lib/Target/CellSPU/SPUISelDAGToDAG.cpp

   1 //===-- SPUISelDAGToDAG.cpp - CellSPU pattern matching inst selector ------===//
   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 defines a pattern matching instruction selector for the Cell SPU,
  11 // converting from a legalized dag to a SPU-target dag.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #include "SPU.h"
  16 #include "SPUTargetMachine.h"
  17 #include "SPUISelLowering.h"
  18 #include "SPUHazardRecognizers.h"
  19 #include "SPUFrameInfo.h"
  20 #include "SPURegisterNames.h"
  21 #include "SPUTargetMachine.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGISel.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
  28 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
  29 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  30 #include "llvm/Constants.h"
  31 #include "llvm/GlobalValue.h"
  32 #include "llvm/Intrinsics.h"
  33 #include "llvm/Support/Debug.h"
  34 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  35 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  36
  37 using namespace llvm;
  38
  39 namespace {
  40   //! ConstantSDNode predicate for i32 sign-extended, 10-bit immediates
  41   bool
  42   isI64IntS10Immediate(ConstantSDNode *CN)
  43   {
  44     return isS10Constant(CN->getSExtValue());
  45   }
  46
  47   //! ConstantSDNode predicate for i32 sign-extended, 10-bit immediates
  48   bool
  49   isI32IntS10Immediate(ConstantSDNode *CN)
  50   {
  51     return isS10Constant(CN->getSExtValue());
  52   }
  53
  54 #if 0
  55   //! SDNode predicate for sign-extended, 10-bit immediate values
  56   bool
  57   isI32IntS10Immediate(SDNode *N)
  58   {
  59     return (N->getOpcode() == ISD::Constant
  60             && isI32IntS10Immediate(cast<ConstantSDNode>(N)));
  61   }
  62 #endif
  63
  64   //! ConstantSDNode predicate for i32 unsigned 10-bit immediate values
  65   bool
  66   isI32IntU10Immediate(ConstantSDNode *CN)
  67   {
  68     return isU10Constant(CN->getSExtValue());
  69   }
  70
  71   //! ConstantSDNode predicate for i16 sign-extended, 10-bit immediate values
  72   bool
  73   isI16IntS10Immediate(ConstantSDNode *CN)
  74   {
  75     return isS10Constant(CN->getSExtValue());
  76   }
  77
  78   //! SDNode predicate for i16 sign-extended, 10-bit immediate values
  79   bool
  80   isI16IntS10Immediate(SDNode *N)
  81   {
  82     return (N->getOpcode() == ISD::Constant
  83             && isI16IntS10Immediate(cast<ConstantSDNode>(N)));
  84   }
  85
  86   //! ConstantSDNode predicate for i16 unsigned 10-bit immediate values
  87   bool
  88   isI16IntU10Immediate(ConstantSDNode *CN)
  89   {
  90     return isU10Constant((short) CN->getZExtValue());
  91   }
  92
  93   //! SDNode predicate for i16 sign-extended, 10-bit immediate values
  94   bool
  95   isI16IntU10Immediate(SDNode *N)
  96   {
  97     return (N->getOpcode() == ISD::Constant
  98             && isI16IntU10Immediate(cast<ConstantSDNode>(N)));
  99   }
 100
 101   //! ConstantSDNode predicate for signed 16-bit values
 102   /*!
 103     \arg CN The constant SelectionDAG node holding the value
 104     \arg Imm The returned 16-bit value, if returning true
 105
 106     This predicate tests the value in \a CN to see whether it can be
 107     represented as a 16-bit, sign-extended quantity. Returns true if
 108     this is the case.
 109    */
 110   bool
 111   isIntS16Immediate(ConstantSDNode *CN, short &Imm)
 112   {
 113     MVT vt = CN->getValueType(0);
 114     Imm = (short) CN->getZExtValue();
 115     if (vt.getSimpleVT() >= MVT::i1 && vt.getSimpleVT() <= MVT::i16) {
 116       return true;
 117     } else if (vt == MVT::i32) {
 118       int32_t i_val = (int32_t) CN->getZExtValue();
 119       short s_val = (short) i_val;
 120       return i_val == s_val;
 121     } else {
 122       int64_t i_val = (int64_t) CN->getZExtValue();
 123       short s_val = (short) i_val;
 124       return i_val == s_val;
 125     }
 126
 127     return false;
 128   }
 129
 130   //! SDNode predicate for signed 16-bit values.
 131   bool
 132   isIntS16Immediate(SDNode *N, short &Imm)
 133   {
 134     return (N->getOpcode() == ISD::Constant
 135             && isIntS16Immediate(cast<ConstantSDNode>(N), Imm));
 136   }
 137
 138   //! ConstantFPSDNode predicate for representing floats as 16-bit sign ext.
 139   static bool
 140   isFPS16Immediate(ConstantFPSDNode *FPN, short &Imm)
 141   {
 142     MVT vt = FPN->getValueType(0);
 143     if (vt == MVT::f32) {
 144       int val = FloatToBits(FPN->getValueAPF().convertToFloat());
 145       int sval = (int) ((val << 16) >> 16);
 146       Imm = (short) val;
 147       return val == sval;
 148     }
 149
 150     return false;
 151   }
 152
 153   bool
 154   isHighLow(const SDValue &Op)
 155   {
 156     return (Op.getOpcode() == SPUISD::IndirectAddr
 157             && ((Op.getOperand(0).getOpcode() == SPUISD::Hi
 158                  && Op.getOperand(1).getOpcode() == SPUISD::Lo)
 159                 || (Op.getOperand(0).getOpcode() == SPUISD::Lo
 160                     && Op.getOperand(1).getOpcode() == SPUISD::Hi)));
 161   }
 162
 163   //===------------------------------------------------------------------===//
 164   //! MVT to "useful stuff" mapping structure:
 165
 166   struct valtype_map_s {
 167     MVT VT;
 168     unsigned ldresult_ins;      /// LDRESULT instruction (0 = undefined)
 169     bool ldresult_imm;          /// LDRESULT instruction requires immediate?
