:
2658     case ARM::VLD4DUPd8:
2659     case ARM::VLD4DUPd16:
2660     case ARM::VLD4DUPd32:
2661     case ARM::VLD4DUPd8_UPD:
2662     case ARM::VLD4DUPd16_UPD:
2663     case ARM::VLD4DUPd32_UPD:
2664     case ARM::VLD1LNd8:
2665     case ARM::VLD1LNd16:
2666     case ARM::VLD1LNd32:
2667     case ARM::VLD1LNd8_UPD:
2668     case ARM::VLD1LNd16_UPD:
2669     case ARM::VLD1LNd32_UPD:
2670     case ARM::VLD2LNd8:
2671     case ARM::VLD2LNd16:
2672     case ARM::VLD2LNd32:
2673     case ARM::VLD2LNq16:
2674     case ARM::VLD2LNq32:
2675     case ARM::VLD2LNd8_UPD:
2676     case ARM::VLD2LNd16_UPD:
2677     case ARM::VLD2LNd32_UPD:
2678     case ARM::VLD2LNq16_UPD:
2679     case ARM::VLD2LNq32_UPD:
2680     case ARM::VLD4LNd8:
2681     case ARM::VLD4LNd16:
2682     case ARM::VLD4LNd32:
2683     case ARM::VLD4LNq16:
2684     case ARM::VLD4LNq32:
2685     case ARM::VLD4LNd8_UPD:
2686     case ARM::VLD4LNd16_UPD:
2687     case ARM::VLD4LNd32_UPD:
2688     case ARM::VLD4LNq16_UPD:
2689     case ARM::VLD4LNq32_UPD:
2690       // If the address is not 64-bit aligned, the latencies of these
2691       // instructions increases by one.
2692       ++Latency;
2693       break;
2694     }
2695
2696   return Latency;
2697 }
2698
2699 int
2700 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2701                                     SDNode *DefNode, unsigned DefIdx,
2702                                     SDNode *UseNode, unsigned UseIdx) const {
2703   if (!DefNode->isMachineOpcode())
2704     return 1;
2705
2706   const MCInstrDesc &DefMCID = get(DefNode->getMachineOpcode());
2707
2708   if (isZeroCost(DefMCID.Opcode))
2709     return 0;
2710
2711   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2712     return DefMCID.mayLoad() ? 3 : 1;
2713
2714   if (!UseNode->isMachineOpcode()) {
2715     int Latency = ItinData->getOperandCycle(DefMCID.getSchedClass(), DefIdx);
2716     if (Subtarget.isCortexA9())
2717       return Latency <= 2 ? 1 : Latency - 1;
2718     else
2719       return Latency <= 3 ? 1 : Latency - 2;
2720   }
2721
2722   const MCInstrDesc &UseMCID = get(UseNode->getMachineOpcode());
2723   const MachineSDNode *DefMN = dyn_cast<MachineSDNode>(DefNode);
2724   unsigned DefAlign = !DefMN->memoperands_empty()
2725     ? (*DefMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
2726   const MachineSDNode *UseMN = dyn_cast<MachineSDNode>(UseNode);
2727   unsigned UseAlign = !UseMN->memoperands_empty()
2728     ? (*UseMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
2729   int Latency = getOperandLatency(ItinData, DefMCID, DefIdx, DefAlign,
2730                                   UseMCID, UseIdx, UseAlign);
2731
2732   if (Latency > 1 &&
2733       (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA9())) {
2734     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
2735     // variants are one cycle cheaper.
2736     switch (DefMCID.getOpcode()) {
2737     default: break;
2738     case ARM::LDRrs:
2739     case ARM::LDRBrs: {
2740       unsigned ShOpVal =
2741         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
2742       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2743       if (ShImm == 0 ||
2744           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
2745         --Latency;
2746       break;
2747     }
2748     case ARM::t2LDRs:
2749     case ARM::t2LDRBs:
2750     case ARM::t2LDRHs:
2751     case ARM::t2LDRSHs: {
2752       // Thumb2 mode: lsl only.
