lib/Target/Mips/Mips16ISelDAGToDAG.cpp

   1 //===-- Mips16ISelDAGToDAG.cpp - A Dag to Dag Inst Selector for Mips16 ----===//
   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 // Subclass of MipsDAGToDAGISel specialized for mips16.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #define DEBUG_TYPE "mips-isel"
  15 #include "Mips16ISelDAGToDAG.h"
  16 #include "Mips.h"
  17 #include "MCTargetDesc/MipsBaseInfo.h"
  18 #include "MipsAnalyzeImmediate.h"
  19 #include "MipsMachineFunction.h"
  20 #include "MipsRegisterInfo.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
  27 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  28 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  29 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
  30 #include "llvm/IR/Type.h"
  31 #include "llvm/Support/CFG.h"
  32 #include "llvm/Support/Debug.h"
  33 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  34 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  35 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  36 using namespace llvm;
  37
  38 /// Select multiply instructions.
  39 std::pair<SDNode*, SDNode*>
  40 Mips16DAGToDAGISel::selectMULT(SDNode *N, unsigned Opc, DebugLoc DL, EVT Ty,
  41                                bool HasLo, bool HasHi) {
  42   SDNode *Lo = 0, *Hi = 0;
  43   SDNode *Mul = CurDAG->getMachineNode(Opc, DL, MVT::Glue, N->getOperand(0),
  44                                        N->getOperand(1));
  45   SDValue InFlag = SDValue(Mul, 0);
  46
  47   if (HasLo) {
  48     unsigned Opcode = Mips::Mflo16;
  49     Lo = CurDAG->getMachineNode(Opcode, DL, Ty, MVT::Glue, InFlag);
  50     InFlag = SDValue(Lo, 1);
  51   }
  52   if (HasHi) {
  53     unsigned Opcode = Mips::Mfhi16;
  54     Hi = CurDAG->getMachineNode(Opcode, DL, Ty, InFlag);
  55   }
  56   return std::make_pair(Lo, Hi);
  57 }
  58
  59 void Mips16DAGToDAGISel::initGlobalBaseReg(MachineFunction &MF) {
  60   MipsFunctionInfo *MipsFI = MF.getInfo<MipsFunctionInfo>();
  61
  62   if (!MipsFI->globalBaseRegSet())
  63     return;
  64
  65   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
  66   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.begin();
  67   MachineRegisterInfo &RegInfo = MF.getRegInfo();
  68   const TargetInstrInfo &TII = *MF.getTarget().getInstrInfo();
  69   DebugLoc DL = I != MBB.end() ? I->getDebugLoc() : DebugLoc();
  70   unsigned V0, V1, V2, GlobalBaseReg = MipsFI->getGlobalBaseReg();
  71   const TargetRegisterClass *RC =
  72     (const TargetRegisterClass*)&Mips::CPU16RegsRegClass;
  73
  74   V0 = RegInfo.createVirtualRegister(RC);
  75   V1 = RegInfo.createVirtualRegister(RC);
  76   V2 = RegInfo.createVirtualRegister(RC);
  77
  78   BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(Mips::LiRxImmX16), V0)
  79     .addExternalSymbol("_gp_disp", MipsII::MO_ABS_HI);
  80   BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(Mips::AddiuRxPcImmX16), V1)
  81     .addExternalSymbol("_gp_disp", MipsII::MO_ABS_LO);
  82   BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(Mips::SllX16), V2).addReg(V0).addImm(16);
  83   BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(Mips::AdduRxRyRz16), GlobalBaseReg)
  84     .addReg(V1).addReg(V2);
  85 }
  86
  87 // Insert instructions to initialize the Mips16 SP Alias register in the
  88 // first MBB of the function.
  89 //
  90 void Mips16DAGToDAGISel::initMips16SPAliasReg(MachineFunction &MF) {
  91   MipsFunctionInfo *MipsFI = MF.getInfo<MipsFunctionInfo>();
  92
  93   if (!MipsFI->mips16SPAliasRegSet())
  94     return;
  95
  96   MachineBasicBlock &MBB = MF.front();
  97   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.begin();
  98   const TargetInstrInfo &TII = *MF.getTarget().getInstrInfo();
  99   DebugLoc DL = I != MBB.end() ? I->getDebugLoc() : DebugLoc();
 100   unsigned Mips16SPAliasReg = MipsFI->getMips16SPAliasReg();
 101
 102   BuildMI(MBB, I, DL, TII.get(Mips::MoveR3216), Mips16SPAliasReg)
 103     .addReg(Mips::SP);
 104 }
 105
 106 void Mips16DAGToDAGISel::processFunctionAfterISel(MachineFunction &MF) {
 107   initGlobalBaseReg(MF);
 108   initMips16SPAliasReg(MF);
 109 }
 110
 111 /// getMips16SPAliasReg - Output the instructions required to put the
 112 /// SP into a Mips16 accessible aliased register.
