Fix utf8 chars.
[oota-llvm.git] / lib / Target / PowerPC / PPCInstrInfo.cpp
1 //===-- PPCInstrInfo.cpp - PowerPC Instruction Information ----------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file contains the PowerPC implementation of the TargetInstrInfo class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "PPCInstrInfo.h"
15 #include "MCTargetDesc/PPCPredicates.h"
16 #include "PPC.h"
17 #include "PPCHazardRecognizers.h"
18 #include "PPCInstrBuilder.h"
19 #include "PPCMachineFunctionInfo.h"
20 #include "PPCTargetMachine.h"
21 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
22 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
23 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
24 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
25 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
26 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
27 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
28 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
29 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
30 #include "llvm/CodeGen/ScheduleDAG.h"
31 #include "llvm/CodeGen/SlotIndexes.h"
32 #include "llvm/CodeGen/StackMaps.h"
33 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
34 #include "llvm/MC/MCInst.h"
35 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
36 #include "llvm/Support/Debug.h"
37 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
38 #include "llvm/Support/TargetRegistry.h"
39 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
40
41 using namespace llvm;
42
43 #define DEBUG_TYPE "ppc-instr-info"
44
45 #define GET_INSTRMAP_INFO
46 #define GET_INSTRINFO_CTOR_DTOR
47 #include "PPCGenInstrInfo.inc"
48
49 static cl::
50 opt<bool> DisableCTRLoopAnal("disable-ppc-ctrloop-analysis", cl::Hidden,
51             cl::desc("Disable analysis for CTR loops"));
52
53 static cl::opt<bool> DisableCmpOpt("disable-ppc-cmp-opt",
54 cl::desc("Disable compare instruction optimization"), cl::Hidden);
55
56 static cl::opt<bool> VSXSelfCopyCrash("crash-on-ppc-vsx-self-copy",
57 cl::desc("Causes the backend to crash instead of generating a nop VSX copy"),
58 cl::Hidden);
59
60 static cl::opt<bool>
61 UseOldLatencyCalc("ppc-old-latency-calc", cl::Hidden,
62   cl::desc("Use the old (incorrect) instruction latency calculation"));
63
64 // Pin the vtable to this file.
65 void PPCInstrInfo::anchor() {}
66
67 PPCInstrInfo::PPCInstrInfo(PPCSubtarget &STI)
68     : PPCGenInstrInfo(PPC::ADJCALLSTACKDOWN, PPC::ADJCALLSTACKUP),
69       Subtarget(STI), RI(STI.getTargetMachine()) {}
70
71 /// CreateTargetHazardRecognizer - Return the hazard recognizer to use for
72 /// this target when scheduling the DAG.
73 ScheduleHazardRecognizer *
74 PPCInstrInfo::CreateTargetHazardRecognizer(const TargetSubtargetInfo *STI,
75                                            const ScheduleDAG *DAG) const {
76   unsigned Directive =
77       static_cast<const PPCSubtarget *>(STI)->getDarwinDirective();
78   if (Directive == PPC::DIR_440 || Directive == PPC::DIR_A2 ||
79       Directive == PPC::DIR_E500mc || Directive == PPC::DIR_E5500) {
80     const InstrItineraryData *II =
81         static_cast<const PPCSubtarget *>(STI)->getInstrItineraryData();
82     return new ScoreboardHazardRecognizer(II, DAG);
83   }
84
85   return TargetInstrInfo::CreateTargetHazardRecognizer(STI, DAG);
86 }
87
88 /// CreateTargetPostRAHazardRecognizer - Return the postRA hazard recognizer
89 /// to use for this target when scheduling the DAG.
90 ScheduleHazardRecognizer *
91 PPCInstrInfo::CreateTargetPostRAHazardRecognizer(const InstrItineraryData *II,
92                                                  const ScheduleDAG *DAG) const {
93   unsigned Directive =
94       DAG->MF.getSubtarget<PPCSubtarget>().getDarwinDirective();
95
96   if (Directive == PPC::DIR_PWR7 || Directive == PPC::DIR_PWR8)
97     return new PPCDispatchGroupSBHazardRecognizer(II, DAG);
98
99   // Most subtargets use a PPC970 recognizer.
100   if (Directive != PPC::DIR_440 && Directive != PPC::DIR_A2 &&
101       Directive != PPC::DIR_E500mc && Directive != PPC::DIR_E5500) {
102     assert(DAG->TII && "No InstrInfo?");
103
104     return new PPCHazardRecognizer970(*DAG);
105   }
106
107   return new ScoreboardHazardRecognizer(II, DAG);
108 }
109
110 unsigned PPCInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
111                                        const MachineInstr *MI,
112                                        unsigned *PredCost) const {
113   if (!ItinData || UseOldLatencyCalc)
114     return PPCGenInstrInfo::getInstrLatency(ItinData, MI, PredCost);
115
116   // The default implementation of getInstrLatency calls getStageLatency, but
117   // getStageLatency does not do the right thing for us. While we have
118   // itinerary, most cores are fully pipelined, and so the itineraries only
119   // express the first part of the pipeline, not every stage. Instead, we need
120   // to use the listed output operand cycle number (using operand 0 here, which
121   // is an output).
122
123   unsigned Latency = 1;
124   unsigned DefClass = MI->getDesc().getSchedClass();
125   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
126     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
127     if (!MO.isReg() || !MO.isDef() || MO.isImplicit())
128       continue;
129
130     int Cycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, i);
131     if (Cycle < 0)
132       continue;
133
134     Latency = std::max(Latency, (unsigned) Cycle);
135   }
136
137   return Latency;
138 }
139
140 int PPCInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
141                                     const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
142                                     const MachineInstr *UseMI,
143                                     unsigned UseIdx) const {
144   int Latency = PPCGenInstrInfo::getOperandLatency(ItinData, DefMI, DefIdx,
145                                                    UseMI, UseIdx);
146
147   if (!DefMI->getParent())
148     return Latency;
149
150   const MachineOperand &DefMO = DefMI->getOperand(DefIdx);
151   unsigned Reg = DefMO.getReg();
152
153   bool IsRegCR;
154   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
155     const MachineRegisterInfo *MRI =
156       &DefMI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
157     IsRegCR = MRI->getRegClass(Reg)->hasSuperClassEq(&PPC::CRRCRegClass) ||
158               MRI->getRegClass(Reg)->hasSuperClassEq(&PPC::CRBITRCRegClass);
159   } else {
160     IsRegCR = PPC::CRRCRegClass.contains(Reg) ||
161               PPC::CRBITRCRegClass.contains(Reg);
162   }
163
164   if (UseMI->isBranch() && IsRegCR) {
165     if (Latency < 0)
166       Latency = getInstrLatency(ItinData, DefMI);
167
168     // On some cores, there is an additional delay between writing to a condition
169     // register, and using it from a branch.
170     unsigned Directive = Subtarget.getDarwinDirective();
171     switch (Directive) {
172     default: break;
173     case PPC::DIR_7400:
174     case PPC::DIR_750:
175     case PPC::DIR_970:
176     case PPC::DIR_E5500:
177     case PPC::DIR_PWR4:
178     case PPC::DIR_PWR5:
179     case PPC::DIR_PWR5X:
180     case PPC::DIR_PWR6:
181     case PPC::DIR_PWR6X:
182     case PPC::DIR_PWR7:
183     case PPC::DIR_PWR8:
184       Latency += 2;
185       break;
186     }
187   }
188
189   return Latency;
190 }
191
192 // This function does not list all associative and commutative operations, but
193 // only those worth feeding through the machine combiner in an attempt to
194 // reduce the critical path. Mostly, this means floating-point operations,
195 // because they have high latencies (compared to other operations, such and
196 // and/or, which are also associative and commutative, but have low latencies).
197 bool PPCInstrInfo::isAssociativeAndCommutative(const MachineInstr &Inst) const {
198   switch (Inst.getOpcode()) {
199   // FP Add:
200   case PPC::FADD:
201   case PPC::FADDS:
202   // FP Multiply:
203   case PPC::FMUL:
204   case PPC::FMULS:
205   // Altivec Add:
206   case PPC::VADDFP:
207   // VSX Add:
208   case PPC::XSADDDP:
209   case PPC::XVADDDP:
210   case PPC::XVADDSP:
211   case PPC::XSADDSP:
212   // VSX Multiply:
213   case PPC::XSMULDP:
214   case PPC::XVMULDP:
215   case PPC::XVMULSP:
216   case PPC::XSMULSP:
217   // QPX Add:
218   case PPC::QVFADD:
219   case PPC::QVFADDS:
220   case PPC::QVFADDSs:
221   // QPX Multiply:
222   case PPC::QVFMUL:
223   case PPC::QVFMULS:
224   case PPC::QVFMULSs:
225     return true;
226   default:
227     return false;
228   }
229 }
230
231 bool PPCInstrInfo::getMachineCombinerPatterns(
232     MachineInstr &Root,
233     SmallVectorImpl<MachineCombinerPattern::MC_PATTERN> &Patterns) const {
234   // Using the machine combiner in this way is potentially expensive, so
235   // restrict to when aggressive optimizations are desired.
236   if (Subtarget.getTargetMachine().getOptLevel() != CodeGenOpt::Aggressive)
237     return false;
238
239   // FP reassociation is only legal when we don't need strict IEEE semantics.
240   if (!Root.getParent()->getParent()->getTarget().Options.UnsafeFPMath)
241     return false;
242
243   return TargetInstrInfo::getMachineCombinerPatterns(Root, Patterns);
244 }
245
246 // Detect 32 -> 64-bit extensions where we may reuse the low sub-register.
