lib/Target/ARM/ARMBaseInstrInfo.cpp

   1 //===- ARMBaseInstrInfo.cpp - ARM Instruction Information -------*- C++ -*-===//
   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 "ARMAddressingModes.h"
  17 #include "ARMConstantPoolValue.h"
  18 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
  19 #include "ARMRegisterInfo.h"
  20 #include "ARMGenInstrInfo.inc"
  21 #include "llvm/Constants.h"
  22 #include "llvm/Function.h"
  23 #include "llvm/GlobalValue.h"
  24 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
  33 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  34 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  35 #include "llvm/Support/Debug.h"
  36 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  37 using namespace llvm;
  38
  39 static cl::opt<bool>
  40 EnableARM3Addr("enable-arm-3-addr-conv", cl::Hidden,
  41                cl::desc("Enable ARM 2-addr to 3-addr conv"));
  42
  43 static cl::opt<bool>
  44 OldARMIfCvt("old-arm-ifcvt", cl::Hidden,
  45              cl::desc("Use old-style ARM if-conversion heuristics"));
  46
  47 ARMBaseInstrInfo::ARMBaseInstrInfo(const ARMSubtarget& STI)
  48   : TargetInstrInfoImpl(ARMInsts, array_lengthof(ARMInsts)),
  49     Subtarget(STI) {
  50 }
  51
  52 MachineInstr *
  53 ARMBaseInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
  54                                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
  55                                         LiveVariables *LV) const {
  56   // FIXME: Thumb2 support.
  57
  58   if (!EnableARM3Addr)
  59     return NULL;
  60
  61   MachineInstr *MI = MBBI;
  62   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
  63   uint64_t TSFlags = MI->getDesc().TSFlags;
  64   bool isPre = false;
  65   switch ((TSFlags & ARMII::IndexModeMask) >> ARMII::IndexModeShift) {
  66   default: return NULL;
  67   case ARMII::IndexModePre:
  68     isPre = true;
  69     break;
  70   case ARMII::IndexModePost:
  71     break;
  72   }
  73
  74   // Try splitting an indexed load/store to an un-indexed one plus an add/sub
  75   // operation.
  76   unsigned MemOpc = getUnindexedOpcode(MI->getOpcode());
  77   if (MemOpc == 0)
  78     return NULL;
  79
  80   MachineInstr *UpdateMI = NULL;
  81   MachineInstr *MemMI = NULL;
  82   unsigned AddrMode = (TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
  83   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
  84   unsigned NumOps = TID.getNumOperands();
  85   bool isLoad = !TID.mayStore();
  86   const MachineOperand &WB = isLoad ? MI->getOperand(1) : MI->getOperand(0);
  87   const MachineOperand &Base = MI->getOperand(2);
  88   const MachineOperand &Offset = MI->getOperand(NumOps-3);
  89   unsigned WBReg = WB.getReg();
  90   unsigned BaseReg = Base.getReg();
  91   unsigned OffReg = Offset.getReg();
  92   unsigned OffImm = MI->getOperand(NumOps-2).getImm();
  93   ARMCC::CondCodes Pred = (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(NumOps-1).getImm();
  94   switch (AddrMode) {
  95   default:
  96     assert(false && "Unknown indexed op!");
  97     return NULL;
  98   case ARMII::AddrMode2: {
  99     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
 100     unsigned Amt = ARM_AM::getAM2Offset(OffImm);
 101     if (OffReg == 0) {
 102       if (ARM_AM::getSOImmVal(Amt) == -1)
 103         // Can't encode it in a so_imm operand. This transformation will
 104         // add more than 1 instruction. Abandon!
 105         return NULL;
 106       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 107                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
 108         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
 109         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 110     } else if (Amt != 0) {
 111       ARM_AM::ShiftOpc ShOpc = ARM_AM::getAM2ShiftOpc(OffImm);
 112       unsigned SOOpc = ARM_AM::getSORegOpc(ShOpc, Amt);
 113       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 114                          get(isSub ? ARM::SUBrs : ARM::ADDrs), WBReg)
 115         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg).addReg(0).addImm(SOOpc)
 116         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 117     } else
 118       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 119                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
 120         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
 121         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 122     break;
 123   }
 124   case ARMII::AddrMode3 : {
 125     bool isSub = ARM_AM::getAM3Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
 126     unsigned Amt = ARM_AM::getAM3Offset(OffImm);
 127     if (OffReg == 0)
 128       // Immediate is 8-bits. It's guaranteed to fit in a so_imm operand.
 129       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 130                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
 131         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
 132         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 133     else
 134       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 135                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
 136         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
 137         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 138     break;
 139   }
 140   }
 141
 142   std::vector<MachineInstr*> NewMIs;
 143   if (isPre) {
 144     if (isLoad)
 145       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 146                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
 147         .addReg(WBReg).addImm(0).addImm(Pred);
 148     else
 149       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 150                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 151         .addReg(WBReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 152     NewMIs.push_back(MemMI);
 153     NewMIs.push_back(UpdateMI);
 154   } else {
 155     if (isLoad)
 156       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 157                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
 158         .addReg(BaseReg).addImm(0).addImm(Pred);
 159     else
 160       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 161                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 162         .addReg(BaseReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 163     if (WB.isDead())
 164       UpdateMI->getOperand(0).setIsDead();
 165     NewMIs.push_back(UpdateMI);
 166     NewMIs.push_back(MemMI);
 167   }
 168
 169   // Transfer LiveVariables states, kill / dead info.
 170   if (LV) {
 171     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 172       MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 173       if (MO.isReg() && MO.getReg() &&
 174           TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
 175         unsigned Reg = MO.getReg();
 176
 177         LiveVariables::VarInfo &VI = LV->getVarInfo(Reg);
 178         if (MO.isDef()) {
 179           MachineInstr *NewMI = (Reg == WBReg) ? UpdateMI : MemMI;
 180           if (MO.isDead())
 181             LV->addVirtualRegisterDead(Reg, NewMI);
 182         }
 183         if (MO.isUse() && MO.isKill()) {
 184           for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
 185             // Look at the two new MI's in reverse order.
 186             MachineInstr *NewMI = NewMIs[j];
 187             if (!NewMI->readsRegister(Reg))
 188               continue;
 189             LV->addVirtualRegisterKilled(Reg, NewMI);
 190             if (VI.removeKill(MI))
 191               VI.Kills.push_back(NewMI);
 192             break;
 193           }
 194         }
 195       }
 196     }
 197   }
 198
 199   MFI->insert(MBBI, NewMIs[1]);
 200   MFI->insert(MBBI, NewMIs[0]);
 201   return NewMIs[0];
 202 }
 203
 204 bool
 205 ARMBaseInstrInfo::spillCalleeSavedRegisters(MachineBasicBlock &MBB,
 206                                         MachineBasicBlock::iterator MI,
 207                                         const std::vector<CalleeSavedInfo> &CSI,
 208                                         const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 209   if (CSI.empty())
 210     return false;
 211
 212   DebugLoc DL;
 213   if (MI != MBB.end()) DL = MI->getDebugLoc();
 214
 215   for (unsigned i = 0, e = CSI.size(); i != e; ++i) {
 216     unsigned Reg = CSI[i].getReg();
 217     bool isKill = true;
 218
 219     // Add the callee-saved register as live-in unless it's LR and
 220     // @llvm.returnaddress is called. If LR is returned for @llvm.returnaddress
 221     // then it's already added to the function and entry block live-in sets.
 222     if (Reg == ARM::LR) {
 223       MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 224       if (MF.getFrameInfo()->isReturnAddressTaken() &&
 225           MF.getRegInfo().isLiveIn(Reg))
 226         isKill = false;
 227     }
 228
 229     if (isKill)
 230       MBB.addLiveIn(Reg);
 231
 232     // Insert the spill to the stack frame. The register is killed at the spill
 233     //
 234     const TargetRegisterClass *RC = TRI->getMinimalPhysRegClass(Reg);
 235     storeRegToStackSlot(MBB, MI, Reg, isKill,
 236                         CSI[i].getFrameIdx(), RC, TRI);
 237   }
 238   return true;
 239 }
 240
 241 // Branch analysis.
 242 bool
 243 ARMBaseInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
 244                                 MachineBasicBlock *&FBB,
 245                                 SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 246                                 bool AllowModify) const {
 247   // If the block has no terminators, it just falls into the block after it.
 248   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 249   if (I == MBB.begin())
 250     return false;
 251   --I;
 252   while (I->isDebugValue()) {
 253     if (I == MBB.begin())
 254       return false;
 255     --I;
 256   }
 257   if (!isUnpredicatedTerminator(I))
 258     return false;
 259
 260   // Get the last instruction in the block.
 261   MachineInstr *LastInst = I;
 262
 263   // If there is only one terminator instruction, process it.
 264   unsigned LastOpc = LastInst->getOpcode();
 265   if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I)) {
 266     if (isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
 267       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 268       return false;
 269     }
 270     if (isCondBranchOpcode(LastOpc)) {
 271       // Block ends with fall-through condbranch.
 272       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 273       Cond.push_back(LastInst->getOperand(1));
 274       Cond.push_back(LastInst->getOperand(2));
 275       return false;
 276     }
 277     return true;  // Can't handle indirect branch.