 170     unsigned lrinst;            /// LR instruction
 171   };
 172
 173   const valtype_map_s valtype_map[] = {
 174     { MVT::i8,    SPU::ORBIr8,  true,  SPU::LRr8 },
 175     { MVT::i16,   SPU::ORHIr16, true,  SPU::LRr16 },
 176     { MVT::i32,   SPU::ORIr32,  true,  SPU::LRr32 },
 177     { MVT::i64,   SPU::ORr64,   false, SPU::LRr64 },
 178     { MVT::f32,   SPU::ORf32,   false, SPU::LRf32 },
 179     { MVT::f64,   SPU::ORf64,   false, SPU::LRf64 },
 180     // vector types... (sigh!)
 181     { MVT::v16i8, 0,            false, SPU::LRv16i8 },
 182     { MVT::v8i16, 0,            false, SPU::LRv8i16 },
 183     { MVT::v4i32, 0,            false, SPU::LRv4i32 },
 184     { MVT::v2i64, 0,            false, SPU::LRv2i64 },
 185     { MVT::v4f32, 0,            false, SPU::LRv4f32 },
 186     { MVT::v2f64, 0,            false, SPU::LRv2f64 }
 187   };
 188
 189   const size_t n_valtype_map = sizeof(valtype_map) / sizeof(valtype_map[0]);
 190
 191   const valtype_map_s *getValueTypeMapEntry(MVT VT)
 192   {
 193     const valtype_map_s *retval = 0;
 194     for (size_t i = 0; i < n_valtype_map; ++i) {
 195       if (valtype_map[i].VT == VT) {
 196         retval = valtype_map + i;
 197         break;
 198       }
 199     }
 200
 201
 202 #ifndef NDEBUG
 203     if (retval == 0) {
 204       cerr << "SPUISelDAGToDAG.cpp: getValueTypeMapEntry returns NULL for "
 205            << VT.getMVTString()
 206            << "\n";
 207       abort();
 208     }
 209 #endif
 210
 211     return retval;
 212   }
 213 }
 214
 215 namespace {
 216
 217 //===--------------------------------------------------------------------===//
 218 /// SPUDAGToDAGISel - Cell SPU-specific code to select SPU machine
 219 /// instructions for SelectionDAG operations.
 220 ///
 221 class SPUDAGToDAGISel :
 222   public SelectionDAGISel
 223 {
 224   SPUTargetMachine &TM;
 225   SPUTargetLowering &SPUtli;
 226   unsigned GlobalBaseReg;
 227
 228 public:
 229   explicit SPUDAGToDAGISel(SPUTargetMachine &tm) :
 230     SelectionDAGISel(tm),
 231     TM(tm),
 232     SPUtli(*tm.getTargetLowering())
 233   {}
 234
 235   virtual bool runOnFunction(Function &Fn) {
 236     // Make sure we re-emit a set of the global base reg if necessary
 237     GlobalBaseReg = 0;
 238     SelectionDAGISel::runOnFunction(Fn);
 239     return true;
 240   }
 241
 242   /// getI32Imm - Return a target constant with the specified value, of type
 243   /// i32.
 244   inline SDValue getI32Imm(uint32_t Imm) {
 245     return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i32);
 246   }
 247
 248   /// getI64Imm - Return a target constant with the specified value, of type
 249   /// i64.
 250   inline SDValue getI64Imm(uint64_t Imm) {
 251     return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i64);
 252   }
 253
 254   /// getSmallIPtrImm - Return a target constant of pointer type.
 255   inline SDValue getSmallIPtrImm(unsigned Imm) {
 256     return CurDAG->getTargetConstant(Imm, SPUtli.getPointerTy());
 257   }
 258
 259   SDNode *emitBuildVector(SDValue build_vec) {
 260     std::vector<Constant*> CV;
 261
 262     for (size_t i = 0; i < build_vec.getNumOperands(); ++i) {
 263       ConstantSDNode *V = dyn_cast<ConstantSDNode>(build_vec.getOperand(i));
 264       CV.push_back(const_cast<ConstantInt *>(V->getConstantIntValue()));
 265     }
 266
 267     Constant *CP = ConstantVector::get(CV);
 268     SDValue CPIdx = CurDAG->getConstantPool(CP, SPUtli.getPointerTy());
 269     unsigned Alignment = 1 << cast<ConstantPoolSDNode>(CPIdx)->getAlignment();
 270     SDValue CGPoolOffset =
 271             SPU::LowerConstantPool(CPIdx, *CurDAG,
 272                                    SPUtli.getSPUTargetMachine());
 273     return SelectCode(CurDAG->getLoad(build_vec.getValueType(),
 274                       CurDAG->getEntryNode(), CGPoolOffset,
 275                       PseudoSourceValue::getConstantPool(), 0,
 276                       false, Alignment));
 277   }
 278
 279   /// Select - Convert the specified operand from a target-independent to a
 280   /// target-specific node if it hasn't already been changed.
 281   SDNode *Select(SDValue Op);
 282
 283   //! Emit the instruction sequence for i64 shl
 284   SDNode *SelectSHLi64(SDValue &Op, MVT OpVT);
 285
 286   //! Emit the instruction sequence for i64 srl
 287   SDNode *SelectSRLi64(SDValue &Op, MVT OpVT);
 288
 289   //! Emit the instruction sequence for i64 sra
 290   SDNode *SelectSRAi64(SDValue &Op, MVT OpVT);
 291
 292   //! Returns true if the address N is an A-form (local store) address
 293   bool SelectAFormAddr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Base,
 294                        SDValue &Index);
 295
 296   //! D-form address predicate
 297   bool SelectDFormAddr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Base,
 298                        SDValue &Index);
 299
 300   /// Alternate D-form address using i7 offset predicate
 301   bool SelectDForm2Addr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Disp,
 302                         SDValue &Base);
 303
 304   /// D-form address selection workhorse
 305   bool DFormAddressPredicate(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Disp,
 306                              SDValue &Base, int minOffset, int maxOffset);
 307
 308   //! Address predicate if N can be expressed as an indexed [r+r] operation.
