[SystemZ] Mark v1i128 and v1f128 as unsupported
[oota-llvm.git] / lib / Target / SystemZ / SystemZISelLowering.cpp
1 //===-- SystemZISelLowering.cpp - SystemZ DAG lowering implementation -----===//
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 implements the SystemZTargetLowering class.
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "SystemZISelLowering.h"
15 #include "SystemZCallingConv.h"
16 #include "SystemZConstantPoolValue.h"
17 #include "SystemZMachineFunctionInfo.h"
18 #include "SystemZTargetMachine.h"
19 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
21 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
22 #include "llvm/CodeGen/TargetLoweringObjectFileImpl.h"
23 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
24 #include <cctype>
25
26 using namespace llvm;
27
28 #define DEBUG_TYPE "systemz-lower"
29
30 namespace {
31 // Represents a sequence for extracting a 0/1 value from an IPM result:
32 // (((X ^ XORValue) + AddValue) >> Bit)
33 struct IPMConversion {
34   IPMConversion(unsigned xorValue, int64_t addValue, unsigned bit)
35     : XORValue(xorValue), AddValue(addValue), Bit(bit) {}
36
37   int64_t XORValue;
38   int64_t AddValue;
39   unsigned Bit;
40 };
41
42 // Represents information about a comparison.
43 struct Comparison {
44   Comparison(SDValue Op0In, SDValue Op1In)
45     : Op0(Op0In), Op1(Op1In), Opcode(0), ICmpType(0), CCValid(0), CCMask(0) {}
46
47   // The operands to the comparison.
48   SDValue Op0, Op1;
49
50   // The opcode that should be used to compare Op0 and Op1.
51   unsigned Opcode;
52
53   // A SystemZICMP value.  Only used for integer comparisons.
54   unsigned ICmpType;
55
56   // The mask of CC values that Opcode can produce.
57   unsigned CCValid;
58
59   // The mask of CC values for which the original condition is true.
60   unsigned CCMask;
61 };
62 } // end anonymous namespace
63
64 // Classify VT as either 32 or 64 bit.
65 static bool is32Bit(EVT VT) {
66   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
67   case MVT::i32:
68     return true;
69   case MVT::i64:
70     return false;
71   default:
72     llvm_unreachable("Unsupported type");
73   }
74 }
75
76 // Return a version of MachineOperand that can be safely used before the
77 // final use.
78 static MachineOperand earlyUseOperand(MachineOperand Op) {
79   if (Op.isReg())
80     Op.setIsKill(false);
81   return Op;
82 }
83
84 SystemZTargetLowering::SystemZTargetLowering(const TargetMachine &tm,
85                                              const SystemZSubtarget &STI)
86     : TargetLowering(tm), Subtarget(STI) {
87   MVT PtrVT = getPointerTy();
88
89   // Set up the register classes.
90   if (Subtarget.hasHighWord())
91     addRegisterClass(MVT::i32, &SystemZ::GRX32BitRegClass);
92   else
93     addRegisterClass(MVT::i32, &SystemZ::GR32BitRegClass);
94   addRegisterClass(MVT::i64, &SystemZ::GR64BitRegClass);
95   if (Subtarget.hasVector()) {
96     addRegisterClass(MVT::f32, &SystemZ::VR32BitRegClass);
97     addRegisterClass(MVT::f64, &SystemZ::VR64BitRegClass);
98   } else {
99     addRegisterClass(MVT::f32, &SystemZ::FP32BitRegClass);
100     addRegisterClass(MVT::f64, &SystemZ::FP64BitRegClass);
101   }
102   addRegisterClass(MVT::f128, &SystemZ::FP128BitRegClass);
103
104   if (Subtarget.hasVector()) {
105     addRegisterClass(MVT::v16i8, &SystemZ::VR128BitRegClass);
106     addRegisterClass(MVT::v8i16, &SystemZ::VR128BitRegClass);
107     addRegisterClass(MVT::v4i32, &SystemZ::VR128BitRegClass);
108     addRegisterClass(MVT::v2i64, &SystemZ::VR128BitRegClass);
109     addRegisterClass(MVT::v4f32, &SystemZ::VR128BitRegClass);
110     addRegisterClass(MVT::v2f64, &SystemZ::VR128BitRegClass);
111   }
112
113   // Compute derived properties from the register classes
114   computeRegisterProperties(Subtarget.getRegisterInfo());
115
116   // Set up special registers.
117   setExceptionPointerRegister(SystemZ::R6D);
118   setExceptionSelectorRegister(SystemZ::R7D);
119   setStackPointerRegisterToSaveRestore(SystemZ::R15D);
120
121   // TODO: It may be better to default to latency-oriented scheduling, however
122   // LLVM's current latency-oriented scheduler can't handle physreg definitions
123   // such as SystemZ has with CC, so set this to the register-pressure
124   // scheduler, because it can.
125   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
126
127   setBooleanContents(ZeroOrOneBooleanContent);
128   setBooleanVectorContents(ZeroOrNegativeOneBooleanContent);
129
130   // Instructions are strings of 2-byte aligned 2-byte values.
131   setMinFunctionAlignment(2);
132
133   // Handle operations that are handled in a similar way for all types.
134   for (unsigned I = MVT::FIRST_INTEGER_VALUETYPE;
135        I <= MVT::LAST_FP_VALUETYPE;
136        ++I) {
137     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
138     if (isTypeLegal(VT)) {
139       // Lower SET_CC into an IPM-based sequence.
140       setOperationAction(ISD::SETCC, VT, Custom);
141
142       // Expand SELECT(C, A, B) into SELECT_CC(X, 0, A, B, NE).
143       setOperationAction(ISD::SELECT, VT, Expand);
144
145       // Lower SELECT_CC and BR_CC into separate comparisons and branches.
146       setOperationAction(ISD::SELECT_CC, VT, Custom);
147       setOperationAction(ISD::BR_CC,     VT, Custom);
148     }
149   }
150
151   // Expand jump table branches as address arithmetic followed by an
152   // indirect jump.
153   setOperationAction(ISD::BR_JT, MVT::Other, Expand);
154
155   // Expand BRCOND into a BR_CC (see above).
156   setOperationAction(ISD::BRCOND, MVT::Other, Expand);
157
158   // Handle integer types.
159   for (unsigned I = MVT::FIRST_INTEGER_VALUETYPE;
160        I <= MVT::LAST_INTEGER_VALUETYPE;
161        ++I) {
162     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
163     if (isTypeLegal(VT)) {
164       // Expand individual DIV and REMs into DIVREMs.
165       setOperationAction(ISD::SDIV, VT, Expand);
166       setOperationAction(ISD::UDIV, VT, Expand);
167       setOperationAction(ISD::SREM, VT, Expand);
168       setOperationAction(ISD::UREM, VT, Expand);
169       setOperationAction(ISD::SDIVREM, VT, Custom);
170       setOperationAction(ISD::UDIVREM, VT, Custom);
171
172       // Lower ATOMIC_LOAD and ATOMIC_STORE into normal volatile loads and
173       // stores, putting a serialization instruction after the stores.
174       setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD,  VT, Custom);
175       setOperationAction(ISD::ATOMIC_STORE, VT, Custom);
176
177       // Lower ATOMIC_LOAD_SUB into ATOMIC_LOAD_ADD if LAA and LAAG are
178       // available, or if the operand is constant.
179       setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB, VT, Custom);
180
181       // Use POPCNT on z196 and above.
182       if (Subtarget.hasPopulationCount())
183         setOperationAction(ISD::CTPOP, VT, Custom);
184       else
185         setOperationAction(ISD::CTPOP, VT, Expand);
186
187       // No special instructions for these.
188       setOperationAction(ISD::CTTZ,            VT, Expand);
189       setOperationAction(ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF, VT, Expand);
190       setOperationAction(ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF, VT, Expand);
191       setOperationAction(ISD::ROTR,            VT, Expand);
192
193       // Use *MUL_LOHI where possible instead of MULH*.
194       setOperationAction(ISD::MULHS, VT, Expand);
195       setOperationAction(ISD::MULHU, VT, Expand);
196       setOperationAction(ISD::SMUL_LOHI, VT, Custom);
197       setOperationAction(ISD::UMUL_LOHI, VT, Custom);
198
199       // Only z196 and above have native support for conversions to unsigned.
200       if (!Subtarget.hasFPExtension())
201         setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, VT, Expand);
202     }
203   }
204
205   // Type legalization will convert 8- and 16-bit atomic operations into
206   // forms that operate on i32s (but still keeping the original memory VT).
207   // Lower them into full i32 operations.
208   setOperationAction(ISD::ATOMIC_SWAP,      MVT::i32, Custom);
209   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD,  MVT::i32, Custom);
210   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB,  MVT::i32, Custom);
211   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_AND,  MVT::i32, Custom);
212   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_OR,   MVT::i32, Custom);
213   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_XOR,  MVT::i32, Custom);
214   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_NAND, MVT::i32, Custom);
215   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_MIN,  MVT::i32, Custom);
216   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_MAX,  MVT::i32, Custom);
217   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN, MVT::i32, Custom);
218   setOperationAction(ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX, MVT::i32, Custom);
219   setOperationAction(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP,  MVT::i32, Custom);
220
221   // z10 has instructions for signed but not unsigned FP conversion.
222   // Handle unsigned 32-bit types as signed 64-bit types.
223   if (!Subtarget.hasFPExtension()) {
224     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i32, Promote);
225     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::i64, Expand);
226   }
227
228   // We have native support for a 64-bit CTLZ, via FLOGR.
229   setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i32, Promote);
230   setOperationAction(ISD::CTLZ, MVT::i64, Legal);
231
232   // Give LowerOperation the chance to replace 64-bit ORs with subregs.
233   setOperationAction(ISD::OR, MVT::i64, Custom);
234
235   // FIXME: Can we support these natively?
236   setOperationAction(ISD::SRL_PARTS, MVT::i64, Expand);
237   setOperationAction(ISD::SHL_PARTS, MVT::i64, Expand);
238   setOperationAction(ISD::SRA_PARTS, MVT::i64, Expand);
239
240   // We have native instructions for i8, i16 and i32 extensions, but not i1.
241   setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_INREG, MVT::i1, Expand);
242   for (MVT VT : MVT::integer_valuetypes()) {
243     setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
244     setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, MVT::i1, Promote);
245     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD,  VT, MVT::i1, Promote);
246   }
247
248   // Handle the various types of symbolic address.
249   setOperationAction(ISD::ConstantPool,     PtrVT, Custom);
250   setOperationAction(ISD::GlobalAddress,    PtrVT, Custom);
251   setOperationAction(ISD::GlobalTLSAddress, PtrVT, Custom);
252   setOperationAction(ISD::BlockAddress,     PtrVT, Custom);
253   setOperationAction(ISD::JumpTable,        PtrVT, Custom);
254
255   // We need to handle dynamic allocations specially because of the
256   // 160-byte area at the bottom of the stack.
257   setOperationAction(ISD::DYNAMIC_STACKALLOC, PtrVT, Custom);
258
259   // Use custom expanders so that we can force the function to use
260   // a frame pointer.
261   setOperationAction(ISD::STACKSAVE,    MVT::Other, Custom);
262   setOperationAction(ISD::STACKRESTORE, MVT::Other, Custom);
263
264   // Handle prefetches with PFD or PFDRL.
265   setOperationAction(ISD::PREFETCH, MVT::Other, Custom);
266
267   for (MVT VT : MVT::vector_valuetypes()) {
268     // Assume by default that all vector operations need to be expanded.
269     for (unsigned Opcode = 0; Opcode < ISD::BUILTIN_OP_END; ++Opcode)
270       if (getOperationAction(Opcode, VT) == Legal)
271         setOperationAction(Opcode, VT, Expand);
272
273     // Likewise all truncating stores and extending loads.
274     for (MVT InnerVT : MVT::vector_valuetypes()) {
275       setTruncStoreAction(VT, InnerVT, Expand);
276       setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, VT, InnerVT, Expand);
277       setLoadExtAction(ISD::ZEXTLOAD, VT, InnerVT, Expand);
278       setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, InnerVT, Expand);
279     }
280
281     if (isTypeLegal(VT)) {
282       // These operations are legal for anything that can be stored in a
283       // vector register, even if there is no native support for the format
284       // as such.  In particular, we can do these for v4f32 even though there
285       // are no specific instructions for that format.
286       setOperationAction(ISD::LOAD, VT, Legal);
287       setOperationAction(ISD::STORE, VT, Legal);
288       setOperationAction(ISD::VSELECT, VT, Legal);
289       setOperationAction(ISD::BITCAST, VT, Legal);
290       setOperationAction(ISD::UNDEF, VT, Legal);
291
292       // Likewise, except that we need to replace the nodes with something
293       // more specific.
294       setOperationAction(ISD::BUILD_VECTOR, VT, Custom);
295       setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, VT, Custom);
296     }
297   }
298
299   // Handle integer vector types.
300   for (MVT VT : MVT::integer_vector_valuetypes()) {
301     if (isTypeLegal(VT)) {
302       // These operations have direct equivalents.
303       setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, VT, Legal);
304       setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, VT, Legal);
305       setOperationAction(ISD::ADD, VT, Legal);
306       setOperationAction(ISD::SUB, VT, Legal);
307       if (VT != MVT::v2i64)
308         setOperationAction(ISD::MUL, VT, Legal);
309       setOperationAction(ISD::AND, VT, Legal);
310       setOperationAction(ISD::OR, VT, Legal);
311       setOperationAction(ISD::XOR, VT, Legal);
312       setOperationAction(ISD::CTPOP, VT, Custom);
313       setOperationAction(ISD::CTTZ, VT, Legal);
314       setOperationAction(ISD::CTLZ, VT, Legal);
315       setOperationAction(ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF, VT, Custom);
316       setOperationAction(ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF, VT, Custom);
317
318       // Convert a GPR scalar to a vector by inserting it into element 0.
319       setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, VT, Custom);
320
321       // Use a series of unpacks for extensions.
322       setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG, VT, Custom);
323       setOperationAction(ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG, VT, Custom);
324
325       // Detect shifts by a scalar amount and convert them into
326       // V*_BY_SCALAR.
327       setOperationAction(ISD::SHL, VT, Custom);
328       setOperationAction(ISD::SRA, VT, Custom);
329       setOperationAction(ISD::SRL, VT, Custom);
330
331       // At present ROTL isn't matched by DAGCombiner.  ROTR should be
332       // converted into ROTL.
333       setOperationAction(ISD::ROTL, VT, Expand);
334       setOperationAction(ISD::ROTR, VT, Expand);
335
336       // Map SETCCs onto one of VCE, VCH or VCHL, swapping the operands
337       // and inverting the result as necessary.
338       setOperationAction(ISD::SETCC, VT, Custom);
339     }
340   }
341
342   if (Subtarget.hasVector()) {
343     // There should be no need to check for float types other than v2f64
344     // since <2 x f32> isn't a legal type.
345     setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::v2i64, Legal);
346     setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::v2i64, Legal);
347     setOperationAction(ISD::SINT_TO_FP, MVT::v2i64, Legal);
348     setOperationAction(ISD::UINT_TO_FP, MVT::v2i64, Legal);
349   }
350
351   // Handle floating-point types.
352   for (unsigned I = MVT::FIRST_FP_VALUETYPE;
353        I <= MVT::LAST_FP_VALUETYPE;
354        ++I) {
355     MVT VT = MVT::SimpleValueType(I);
356     if (isTypeLegal(VT)) {
357       // We can use FI for FRINT.
358       setOperationAction(ISD::FRINT, VT, Legal);
359
360       // We can use the extended form of FI for other rounding operations.
361       if (Subtarget.hasFPExtension()) {
362         setOperationAction(ISD::FNEARBYINT, VT, Legal);
363         setOperationAction(ISD::FFLOOR, VT, Legal);
364         setOperationAction(ISD::FCEIL, VT, Legal);
365         setOperationAction(ISD::FTRUNC, VT, Legal);
366         setOperationAction(ISD::FROUND, VT, Legal);
367       }
368
369       // No special instructions for these.
370       setOperationAction(ISD::FSIN, VT, Expand);
371       setOperationAction(ISD::FCOS, VT, Expand);
372       setOperationAction(ISD::FREM, VT, Expand);
373     }
374   }
375
376   // Handle floating-point vector types.
377   if (Subtarget.hasVector()) {
378     // Scalar-to-vector conversion is just a subreg.
379     setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, MVT::v4f32, Legal);
380     setOperationAction(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, MVT::v2f64, Legal);
381
382     // Some insertions and extractions can be done directly but others
383     // need to go via integers.
384     setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, MVT::v4f32, Custom);
385     setOperationAction(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, MVT::v2f64, Custom);
386     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v4f32, Custom);
387     setOperationAction(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, MVT::v2f64, Custom);
388
389     // These operations have direct equivalents.