 278   }
 279
 280   // Get the instruction before it if it is a terminator.
 281   MachineInstr *SecondLastInst = I;
 282   unsigned SecondLastOpc = SecondLastInst->getOpcode();
 283
 284   // If AllowModify is true and the block ends with two or more unconditional
 285   // branches, delete all but the first unconditional branch.
 286   if (AllowModify && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
 287     while (isUncondBranchOpcode(SecondLastOpc)) {
 288       LastInst->eraseFromParent();
 289       LastInst = SecondLastInst;
 290       LastOpc = LastInst->getOpcode();
 291       if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I)) {
 292         // Return now the only terminator is an unconditional branch.
 293         TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 294         return false;
 295       } else {
 296         SecondLastInst = I;
 297         SecondLastOpc = SecondLastInst->getOpcode();
 298       }
 299     }
 300   }
 301
 302   // If there are three terminators, we don't know what sort of block this is.
 303   if (SecondLastInst && I != MBB.begin() && isUnpredicatedTerminator(--I))
 304     return true;
 305
 306   // If the block ends with a B and a Bcc, handle it.
 307   if (isCondBranchOpcode(SecondLastOpc) && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
 308     TBB =  SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
 309     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(1));
 310     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(2));
 311     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
 312     return false;
 313   }
 314
 315   // If the block ends with two unconditional branches, handle it.  The second
 316   // one is not executed, so remove it.
 317   if (isUncondBranchOpcode(SecondLastOpc) && isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
 318     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
 319     I = LastInst;
 320     if (AllowModify)
 321       I->eraseFromParent();
 322     return false;
 323   }
 324
 325   // ...likewise if it ends with a branch table followed by an unconditional
 326   // branch. The branch folder can create these, and we must get rid of them for
 327   // correctness of Thumb constant islands.
 328   if ((isJumpTableBranchOpcode(SecondLastOpc) ||
 329        isIndirectBranchOpcode(SecondLastOpc)) &&
 330       isUncondBranchOpcode(LastOpc)) {
 331     I = LastInst;
 332     if (AllowModify)
 333       I->eraseFromParent();
 334     return true;
 335   }
 336
 337   // Otherwise, can't handle this.
 338   return true;
 339 }
 340
 341
 342 unsigned ARMBaseInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
 343   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 344   if (I == MBB.begin()) return 0;
 345   --I;
 346   while (I->isDebugValue()) {
 347     if (I == MBB.begin())
 348       return 0;
 349     --I;
 350   }
 351   if (!isUncondBranchOpcode(I->getOpcode()) &&
 352       !isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
 353     return 0;
 354
 355   // Remove the branch.
 356   I->eraseFromParent();
 357
 358   I = MBB.end();
 359
 360   if (I == MBB.begin()) return 1;
 361   --I;
 362   if (!isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
 363     return 1;
 364
 365   // Remove the branch.
 366   I->eraseFromParent();
 367   return 2;
 368 }
 369
 370 unsigned
 371 ARMBaseInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
 372                                MachineBasicBlock *FBB,
 373                                const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 374                                DebugLoc DL) const {
 375   ARMFunctionInfo *AFI = MBB.getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
 376   int BOpc   = !AFI->isThumbFunction()
 377     ? ARM::B : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2B : ARM::tB);
 378   int BccOpc = !AFI->isThumbFunction()
 379     ? ARM::Bcc : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2Bcc : ARM::tBcc);
 380
 381   // Shouldn't be a fall through.
 382   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
 383   assert((Cond.size() == 2 || Cond.size() == 0) &&
 384          "ARM branch conditions have two components!");
 385
 386   if (FBB == 0) {
 387     if (Cond.empty()) // Unconditional branch?
 388       BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(TBB);
 389     else
 390       BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
 391         .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
 392     return 1;
 393   }
 394
 395   // Two-way conditional branch.
 396   BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
 397     .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
 398   BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(FBB);
 399   return 2;
 400 }
 401
 402 bool ARMBaseInstrInfo::
 403 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
 404   ARMCC::CondCodes CC = (ARMCC::CondCodes)(int)Cond[0].getImm();
 405   Cond[0].setImm(ARMCC::getOppositeCondition(CC));
 406   return false;
 407 }
 408
 409 bool ARMBaseInstrInfo::
 410 PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
 411                      const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const {
 412   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 413   if (isUncondBranchOpcode(Opc)) {
 414     MI->setDesc(get(getMatchingCondBranchOpcode(Opc)));
 415     MI->addOperand(MachineOperand::CreateImm(Pred[0].getImm()));
 416     MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Pred[1].getReg(), false));
 417     return true;
 418   }
 419
 420   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
 421   if (PIdx != -1) {
 422     MachineOperand &PMO = MI->getOperand(PIdx);
 423     PMO.setImm(Pred[0].getImm());
 424     MI->getOperand(PIdx+1).setReg(Pred[1].getReg());
 425     return true;
 426   }
 427   return false;
 428 }
 429
 430 bool ARMBaseInstrInfo::
 431 SubsumesPredicate(const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred1,
 432                   const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred2) const {
 433   if (Pred1.size() > 2 || Pred2.size() > 2)
 434     return false;
 435
 436   ARMCC::CondCodes CC1 = (ARMCC::CondCodes)Pred1[0].getImm();
 437   ARMCC::CondCodes CC2 = (ARMCC::CondCodes)Pred2[0].getImm();
 438   if (CC1 == CC2)
 439     return true;
 440
 441   switch (CC1) {
 442   default:
 443     return false;
 444   case ARMCC::AL:
 445     return true;
 446   case ARMCC::HS:
 447     return CC2 == ARMCC::HI;
 448   case ARMCC::LS:
 449     return CC2 == ARMCC::LO || CC2 == ARMCC::EQ;
 450   case ARMCC::GE:
 451     return CC2 == ARMCC::GT;
 452   case ARMCC::LE:
 453     return CC2 == ARMCC::LT;
 454   }
 455 }
 456
 457 bool ARMBaseInstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
 458                                     std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
 459   // FIXME: This confuses implicit_def with optional CPSR def.
 460   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
 461   if (!TID.getImplicitDefs() && !TID.hasOptionalDef())
 462     return false;
 463
 464   bool Found = false;
 465   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 466     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 467     if (MO.isReg() && MO.getReg() == ARM::CPSR) {
 468       Pred.push_back(MO);
 469       Found = true;
 470     }
 471   }
 472
 473   return Found;
 474 }
 475
 476 /// isPredicable - Return true if the specified instruction can be predicated.
 477 /// By default, this returns true for every instruction with a
 478 /// PredicateOperand.
 479 bool ARMBaseInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
 480   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
 481   if (!TID.isPredicable())
 482     return false;
 483
 484   if ((TID.TSFlags & ARMII::DomainMask) == ARMII::DomainNEON) {
 485     ARMFunctionInfo *AFI =
 486       MI->getParent()->getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
 487     return AFI->isThumb2Function();
 488   }
 489   return true;
 490 }
 491
 492 /// FIXME: Works around a gcc miscompilation with -fstrict-aliasing.
 493 LLVM_ATTRIBUTE_NOINLINE
 494 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
 495                                 unsigned JTI);
 496 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
 497                                 unsigned JTI) {
 498   assert(JTI < JT.size());
 499   return JT[JTI].MBBs.size();
 500 }
 501
 502 /// GetInstSize - Return the size of the specified MachineInstr.
 503 ///
 504 unsigned ARMBaseInstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
 505   const MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
 506   const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
 507   const MCAsmInfo *MAI = MF->getTarget().getMCAsmInfo();
 508
 509   // Basic size info comes from the TSFlags field.
 510   const TargetInstrDesc &TID = MI->getDesc();
 511   uint64_t TSFlags = TID.TSFlags;
 512
 513   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 514   switch ((TSFlags & ARMII::SizeMask) >> ARMII::SizeShift) {
 515   default: {
 516     // If this machine instr is an inline asm, measure it.
 517     if (MI->getOpcode() == ARM::INLINEASM)
 518       return getInlineAsmLength(MI->getOperand(0).getSymbolName(), *MAI);
 519     if (MI->isLabel())
 520       return 0;
 521     switch (Opc) {
 522     default:
 523       llvm_unreachable("Unknown or unset size field for instr!");
 524     case TargetOpcode::IMPLICIT_DEF:
 525     case TargetOpcode::KILL:
 526     case TargetOpcode::PROLOG_LABEL:
 527     case TargetOpcode::EH_LABEL:
 528     case TargetOpcode::DBG_VALUE:
 529       return 0;
 530     }
 531     break;
 532   }
 533   case ARMII::Size8Bytes: return 8;          // ARM instruction x 2.
 534   case ARMII::Size4Bytes: return 4;          // ARM / Thumb2 instruction.
 535   case ARMII::Size2Bytes: return 2;          // Thumb1 instruction.
 536   case ARMII::SizeSpecial: {
 537     switch (Opc) {
 538     case ARM::MOVi32imm:
 539     case ARM::t2MOVi32imm:
 540       return 8;
 541     case ARM::CONSTPOOL_ENTRY:
 542       // If this machine instr is a constant pool entry, its size is recorded as
 543       // operand #2.