 309   bool SelectXFormAddr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Base,
 310                        SDValue &Index);
 311
 312   /// SelectInlineAsmMemoryOperand - Implement addressing mode selection for
 313   /// inline asm expressions.
 314   virtual bool SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDValue &Op,
 315                                             char ConstraintCode,
 316                                             std::vector<SDValue> &OutOps) {
 317     SDValue Op0, Op1;
 318     switch (ConstraintCode) {
 319     default: return true;
 320     case 'm':   // memory
 321       if (!SelectDFormAddr(Op, Op, Op0, Op1)
 322           && !SelectAFormAddr(Op, Op, Op0, Op1))
 323         SelectXFormAddr(Op, Op, Op0, Op1);
 324       break;
 325     case 'o':   // offsetable
 326       if (!SelectDFormAddr(Op, Op, Op0, Op1)
 327           && !SelectAFormAddr(Op, Op, Op0, Op1)) {
 328         Op0 = Op;
 329         Op1 = getSmallIPtrImm(0);
 330       }
 331       break;
 332     case 'v':   // not offsetable
 333 #if 1
 334       assert(0 && "InlineAsmMemoryOperand 'v' constraint not handled.");
 335 #else
 336       SelectAddrIdxOnly(Op, Op, Op0, Op1);
 337 #endif
 338       break;
 339     }
 340
 341     OutOps.push_back(Op0);
 342     OutOps.push_back(Op1);
 343     return false;
 344   }
 345
 346   /// InstructionSelect - This callback is invoked by
 347   /// SelectionDAGISel when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
 348   virtual void InstructionSelect();
 349
 350   virtual const char *getPassName() const {
 351     return "Cell SPU DAG->DAG Pattern Instruction Selection";
 352   }
 353
 354   /// CreateTargetHazardRecognizer - Return the hazard recognizer to use for
 355   /// this target when scheduling the DAG.
 356   virtual ScheduleHazardRecognizer *CreateTargetHazardRecognizer() {
 357     const TargetInstrInfo *II = TM.getInstrInfo();
 358     assert(II && "No InstrInfo?");
 359     return new SPUHazardRecognizer(*II);
 360   }
 361
 362   // Include the pieces autogenerated from the target description.
 363 #include "SPUGenDAGISel.inc"
 364 };
 365
 366 }
 367
 368 /// InstructionSelect - This callback is invoked by
 369 /// SelectionDAGISel when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
 370 void
 371 SPUDAGToDAGISel::InstructionSelect()
 372 {
 373   DEBUG(BB->dump());
 374
 375   // Select target instructions for the DAG.
 376   SelectRoot(*CurDAG);
 377   CurDAG->RemoveDeadNodes();
 378 }
 379
 380 /*!
 381  \arg Op The ISD instructio operand
 382  \arg N The address to be tested
 383  \arg Base The base address
 384  \arg Index The base address index
 385  */
 386 bool
 387 SPUDAGToDAGISel::SelectAFormAddr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Base,
 388                     SDValue &Index) {
 389   // These match the addr256k operand type:
 390   MVT OffsVT = MVT::i16;
 391   SDValue Zero = CurDAG->getTargetConstant(0, OffsVT);
 392
 393   switch (N.getOpcode()) {
 394   case ISD::Constant:
 395   case ISD::ConstantPool:
 396   case ISD::GlobalAddress:
 397     cerr << "SPU SelectAFormAddr: Constant/Pool/Global not lowered.\n";
 398     abort();
 399     /*NOTREACHED*/
 400
 401   case ISD::TargetConstant:
 402   case ISD::TargetGlobalAddress:
 403   case ISD::TargetJumpTable:
 404     cerr << "SPUSelectAFormAddr: Target Constant/Pool/Global not wrapped as "
 405          << "A-form address.\n";
 406     abort();
 407     /*NOTREACHED*/
 408
 409   case SPUISD::AFormAddr:
 410     // Just load from memory if there's only a single use of the location,
 411     // otherwise, this will get handled below with D-form offset addresses
 412     if (N.hasOneUse()) {
 413       SDValue Op0 = N.getOperand(0);
 414       switch (Op0.getOpcode()) {
 415       case ISD::TargetConstantPool:
 416       case ISD::TargetJumpTable:
 417         Base = Op0;
 418         Index = Zero;
 419         return true;
 420
 421       case ISD::TargetGlobalAddress: {
 422         GlobalAddressSDNode *GSDN = cast<GlobalAddressSDNode>(Op0);
 423         GlobalValue *GV = GSDN->getGlobal();
 424         if (GV->getAlignment() == 16) {
 425           Base = Op0;
 426           Index = Zero;
 427           return true;
 428         }
 429         break;
 430       }
 431       }
 432     }
 433     break;
 434   }
 435   return false;
 436 }
 437
 438 bool
 439 SPUDAGToDAGISel::SelectDForm2Addr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Disp,
 440                                   SDValue &Base) {
 441   const int minDForm2Offset = -(1 << 7);
 442   const int maxDForm2Offset = (1 << 7) - 1;
 443   return DFormAddressPredicate(Op, N, Disp, Base, minDForm2Offset,
 444                                maxDForm2Offset);
 445 }
 446
 447 /*!
 448   \arg Op The ISD instruction (ignored)
 449   \arg N The address to be tested
 450   \arg Base Base address register/pointer
 451   \arg Index Base address index
 452
 453   Examine the input address by a base register plus a signed 10-bit
 454   displacement, [r+I10] (D-form address).
 455
 456   \return true if \a N is a D-form address with \a Base and \a Index set
 457   to non-empty SDValue instances.