247 bool PPCInstrInfo::isCoalescableExtInstr(const MachineInstr &MI,
248                                          unsigned &SrcReg, unsigned &DstReg,
249                                          unsigned &SubIdx) const {
250   switch (MI.getOpcode()) {
251   default: return false;
252   case PPC::EXTSW:
253   case PPC::EXTSW_32_64:
254     SrcReg = MI.getOperand(1).getReg();
255     DstReg = MI.getOperand(0).getReg();
256     SubIdx = PPC::sub_32;
257     return true;
258   }
259 }
260
261 unsigned PPCInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
262                                            int &FrameIndex) const {
263   // Note: This list must be kept consistent with LoadRegFromStackSlot.
264   switch (MI->getOpcode()) {
265   default: break;
266   case PPC::LD:
267   case PPC::LWZ:
268   case PPC::LFS:
269   case PPC::LFD:
270   case PPC::RESTORE_CR:
271   case PPC::RESTORE_CRBIT:
272   case PPC::LVX:
273   case PPC::LXVD2X:
274   case PPC::QVLFDX:
275   case PPC::QVLFSXs:
276   case PPC::QVLFDXb:
277   case PPC::RESTORE_VRSAVE:
278     // Check for the operands added by addFrameReference (the immediate is the
279     // offset which defaults to 0).
280     if (MI->getOperand(1).isImm() && !MI->getOperand(1).getImm() &&
281         MI->getOperand(2).isFI()) {
282       FrameIndex = MI->getOperand(2).getIndex();
283       return MI->getOperand(0).getReg();
284     }
285     break;
286   }
287   return 0;
288 }
289
290 unsigned PPCInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
291                                           int &FrameIndex) const {
292   // Note: This list must be kept consistent with StoreRegToStackSlot.
293   switch (MI->getOpcode()) {
294   default: break;
295   case PPC::STD:
296   case PPC::STW:
297   case PPC::STFS:
298   case PPC::STFD:
299   case PPC::SPILL_CR:
300   case PPC::SPILL_CRBIT:
301   case PPC::STVX:
302   case PPC::STXVD2X:
303   case PPC::QVSTFDX:
304   case PPC::QVSTFSXs:
305   case PPC::QVSTFDXb:
306   case PPC::SPILL_VRSAVE:
307     // Check for the operands added by addFrameReference (the immediate is the
308     // offset which defaults to 0).
309     if (MI->getOperand(1).isImm() && !MI->getOperand(1).getImm() &&
310         MI->getOperand(2).isFI()) {
311       FrameIndex = MI->getOperand(2).getIndex();
312       return MI->getOperand(0).getReg();
313     }
314     break;
315   }
316   return 0;
317 }
318
319 // commuteInstruction - We can commute rlwimi instructions, but only if the
320 // rotate amt is zero.  We also have to munge the immediates a bit.
321 MachineInstr *
322 PPCInstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI, bool NewMI) const {
323   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
324
325   // Normal instructions can be commuted the obvious way.
326   if (MI->getOpcode() != PPC::RLWIMI &&
327       MI->getOpcode() != PPC::RLWIMIo)
328     return TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
329   // Note that RLWIMI can be commuted as a 32-bit instruction, but not as a
330   // 64-bit instruction (so we don't handle PPC::RLWIMI8 here), because
331   // changing the relative order of the mask operands might change what happens
332   // to the high-bits of the mask (and, thus, the result).
333
334   // Cannot commute if it has a non-zero rotate count.
335   if (MI->getOperand(3).getImm() != 0)
336     return nullptr;
337
338   // If we have a zero rotate count, we have:
339   //   M = mask(MB,ME)
340   //   Op0 = (Op1 & ~M) | (Op2 & M)
341   // Change this to:
342   //   M = mask((ME+1)&31, (MB-1)&31)
343   //   Op0 = (Op2 & ~M) | (Op1 & M)
344
345   // Swap op1/op2
346   unsigned Reg0 = MI->getOperand(0).getReg();
347   unsigned Reg1 = MI->getOperand(1).getReg();
348   unsigned Reg2 = MI->getOperand(2).getReg();
349   unsigned SubReg1 = MI->getOperand(1).getSubReg();
350   unsigned SubReg2 = MI->getOperand(2).getSubReg();
351   bool Reg1IsKill = MI->getOperand(1).isKill();
352   bool Reg2IsKill = MI->getOperand(2).isKill();
353   bool ChangeReg0 = false;
354   // If machine instrs are no longer in two-address forms, update
355   // destination register as well.
356   if (Reg0 == Reg1) {
357     // Must be two address instruction!
358     assert(MI->getDesc().getOperandConstraint(0, MCOI::TIED_TO) &&
359            "Expecting a two-address instruction!");
360     assert(MI->getOperand(0).getSubReg() == SubReg1 && "Tied subreg mismatch");
361     Reg2IsKill = false;
362     ChangeReg0 = true;
363   }
364
365   // Masks.
366   unsigned MB = MI->getOperand(4).getImm();
367   unsigned ME = MI->getOperand(5).getImm();
368
369   // We can't commute a trivial mask (there is no way to represent an all-zero
370   // mask).
371   if (MB == 0 && ME == 31)
372     return nullptr;
373
374   if (NewMI) {
375     // Create a new instruction.
376     unsigned Reg0 = ChangeReg0 ? Reg2 : MI->getOperand(0).getReg();
377     bool Reg0IsDead = MI->getOperand(0).isDead();
378     return BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(), MI->getDesc())
379       .addReg(Reg0, RegState::Define | getDeadRegState(Reg0IsDead))
380       .addReg(Reg2, getKillRegState(Reg2IsKill))
381       .addReg(Reg1, getKillRegState(Reg1IsKill))
382       .addImm((ME+1) & 31)
383       .addImm((MB-1) & 31);
384   }
385
386   if (ChangeReg0) {
387     MI->getOperand(0).setReg(Reg2);
388     MI->getOperand(0).setSubReg(SubReg2);
389   }
390   MI->getOperand(2).setReg(Reg1);
391   MI->getOperand(1).setReg(Reg2);
392   MI->getOperand(2).setSubReg(SubReg1);
393   MI->getOperand(1).setSubReg(SubReg2);
394   MI->getOperand(2).setIsKill(Reg1IsKill);
395   MI->getOperand(1).setIsKill(Reg2IsKill);
396
397   // Swap the mask around.
398   MI->getOperand(4).setImm((ME+1) & 31);
399   MI->getOperand(5).setImm((MB-1) & 31);
400   return MI;
401 }
402
403 bool PPCInstrInfo::findCommutedOpIndices(MachineInstr *MI, unsigned &SrcOpIdx1,
404                                          unsigned &SrcOpIdx2) const {
405   // For VSX A-Type FMA instructions, it is the first two operands that can be
406   // commuted, however, because the non-encoded tied input operand is listed
407   // first, the operands to swap are actually the second and third.
408
409   int AltOpc = PPC::getAltVSXFMAOpcode(MI->getOpcode());
410   if (AltOpc == -1)
411     return TargetInstrInfo::findCommutedOpIndices(MI, SrcOpIdx1, SrcOpIdx2);
412
413   SrcOpIdx1 = 2;
414   SrcOpIdx2 = 3;
415   return true;
416 }
417
418 void PPCInstrInfo::insertNoop(MachineBasicBlock &MBB,
419                               MachineBasicBlock::iterator MI) const {
420   // This function is used for scheduling, and the nop wanted here is the type
421   // that terminates dispatch groups on the POWER cores.
422   unsigned Directive = Subtarget.getDarwinDirective();
423   unsigned Opcode;
424   switch (Directive) {
425   default:            Opcode = PPC::NOP; break;
426   case PPC::DIR_PWR6: Opcode = PPC::NOP_GT_PWR6; break;
427   case PPC::DIR_PWR7: Opcode = PPC::NOP_GT_PWR7; break;
428   case PPC::DIR_PWR8: Opcode = PPC::NOP_GT_PWR7; break; /* FIXME: Update when P8 InstrScheduling model is ready */
429   }
430
431   DebugLoc DL;
432   BuildMI(MBB, MI, DL, get(Opcode));
433 }
434
435 /// getNoopForMachoTarget - Return the noop instruction to use for a noop.
436 void PPCInstrInfo::getNoopForMachoTarget(MCInst &NopInst) const {
437   NopInst.setOpcode(PPC::NOP);
438 }
439
440 // Branch analysis.
441 // Note: If the condition register is set to CTR or CTR8 then this is a
442 // BDNZ (imm == 1) or BDZ (imm == 0) branch.
443 bool PPCInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
444                                  MachineBasicBlock *&FBB,
445                                  SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
446                                  bool AllowModify) const {
447   bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
448
449   // If the block has no terminators, it just falls into the block after it.
450   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.getLastNonDebugInstr();
451   if (I == MBB.end())
452     return false;
453
454   if (!isUnpredicatedTerminator(I))
455     return false;
456
457   // Get the last instruction in the block.
458   MachineInstr *LastInst = I;
459
460   // If there is only one terminator instruction, process it.
461   if (I == MBB.begin() || !isUnpredicatedTerminator(--I)) {
462     if (LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
463       if (!LastInst->getOperand(0).isMBB())
464         return true;
465       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
466       return false;
467     } else if (LastInst->getOpcode() == PPC::BCC) {
468       if (!LastInst->getOperand(2).isMBB())
469         return true;
470       // Block ends with fall-through condbranch.
471       TBB = LastInst->getOperand(2).getMBB();
472       Cond.push_back(LastInst->getOperand(0));
473       Cond.push_back(LastInst->getOperand(1));
474       return false;
475     } else if (LastInst->getOpcode() == PPC::BC) {
476       if (!LastInst->getOperand(1).isMBB())
477         return true;
478       // Block ends with fall-through condbranch.
479       TBB = LastInst->getOperand(1).getMBB();
480       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(PPC::PRED_BIT_SET));
481       Cond.push_back(LastInst->getOperand(0));
482       return false;
483     } else if (LastInst->getOpcode() == PPC::BCn) {
484       if (!LastInst->getOperand(1).isMBB())
485         return true;
486       // Block ends with fall-through condbranch.