390     setOperationAction(ISD::FADD, MVT::v2f64, Legal);
391     setOperationAction(ISD::FNEG, MVT::v2f64, Legal);
392     setOperationAction(ISD::FSUB, MVT::v2f64, Legal);
393     setOperationAction(ISD::FMUL, MVT::v2f64, Legal);
394     setOperationAction(ISD::FMA, MVT::v2f64, Legal);
395     setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::v2f64, Legal);
396     setOperationAction(ISD::FABS, MVT::v2f64, Legal);
397     setOperationAction(ISD::FSQRT, MVT::v2f64, Legal);
398     setOperationAction(ISD::FRINT, MVT::v2f64, Legal);
399     setOperationAction(ISD::FNEARBYINT, MVT::v2f64, Legal);
400     setOperationAction(ISD::FFLOOR, MVT::v2f64, Legal);
401     setOperationAction(ISD::FCEIL, MVT::v2f64, Legal);
402     setOperationAction(ISD::FTRUNC, MVT::v2f64, Legal);
403     setOperationAction(ISD::FROUND, MVT::v2f64, Legal);
404   }
405
406   // We have fused multiply-addition for f32 and f64 but not f128.
407   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f32,  Legal);
408   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f64,  Legal);
409   setOperationAction(ISD::FMA, MVT::f128, Expand);
410
411   // Needed so that we don't try to implement f128 constant loads using
412   // a load-and-extend of a f80 constant (in cases where the constant
413   // would fit in an f80).
414   for (MVT VT : MVT::fp_valuetypes())
415     setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, VT, MVT::f80, Expand);
416
417   // Floating-point truncation and stores need to be done separately.
418   setTruncStoreAction(MVT::f64,  MVT::f32, Expand);
419   setTruncStoreAction(MVT::f128, MVT::f32, Expand);
420   setTruncStoreAction(MVT::f128, MVT::f64, Expand);
421
422   // We have 64-bit FPR<->GPR moves, but need special handling for
423   // 32-bit forms.
424   if (!Subtarget.hasVector()) {
425     setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::i32, Custom);
426     setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::f32, Custom);
427   }
428
429   // VASTART and VACOPY need to deal with the SystemZ-specific varargs
430   // structure, but VAEND is a no-op.
431   setOperationAction(ISD::VASTART, MVT::Other, Custom);
432   setOperationAction(ISD::VACOPY,  MVT::Other, Custom);
433   setOperationAction(ISD::VAEND,   MVT::Other, Expand);
434
435   // Codes for which we want to perform some z-specific combinations.
436   setTargetDAGCombine(ISD::SIGN_EXTEND);
437   setTargetDAGCombine(ISD::STORE);
438   setTargetDAGCombine(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT);
439   setTargetDAGCombine(ISD::FP_ROUND);
440
441   // Handle intrinsics.
442   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_W_CHAIN, MVT::Other, Custom);
443
444   // We want to use MVC in preference to even a single load/store pair.
445   MaxStoresPerMemcpy = 0;
446   MaxStoresPerMemcpyOptSize = 0;
447
448   // The main memset sequence is a byte store followed by an MVC.
449   // Two STC or MV..I stores win over that, but the kind of fused stores
450   // generated by target-independent code don't when the byte value is
451   // variable.  E.g.  "STC <reg>;MHI <reg>,257;STH <reg>" is not better
452   // than "STC;MVC".  Handle the choice in target-specific code instead.
453   MaxStoresPerMemset = 0;
454   MaxStoresPerMemsetOptSize = 0;
455 }
456
457 EVT SystemZTargetLowering::getSetCCResultType(LLVMContext &, EVT VT) const {
458   if (!VT.isVector())
459     return MVT::i32;
460   return VT.changeVectorElementTypeToInteger();
461 }
462
463 bool SystemZTargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
464   VT = VT.getScalarType();
465
466   if (!VT.isSimple())
467     return false;
468
469   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
470   case MVT::f32:
471   case MVT::f64:
472     return true;
473   case MVT::f128:
474     return false;
475   default:
476     break;
477   }
478
479   return false;
480 }
481
482 bool SystemZTargetLowering::isFPImmLegal(const APFloat &Imm, EVT VT) const {
483   // We can load zero using LZ?R and negative zero using LZ?R;LC?BR.
484   return Imm.isZero() || Imm.isNegZero();
485 }
486
487 bool SystemZTargetLowering::isLegalICmpImmediate(int64_t Imm) const {
488   // We can use CGFI or CLGFI.
489   return isInt<32>(Imm) || isUInt<32>(Imm);
490 }
491
492 bool SystemZTargetLowering::isLegalAddImmediate(int64_t Imm) const {
493   // We can use ALGFI or SLGFI.
494   return isUInt<32>(Imm) || isUInt<32>(-Imm);
495 }
496
497 bool SystemZTargetLowering::allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT VT,
498                                                            unsigned,
499                                                            unsigned,
500                                                            bool *Fast) const {
501   // Unaligned accesses should never be slower than the expanded version.
502   // We check specifically for aligned accesses in the few cases where
503   // they are required.
504   if (Fast)
505     *Fast = true;
506   return true;
507 }
508   
509 bool SystemZTargetLowering::isLegalAddressingMode(const AddrMode &AM,
510                                                   Type *Ty) const {
511   // Punt on globals for now, although they can be used in limited
512   // RELATIVE LONG cases.
513   if (AM.BaseGV)
514     return false;
515
516   // Require a 20-bit signed offset.
517   if (!isInt<20>(AM.BaseOffs))
518     return false;
519
520   // Indexing is OK but no scale factor can be applied.
521   return AM.Scale == 0 || AM.Scale == 1;
522 }
523
524 bool SystemZTargetLowering::isTruncateFree(Type *FromType, Type *ToType) const {
525   if (!FromType->isIntegerTy() || !ToType->isIntegerTy())
526     return false;
527   unsigned FromBits = FromType->getPrimitiveSizeInBits();
528   unsigned ToBits = ToType->getPrimitiveSizeInBits();
529   return FromBits > ToBits;
530 }
531
532 bool SystemZTargetLowering::isTruncateFree(EVT FromVT, EVT ToVT) const {
533   if (!FromVT.isInteger() || !ToVT.isInteger())
534     return false;
535   unsigned FromBits = FromVT.getSizeInBits();
536   unsigned ToBits = ToVT.getSizeInBits();
537   return FromBits > ToBits;
538 }
539
540 //===----------------------------------------------------------------------===//
541 // Inline asm support
542 //===----------------------------------------------------------------------===//
543
544 TargetLowering::ConstraintType
545 SystemZTargetLowering::getConstraintType(const std::string &Constraint) const {
546   if (Constraint.size() == 1) {
547     switch (Constraint[0]) {
548     case 'a': // Address register
549     case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
550     case 'f': // Floating-point register
551     case 'h': // High-part register
552     case 'r': // General-purpose register
553       return C_RegisterClass;
554
555     case 'Q': // Memory with base and unsigned 12-bit displacement
556     case 'R': // Likewise, plus an index
557     case 'S': // Memory with base and signed 20-bit displacement
558     case 'T': // Likewise, plus an index
559     case 'm': // Equivalent to 'T'.
560       return C_Memory;
561
562     case 'I': // Unsigned 8-bit constant
563     case 'J': // Unsigned 12-bit constant
564     case 'K': // Signed 16-bit constant
565     case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
566     case 'M': // 0x7fffffff
567       return C_Other;
568
569     default:
570       break;
571     }
572   }
573   return TargetLowering::getConstraintType(Constraint);
574 }
575
576 TargetLowering::ConstraintWeight SystemZTargetLowering::
577 getSingleConstraintMatchWeight(AsmOperandInfo &info,
578                                const char *constraint) const {
579   ConstraintWeight weight = CW_Invalid;
580   Value *CallOperandVal = info.CallOperandVal;
581   // If we don't have a value, we can't do a match,
582   // but allow it at the lowest weight.
583   if (!CallOperandVal)
584     return CW_Default;
585   Type *type = CallOperandVal->getType();
586   // Look at the constraint type.
587   switch (*constraint) {
588   default:
589     weight = TargetLowering::getSingleConstraintMatchWeight(info, constraint);
590     break;
591
592   case 'a': // Address register
593   case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
594   case 'h': // High-part register
595   case 'r': // General-purpose register
596     if (CallOperandVal->getType()->isIntegerTy())
597       weight = CW_Register;
598     break;
599
600   case 'f': // Floating-point register
601     if (type->isFloatingPointTy())
602       weight = CW_Register;
603     break;
604
605   case 'I': // Unsigned 8-bit constant
606     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
607       if (isUInt<8>(C->getZExtValue()))
608         weight = CW_Constant;
609     break;
610
611   case 'J': // Unsigned 12-bit constant
612     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
613       if (isUInt<12>(C->getZExtValue()))
614         weight = CW_Constant;
615     break;
616
617   case 'K': // Signed 16-bit constant
618     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
619       if (isInt<16>(C->getSExtValue()))
620         weight = CW_Constant;
621     break;
622
623   case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
624     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
625       if (isInt<20>(C->getSExtValue()))
626         weight = CW_Constant;
627     break;
628
629   case 'M': // 0x7fffffff
630     if (auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(CallOperandVal))
631       if (C->getZExtValue() == 0x7fffffff)
632         weight = CW_Constant;
633     break;
634   }
635   return weight;
636 }
637
638 // Parse a "{tNNN}" register constraint for which the register type "t"
639 // has already been verified.  MC is the class associated with "t" and
640 // Map maps 0-based register numbers to LLVM register numbers.
641 static std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
642 parseRegisterNumber(const std::string &Constraint,
643                     const TargetRegisterClass *RC, const unsigned *Map) {
644   assert(*(Constraint.end()-1) == '}' && "Missing '}'");
645   if (isdigit(Constraint[2])) {
646     std::string Suffix(Constraint.data() + 2, Constraint.size() - 2);
647     unsigned Index = atoi(Suffix.c_str());
648     if (Index < 16 && Map[Index])
649       return std::make_pair(Map[Index], RC);
650   }
651   return std::make_pair(0U, nullptr);
652 }
653
654 std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass *>
655 SystemZTargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(
656     const TargetRegisterInfo *TRI, const std::string &Constraint,
657     MVT VT) const {
658   if (Constraint.size() == 1) {
659     // GCC Constraint Letters
660     switch (Constraint[0]) {
661     default: break;
662     case 'd': // Data register (equivalent to 'r')
663     case 'r': // General-purpose register
664       if (VT == MVT::i64)
665         return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR64BitRegClass);
666       else if (VT == MVT::i128)
667         return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR128BitRegClass);
668       return std::make_pair(0U, &SystemZ::GR32BitRegClass);
669
670     case 'a': // Address register
671       if (VT == MVT::i64)
672         return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR64BitRegClass);
673       else if (VT == MVT::i128)
674         return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR128BitRegClass);
675       return std::make_pair(0U, &SystemZ::ADDR32BitRegClass);
676
677     case 'h': // High-part register (an LLVM extension)
678       return std::make_pair(0U, &SystemZ::GRH32BitRegClass);
679
680     case 'f': // Floating-point register
681       if (VT == MVT::f64)
682         return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP64BitRegClass);
683       else if (VT == MVT::f128)
684         return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP128BitRegClass);
685       return std::make_pair(0U, &SystemZ::FP32BitRegClass);
686     }
687   }
688   if (Constraint[0] == '{') {
689     // We need to override the default register parsing for GPRs and FPRs
690     // because the interpretation depends on VT.  The internal names of
691     // the registers are also different from the external names
692     // (F0D and F0S instead of F0, etc.).
693     if (Constraint[1] == 'r') {
694       if (VT == MVT::i32)
695         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR32BitRegClass,
696                                    SystemZMC::GR32Regs);
697       if (VT == MVT::i128)
698         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR128BitRegClass,
699                                    SystemZMC::GR128Regs);
700       return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::GR64BitRegClass,
701                                  SystemZMC::GR64Regs);
702     }
703     if (Constraint[1] == 'f') {
704       if (VT == MVT::f32)
705         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP32BitRegClass,
706                                    SystemZMC::FP32Regs);
707       if (VT == MVT::f128)
708         return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP128BitRegClass,
709                                    SystemZMC::FP128Regs);
710       return parseRegisterNumber(Constraint, &SystemZ::FP64BitRegClass,
711                                  SystemZMC::FP64Regs);
712     }
713   }
714   return TargetLowering::getRegForInlineAsmConstraint(TRI, Constraint, VT);
715 }
716
717 void SystemZTargetLowering::
718 LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op, std::string &Constraint,
719                              std::vector<SDValue> &Ops,
720                              SelectionDAG &DAG) const {
721   // Only support length 1 constraints for now.
722   if (Constraint.length() == 1) {
723     switch (Constraint[0]) {
724     case 'I': // Unsigned 8-bit constant
725       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
726         if (isUInt<8>(C->getZExtValue()))
727           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(), SDLoc(Op),
728                                               Op.getValueType()));
729       return;
730
731     case 'J': // Unsigned 12-bit constant
732       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
733         if (isUInt<12>(C->getZExtValue()))
734           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(), SDLoc(Op),
735                                               Op.getValueType()));
736       return;
737
738     case 'K': // Signed 16-bit constant
739       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
740         if (isInt<16>(C->getSExtValue()))
741           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getSExtValue(), SDLoc(Op),
742                                               Op.getValueType()));
743       return;
744
745     case 'L': // Signed 20-bit displacement (on all targets we support)
746       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
747         if (isInt<20>(C->getSExtValue()))
748           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getSExtValue(), SDLoc(Op),
749                                               Op.getValueType()));
750       return;
751
752     case 'M': // 0x7fffffff
753       if (auto *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op))
754         if (C->getZExtValue() == 0x7fffffff)
755           Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(C->getZExtValue(), SDLoc(Op),
756                                               Op.getValueType()));
757       return;
758     }
759   }
760   TargetLowering::LowerAsmOperandForConstraint(Op, Constraint, Ops, DAG);
761 }
762
763 //===----------------------------------------------------------------------===//
764 // Calling conventions
765 //===----------------------------------------------------------------------===//
766
767 #include "SystemZGenCallingConv.inc"
768
769 bool SystemZTargetLowering::allowTruncateForTailCall(Type *FromType,
770                                                      Type *ToType) const {
771   return isTruncateFree(FromType, ToType);
772 }
773
774 bool SystemZTargetLowering::mayBeEmittedAsTailCall(CallInst *CI) const {
775   if (!CI->isTailCall())
776     return false;
777   return true;
778 }
779
780 // We do not yet support 128-bit single-element vector types.  If the user
781 // attempts to use such types as function argument or return type, prefer
782 // to error out instead of emitting code violating the ABI.
783 static void VerifyVectorType(MVT VT, EVT ArgVT) {
784   if (ArgVT.isVector() && !VT.isVector())
785     report_fatal_error("Unsupported vector argument or return type");
786 }
787
788 static void VerifyVectorTypes(const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins) {
789   for (unsigned i = 0; i < Ins.size(); ++i)
790     VerifyVectorType(Ins[i].VT, Ins[i].ArgVT);
791 }
792
793 static void VerifyVectorTypes(const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs) {
794   for (unsigned i = 0; i < Outs.size(); ++i)
795     VerifyVectorType(Outs[i].VT, Outs[i].ArgVT);
796 }
797
798 // Value is a value that has been passed to us in the location described by VA
799 // (and so has type VA.getLocVT()).  Convert Value to VA.getValVT(), chaining
800 // any loads onto Chain.
801 static SDValue convertLocVTToValVT(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
802                                    CCValAssign &VA, SDValue Chain,
803                                    SDValue Value) {
804   // If the argument has been promoted from a smaller type, insert an
805   // assertion to capture this.
806   if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::SExt)
807     Value = DAG.getNode(ISD::AssertSext, DL, VA.getLocVT(), Value,
808                         DAG.getValueType(VA.getValVT()));
809   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::ZExt)
810     Value = DAG.getNode(ISD::AssertZext, DL, VA.getLocVT(), Value,
811                         DAG.getValueType(VA.getValVT()));
812
813   if (VA.isExtInLoc())
814     Value = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VA.getValVT(), Value);
815   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect)
816     Value = DAG.getLoad(VA.getValVT(), DL, Chain, Value,
817                         MachinePointerInfo(), false, false, false, 0);
818   else if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::BCvt) {
819     // If this is a short vector argument loaded from the stack,
820     // extend from i64 to full vector size and then bitcast.
821     assert(VA.getLocVT() == MVT::i64);
822     assert(VA.getValVT().isVector());
823     Value = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, MVT::v2i64,
824                         Value, DAG.getUNDEF(MVT::i64));
825     Value = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VA.getValVT(), Value);
826   } else
827     assert(VA.getLocInfo() == CCValAssign::Full && "Unsupported getLocInfo");
828   return Value;
829 }
830
831 // Value is a value of type VA.getValVT() that we need to copy into
832 // the location described by VA.  Return a copy of Value converted to
833 // VA.getValVT().  The caller is responsible for handling indirect values.
834 static SDValue convertValVTToLocVT(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
835                                    CCValAssign &VA, SDValue Value) {
836   switch (VA.getLocInfo()) {
837   case CCValAssign::SExt:
838     return DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
839   case CCValAssign::ZExt:
840     return DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
841   case CCValAssign::AExt:
842     return DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, VA.getLocVT(), Value);
843   case CCValAssign::BCvt:
844     // If this is a short vector argument to be stored to the stack,
845     // bitcast to v2i64 and then extract first element.