 458 */
 459 bool
 460 SPUDAGToDAGISel::SelectDFormAddr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Base,
 461                                  SDValue &Index) {
 462   return DFormAddressPredicate(Op, N, Base, Index,
 463                                SPUFrameInfo::minFrameOffset(),
 464                                SPUFrameInfo::maxFrameOffset());
 465 }
 466
 467 bool
 468 SPUDAGToDAGISel::DFormAddressPredicate(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Base,
 469                                       SDValue &Index, int minOffset,
 470                                       int maxOffset) {
 471   unsigned Opc = N.getOpcode();
 472   MVT PtrTy = SPUtli.getPointerTy();
 473
 474   if (Opc == ISD::FrameIndex) {
 475     // Stack frame index must be less than 512 (divided by 16):
 476     FrameIndexSDNode *FIN = dyn_cast<FrameIndexSDNode>(N);
 477     int FI = int(FIN->getIndex());
 478     DEBUG(cerr << "SelectDFormAddr: ISD::FrameIndex = "
 479                << FI << "\n");
 480     if (SPUFrameInfo::FItoStackOffset(FI) < maxOffset) {
 481       Base = CurDAG->getTargetConstant(0, PtrTy);
 482       Index = CurDAG->getTargetFrameIndex(FI, PtrTy);
 483       return true;
 484     }
 485   } else if (Opc == ISD::ADD) {
 486     // Generated by getelementptr
 487     const SDValue Op0 = N.getOperand(0);
 488     const SDValue Op1 = N.getOperand(1);
 489
 490     if ((Op0.getOpcode() == SPUISD::Hi && Op1.getOpcode() == SPUISD::Lo)
 491         || (Op1.getOpcode() == SPUISD::Hi && Op0.getOpcode() == SPUISD::Lo)) {
 492       Base = CurDAG->getTargetConstant(0, PtrTy);
 493       Index = N;
 494       return true;
 495     } else if (Op1.getOpcode() == ISD::Constant
 496                || Op1.getOpcode() == ISD::TargetConstant) {
 497       ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op1);
 498       int32_t offset = int32_t(CN->getSExtValue());
 499
 500       if (Op0.getOpcode() == ISD::FrameIndex) {
 501         FrameIndexSDNode *FIN = dyn_cast<FrameIndexSDNode>(Op0);
 502         int FI = int(FIN->getIndex());
 503         DEBUG(cerr << "SelectDFormAddr: ISD::ADD offset = " << offset
 504                    << " frame index = " << FI << "\n");
 505
 506         if (SPUFrameInfo::FItoStackOffset(FI) < maxOffset) {
 507           Base = CurDAG->getTargetConstant(offset, PtrTy);
 508           Index = CurDAG->getTargetFrameIndex(FI, PtrTy);
 509           return true;
 510         }
 511       } else if (offset > minOffset && offset < maxOffset) {
 512         Base = CurDAG->getTargetConstant(offset, PtrTy);
 513         Index = Op0;
 514         return true;
 515       }
 516     } else if (Op0.getOpcode() == ISD::Constant
 517                || Op0.getOpcode() == ISD::TargetConstant) {
 518       ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op0);
 519       int32_t offset = int32_t(CN->getSExtValue());
 520
 521       if (Op1.getOpcode() == ISD::FrameIndex) {
 522         FrameIndexSDNode *FIN = dyn_cast<FrameIndexSDNode>(Op1);
 523         int FI = int(FIN->getIndex());
 524         DEBUG(cerr << "SelectDFormAddr: ISD::ADD offset = " << offset
 525                    << " frame index = " << FI << "\n");
 526
 527         if (SPUFrameInfo::FItoStackOffset(FI) < maxOffset) {
 528           Base = CurDAG->getTargetConstant(offset, PtrTy);
 529           Index = CurDAG->getTargetFrameIndex(FI, PtrTy);
 530           return true;
 531         }
 532       } else if (offset > minOffset && offset < maxOffset) {
 533         Base = CurDAG->getTargetConstant(offset, PtrTy);
 534         Index = Op1;
 535         return true;
 536       }
 537     }
 538   } else if (Opc == SPUISD::IndirectAddr) {
 539     // Indirect with constant offset -> D-Form address
 540     const SDValue Op0 = N.getOperand(0);
 541     const SDValue Op1 = N.getOperand(1);
 542
 543     if (Op0.getOpcode() == SPUISD::Hi
 544         && Op1.getOpcode() == SPUISD::Lo) {
 545       // (SPUindirect (SPUhi <arg>, 0), (SPUlo <arg>, 0))
 546       Base = CurDAG->getTargetConstant(0, PtrTy);
 547       Index = N;
 548       return true;
 549     } else if (isa<ConstantSDNode>(Op0) || isa<ConstantSDNode>(Op1)) {
 550       int32_t offset = 0;
 551       SDValue idxOp;
 552
 553       if (isa<ConstantSDNode>(Op1)) {
 554         ConstantSDNode *CN = cast<ConstantSDNode>(Op1);
 555         offset = int32_t(CN->getSExtValue());
 556         idxOp = Op0;
 557       } else if (isa<ConstantSDNode>(Op0)) {
 558         ConstantSDNode *CN = cast<ConstantSDNode>(Op0);
 559         offset = int32_t(CN->getSExtValue());
 560         idxOp = Op1;
 561       }
 562
 563       if (offset >= minOffset && offset <= maxOffset) {
 564         Base = CurDAG->getTargetConstant(offset, PtrTy);
 565         Index = idxOp;
 566         return true;
 567       }
 568     }
 569   } else if (Opc == SPUISD::AFormAddr) {
 570     Base = CurDAG->getTargetConstant(0, N.getValueType());
 571     Index = N;
 572     return true;
 573   } else if (Opc == SPUISD::LDRESULT) {
 574     Base = CurDAG->getTargetConstant(0, N.getValueType());
 575     Index = N;
 576     return true;
 577   } else if (Opc == ISD::Register || Opc == ISD::CopyFromReg) {
 578     unsigned OpOpc = Op.getOpcode();
 579
 580     if (OpOpc == ISD::STORE || OpOpc == ISD::LOAD) {
 581       // Direct load/store without getelementptr
 582       SDValue Addr, Offs;
 583
 584       // Get the register from CopyFromReg
 585       if (Opc == ISD::CopyFromReg)
 586         Addr = N.getOperand(1);
 587       else
 588         Addr = N;                       // Register
 589
 590       Offs = ((OpOpc == ISD::STORE) ? Op.getOperand(3) : Op.getOperand(2));
 591
 592       if (Offs.getOpcode() == ISD::Constant || Offs.getOpcode() == ISD::UNDEF) {
 593         if (Offs.getOpcode() == ISD::UNDEF)
 594           Offs = CurDAG->getTargetConstant(0, Offs.getValueType());
 595
 596         Base = Offs;
 597         Index = Addr;
 598         return true;
 599       }
 600     } else {
 601       /* If otherwise unadorned, default to D-form address with 0 offset: */
 602       if (Opc == ISD::CopyFromReg) {
 603         Index = N.getOperand(1);
 604       } else {
 605         Index = N;
 606       }
 607
 608       Base = CurDAG->getTargetConstant(0, Index.getValueType());
 609       return true;
 610     }
 611   }
 612
 613   return false;
 614 }
 615
 616 /*!