 113 SDValue Mips16DAGToDAGISel::getMips16SPAliasReg() {
 114   unsigned Mips16SPAliasReg =
 115     MF->getInfo<MipsFunctionInfo>()->getMips16SPAliasReg();
 116   return CurDAG->getRegister(Mips16SPAliasReg, TLI.getPointerTy());
 117 }
 118
 119 void Mips16DAGToDAGISel::getMips16SPRefReg(SDNode *Parent, SDValue &AliasReg) {
 120   SDValue AliasFPReg = CurDAG->getRegister(Mips::S0, TLI.getPointerTy());
 121   if (Parent) {
 122     switch (Parent->getOpcode()) {
 123       case ISD::LOAD: {
 124         LoadSDNode *SD = dyn_cast<LoadSDNode>(Parent);
 125         switch (SD->getMemoryVT().getSizeInBits()) {
 126         case 8:
 127         case 16:
 128           AliasReg = TM.getFrameLowering()->hasFP(*MF)?
 129             AliasFPReg: getMips16SPAliasReg();
 130           return;
 131         }
 132         break;
 133       }
 134       case ISD::STORE: {
 135         StoreSDNode *SD = dyn_cast<StoreSDNode>(Parent);
 136         switch (SD->getMemoryVT().getSizeInBits()) {
 137         case 8:
 138         case 16:
 139           AliasReg = TM.getFrameLowering()->hasFP(*MF)?
 140             AliasFPReg: getMips16SPAliasReg();
 141           return;
 142         }
 143         break;
 144       }
 145     }
 146   }
 147   AliasReg = CurDAG->getRegister(Mips::SP, TLI.getPointerTy());
 148   return;
 149
 150 }
 151
 152 bool Mips16DAGToDAGISel::selectAddr16(
 153   SDNode *Parent, SDValue Addr, SDValue &Base, SDValue &Offset,
 154   SDValue &Alias) {
 155   EVT ValTy = Addr.getValueType();
 156
 157   Alias = CurDAG->getTargetConstant(0, ValTy);
 158
 159   // if Address is FI, get the TargetFrameIndex.
 160   if (FrameIndexSDNode *FIN = dyn_cast<FrameIndexSDNode>(Addr)) {
 161     Base   = CurDAG->getTargetFrameIndex(FIN->getIndex(), ValTy);
 162     Offset = CurDAG->getTargetConstant(0, ValTy);
 163     getMips16SPRefReg(Parent, Alias);
 164     return true;
 165   }
 166   // on PIC code Load GA
 167   if (Addr.getOpcode() == MipsISD::Wrapper) {
 168     Base   = Addr.getOperand(0);
 169     Offset = Addr.getOperand(1);
 170     return true;
 171   }
 172   if (TM.getRelocationModel() != Reloc::PIC_) {
 173     if ((Addr.getOpcode() == ISD::TargetExternalSymbol ||
 174         Addr.getOpcode() == ISD::TargetGlobalAddress))
 175       return false;
 176   }
 177   // Addresses of the form FI+const or FI|const
 178   if (CurDAG->isBaseWithConstantOffset(Addr)) {
 179     ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Addr.getOperand(1));
 180     if (isInt<16>(CN->getSExtValue())) {
 181
 182       // If the first operand is a FI, get the TargetFI Node
 183       if (FrameIndexSDNode *FIN = dyn_cast<FrameIndexSDNode>
 184                                   (Addr.getOperand(0))) {
 185         Base = CurDAG->getTargetFrameIndex(FIN->getIndex(), ValTy);
 186         getMips16SPRefReg(Parent, Alias);
 187       }
 188       else
 189         Base = Addr.getOperand(0);
 190
 191       Offset = CurDAG->getTargetConstant(CN->getZExtValue(), ValTy);
 192       return true;
 193     }
 194   }
 195   // Operand is a result from an ADD.
 196   if (Addr.getOpcode() == ISD::ADD) {
 197     // When loading from constant pools, load the lower address part in
 198     // the instruction itself. Example, instead of:
 199     //  lui $2, %hi($CPI1_0)
 200     //  addiu $2, $2, %lo($CPI1_0)
 201     //  lwc1 $f0, 0($2)
 202     // Generate:
 203     //  lui $2, %hi($CPI1_0)
 204     //  lwc1 $f0, %lo($CPI1_0)($2)
 205     if (Addr.getOperand(1).getOpcode() == MipsISD::Lo ||
 206         Addr.getOperand(1).getOpcode() == MipsISD::GPRel) {
 207       SDValue Opnd0 = Addr.getOperand(1).getOperand(0);
 208       if (isa<ConstantPoolSDNode>(Opnd0) || isa<GlobalAddressSDNode>(Opnd0) ||
 209           isa<JumpTableSDNode>(Opnd0)) {
 210         Base = Addr.getOperand(0);
 211         Offset = Opnd0;
 212         return true;
 213       }
 214     }
 215
 216     // If an indexed floating point load/store can be emitted, return false.