487       TBB = LastInst->getOperand(1).getMBB();
488       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(PPC::PRED_BIT_UNSET));
489       Cond.push_back(LastInst->getOperand(0));
490       return false;
491     } else if (LastInst->getOpcode() == PPC::BDNZ8 ||
492                LastInst->getOpcode() == PPC::BDNZ) {
493       if (!LastInst->getOperand(0).isMBB())
494         return true;
495       if (DisableCTRLoopAnal)
496         return true;
497       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
498       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(1));
499       Cond.push_back(MachineOperand::CreateReg(isPPC64 ? PPC::CTR8 : PPC::CTR,
500                                                true));
501       return false;
502     } else if (LastInst->getOpcode() == PPC::BDZ8 ||
503                LastInst->getOpcode() == PPC::BDZ) {
504       if (!LastInst->getOperand(0).isMBB())
505         return true;
506       if (DisableCTRLoopAnal)
507         return true;
508       TBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
509       Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(0));
510       Cond.push_back(MachineOperand::CreateReg(isPPC64 ? PPC::CTR8 : PPC::CTR,
511                                                true));
512       return false;
513     }
514
515     // Otherwise, don't know what this is.
516     return true;
517   }
518
519   // Get the instruction before it if it's a terminator.
520   MachineInstr *SecondLastInst = I;
521
522   // If there are three terminators, we don't know what sort of block this is.
523   if (SecondLastInst && I != MBB.begin() &&
524       isUnpredicatedTerminator(--I))
525     return true;
526
527   // If the block ends with PPC::B and PPC:BCC, handle it.
528   if (SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BCC &&
529       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
530     if (!SecondLastInst->getOperand(2).isMBB() ||
531         !LastInst->getOperand(0).isMBB())
532       return true;
533     TBB =  SecondLastInst->getOperand(2).getMBB();
534     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(0));
535     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(1));
536     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
537     return false;
538   } else if (SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BC &&
539       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
540     if (!SecondLastInst->getOperand(1).isMBB() ||
541         !LastInst->getOperand(0).isMBB())
542       return true;
543     TBB =  SecondLastInst->getOperand(1).getMBB();
544     Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(PPC::PRED_BIT_SET));
545     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(0));
546     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
547     return false;
548   } else if (SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BCn &&
549       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
550     if (!SecondLastInst->getOperand(1).isMBB() ||
551         !LastInst->getOperand(0).isMBB())
552       return true;
553     TBB =  SecondLastInst->getOperand(1).getMBB();
554     Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(PPC::PRED_BIT_UNSET));
555     Cond.push_back(SecondLastInst->getOperand(0));
556     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
557     return false;
558   } else if ((SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BDNZ8 ||
559               SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BDNZ) &&
560       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
561     if (!SecondLastInst->getOperand(0).isMBB() ||
562         !LastInst->getOperand(0).isMBB())
563       return true;
564     if (DisableCTRLoopAnal)
565       return true;
566     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
567     Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(1));
568     Cond.push_back(MachineOperand::CreateReg(isPPC64 ? PPC::CTR8 : PPC::CTR,
569                                              true));
570     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
571     return false;
572   } else if ((SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BDZ8 ||
573               SecondLastInst->getOpcode() == PPC::BDZ) &&
574       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
575     if (!SecondLastInst->getOperand(0).isMBB() ||
576         !LastInst->getOperand(0).isMBB())
577       return true;
578     if (DisableCTRLoopAnal)
579       return true;
580     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
581     Cond.push_back(MachineOperand::CreateImm(0));
582     Cond.push_back(MachineOperand::CreateReg(isPPC64 ? PPC::CTR8 : PPC::CTR,
583                                              true));
584     FBB = LastInst->getOperand(0).getMBB();
585     return false;
586   }
587
588   // If the block ends with two PPC:Bs, handle it.  The second one is not
589   // executed, so remove it.
590   if (SecondLastInst->getOpcode() == PPC::B &&
591       LastInst->getOpcode() == PPC::B) {
592     if (!SecondLastInst->getOperand(0).isMBB())
593       return true;
594     TBB = SecondLastInst->getOperand(0).getMBB();
595     I = LastInst;
596     if (AllowModify)
597       I->eraseFromParent();
598     return false;
599   }
600
601   // Otherwise, can't handle this.
602   return true;
603 }
604
605 unsigned PPCInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
606   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.getLastNonDebugInstr();
607   if (I == MBB.end())
608     return 0;
609
610   if (I->getOpcode() != PPC::B && I->getOpcode() != PPC::BCC &&
611       I->getOpcode() != PPC::BC && I->getOpcode() != PPC::BCn &&
612       I->getOpcode() != PPC::BDNZ8 && I->getOpcode() != PPC::BDNZ &&
613       I->getOpcode() != PPC::BDZ8  && I->getOpcode() != PPC::BDZ)
614     return 0;
615
616   // Remove the branch.
617   I->eraseFromParent();
618
619   I = MBB.end();
620
621   if (I == MBB.begin()) return 1;
622   --I;
623   if (I->getOpcode() != PPC::BCC &&
624       I->getOpcode() != PPC::BC && I->getOpcode() != PPC::BCn &&
625       I->getOpcode() != PPC::BDNZ8 && I->getOpcode() != PPC::BDNZ &&
626       I->getOpcode() != PPC::BDZ8  && I->getOpcode() != PPC::BDZ)
627     return 1;
628
629   // Remove the branch.
630   I->eraseFromParent();
631   return 2;
632 }
633
634 unsigned
635 PPCInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
636                            MachineBasicBlock *FBB,
637                            ArrayRef<MachineOperand> Cond,
638                            DebugLoc DL) const {
639   // Shouldn't be a fall through.
640   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
641   assert((Cond.size() == 2 || Cond.size() == 0) &&
642          "PPC branch conditions have two components!");
643
644   bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
645
646   // One-way branch.
647   if (!FBB) {
648     if (Cond.empty())   // Unconditional branch
649       BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::B)).addMBB(TBB);
650     else if (Cond[1].getReg() == PPC::CTR || Cond[1].getReg() == PPC::CTR8)
651       BuildMI(&MBB, DL, get(Cond[0].getImm() ?
652                               (isPPC64 ? PPC::BDNZ8 : PPC::BDNZ) :
653                               (isPPC64 ? PPC::BDZ8  : PPC::BDZ))).addMBB(TBB);
654     else if (Cond[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_SET)
655       BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BC)).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
656     else if (Cond[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_UNSET)
657       BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BCn)).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
658     else                // Conditional branch
659       BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BCC))
660         .addImm(Cond[0].getImm()).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
661     return 1;
662   }
663
664   // Two-way Conditional Branch.
665   if (Cond[1].getReg() == PPC::CTR || Cond[1].getReg() == PPC::CTR8)
666     BuildMI(&MBB, DL, get(Cond[0].getImm() ?
667                             (isPPC64 ? PPC::BDNZ8 : PPC::BDNZ) :
668                             (isPPC64 ? PPC::BDZ8  : PPC::BDZ))).addMBB(TBB);
669   else if (Cond[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_SET)
670     BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BC)).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
671   else if (Cond[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_UNSET)
672     BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BCn)).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
673   else
674     BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::BCC))
675       .addImm(Cond[0].getImm()).addOperand(Cond[1]).addMBB(TBB);
676   BuildMI(&MBB, DL, get(PPC::B)).addMBB(FBB);
677   return 2;
678 }
679
680 // Select analysis.
681 bool PPCInstrInfo::canInsertSelect(const MachineBasicBlock &MBB,
682                 ArrayRef<MachineOperand> Cond,
683                 unsigned TrueReg, unsigned FalseReg,
684                 int &CondCycles, int &TrueCycles, int &FalseCycles) const {
685   if (!Subtarget.hasISEL())
686     return false;
687
688   if (Cond.size() != 2)
689     return false;
690
691   // If this is really a bdnz-like condition, then it cannot be turned into a
692   // select.
693   if (Cond[1].getReg() == PPC::CTR || Cond[1].getReg() == PPC::CTR8)
694     return false;
695
696   // Check register classes.
697   const MachineRegisterInfo &MRI = MBB.getParent()->getRegInfo();
698   const TargetRegisterClass *RC =
699     RI.getCommonSubClass(MRI.getRegClass(TrueReg), MRI.getRegClass(FalseReg));
700   if (!RC)
701     return false;
702
703   // isel is for regular integer GPRs only.
704   if (!PPC::GPRCRegClass.hasSubClassEq(RC) &&
705       !PPC::GPRC_NOR0RegClass.hasSubClassEq(RC) &&
706       !PPC::G8RCRegClass.hasSubClassEq(RC) &&
707       !PPC::G8RC_NOX0RegClass.hasSubClassEq(RC))
708     return false;
709
710   // FIXME: These numbers are for the A2, how well they work for other cores is
711   // an open question. On the A2, the isel instruction has a 2-cycle latency
712   // but single-cycle throughput. These numbers are used in combination with
713   // the MispredictPenalty setting from the active SchedMachineModel.
714   CondCycles = 1;
715   TrueCycles = 1;
716   FalseCycles = 1;
717
718   return true;
719 }
720
721 void PPCInstrInfo::insertSelect(MachineBasicBlock &MBB,
722                                 MachineBasicBlock::iterator MI, DebugLoc dl,
723                                 unsigned DestReg, ArrayRef<MachineOperand> Cond,
724                                 unsigned TrueReg, unsigned FalseReg) const {
725   assert(Cond.size() == 2 &&
726          "PPC branch conditions have two components!");
727
728   assert(Subtarget.hasISEL() &&
729          "Cannot insert select on target without ISEL support");
730
731   // Get the register classes.