 617   \arg Op The ISD instruction operand
 618   \arg N The address operand
 619   \arg Base The base pointer operand
 620   \arg Index The offset/index operand
 621
 622   If the address \a N can be expressed as an A-form or D-form address, returns
 623   false.  Otherwise, creates two operands, Base and Index that will become the
 624   (r)(r) X-form address.
 625 */
 626 bool
 627 SPUDAGToDAGISel::SelectXFormAddr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Base,
 628                                  SDValue &Index) {
 629   if (!SelectAFormAddr(Op, N, Base, Index)
 630       && !SelectDFormAddr(Op, N, Base, Index)) {
 631     // If the address is neither A-form or D-form, punt and use an X-form
 632     // address:
 633     Base = N.getOperand(1);
 634     Index = N.getOperand(0);
 635     return true;
 636   }
 637
 638   return false;
 639 }
 640
 641 //! Convert the operand from a target-independent to a target-specific node
 642 /*!
 643  */
 644 SDNode *
 645 SPUDAGToDAGISel::Select(SDValue Op) {
 646   SDNode *N = Op.getNode();
 647   unsigned Opc = N->getOpcode();
 648   int n_ops = -1;
 649   unsigned NewOpc;
 650   MVT OpVT = Op.getValueType();
 651   SDValue Ops[8];
 652
 653   if (N->isMachineOpcode()) {
 654     return NULL;   // Already selected.
 655   } else if (Opc == ISD::FrameIndex) {
 656     int FI = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
 657     SDValue TFI = CurDAG->getTargetFrameIndex(FI, Op.getValueType());
 658     SDValue Imm0 = CurDAG->getTargetConstant(0, Op.getValueType());
 659
 660     if (FI < 128) {
 661       NewOpc = SPU::AIr32;
 662       Ops[0] = TFI;
 663       Ops[1] = Imm0;
 664       n_ops = 2;
 665     } else {
 666       NewOpc = SPU::Ar32;
 667       Ops[0] = CurDAG->getRegister(SPU::R1, Op.getValueType());
 668       Ops[1] = SDValue(CurDAG->getTargetNode(SPU::ILAr32, Op.getValueType(),
 669                                              TFI, Imm0), 0);
 670       n_ops = 2;
 671     }
 672   } else if ((Opc == ISD::ZERO_EXTEND || Opc == ISD::ANY_EXTEND)
 673              && OpVT == MVT::i64) {
 674     SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
 675     MVT Op0VT = Op0.getValueType();
 676     MVT Op0VecVT = MVT::getVectorVT(Op0VT, (128 / Op0VT.getSizeInBits()));
 677     MVT OpVecVT = MVT::getVectorVT(OpVT, (128 / OpVT.getSizeInBits()));
 678     SDValue shufMask;
 679
 680     switch (Op0VT.getSimpleVT()) {
 681     default:
 682       cerr << "CellSPU Select: Unhandled zero/any extend MVT\n";
 683       abort();
 684       /*NOTREACHED*/
 685       break;
 686     case MVT::i32:
 687       shufMask = CurDAG->getNode(ISD::BUILD_VECTOR, MVT::v4i32,
 688                                  CurDAG->getConstant(0x80808080, MVT::i32),
 689                                  CurDAG->getConstant(0x00010203, MVT::i32),
 690                                  CurDAG->getConstant(0x80808080, MVT::i32),
 691                                  CurDAG->getConstant(0x08090a0b, MVT::i32));
 692       break;
 693
 694     case MVT::i16:
 695       shufMask = CurDAG->getNode(ISD::BUILD_VECTOR, MVT::v4i32,
 696                                  CurDAG->getConstant(0x80808080, MVT::i32),
 697                                  CurDAG->getConstant(0x80800203, MVT::i32),
 698                                  CurDAG->getConstant(0x80808080, MVT::i32),
 699                                  CurDAG->getConstant(0x80800a0b, MVT::i32));
 700       break;
 701
 702     case MVT::i8:
 703       shufMask = CurDAG->getNode(ISD::BUILD_VECTOR, MVT::v4i32,
 704                                  CurDAG->getConstant(0x80808080, MVT::i32),
 705                                  CurDAG->getConstant(0x80808003, MVT::i32),
 706                                  CurDAG->getConstant(0x80808080, MVT::i32),
 707                                  CurDAG->getConstant(0x8080800b, MVT::i32));
 708       break;
 709     }
 710
 711     SDNode *shufMaskLoad = emitBuildVector(shufMask);
 712     SDNode *PromoteScalar =
 713             SelectCode(CurDAG->getNode(SPUISD::PREFSLOT2VEC, Op0VecVT, Op0));
 714
 715     SDValue zextShuffle =
 716             CurDAG->getNode(SPUISD::SHUFB, OpVecVT,
 717                             SDValue(PromoteScalar, 0),
 718                             SDValue(PromoteScalar, 0),
 719                             SDValue(shufMaskLoad, 0));
 720
 721     // N.B.: BIT_CONVERT replaces and updates the zextShuffle node, so we
 722     // re-use it in the VEC2PREFSLOT selection without needing to explicitly
 723     // call SelectCode (it's already done for us.)