846     assert(VA.getLocVT() == MVT::i64);
847     assert(VA.getValVT().isVector());
848     Value = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i64, Value);
849     return DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, VA.getLocVT(), Value,
850                        DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
851   case CCValAssign::Full:
852     return Value;
853   default:
854     llvm_unreachable("Unhandled getLocInfo()");
855   }
856 }
857
858 SDValue SystemZTargetLowering::
859 LowerFormalArguments(SDValue Chain, CallingConv::ID CallConv, bool IsVarArg,
860                      const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
861                      SDLoc DL, SelectionDAG &DAG,
862                      SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
863   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
864   MachineFrameInfo *MFI = MF.getFrameInfo();
865   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
866   SystemZMachineFunctionInfo *FuncInfo =
867       MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
868   auto *TFL =
869       static_cast<const SystemZFrameLowering *>(Subtarget.getFrameLowering());
870
871   // Detect unsupported vector argument types.
872   if (Subtarget.hasVector())
873     VerifyVectorTypes(Ins);
874
875   // Assign locations to all of the incoming arguments.
876   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
877   SystemZCCState CCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, ArgLocs, *DAG.getContext());
878   CCInfo.AnalyzeFormalArguments(Ins, CC_SystemZ);
879
880   unsigned NumFixedGPRs = 0;
881   unsigned NumFixedFPRs = 0;
882   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
883     SDValue ArgValue;
884     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
885     EVT LocVT = VA.getLocVT();
886     if (VA.isRegLoc()) {
887       // Arguments passed in registers
888       const TargetRegisterClass *RC;
889       switch (LocVT.getSimpleVT().SimpleTy) {
890       default:
891         // Integers smaller than i64 should be promoted to i64.
892         llvm_unreachable("Unexpected argument type");
893       case MVT::i32:
894         NumFixedGPRs += 1;
895         RC = &SystemZ::GR32BitRegClass;
896         break;
897       case MVT::i64:
898         NumFixedGPRs += 1;
899         RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
900         break;
901       case MVT::f32:
902         NumFixedFPRs += 1;
903         RC = &SystemZ::FP32BitRegClass;
904         break;
905       case MVT::f64:
906         NumFixedFPRs += 1;
907         RC = &SystemZ::FP64BitRegClass;
908         break;
909       case MVT::v16i8:
910       case MVT::v8i16:
911       case MVT::v4i32:
912       case MVT::v2i64:
913       case MVT::v4f32:
914       case MVT::v2f64:
915         RC = &SystemZ::VR128BitRegClass;
916         break;
917       }
918
919       unsigned VReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
920       MRI.addLiveIn(VA.getLocReg(), VReg);
921       ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VReg, LocVT);
922     } else {
923       assert(VA.isMemLoc() && "Argument not register or memory");
924
925       // Create the frame index object for this incoming parameter.
926       int FI = MFI->CreateFixedObject(LocVT.getSizeInBits() / 8,
927                                       VA.getLocMemOffset(), true);
928
929       // Create the SelectionDAG nodes corresponding to a load
930       // from this parameter.  Unpromoted ints and floats are
931       // passed as right-justified 8-byte values.
932       EVT PtrVT = getPointerTy();
933       SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, PtrVT);
934       if (VA.getLocVT() == MVT::i32 || VA.getLocVT() == MVT::f32)
935         FIN = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, FIN,
936                           DAG.getIntPtrConstant(4, DL));
937       ArgValue = DAG.getLoad(LocVT, DL, Chain, FIN,
938                              MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
939                              false, false, false, 0);
940     }
941
942     // Convert the value of the argument register into the value that's
943     // being passed.
944     InVals.push_back(convertLocVTToValVT(DAG, DL, VA, Chain, ArgValue));
945   }
946
947   if (IsVarArg) {
948     // Save the number of non-varargs registers for later use by va_start, etc.
949     FuncInfo->setVarArgsFirstGPR(NumFixedGPRs);
950     FuncInfo->setVarArgsFirstFPR(NumFixedFPRs);
951
952     // Likewise the address (in the form of a frame index) of where the
953     // first stack vararg would be.  The 1-byte size here is arbitrary.
954     int64_t StackSize = CCInfo.getNextStackOffset();
955     FuncInfo->setVarArgsFrameIndex(MFI->CreateFixedObject(1, StackSize, true));
956
957     // ...and a similar frame index for the caller-allocated save area
958     // that will be used to store the incoming registers.
959     int64_t RegSaveOffset = TFL->getOffsetOfLocalArea();
960     unsigned RegSaveIndex = MFI->CreateFixedObject(1, RegSaveOffset, true);
961     FuncInfo->setRegSaveFrameIndex(RegSaveIndex);
962
963     // Store the FPR varargs in the reserved frame slots.  (We store the
964     // GPRs as part of the prologue.)
965     if (NumFixedFPRs < SystemZ::NumArgFPRs) {
966       SDValue MemOps[SystemZ::NumArgFPRs];
967       for (unsigned I = NumFixedFPRs; I < SystemZ::NumArgFPRs; ++I) {
968         unsigned Offset = TFL->getRegSpillOffset(SystemZ::ArgFPRs[I]);
969         int FI = MFI->CreateFixedObject(8, RegSaveOffset + Offset, true);
970         SDValue FIN = DAG.getFrameIndex(FI, getPointerTy());
971         unsigned VReg = MF.addLiveIn(SystemZ::ArgFPRs[I],
972                                      &SystemZ::FP64BitRegClass);
973         SDValue ArgValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VReg, MVT::f64);
974         MemOps[I] = DAG.getStore(ArgValue.getValue(1), DL, ArgValue, FIN,
975                                  MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
976                                  false, false, 0);
977
978       }
979       // Join the stores, which are independent of one another.
980       Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other,
981                           makeArrayRef(&MemOps[NumFixedFPRs],
982                                        SystemZ::NumArgFPRs-NumFixedFPRs));
983     }
984   }
985
986   return Chain;
987 }
988
989 static bool canUseSiblingCall(const CCState &ArgCCInfo,
990                               SmallVectorImpl<CCValAssign> &ArgLocs) {
991   // Punt if there are any indirect or stack arguments, or if the call
992   // needs the call-saved argument register R6.
993   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
994     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
995     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect)
996       return false;
997     if (!VA.isRegLoc())
998       return false;
999     unsigned Reg = VA.getLocReg();
1000     if (Reg == SystemZ::R6H || Reg == SystemZ::R6L || Reg == SystemZ::R6D)
1001       return false;
1002   }
1003   return true;
1004 }
1005
1006 SDValue
1007 SystemZTargetLowering::LowerCall(CallLoweringInfo &CLI,
1008                                  SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
1009   SelectionDAG &DAG = CLI.DAG;
1010   SDLoc &DL = CLI.DL;
1011   SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs = CLI.Outs;
1012   SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals = CLI.OutVals;
1013   SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins = CLI.Ins;
1014   SDValue Chain = CLI.Chain;
1015   SDValue Callee = CLI.Callee;
1016   bool &IsTailCall = CLI.IsTailCall;
1017   CallingConv::ID CallConv = CLI.CallConv;
1018   bool IsVarArg = CLI.IsVarArg;
1019   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1020   EVT PtrVT = getPointerTy();
1021
1022   // Detect unsupported vector argument and return types.
1023   if (Subtarget.hasVector()) {
1024     VerifyVectorTypes(Outs);
1025     VerifyVectorTypes(Ins);
1026   }
1027
1028   // Analyze the operands of the call, assigning locations to each operand.
1029   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
1030   SystemZCCState ArgCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, ArgLocs, *DAG.getContext());
1031   ArgCCInfo.AnalyzeCallOperands(Outs, CC_SystemZ);
1032
1033   // We don't support GuaranteedTailCallOpt, only automatically-detected
1034   // sibling calls.
1035   if (IsTailCall && !canUseSiblingCall(ArgCCInfo, ArgLocs))
1036     IsTailCall = false;
1037
1038   // Get a count of how many bytes are to be pushed on the stack.
1039   unsigned NumBytes = ArgCCInfo.getNextStackOffset();
1040
1041   // Mark the start of the call.
1042   if (!IsTailCall)
1043     Chain = DAG.getCALLSEQ_START(Chain,
1044                                  DAG.getConstant(NumBytes, DL, PtrVT, true),
1045                                  DL);
1046
1047   // Copy argument values to their designated locations.
1048   SmallVector<std::pair<unsigned, SDValue>, 9> RegsToPass;
1049   SmallVector<SDValue, 8> MemOpChains;
1050   SDValue StackPtr;
1051   for (unsigned I = 0, E = ArgLocs.size(); I != E; ++I) {
1052     CCValAssign &VA = ArgLocs[I];
1053     SDValue ArgValue = OutVals[I];
1054
1055     if (VA.getLocInfo() == CCValAssign::Indirect) {
1056       // Store the argument in a stack slot and pass its address.
1057       SDValue SpillSlot = DAG.CreateStackTemporary(VA.getValVT());
1058       int FI = cast<FrameIndexSDNode>(SpillSlot)->getIndex();
1059       MemOpChains.push_back(DAG.getStore(Chain, DL, ArgValue, SpillSlot,
1060                                          MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
1061                                          false, false, 0));
1062       ArgValue = SpillSlot;
1063     } else
1064       ArgValue = convertValVTToLocVT(DAG, DL, VA, ArgValue);
1065
1066     if (VA.isRegLoc())
1067       // Queue up the argument copies and emit them at the end.
1068       RegsToPass.push_back(std::make_pair(VA.getLocReg(), ArgValue));
1069     else {
1070       assert(VA.isMemLoc() && "Argument not register or memory");
1071
1072       // Work out the address of the stack slot.  Unpromoted ints and
1073       // floats are passed as right-justified 8-byte values.
1074       if (!StackPtr.getNode())
1075         StackPtr = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::R15D, PtrVT);
1076       unsigned Offset = SystemZMC::CallFrameSize + VA.getLocMemOffset();
1077       if (VA.getLocVT() == MVT::i32 || VA.getLocVT() == MVT::f32)
1078         Offset += 4;
1079       SDValue Address = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, StackPtr,
1080                                     DAG.getIntPtrConstant(Offset, DL));
1081
1082       // Emit the store.
1083       MemOpChains.push_back(DAG.getStore(Chain, DL, ArgValue, Address,
1084                                          MachinePointerInfo(),
1085                                          false, false, 0));
1086     }
1087   }
1088
1089   // Join the stores, which are independent of one another.
1090   if (!MemOpChains.empty())
1091     Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, MemOpChains);
1092
1093   // Accept direct calls by converting symbolic call addresses to the
1094   // associated Target* opcodes.  Force %r1 to be used for indirect
1095   // tail calls.
1096   SDValue Glue;
1097   if (auto *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(Callee)) {
1098     Callee = DAG.getTargetGlobalAddress(G->getGlobal(), DL, PtrVT);
1099     Callee = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Callee);
1100   } else if (auto *E = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(Callee)) {
1101     Callee = DAG.getTargetExternalSymbol(E->getSymbol(), PtrVT);
1102     Callee = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Callee);
1103   } else if (IsTailCall) {
1104     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R1D, Callee, Glue);
1105     Glue = Chain.getValue(1);
1106     Callee = DAG.getRegister(SystemZ::R1D, Callee.getValueType());
1107   }
1108
1109   // Build a sequence of copy-to-reg nodes, chained and glued together.
1110   for (unsigned I = 0, E = RegsToPass.size(); I != E; ++I) {
1111     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, RegsToPass[I].first,
1112                              RegsToPass[I].second, Glue);
1113     Glue = Chain.getValue(1);
1114   }
1115
1116   // The first call operand is the chain and the second is the target address.
1117   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
1118   Ops.push_back(Chain);
1119   Ops.push_back(Callee);
1120
1121   // Add argument registers to the end of the list so that they are
1122   // known live into the call.
1123   for (unsigned I = 0, E = RegsToPass.size(); I != E; ++I)
1124     Ops.push_back(DAG.getRegister(RegsToPass[I].first,
1125                                   RegsToPass[I].second.getValueType()));
1126
1127   // Add a register mask operand representing the call-preserved registers.
1128   const TargetRegisterInfo *TRI = Subtarget.getRegisterInfo();
1129   const uint32_t *Mask = TRI->getCallPreservedMask(MF, CallConv);
1130   assert(Mask && "Missing call preserved mask for calling convention");
1131   Ops.push_back(DAG.getRegisterMask(Mask));
1132
1133   // Glue the call to the argument copies, if any.
1134   if (Glue.getNode())
1135     Ops.push_back(Glue);
1136
1137   // Emit the call.
1138   SDVTList NodeTys = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
1139   if (IsTailCall)
1140     return DAG.getNode(SystemZISD::SIBCALL, DL, NodeTys, Ops);
1141   Chain = DAG.getNode(SystemZISD::CALL, DL, NodeTys, Ops);
1142   Glue = Chain.getValue(1);
1143
1144   // Mark the end of the call, which is glued to the call itself.
1145   Chain = DAG.getCALLSEQ_END(Chain,
1146                              DAG.getConstant(NumBytes, DL, PtrVT, true),
1147                              DAG.getConstant(0, DL, PtrVT, true),
1148                              Glue, DL);
1149   Glue = Chain.getValue(1);
1150
1151   // Assign locations to each value returned by this call.
1152   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
1153   CCState RetCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, RetLocs, *DAG.getContext());
1154   RetCCInfo.AnalyzeCallResult(Ins, RetCC_SystemZ);
1155
1156   // Copy all of the result registers out of their specified physreg.
1157   for (unsigned I = 0, E = RetLocs.size(); I != E; ++I) {
1158     CCValAssign &VA = RetLocs[I];
1159
1160     // Copy the value out, gluing the copy to the end of the call sequence.
1161     SDValue RetValue = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, VA.getLocReg(),
1162                                           VA.getLocVT(), Glue);
1163     Chain = RetValue.getValue(1);
1164     Glue = RetValue.getValue(2);
1165
1166     // Convert the value of the return register into the value that's
1167     // being returned.
1168     InVals.push_back(convertLocVTToValVT(DAG, DL, VA, Chain, RetValue));
1169   }
1170
1171   return Chain;
1172 }
1173
1174 SDValue
1175 SystemZTargetLowering::LowerReturn(SDValue Chain,
1176                                    CallingConv::ID CallConv, bool IsVarArg,
1177                                    const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
1178                                    const SmallVectorImpl<SDValue> &OutVals,
1179                                    SDLoc DL, SelectionDAG &DAG) const {
1180   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
1181
1182   // Detect unsupported vector return types.
1183   if (Subtarget.hasVector())
1184     VerifyVectorTypes(Outs);
1185
1186   // Assign locations to each returned value.
1187   SmallVector<CCValAssign, 16> RetLocs;
1188   CCState RetCCInfo(CallConv, IsVarArg, MF, RetLocs, *DAG.getContext());
1189   RetCCInfo.AnalyzeReturn(Outs, RetCC_SystemZ);
1190
1191   // Quick exit for void returns
1192   if (RetLocs.empty())
1193     return DAG.getNode(SystemZISD::RET_FLAG, DL, MVT::Other, Chain);
1194
1195   // Copy the result values into the output registers.
1196   SDValue Glue;
1197   SmallVector<SDValue, 4> RetOps;
1198   RetOps.push_back(Chain);
1199   for (unsigned I = 0, E = RetLocs.size(); I != E; ++I) {
1200     CCValAssign &VA = RetLocs[I];
1201     SDValue RetValue = OutVals[I];
1202
1203     // Make the return register live on exit.
1204     assert(VA.isRegLoc() && "Can only return in registers!");
1205
1206     // Promote the value as required.
1207     RetValue = convertValVTToLocVT(DAG, DL, VA, RetValue);
1208
1209     // Chain and glue the copies together.
1210     unsigned Reg = VA.getLocReg();
1211     Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, Reg, RetValue, Glue);
1212     Glue = Chain.getValue(1);
1213     RetOps.push_back(DAG.getRegister(Reg, VA.getLocVT()));
1214   }
1215
1216   // Update chain and glue.
1217   RetOps[0] = Chain;
1218   if (Glue.getNode())
1219     RetOps.push_back(Glue);
1220
1221   return DAG.getNode(SystemZISD::RET_FLAG, DL, MVT::Other, RetOps);
1222 }
1223
1224 SDValue SystemZTargetLowering::
1225 prepareVolatileOrAtomicLoad(SDValue Chain, SDLoc DL, SelectionDAG &DAG) const {
1226   return DAG.getNode(SystemZISD::SERIALIZE, DL, MVT::Other, Chain);
1227 }
1228
1229 // Return true if Op is an intrinsic node with chain that returns the CC value
1230 // as its only (other) argument.  Provide the associated SystemZISD opcode and
1231 // the mask of valid CC values if so.