732   MachineRegisterInfo &MRI = MBB.getParent()->getRegInfo();
733   const TargetRegisterClass *RC =
734     RI.getCommonSubClass(MRI.getRegClass(TrueReg), MRI.getRegClass(FalseReg));
735   assert(RC && "TrueReg and FalseReg must have overlapping register classes");
736
737   bool Is64Bit = PPC::G8RCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
738                  PPC::G8RC_NOX0RegClass.hasSubClassEq(RC);
739   assert((Is64Bit ||
740           PPC::GPRCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
741           PPC::GPRC_NOR0RegClass.hasSubClassEq(RC)) &&
742          "isel is for regular integer GPRs only");
743
744   unsigned OpCode = Is64Bit ? PPC::ISEL8 : PPC::ISEL;
745   unsigned SelectPred = Cond[0].getImm();
746
747   unsigned SubIdx;
748   bool SwapOps;
749   switch (SelectPred) {
750   default: llvm_unreachable("invalid predicate for isel");
751   case PPC::PRED_EQ: SubIdx = PPC::sub_eq; SwapOps = false; break;
752   case PPC::PRED_NE: SubIdx = PPC::sub_eq; SwapOps = true; break;
753   case PPC::PRED_LT: SubIdx = PPC::sub_lt; SwapOps = false; break;
754   case PPC::PRED_GE: SubIdx = PPC::sub_lt; SwapOps = true; break;
755   case PPC::PRED_GT: SubIdx = PPC::sub_gt; SwapOps = false; break;
756   case PPC::PRED_LE: SubIdx = PPC::sub_gt; SwapOps = true; break;
757   case PPC::PRED_UN: SubIdx = PPC::sub_un; SwapOps = false; break;
758   case PPC::PRED_NU: SubIdx = PPC::sub_un; SwapOps = true; break;
759   case PPC::PRED_BIT_SET:   SubIdx = 0; SwapOps = false; break;
760   case PPC::PRED_BIT_UNSET: SubIdx = 0; SwapOps = true; break;
761   }
762
763   unsigned FirstReg =  SwapOps ? FalseReg : TrueReg,
764            SecondReg = SwapOps ? TrueReg  : FalseReg;
765
766   // The first input register of isel cannot be r0. If it is a member
767   // of a register class that can be r0, then copy it first (the
768   // register allocator should eliminate the copy).
769   if (MRI.getRegClass(FirstReg)->contains(PPC::R0) ||
770       MRI.getRegClass(FirstReg)->contains(PPC::X0)) {
771     const TargetRegisterClass *FirstRC =
772       MRI.getRegClass(FirstReg)->contains(PPC::X0) ?
773         &PPC::G8RC_NOX0RegClass : &PPC::GPRC_NOR0RegClass;
774     unsigned OldFirstReg = FirstReg;
775     FirstReg = MRI.createVirtualRegister(FirstRC);
776     BuildMI(MBB, MI, dl, get(TargetOpcode::COPY), FirstReg)
777       .addReg(OldFirstReg);
778   }
779
780   BuildMI(MBB, MI, dl, get(OpCode), DestReg)
781     .addReg(FirstReg).addReg(SecondReg)
782     .addReg(Cond[1].getReg(), 0, SubIdx);
783 }
784
785 static unsigned getCRBitValue(unsigned CRBit) {
786   unsigned Ret = 4;
787   if (CRBit == PPC::CR0LT || CRBit == PPC::CR1LT ||
788       CRBit == PPC::CR2LT || CRBit == PPC::CR3LT ||
789       CRBit == PPC::CR4LT || CRBit == PPC::CR5LT ||
790       CRBit == PPC::CR6LT || CRBit == PPC::CR7LT)
791     Ret = 3;
792   if (CRBit == PPC::CR0GT || CRBit == PPC::CR1GT ||
793       CRBit == PPC::CR2GT || CRBit == PPC::CR3GT ||
794       CRBit == PPC::CR4GT || CRBit == PPC::CR5GT ||
795       CRBit == PPC::CR6GT || CRBit == PPC::CR7GT)
796     Ret = 2;
797   if (CRBit == PPC::CR0EQ || CRBit == PPC::CR1EQ ||
798       CRBit == PPC::CR2EQ || CRBit == PPC::CR3EQ ||
799       CRBit == PPC::CR4EQ || CRBit == PPC::CR5EQ ||
800       CRBit == PPC::CR6EQ || CRBit == PPC::CR7EQ)
801     Ret = 1;
802   if (CRBit == PPC::CR0UN || CRBit == PPC::CR1UN ||
803       CRBit == PPC::CR2UN || CRBit == PPC::CR3UN ||
804       CRBit == PPC::CR4UN || CRBit == PPC::CR5UN ||
805       CRBit == PPC::CR6UN || CRBit == PPC::CR7UN)
806     Ret = 0;
807
808   assert(Ret != 4 && "Invalid CR bit register");
809   return Ret;
810 }
811
812 void PPCInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
813                                MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
814                                unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
815                                bool KillSrc) const {
816   // We can end up with self copies and similar things as a result of VSX copy
817   // legalization. Promote them here.
818   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
819   if (PPC::F8RCRegClass.contains(DestReg) &&
820       PPC::VSRCRegClass.contains(SrcReg)) {
821     unsigned SuperReg =
822       TRI->getMatchingSuperReg(DestReg, PPC::sub_64, &PPC::VSRCRegClass);
823
824     if (VSXSelfCopyCrash && SrcReg == SuperReg)
825       llvm_unreachable("nop VSX copy");
826
827     DestReg = SuperReg;
828   } else if (PPC::VRRCRegClass.contains(DestReg) &&
829              PPC::VSRCRegClass.contains(SrcReg)) {
830     unsigned SuperReg =
831       TRI->getMatchingSuperReg(DestReg, PPC::sub_128, &PPC::VSRCRegClass);
832
833     if (VSXSelfCopyCrash && SrcReg == SuperReg)
834       llvm_unreachable("nop VSX copy");
835
836     DestReg = SuperReg;
837   } else if (PPC::F8RCRegClass.contains(SrcReg) &&
838              PPC::VSRCRegClass.contains(DestReg)) {
839     unsigned SuperReg =
840       TRI->getMatchingSuperReg(SrcReg, PPC::sub_64, &PPC::VSRCRegClass);
841
842     if (VSXSelfCopyCrash && DestReg == SuperReg)
843       llvm_unreachable("nop VSX copy");
844
845     SrcReg = SuperReg;
846   } else if (PPC::VRRCRegClass.contains(SrcReg) &&
847              PPC::VSRCRegClass.contains(DestReg)) {
848     unsigned SuperReg =
849       TRI->getMatchingSuperReg(SrcReg, PPC::sub_128, &PPC::VSRCRegClass);
850
851     if (VSXSelfCopyCrash && DestReg == SuperReg)
852       llvm_unreachable("nop VSX copy");
853
854     SrcReg = SuperReg;
855   }
856
857   // Different class register copy
858   if (PPC::CRBITRCRegClass.contains(SrcReg) &&
859       PPC::GPRCRegClass.contains(DestReg)) {
860     unsigned CRReg = getCRFromCRBit(SrcReg);
861     BuildMI(MBB, I, DL, get(PPC::MFOCRF), DestReg)
862        .addReg(CRReg), getKillRegState(KillSrc);
863     // Rotate the CR bit in the CR fields to be the least significant bit and
864     // then mask with 0x1 (MB = ME = 31).
865     BuildMI(MBB, I, DL, get(PPC::RLWINM), DestReg)
866        .addReg(DestReg, RegState::Kill)
867        .addImm(TRI->getEncodingValue(CRReg) * 4 + (4 - getCRBitValue(SrcReg)))
868        .addImm(31)
869        .addImm(31);
870     return;
871   } else if (PPC::CRRCRegClass.contains(SrcReg) &&
872       PPC::G8RCRegClass.contains(DestReg)) {
873     BuildMI(MBB, I, DL, get(PPC::MFOCRF8), DestReg)
874        .addReg(SrcReg), getKillRegState(KillSrc);
875     return;
876   } else if (PPC::CRRCRegClass.contains(SrcReg) &&
877       PPC::GPRCRegClass.contains(DestReg)) {
878     BuildMI(MBB, I, DL, get(PPC::MFOCRF), DestReg)
879        .addReg(SrcReg), getKillRegState(KillSrc);
880     return;
881    }
882
883   unsigned Opc;
884   if (PPC::GPRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
885     Opc = PPC::OR;
886   else if (PPC::G8RCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
887     Opc = PPC::OR8;
888   else if (PPC::F4RCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
889     Opc = PPC::FMR;
890   else if (PPC::CRRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
891     Opc = PPC::MCRF;
892   else if (PPC::VRRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
893     Opc = PPC::VOR;
894   else if (PPC::VSRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
895     // There are two different ways this can be done:
896     //   1. xxlor : This has lower latency (on the P7), 2 cycles, but can only
897     //      issue in VSU pipeline 0.
898     //   2. xmovdp/xmovsp: This has higher latency (on the P7), 6 cycles, but
899     //      can go to either pipeline.
900     // We'll always use xxlor here, because in practically all cases where
901     // copies are generated, they are close enough to some use that the
902     // lower-latency form is preferable.
903     Opc = PPC::XXLOR;
904   else if (PPC::VSFRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg) ||
905            PPC::VSSRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
906     Opc = PPC::XXLORf;
907   else if (PPC::QFRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
908     Opc = PPC::QVFMR;
909   else if (PPC::QSRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
910     Opc = PPC::QVFMRs;
911   else if (PPC::QBRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
912     Opc = PPC::QVFMRb;
913   else if (PPC::CRBITRCRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
914     Opc = PPC::CROR;
915   else
916     llvm_unreachable("Impossible reg-to-reg copy");
917
918   const MCInstrDesc &MCID = get(Opc);
919   if (MCID.getNumOperands() == 3)
920     BuildMI(MBB, I, DL, MCID, DestReg)
921       .addReg(SrcReg).addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
922   else
923     BuildMI(MBB, I, DL, MCID, DestReg).addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
924 }
925
926 // This function returns true if a CR spill is necessary and false otherwise.