 544       return MI->getOperand(2).getImm();
 545     case ARM::Int_eh_sjlj_longjmp:
 546       return 16;
 547     case ARM::tInt_eh_sjlj_longjmp:
 548       return 10;
 549     case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp:
 550     case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
 551       return 20;
 552     case ARM::tInt_eh_sjlj_setjmp:
 553     case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp:
 554     case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
 555       return 12;
 556     case ARM::BR_JTr:
 557     case ARM::BR_JTm:
 558     case ARM::BR_JTadd:
 559     case ARM::tBR_JTr:
 560     case ARM::t2BR_JT:
 561     case ARM::t2TBB:
 562     case ARM::t2TBH: {
 563       // These are jumptable branches, i.e. a branch followed by an inlined
 564       // jumptable. The size is 4 + 4 * number of entries. For TBB, each
 565       // entry is one byte; TBH two byte each.
 566       unsigned EntrySize = (Opc == ARM::t2TBB)
 567         ? 1 : ((Opc == ARM::t2TBH) ? 2 : 4);
 568       unsigned NumOps = TID.getNumOperands();
 569       MachineOperand JTOP =
 570         MI->getOperand(NumOps - (TID.isPredicable() ? 3 : 2));
 571       unsigned JTI = JTOP.getIndex();
 572       const MachineJumpTableInfo *MJTI = MF->getJumpTableInfo();
 573       assert(MJTI != 0);
 574       const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = MJTI->getJumpTables();
 575       assert(JTI < JT.size());
 576       // Thumb instructions are 2 byte aligned, but JT entries are 4 byte
 577       // 4 aligned. The assembler / linker may add 2 byte padding just before
 578       // the JT entries.  The size does not include this padding; the
 579       // constant islands pass does separate bookkeeping for it.
 580       // FIXME: If we know the size of the function is less than (1 << 16) *2
 581       // bytes, we can use 16-bit entries instead. Then there won't be an
 582       // alignment issue.
 583       unsigned InstSize = (Opc == ARM::tBR_JTr || Opc == ARM::t2BR_JT) ? 2 : 4;
 584       unsigned NumEntries = getNumJTEntries(JT, JTI);
 585       if (Opc == ARM::t2TBB && (NumEntries & 1))
 586         // Make sure the instruction that follows TBB is 2-byte aligned.
 587         // FIXME: Constant island pass should insert an "ALIGN" instruction
 588         // instead.
 589         ++NumEntries;
 590       return NumEntries * EntrySize + InstSize;
 591     }
 592     default:
 593       // Otherwise, pseudo-instruction sizes are zero.
 594       return 0;
 595     }
 596   }
 597   }
 598   return 0; // Not reached
 599 }
 600
 601 void ARMBaseInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
 602                                    MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
 603                                    unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
 604                                    bool KillSrc) const {
 605   bool GPRDest = ARM::GPRRegClass.contains(DestReg);
 606   bool GPRSrc  = ARM::GPRRegClass.contains(SrcReg);
 607
 608   if (GPRDest && GPRSrc) {
 609     AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::MOVr), DestReg)
 610                                   .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc))));
 611     return;
 612   }
 613
 614   bool SPRDest = ARM::SPRRegClass.contains(DestReg);
 615   bool SPRSrc  = ARM::SPRRegClass.contains(SrcReg);
 616
 617   unsigned Opc;
 618   if (SPRDest && SPRSrc)
 619     Opc = ARM::VMOVS;
 620   else if (GPRDest && SPRSrc)
 621     Opc = ARM::VMOVRS;
 622   else if (SPRDest && GPRSrc)
 623     Opc = ARM::VMOVSR;
 624   else if (ARM::DPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 625     Opc = ARM::VMOVD;
 626   else if (ARM::QPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 627     Opc = ARM::VMOVQ;
 628   else if (ARM::QQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 629     Opc = ARM::VMOVQQ;
 630   else if (ARM::QQQQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 631     Opc = ARM::VMOVQQQQ;
 632   else
 633     llvm_unreachable("Impossible reg-to-reg copy");
 634
 635   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc), DestReg);
 636   MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 637   if (Opc != ARM::VMOVQQ && Opc != ARM::VMOVQQQQ)
 638     AddDefaultPred(MIB);
 639 }
 640
 641 static const
 642 MachineInstrBuilder &AddDReg(MachineInstrBuilder &MIB,
 643                              unsigned Reg, unsigned SubIdx, unsigned State,
 644                              const TargetRegisterInfo *TRI) {
 645   if (!SubIdx)
 646     return MIB.addReg(Reg, State);
 647
 648   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
 649     return MIB.addReg(TRI->getSubReg(Reg, SubIdx), State);
 650   return MIB.addReg(Reg, State, SubIdx);
 651 }
 652
 653 void ARMBaseInstrInfo::
 654 storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 655                     unsigned SrcReg, bool isKill, int FI,
 656                     const TargetRegisterClass *RC,
 657                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 658   DebugLoc DL;
 659   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 660   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 661   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 662   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
 663
 664   MachineMemOperand *MMO =
 665     MF.getMachineMemOperand(MachinePointerInfo(
 666                                          PseudoSourceValue::getFixedStack(FI)),
 667                             MachineMemOperand::MOStore,
 668                             MFI.getObjectSize(FI),
 669                             Align);
 670
 671   // tGPR is used sometimes in ARM instructions that need to avoid using
 672   // certain registers.  Just treat it as GPR here. Likewise, rGPR.
 673   if (RC == ARM::tGPRRegisterClass || RC == ARM::tcGPRRegisterClass
 674       || RC == ARM::rGPRRegisterClass)
 675     RC = ARM::GPRRegisterClass;
 676
 677   switch (RC->getID()) {
 678   case ARM::GPRRegClassID:
 679     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STRi12))
 680                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 681                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 682     break;
 683   case ARM::SPRRegClassID:
 684     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRS))
 685                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 686                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 687     break;
 688   case ARM::DPRRegClassID:
 689   case ARM::DPR_VFP2RegClassID:
 690   case ARM::DPR_8RegClassID:
 691     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRD))
 692                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 693                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 694     break;
 695   case ARM::QPRRegClassID:
 696   case ARM::QPR_VFP2RegClassID:
 697   case ARM::QPR_8RegClassID:
 698     if (Align >= 16 && getRegisterInfo().needsStackRealignment(MF)) {
 699       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1q64Pseudo))
 700                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 701                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 702                      .addMemOperand(MMO));
 703     } else {
 704       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMQ))
 705                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 706                      .addFrameIndex(FI)
 707                      .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia))
 708                      .addMemOperand(MMO));
 709     }
 710     break;
 711   case ARM::QQPRRegClassID:
 712   case ARM::QQPR_VFP2RegClassID:
 713     if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 714       // FIXME: It's possible to only store part of the QQ register if the
 715       // spilled def has a sub-register index.
 716       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1d64QPseudo))
 717                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 718                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 719                      .addMemOperand(MMO));
 720     } else {
 721       MachineInstrBuilder MIB =
 722         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMD))
 723                        .addFrameIndex(FI)
 724                        .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia)))
 725         .addMemOperand(MMO);
 726       MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 727       MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 728       MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 729             AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
 730     }
 731     break;
 732   case ARM::QQQQPRRegClassID: {
 733     MachineInstrBuilder MIB =
 734       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMD))
 735                      .addFrameIndex(FI)
 736                      .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia)))
 737       .addMemOperand(MMO);
 738     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 739     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 740     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 741     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
 742     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_4, 0, TRI);
 743     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_5, 0, TRI);
 744     MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_6, 0, TRI);
 745           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_7, 0, TRI);
 746     break;
 747   }
 748   default:
 749     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
 750   }
 751 }
 752
 753 unsigned
 754 ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
 755                                      int &FrameIndex) const {
 756   switch (MI->getOpcode()) {
 757   default: break;
 758   case ARM::STRrs:
 759   case ARM::t2STRs: // FIXME: don't use t2STRs to access frame.
 760     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 761         MI->getOperand(2).isReg() &&
 762         MI->getOperand(3).isImm() &&
 763         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
 764         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
 765       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 766       return MI->getOperand(0).getReg();
 767     }
 768     break;
 769   case ARM::STRi12:
 770   case ARM::t2STRi12:
 771   case ARM::tSpill:
 772   case ARM::VSTRD:
 773   case ARM::VSTRS:
 774     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 775         MI->getOperand(2).isImm() &&
 776         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
 777       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 778       return MI->getOperand(0).getReg();
 779     }
 780     break;
 781   case ARM::VST1q64Pseudo:
 782     if (MI->getOperand(0).isFI() &&
 783         MI->getOperand(2).getSubReg() == 0) {
 784       FrameIndex = MI->getOperand(0).getIndex();
 785       return MI->getOperand(2).getReg();
 786     }
 787     break;
 788   case ARM::VSTMQ:
 789     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 790         MI->getOperand(2).isImm() &&
 791         MI->getOperand(2).getImm() == ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia) &&
 792         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
 793       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 794       return MI->getOperand(0).getReg();
 795     }
 796     break;
 797   }
 798
 799   return 0;
 800 }
 801
 802 void ARMBaseInstrInfo::
 803 loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 804                      unsigned DestReg, int FI,
 805                      const TargetRegisterClass *RC,
 806                      const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 807   DebugLoc DL;
 808   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 809   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 810   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 811   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
 812   MachineMemOperand *MMO =
 813     MF.getMachineMemOperand(
 814                     MachinePointerInfo(PseudoSourceValue::getFixedStack(FI)),
 815                             MachineMemOperand::MOLoad,
 816                             MFI.getObjectSize(FI),
 817                             Align);
 818
 819   // tGPR is used sometimes in ARM instructions that need to avoid using
 820   // certain registers.  Just treat it as GPR here.