2753       unsigned ShAmt =
2754         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
2755       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
2756         --Latency;
2757       break;
2758     }
2759     }
2760   }
2761
2762   if (DefAlign < 8 && Subtarget.isCortexA9())
2763     switch (DefMCID.getOpcode()) {
2764     default: break;
2765     case ARM::VLD1q8:
2766     case ARM::VLD1q16:
2767     case ARM::VLD1q32:
2768     case ARM::VLD1q64:
2769     case ARM::VLD1q8wb_register:
2770     case ARM::VLD1q16wb_register:
2771     case ARM::VLD1q32wb_register:
2772     case ARM::VLD1q64wb_register:
2773     case ARM::VLD1q8wb_fixed:
2774     case ARM::VLD1q16wb_fixed:
2775     case ARM::VLD1q32wb_fixed:
2776     case ARM::VLD1q64wb_fixed:
2777     case ARM::VLD2d8:
2778     case ARM::VLD2d16:
2779     case ARM::VLD2d32:
2780     case ARM::VLD2q8Pseudo:
2781     case ARM::VLD2q16Pseudo:
2782     case ARM::VLD2q32Pseudo:
2783     case ARM::VLD2d8wb_fixed:
2784     case ARM::VLD2d16wb_fixed:
2785     case ARM::VLD2d32wb_fixed:
2786     case ARM::VLD2q8PseudoWB_fixed:
2787     case ARM::VLD2q16PseudoWB_fixed:
2788     case ARM::VLD2q32PseudoWB_fixed:
2789     case ARM::VLD2d8wb_register:
2790     case ARM::VLD2d16wb_register:
2791     case ARM::VLD2d32wb_register:
2792     case ARM::VLD2q8PseudoWB_register:
2793     case ARM::VLD2q16PseudoWB_register:
2794     case ARM::VLD2q32PseudoWB_register:
2795     case ARM::VLD3d8Pseudo:
2796     case ARM::VLD3d16Pseudo:
2797     case ARM::VLD3d32Pseudo:
2798     case ARM::VLD1d64TPseudo:
2799     case ARM::VLD3d8Pseudo_UPD:
2800     case ARM::VLD3d16Pseudo_UPD:
2801     case ARM::VLD3d32Pseudo_UPD:
2802     case ARM::VLD3q8Pseudo_UPD:
2803     case ARM::VLD3q16Pseudo_UPD:
2804     case ARM::VLD3q32Pseudo_UPD:
2805     case ARM::VLD3q8oddPseudo:
2806     case ARM::VLD3q16oddPseudo:
2807     case ARM::VLD3q32oddPseudo:
2808     case ARM::VLD3q8oddPseudo_UPD:
2809     case ARM::VLD3q16oddPseudo_UPD:
2810     case ARM::VLD3q32oddPseudo_UPD:
2811     case ARM::VLD4d8Pseudo:
2812     case ARM::VLD4d16Pseudo:
2813     case ARM::VLD4d32Pseudo:
2814     case ARM::VLD1d64QPseudo:
2815     case ARM::VLD4d8Pseudo_UPD:
2816     case ARM::VLD4d16Pseudo_UPD:
2817     case ARM::VLD4d32Pseudo_UPD:
2818     case ARM::VLD4q8Pseudo_UPD:
2819     case ARM::VLD4q16Pseudo_UPD:
2820     case ARM::VLD4q32Pseudo_UPD:
2821     case ARM::VLD4q8oddPseudo:
2822     case ARM::VLD4q16oddPseudo:
2823     case ARM::VLD4q32oddPseudo:
2824     case ARM::VLD4q8oddPseudo_UPD:
2825     case ARM::VLD4q16oddPseudo_UPD:
2826     case ARM::VLD4q32oddPseudo_UPD:
2827     case ARM::VLD1DUPq8:
2828     case ARM::VLD1DUPq16:
2829     case ARM::VLD1DUPq32:
2830     case ARM::VLD1DUPq8wb_fixed:
2831     case ARM::VLD1DUPq16wb_fixed:
2832     case ARM::VLD1DUPq32wb_fixed:
2833     case ARM::VLD1DUPq8wb_register:
2834     case ARM::VLD1DUPq16wb_register:
2835     case ARM::VLD1DUPq32wb_register:
2836     case ARM::VLD2DUPd8:
2837     case ARM::VLD2DUPd16:
2838     case ARM::VLD2DUPd32:
2839     case ARM::VLD2DUPd8wb_fixed:
2840     case ARM::VLD2DUPd16wb_fixed:
2841     case ARM::VLD2DUPd32wb_fixed:
2842     case ARM::VLD2DUPd8wb_register:
2843     case ARM::VLD2DUPd16wb_register:
2844     case ARM::VLD2DUPd32wb_register:
2845     case ARM::VLD4DUPd8Pseudo:
2846     case ARM::VLD4DUPd16Pseudo:
2847     case ARM::VLD4DUPd32Pseudo:
2848     case ARM::VLD4DUPd8Pseudo_UPD:
2849     case ARM::VLD4DUPd16Pseudo_UPD:
2850     case ARM::VLD4DUPd32Pseudo_UPD:
2851     case ARM::VLD1LNq8Pseudo:
2852     case ARM::VLD1LNq16Pseudo:
2853     case ARM::VLD1LNq32Pseudo:
2854     case ARM::VLD1LNq8Pseudo_UPD:
2855     case ARM::VLD1LNq16Pseudo_UPD:
2856     case ARM::VLD1LNq32Pseudo_UPD:
2857     case ARM::VLD2LNd8Pseudo:
2858     case ARM::VLD2LNd16Pseudo:
2859     case ARM::VLD2LNd32Pseudo:
2860     case ARM::VLD2LNq16Pseudo:
2861     case ARM::VLD2LNq32Pseudo:
2862     case ARM::VLD2LNd8Pseudo_UPD:
2863     case ARM::VLD2LNd16Pseudo_UPD:
2864     case ARM::VLD2LNd32Pseudo_UPD:
2865     case ARM::VLD2LNq16Pseudo_UPD:
2866     case ARM::VLD2LNq32Pseudo_UPD:
2867     case ARM::VLD4LNd8Pseudo:
2868     case ARM::VLD4LNd16Pseudo:
2869     case ARM::VLD4LNd32Pseudo:
2870     case ARM::VLD4LNq16Pseudo:
2871     case ARM::VLD4LNq32Pseudo:
2872     case ARM::VLD4LNd8Pseudo_UPD:
2873     case ARM::VLD4LNd16Pseudo_UPD:
2874     case ARM::VLD4LNd32Pseudo_UPD:
2875     case ARM::VLD4LNq16Pseudo_UPD:
2876     case ARM::VLD4LNq32Pseudo_UPD:
2877       // If the address is not 64-bit aligned, the latencies of these
2878       // instructions increases by one.
2879       ++Latency;
2880       break;
2881     }
2882
2883   return Latency;
2884 }
2885
2886 unsigned
2887 ARMBaseInstrInfo::getOutputLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2888                                    const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
2889                                    const MachineInstr *DepMI) const {
2890   unsigned Reg = DefMI->getOperand(DefIdx).getReg();
2891   if (DepMI->readsRegister(Reg, &getRegisterInfo()) || !isPredicated(DepMI))
2892     return 1;
2893
2894   // If the second MI is predicated, then there is an implicit use dependency.
2895   return getOperandLatency(ItinData, DefMI, DefIdx, DepMI,
2896                            DepMI->getNumOperands());
2897 }
2898
2899 int ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2900                                       const MachineInstr *MI,
2901                                       unsigned *PredCost) const {
2902   if (MI->isCopyLike() || MI->isInsertSubreg() ||
2903       MI->isRegSequence() || MI->isImplicitDef())
2904     return 1;
2905
2906   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2907     return 1;
2908
2909   if (MI->isBundle()) {
2910     int Latency = 0;
2911     MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI;
2912     MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
2913     while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
2914       if (I->getOpcode() != ARM::t2IT)
2915         Latency += getInstrLatency(ItinData, I, PredCost);
2916     }
2917     return Latency;
2918   }
2919
2920   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
2921   unsigned Class = MCID.getSchedClass();
2922   unsigned UOps = ItinData->Itineraries[Class].NumMicroOps;
2923   if (PredCost && (MCID.isCall() || MCID.hasImplicitDefOfPhysReg(ARM::CPSR)))
2924     // When predicated, CPSR is an additional source operand for CPSR updating
2925     // instructions, this apparently increases their latencies.
2926     *PredCost = 1;
2927   if (UOps)
2928     return ItinData->getStageLatency(Class);
2929   return getNumMicroOps(ItinData, MI);
2930 }
2931
2932 int ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2933                                       SDNode *Node) const {
2934   if (!Node->isMachineOpcode())
2935     return 1;
2936
2937   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2938     return 1;
2939
2940   unsigned Opcode = Node->getMachineOpcode();
2941   switch (Opcode) {
2942   default:
2943     return ItinData->getStageLatency(get(Opcode).getSchedClass());
2944   case ARM::VLDMQIA:
2945   case ARM::VSTMQIA:
2946     return 2;
2947   }
2948 }
2949
2950 bool ARMBaseInstrInfo::
2951 hasHighOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2952                       const MachineRegisterInfo *MRI,
2953                       const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
2954                       const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx) const {
2955   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
2956   unsigned UDomain = UseMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
2957   if (Subtarget.isCortexA8() &&
2958       (DDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainVFP))
2959     // CortexA8 VFP instructions are not pipelined.
2960     return true;
2961
2962   // Hoist VFP / NEON instructions with 4 or higher latency.