1232 static bool isIntrinsicWithCCAndChain(SDValue Op, unsigned &Opcode,
1233                                       unsigned &CCValid) {
1234   unsigned Id = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
1235   switch (Id) {
1236   case Intrinsic::s390_tbegin:
1237     Opcode = SystemZISD::TBEGIN;
1238     CCValid = SystemZ::CCMASK_TBEGIN;
1239     return true;
1240
1241   case Intrinsic::s390_tbegin_nofloat:
1242     Opcode = SystemZISD::TBEGIN_NOFLOAT;
1243     CCValid = SystemZ::CCMASK_TBEGIN;
1244     return true;
1245
1246   case Intrinsic::s390_tend:
1247     Opcode = SystemZISD::TEND;
1248     CCValid = SystemZ::CCMASK_TEND;
1249     return true;
1250
1251   default:
1252     return false;
1253   }
1254 }
1255
1256 // Emit an intrinsic with chain with a glued value instead of its CC result.
1257 static SDValue emitIntrinsicWithChainAndGlue(SelectionDAG &DAG, SDValue Op,
1258                                              unsigned Opcode) {
1259   // Copy all operands except the intrinsic ID.
1260   unsigned NumOps = Op.getNumOperands();
1261   SmallVector<SDValue, 6> Ops;
1262   Ops.reserve(NumOps - 1);
1263   Ops.push_back(Op.getOperand(0));
1264   for (unsigned I = 2; I < NumOps; ++I)
1265     Ops.push_back(Op.getOperand(I));
1266
1267   assert(Op->getNumValues() == 2 && "Expected only CC result and chain");
1268   SDVTList RawVTs = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
1269   SDValue Intr = DAG.getNode(Opcode, SDLoc(Op), RawVTs, Ops);
1270   SDValue OldChain = SDValue(Op.getNode(), 1);
1271   SDValue NewChain = SDValue(Intr.getNode(), 0);
1272   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(OldChain, NewChain);
1273   return Intr;
1274 }
1275
1276 // CC is a comparison that will be implemented using an integer or
1277 // floating-point comparison.  Return the condition code mask for
1278 // a branch on true.  In the integer case, CCMASK_CMP_UO is set for
1279 // unsigned comparisons and clear for signed ones.  In the floating-point
1280 // case, CCMASK_CMP_UO has its normal mask meaning (unordered).
1281 static unsigned CCMaskForCondCode(ISD::CondCode CC) {
1282 #define CONV(X) \
1283   case ISD::SET##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_##X; \
1284   case ISD::SETO##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_##X; \
1285   case ISD::SETU##X: return SystemZ::CCMASK_CMP_UO | SystemZ::CCMASK_CMP_##X
1286
1287   switch (CC) {
1288   default:
1289     llvm_unreachable("Invalid integer condition!");
1290
1291   CONV(EQ);
1292   CONV(NE);
1293   CONV(GT);
1294   CONV(GE);
1295   CONV(LT);
1296   CONV(LE);
1297
1298   case ISD::SETO:  return SystemZ::CCMASK_CMP_O;
1299   case ISD::SETUO: return SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
1300   }
1301 #undef CONV
1302 }
1303
1304 // Return a sequence for getting a 1 from an IPM result when CC has a
1305 // value in CCMask and a 0 when CC has a value in CCValid & ~CCMask.
1306 // The handling of CC values outside CCValid doesn't matter.
1307 static IPMConversion getIPMConversion(unsigned CCValid, unsigned CCMask) {
1308   // Deal with cases where the result can be taken directly from a bit
1309   // of the IPM result.
1310   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_1 | SystemZ::CCMASK_3)))
1311     return IPMConversion(0, 0, SystemZ::IPM_CC);
1312   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_2 | SystemZ::CCMASK_3)))
1313     return IPMConversion(0, 0, SystemZ::IPM_CC + 1);
1314
1315   // Deal with cases where we can add a value to force the sign bit
1316   // to contain the right value.  Putting the bit in 31 means we can
1317   // use SRL rather than RISBG(L), and also makes it easier to get a
1318   // 0/-1 value, so it has priority over the other tests below.
1319   //
1320   // These sequences rely on the fact that the upper two bits of the
1321   // IPM result are zero.
1322   uint64_t TopBit = uint64_t(1) << 31;
1323   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_0))
1324     return IPMConversion(0, -(1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1325   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_1)))
1326     return IPMConversion(0, -(2 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1327   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0
1328                             | SystemZ::CCMASK_1
1329                             | SystemZ::CCMASK_2)))
1330     return IPMConversion(0, -(3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1331   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_3))
1332     return IPMConversion(0, TopBit - (3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1333   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_1
1334                             | SystemZ::CCMASK_2
1335                             | SystemZ::CCMASK_3)))
1336     return IPMConversion(0, TopBit - (1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1337
1338   // Next try inverting the value and testing a bit.  0/1 could be
1339   // handled this way too, but we dealt with that case above.
1340   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_2)))
1341     return IPMConversion(-1, 0, SystemZ::IPM_CC);
1342
1343   // Handle cases where adding a value forces a non-sign bit to contain
1344   // the right value.
1345   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_1 | SystemZ::CCMASK_2)))
1346     return IPMConversion(0, 1 << SystemZ::IPM_CC, SystemZ::IPM_CC + 1);
1347   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0 | SystemZ::CCMASK_3)))
1348     return IPMConversion(0, -(1 << SystemZ::IPM_CC), SystemZ::IPM_CC + 1);
1349
1350   // The remaining cases are 1, 2, 0/1/3 and 0/2/3.  All these are
1351   // can be done by inverting the low CC bit and applying one of the
1352   // sign-based extractions above.
1353   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_1))
1354     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC, -(1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1355   if (CCMask == (CCValid & SystemZ::CCMASK_2))
1356     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC,
1357                          TopBit - (3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1358   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0
1359                             | SystemZ::CCMASK_1
1360                             | SystemZ::CCMASK_3)))
1361     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC, -(3 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1362   if (CCMask == (CCValid & (SystemZ::CCMASK_0
1363                             | SystemZ::CCMASK_2
1364                             | SystemZ::CCMASK_3)))
1365     return IPMConversion(1 << SystemZ::IPM_CC,
1366                          TopBit - (1 << SystemZ::IPM_CC), 31);
1367
1368   llvm_unreachable("Unexpected CC combination");
1369 }
1370
1371 // If C can be converted to a comparison against zero, adjust the operands
1372 // as necessary.
1373 static void adjustZeroCmp(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1374   if (C.ICmpType == SystemZICMP::UnsignedOnly)
1375     return;
1376
1377   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1.getNode());
1378   if (!ConstOp1)
1379     return;
1380
1381   int64_t Value = ConstOp1->getSExtValue();
1382   if ((Value == -1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT) ||
1383       (Value == -1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE) ||
1384       (Value == 1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT) ||
1385       (Value == 1 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)) {
1386     C.CCMask ^= SystemZ::CCMASK_CMP_EQ;
1387     C.Op1 = DAG.getConstant(0, DL, C.Op1.getValueType());
1388   }
1389 }
1390
1391 // If a comparison described by C is suitable for CLI(Y), CHHSI or CLHHSI,
1392 // adjust the operands as necessary.
1393 static void adjustSubwordCmp(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1394   // For us to make any changes, it must a comparison between a single-use
1395   // load and a constant.
1396   if (!C.Op0.hasOneUse() ||
1397       C.Op0.getOpcode() != ISD::LOAD ||
1398       C.Op1.getOpcode() != ISD::Constant)
1399     return;
1400
1401   // We must have an 8- or 16-bit load.
1402   auto *Load = cast<LoadSDNode>(C.Op0);
1403   unsigned NumBits = Load->getMemoryVT().getStoreSizeInBits();
1404   if (NumBits != 8 && NumBits != 16)
1405     return;
1406
1407   // The load must be an extending one and the constant must be within the
1408   // range of the unextended value.
1409   auto *ConstOp1 = cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
1410   uint64_t Value = ConstOp1->getZExtValue();
1411   uint64_t Mask = (1 << NumBits) - 1;
1412   if (Load->getExtensionType() == ISD::SEXTLOAD) {
1413     // Make sure that ConstOp1 is in range of C.Op0.
1414     int64_t SignedValue = ConstOp1->getSExtValue();
1415     if (uint64_t(SignedValue) + (uint64_t(1) << (NumBits - 1)) > Mask)
1416       return;
1417     if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly) {
1418       // Unsigned comparison between two sign-extended values is equivalent
1419       // to unsigned comparison between two zero-extended values.
1420       Value &= Mask;
1421     } else if (NumBits == 8) {
1422       // Try to treat the comparison as unsigned, so that we can use CLI.
1423       // Adjust CCMask and Value as necessary.
1424       if (Value == 0 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1425         // Test whether the high bit of the byte is set.
1426         Value = 127, C.CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_GT;
1427       else if (Value == 0 && C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1428         // Test whether the high bit of the byte is clear.
1429         Value = 128, C.CCMask = SystemZ::CCMASK_CMP_LT;
1430       else
1431         // No instruction exists for this combination.
1432         return;
1433       C.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
1434     }
1435   } else if (Load->getExtensionType() == ISD::ZEXTLOAD) {
1436     if (Value > Mask)
1437       return;
1438     assert(C.ICmpType == SystemZICMP::Any &&
1439            "Signedness shouldn't matter here.");
1440   } else
1441     return;
1442
1443   // Make sure that the first operand is an i32 of the right extension type.
1444   ISD::LoadExtType ExtType = (C.ICmpType == SystemZICMP::SignedOnly ?
1445                               ISD::SEXTLOAD :
1446                               ISD::ZEXTLOAD);
1447   if (C.Op0.getValueType() != MVT::i32 ||
1448       Load->getExtensionType() != ExtType)
1449     C.Op0 = DAG.getExtLoad(ExtType, SDLoc(Load), MVT::i32,
1450                            Load->getChain(), Load->getBasePtr(),
1451                            Load->getPointerInfo(), Load->getMemoryVT(),
1452                            Load->isVolatile(), Load->isNonTemporal(),
1453                            Load->isInvariant(), Load->getAlignment());
1454
1455   // Make sure that the second operand is an i32 with the right value.
1456   if (C.Op1.getValueType() != MVT::i32 ||
1457       Value != ConstOp1->getZExtValue())
1458     C.Op1 = DAG.getConstant(Value, DL, MVT::i32);
1459 }
1460
1461 // Return true if Op is either an unextended load, or a load suitable
1462 // for integer register-memory comparisons of type ICmpType.
1463 static bool isNaturalMemoryOperand(SDValue Op, unsigned ICmpType) {
1464   auto *Load = dyn_cast<LoadSDNode>(Op.getNode());
1465   if (Load) {
1466     // There are no instructions to compare a register with a memory byte.
1467     if (Load->getMemoryVT() == MVT::i8)
1468       return false;
1469     // Otherwise decide on extension type.
1470     switch (Load->getExtensionType()) {
1471     case ISD::NON_EXTLOAD:
1472       return true;
1473     case ISD::SEXTLOAD:
1474       return ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly;
1475     case ISD::ZEXTLOAD:
1476       return ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly;
1477     default:
1478       break;
1479     }
1480   }
1481   return false;
1482 }
1483
1484 // Return true if it is better to swap the operands of C.
1485 static bool shouldSwapCmpOperands(const Comparison &C) {
1486   // Leave f128 comparisons alone, since they have no memory forms.
1487   if (C.Op0.getValueType() == MVT::f128)
1488     return false;
1489
1490   // Always keep a floating-point constant second, since comparisons with
1491   // zero can use LOAD TEST and comparisons with other constants make a
1492   // natural memory operand.
1493   if (isa<ConstantFPSDNode>(C.Op1))
1494     return false;
1495
1496   // Never swap comparisons with zero since there are many ways to optimize
1497   // those later.
1498   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
1499   if (ConstOp1 && ConstOp1->getZExtValue() == 0)
1500     return false;
1501
1502   // Also keep natural memory operands second if the loaded value is
1503   // only used here.  Several comparisons have memory forms.
1504   if (isNaturalMemoryOperand(C.Op1, C.ICmpType) && C.Op1.hasOneUse())
1505     return false;
1506
1507   // Look for cases where Cmp0 is a single-use load and Cmp1 isn't.
1508   // In that case we generally prefer the memory to be second.
1509   if (isNaturalMemoryOperand(C.Op0, C.ICmpType) && C.Op0.hasOneUse()) {
1510     // The only exceptions are when the second operand is a constant and
1511     // we can use things like CHHSI.
1512     if (!ConstOp1)
1513       return true;
1514     // The unsigned memory-immediate instructions can handle 16-bit
1515     // unsigned integers.
1516     if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1517         isUInt<16>(ConstOp1->getZExtValue()))
1518       return false;
1519     // The signed memory-immediate instructions can handle 16-bit
1520     // signed integers.
1521     if (C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly &&
1522         isInt<16>(ConstOp1->getSExtValue()))
1523       return false;
1524     return true;
1525   }
1526
1527   // Try to promote the use of CGFR and CLGFR.
1528   unsigned Opcode0 = C.Op0.getOpcode();
1529   if (C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly && Opcode0 == ISD::SIGN_EXTEND)
1530     return true;
1531   if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly && Opcode0 == ISD::ZERO_EXTEND)
1532     return true;
1533   if (C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1534       Opcode0 == ISD::AND &&
1535       C.Op0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
1536       cast<ConstantSDNode>(C.Op0.getOperand(1))->getZExtValue() == 0xffffffff)
1537     return true;
1538
1539   return false;
1540 }
1541
1542 // Return a version of comparison CC mask CCMask in which the LT and GT
1543 // actions are swapped.
1544 static unsigned reverseCCMask(unsigned CCMask) {
1545   return ((CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_EQ) |
1546           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_GT ? SystemZ::CCMASK_CMP_LT : 0) |
1547           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_LT ? SystemZ::CCMASK_CMP_GT : 0) |
1548           (CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_UO));
1549 }
1550
1551 // Check whether C tests for equality between X and Y and whether X - Y
1552 // or Y - X is also computed.  In that case it's better to compare the
1553 // result of the subtraction against zero.
1554 static void adjustForSubtraction(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1555   if (C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
1556       C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE) {
1557     for (auto I = C.Op0->use_begin(), E = C.Op0->use_end(); I != E; ++I) {
1558       SDNode *N = *I;
1559       if (N->getOpcode() == ISD::SUB &&
1560           ((N->getOperand(0) == C.Op0 && N->getOperand(1) == C.Op1) ||
1561            (N->getOperand(0) == C.Op1 && N->getOperand(1) == C.Op0))) {
1562         C.Op0 = SDValue(N, 0);
1563         C.Op1 = DAG.getConstant(0, DL, N->getValueType(0));
1564         return;
1565       }
1566     }
1567   }
1568 }
1569
1570 // Check whether C compares a floating-point value with zero and if that
1571 // floating-point value is also negated.  In this case we can use the
1572 // negation to set CC, so avoiding separate LOAD AND TEST and
1573 // LOAD (NEGATIVE/COMPLEMENT) instructions.
1574 static void adjustForFNeg(Comparison &C) {
1575   auto *C1 = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(C.Op1);
1576   if (C1 && C1->isZero()) {
1577     for (auto I = C.Op0->use_begin(), E = C.Op0->use_end(); I != E; ++I) {
1578       SDNode *N = *I;
1579       if (N->getOpcode() == ISD::FNEG) {
1580         C.Op0 = SDValue(N, 0);
1581         C.CCMask = reverseCCMask(C.CCMask);
1582         return;
1583       }
1584     }
1585   }
1586 }
1587
1588 // Check whether C compares (shl X, 32) with 0 and whether X is
1589 // also sign-extended.  In that case it is better to test the result
1590 // of the sign extension using LTGFR.
1591 //
1592 // This case is important because InstCombine transforms a comparison
1593 // with (sext (trunc X)) into a comparison with (shl X, 32).
1594 static void adjustForLTGFR(Comparison &C) {
1595   // Check for a comparison between (shl X, 32) and 0.
1596   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::SHL &&
1597       C.Op0.getValueType() == MVT::i64 &&
1598       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
1599       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
1600     auto *C1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op0.getOperand(1));
1601     if (C1 && C1->getZExtValue() == 32) {
1602       SDValue ShlOp0 = C.Op0.getOperand(0);
1603       // See whether X has any SIGN_EXTEND_INREG uses.
1604       for (auto I = ShlOp0->use_begin(), E = ShlOp0->use_end(); I != E; ++I) {
1605         SDNode *N = *I;
1606         if (N->getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND_INREG &&
1607             cast<VTSDNode>(N->getOperand(1))->getVT() == MVT::i32) {
1608           C.Op0 = SDValue(N, 0);
1609           return;
1610         }
1611       }
1612     }
1613   }
1614 }
1615
1616 // If C compares the truncation of an extending load, try to compare
1617 // the untruncated value instead.  This exposes more opportunities to
1618 // reuse CC.