 821   if (RC == ARM::tGPRRegisterClass || RC == ARM::tcGPRRegisterClass
 822       || RC == ARM::rGPRRegisterClass)
 823     RC = ARM::GPRRegisterClass;
 824
 825   switch (RC->getID()) {
 826   case ARM::GPRRegClassID:
 827     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDRi12), DestReg)
 828                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 829     break;
 830   case ARM::SPRRegClassID:
 831     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRS), DestReg)
 832                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 833     break;
 834   case ARM::DPRRegClassID:
 835   case ARM::DPR_VFP2RegClassID:
 836   case ARM::DPR_8RegClassID:
 837     AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRD), DestReg)
 838                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 839     break;
 840   case ARM::QPRRegClassID:
 841   case ARM::QPR_VFP2RegClassID:
 842   case ARM::QPR_8RegClassID:
 843     if (Align >= 16 && getRegisterInfo().needsStackRealignment(MF)) {
 844       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1q64Pseudo), DestReg)
 845                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 846                      .addMemOperand(MMO));
 847     } else {
 848       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMQ), DestReg)
 849                      .addFrameIndex(FI)
 850                      .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia))
 851                      .addMemOperand(MMO));
 852     }
 853     break;
 854   case ARM::QQPRRegClassID:
 855   case ARM::QQPR_VFP2RegClassID:
 856     if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 857       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1d64QPseudo), DestReg)
 858                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 859                      .addMemOperand(MMO));
 860     } else {
 861       MachineInstrBuilder MIB =
 862         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMD))
 863                        .addFrameIndex(FI)
 864                        .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia)))
 865         .addMemOperand(MMO);
 866       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::Define, TRI);
 867       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::Define, TRI);
 868       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::Define, TRI);
 869             AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::Define, TRI);
 870     }
 871     break;
 872   case ARM::QQQQPRRegClassID: {
 873     MachineInstrBuilder MIB =
 874       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMD))
 875                      .addFrameIndex(FI)
 876                      .addImm(ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia)))
 877       .addMemOperand(MMO);
 878     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::Define, TRI);
 879     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::Define, TRI);
 880     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::Define, TRI);
 881     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::Define, TRI);
 882     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_4, RegState::Define, TRI);
 883     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_5, RegState::Define, TRI);
 884     MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_6, RegState::Define, TRI);
 885     AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_7, RegState::Define, TRI);
 886     break;
 887   }
 888   default:
 889     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
 890   }
 891 }
 892
 893 unsigned
 894 ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
 895                                       int &FrameIndex) const {
 896   switch (MI->getOpcode()) {
 897   default: break;
 898   case ARM::LDRrs:
 899   case ARM::t2LDRs:  // FIXME: don't use t2LDRs to access frame.
 900     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 901         MI->getOperand(2).isReg() &&
 902         MI->getOperand(3).isImm() &&
 903         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
 904         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
 905       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 906       return MI->getOperand(0).getReg();
 907     }
 908     break;
 909   case ARM::LDRi12:
 910   case ARM::t2LDRi12:
 911   case ARM::tRestore:
 912   case ARM::VLDRD:
 913   case ARM::VLDRS:
 914     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 915         MI->getOperand(2).isImm() &&
 916         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
 917       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 918       return MI->getOperand(0).getReg();
 919     }
 920     break;
 921   case ARM::VLD1q64Pseudo:
 922     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 923         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
 924       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 925       return MI->getOperand(0).getReg();
 926     }
 927     break;
 928   case ARM::VLDMQ:
 929     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 930         MI->getOperand(2).isImm() &&
 931         MI->getOperand(2).getImm() == ARM_AM::getAM4ModeImm(ARM_AM::ia) &&
 932         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
 933       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 934       return MI->getOperand(0).getReg();
 935     }
 936     break;
 937   }
 938
 939   return 0;
 940 }
 941
 942 MachineInstr*
 943 ARMBaseInstrInfo::emitFrameIndexDebugValue(MachineFunction &MF,
 944                                            int FrameIx, uint64_t Offset,
 945                                            const MDNode *MDPtr,
 946                                            DebugLoc DL) const {
 947   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MF, DL, get(ARM::DBG_VALUE))
 948     .addFrameIndex(FrameIx).addImm(0).addImm(Offset).addMetadata(MDPtr);
 949   return &*MIB;
 950 }
 951
 952 /// Create a copy of a const pool value. Update CPI to the new index and return
 953 /// the label UID.
 954 static unsigned duplicateCPV(MachineFunction &MF, unsigned &CPI) {
 955   MachineConstantPool *MCP = MF.getConstantPool();
 956   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
 957
 958   const MachineConstantPoolEntry &MCPE = MCP->getConstants()[CPI];
 959   assert(MCPE.isMachineConstantPoolEntry() &&
 960          "Expecting a machine constantpool entry!");
 961   ARMConstantPoolValue *ACPV =
 962     static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE.Val.MachineCPVal);
 963
 964   unsigned PCLabelId = AFI->createConstPoolEntryUId();
 965   ARMConstantPoolValue *NewCPV = 0;
 966   // FIXME: The below assumes PIC relocation model and that the function
 967   // is Thumb mode (t1 or t2). PCAdjustment would be 8 for ARM mode PIC, and
 968   // zero for non-PIC in ARM or Thumb. The callers are all of thumb LDR
 969   // instructions, so that's probably OK, but is PIC always correct when
 970   // we get here?
 971   if (ACPV->isGlobalValue())
 972     NewCPV = new ARMConstantPoolValue(ACPV->getGV(), PCLabelId,
 973                                       ARMCP::CPValue, 4);
 974   else if (ACPV->isExtSymbol())
 975     NewCPV = new ARMConstantPoolValue(MF.getFunction()->getContext(),
 976                                       ACPV->getSymbol(), PCLabelId, 4);
 977   else if (ACPV->isBlockAddress())
 978     NewCPV = new ARMConstantPoolValue(ACPV->getBlockAddress(), PCLabelId,
 979                                       ARMCP::CPBlockAddress, 4);
 980   else if (ACPV->isLSDA())
 981     NewCPV = new ARMConstantPoolValue(MF.getFunction(), PCLabelId,
 982                                       ARMCP::CPLSDA, 4);
 983   else
 984     llvm_unreachable("Unexpected ARM constantpool value type!!");
 985   CPI = MCP->getConstantPoolIndex(NewCPV, MCPE.getAlignment());
 986   return PCLabelId;
 987 }
 988
 989 void ARMBaseInstrInfo::
 990 reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
 991               MachineBasicBlock::iterator I,
 992               unsigned DestReg, unsigned SubIdx,
 993               const MachineInstr *Orig,
 994               const TargetRegisterInfo &TRI) const {
 995   unsigned Opcode = Orig->getOpcode();
 996   switch (Opcode) {
 997   default: {
 998     MachineInstr *MI = MBB.getParent()->CloneMachineInstr(Orig);
 999     MI->substituteRegister(Orig->getOperand(0).getReg(), DestReg, SubIdx, TRI);
1000     MBB.insert(I, MI);
1001     break;
1002   }
1003   case ARM::tLDRpci_pic:
1004   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1005     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1006     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1007     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1008     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, Orig->getDebugLoc(), get(Opcode),
1009                                       DestReg)
1010       .addConstantPoolIndex(CPI).addImm(PCLabelId);
1011     (*MIB).setMemRefs(Orig->memoperands_begin(), Orig->memoperands_end());
1012     break;
1013   }
1014   }
1015 }
1016
1017 MachineInstr *
1018 ARMBaseInstrInfo::duplicate(MachineInstr *Orig, MachineFunction &MF) const {
1019   MachineInstr *MI = TargetInstrInfoImpl::duplicate(Orig, MF);
1020   switch(Orig->getOpcode()) {
1021   case ARM::tLDRpci_pic:
1022   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1023     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1024     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1025     Orig->getOperand(1).setIndex(CPI);
1026     Orig->getOperand(2).setImm(PCLabelId);
1027     break;
1028   }
1029   }
1030   return MI;
1031 }
1032
1033 bool ARMBaseInstrInfo::produceSameValue(const MachineInstr *MI0,
1034                                         const MachineInstr *MI1) const {
1035   int Opcode = MI0->getOpcode();
1036   if (Opcode == ARM::t2LDRpci ||
1037       Opcode == ARM::t2LDRpci_pic ||
1038       Opcode == ARM::tLDRpci ||
1039       Opcode == ARM::tLDRpci_pic) {
1040     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1041       return false;
1042     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1043       return false;
1044
1045     const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(1);
1046     const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(1);
1047     if (MO0.getOffset() != MO1.getOffset())
1048       return false;
1049
1050     const MachineFunction *MF = MI0->getParent()->getParent();
1051     const MachineConstantPool *MCP = MF->getConstantPool();
1052     int CPI0 = MO0.getIndex();
1053     int CPI1 = MO1.getIndex();
1054     const MachineConstantPoolEntry &MCPE0 = MCP->getConstants()[CPI0];
1055     const MachineConstantPoolEntry &MCPE1 = MCP->getConstants()[CPI1];
1056     ARMConstantPoolValue *ACPV0 =
1057       static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE0.Val.MachineCPVal);
1058     ARMConstantPoolValue *ACPV1 =
1059       static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE1.Val.MachineCPVal);
1060     return ACPV0->hasSameValue(ACPV1);
1061   }
1062
1063   return MI0->isIdenticalTo(MI1, MachineInstr::IgnoreVRegDefs);
1064 }
1065
1066 /// areLoadsFromSameBasePtr - This is used by the pre-regalloc scheduler to
1067 /// determine if two loads are loading from the same base address. It should
1068 /// only return true if the base pointers are the same and the only differences
1069 /// between the two addresses is the offset. It also returns the offsets by
1070 /// reference.