 724     SelectCode(CurDAG->getNode(ISD::BIT_CONVERT, OpVecVT, zextShuffle));
 725     return SelectCode(CurDAG->getNode(SPUISD::VEC2PREFSLOT, OpVT,
 726                                       zextShuffle));
 727   } else if (Opc == ISD::ADD && (OpVT == MVT::i64 || OpVT == MVT::v2i64)) {
 728     SDNode *CGLoad =
 729             emitBuildVector(SPU::getCarryGenerateShufMask(*CurDAG));
 730
 731     return SelectCode(CurDAG->getNode(SPUISD::ADD64_MARKER, OpVT,
 732                                       Op.getOperand(0), Op.getOperand(1),
 733                                       SDValue(CGLoad, 0)));
 734   } else if (Opc == ISD::SUB && (OpVT == MVT::i64 || OpVT == MVT::v2i64)) {
 735     SDNode *CGLoad =
 736             emitBuildVector(SPU::getBorrowGenerateShufMask(*CurDAG));
 737
 738     return SelectCode(CurDAG->getNode(SPUISD::SUB64_MARKER, OpVT,
 739                                       Op.getOperand(0), Op.getOperand(1),
 740                                       SDValue(CGLoad, 0)));
 741   } else if (Opc == ISD::MUL && (OpVT == MVT::i64 || OpVT == MVT::v2i64)) {
 742     SDNode *CGLoad =
 743             emitBuildVector(SPU::getCarryGenerateShufMask(*CurDAG));
 744
 745     return SelectCode(CurDAG->getNode(SPUISD::MUL64_MARKER, OpVT,
 746                                       Op.getOperand(0), Op.getOperand(1),
 747                                       SDValue(CGLoad, 0)));
 748   } else if (Opc == ISD::ADD && (OpVT == MVT::i64 || OpVT == MVT::v2i64)) {
 749     SDNode *CGLoad =
 750             emitBuildVector(SPU::getCarryGenerateShufMask(*CurDAG));
 751
 752     return SelectCode(CurDAG->getNode(SPUISD::ADD64_MARKER, OpVT,
 753                                       Op.getOperand(0), Op.getOperand(1),
 754                                       SDValue(CGLoad, 0)));
 755   } else if (Opc == ISD::SUB && (OpVT == MVT::i64 || OpVT == MVT::v2i64)) {
 756     SDNode *CGLoad =
 757             emitBuildVector(SPU::getBorrowGenerateShufMask(*CurDAG));
 758
 759     return SelectCode(CurDAG->getNode(SPUISD::SUB64_MARKER, OpVT,
 760                                       Op.getOperand(0), Op.getOperand(1),
 761                                       SDValue(CGLoad, 0)));
 762   } else if (Opc == ISD::MUL && (OpVT == MVT::i64 || OpVT == MVT::v2i64)) {
 763     SDNode *CGLoad =
 764             emitBuildVector(SPU::getCarryGenerateShufMask(*CurDAG));
 765
 766     return SelectCode(CurDAG->getNode(SPUISD::MUL64_MARKER, OpVT,
 767                                       Op.getOperand(0), Op.getOperand(1),
 768                                       SDValue(CGLoad, 0)));
 769   } else if (Opc == ISD::SHL) {
 770     if (OpVT == MVT::i64) {
 771       return SelectSHLi64(Op, OpVT);
 772     }
 773   } else if (Opc == ISD::SRL) {
 774     if (OpVT == MVT::i64) {
 775       return SelectSRLi64(Op, OpVT);
 776     }
 777   } else if (Opc == ISD::SRA) {
 778     if (OpVT == MVT::i64) {
 779       return SelectSRAi64(Op, OpVT);
 780     }
 781   } else if (Opc == SPUISD::LDRESULT) {
 782     // Custom select instructions for LDRESULT
 783     MVT VT = N->getValueType(0);
 784     SDValue Arg = N->getOperand(0);
 785     SDValue Chain = N->getOperand(1);
 786     SDNode *Result;
 787     const valtype_map_s *vtm = getValueTypeMapEntry(VT);
 788
 789     if (vtm->ldresult_ins == 0) {
 790       cerr << "LDRESULT for unsupported type: "
 791            << VT.getMVTString()
 792            << "\n";
 793       abort();
 794     }
 795
 796     Opc = vtm->ldresult_ins;
 797     if (vtm->ldresult_imm) {
 798       SDValue Zero = CurDAG->getTargetConstant(0, VT);
 799
 800       Result = CurDAG->getTargetNode(Opc, VT, MVT::Other, Arg, Zero, Chain);
 801     } else {
 802       Result = CurDAG->getTargetNode(Opc, VT, MVT::Other, Arg, Arg, Chain);
 803     }
 804
 805     return Result;
 806   } else if (Opc == SPUISD::IndirectAddr) {
 807     // Look at the operands: SelectCode() will catch the cases that aren't
 808     // specifically handled here.
 809     //
 810     // SPUInstrInfo catches the following patterns:
 811     // (SPUindirect (SPUhi ...), (SPUlo ...))