927 bool
928 PPCInstrInfo::StoreRegToStackSlot(MachineFunction &MF,
929                                   unsigned SrcReg, bool isKill,
930                                   int FrameIdx,
931                                   const TargetRegisterClass *RC,
932                                   SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs,
933                                   bool &NonRI, bool &SpillsVRS) const{
934   // Note: If additional store instructions are added here,
935   // update isStoreToStackSlot.
936
937   DebugLoc DL;
938   if (PPC::GPRCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
939       PPC::GPRC_NOR0RegClass.hasSubClassEq(RC)) {
940     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STW))
941                                        .addReg(SrcReg,
942                                                getKillRegState(isKill)),
943                                        FrameIdx));
944   } else if (PPC::G8RCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
945              PPC::G8RC_NOX0RegClass.hasSubClassEq(RC)) {
946     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STD))
947                                        .addReg(SrcReg,
948                                                getKillRegState(isKill)),
949                                        FrameIdx));
950   } else if (PPC::F8RCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
951     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STFD))
952                                        .addReg(SrcReg,
953                                                getKillRegState(isKill)),
954                                        FrameIdx));
955   } else if (PPC::F4RCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
956     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STFS))
957                                        .addReg(SrcReg,
958                                                getKillRegState(isKill)),
959                                        FrameIdx));
960   } else if (PPC::CRRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
961     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::SPILL_CR))
962                                        .addReg(SrcReg,
963                                                getKillRegState(isKill)),
964                                        FrameIdx));
965     return true;
966   } else if (PPC::CRBITRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
967     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::SPILL_CRBIT))
968                                        .addReg(SrcReg,
969                                                getKillRegState(isKill)),
970                                        FrameIdx));
971     return true;
972   } else if (PPC::VRRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
973     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STVX))
974                                        .addReg(SrcReg,
975                                                getKillRegState(isKill)),
976                                        FrameIdx));
977     NonRI = true;
978   } else if (PPC::VSRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
979     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STXVD2X))
980                                        .addReg(SrcReg,
981                                                getKillRegState(isKill)),
982                                        FrameIdx));
983     NonRI = true;
984   } else if (PPC::VSFRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
985     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STXSDX))
986                                        .addReg(SrcReg,
987                                                getKillRegState(isKill)),
988                                        FrameIdx));
989     NonRI = true;
990   } else if (PPC::VSSRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
991     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::STXSSPX))
992                                        .addReg(SrcReg,
993                                                getKillRegState(isKill)),
994                                        FrameIdx));
995     NonRI = true;
996   } else if (PPC::VRSAVERCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
997     assert(Subtarget.isDarwin() &&
998            "VRSAVE only needs spill/restore on Darwin");
999     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::SPILL_VRSAVE))
1000                                        .addReg(SrcReg,
1001                                                getKillRegState(isKill)),
1002                                        FrameIdx));
1003     SpillsVRS = true;
1004   } else if (PPC::QFRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1005     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::QVSTFDX))
1006                                        .addReg(SrcReg,
1007                                                getKillRegState(isKill)),
1008                                        FrameIdx));
1009     NonRI = true;
1010   } else if (PPC::QSRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1011     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::QVSTFSXs))
1012                                        .addReg(SrcReg,
1013                                                getKillRegState(isKill)),
1014                                        FrameIdx));
1015     NonRI = true;
1016   } else if (PPC::QBRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1017     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::QVSTFDXb))
1018                                        .addReg(SrcReg,
1019                                                getKillRegState(isKill)),
1020                                        FrameIdx));
1021     NonRI = true;
1022   } else {
1023     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
1024   }
1025
1026   return false;
1027 }
1028
1029 void
1030 PPCInstrInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
1031                                   MachineBasicBlock::iterator MI,
1032                                   unsigned SrcReg, bool isKill, int FrameIdx,
1033                                   const TargetRegisterClass *RC,
1034                                   const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1035   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1036   SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
1037
1038   PPCFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<PPCFunctionInfo>();
1039   FuncInfo->setHasSpills();
1040
1041   bool NonRI = false, SpillsVRS = false;
1042   if (StoreRegToStackSlot(MF, SrcReg, isKill, FrameIdx, RC, NewMIs,
1043                           NonRI, SpillsVRS))
1044     FuncInfo->setSpillsCR();
1045
1046   if (SpillsVRS)
1047     FuncInfo->setSpillsVRSAVE();
1048
1049   if (NonRI)
1050     FuncInfo->setHasNonRISpills();
1051
1052   for (unsigned i = 0, e = NewMIs.size(); i != e; ++i)
1053     MBB.insert(MI, NewMIs[i]);
1054
1055   const MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
1056   MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
1057       MachinePointerInfo::getFixedStack(MF, FrameIdx),
1058       MachineMemOperand::MOStore, MFI.getObjectSize(FrameIdx),
1059       MFI.getObjectAlignment(FrameIdx));
1060   NewMIs.back()->addMemOperand(MF, MMO);
1061 }
1062
1063 bool
1064 PPCInstrInfo::LoadRegFromStackSlot(MachineFunction &MF, DebugLoc DL,
1065                                    unsigned DestReg, int FrameIdx,
1066                                    const TargetRegisterClass *RC,
1067                                    SmallVectorImpl<MachineInstr*> &NewMIs,
1068                                    bool &NonRI, bool &SpillsVRS) const{
1069   // Note: If additional load instructions are added here,
1070   // update isLoadFromStackSlot.
1071
1072   if (PPC::GPRCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
1073       PPC::GPRC_NOR0RegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1074     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LWZ),
1075                                                DestReg), FrameIdx));
1076   } else if (PPC::G8RCRegClass.hasSubClassEq(RC) ||
1077              PPC::G8RC_NOX0RegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1078     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LD), DestReg),
1079                                        FrameIdx));
1080   } else if (PPC::F8RCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1081     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LFD), DestReg),
1082                                        FrameIdx));
1083   } else if (PPC::F4RCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1084     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LFS), DestReg),
1085                                        FrameIdx));
1086   } else if (PPC::CRRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1087     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL,
1088                                                get(PPC::RESTORE_CR), DestReg),
1089                                        FrameIdx));
1090     return true;
1091   } else if (PPC::CRBITRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1092     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL,
1093                                                get(PPC::RESTORE_CRBIT), DestReg),
1094                                        FrameIdx));
1095     return true;
1096   } else if (PPC::VRRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1097     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LVX), DestReg),
1098                                        FrameIdx));
1099     NonRI = true;
1100   } else if (PPC::VSRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1101     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LXVD2X), DestReg),
1102                                        FrameIdx));
1103     NonRI = true;
1104   } else if (PPC::VSFRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1105     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LXSDX), DestReg),
1106                                        FrameIdx));
1107     NonRI = true;
1108   } else if (PPC::VSSRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1109     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::LXSSPX), DestReg),
1110                                        FrameIdx));
1111     NonRI = true;
1112   } else if (PPC::VRSAVERCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1113     assert(Subtarget.isDarwin() &&
1114            "VRSAVE only needs spill/restore on Darwin");
1115     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL,
1116                                                get(PPC::RESTORE_VRSAVE),
1117                                                DestReg),
1118                                        FrameIdx));
1119     SpillsVRS = true;
1120   } else if (PPC::QFRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1121     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::QVLFDX), DestReg),
1122                                        FrameIdx));
1123     NonRI = true;
1124   } else if (PPC::QSRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1125     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::QVLFSXs), DestReg),
1126                                        FrameIdx));
1127     NonRI = true;
1128   } else if (PPC::QBRCRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1129     NewMIs.push_back(addFrameReference(BuildMI(MF, DL, get(PPC::QVLFDXb), DestReg),
1130                                        FrameIdx));
1131     NonRI = true;
1132   } else {
1133     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
1134   }
1135
1136   return false;
1137 }
1138
1139 void
1140 PPCInstrInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
1141                                    MachineBasicBlock::iterator MI,
1142                                    unsigned DestReg, int FrameIdx,
1143                                    const TargetRegisterClass *RC,
1144                                    const TargetRegisterInfo *TRI) const {
1145   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1146   SmallVector<MachineInstr*, 4> NewMIs;
1147   DebugLoc DL;
1148   if (MI != MBB.end()) DL = MI->getDebugLoc();
1149
1150   PPCFunctionInfo *FuncInfo = MF.getInfo<PPCFunctionInfo>();
1151   FuncInfo->setHasSpills();
1152
1153   bool NonRI = false, SpillsVRS = false;
1154   if (LoadRegFromStackSlot(MF, DL, DestReg, FrameIdx, RC, NewMIs,
1155                            NonRI, SpillsVRS))
1156     FuncInfo->setSpillsCR();
1157
1158   if (SpillsVRS)
1159     FuncInfo->setSpillsVRSAVE();
1160
1161   if (NonRI)
1162     FuncInfo->setHasNonRISpills();
1163
1164   for (unsigned i = 0, e = NewMIs.size(); i != e; ++i)
1165     MBB.insert(MI, NewMIs[i]);
1166
1167   const MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
1168   MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
1169       MachinePointerInfo::getFixedStack(MF, FrameIdx),
1170       MachineMemOperand::MOLoad, MFI.getObjectSize(FrameIdx),
1171       MFI.getObjectAlignment(FrameIdx));
1172   NewMIs.back()->addMemOperand(MF, MMO);
1173 }
1174
1175 bool PPCInstrInfo::
1176 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
1177   assert(Cond.size() == 2 && "Invalid PPC branch opcode!");
1178   if (Cond[1].getReg() == PPC::CTR8 || Cond[1].getReg() == PPC::CTR)
1179     Cond[0].setImm(Cond[0].getImm() == 0 ? 1 : 0);
1180   else
1181     // Leave the CR# the same, but invert the condition.