1071 bool ARMBaseInstrInfo::areLoadsFromSameBasePtr(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1072                                                int64_t &Offset1,
1073                                                int64_t &Offset2) const {
1074   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1075   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1076
1077   if (!Load1->isMachineOpcode() || !Load2->isMachineOpcode())
1078     return false;
1079
1080   switch (Load1->getMachineOpcode()) {
1081   default:
1082     return false;
1083   case ARM::LDRi12:
1084   case ARM::LDRBi12:
1085   case ARM::LDRD:
1086   case ARM::LDRH:
1087   case ARM::LDRSB:
1088   case ARM::LDRSH:
1089   case ARM::VLDRD:
1090   case ARM::VLDRS:
1091   case ARM::t2LDRi8:
1092   case ARM::t2LDRDi8:
1093   case ARM::t2LDRSHi8:
1094   case ARM::t2LDRi12:
1095   case ARM::t2LDRSHi12:
1096     break;
1097   }
1098
1099   switch (Load2->getMachineOpcode()) {
1100   default:
1101     return false;
1102   case ARM::LDRi12:
1103   case ARM::LDRBi12:
1104   case ARM::LDRD:
1105   case ARM::LDRH:
1106   case ARM::LDRSB:
1107   case ARM::LDRSH:
1108   case ARM::VLDRD:
1109   case ARM::VLDRS:
1110   case ARM::t2LDRi8:
1111   case ARM::t2LDRDi8:
1112   case ARM::t2LDRSHi8:
1113   case ARM::t2LDRi12:
1114   case ARM::t2LDRSHi12:
1115     break;
1116   }
1117
1118   // Check if base addresses and chain operands match.
1119   if (Load1->getOperand(0) != Load2->getOperand(0) ||
1120       Load1->getOperand(4) != Load2->getOperand(4))
1121     return false;
1122
1123   // Index should be Reg0.
1124   if (Load1->getOperand(3) != Load2->getOperand(3))
1125     return false;
1126
1127   // Determine the offsets.
1128   if (isa<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1)) &&
1129       isa<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))) {
1130     Offset1 = cast<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1))->getSExtValue();
1131     Offset2 = cast<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))->getSExtValue();
1132     return true;
1133   }
1134
1135   return false;
1136 }
1137
1138 /// shouldScheduleLoadsNear - This is a used by the pre-regalloc scheduler to
1139 /// determine (in conjuction with areLoadsFromSameBasePtr) if two loads should
1140 /// be scheduled togther. On some targets if two loads are loading from
1141 /// addresses in the same cache line, it's better if they are scheduled
1142 /// together. This function takes two integers that represent the load offsets
1143 /// from the common base address. It returns true if it decides it's desirable
1144 /// to schedule the two loads together. "NumLoads" is the number of loads that
1145 /// have already been scheduled after Load1.
1146 bool ARMBaseInstrInfo::shouldScheduleLoadsNear(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1147                                                int64_t Offset1, int64_t Offset2,
1148                                                unsigned NumLoads) const {
1149   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1150   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1151
1152   assert(Offset2 > Offset1);
1153
1154   if ((Offset2 - Offset1) / 8 > 64)
1155     return false;
1156
1157   if (Load1->getMachineOpcode() != Load2->getMachineOpcode())
1158     return false;  // FIXME: overly conservative?
1159
1160   // Four loads in a row should be sufficient.
1161   if (NumLoads >= 3)
1162     return false;
1163
1164   return true;
1165 }
1166
1167 bool ARMBaseInstrInfo::isSchedulingBoundary(const MachineInstr *MI,
1168                                             const MachineBasicBlock *MBB,
1169                                             const MachineFunction &MF) const {
1170   // Debug info is never a scheduling boundary. It's necessary to be explicit
1171   // due to the special treatment of IT instructions below, otherwise a
1172   // dbg_value followed by an IT will result in the IT instruction being
1173   // considered a scheduling hazard, which is wrong. It should be the actual
1174   // instruction preceding the dbg_value instruction(s), just like it is
1175   // when debug info is not present.
1176   if (MI->isDebugValue())
1177     return false;
1178
1179   // Terminators and labels can't be scheduled around.
1180   if (MI->getDesc().isTerminator() || MI->isLabel())
1181     return true;
1182
1183   // Treat the start of the IT block as a scheduling boundary, but schedule
1184   // t2IT along with all instructions following it.
1185   // FIXME: This is a big hammer. But the alternative is to add all potential
1186   // true and anti dependencies to IT block instructions as implicit operands
1187   // to the t2IT instruction. The added compile time and complexity does not
1188   // seem worth it.
1189   MachineBasicBlock::const_iterator I = MI;
1190   // Make sure to skip any dbg_value instructions
1191   while (++I != MBB->end() && I->isDebugValue())
1192     ;
1193   if (I != MBB->end() && I->getOpcode() == ARM::t2IT)
1194     return true;
1195
1196   // Don't attempt to schedule around any instruction that defines
1197   // a stack-oriented pointer, as it's unlikely to be profitable. This
1198   // saves compile time, because it doesn't require every single
1199   // stack slot reference to depend on the instruction that does the
1200   // modification.
1201   if (MI->definesRegister(ARM::SP))
1202     return true;
1203
1204   return false;
1205 }
1206
1207 bool ARMBaseInstrInfo::isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB,
1208                                            unsigned NumInstrs,
1209                                            float Probability,
1210                                            float Confidence) const {
1211   if (!NumInstrs)
1212     return false;
1213
1214   // Use old-style heuristics
1215   if (OldARMIfCvt) {
1216     if (Subtarget.getCPUString() == "generic")
1217       // Generic (and overly aggressive) if-conversion limits for testing.
1218       return NumInstrs <= 10;
1219     if (Subtarget.hasV7Ops())
1220       return NumInstrs <= 3;
1221     return NumInstrs <= 2;
1222   }
1223
1224   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1225   float UnpredCost = Probability * NumInstrs;
1226   UnpredCost += 1.0; // The branch itself
1227   UnpredCost += (1.0 - Confidence) * Subtarget.getMispredictionPenalty();
1228
1229   float PredCost = NumInstrs;
1230
1231   return PredCost < UnpredCost;
1232
1233 }
1234
1235 bool ARMBaseInstrInfo::
1236 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB, unsigned NumT,
1237                     MachineBasicBlock &FMBB, unsigned NumF,
1238                     float Probability, float Confidence) const {
1239   // Use old-style if-conversion heuristics
1240   if (OldARMIfCvt) {
1241     return NumT && NumF && NumT <= 2 && NumF <= 2;
1242   }
1243
1244   if (!NumT || !NumF)
1245     return false;
1246
1247   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1248   float UnpredCost = Probability * NumT + (1.0 - Probability) * NumF;
1249   UnpredCost += 1.0; // The branch itself
1250   UnpredCost += (1.0 - Confidence) * Subtarget.getMispredictionPenalty();
1251
1252   float PredCost = NumT + NumF;
1253
1254   return PredCost < UnpredCost;
1255 }
1256
1257 /// getInstrPredicate - If instruction is predicated, returns its predicate
1258 /// condition, otherwise returns AL. It also returns the condition code
1259 /// register by reference.