 812     // (SPUindirect $sp, imm)
 813     MVT VT = Op.getValueType();
 814     SDValue Op0 = N->getOperand(0);
 815     SDValue Op1 = N->getOperand(1);
 816     RegisterSDNode *RN;
 817
 818     if ((Op0.getOpcode() != SPUISD::Hi && Op1.getOpcode() != SPUISD::Lo)
 819         || (Op0.getOpcode() == ISD::Register
 820             && ((RN = dyn_cast<RegisterSDNode>(Op0.getNode())) != 0
 821                 && RN->getReg() != SPU::R1))) {
 822       NewOpc = SPU::Ar32;
 823       if (Op1.getOpcode() == ISD::Constant) {
 824         ConstantSDNode *CN = cast<ConstantSDNode>(Op1);
 825         Op1 = CurDAG->getTargetConstant(CN->getSExtValue(), VT);
 826         NewOpc = (isI32IntS10Immediate(CN) ? SPU::AIr32 : SPU::Ar32);
 827       }
 828       Ops[0] = Op0;
 829       Ops[1] = Op1;
 830       n_ops = 2;
 831     }
 832   }
 833
 834   if (n_ops > 0) {
 835     if (N->hasOneUse())
 836       return CurDAG->SelectNodeTo(N, NewOpc, OpVT, Ops, n_ops);
 837     else
 838       return CurDAG->getTargetNode(NewOpc, OpVT, Ops, n_ops);
 839   } else
 840     return SelectCode(Op);
 841 }
 842
 843 /*!
 844  * Emit the instruction sequence for i64 left shifts. The basic algorithm
 845  * is to fill the bottom two word slots with zeros so that zeros are shifted
 846  * in as the entire quadword is shifted left.
 847  *
 848  * \note This code could also be used to implement v2i64 shl.
 849  *
 850  * @param Op The shl operand
 851  * @param OpVT Op's machine value value type (doesn't need to be passed, but
 852  * makes life easier.)
 853  * @return The SDNode with the entire instruction sequence
 854  */
 855 SDNode *
 856 SPUDAGToDAGISel::SelectSHLi64(SDValue &Op, MVT OpVT) {
 857   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
 858   MVT VecVT = MVT::getVectorVT(OpVT, (128 / OpVT.getSizeInBits()));
 859   SDValue ShiftAmt = Op.getOperand(1);
 860   MVT ShiftAmtVT = ShiftAmt.getValueType();
 861   SDNode *VecOp0, *SelMask, *ZeroFill, *Shift = 0;
 862   SDValue SelMaskVal;
 863
 864   VecOp0 = CurDAG->getTargetNode(SPU::ORv2i64_i64, VecVT, Op0);
 865   SelMaskVal = CurDAG->getTargetConstant(0xff00ULL, MVT::i16);
 866   SelMask = CurDAG->getTargetNode(SPU::FSMBIv2i64, VecVT, SelMaskVal);
 867   ZeroFill = CurDAG->getTargetNode(SPU::ILv2i64, VecVT,
 868                                    CurDAG->getTargetConstant(0, OpVT));
 869   VecOp0 = CurDAG->getTargetNode(SPU::SELBv2i64, VecVT,
 870                                  SDValue(ZeroFill, 0),
 871                                  SDValue(VecOp0, 0),
 872                                  SDValue(SelMask, 0));
 873
 874   if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(ShiftAmt)) {
 875     unsigned bytes = unsigned(CN->getZExtValue()) >> 3;
 876     unsigned bits = unsigned(CN->getZExtValue()) & 7;
 877
 878     if (bytes > 0) {
 879       Shift =
 880         CurDAG->getTargetNode(SPU::SHLQBYIv2i64, VecVT,
 881                               SDValue(VecOp0, 0),
 882                               CurDAG->getTargetConstant(bytes, ShiftAmtVT));
 883     }
 884
 885     if (bits > 0) {
 886       Shift =
 887         CurDAG->getTargetNode(SPU::SHLQBIIv2i64, VecVT,
 888                               SDValue((Shift != 0 ? Shift : VecOp0), 0),
 889                               CurDAG->getTargetConstant(bits, ShiftAmtVT));
 890     }
 891   } else {
 892     SDNode *Bytes =
 893       CurDAG->getTargetNode(SPU::ROTMIr32, ShiftAmtVT,
 894                             ShiftAmt,
 895                             CurDAG->getTargetConstant(3, ShiftAmtVT));
 896     SDNode *Bits =
 897       CurDAG->getTargetNode(SPU::ANDIr32, ShiftAmtVT,
 898                             ShiftAmt,
 899                             CurDAG->getTargetConstant(7, ShiftAmtVT));
 900     Shift =
 901       CurDAG->getTargetNode(SPU::SHLQBYv2i64, VecVT,
 902                             SDValue(VecOp0, 0), SDValue(Bytes, 0));
 903     Shift =
 904       CurDAG->getTargetNode(SPU::SHLQBIv2i64, VecVT,
 905                             SDValue(Shift, 0), SDValue(Bits, 0));
 906   }
 907
 908   return CurDAG->getTargetNode(SPU::ORi64_v2i64, OpVT, SDValue(Shift, 0));
 909 }
 910
 911 /*!
 912  * Emit the instruction sequence for i64 logical right shifts.
 913  *
 914  * @param Op The shl operand
 915  * @param OpVT Op's machine value value type (doesn't need to be passed, but
 916  * makes life easier.)
 917  * @return The SDNode with the entire instruction sequence
 918  */
 919 SDNode *
 920 SPUDAGToDAGISel::SelectSRLi64(SDValue &Op, MVT OpVT) {
 921   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
 922   MVT VecVT = MVT::getVectorVT(OpVT, (128 / OpVT.getSizeInBits()));
 923   SDValue ShiftAmt = Op.getOperand(1);
 924   MVT ShiftAmtVT = ShiftAmt.getValueType();
 925   SDNode *VecOp0, *Shift = 0;
 926
 927   VecOp0 = CurDAG->getTargetNode(SPU::ORv2i64_i64, VecVT, Op0);
 928
 929   if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(ShiftAmt)) {
 930     unsigned bytes = unsigned(CN->getZExtValue()) >> 3;
 931     unsigned bits = unsigned(CN->getZExtValue()) & 7;
 932
 933     if (bytes > 0) {
 934       Shift =
 935         CurDAG->getTargetNode(SPU::ROTQMBYIv2i64, VecVT,
 936                               SDValue(VecOp0, 0),
 937                               CurDAG->getTargetConstant(bytes, ShiftAmtVT));
 938     }
 939
 940     if (bits > 0) {
 941       Shift =
 942         CurDAG->getTargetNode(SPU::ROTQMBIIv2i64, VecVT,
 943                               SDValue((Shift != 0 ? Shift : VecOp0), 0),
 944                               CurDAG->getTargetConstant(bits, ShiftAmtVT));
 945     }
 946   } else {
 947     SDNode *Bytes =
 948       CurDAG->getTargetNode(SPU::ROTMIr32, ShiftAmtVT,
 949                             ShiftAmt,
 950                             CurDAG->getTargetConstant(3, ShiftAmtVT));
 951     SDNode *Bits =
 952       CurDAG->getTargetNode(SPU::ANDIr32, ShiftAmtVT,
 953                             ShiftAmt,
 954                             CurDAG->getTargetConstant(7, ShiftAmtVT));
 955
 956     // Ensure that the shift amounts are negated!