1182     Cond[0].setImm(PPC::InvertPredicate((PPC::Predicate)Cond[0].getImm()));
1183   return false;
1184 }
1185
1186 bool PPCInstrInfo::FoldImmediate(MachineInstr *UseMI, MachineInstr *DefMI,
1187                              unsigned Reg, MachineRegisterInfo *MRI) const {
1188   // For some instructions, it is legal to fold ZERO into the RA register field.
1189   // A zero immediate should always be loaded with a single li.
1190   unsigned DefOpc = DefMI->getOpcode();
1191   if (DefOpc != PPC::LI && DefOpc != PPC::LI8)
1192     return false;
1193   if (!DefMI->getOperand(1).isImm())
1194     return false;
1195   if (DefMI->getOperand(1).getImm() != 0)
1196     return false;
1197
1198   // Note that we cannot here invert the arguments of an isel in order to fold
1199   // a ZERO into what is presented as the second argument. All we have here
1200   // is the condition bit, and that might come from a CR-logical bit operation.
1201
1202   const MCInstrDesc &UseMCID = UseMI->getDesc();
1203
1204   // Only fold into real machine instructions.
1205   if (UseMCID.isPseudo())
1206     return false;
1207
1208   unsigned UseIdx;
1209   for (UseIdx = 0; UseIdx < UseMI->getNumOperands(); ++UseIdx)
1210     if (UseMI->getOperand(UseIdx).isReg() &&
1211         UseMI->getOperand(UseIdx).getReg() == Reg)
1212       break;
1213
1214   assert(UseIdx < UseMI->getNumOperands() && "Cannot find Reg in UseMI");
1215   assert(UseIdx < UseMCID.getNumOperands() && "No operand description for Reg");
1216
1217   const MCOperandInfo *UseInfo = &UseMCID.OpInfo[UseIdx];
1218
1219   // We can fold the zero if this register requires a GPRC_NOR0/G8RC_NOX0
1220   // register (which might also be specified as a pointer class kind).
1221   if (UseInfo->isLookupPtrRegClass()) {
1222     if (UseInfo->RegClass /* Kind */ != 1)
1223       return false;
1224   } else {
1225     if (UseInfo->RegClass != PPC::GPRC_NOR0RegClassID &&
1226         UseInfo->RegClass != PPC::G8RC_NOX0RegClassID)
1227       return false;
1228   }
1229
1230   // Make sure this is not tied to an output register (or otherwise
1231   // constrained). This is true for ST?UX registers, for example, which
1232   // are tied to their output registers.
1233   if (UseInfo->Constraints != 0)
1234     return false;
1235
1236   unsigned ZeroReg;
1237   if (UseInfo->isLookupPtrRegClass()) {
1238     bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
1239     ZeroReg = isPPC64 ? PPC::ZERO8 : PPC::ZERO;
1240   } else {
1241     ZeroReg = UseInfo->RegClass == PPC::G8RC_NOX0RegClassID ?
1242               PPC::ZERO8 : PPC::ZERO;
1243   }
1244
1245   bool DeleteDef = MRI->hasOneNonDBGUse(Reg);
1246   UseMI->getOperand(UseIdx).setReg(ZeroReg);
1247
1248   if (DeleteDef)
1249     DefMI->eraseFromParent();
1250
1251   return true;
1252 }
1253
1254 static bool MBBDefinesCTR(MachineBasicBlock &MBB) {
1255   for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB.begin(), IE = MBB.end();
1256        I != IE; ++I)
1257     if (I->definesRegister(PPC::CTR) || I->definesRegister(PPC::CTR8))
1258       return true;
1259   return false;
1260 }
1261
1262 // We should make sure that, if we're going to predicate both sides of a
1263 // condition (a diamond), that both sides don't define the counter register. We
1264 // can predicate counter-decrement-based branches, but while that predicates
1265 // the branching, it does not predicate the counter decrement. If we tried to
1266 // merge the triangle into one predicated block, we'd decrement the counter
1267 // twice.
1268 bool PPCInstrInfo::isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
1269                      unsigned NumT, unsigned ExtraT,
1270                      MachineBasicBlock &FMBB,
1271                      unsigned NumF, unsigned ExtraF,
1272                      BranchProbability Probability) const {
1273   return !(MBBDefinesCTR(TMBB) && MBBDefinesCTR(FMBB));
1274 }
1275
1276
1277 bool PPCInstrInfo::isPredicated(const MachineInstr *MI) const {
1278   // The predicated branches are identified by their type, not really by the
1279   // explicit presence of a predicate. Furthermore, some of them can be
1280   // predicated more than once. Because if conversion won't try to predicate
1281   // any instruction which already claims to be predicated (by returning true
1282   // here), always return false. In doing so, we let isPredicable() be the
1283   // final word on whether not the instruction can be (further) predicated.
1284
1285   return false;
1286 }
1287
1288 bool PPCInstrInfo::isUnpredicatedTerminator(const MachineInstr *MI) const {
1289   if (!MI->isTerminator())
1290     return false;
1291
1292   // Conditional branch is a special case.
1293   if (MI->isBranch() && !MI->isBarrier())
1294     return true;
1295
1296   return !isPredicated(MI);
1297 }
1298
1299 bool PPCInstrInfo::PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
1300                                         ArrayRef<MachineOperand> Pred) const {
1301   unsigned OpC = MI->getOpcode();
1302   if (OpC == PPC::BLR || OpC == PPC::BLR8) {
1303     if (Pred[1].getReg() == PPC::CTR8 || Pred[1].getReg() == PPC::CTR) {
1304       bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
1305       MI->setDesc(get(Pred[0].getImm() ?
1306                       (isPPC64 ? PPC::BDNZLR8 : PPC::BDNZLR) :
1307                       (isPPC64 ? PPC::BDZLR8  : PPC::BDZLR)));
1308     } else if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_SET) {
1309       MI->setDesc(get(PPC::BCLR));
1310       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1311         .addReg(Pred[1].getReg());
1312     } else if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_UNSET) {
1313       MI->setDesc(get(PPC::BCLRn));
1314       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1315         .addReg(Pred[1].getReg());
1316     } else {
1317       MI->setDesc(get(PPC::BCCLR));
1318       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1319         .addImm(Pred[0].getImm())
1320         .addReg(Pred[1].getReg());
1321     }
1322
1323     return true;
1324   } else if (OpC == PPC::B) {
1325     if (Pred[1].getReg() == PPC::CTR8 || Pred[1].getReg() == PPC::CTR) {
1326       bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
1327       MI->setDesc(get(Pred[0].getImm() ?
1328                       (isPPC64 ? PPC::BDNZ8 : PPC::BDNZ) :
1329                       (isPPC64 ? PPC::BDZ8  : PPC::BDZ)));
1330     } else if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_SET) {
1331       MachineBasicBlock *MBB = MI->getOperand(0).getMBB();
1332       MI->RemoveOperand(0);
1333
1334       MI->setDesc(get(PPC::BC));
1335       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1336         .addReg(Pred[1].getReg())
1337         .addMBB(MBB);
1338     } else if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_UNSET) {
1339       MachineBasicBlock *MBB = MI->getOperand(0).getMBB();
1340       MI->RemoveOperand(0);
1341
1342       MI->setDesc(get(PPC::BCn));
1343       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1344         .addReg(Pred[1].getReg())
1345         .addMBB(MBB);
1346     } else {
1347       MachineBasicBlock *MBB = MI->getOperand(0).getMBB();
1348       MI->RemoveOperand(0);
1349
1350       MI->setDesc(get(PPC::BCC));
1351       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1352         .addImm(Pred[0].getImm())
1353         .addReg(Pred[1].getReg())
1354         .addMBB(MBB);
1355     }
1356
1357     return true;
1358   } else if (OpC == PPC::BCTR  || OpC == PPC::BCTR8 ||
1359              OpC == PPC::BCTRL || OpC == PPC::BCTRL8) {
1360     if (Pred[1].getReg() == PPC::CTR8 || Pred[1].getReg() == PPC::CTR)
1361       llvm_unreachable("Cannot predicate bctr[l] on the ctr register");
1362
1363     bool setLR = OpC == PPC::BCTRL || OpC == PPC::BCTRL8;
1364     bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
1365
1366     if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_SET) {
1367       MI->setDesc(get(isPPC64 ? (setLR ? PPC::BCCTRL8 : PPC::BCCTR8) :
1368                                 (setLR ? PPC::BCCTRL  : PPC::BCCTR)));
1369       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1370         .addReg(Pred[1].getReg());
1371       return true;
1372     } else if (Pred[0].getImm() == PPC::PRED_BIT_UNSET) {
1373       MI->setDesc(get(isPPC64 ? (setLR ? PPC::BCCTRL8n : PPC::BCCTR8n) :
1374                                 (setLR ? PPC::BCCTRLn  : PPC::BCCTRn)));
1375       MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1376         .addReg(Pred[1].getReg());
1377       return true;
1378     }
1379
1380     MI->setDesc(get(isPPC64 ? (setLR ? PPC::BCCCTRL8 : PPC::BCCCTR8) :
1381                               (setLR ? PPC::BCCCTRL  : PPC::BCCCTR)));
1382     MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
1383       .addImm(Pred[0].getImm())
1384       .addReg(Pred[1].getReg());
1385     return true;
1386   }
1387
1388   return false;
1389 }
1390
1391 bool PPCInstrInfo::SubsumesPredicate(ArrayRef<MachineOperand> Pred1,
1392                                      ArrayRef<MachineOperand> Pred2) const {
1393   assert(Pred1.size() == 2 && "Invalid PPC first predicate");
1394   assert(Pred2.size() == 2 && "Invalid PPC second predicate");
1395
1396   if (Pred1[1].getReg() == PPC::CTR8 || Pred1[1].getReg() == PPC::CTR)
1397     return false;
1398   if (Pred2[1].getReg() == PPC::CTR8 || Pred2[1].getReg() == PPC::CTR)
1399     return false;
1400
1401   // P1 can only subsume P2 if they test the same condition register.