 217     const LSBaseSDNode *LS = dyn_cast<LSBaseSDNode>(Parent);
 218
 219     if (LS &&
 220         (LS->getMemoryVT() == MVT::f32 || LS->getMemoryVT() == MVT::f64) &&
 221         Subtarget.hasFPIdx())
 222       return false;
 223   }
 224   Base   = Addr;
 225   Offset = CurDAG->getTargetConstant(0, ValTy);
 226   return true;
 227 }
 228
 229 /// Select instructions not customized! Used for
 230 /// expanded, promoted and normal instructions
 231 std::pair<bool, SDNode*> Mips16DAGToDAGISel::selectNode(SDNode *Node) {
 232   unsigned Opcode = Node->getOpcode();
 233   DebugLoc DL = Node->getDebugLoc();
 234
 235   ///
 236   // Instruction Selection not handled by the auto-generated
 237   // tablegen selection should be handled here.
 238   ///
 239   EVT NodeTy = Node->getValueType(0);
 240   unsigned MultOpc;
 241
 242   switch(Opcode) {
 243   default: break;
 244
 245   case ISD::SUBE:
 246   case ISD::ADDE: {
 247     SDValue InFlag = Node->getOperand(2), CmpLHS;
 248     unsigned Opc = InFlag.getOpcode(); (void)Opc;
 249     assert(((Opc == ISD::ADDC || Opc == ISD::ADDE) ||
 250             (Opc == ISD::SUBC || Opc == ISD::SUBE)) &&
 251            "(ADD|SUB)E flag operand must come from (ADD|SUB)C/E insn");
 252
 253     unsigned MOp;
 254     if (Opcode == ISD::ADDE) {
 255       CmpLHS = InFlag.getValue(0);
 256       MOp = Mips::AdduRxRyRz16;
 257     } else {
 258       CmpLHS = InFlag.getOperand(0);
 259       MOp = Mips::SubuRxRyRz16;
 260     }
 261
 262     SDValue Ops[] = { CmpLHS, InFlag.getOperand(1) };
 263
 264     SDValue LHS = Node->getOperand(0);
 265     SDValue RHS = Node->getOperand(1);
 266
 267     EVT VT = LHS.getValueType();
 268
 269     unsigned Sltu_op = Mips::SltuRxRyRz16;
 270     SDNode *Carry = CurDAG->getMachineNode(Sltu_op, DL, VT, Ops, 2);
 271     unsigned Addu_op = Mips::AdduRxRyRz16;
 272     SDNode *AddCarry = CurDAG->getMachineNode(Addu_op, DL, VT,
 273                                               SDValue(Carry,0), RHS);
 274
 275     SDNode *Result = CurDAG->SelectNodeTo(Node, MOp, VT, MVT::Glue, LHS,
 276                                           SDValue(AddCarry,0));
 277     return std::make_pair(true, Result);
 278   }
 279
 280   /// Mul with two results
 281   case ISD::SMUL_LOHI:
 282   case ISD::UMUL_LOHI: {
 283     MultOpc = (Opcode == ISD::UMUL_LOHI ? Mips::MultuRxRy16 : Mips::MultRxRy16);
 284     std::pair<SDNode*, SDNode*> LoHi = selectMULT(Node, MultOpc, DL, NodeTy,
 285                                                   true, true);
 286     if (!SDValue(Node, 0).use_empty())
 287       ReplaceUses(SDValue(Node, 0), SDValue(LoHi.first, 0));
 288
 289     if (!SDValue(Node, 1).use_empty())
 290       ReplaceUses(SDValue(Node, 1), SDValue(LoHi.second, 0));
 291
 292     return std::make_pair(true, (SDNode*)NULL);
 293   }
 294
 295   case ISD::MULHS:
 296   case ISD::MULHU: {
 297     MultOpc = (Opcode == ISD::MULHU ? Mips::MultuRxRy16 : Mips::MultRxRy16);
 298     SDNode *Result = selectMULT(Node, MultOpc, DL, NodeTy, false, true).second;
 299     return std::make_pair(true, Result);
 300   }
 301   }
 302
 303   return std::make_pair(false, (SDNode*)NULL);
 304 }
 305
 306 FunctionPass *llvm::createMips16ISelDag(MipsTargetMachine &TM) {
 307   return new Mips16DAGToDAGISel(TM);
 308 }