1260 ARMCC::CondCodes
1261 llvm::getInstrPredicate(const MachineInstr *MI, unsigned &PredReg) {
1262   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
1263   if (PIdx == -1) {
1264     PredReg = 0;
1265     return ARMCC::AL;
1266   }
1267
1268   PredReg = MI->getOperand(PIdx+1).getReg();
1269   return (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(PIdx).getImm();
1270 }
1271
1272
1273 int llvm::getMatchingCondBranchOpcode(int Opc) {
1274   if (Opc == ARM::B)
1275     return ARM::Bcc;
1276   else if (Opc == ARM::tB)
1277     return ARM::tBcc;
1278   else if (Opc == ARM::t2B)
1279       return ARM::t2Bcc;
1280
1281   llvm_unreachable("Unknown unconditional branch opcode!");
1282   return 0;
1283 }
1284
1285
1286 void llvm::emitARMRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
1287                                MachineBasicBlock::iterator &MBBI, DebugLoc dl,
1288                                unsigned DestReg, unsigned BaseReg, int NumBytes,
1289                                ARMCC::CondCodes Pred, unsigned PredReg,
1290                                const ARMBaseInstrInfo &TII) {
1291   bool isSub = NumBytes < 0;
1292   if (isSub) NumBytes = -NumBytes;
1293
1294   while (NumBytes) {
1295     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(NumBytes);
1296     unsigned ThisVal = NumBytes & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
1297     assert(ThisVal && "Didn't extract field correctly");
1298
1299     // We will handle these bits from offset, clear them.
1300     NumBytes &= ~ThisVal;
1301
1302     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisVal) != -1 && "Bit extraction didn't work?");
1303
1304     // Build the new ADD / SUB.
1305     unsigned Opc = isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri;
1306     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Opc), DestReg)
1307       .addReg(BaseReg, RegState::Kill).addImm(ThisVal)
1308       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0);
1309     BaseReg = DestReg;
1310   }
1311 }
1312
1313 bool llvm::rewriteARMFrameIndex(MachineInstr &MI, unsigned FrameRegIdx,
1314                                 unsigned FrameReg, int &Offset,
1315                                 const ARMBaseInstrInfo &TII) {
1316   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
1317   const TargetInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
1318   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
1319   bool isSub = false;
1320
1321   // Memory operands in inline assembly always use AddrMode2.
1322   if (Opcode == ARM::INLINEASM)
1323     AddrMode = ARMII::AddrMode2;
1324
1325   if (Opcode == ARM::ADDri) {
1326     Offset += MI.getOperand(FrameRegIdx+1).getImm();
1327     if (Offset == 0) {
1328       // Turn it into a move.
1329       MI.setDesc(TII.get(ARM::MOVr));
1330       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1331       MI.RemoveOperand(FrameRegIdx+1);
1332       Offset = 0;
1333       return true;
1334     } else if (Offset < 0) {
1335       Offset = -Offset;
1336       isSub = true;
1337       MI.setDesc(TII.get(ARM::SUBri));
1338     }
1339
1340     // Common case: small offset, fits into instruction.
1341     if (ARM_AM::getSOImmVal(Offset) != -1) {
1342       // Replace the FrameIndex with sp / fp
1343       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1344       MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(Offset);
1345       Offset = 0;
1346       return true;
1347     }
1348
1349     // Otherwise, pull as much of the immedidate into this ADDri/SUBri
1350     // as possible.
1351     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(Offset);
1352     unsigned ThisImmVal = Offset & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
1353
1354     // We will handle these bits from offset, clear them.
1355     Offset &= ~ThisImmVal;
1356
1357     // Get the properly encoded SOImmVal field.
1358     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisImmVal) != -1 &&
1359            "Bit extraction didn't work?");
1360     MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(ThisImmVal);
1361  } else {
1362     unsigned ImmIdx = 0;
1363     int InstrOffs = 0;
1364     unsigned NumBits = 0;
1365     unsigned Scale = 1;
1366     switch (AddrMode) {
1367     case ARMII::AddrMode_i12: {
1368       ImmIdx = FrameRegIdx + 1;
1369       InstrOffs = MI.getOperand(ImmIdx).getImm();
1370       NumBits = 12;
1371       break;
1372     }
1373     case ARMII::AddrMode2: {
1374       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
1375       InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1376       if (ARM_AM::getAM2Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1377         InstrOffs *= -1;
1378       NumBits = 12;
1379       break;
1380     }
1381     case ARMII::AddrMode3: {
1382       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
1383       InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1384       if (ARM_AM::getAM3Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1385         InstrOffs *= -1;
1386       NumBits = 8;
1387       break;
1388     }
1389     case ARMII::AddrMode4:
1390     case ARMII::AddrMode6:
1391       // Can't fold any offset even if it's zero.
1392       return false;
1393     case ARMII::AddrMode5: {
1394       ImmIdx = FrameRegIdx+1;
1395       InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
1396       if (ARM_AM::getAM5Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
1397         InstrOffs *= -1;
1398       NumBits = 8;
1399       Scale = 4;
1400       break;
1401     }
1402     default:
1403       llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
1404       break;
1405     }
1406
1407     Offset += InstrOffs * Scale;
1408     assert((Offset & (Scale-1)) == 0 && "Can't encode this offset!");
1409     if (Offset < 0) {
1410       Offset = -Offset;
1411       isSub = true;
1412     }
1413
1414     // Attempt to fold address comp. if opcode has offset bits
1415     if (NumBits > 0) {
1416       // Common case: small offset, fits into instruction.
1417       MachineOperand &ImmOp = MI.getOperand(ImmIdx);
1418       int ImmedOffset = Offset / Scale;
1419       unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
1420       if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale) {
1421         // Replace the FrameIndex with sp
1422         MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
1423         // FIXME: When addrmode2 goes away, this will simplify (like the
1424         // T2 version), as the LDR.i12 versions don't need the encoding
1425         // tricks for the offset value.
1426         if (isSub) {
1427           if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
1428             ImmedOffset = -ImmedOffset;
1429           else
1430             ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1431         }
1432         ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1433         Offset = 0;
1434         return true;
1435       }
1436
1437       // Otherwise, it didn't fit. Pull in what we can to simplify the immed.
1438       ImmedOffset = ImmedOffset & Mask;
1439       if (isSub) {
1440         if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
1441           ImmedOffset = -ImmedOffset;
1442         else
1443           ImmedOffset |= 1 << NumBits;
1444       }
1445       ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
1446       Offset &= ~(Mask*Scale);
1447     }
1448   }
1449
1450   Offset = (isSub) ? -Offset : Offset;
1451   return Offset == 0;
1452 }
1453
1454 bool ARMBaseInstrInfo::
1455 AnalyzeCompare(const MachineInstr *MI, unsigned &SrcReg, int &CmpMask,
1456                int &CmpValue) const {
1457   switch (MI->getOpcode()) {
1458   default: break;
1459   case ARM::CMPri:
1460   case ARM::CMPzri:
1461   case ARM::t2CMPri:
1462   case ARM::t2CMPzri:
1463     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
1464     CmpMask = ~0;
1465     CmpValue = MI->getOperand(1).getImm();
1466     return true;
1467   case ARM::TSTri:
1468   case ARM::t2TSTri:
1469     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
1470     CmpMask = MI->getOperand(1).getImm();
1471     CmpValue = 0;
1472     return true;
1473   }
1474
1475   return false;
1476 }
1477
1478 /// isSuitableForMask - Identify a suitable 'and' instruction that
1479 /// operates on the given source register and applies the same mask
1480 /// as a 'tst' instruction. Provide a limited look-through for copies.
1481 /// When successful, MI will hold the found instruction.
1482 static bool isSuitableForMask(MachineInstr *&MI, unsigned SrcReg,
1483                               int CmpMask, bool CommonUse) {
1484   switch (MI->getOpcode()) {
1485     case ARM::ANDri:
1486     case ARM::t2ANDri:
1487       if (CmpMask != MI->getOperand(2).getImm())
1488         return false;
1489       if (SrcReg == MI->getOperand(CommonUse ? 1 : 0).getReg())
1490         return true;
1491       break;
1492     case ARM::COPY: {
1493       // Walk down one instruction which is potentially an 'and'.
1494       const MachineInstr &Copy = *MI;
1495       MachineBasicBlock::iterator AND(
1496         llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)));
1497       if (AND == MI->getParent()->end()) return false;
1498       MI = AND;
1499       return isSuitableForMask(MI, Copy.getOperand(0).getReg(),
1500                                CmpMask, true);
1501     }
1502   }
1503
1504   return false;
1505 }
1506
1507 /// OptimizeCompareInstr - Convert the instruction supplying the argument to the
1508 /// comparison into one that sets the zero bit in the flags register. Update the
1509 /// iterator *only* if a transformation took place.
1510 bool ARMBaseInstrInfo::
1511 OptimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr, unsigned SrcReg, int CmpMask,
1512                      int CmpValue, const MachineRegisterInfo *MRI,
1513                      MachineBasicBlock::iterator &MII) const {
1514   if (CmpValue != 0)
1515     return false;
1516
1517   MachineRegisterInfo::def_iterator DI = MRI->def_begin(SrcReg);
1518   if (llvm::next(DI) != MRI->def_end())
1519     // Only support one definition.
1520     return false;
1521
1522   MachineInstr *MI = &*DI;
1523
1524   // Masked compares sometimes use the same register as the corresponding 'and'.
1525   if (CmpMask != ~0) {
1526     if (!isSuitableForMask(MI, SrcReg, CmpMask, false)) {
1527       MI = 0;
1528       for (MachineRegisterInfo::use_iterator UI = MRI->use_begin(SrcReg),
1529            UE = MRI->use_end(); UI != UE; ++UI) {
1530         if (UI->getParent() != CmpInstr->getParent()) continue;
1531         MachineInstr *PotentialAND = &*UI;
1532         if (!isSuitableForMask(PotentialAND, SrcReg, CmpMask, true))
1533           continue;
1534         MI = PotentialAND;
1535         break;
1536       }
1537       if (!MI) return false;
1538     }
1539   }
1540
1541   // Conservatively refuse to convert an instruction which isn't in the same BB
1542   // as the comparison.