1619 static void adjustICmpTruncate(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1620   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::TRUNCATE &&
1621       C.Op0.getOperand(0).getOpcode() == ISD::LOAD &&
1622       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
1623       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
1624     auto *L = cast<LoadSDNode>(C.Op0.getOperand(0));
1625     if (L->getMemoryVT().getStoreSizeInBits()
1626         <= C.Op0.getValueType().getSizeInBits()) {
1627       unsigned Type = L->getExtensionType();
1628       if ((Type == ISD::ZEXTLOAD && C.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly) ||
1629           (Type == ISD::SEXTLOAD && C.ICmpType != SystemZICMP::UnsignedOnly)) {
1630         C.Op0 = C.Op0.getOperand(0);
1631         C.Op1 = DAG.getConstant(0, DL, C.Op0.getValueType());
1632       }
1633     }
1634   }
1635 }
1636
1637 // Return true if shift operation N has an in-range constant shift value.
1638 // Store it in ShiftVal if so.
1639 static bool isSimpleShift(SDValue N, unsigned &ShiftVal) {
1640   auto *Shift = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
1641   if (!Shift)
1642     return false;
1643
1644   uint64_t Amount = Shift->getZExtValue();
1645   if (Amount >= N.getValueType().getSizeInBits())
1646     return false;
1647
1648   ShiftVal = Amount;
1649   return true;
1650 }
1651
1652 // Check whether an AND with Mask is suitable for a TEST UNDER MASK
1653 // instruction and whether the CC value is descriptive enough to handle
1654 // a comparison of type Opcode between the AND result and CmpVal.
1655 // CCMask says which comparison result is being tested and BitSize is
1656 // the number of bits in the operands.  If TEST UNDER MASK can be used,
1657 // return the corresponding CC mask, otherwise return 0.
1658 static unsigned getTestUnderMaskCond(unsigned BitSize, unsigned CCMask,
1659                                      uint64_t Mask, uint64_t CmpVal,
1660                                      unsigned ICmpType) {
1661   assert(Mask != 0 && "ANDs with zero should have been removed by now");
1662
1663   // Check whether the mask is suitable for TMHH, TMHL, TMLH or TMLL.
1664   if (!SystemZ::isImmLL(Mask) && !SystemZ::isImmLH(Mask) &&
1665       !SystemZ::isImmHL(Mask) && !SystemZ::isImmHH(Mask))
1666     return 0;
1667
1668   // Work out the masks for the lowest and highest bits.
1669   unsigned HighShift = 63 - countLeadingZeros(Mask);
1670   uint64_t High = uint64_t(1) << HighShift;
1671   uint64_t Low = uint64_t(1) << countTrailingZeros(Mask);
1672
1673   // Signed ordered comparisons are effectively unsigned if the sign
1674   // bit is dropped.
1675   bool EffectivelyUnsigned = (ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly);
1676
1677   // Check for equality comparisons with 0, or the equivalent.
1678   if (CmpVal == 0) {
1679     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ)
1680       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1681     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
1682       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1683   }
1684   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal <= Low) {
1685     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1686       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1687     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1688       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1689   }
1690   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal < Low) {
1691     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1692       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_0;
1693     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1694       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_1;
1695   }
1696
1697   // Check for equality comparisons with the mask, or the equivalent.
1698   if (CmpVal == Mask) {
1699     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ)
1700       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1701     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
1702       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1703   }
1704   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal >= Mask - Low && CmpVal < Mask) {
1705     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1706       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1707     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1708       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1709   }
1710   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal > Mask - Low && CmpVal <= Mask) {
1711     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1712       return SystemZ::CCMASK_TM_ALL_1;
1713     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1714       return SystemZ::CCMASK_TM_SOME_0;
1715   }
1716
1717   // Check for ordered comparisons with the top bit.
1718   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal >= Mask - High && CmpVal < High) {
1719     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE)
1720       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_0;
1721     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT)
1722       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_1;
1723   }
1724   if (EffectivelyUnsigned && CmpVal > Mask - High && CmpVal <= High) {
1725     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LT)
1726       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_0;
1727     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GE)
1728       return SystemZ::CCMASK_TM_MSB_1;
1729   }
1730
1731   // If there are just two bits, we can do equality checks for Low and High
1732   // as well.
1733   if (Mask == Low + High) {
1734     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ && CmpVal == Low)
1735       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0;
1736     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE && CmpVal == Low)
1737       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0 ^ SystemZ::CCMASK_ANY;
1738     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ && CmpVal == High)
1739       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1;
1740     if (CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE && CmpVal == High)
1741       return SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1 ^ SystemZ::CCMASK_ANY;
1742   }
1743
1744   // Looks like we've exhausted our options.
1745   return 0;
1746 }
1747
1748 // See whether C can be implemented as a TEST UNDER MASK instruction.
1749 // Update the arguments with the TM version if so.
1750 static void adjustForTestUnderMask(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1751   // Check that we have a comparison with a constant.
1752   auto *ConstOp1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(C.Op1);
1753   if (!ConstOp1)
1754     return;
1755   uint64_t CmpVal = ConstOp1->getZExtValue();
1756
1757   // Check whether the nonconstant input is an AND with a constant mask.
1758   Comparison NewC(C);
1759   uint64_t MaskVal;
1760   ConstantSDNode *Mask = nullptr;
1761   if (C.Op0.getOpcode() == ISD::AND) {
1762     NewC.Op0 = C.Op0.getOperand(0);
1763     NewC.Op1 = C.Op0.getOperand(1);
1764     Mask = dyn_cast<ConstantSDNode>(NewC.Op1);
1765     if (!Mask)
1766       return;
1767     MaskVal = Mask->getZExtValue();
1768   } else {
1769     // There is no instruction to compare with a 64-bit immediate
1770     // so use TMHH instead if possible.  We need an unsigned ordered
1771     // comparison with an i64 immediate.
1772     if (NewC.Op0.getValueType() != MVT::i64 ||
1773         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
1774         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE ||
1775         NewC.ICmpType == SystemZICMP::SignedOnly)
1776       return;
1777     // Convert LE and GT comparisons into LT and GE.
1778     if (NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_LE ||
1779         NewC.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_GT) {
1780       if (CmpVal == uint64_t(-1))
1781         return;
1782       CmpVal += 1;
1783       NewC.CCMask ^= SystemZ::CCMASK_CMP_EQ;
1784     }
1785     // If the low N bits of Op1 are zero than the low N bits of Op0 can
1786     // be masked off without changing the result.
1787     MaskVal = -(CmpVal & -CmpVal);
1788     NewC.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
1789   }
1790   if (!MaskVal)
1791     return;
1792
1793   // Check whether the combination of mask, comparison value and comparison
1794   // type are suitable.
1795   unsigned BitSize = NewC.Op0.getValueType().getSizeInBits();
1796   unsigned NewCCMask, ShiftVal;
1797   if (NewC.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1798       NewC.Op0.getOpcode() == ISD::SHL &&
1799       isSimpleShift(NewC.Op0, ShiftVal) &&
1800       (NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask,
1801                                         MaskVal >> ShiftVal,
1802                                         CmpVal >> ShiftVal,
1803                                         SystemZICMP::Any))) {
1804     NewC.Op0 = NewC.Op0.getOperand(0);
1805     MaskVal >>= ShiftVal;
1806   } else if (NewC.ICmpType != SystemZICMP::SignedOnly &&
1807              NewC.Op0.getOpcode() == ISD::SRL &&
1808              isSimpleShift(NewC.Op0, ShiftVal) &&
1809              (NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask,
1810                                                MaskVal << ShiftVal,
1811                                                CmpVal << ShiftVal,
1812                                                SystemZICMP::UnsignedOnly))) {
1813     NewC.Op0 = NewC.Op0.getOperand(0);
1814     MaskVal <<= ShiftVal;
1815   } else {
1816     NewCCMask = getTestUnderMaskCond(BitSize, NewC.CCMask, MaskVal, CmpVal,
1817                                      NewC.ICmpType);
1818     if (!NewCCMask)
1819       return;
1820   }
1821
1822   // Go ahead and make the change.
1823   C.Opcode = SystemZISD::TM;
1824   C.Op0 = NewC.Op0;
1825   if (Mask && Mask->getZExtValue() == MaskVal)
1826     C.Op1 = SDValue(Mask, 0);
1827   else
1828     C.Op1 = DAG.getConstant(MaskVal, DL, C.Op0.getValueType());
1829   C.CCValid = SystemZ::CCMASK_TM;
1830   C.CCMask = NewCCMask;
1831 }
1832
1833 // Return a Comparison that tests the condition-code result of intrinsic
1834 // node Call against constant integer CC using comparison code Cond.
1835 // Opcode is the opcode of the SystemZISD operation for the intrinsic
1836 // and CCValid is the set of possible condition-code results.
1837 static Comparison getIntrinsicCmp(SelectionDAG &DAG, unsigned Opcode,
1838                                   SDValue Call, unsigned CCValid, uint64_t CC,
1839                                   ISD::CondCode Cond) {
1840   Comparison C(Call, SDValue());
1841   C.Opcode = Opcode;
1842   C.CCValid = CCValid;
1843   if (Cond == ISD::SETEQ)
1844     // bit 3 for CC==0, bit 0 for CC==3, always false for CC>3.
1845     C.CCMask = CC < 4 ? 1 << (3 - CC) : 0;
1846   else if (Cond == ISD::SETNE)
1847     // ...and the inverse of that.
1848     C.CCMask = CC < 4 ? ~(1 << (3 - CC)) : -1;
1849   else if (Cond == ISD::SETLT || Cond == ISD::SETULT)
1850     // bits above bit 3 for CC==0 (always false), bits above bit 0 for CC==3,
1851     // always true for CC>3.
1852     C.CCMask = CC < 4 ? -1 << (4 - CC) : -1;
1853   else if (Cond == ISD::SETGE || Cond == ISD::SETUGE)
1854     // ...and the inverse of that.
1855     C.CCMask = CC < 4 ? ~(-1 << (4 - CC)) : 0;
1856   else if (Cond == ISD::SETLE || Cond == ISD::SETULE)
1857     // bit 3 and above for CC==0, bit 0 and above for CC==3 (always true),
1858     // always true for CC>3.
1859     C.CCMask = CC < 4 ? -1 << (3 - CC) : -1;
1860   else if (Cond == ISD::SETGT || Cond == ISD::SETUGT)
1861     // ...and the inverse of that.
1862     C.CCMask = CC < 4 ? ~(-1 << (3 - CC)) : 0;
1863   else
1864     llvm_unreachable("Unexpected integer comparison type");
1865   C.CCMask &= CCValid;
1866   return C;
1867 }
1868
1869 // Decide how to implement a comparison of type Cond between CmpOp0 with CmpOp1.
1870 static Comparison getCmp(SelectionDAG &DAG, SDValue CmpOp0, SDValue CmpOp1,
1871                          ISD::CondCode Cond, SDLoc DL) {
1872   if (CmpOp1.getOpcode() == ISD::Constant) {
1873     uint64_t Constant = cast<ConstantSDNode>(CmpOp1)->getZExtValue();
1874     unsigned Opcode, CCValid;
1875     if (CmpOp0.getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN &&
1876         CmpOp0.getResNo() == 0 && CmpOp0->hasNUsesOfValue(1, 0) &&
1877         isIntrinsicWithCCAndChain(CmpOp0, Opcode, CCValid))
1878       return getIntrinsicCmp(DAG, Opcode, CmpOp0, CCValid, Constant, Cond);
1879   }
1880   Comparison C(CmpOp0, CmpOp1);
1881   C.CCMask = CCMaskForCondCode(Cond);
1882   if (C.Op0.getValueType().isFloatingPoint()) {
1883     C.CCValid = SystemZ::CCMASK_FCMP;
1884     C.Opcode = SystemZISD::FCMP;
1885     adjustForFNeg(C);
1886   } else {
1887     C.CCValid = SystemZ::CCMASK_ICMP;
1888     C.Opcode = SystemZISD::ICMP;
1889     // Choose the type of comparison.  Equality and inequality tests can
1890     // use either signed or unsigned comparisons.  The choice also doesn't
1891     // matter if both sign bits are known to be clear.  In those cases we
1892     // want to give the main isel code the freedom to choose whichever
1893     // form fits best.
1894     if (C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_EQ ||
1895         C.CCMask == SystemZ::CCMASK_CMP_NE ||
1896         (DAG.SignBitIsZero(C.Op0) && DAG.SignBitIsZero(C.Op1)))
1897       C.ICmpType = SystemZICMP::Any;
1898     else if (C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_UO)
1899       C.ICmpType = SystemZICMP::UnsignedOnly;
1900     else
1901       C.ICmpType = SystemZICMP::SignedOnly;
1902     C.CCMask &= ~SystemZ::CCMASK_CMP_UO;
1903     adjustZeroCmp(DAG, DL, C);
1904     adjustSubwordCmp(DAG, DL, C);
1905     adjustForSubtraction(DAG, DL, C);
1906     adjustForLTGFR(C);
1907     adjustICmpTruncate(DAG, DL, C);
1908   }
1909
1910   if (shouldSwapCmpOperands(C)) {
1911     std::swap(C.Op0, C.Op1);
1912     C.CCMask = reverseCCMask(C.CCMask);
1913   }
1914
1915   adjustForTestUnderMask(DAG, DL, C);
1916   return C;
1917 }
1918
1919 // Emit the comparison instruction described by C.
1920 static SDValue emitCmp(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, Comparison &C) {
1921   if (!C.Op1.getNode()) {
1922     SDValue Op;
1923     switch (C.Op0.getOpcode()) {
1924     case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN:
1925       Op = emitIntrinsicWithChainAndGlue(DAG, C.Op0, C.Opcode);
1926       break;
1927     default:
1928       llvm_unreachable("Invalid comparison operands");
1929     }
1930     return SDValue(Op.getNode(), Op->getNumValues() - 1);
1931   }
1932   if (C.Opcode == SystemZISD::ICMP)
1933     return DAG.getNode(SystemZISD::ICMP, DL, MVT::Glue, C.Op0, C.Op1,
1934                        DAG.getConstant(C.ICmpType, DL, MVT::i32));
1935   if (C.Opcode == SystemZISD::TM) {
1936     bool RegisterOnly = (bool(C.CCMask & SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_0) !=
1937                          bool(C.CCMask & SystemZ::CCMASK_TM_MIXED_MSB_1));
1938     return DAG.getNode(SystemZISD::TM, DL, MVT::Glue, C.Op0, C.Op1,
1939                        DAG.getConstant(RegisterOnly, DL, MVT::i32));
1940   }
1941   return DAG.getNode(C.Opcode, DL, MVT::Glue, C.Op0, C.Op1);
1942 }
1943
1944 // Implement a 32-bit *MUL_LOHI operation by extending both operands to
1945 // 64 bits.  Extend is the extension type to use.  Store the high part
1946 // in Hi and the low part in Lo.
1947 static void lowerMUL_LOHI32(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
1948                             unsigned Extend, SDValue Op0, SDValue Op1,
1949                             SDValue &Hi, SDValue &Lo) {
1950   Op0 = DAG.getNode(Extend, DL, MVT::i64, Op0);
1951   Op1 = DAG.getNode(Extend, DL, MVT::i64, Op1);
1952   SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::MUL, DL, MVT::i64, Op0, Op1);
1953   Hi = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i64, Mul,
1954                    DAG.getConstant(32, DL, MVT::i64));
1955   Hi = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Hi);
1956   Lo = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Mul);
1957 }
1958
1959 // Lower a binary operation that produces two VT results, one in each
1960 // half of a GR128 pair.  Op0 and Op1 are the VT operands to the operation,
1961 // Extend extends Op0 to a GR128, and Opcode performs the GR128 operation
1962 // on the extended Op0 and (unextended) Op1.  Store the even register result
1963 // in Even and the odd register result in Odd.
1964 static void lowerGR128Binary(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
1965                              unsigned Extend, unsigned Opcode,
1966                              SDValue Op0, SDValue Op1,
1967                              SDValue &Even, SDValue &Odd) {
1968   SDNode *In128 = DAG.getMachineNode(Extend, DL, MVT::Untyped, Op0);
1969   SDValue Result = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::Untyped,
1970                                SDValue(In128, 0), Op1);
1971   bool Is32Bit = is32Bit(VT);
1972   Even = DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::even128(Is32Bit), DL, VT, Result);
1973   Odd = DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::odd128(Is32Bit), DL, VT, Result);
1974 }
1975
1976 // Return an i32 value that is 1 if the CC value produced by Glue is
1977 // in the mask CCMask and 0 otherwise.  CC is known to have a value
1978 // in CCValid, so other values can be ignored.
1979 static SDValue emitSETCC(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Glue,
1980                          unsigned CCValid, unsigned CCMask) {
1981   IPMConversion Conversion = getIPMConversion(CCValid, CCMask);
1982   SDValue Result = DAG.getNode(SystemZISD::IPM, DL, MVT::i32, Glue);
1983
1984   if (Conversion.XORValue)
1985     Result = DAG.getNode(ISD::XOR, DL, MVT::i32, Result,
1986                          DAG.getConstant(Conversion.XORValue, DL, MVT::i32));
1987
1988   if (Conversion.AddValue)
1989     Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i32, Result,
1990                          DAG.getConstant(Conversion.AddValue, DL, MVT::i32));
1991
1992   // The SHR/AND sequence should get optimized to an RISBG.