1402   if (Pred1[1].getReg() != Pred2[1].getReg())
1403     return false;
1404
1405   PPC::Predicate P1 = (PPC::Predicate) Pred1[0].getImm();
1406   PPC::Predicate P2 = (PPC::Predicate) Pred2[0].getImm();
1407
1408   if (P1 == P2)
1409     return true;
1410
1411   // Does P1 subsume P2, e.g. GE subsumes GT.
1412   if (P1 == PPC::PRED_LE &&
1413       (P2 == PPC::PRED_LT || P2 == PPC::PRED_EQ))
1414     return true;
1415   if (P1 == PPC::PRED_GE &&
1416       (P2 == PPC::PRED_GT || P2 == PPC::PRED_EQ))
1417     return true;
1418
1419   return false;
1420 }
1421
1422 bool PPCInstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
1423                                     std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
1424   // Note: At the present time, the contents of Pred from this function is
1425   // unused by IfConversion. This implementation follows ARM by pushing the
1426   // CR-defining operand. Because the 'DZ' and 'DNZ' count as types of
1427   // predicate, instructions defining CTR or CTR8 are also included as
1428   // predicate-defining instructions.
1429
1430   const TargetRegisterClass *RCs[] =
1431     { &PPC::CRRCRegClass, &PPC::CRBITRCRegClass,
1432       &PPC::CTRRCRegClass, &PPC::CTRRC8RegClass };
1433
1434   bool Found = false;
1435   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1436     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1437     for (unsigned c = 0; c < array_lengthof(RCs) && !Found; ++c) {
1438       const TargetRegisterClass *RC = RCs[c];
1439       if (MO.isReg()) {
1440         if (MO.isDef() && RC->contains(MO.getReg())) {
1441           Pred.push_back(MO);
1442           Found = true;
1443         }
1444       } else if (MO.isRegMask()) {
1445         for (TargetRegisterClass::iterator I = RC->begin(),
1446              IE = RC->end(); I != IE; ++I)
1447           if (MO.clobbersPhysReg(*I)) {
1448             Pred.push_back(MO);
1449             Found = true;
1450           }
1451       }
1452     }
1453   }
1454
1455   return Found;
1456 }
1457
1458 bool PPCInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
1459   unsigned OpC = MI->getOpcode();
1460   switch (OpC) {
1461   default:
1462     return false;
1463   case PPC::B:
1464   case PPC::BLR:
1465   case PPC::BLR8:
1466   case PPC::BCTR:
1467   case PPC::BCTR8:
1468   case PPC::BCTRL:
1469   case PPC::BCTRL8:
1470     return true;
1471   }
1472 }
1473
1474 bool PPCInstrInfo::analyzeCompare(const MachineInstr *MI,
1475                                   unsigned &SrcReg, unsigned &SrcReg2,
1476                                   int &Mask, int &Value) const {
1477   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1478
1479   switch (Opc) {
1480   default: return false;
1481   case PPC::CMPWI:
1482   case PPC::CMPLWI:
1483   case PPC::CMPDI:
1484   case PPC::CMPLDI:
1485     SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
1486     SrcReg2 = 0;
1487     Value = MI->getOperand(2).getImm();
1488     Mask = 0xFFFF;
1489     return true;
1490   case PPC::CMPW:
1491   case PPC::CMPLW:
1492   case PPC::CMPD:
1493   case PPC::CMPLD:
1494   case PPC::FCMPUS:
1495   case PPC::FCMPUD:
1496     SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
1497     SrcReg2 = MI->getOperand(2).getReg();
1498     return true;
1499   }
1500 }
1501
1502 bool PPCInstrInfo::optimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr,
1503                                         unsigned SrcReg, unsigned SrcReg2,
1504                                         int Mask, int Value,
1505                                         const MachineRegisterInfo *MRI) const {
1506   if (DisableCmpOpt)
1507     return false;
1508
1509   int OpC = CmpInstr->getOpcode();
1510   unsigned CRReg = CmpInstr->getOperand(0).getReg();
1511
1512   // FP record forms set CR1 based on the execption status bits, not a
1513   // comparison with zero.
1514   if (OpC == PPC::FCMPUS || OpC == PPC::FCMPUD)
1515     return false;
1516
1517   // The record forms set the condition register based on a signed comparison
1518   // with zero (so says the ISA manual). This is not as straightforward as it
1519   // seems, however, because this is always a 64-bit comparison on PPC64, even
1520   // for instructions that are 32-bit in nature (like slw for example).
1521   // So, on PPC32, for unsigned comparisons, we can use the record forms only
1522   // for equality checks (as those don't depend on the sign). On PPC64,
1523   // we are restricted to equality for unsigned 64-bit comparisons and for
1524   // signed 32-bit comparisons the applicability is more restricted.
1525   bool isPPC64 = Subtarget.isPPC64();
1526   bool is32BitSignedCompare   = OpC ==  PPC::CMPWI || OpC == PPC::CMPW;
1527   bool is32BitUnsignedCompare = OpC == PPC::CMPLWI || OpC == PPC::CMPLW;
1528   bool is64BitUnsignedCompare = OpC == PPC::CMPLDI || OpC == PPC::CMPLD;
1529
1530   // Get the unique definition of SrcReg.
1531   MachineInstr *MI = MRI->getUniqueVRegDef(SrcReg);
1532   if (!MI) return false;
1533   int MIOpC = MI->getOpcode();
1534
1535   bool equalityOnly = false;
1536   bool noSub = false;
1537   if (isPPC64) {
1538     if (is32BitSignedCompare) {
1539       // We can perform this optimization only if MI is sign-extending.
1540       if (MIOpC == PPC::SRAW  || MIOpC == PPC::SRAWo ||
1541           MIOpC == PPC::SRAWI || MIOpC == PPC::SRAWIo ||
1542           MIOpC == PPC::EXTSB || MIOpC == PPC::EXTSBo ||
1543           MIOpC == PPC::EXTSH || MIOpC == PPC::EXTSHo ||
1544           MIOpC == PPC::EXTSW || MIOpC == PPC::EXTSWo) {
1545         noSub = true;
1546       } else
1547         return false;
1548     } else if (is32BitUnsignedCompare) {
1549       // We can perform this optimization, equality only, if MI is
1550       // zero-extending.
1551       if (MIOpC == PPC::CNTLZW || MIOpC == PPC::CNTLZWo ||
1552           MIOpC == PPC::SLW    || MIOpC == PPC::SLWo ||
1553           MIOpC == PPC::SRW    || MIOpC == PPC::SRWo) {
1554         noSub = true;
1555         equalityOnly = true;
1556       } else
1557         return false;
1558     } else
1559       equalityOnly = is64BitUnsignedCompare;
1560   } else
1561     equalityOnly = is32BitUnsignedCompare;
1562
1563   if (equalityOnly) {
1564     // We need to check the uses of the condition register in order to reject
1565     // non-equality comparisons.
1566     for (MachineRegisterInfo::use_instr_iterator I =MRI->use_instr_begin(CRReg),
1567          IE = MRI->use_instr_end(); I != IE; ++I) {
1568       MachineInstr *UseMI = &*I;
1569       if (UseMI->getOpcode() == PPC::BCC) {
1570         unsigned Pred = UseMI->getOperand(0).getImm();
1571         if (Pred != PPC::PRED_EQ && Pred != PPC::PRED_NE)
1572           return false;
1573       } else if (UseMI->getOpcode() == PPC::ISEL ||
1574                  UseMI->getOpcode() == PPC::ISEL8) {
1575         unsigned SubIdx = UseMI->getOperand(3).getSubReg();
1576         if (SubIdx != PPC::sub_eq)
1577           return false;
1578       } else
1579         return false;
1580     }
1581   }
1582
1583   MachineBasicBlock::iterator I = CmpInstr;
1584
1585   // Scan forward to find the first use of the compare.
1586   for (MachineBasicBlock::iterator EL = CmpInstr->getParent()->end();
1587        I != EL; ++I) {
1588     bool FoundUse = false;
1589     for (MachineRegisterInfo::use_instr_iterator J =MRI->use_instr_begin(CRReg),
1590          JE = MRI->use_instr_end(); J != JE; ++J)
1591       if (&*J == &*I) {
1592         FoundUse = true;
1593         break;
1594       }
1595
1596     if (FoundUse)
1597       break;
1598   }
1599
1600   // There are two possible candidates which can be changed to set CR[01].
1601   // One is MI, the other is a SUB instruction.
1602   // For CMPrr(r1,r2), we are looking for SUB(r1,r2) or SUB(r2,r1).
1603   MachineInstr *Sub = nullptr;
1604   if (SrcReg2 != 0)
1605     // MI is not a candidate for CMPrr.
1606     MI = nullptr;
1607   // FIXME: Conservatively refuse to convert an instruction which isn't in the
1608   // same BB as the comparison. This is to allow the check below to avoid calls
1609   // (and other explicit clobbers); instead we should really check for these
1610   // more explicitly (in at least a few predecessors).
1611   else if (MI->getParent() != CmpInstr->getParent() || Value != 0) {
1612     // PPC does not have a record-form SUBri.
1613     return false;
1614   }
1615
1616   // Search for Sub.
1617   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
1618   --I;
1619
1620   // Get ready to iterate backward from CmpInstr.
1621   MachineBasicBlock::iterator E = MI,
1622                               B = CmpInstr->getParent()->begin();
1623
1624   for (; I != E && !noSub; --I) {
1625     const MachineInstr &Instr = *I;
1626     unsigned IOpC = Instr.getOpcode();
1627
1628     if (&*I != CmpInstr && (
1629         Instr.modifiesRegister(PPC::CR0, TRI) ||
1630         Instr.readsRegister(PPC::CR0, TRI)))
1631       // This instruction modifies or uses the record condition register after
1632       // the one we want to change. While we could do this transformation, it
1633       // would likely not be profitable. This transformation removes one
1634       // instruction, and so even forcing RA to generate one move probably
1635       // makes it unprofitable.