1543   if (MI->getParent() != CmpInstr->getParent())
1544     return false;
1545
1546   // Check that CPSR isn't set between the comparison instruction and the one we
1547   // want to change.
1548   MachineBasicBlock::const_iterator I = CmpInstr, E = MI,
1549     B = MI->getParent()->begin();
1550
1551   // Early exit if CmpInstr is at the beginning of the BB.
1552   if (I == B) return false;
1553
1554   --I;
1555   for (; I != E; --I) {
1556     const MachineInstr &Instr = *I;
1557
1558     for (unsigned IO = 0, EO = Instr.getNumOperands(); IO != EO; ++IO) {
1559       const MachineOperand &MO = Instr.getOperand(IO);
1560       if (!MO.isReg() || !MO.isDef()) continue;
1561
1562       // This instruction modifies CPSR before the one we want to change. We
1563       // can't do this transformation.
1564       if (MO.getReg() == ARM::CPSR)
1565         return false;
1566     }
1567
1568     if (I == B)
1569       // The 'and' is below the comparison instruction.
1570       return false;
1571   }
1572
1573   // Set the "zero" bit in CPSR.
1574   switch (MI->getOpcode()) {
1575   default: break;
1576   case ARM::ADDri:
1577   case ARM::ANDri:
1578   case ARM::t2ANDri:
1579   case ARM::SUBri:
1580   case ARM::t2ADDri:
1581   case ARM::t2SUBri:
1582     MI->RemoveOperand(5);
1583     MachineInstrBuilder(MI)
1584       .addReg(ARM::CPSR, RegState::Define | RegState::Implicit);
1585     MII = llvm::next(MachineBasicBlock::iterator(CmpInstr));
1586     CmpInstr->eraseFromParent();
1587     return true;
1588   }
1589
1590   return false;
1591 }
1592
1593 unsigned
1594 ARMBaseInstrInfo::getNumMicroOps(const MachineInstr *MI,
1595                                  const InstrItineraryData *ItinData) const {
1596   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
1597     return 1;
1598
1599   const TargetInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
1600   unsigned Class = Desc.getSchedClass();
1601   unsigned UOps = ItinData->Itineraries[Class].NumMicroOps;
1602   if (UOps)
1603     return UOps;
1604
1605   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1606   switch (Opc) {
1607   default:
1608     llvm_unreachable("Unexpected multi-uops instruction!");
1609     break;
1610   case ARM::VLDMQ:
1611   case ARM::VSTMQ:
1612     return 2;
1613
1614   // The number of uOps for load / store multiple are determined by the number
1615   // registers.
1616   // On Cortex-A8, each pair of register loads / stores can be scheduled on the
1617   // same cycle. The scheduling for the first load / store must be done
1618   // separately by assuming the the address is not 64-bit aligned.
1619   // On Cortex-A9, the formula is simply (#reg / 2) + (#reg % 2). If the address
1620   // is not 64-bit aligned, then AGU would take an extra cycle.
1621   // For VFP / NEON load / store multiple, the formula is
1622   // (#reg / 2) + (#reg % 2) + 1.
1623   case ARM::VLDMD:
1624   case ARM::VLDMS:
1625   case ARM::VLDMD_UPD:
1626   case ARM::VLDMS_UPD:
1627   case ARM::VSTMD:
1628   case ARM::VSTMS:
1629   case ARM::VSTMD_UPD:
1630   case ARM::VSTMS_UPD: {
1631     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands();
1632     return (NumRegs / 2) + (NumRegs % 2) + 1;
1633   }
1634   case ARM::LDM_RET:
1635   case ARM::LDM:
1636   case ARM::LDM_UPD:
1637   case ARM::STM:
1638   case ARM::STM_UPD:
1639   case ARM::tLDM:
1640   case ARM::tLDM_UPD:
1641   case ARM::tSTM_UPD:
1642   case ARM::tPOP_RET:
1643   case ARM::tPOP:
1644   case ARM::tPUSH:
1645   case ARM::t2LDM_RET:
1646   case ARM::t2LDM:
1647   case ARM::t2LDM_UPD:
1648   case ARM::t2STM:
1649   case ARM::t2STM_UPD: {
1650     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands() + 1;
1651     if (Subtarget.isCortexA8()) {
1652       // 4 registers would be issued: 1, 2, 1.
1653       // 5 registers would be issued: 1, 2, 2.
1654       return 1 + (NumRegs / 2);
1655     } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
1656       UOps = (NumRegs / 2);
1657       // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
1658       // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
1659       if ((NumRegs % 2) ||
1660           !MI->hasOneMemOperand() ||
1661           (*MI->memoperands_begin())->getAlignment() < 8)
1662         ++UOps;
1663       return UOps;
1664     } else {
1665       // Assume the worst.
1666       return NumRegs;
1667     }
1668   }
1669   }
1670 }
1671
1672 int
1673 ARMBaseInstrInfo::getVLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
1674                                   const TargetInstrDesc &DefTID,
1675                                   unsigned DefClass,
1676                                   unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
1677   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefTID.getNumOperands() + 1;
1678   if (RegNo <= 0)
1679     // Def is the address writeback.
1680     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
1681
1682   int DefCycle;
1683   if (Subtarget.isCortexA8()) {
1684     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
1685     DefCycle = RegNo / 2 + 1;
1686     if (RegNo % 2)
1687       ++DefCycle;
1688   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
1689     DefCycle = RegNo;
1690     bool isSLoad = false;
1691     switch (DefTID.getOpcode()) {
1692     default: break;
1693     case ARM::VLDMS:
1694     case ARM::VLDMS_UPD:
1695       isSLoad = true;
1696       break;
1697     }
1698     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
1699     // then it takes an extra cycle.
1700     if ((isSLoad && (RegNo % 2)) || DefAlign < 8)
1701       ++DefCycle;
1702   } else {
1703     // Assume the worst.
1704     DefCycle = RegNo + 2;
1705   }
1706
1707   return DefCycle;
1708 }
1709
1710 int
1711 ARMBaseInstrInfo::getLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
1712                                  const TargetInstrDesc &DefTID,
1713                                  unsigned DefClass,
1714                                  unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
1715   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefTID.getNumOperands() + 1;
1716   if (RegNo <= 0)
1717     // Def is the address writeback.
1718     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
1719
1720   int DefCycle;
1721   if (Subtarget.isCortexA8()) {
1722     // 4 registers would be issued: 1, 2, 1.
1723     // 5 registers would be issued: 1, 2, 2.
1724     DefCycle = RegNo / 2;
1725     if (DefCycle < 1)
1726       DefCycle = 1;
1727     // Result latency is issue cycle + 2: E2.
1728     DefCycle += 2;
1729   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
1730     DefCycle = (RegNo / 2);
1731     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
1732     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
1733     if ((RegNo % 2) || DefAlign < 8)
1734       ++DefCycle;
1735     // Result latency is AGU cycles + 2.
1736     DefCycle += 2;
1737   } else {
1738     // Assume the worst.
1739     DefCycle = RegNo + 2;
1740   }
1741
1742   return DefCycle;
1743 }
1744
1745 int
1746 ARMBaseInstrInfo::getVSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
1747                                   const TargetInstrDesc &UseTID,
1748                                   unsigned UseClass,
1749                                   unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
1750   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseTID.getNumOperands() + 1;
1751   if (RegNo <= 0)
1752     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
1753
1754   int UseCycle;
1755   if (Subtarget.isCortexA8()) {
1756     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
1757     UseCycle = RegNo / 2 + 1;
1758     if (RegNo % 2)
1759       ++UseCycle;
1760   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
1761     UseCycle = RegNo;
1762     bool isSStore = false;
1763     switch (UseTID.getOpcode()) {
1764     default: break;
1765     case ARM::VSTMS:
1766     case ARM::VSTMS_UPD:
1767       isSStore = true;
1768       break;
1769     }
1770     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
1771     // then it takes an extra cycle.
1772     if ((isSStore && (RegNo % 2)) || UseAlign < 8)
1773       ++UseCycle;
1774   } else {
1775     // Assume the worst.
1776     UseCycle = RegNo + 2;
1777   }
1778
1779   return UseCycle;
1780 }
1781
1782 int
1783 ARMBaseInstrInfo::getSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
1784                                  const TargetInstrDesc &UseTID,
1785                                  unsigned UseClass,
1786                                  unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
1787   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseTID.getNumOperands() + 1;
1788   if (RegNo <= 0)
1789     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
1790
1791   int UseCycle;
1792   if (Subtarget.isCortexA8()) {
1793     UseCycle = RegNo / 2;
1794     if (UseCycle < 2)
1795       UseCycle = 2;
1796     // Read in E3.
1797     UseCycle += 2;
1798   } else if (Subtarget.isCortexA9()) {
1799     UseCycle = (RegNo / 2);
1800     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
1801     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
1802     if ((RegNo % 2) || UseAlign < 8)
1803       ++UseCycle;
1804   } else {
1805     // Assume the worst.