 957     Bytes = CurDAG->getTargetNode(SPU::SFIr32, ShiftAmtVT,
 958                                   SDValue(Bytes, 0),
 959                                   CurDAG->getTargetConstant(0, ShiftAmtVT));
 960
 961     Bits = CurDAG->getTargetNode(SPU::SFIr32, ShiftAmtVT,
 962                                  SDValue(Bits, 0),
 963                                  CurDAG->getTargetConstant(0, ShiftAmtVT));
 964
 965     Shift =
 966       CurDAG->getTargetNode(SPU::ROTQMBYv2i64, VecVT,
 967                             SDValue(VecOp0, 0), SDValue(Bytes, 0));
 968     Shift =
 969       CurDAG->getTargetNode(SPU::ROTQMBIv2i64, VecVT,
 970                             SDValue(Shift, 0), SDValue(Bits, 0));
 971   }
 972
 973   return CurDAG->getTargetNode(SPU::ORi64_v2i64, OpVT, SDValue(Shift, 0));
 974 }
 975
 976 /*!
 977  * Emit the instruction sequence for i64 arithmetic right shifts.
 978  *
 979  * @param Op The shl operand
 980  * @param OpVT Op's machine value value type (doesn't need to be passed, but
 981  * makes life easier.)
 982  * @return The SDNode with the entire instruction sequence
 983  */
 984 SDNode *
 985 SPUDAGToDAGISel::SelectSRAi64(SDValue &Op, MVT OpVT) {
 986   // Promote Op0 to vector
 987   MVT VecVT = MVT::getVectorVT(OpVT, (128 / OpVT.getSizeInBits()));
 988   SDValue ShiftAmt = Op.getOperand(1);
 989   MVT ShiftAmtVT = ShiftAmt.getValueType();
 990
 991   SDNode *VecOp0 =
 992     CurDAG->getTargetNode(SPU::ORv2i64_i64, VecVT, Op.getOperand(0));
 993
 994   SDValue SignRotAmt = CurDAG->getTargetConstant(31, ShiftAmtVT);
 995   SDNode *SignRot =
 996     CurDAG->getTargetNode(SPU::ROTMAIv2i64_i32, MVT::v2i64,
 997                           SDValue(VecOp0, 0), SignRotAmt);
 998   SDNode *UpperHalfSign =
 999     CurDAG->getTargetNode(SPU::ORi32_v4i32, MVT::i32, SDValue(SignRot, 0));
1000
1001   SDNode *UpperHalfSignMask =
1002     CurDAG->getTargetNode(SPU::FSM64r32, VecVT, SDValue(UpperHalfSign, 0));
1003   SDNode *UpperLowerMask =
1004     CurDAG->getTargetNode(SPU::FSMBIv2i64, VecVT,
1005                           CurDAG->getTargetConstant(0xff00ULL, MVT::i16));
1006   SDNode *UpperLowerSelect =
1007     CurDAG->getTargetNode(SPU::SELBv2i64, VecVT,
1008                           SDValue(UpperHalfSignMask, 0),
1009                           SDValue(VecOp0, 0),
1010                           SDValue(UpperLowerMask, 0));
1011
1012   SDNode *Shift = 0;
1013
1014   if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(ShiftAmt)) {
1015     unsigned bytes = unsigned(CN->getZExtValue()) >> 3;
1016     unsigned bits = unsigned(CN->getZExtValue()) & 7;
1017
1018     if (bytes > 0) {
1019       bytes = 31 - bytes;
1020       Shift =
1021         CurDAG->getTargetNode(SPU::ROTQBYIv2i64, VecVT,
1022                               SDValue(UpperLowerSelect, 0),
1023                               CurDAG->getTargetConstant(bytes, ShiftAmtVT));
1024     }
1025
1026     if (bits > 0) {
1027       bits = 8 - bits;
1028       Shift =
1029         CurDAG->getTargetNode(SPU::ROTQBIIv2i64, VecVT,
1030                               SDValue((Shift != 0 ? Shift : UpperLowerSelect), 0),
1031                               CurDAG->getTargetConstant(bits, ShiftAmtVT));
1032     }
1033   } else {
1034     SDNode *NegShift =
1035       CurDAG->getTargetNode(SPU::SFIr32, ShiftAmtVT,
1036                             ShiftAmt, CurDAG->getTargetConstant(0, ShiftAmtVT));
1037
1038     Shift =
1039       CurDAG->getTargetNode(SPU::ROTQBYBIv2i64_r32, VecVT,
1040                             SDValue(UpperLowerSelect, 0), SDValue(NegShift, 0));
1041     Shift =
1042       CurDAG->getTargetNode(SPU::ROTQBIv2i64, VecVT,
1043                             SDValue(Shift, 0), SDValue(NegShift, 0));
1044   }
1045
1046   return CurDAG->getTargetNode(SPU::ORi64_v2i64, OpVT, SDValue(Shift, 0));
1047 }
1048
1049 /// createSPUISelDag - This pass converts a legalized DAG into a
1050 /// SPU-specific DAG, ready for instruction scheduling.
1051 ///
1052 FunctionPass *llvm::createSPUISelDag(SPUTargetMachine &TM) {
1053   return new SPUDAGToDAGISel(TM);
1054 }