1993   Result = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, Result,
1994                        DAG.getConstant(Conversion.Bit, DL, MVT::i32));
1995   if (Conversion.Bit != 31)
1996     Result = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i32, Result,
1997                          DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32));
1998   return Result;
1999 }
2000
2001 // Return the SystemISD vector comparison operation for CC, or 0 if it cannot
2002 // be done directly.  IsFP is true if CC is for a floating-point rather than
2003 // integer comparison.
2004 static unsigned getVectorComparison(ISD::CondCode CC, bool IsFP) {
2005   switch (CC) {
2006   case ISD::SETOEQ:
2007   case ISD::SETEQ:
2008     return IsFP ? SystemZISD::VFCMPE : SystemZISD::VICMPE;
2009
2010   case ISD::SETOGE:
2011   case ISD::SETGE:
2012     return IsFP ? SystemZISD::VFCMPHE : 0;
2013
2014   case ISD::SETOGT:
2015   case ISD::SETGT:
2016     return IsFP ? SystemZISD::VFCMPH : SystemZISD::VICMPH;
2017
2018   case ISD::SETUGT:
2019     return IsFP ? 0 : SystemZISD::VICMPHL;
2020
2021   default:
2022     return 0;
2023   }
2024 }
2025
2026 // Return the SystemZISD vector comparison operation for CC or its inverse,
2027 // or 0 if neither can be done directly.  Indicate in Invert whether the
2028 // result is for the inverse of CC.  IsFP is true if CC is for a
2029 // floating-point rather than integer comparison.
2030 static unsigned getVectorComparisonOrInvert(ISD::CondCode CC, bool IsFP,
2031                                             bool &Invert) {
2032   if (unsigned Opcode = getVectorComparison(CC, IsFP)) {
2033     Invert = false;
2034     return Opcode;
2035   }
2036
2037   CC = ISD::getSetCCInverse(CC, !IsFP);
2038   if (unsigned Opcode = getVectorComparison(CC, IsFP)) {
2039     Invert = true;
2040     return Opcode;
2041   }
2042
2043   return 0;
2044 }
2045
2046 // Return a v2f64 that contains the extended form of elements Start and Start+1
2047 // of v4f32 value Op.
2048 static SDValue expandV4F32ToV2F64(SelectionDAG &DAG, int Start, SDLoc DL,
2049                                   SDValue Op) {
2050   int Mask[] = { Start, -1, Start + 1, -1 };
2051   Op = DAG.getVectorShuffle(MVT::v4f32, DL, Op, DAG.getUNDEF(MVT::v4f32), Mask);
2052   return DAG.getNode(SystemZISD::VEXTEND, DL, MVT::v2f64, Op);
2053 }
2054
2055 // Build a comparison of vectors CmpOp0 and CmpOp1 using opcode Opcode,
2056 // producing a result of type VT.
2057 static SDValue getVectorCmp(SelectionDAG &DAG, unsigned Opcode, SDLoc DL,
2058                             EVT VT, SDValue CmpOp0, SDValue CmpOp1) {
2059   // There is no hardware support for v4f32, so extend the vector into
2060   // two v2f64s and compare those.
2061   if (CmpOp0.getValueType() == MVT::v4f32) {
2062     SDValue H0 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 0, DL, CmpOp0);
2063     SDValue L0 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 2, DL, CmpOp0);
2064     SDValue H1 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 0, DL, CmpOp1);
2065     SDValue L1 = expandV4F32ToV2F64(DAG, 2, DL, CmpOp1);
2066     SDValue HRes = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::v2i64, H0, H1);
2067     SDValue LRes = DAG.getNode(Opcode, DL, MVT::v2i64, L0, L1);
2068     return DAG.getNode(SystemZISD::PACK, DL, VT, HRes, LRes);
2069   }
2070   return DAG.getNode(Opcode, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2071 }
2072
2073 // Lower a vector comparison of type CC between CmpOp0 and CmpOp1, producing
2074 // an integer mask of type VT.
2075 static SDValue lowerVectorSETCC(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
2076                                 ISD::CondCode CC, SDValue CmpOp0,
2077                                 SDValue CmpOp1) {
2078   bool IsFP = CmpOp0.getValueType().isFloatingPoint();
2079   bool Invert = false;
2080   SDValue Cmp;
2081   switch (CC) {
2082     // Handle tests for order using (or (ogt y x) (oge x y)).
2083   case ISD::SETUO:
2084     Invert = true;
2085   case ISD::SETO: {
2086     assert(IsFP && "Unexpected integer comparison");
2087     SDValue LT = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPH, DL, VT, CmpOp1, CmpOp0);
2088     SDValue GE = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPHE, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2089     Cmp = DAG.getNode(ISD::OR, DL, VT, LT, GE);
2090     break;
2091   }
2092
2093     // Handle <> tests using (or (ogt y x) (ogt x y)).
2094   case ISD::SETUEQ:
2095     Invert = true;
2096   case ISD::SETONE: {
2097     assert(IsFP && "Unexpected integer comparison");
2098     SDValue LT = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPH, DL, VT, CmpOp1, CmpOp0);
2099     SDValue GT = getVectorCmp(DAG, SystemZISD::VFCMPH, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2100     Cmp = DAG.getNode(ISD::OR, DL, VT, LT, GT);
2101     break;
2102   }
2103
2104     // Otherwise a single comparison is enough.  It doesn't really
2105     // matter whether we try the inversion or the swap first, since
2106     // there are no cases where both work.
2107   default:
2108     if (unsigned Opcode = getVectorComparisonOrInvert(CC, IsFP, Invert))
2109       Cmp = getVectorCmp(DAG, Opcode, DL, VT, CmpOp0, CmpOp1);
2110     else {
2111       CC = ISD::getSetCCSwappedOperands(CC);
2112       if (unsigned Opcode = getVectorComparisonOrInvert(CC, IsFP, Invert))
2113         Cmp = getVectorCmp(DAG, Opcode, DL, VT, CmpOp1, CmpOp0);
2114       else
2115         llvm_unreachable("Unhandled comparison");
2116     }
2117     break;
2118   }
2119   if (Invert) {
2120     SDValue Mask = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
2121                                DAG.getConstant(65535, DL, MVT::i32));
2122     Mask = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Mask);
2123     Cmp = DAG.getNode(ISD::XOR, DL, VT, Cmp, Mask);
2124   }
2125   return Cmp;
2126 }
2127
2128 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSETCC(SDValue Op,
2129                                           SelectionDAG &DAG) const {
2130   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(0);
2131   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(1);
2132   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(2))->get();
2133   SDLoc DL(Op);
2134   EVT VT = Op.getValueType();
2135   if (VT.isVector())
2136     return lowerVectorSETCC(DAG, DL, VT, CC, CmpOp0, CmpOp1);
2137
2138   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, DL));
2139   SDValue Glue = emitCmp(DAG, DL, C);
2140   return emitSETCC(DAG, DL, Glue, C.CCValid, C.CCMask);
2141 }
2142
2143 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBR_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2144   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(1))->get();
2145   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(2);
2146   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(3);
2147   SDValue Dest     = Op.getOperand(4);
2148   SDLoc DL(Op);
2149
2150   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, DL));
2151   SDValue Glue = emitCmp(DAG, DL, C);
2152   return DAG.getNode(SystemZISD::BR_CCMASK, DL, Op.getValueType(),
2153                      Op.getOperand(0), DAG.getConstant(C.CCValid, DL, MVT::i32),
2154                      DAG.getConstant(C.CCMask, DL, MVT::i32), Dest, Glue);
2155 }
2156
2157 // Return true if Pos is CmpOp and Neg is the negative of CmpOp,
2158 // allowing Pos and Neg to be wider than CmpOp.
2159 static bool isAbsolute(SDValue CmpOp, SDValue Pos, SDValue Neg) {
2160   return (Neg.getOpcode() == ISD::SUB &&
2161           Neg.getOperand(0).getOpcode() == ISD::Constant &&
2162           cast<ConstantSDNode>(Neg.getOperand(0))->getZExtValue() == 0 &&
2163           Neg.getOperand(1) == Pos &&
2164           (Pos == CmpOp ||
2165            (Pos.getOpcode() == ISD::SIGN_EXTEND &&
2166             Pos.getOperand(0) == CmpOp)));
2167 }
2168
2169 // Return the absolute or negative absolute of Op; IsNegative decides which.
2170 static SDValue getAbsolute(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Op,
2171                            bool IsNegative) {
2172   Op = DAG.getNode(SystemZISD::IABS, DL, Op.getValueType(), Op);
2173   if (IsNegative)
2174     Op = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, Op.getValueType(),
2175                      DAG.getConstant(0, DL, Op.getValueType()), Op);
2176   return Op;
2177 }
2178
2179 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSELECT_CC(SDValue Op,
2180                                               SelectionDAG &DAG) const {
2181   SDValue CmpOp0   = Op.getOperand(0);
2182   SDValue CmpOp1   = Op.getOperand(1);
2183   SDValue TrueOp   = Op.getOperand(2);
2184   SDValue FalseOp  = Op.getOperand(3);
2185   ISD::CondCode CC = cast<CondCodeSDNode>(Op.getOperand(4))->get();
2186   SDLoc DL(Op);
2187
2188   Comparison C(getCmp(DAG, CmpOp0, CmpOp1, CC, DL));
2189
2190   // Check for absolute and negative-absolute selections, including those
2191   // where the comparison value is sign-extended (for LPGFR and LNGFR).
2192   // This check supplements the one in DAGCombiner.
2193   if (C.Opcode == SystemZISD::ICMP &&
2194       C.CCMask != SystemZ::CCMASK_CMP_EQ &&
2195       C.CCMask != SystemZ::CCMASK_CMP_NE &&
2196       C.Op1.getOpcode() == ISD::Constant &&
2197       cast<ConstantSDNode>(C.Op1)->getZExtValue() == 0) {
2198     if (isAbsolute(C.Op0, TrueOp, FalseOp))
2199       return getAbsolute(DAG, DL, TrueOp, C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_LT);
2200     if (isAbsolute(C.Op0, FalseOp, TrueOp))
2201       return getAbsolute(DAG, DL, FalseOp, C.CCMask & SystemZ::CCMASK_CMP_GT);
2202   }
2203
2204   SDValue Glue = emitCmp(DAG, DL, C);
2205
2206   // Special case for handling -1/0 results.  The shifts we use here
2207   // should get optimized with the IPM conversion sequence.
2208   auto *TrueC = dyn_cast<ConstantSDNode>(TrueOp);
2209   auto *FalseC = dyn_cast<ConstantSDNode>(FalseOp);
2210   if (TrueC && FalseC) {
2211     int64_t TrueVal = TrueC->getSExtValue();
2212     int64_t FalseVal = FalseC->getSExtValue();
2213     if ((TrueVal == -1 && FalseVal == 0) || (TrueVal == 0 && FalseVal == -1)) {
2214       // Invert the condition if we want -1 on false.
2215       if (TrueVal == 0)
2216         C.CCMask ^= C.CCValid;
2217       SDValue Result = emitSETCC(DAG, DL, Glue, C.CCValid, C.CCMask);
2218       EVT VT = Op.getValueType();
2219       // Extend the result to VT.  Upper bits are ignored.
2220       if (!is32Bit(VT))
2221         Result = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, VT, Result);
2222       // Sign-extend from the low bit.
2223       SDValue ShAmt = DAG.getConstant(VT.getSizeInBits() - 1, DL, MVT::i32);
2224       SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, Result, ShAmt);
2225       return DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, Shl, ShAmt);
2226     }
2227   }
2228
2229   SDValue Ops[] = {TrueOp, FalseOp, DAG.getConstant(C.CCValid, DL, MVT::i32),
2230                    DAG.getConstant(C.CCMask, DL, MVT::i32), Glue};
2231
2232   SDVTList VTs = DAG.getVTList(Op.getValueType(), MVT::Glue);
2233   return DAG.getNode(SystemZISD::SELECT_CCMASK, DL, VTs, Ops);
2234 }
2235
2236 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGlobalAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
2237                                                   SelectionDAG &DAG) const {
2238   SDLoc DL(Node);
2239   const GlobalValue *GV = Node->getGlobal();
2240   int64_t Offset = Node->getOffset();
2241   EVT PtrVT = getPointerTy();
2242   Reloc::Model RM = DAG.getTarget().getRelocationModel();
2243   CodeModel::Model CM = DAG.getTarget().getCodeModel();
2244
2245   SDValue Result;
2246   if (Subtarget.isPC32DBLSymbol(GV, RM, CM)) {
2247     // Assign anchors at 1<<12 byte boundaries.
2248     uint64_t Anchor = Offset & ~uint64_t(0xfff);
2249     Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, Anchor);
2250     Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2251
2252     // The offset can be folded into the address if it is aligned to a halfword.
2253     Offset -= Anchor;
2254     if (Offset != 0 && (Offset & 1) == 0) {
2255       SDValue Full = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, Anchor + Offset);
2256       Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_OFFSET, DL, PtrVT, Full, Result);
2257       Offset = 0;
2258     }
2259   } else {
2260     Result = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, 0, SystemZII::MO_GOT);
2261     Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2262     Result = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(), Result,
2263                          MachinePointerInfo::getGOT(), false, false, false, 0);
2264   }
2265
2266   // If there was a non-zero offset that we didn't fold, create an explicit
2267   // addition for it.
2268   if (Offset != 0)
2269     Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Result,
2270                          DAG.getConstant(Offset, DL, PtrVT));
2271
2272   return Result;
2273 }
2274
2275 SDValue SystemZTargetLowering::lowerTLSGetOffset(GlobalAddressSDNode *Node,
2276                                                  SelectionDAG &DAG,
2277                                                  unsigned Opcode,
2278                                                  SDValue GOTOffset) const {
2279   SDLoc DL(Node);
2280   EVT PtrVT = getPointerTy();
2281   SDValue Chain = DAG.getEntryNode();
2282   SDValue Glue;
2283
2284   // __tls_get_offset takes the GOT offset in %r2 and the GOT in %r12.
2285   SDValue GOT = DAG.getGLOBAL_OFFSET_TABLE(PtrVT);
2286   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R12D, GOT, Glue);
2287   Glue = Chain.getValue(1);
2288   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SystemZ::R2D, GOTOffset, Glue);
2289   Glue = Chain.getValue(1);
2290
2291   // The first call operand is the chain and the second is the TLS symbol.
2292   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
2293   Ops.push_back(Chain);
2294   Ops.push_back(DAG.getTargetGlobalAddress(Node->getGlobal(), DL,
2295                                            Node->getValueType(0),
2296                                            0, 0));
2297
2298   // Add argument registers to the end of the list so that they are
2299   // known live into the call.
2300   Ops.push_back(DAG.getRegister(SystemZ::R2D, PtrVT));
2301   Ops.push_back(DAG.getRegister(SystemZ::R12D, PtrVT));
2302
2303   // Add a register mask operand representing the call-preserved registers.
2304   const TargetRegisterInfo *TRI = Subtarget.getRegisterInfo();
2305   const uint32_t *Mask =
2306       TRI->getCallPreservedMask(DAG.getMachineFunction(), CallingConv::C);
2307   assert(Mask && "Missing call preserved mask for calling convention");
2308   Ops.push_back(DAG.getRegisterMask(Mask));
2309
2310   // Glue the call to the argument copies.
2311   Ops.push_back(Glue);
2312
2313   // Emit the call.
2314   SDVTList NodeTys = DAG.getVTList(MVT::Other, MVT::Glue);
2315   Chain = DAG.getNode(Opcode, DL, NodeTys, Ops);
2316   Glue = Chain.getValue(1);
2317
2318   // Copy the return value from %r2.
2319   return DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SystemZ::R2D, PtrVT, Glue);
2320 }
2321
2322 SDValue SystemZTargetLowering::lowerGlobalTLSAddress(GlobalAddressSDNode *Node,
2323                                                      SelectionDAG &DAG) const {
2324   SDLoc DL(Node);
2325   const GlobalValue *GV = Node->getGlobal();
2326   EVT PtrVT = getPointerTy();
2327   TLSModel::Model model = DAG.getTarget().getTLSModel(GV);
2328
2329   // The high part of the thread pointer is in access register 0.
2330   SDValue TPHi = DAG.getNode(SystemZISD::EXTRACT_ACCESS, DL, MVT::i32,
2331                              DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
2332   TPHi = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, PtrVT, TPHi);
2333
2334   // The low part of the thread pointer is in access register 1.
2335   SDValue TPLo = DAG.getNode(SystemZISD::EXTRACT_ACCESS, DL, MVT::i32,
2336                              DAG.getConstant(1, DL, MVT::i32));
2337   TPLo = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, DL, PtrVT, TPLo);
2338
2339   // Merge them into a single 64-bit address.
2340   SDValue TPHiShifted = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, TPHi,
2341                                     DAG.getConstant(32, DL, PtrVT));
2342   SDValue TP = DAG.getNode(ISD::OR, DL, PtrVT, TPHiShifted, TPLo);
2343
2344   // Get the offset of GA from the thread pointer, based on the TLS model.