1806     UseCycle = 1;
1807   }
1808   return UseCycle;
1809 }
1810
1811 int
1812 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1813                                     const TargetInstrDesc &DefTID,
1814                                     unsigned DefIdx, unsigned DefAlign,
1815                                     const TargetInstrDesc &UseTID,
1816                                     unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
1817   unsigned DefClass = DefTID.getSchedClass();
1818   unsigned UseClass = UseTID.getSchedClass();
1819
1820   if (DefIdx < DefTID.getNumDefs() && UseIdx < UseTID.getNumOperands())
1821     return ItinData->getOperandLatency(DefClass, DefIdx, UseClass, UseIdx);
1822
1823   // This may be a def / use of a variable_ops instruction, the operand
1824   // latency might be determinable dynamically. Let the target try to
1825   // figure it out.
1826   int DefCycle = -1;
1827   bool LdmBypass = false;
1828   switch (DefTID.getOpcode()) {
1829   default:
1830     DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
1831     break;
1832   case ARM::VLDMD:
1833   case ARM::VLDMS:
1834   case ARM::VLDMD_UPD:
1835   case ARM::VLDMS_UPD:  {
1836     DefCycle = getVLDMDefCycle(ItinData, DefTID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
1837     break;
1838   }
1839   case ARM::LDM_RET:
1840   case ARM::LDM:
1841   case ARM::LDM_UPD:
1842   case ARM::tLDM:
1843   case ARM::tLDM_UPD:
1844   case ARM::tPUSH:
1845   case ARM::t2LDM_RET:
1846   case ARM::t2LDM:
1847   case ARM::t2LDM_UPD: {
1848     LdmBypass = 1;
1849     DefCycle = getLDMDefCycle(ItinData, DefTID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
1850     break;
1851   }
1852   }
1853
1854   if (DefCycle == -1)
1855     // We can't seem to determine the result latency of the def, assume it's 2.
1856     DefCycle = 2;
1857
1858   int UseCycle = -1;
1859   switch (UseTID.getOpcode()) {
1860   default:
1861     UseCycle = ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
1862     break;
1863   case ARM::VSTMD:
1864   case ARM::VSTMS:
1865   case ARM::VSTMD_UPD:
1866   case ARM::VSTMS_UPD: {
1867     UseCycle = getVSTMUseCycle(ItinData, UseTID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
1868     break;
1869   }
1870   case ARM::STM:
1871   case ARM::STM_UPD:
1872   case ARM::tSTM_UPD:
1873   case ARM::tPOP_RET:
1874   case ARM::tPOP:
1875   case ARM::t2STM:
1876   case ARM::t2STM_UPD: {
1877     UseCycle = getSTMUseCycle(ItinData, UseTID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
1878     break;
1879   }
1880   }
1881
1882   if (UseCycle == -1)
1883     // Assume it's read in the first stage.
1884     UseCycle = 1;
1885
1886   UseCycle = DefCycle - UseCycle + 1;
1887   if (UseCycle > 0) {
1888     if (LdmBypass) {
1889       // It's a variable_ops instruction so we can't use DefIdx here. Just use
1890       // first def operand.
1891       if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefTID.getNumOperands()-1,
1892                                           UseClass, UseIdx))
1893         --UseCycle;
1894     } else if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefIdx,
1895                                                UseClass, UseIdx))
1896       --UseCycle;
1897   }
1898
1899   return UseCycle;
1900 }
1901
1902 int
1903 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1904                              const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
1905                              const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx) const {
1906   if (DefMI->isCopyLike() || DefMI->isInsertSubreg() ||
1907       DefMI->isRegSequence() || DefMI->isImplicitDef())
1908     return 1;
1909
1910   const TargetInstrDesc &DefTID = DefMI->getDesc();
1911   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
1912     return DefTID.mayLoad() ? 3 : 1;
1913
1914
1915   const TargetInstrDesc &UseTID = UseMI->getDesc();
1916   const MachineOperand &DefMO = DefMI->getOperand(DefIdx);
1917   if (DefMO.getReg() == ARM::CPSR) {
1918     if (DefMI->getOpcode() == ARM::FMSTAT) {
1919       // fpscr -> cpsr stalls over 20 cycles on A8 (and earlier?)
1920       return Subtarget.isCortexA9() ? 1 : 20;
1921     }
1922
1923     // CPSR set and branch can be paired in the same cycle.
1924     if (UseTID.isBranch())
1925       return 0;
1926   }
1927
1928   unsigned DefAlign = DefMI->hasOneMemOperand()
1929     ? (*DefMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
1930   unsigned UseAlign = UseMI->hasOneMemOperand()
1931     ? (*UseMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
1932   int Latency = getOperandLatency(ItinData, DefTID, DefIdx, DefAlign,
1933                                   UseTID, UseIdx, UseAlign);
1934
1935   if (Latency > 1 &&
1936       (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA9())) {
1937     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
1938     // variants are one cycle cheaper.
1939     switch (DefTID.getOpcode()) {
1940     default: break;
1941     case ARM::LDRrs:
1942     case ARM::LDRBrs: {
1943       unsigned ShOpVal = DefMI->getOperand(3).getImm();
1944       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
1945       if (ShImm == 0 ||
1946           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
1947         --Latency;
1948       break;
1949     }
1950     case ARM::t2LDRs:
1951     case ARM::t2LDRBs:
1952     case ARM::t2LDRHs:
1953     case ARM::t2LDRSHs: {
1954       // Thumb2 mode: lsl only.
1955       unsigned ShAmt = DefMI->getOperand(3).getImm();
1956       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
1957         --Latency;
1958       break;
1959     }
1960     }
1961   }
1962
1963   return Latency;
1964 }
1965
1966 int
1967 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
1968                                     SDNode *DefNode, unsigned DefIdx,
1969                                     SDNode *UseNode, unsigned UseIdx) const {
1970   if (!DefNode->isMachineOpcode())
1971     return 1;
1972
1973   const TargetInstrDesc &DefTID = get(DefNode->getMachineOpcode());
1974   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
1975     return DefTID.mayLoad() ? 3 : 1;
1976
1977   if (!UseNode->isMachineOpcode()) {
1978     int Latency = ItinData->getOperandCycle(DefTID.getSchedClass(), DefIdx);
1979     if (Subtarget.isCortexA9())
1980       return Latency <= 2 ? 1 : Latency - 1;
1981     else
1982       return Latency <= 3 ? 1 : Latency - 2;
1983   }
1984
1985   const TargetInstrDesc &UseTID = get(UseNode->getMachineOpcode());
1986   const MachineSDNode *DefMN = dyn_cast<MachineSDNode>(DefNode);
1987   unsigned DefAlign = !DefMN->memoperands_empty()
1988     ? (*DefMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
1989   const MachineSDNode *UseMN = dyn_cast<MachineSDNode>(UseNode);
1990   unsigned UseAlign = !UseMN->memoperands_empty()
1991     ? (*UseMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
1992   int Latency = getOperandLatency(ItinData, DefTID, DefIdx, DefAlign,
1993                                   UseTID, UseIdx, UseAlign);
1994
1995   if (Latency > 1 &&
1996       (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA9())) {
1997     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
1998     // variants are one cycle cheaper.
1999     switch (DefTID.getOpcode()) {
2000     default: break;
2001     case ARM::LDRrs:
2002     case ARM::LDRBrs: {
2003       unsigned ShOpVal =
2004         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
2005       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2006       if (ShImm == 0 ||
2007           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
2008         --Latency;
2009       break;
2010     }
2011     case ARM::t2LDRs:
2012     case ARM::t2LDRBs:
2013     case ARM::t2LDRHs:
2014     case ARM::t2LDRSHs: {
2015       // Thumb2 mode: lsl only.
2016       unsigned ShAmt =
2017         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
2018       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
2019         --Latency;
2020       break;
2021     }
2022     }
2023   }
2024
2025   return Latency;
2026 }
2027
2028 bool ARMBaseInstrInfo::
2029 hasHighOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2030                       const MachineRegisterInfo *MRI,
2031                       const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
2032                       const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx) const {
2033   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
2034   unsigned UDomain = UseMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
2035   if (Subtarget.isCortexA8() &&
2036       (DDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainVFP))
2037     // CortexA8 VFP instructions are not pipelined.
2038     return true;
2039
2040   // Hoist VFP / NEON instructions with 4 or higher latency.
2041   int Latency = getOperandLatency(ItinData, DefMI, DefIdx, UseMI, UseIdx);
2042   if (Latency <= 3)
2043     return false;
2044   return DDomain == ARMII::DomainVFP || DDomain == ARMII::DomainNEON ||
2045          UDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainNEON;
2046 }
2047
2048 bool ARMBaseInstrInfo::
2049 hasLowDefLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
2050                  const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx) const {
2051   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2052     return false;
2053
2054   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
2055   if (DDomain == ARMII::DomainGeneral) {
2056     unsigned DefClass = DefMI->getDesc().getSchedClass();
2057     int DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
2058     return (DefCycle != -1 && DefCycle <= 2);
2059   }
2060   return false;
2061 }