2963   int Latency = getOperandLatency(ItinData, DefMI, DefIdx, UseMI, UseIdx);
2964   if (Latency <= 3)
2965     return false;
2966   return DDomain == ARMII::DomainVFP || DDomain == ARMII::DomainNEON ||
2967          UDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainNEON;
2968 }
2969
2970 bool ARMBaseInstrInfo::
2971 hasLowDefLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2972                  const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx) const {
2973   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2974     return false;
2975
2976   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
2977   if (DDomain == ARMII::DomainGeneral) {
2978     unsigned DefClass = DefMI->getDesc().getSchedClass();
2979     int DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
2980     return (DefCycle != -1 && DefCycle <= 2);
2981   }
2982   return false;
2983 }
2984
2985 bool ARMBaseInstrInfo::verifyInstruction(const MachineInstr *MI,
2986                                          StringRef &ErrInfo) const {
2987   if (convertAddSubFlagsOpcode(MI->getOpcode())) {
2988     ErrInfo = "Pseudo flag setting opcodes only exist in Selection DAG";
2989     return false;
2990   }
2991   return true;
2992 }
2993
2994 bool
2995 ARMBaseInstrInfo::isFpMLxInstruction(unsigned Opcode, unsigned &MulOpc,
2996                                      unsigned &AddSubOpc,
2997                                      bool &NegAcc, bool &HasLane) const {
2998   DenseMap<unsigned, unsigned>::const_iterator I = MLxEntryMap.find(Opcode);
2999   if (I == MLxEntryMap.end())
3000     return false;
3001
3002   const ARM_MLxEntry &Entry = ARM_MLxTable[I->second];
3003   MulOpc = Entry.MulOpc;
3004   AddSubOpc = Entry.AddSubOpc;
3005   NegAcc = Entry.NegAcc;
3006   HasLane = Entry.HasLane;
3007   return true;
3008 }
3009
3010 //===----------------------------------------------------------------------===//
3011 // Execution domains.
3012 //===----------------------------------------------------------------------===//
3013 //
3014 // Some instructions go down the NEON pipeline, some go down the VFP pipeline,
3015 // and some can go down both.  The vmov instructions go down the VFP pipeline,
3016 // but they can be changed to vorr equivalents that are executed by the NEON
3017 // pipeline.
3018 //
3019 // We use the following execution domain numbering:
3020 //
3021 enum ARMExeDomain {
3022   ExeGeneric = 0,
3023   ExeVFP = 1,
3024   ExeNEON = 2
3025 };
3026 //
3027 // Also see ARMInstrFormats.td and Domain* enums in ARMBaseInfo.h
3028 //
3029 std::pair<uint16_t, uint16_t>
3030 ARMBaseInstrInfo::getExecutionDomain(const MachineInstr *MI) const {
3031   // VMOVD is a VFP instruction, but can be changed to NEON if it isn't
3032   // predicated.
3033   if (MI->getOpcode() == ARM::VMOVD && !isPredicated(MI))
3034     return std::make_pair(ExeVFP, (1<<ExeVFP) | (1<<ExeNEON));
3035
3036   // No other instructions can be swizzled, so just determine their domain.
3037   unsigned Domain = MI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
3038
3039   if (Domain & ARMII::DomainNEON)
3040     return std::make_pair(ExeNEON, 0);
3041
3042   // Certain instructions can go either way on Cortex-A8.
3043   // Treat them as NEON instructions.
3044   if ((Domain & ARMII::DomainNEONA8) && Subtarget.isCortexA8())
3045     return std::make_pair(ExeNEON, 0);
3046
3047   if (Domain & ARMII::DomainVFP)
3048     return std::make_pair(ExeVFP, 0);
3049
3050   return std::make_pair(ExeGeneric, 0);
3051 }
3052
3053 void
3054 ARMBaseInstrInfo::setExecutionDomain(MachineInstr *MI, unsigned Domain) const {
3055   // We only know how to change VMOVD into VORR.
3056   assert(MI->getOpcode() == ARM::VMOVD && "Can only swizzle VMOVD");
3057   if (Domain != ExeNEON)
3058     return;
3059
3060   // Zap the predicate operands.
3061   assert(!isPredicated(MI) && "Cannot predicate a VORRd");
3062   MI->RemoveOperand(3);
3063   MI->RemoveOperand(2);
3064
3065   // Change to a VORRd which requires two identical use operands.
3066   MI->setDesc(get(ARM::VORRd));
3067
3068   // Add the extra source operand and new predicates.
3069   // This will go before any implicit ops.
3070   AddDefaultPred(MachineInstrBuilder(MI).addOperand(MI->getOperand(1)));
3071 }
3072
3073 bool ARMBaseInstrInfo::hasNOP() const {
3074   return (Subtarget.getFeatureBits() & ARM::HasV6T2Ops) != 0;
3075 }