2345   SDValue Offset;
2346   switch (model) {
2347     case TLSModel::GeneralDynamic: {
2348       // Load the GOT offset of the tls_index (module ID / per-symbol offset).
2349       SystemZConstantPoolValue *CPV =
2350         SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::TLSGD);
2351
2352       Offset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2353       Offset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
2354                            Offset, MachinePointerInfo::getConstantPool(),
2355                            false, false, false, 0);
2356
2357       // Call __tls_get_offset to retrieve the offset.
2358       Offset = lowerTLSGetOffset(Node, DAG, SystemZISD::TLS_GDCALL, Offset);
2359       break;
2360     }
2361
2362     case TLSModel::LocalDynamic: {
2363       // Load the GOT offset of the module ID.
2364       SystemZConstantPoolValue *CPV =
2365         SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::TLSLDM);
2366
2367       Offset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2368       Offset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
2369                            Offset, MachinePointerInfo::getConstantPool(),
2370                            false, false, false, 0);
2371
2372       // Call __tls_get_offset to retrieve the module base offset.
2373       Offset = lowerTLSGetOffset(Node, DAG, SystemZISD::TLS_LDCALL, Offset);
2374
2375       // Note: The SystemZLDCleanupPass will remove redundant computations
2376       // of the module base offset.  Count total number of local-dynamic
2377       // accesses to trigger execution of that pass.
2378       SystemZMachineFunctionInfo* MFI =
2379         DAG.getMachineFunction().getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
2380       MFI->incNumLocalDynamicTLSAccesses();
2381
2382       // Add the per-symbol offset.
2383       CPV = SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::DTPOFF);
2384
2385       SDValue DTPOffset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2386       DTPOffset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
2387                               DTPOffset, MachinePointerInfo::getConstantPool(),
2388                               false, false, false, 0);
2389
2390       Offset = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, Offset, DTPOffset);
2391       break;
2392     }
2393
2394     case TLSModel::InitialExec: {
2395       // Load the offset from the GOT.
2396       Offset = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, PtrVT, 0,
2397                                           SystemZII::MO_INDNTPOFF);
2398       Offset = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Offset);
2399       Offset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
2400                            Offset, MachinePointerInfo::getGOT(),
2401                            false, false, false, 0);
2402       break;
2403     }
2404
2405     case TLSModel::LocalExec: {
2406       // Force the offset into the constant pool and load it from there.
2407       SystemZConstantPoolValue *CPV =
2408         SystemZConstantPoolValue::Create(GV, SystemZCP::NTPOFF);
2409
2410       Offset = DAG.getConstantPool(CPV, PtrVT, 8);
2411       Offset = DAG.getLoad(PtrVT, DL, DAG.getEntryNode(),
2412                            Offset, MachinePointerInfo::getConstantPool(),
2413                            false, false, false, 0);
2414       break;
2415     }
2416   }
2417
2418   // Add the base and offset together.
2419   return DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, TP, Offset);
2420 }
2421
2422 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBlockAddress(BlockAddressSDNode *Node,
2423                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2424   SDLoc DL(Node);
2425   const BlockAddress *BA = Node->getBlockAddress();
2426   int64_t Offset = Node->getOffset();
2427   EVT PtrVT = getPointerTy();
2428
2429   SDValue Result = DAG.getTargetBlockAddress(BA, PtrVT, Offset);
2430   Result = DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2431   return Result;
2432 }
2433
2434 SDValue SystemZTargetLowering::lowerJumpTable(JumpTableSDNode *JT,
2435                                               SelectionDAG &DAG) const {
2436   SDLoc DL(JT);
2437   EVT PtrVT = getPointerTy();
2438   SDValue Result = DAG.getTargetJumpTable(JT->getIndex(), PtrVT);
2439
2440   // Use LARL to load the address of the table.
2441   return DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2442 }
2443
2444 SDValue SystemZTargetLowering::lowerConstantPool(ConstantPoolSDNode *CP,
2445                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2446   SDLoc DL(CP);
2447   EVT PtrVT = getPointerTy();
2448
2449   SDValue Result;
2450   if (CP->isMachineConstantPoolEntry())
2451     Result = DAG.getTargetConstantPool(CP->getMachineCPVal(), PtrVT,
2452                                        CP->getAlignment());
2453   else
2454     Result = DAG.getTargetConstantPool(CP->getConstVal(), PtrVT,
2455                                        CP->getAlignment(), CP->getOffset());
2456
2457   // Use LARL to load the address of the constant pool entry.
2458   return DAG.getNode(SystemZISD::PCREL_WRAPPER, DL, PtrVT, Result);
2459 }
2460
2461 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBITCAST(SDValue Op,
2462                                             SelectionDAG &DAG) const {
2463   SDLoc DL(Op);
2464   SDValue In = Op.getOperand(0);
2465   EVT InVT = In.getValueType();
2466   EVT ResVT = Op.getValueType();
2467
2468   // Convert loads directly.  This is normally done by DAGCombiner,
2469   // but we need this case for bitcasts that are created during lowering
2470   // and which are then lowered themselves.
2471   if (auto *LoadN = dyn_cast<LoadSDNode>(In))
2472     return DAG.getLoad(ResVT, DL, LoadN->getChain(), LoadN->getBasePtr(),
2473                        LoadN->getMemOperand());
2474
2475   if (InVT == MVT::i32 && ResVT == MVT::f32) {
2476     SDValue In64;
2477     if (Subtarget.hasHighWord()) {
2478       SDNode *U64 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, DL,
2479                                        MVT::i64);
2480       In64 = DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_h32, DL,
2481                                        MVT::i64, SDValue(U64, 0), In);
2482     } else {
2483       In64 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, In);
2484       In64 = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, MVT::i64, In64,
2485                          DAG.getConstant(32, DL, MVT::i64));
2486     }
2487     SDValue Out64 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::f64, In64);
2488     return DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::subreg_r32,
2489                                       DL, MVT::f32, Out64);
2490   }
2491   if (InVT == MVT::f32 && ResVT == MVT::i32) {
2492     SDNode *U64 = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF, DL, MVT::f64);
2493     SDValue In64 = DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_r32, DL,
2494                                              MVT::f64, SDValue(U64, 0), In);
2495     SDValue Out64 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, In64);
2496     if (Subtarget.hasHighWord())
2497       return DAG.getTargetExtractSubreg(SystemZ::subreg_h32, DL,
2498                                         MVT::i32, Out64);
2499     SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i64, Out64,
2500                                 DAG.getConstant(32, DL, MVT::i64));
2501     return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Shift);
2502   }
2503   llvm_unreachable("Unexpected bitcast combination");
2504 }
2505
2506 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVASTART(SDValue Op,
2507                                             SelectionDAG &DAG) const {
2508   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
2509   SystemZMachineFunctionInfo *FuncInfo =
2510     MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>();
2511   EVT PtrVT = getPointerTy();
2512
2513   SDValue Chain   = Op.getOperand(0);
2514   SDValue Addr    = Op.getOperand(1);
2515   const Value *SV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(2))->getValue();
2516   SDLoc DL(Op);
2517
2518   // The initial values of each field.
2519   const unsigned NumFields = 4;
2520   SDValue Fields[NumFields] = {
2521     DAG.getConstant(FuncInfo->getVarArgsFirstGPR(), DL, PtrVT),
2522     DAG.getConstant(FuncInfo->getVarArgsFirstFPR(), DL, PtrVT),
2523     DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getVarArgsFrameIndex(), PtrVT),
2524     DAG.getFrameIndex(FuncInfo->getRegSaveFrameIndex(), PtrVT)
2525   };
2526
2527   // Store each field into its respective slot.
2528   SDValue MemOps[NumFields];
2529   unsigned Offset = 0;
2530   for (unsigned I = 0; I < NumFields; ++I) {
2531     SDValue FieldAddr = Addr;
2532     if (Offset != 0)
2533       FieldAddr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, PtrVT, FieldAddr,
2534                               DAG.getIntPtrConstant(Offset, DL));
2535     MemOps[I] = DAG.getStore(Chain, DL, Fields[I], FieldAddr,
2536                              MachinePointerInfo(SV, Offset),
2537                              false, false, 0);
2538     Offset += 8;
2539   }
2540   return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, DL, MVT::Other, MemOps);
2541 }
2542
2543 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVACOPY(SDValue Op,
2544                                            SelectionDAG &DAG) const {
2545   SDValue Chain      = Op.getOperand(0);
2546   SDValue DstPtr     = Op.getOperand(1);
2547   SDValue SrcPtr     = Op.getOperand(2);
2548   const Value *DstSV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(3))->getValue();
2549   const Value *SrcSV = cast<SrcValueSDNode>(Op.getOperand(4))->getValue();
2550   SDLoc DL(Op);
2551
2552   return DAG.getMemcpy(Chain, DL, DstPtr, SrcPtr, DAG.getIntPtrConstant(32, DL),
2553                        /*Align*/8, /*isVolatile*/false, /*AlwaysInline*/false,
2554                        /*isTailCall*/false,
2555                        MachinePointerInfo(DstSV), MachinePointerInfo(SrcSV));
2556 }
2557
2558 SDValue SystemZTargetLowering::
2559 lowerDYNAMIC_STACKALLOC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2560   SDValue Chain = Op.getOperand(0);
2561   SDValue Size  = Op.getOperand(1);
2562   SDLoc DL(Op);
2563
2564   unsigned SPReg = getStackPointerRegisterToSaveRestore();
2565
2566   // Get a reference to the stack pointer.
2567   SDValue OldSP = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, SPReg, MVT::i64);
2568
2569   // Get the new stack pointer value.
2570   SDValue NewSP = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MVT::i64, OldSP, Size);
2571
2572   // Copy the new stack pointer back.
2573   Chain = DAG.getCopyToReg(Chain, DL, SPReg, NewSP);
2574
2575   // The allocated data lives above the 160 bytes allocated for the standard
2576   // frame, plus any outgoing stack arguments.  We don't know how much that
2577   // amounts to yet, so emit a special ADJDYNALLOC placeholder.
2578   SDValue ArgAdjust = DAG.getNode(SystemZISD::ADJDYNALLOC, DL, MVT::i64);
2579   SDValue Result = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, NewSP, ArgAdjust);
2580
2581   SDValue Ops[2] = { Result, Chain };
2582   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2583 }
2584
2585 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSMUL_LOHI(SDValue Op,
2586                                               SelectionDAG &DAG) const {
2587   EVT VT = Op.getValueType();
2588   SDLoc DL(Op);
2589   SDValue Ops[2];
2590   if (is32Bit(VT))
2591     // Just do a normal 64-bit multiplication and extract the results.
2592     // We define this so that it can be used for constant division.
2593     lowerMUL_LOHI32(DAG, DL, ISD::SIGN_EXTEND, Op.getOperand(0),
2594                     Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2595   else {
2596     // Do a full 128-bit multiplication based on UMUL_LOHI64:
2597     //
2598     //   (ll * rl) + ((lh * rl) << 64) + ((ll * rh) << 64)
2599     //
2600     // but using the fact that the upper halves are either all zeros
2601     // or all ones:
2602     //
2603     //   (ll * rl) - ((lh & rl) << 64) - ((ll & rh) << 64)
2604     //
2605     // and grouping the right terms together since they are quicker than the
2606     // multiplication:
2607     //
2608     //   (ll * rl) - (((lh & rl) + (ll & rh)) << 64)
2609     SDValue C63 = DAG.getConstant(63, DL, MVT::i64);
2610     SDValue LL = Op.getOperand(0);
2611     SDValue RL = Op.getOperand(1);
2612     SDValue LH = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, LL, C63);
2613     SDValue RH = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, RL, C63);
2614     // UMUL_LOHI64 returns the low result in the odd register and the high
2615     // result in the even register.  SMUL_LOHI is defined to return the
2616     // low half first, so the results are in reverse order.
2617     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, SystemZISD::UMUL_LOHI64,
2618                      LL, RL, Ops[1], Ops[0]);
2619     SDValue NegLLTimesRH = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, LL, RH);
2620     SDValue NegLHTimesRL = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, LH, RL);
2621     SDValue NegSum = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, NegLLTimesRH, NegLHTimesRL);
2622     Ops[1] = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, VT, Ops[1], NegSum);
2623   }
2624   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2625 }
2626
2627 SDValue SystemZTargetLowering::lowerUMUL_LOHI(SDValue Op,
2628                                               SelectionDAG &DAG) const {
2629   EVT VT = Op.getValueType();
2630   SDLoc DL(Op);
2631   SDValue Ops[2];
2632   if (is32Bit(VT))
2633     // Just do a normal 64-bit multiplication and extract the results.
2634     // We define this so that it can be used for constant division.
2635     lowerMUL_LOHI32(DAG, DL, ISD::ZERO_EXTEND, Op.getOperand(0),
2636                     Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2637   else
2638     // UMUL_LOHI64 returns the low result in the odd register and the high
2639     // result in the even register.  UMUL_LOHI is defined to return the
2640     // low half first, so the results are in reverse order.
2641     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, SystemZISD::UMUL_LOHI64,
2642                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2643   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2644 }
2645
2646 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSDIVREM(SDValue Op,
2647                                             SelectionDAG &DAG) const {
2648   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
2649   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
2650   EVT VT = Op.getValueType();
2651   SDLoc DL(Op);
2652   unsigned Opcode;
2653
2654   // We use DSGF for 32-bit division.
2655   if (is32Bit(VT)) {
2656     Op0 = DAG.getNode(ISD::SIGN_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
2657     Opcode = SystemZISD::SDIVREM32;
2658   } else if (DAG.ComputeNumSignBits(Op1) > 32) {
2659     Op1 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Op1);
2660     Opcode = SystemZISD::SDIVREM32;
2661   } else    
2662     Opcode = SystemZISD::SDIVREM64;
2663
2664   // DSG(F) takes a 64-bit dividend, so the even register in the GR128
2665   // input is "don't care".  The instruction returns the remainder in
2666   // the even register and the quotient in the odd register.
2667   SDValue Ops[2];
2668   lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::AEXT128_64, Opcode,
2669                    Op0, Op1, Ops[1], Ops[0]);
2670   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2671 }
2672
2673 SDValue SystemZTargetLowering::lowerUDIVREM(SDValue Op,
2674                                             SelectionDAG &DAG) const {
2675   EVT VT = Op.getValueType();
2676   SDLoc DL(Op);
2677
2678   // DL(G) uses a double-width dividend, so we need to clear the even
2679   // register in the GR128 input.  The instruction returns the remainder
2680   // in the even register and the quotient in the odd register.
2681   SDValue Ops[2];
2682   if (is32Bit(VT))
2683     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::ZEXT128_32, SystemZISD::UDIVREM32,
2684                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2685   else
2686     lowerGR128Binary(DAG, DL, VT, SystemZ::ZEXT128_64, SystemZISD::UDIVREM64,
2687                      Op.getOperand(0), Op.getOperand(1), Ops[1], Ops[0]);
2688   return DAG.getMergeValues(Ops, DL);
2689 }
2690
2691 SDValue SystemZTargetLowering::lowerOR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
2692   assert(Op.getValueType() == MVT::i64 && "Should be 64-bit operation");
2693
2694   // Get the known-zero masks for each operand.
2695   SDValue Ops[] = { Op.getOperand(0), Op.getOperand(1) };
2696   APInt KnownZero[2], KnownOne[2];
2697   DAG.computeKnownBits(Ops[0], KnownZero[0], KnownOne[0]);
2698   DAG.computeKnownBits(Ops[1], KnownZero[1], KnownOne[1]);
2699
2700   // See if the upper 32 bits of one operand and the lower 32 bits of the
2701   // other are known zero.  They are the low and high operands respectively.
2702   uint64_t Masks[] = { KnownZero[0].getZExtValue(),
2703                        KnownZero[1].getZExtValue() };
2704   unsigned High, Low;
2705   if ((Masks[0] >> 32) == 0xffffffff && uint32_t(Masks[1]) == 0xffffffff)
2706     High = 1, Low = 0;
2707   else if ((Masks[1] >> 32) == 0xffffffff && uint32_t(Masks[0]) == 0xffffffff)
2708     High = 0, Low = 1;
2709   else
2710     return Op;
2711
2712   SDValue LowOp = Ops[Low];
2713   SDValue HighOp = Ops[High];
2714
2715   // If the high part is a constant, we're better off using IILH.
2716   if (HighOp.getOpcode() == ISD::Constant)
2717     return Op;
2718
2719   // If the low part is a constant that is outside the range of LHI,
2720   // then we're better off using IILF.
2721   if (LowOp.getOpcode() == ISD::Constant) {
2722     int64_t Value = int32_t(cast<ConstantSDNode>(LowOp)->getZExtValue());
2723     if (!isInt<16>(Value))
2724       return Op;
2725   }
2726
2727   // Check whether the high part is an AND that doesn't change the
2728   // high 32 bits and just masks out low bits.  We can skip it if so.