1636       return false;
1637
1638     // Check whether CmpInstr can be made redundant by the current instruction.
1639     if ((OpC == PPC::CMPW || OpC == PPC::CMPLW ||
1640          OpC == PPC::CMPD || OpC == PPC::CMPLD) &&
1641         (IOpC == PPC::SUBF || IOpC == PPC::SUBF8) &&
1642         ((Instr.getOperand(1).getReg() == SrcReg &&
1643           Instr.getOperand(2).getReg() == SrcReg2) ||
1644         (Instr.getOperand(1).getReg() == SrcReg2 &&
1645          Instr.getOperand(2).getReg() == SrcReg))) {
1646       Sub = &*I;
1647       break;
1648     }
1649
1650     if (I == B)
1651       // The 'and' is below the comparison instruction.
1652       return false;
1653   }
1654
1655   // Return false if no candidates exist.
1656   if (!MI && !Sub)
1657     return false;
1658
1659   // The single candidate is called MI.
1660   if (!MI) MI = Sub;
1661
1662   int NewOpC = -1;
1663   MIOpC = MI->getOpcode();
1664   if (MIOpC == PPC::ANDIo || MIOpC == PPC::ANDIo8)
1665     NewOpC = MIOpC;
1666   else {
1667     NewOpC = PPC::getRecordFormOpcode(MIOpC);
1668     if (NewOpC == -1 && PPC::getNonRecordFormOpcode(MIOpC) != -1)
1669       NewOpC = MIOpC;
1670   }
1671
1672   // FIXME: On the non-embedded POWER architectures, only some of the record
1673   // forms are fast, and we should use only the fast ones.
1674
1675   // The defining instruction has a record form (or is already a record
1676   // form). It is possible, however, that we'll need to reverse the condition
1677   // code of the users.
1678   if (NewOpC == -1)
1679     return false;
1680
1681   SmallVector<std::pair<MachineOperand*, PPC::Predicate>, 4> PredsToUpdate;
1682   SmallVector<std::pair<MachineOperand*, unsigned>, 4> SubRegsToUpdate;
1683
1684   // If we have SUB(r1, r2) and CMP(r2, r1), the condition code based on CMP
1685   // needs to be updated to be based on SUB.  Push the condition code
1686   // operands to OperandsToUpdate.  If it is safe to remove CmpInstr, the
1687   // condition code of these operands will be modified.
1688   bool ShouldSwap = false;
1689   if (Sub) {
1690     ShouldSwap = SrcReg2 != 0 && Sub->getOperand(1).getReg() == SrcReg2 &&
1691       Sub->getOperand(2).getReg() == SrcReg;
1692
1693     // The operands to subf are the opposite of sub, so only in the fixed-point
1694     // case, invert the order.
1695     ShouldSwap = !ShouldSwap;
1696   }
1697
1698   if (ShouldSwap)
1699     for (MachineRegisterInfo::use_instr_iterator
1700          I = MRI->use_instr_begin(CRReg), IE = MRI->use_instr_end();
1701          I != IE; ++I) {
1702       MachineInstr *UseMI = &*I;
1703       if (UseMI->getOpcode() == PPC::BCC) {
1704         PPC::Predicate Pred = (PPC::Predicate) UseMI->getOperand(0).getImm();
1705         assert((!equalityOnly ||
1706                 Pred == PPC::PRED_EQ || Pred == PPC::PRED_NE) &&
1707                "Invalid predicate for equality-only optimization");
1708         PredsToUpdate.push_back(std::make_pair(&(UseMI->getOperand(0)),
1709                                 PPC::getSwappedPredicate(Pred)));
1710       } else if (UseMI->getOpcode() == PPC::ISEL ||
1711                  UseMI->getOpcode() == PPC::ISEL8) {
1712         unsigned NewSubReg = UseMI->getOperand(3).getSubReg();
1713         assert((!equalityOnly || NewSubReg == PPC::sub_eq) &&
1714                "Invalid CR bit for equality-only optimization");
1715
1716         if (NewSubReg == PPC::sub_lt)
1717           NewSubReg = PPC::sub_gt;
1718         else if (NewSubReg == PPC::sub_gt)
1719           NewSubReg = PPC::sub_lt;
1720
1721         SubRegsToUpdate.push_back(std::make_pair(&(UseMI->getOperand(3)),
1722                                                  NewSubReg));
1723       } else // We need to abort on a user we don't understand.
1724         return false;
1725     }
1726
1727   // Create a new virtual register to hold the value of the CR set by the
1728   // record-form instruction. If the instruction was not previously in
1729   // record form, then set the kill flag on the CR.
1730   CmpInstr->eraseFromParent();
1731
1732   MachineBasicBlock::iterator MII = MI;
1733   BuildMI(*MI->getParent(), std::next(MII), MI->getDebugLoc(),
1734           get(TargetOpcode::COPY), CRReg)
1735     .addReg(PPC::CR0, MIOpC != NewOpC ? RegState::Kill : 0);
1736
1737   if (MIOpC != NewOpC) {
1738     // We need to be careful here: we're replacing one instruction with
1739     // another, and we need to make sure that we get all of the right
1740     // implicit uses and defs. On the other hand, the caller may be holding
1741     // an iterator to this instruction, and so we can't delete it (this is
1742     // specifically the case if this is the instruction directly after the
1743     // compare).
1744
1745     const MCInstrDesc &NewDesc = get(NewOpC);
1746     MI->setDesc(NewDesc);
1747
1748     if (NewDesc.ImplicitDefs)
1749       for (const uint16_t *ImpDefs = NewDesc.getImplicitDefs();
1750            *ImpDefs; ++ImpDefs)
1751         if (!MI->definesRegister(*ImpDefs))
1752           MI->addOperand(*MI->getParent()->getParent(),
1753                          MachineOperand::CreateReg(*ImpDefs, true, true));
1754     if (NewDesc.ImplicitUses)
1755       for (const uint16_t *ImpUses = NewDesc.getImplicitUses();
1756            *ImpUses; ++ImpUses)
1757         if (!MI->readsRegister(*ImpUses))
1758           MI->addOperand(*MI->getParent()->getParent(),
1759                          MachineOperand::CreateReg(*ImpUses, false, true));
1760   }
1761
1762   // Modify the condition code of operands in OperandsToUpdate.
1763   // Since we have SUB(r1, r2) and CMP(r2, r1), the condition code needs to
1764   // be changed from r2 > r1 to r1 < r2, from r2 < r1 to r1 > r2, etc.
1765   for (unsigned i = 0, e = PredsToUpdate.size(); i < e; i++)
1766     PredsToUpdate[i].first->setImm(PredsToUpdate[i].second);
1767
1768   for (unsigned i = 0, e = SubRegsToUpdate.size(); i < e; i++)
1769     SubRegsToUpdate[i].first->setSubReg(SubRegsToUpdate[i].second);
1770
1771   return true;
1772 }
1773
1774 /// GetInstSize - Return the number of bytes of code the specified
1775 /// instruction may be.  This returns the maximum number of bytes.
1776 ///
1777 unsigned PPCInstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
1778   unsigned Opcode = MI->getOpcode();
1779
1780   if (Opcode == PPC::INLINEASM) {
1781     const MachineFunction *MF = MI->getParent()->getParent();
1782     const char *AsmStr = MI->getOperand(0).getSymbolName();
1783     return getInlineAsmLength(AsmStr, *MF->getTarget().getMCAsmInfo());
1784   } else if (Opcode == TargetOpcode::STACKMAP) {
1785     return MI->getOperand(1).getImm();
1786   } else if (Opcode == TargetOpcode::PATCHPOINT) {
1787     PatchPointOpers Opers(MI);
1788     return Opers.getMetaOper(PatchPointOpers::NBytesPos).getImm();
1789   } else {
1790     const MCInstrDesc &Desc = get(Opcode);
1791     return Desc.getSize();
1792   }
1793 }
1794
1795 std::pair<unsigned, unsigned>
1796 PPCInstrInfo::decomposeMachineOperandsTargetFlags(unsigned TF) const {
1797   const unsigned Mask = PPCII::MO_ACCESS_MASK;
1798   return std::make_pair(TF & Mask, TF & ~Mask);
1799 }
1800
1801 ArrayRef<std::pair<unsigned, const char *>>
1802 PPCInstrInfo::getSerializableDirectMachineOperandTargetFlags() const {
1803   using namespace PPCII;
1804   static const std::pair<unsigned, const char *> TargetFlags[] = {
1805       {MO_LO, "ppc-lo"},
1806       {MO_HA, "ppc-ha"},
1807       {MO_TPREL_LO, "ppc-tprel-lo"},
1808       {MO_TPREL_HA, "ppc-tprel-ha"},
1809       {MO_DTPREL_LO, "ppc-dtprel-lo"},
1810       {MO_TLSLD_LO, "ppc-tlsld-lo"},
1811       {MO_TOC_LO, "ppc-toc-lo"},
1812       {MO_TLS, "ppc-tls"}};
1813   return makeArrayRef(TargetFlags);
1814 }
1815
1816 ArrayRef<std::pair<unsigned, const char *>>
1817 PPCInstrInfo::getSerializableBitmaskMachineOperandTargetFlags() const {
1818   using namespace PPCII;
1819   static const std::pair<unsigned, const char *> TargetFlags[] = {
1820       {MO_PLT_OR_STUB, "ppc-plt-or-stub"},
1821       {MO_PIC_FLAG, "ppc-pic"},
1822       {MO_NLP_FLAG, "ppc-nlp"},
1823       {MO_NLP_HIDDEN_FLAG, "ppc-nlp-hidden"}};
1824   return makeArrayRef(TargetFlags);
1825 }
1826