2729   if (HighOp.getOpcode() == ISD::AND &&
2730       HighOp.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant) {
2731     SDValue HighOp0 = HighOp.getOperand(0);
2732     uint64_t Mask = cast<ConstantSDNode>(HighOp.getOperand(1))->getZExtValue();
2733     if (DAG.MaskedValueIsZero(HighOp0, APInt(64, ~(Mask | 0xffffffff))))
2734       HighOp = HighOp0;
2735   }
2736
2737   // Take advantage of the fact that all GR32 operations only change the
2738   // low 32 bits by truncating Low to an i32 and inserting it directly
2739   // using a subreg.  The interesting cases are those where the truncation
2740   // can be folded.
2741   SDLoc DL(Op);
2742   SDValue Low32 = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, LowOp);
2743   return DAG.getTargetInsertSubreg(SystemZ::subreg_l32, DL,
2744                                    MVT::i64, HighOp, Low32);
2745 }
2746
2747 SDValue SystemZTargetLowering::lowerCTPOP(SDValue Op,
2748                                           SelectionDAG &DAG) const {
2749   EVT VT = Op.getValueType();
2750   SDLoc DL(Op);
2751   Op = Op.getOperand(0);
2752
2753   // Handle vector types via VPOPCT.
2754   if (VT.isVector()) {
2755     Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v16i8, Op);
2756     Op = DAG.getNode(SystemZISD::POPCNT, DL, MVT::v16i8, Op);
2757     switch (VT.getVectorElementType().getSizeInBits()) {
2758     case 8:
2759       break;
2760     case 16: {
2761       Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
2762       SDValue Shift = DAG.getConstant(8, DL, MVT::i32);
2763       SDValue Tmp = DAG.getNode(SystemZISD::VSHL_BY_SCALAR, DL, VT, Op, Shift);
2764       Op = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, Op, Tmp);
2765       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSRL_BY_SCALAR, DL, VT, Op, Shift);
2766       break;
2767     }
2768     case 32: {
2769       SDValue Tmp = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
2770                                 DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
2771       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, DL, VT, Op, Tmp);
2772       break;
2773     }
2774     case 64: {
2775       SDValue Tmp = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
2776                                 DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
2777       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, DL, MVT::v4i32, Op, Tmp);
2778       Op = DAG.getNode(SystemZISD::VSUM, DL, VT, Op, Tmp);
2779       break;
2780     }
2781     default:
2782       llvm_unreachable("Unexpected type");
2783     }
2784     return Op;
2785   }
2786
2787   // Get the known-zero mask for the operand.
2788   APInt KnownZero, KnownOne;
2789   DAG.computeKnownBits(Op, KnownZero, KnownOne);
2790   unsigned NumSignificantBits = (~KnownZero).getActiveBits();
2791   if (NumSignificantBits == 0)
2792     return DAG.getConstant(0, DL, VT);
2793
2794   // Skip known-zero high parts of the operand.
2795   int64_t OrigBitSize = VT.getSizeInBits();
2796   int64_t BitSize = (int64_t)1 << Log2_32_Ceil(NumSignificantBits);
2797   BitSize = std::min(BitSize, OrigBitSize);
2798
2799   // The POPCNT instruction counts the number of bits in each byte.
2800   Op = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op);
2801   Op = DAG.getNode(SystemZISD::POPCNT, DL, MVT::i64, Op);
2802   Op = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, Op);
2803
2804   // Add up per-byte counts in a binary tree.  All bits of Op at
2805   // position larger than BitSize remain zero throughout.
2806   for (int64_t I = BitSize / 2; I >= 8; I = I / 2) {
2807     SDValue Tmp = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, Op, DAG.getConstant(I, DL, VT));
2808     if (BitSize != OrigBitSize)
2809       Tmp = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Tmp,
2810                         DAG.getConstant(((uint64_t)1 << BitSize) - 1, DL, VT));
2811     Op = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, VT, Op, Tmp);
2812   }
2813
2814   // Extract overall result from high byte.
2815   if (BitSize > 8)
2816     Op = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, Op,
2817                      DAG.getConstant(BitSize - 8, DL, VT));
2818
2819   return Op;
2820 }
2821
2822 // Op is an atomic load.  Lower it into a normal volatile load.
2823 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD(SDValue Op,
2824                                                 SelectionDAG &DAG) const {
2825   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
2826   return DAG.getExtLoad(ISD::EXTLOAD, SDLoc(Op), Op.getValueType(),
2827                         Node->getChain(), Node->getBasePtr(),
2828                         Node->getMemoryVT(), Node->getMemOperand());
2829 }
2830
2831 // Op is an atomic store.  Lower it into a normal volatile store followed
2832 // by a serialization.
2833 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_STORE(SDValue Op,
2834                                                  SelectionDAG &DAG) const {
2835   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
2836   SDValue Chain = DAG.getTruncStore(Node->getChain(), SDLoc(Op), Node->getVal(),
2837                                     Node->getBasePtr(), Node->getMemoryVT(),
2838                                     Node->getMemOperand());
2839   return SDValue(DAG.getMachineNode(SystemZ::Serialize, SDLoc(Op), MVT::Other,
2840                                     Chain), 0);
2841 }
2842
2843 // Op is an 8-, 16-bit or 32-bit ATOMIC_LOAD_* operation.  Lower the first
2844 // two into the fullword ATOMIC_LOADW_* operation given by Opcode.
2845 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD_OP(SDValue Op,
2846                                                    SelectionDAG &DAG,
2847                                                    unsigned Opcode) const {
2848   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
2849
2850   // 32-bit operations need no code outside the main loop.
2851   EVT NarrowVT = Node->getMemoryVT();
2852   EVT WideVT = MVT::i32;
2853   if (NarrowVT == WideVT)
2854     return Op;
2855
2856   int64_t BitSize = NarrowVT.getSizeInBits();
2857   SDValue ChainIn = Node->getChain();
2858   SDValue Addr = Node->getBasePtr();
2859   SDValue Src2 = Node->getVal();
2860   MachineMemOperand *MMO = Node->getMemOperand();
2861   SDLoc DL(Node);
2862   EVT PtrVT = Addr.getValueType();
2863
2864   // Convert atomic subtracts of constants into additions.
2865   if (Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_SUB)
2866     if (auto *Const = dyn_cast<ConstantSDNode>(Src2)) {
2867       Opcode = SystemZISD::ATOMIC_LOADW_ADD;
2868       Src2 = DAG.getConstant(-Const->getSExtValue(), DL, Src2.getValueType());
2869     }
2870
2871   // Get the address of the containing word.
2872   SDValue AlignedAddr = DAG.getNode(ISD::AND, DL, PtrVT, Addr,
2873                                     DAG.getConstant(-4, DL, PtrVT));
2874
2875   // Get the number of bits that the word must be rotated left in order
2876   // to bring the field to the top bits of a GR32.
2877   SDValue BitShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, Addr,
2878                                  DAG.getConstant(3, DL, PtrVT));
2879   BitShift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, WideVT, BitShift);
2880
2881   // Get the complementing shift amount, for rotating a field in the top
2882   // bits back to its proper position.
2883   SDValue NegBitShift = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, WideVT,
2884                                     DAG.getConstant(0, DL, WideVT), BitShift);
2885
2886   // Extend the source operand to 32 bits and prepare it for the inner loop.
2887   // ATOMIC_SWAPW uses RISBG to rotate the field left, but all other
2888   // operations require the source to be shifted in advance.  (This shift
2889   // can be folded if the source is constant.)  For AND and NAND, the lower
2890   // bits must be set, while for other opcodes they should be left clear.
2891   if (Opcode != SystemZISD::ATOMIC_SWAPW)
2892     Src2 = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, WideVT, Src2,
2893                        DAG.getConstant(32 - BitSize, DL, WideVT));
2894   if (Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_AND ||
2895       Opcode == SystemZISD::ATOMIC_LOADW_NAND)
2896     Src2 = DAG.getNode(ISD::OR, DL, WideVT, Src2,
2897                        DAG.getConstant(uint32_t(-1) >> BitSize, DL, WideVT));
2898
2899   // Construct the ATOMIC_LOADW_* node.
2900   SDVTList VTList = DAG.getVTList(WideVT, MVT::Other);
2901   SDValue Ops[] = { ChainIn, AlignedAddr, Src2, BitShift, NegBitShift,
2902                     DAG.getConstant(BitSize, DL, WideVT) };
2903   SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(Opcode, DL, VTList, Ops,
2904                                              NarrowVT, MMO);
2905
2906   // Rotate the result of the final CS so that the field is in the lower
2907   // bits of a GR32, then truncate it.
2908   SDValue ResultShift = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, WideVT, BitShift,
2909                                     DAG.getConstant(BitSize, DL, WideVT));
2910   SDValue Result = DAG.getNode(ISD::ROTL, DL, WideVT, AtomicOp, ResultShift);
2911
2912   SDValue RetOps[2] = { Result, AtomicOp.getValue(1) };
2913   return DAG.getMergeValues(RetOps, DL);
2914 }
2915
2916 // Op is an ATOMIC_LOAD_SUB operation.  Lower 8- and 16-bit operations
2917 // into ATOMIC_LOADW_SUBs and decide whether to convert 32- and 64-bit
2918 // operations into additions.
2919 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_LOAD_SUB(SDValue Op,
2920                                                     SelectionDAG &DAG) const {
2921   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
2922   EVT MemVT = Node->getMemoryVT();
2923   if (MemVT == MVT::i32 || MemVT == MVT::i64) {
2924     // A full-width operation.
2925     assert(Op.getValueType() == MemVT && "Mismatched VTs");
2926     SDValue Src2 = Node->getVal();
2927     SDValue NegSrc2;
2928     SDLoc DL(Src2);
2929
2930     if (auto *Op2 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Src2)) {
2931       // Use an addition if the operand is constant and either LAA(G) is
2932       // available or the negative value is in the range of A(G)FHI.
2933       int64_t Value = (-Op2->getAPIntValue()).getSExtValue();
2934       if (isInt<32>(Value) || Subtarget.hasInterlockedAccess1())
2935         NegSrc2 = DAG.getConstant(Value, DL, MemVT);
2936     } else if (Subtarget.hasInterlockedAccess1())
2937       // Use LAA(G) if available.
2938       NegSrc2 = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MemVT, DAG.getConstant(0, DL, MemVT),
2939                             Src2);
2940
2941     if (NegSrc2.getNode())
2942       return DAG.getAtomic(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD, DL, MemVT,
2943                            Node->getChain(), Node->getBasePtr(), NegSrc2,
2944                            Node->getMemOperand(), Node->getOrdering(),
2945                            Node->getSynchScope());
2946
2947     // Use the node as-is.
2948     return Op;
2949   }
2950
2951   return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_SUB);
2952 }
2953
2954 // Node is an 8- or 16-bit ATOMIC_CMP_SWAP operation.  Lower the first two
2955 // into a fullword ATOMIC_CMP_SWAPW operation.
2956 SDValue SystemZTargetLowering::lowerATOMIC_CMP_SWAP(SDValue Op,
2957                                                     SelectionDAG &DAG) const {
2958   auto *Node = cast<AtomicSDNode>(Op.getNode());
2959
2960   // We have native support for 32-bit compare and swap.
2961   EVT NarrowVT = Node->getMemoryVT();
2962   EVT WideVT = MVT::i32;
2963   if (NarrowVT == WideVT)
2964     return Op;
2965
2966   int64_t BitSize = NarrowVT.getSizeInBits();
2967   SDValue ChainIn = Node->getOperand(0);
2968   SDValue Addr = Node->getOperand(1);
2969   SDValue CmpVal = Node->getOperand(2);
2970   SDValue SwapVal = Node->getOperand(3);
2971   MachineMemOperand *MMO = Node->getMemOperand();
2972   SDLoc DL(Node);
2973   EVT PtrVT = Addr.getValueType();
2974
2975   // Get the address of the containing word.
2976   SDValue AlignedAddr = DAG.getNode(ISD::AND, DL, PtrVT, Addr,
2977                                     DAG.getConstant(-4, DL, PtrVT));
2978
2979   // Get the number of bits that the word must be rotated left in order
2980   // to bring the field to the top bits of a GR32.
2981   SDValue BitShift = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, PtrVT, Addr,
2982                                  DAG.getConstant(3, DL, PtrVT));
2983   BitShift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, WideVT, BitShift);
2984
2985   // Get the complementing shift amount, for rotating a field in the top
2986   // bits back to its proper position.
2987   SDValue NegBitShift = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, WideVT,
2988                                     DAG.getConstant(0, DL, WideVT), BitShift);
2989
2990   // Construct the ATOMIC_CMP_SWAPW node.
2991   SDVTList VTList = DAG.getVTList(WideVT, MVT::Other);
2992   SDValue Ops[] = { ChainIn, AlignedAddr, CmpVal, SwapVal, BitShift,
2993                     NegBitShift, DAG.getConstant(BitSize, DL, WideVT) };
2994   SDValue AtomicOp = DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::ATOMIC_CMP_SWAPW, DL,
2995                                              VTList, Ops, NarrowVT, MMO);
2996   return AtomicOp;
2997 }
2998
2999 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSTACKSAVE(SDValue Op,
3000                                               SelectionDAG &DAG) const {
3001   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3002   MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>()->setManipulatesSP(true);
3003   return DAG.getCopyFromReg(Op.getOperand(0), SDLoc(Op),
3004                             SystemZ::R15D, Op.getValueType());
3005 }
3006
3007 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSTACKRESTORE(SDValue Op,
3008                                                  SelectionDAG &DAG) const {
3009   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
3010   MF.getInfo<SystemZMachineFunctionInfo>()->setManipulatesSP(true);
3011   return DAG.getCopyToReg(Op.getOperand(0), SDLoc(Op),
3012                           SystemZ::R15D, Op.getOperand(1));
3013 }
3014
3015 SDValue SystemZTargetLowering::lowerPREFETCH(SDValue Op,
3016                                              SelectionDAG &DAG) const {
3017   bool IsData = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(4))->getZExtValue();
3018   if (!IsData)
3019     // Just preserve the chain.
3020     return Op.getOperand(0);
3021
3022   SDLoc DL(Op);
3023   bool IsWrite = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(2))->getZExtValue();
3024   unsigned Code = IsWrite ? SystemZ::PFD_WRITE : SystemZ::PFD_READ;
3025   auto *Node = cast<MemIntrinsicSDNode>(Op.getNode());
3026   SDValue Ops[] = {
3027     Op.getOperand(0),
3028     DAG.getConstant(Code, DL, MVT::i32),
3029     Op.getOperand(1)
3030   };
3031   return DAG.getMemIntrinsicNode(SystemZISD::PREFETCH, DL,
3032                                  Node->getVTList(), Ops,
3033                                  Node->getMemoryVT(), Node->getMemOperand());
3034 }
3035
3036 // Return an i32 that contains the value of CC immediately after After,
3037 // whose final operand must be MVT::Glue.
3038 static SDValue getCCResult(SelectionDAG &DAG, SDNode *After) {
3039   SDLoc DL(After);
3040   SDValue Glue = SDValue(After, After->getNumValues() - 1);
3041   SDValue IPM = DAG.getNode(SystemZISD::IPM, DL, MVT::i32, Glue);
3042   return DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, IPM,
3043                      DAG.getConstant(SystemZ::IPM_CC, DL, MVT::i32));
3044 }
3045
3046 SDValue
3047 SystemZTargetLowering::lowerINTRINSIC_W_CHAIN(SDValue Op,
3048                                               SelectionDAG &DAG) const {
3049   unsigned Opcode, CCValid;
3050   if (isIntrinsicWithCCAndChain(Op, Opcode, CCValid)) {
3051     assert(Op->getNumValues() == 2 && "Expected only CC result and chain");
3052     SDValue Glued = emitIntrinsicWithChainAndGlue(DAG, Op, Opcode);
3053     SDValue CC = getCCResult(DAG, Glued.getNode());
3054     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(Op.getNode(), 0), CC);
3055     return SDValue();
3056   }
3057
3058   return SDValue();
3059 }
3060
3061 namespace {
3062 // Says that SystemZISD operation Opcode can be used to perform the equivalent
3063 // of a VPERM with permute vector Bytes.  If Opcode takes three operands,
3064 // Operand is the constant third operand, otherwise it is the number of
3065 // bytes in each element of the result.
3066 struct Permute {
3067   unsigned Opcode;
3068   unsigned Operand;
3069   unsigned char Bytes[SystemZ::VectorBytes];
3070 };
3071 }
3072
3073 static const Permute PermuteForms[] = {
3074   // VMRHG
3075   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 8,
3076     { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 } },
3077   // VMRHF
3078   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 4,
3079     { 0, 1, 2, 3, 16, 17, 18, 19, 4, 5, 6, 7, 20, 21, 22, 23 } },
3080   // VMRHH
3081   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 2,
3082     { 0, 1, 16, 17, 2, 3, 18, 19, 4, 5, 20, 21, 6, 7, 22, 23 } },
3083   // VMRHB
3084   { SystemZISD::MERGE_HIGH, 1,
3085     { 0, 16, 1, 17, 2, 18, 3, 19, 4, 20, 5, 21, 6, 22, 7, 23 } },
3086   // VMRLG
3087   { SystemZISD::MERGE_LOW, 8,
3088     { 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 } },
3089   // VMRLF
3090   { SystemZISD::MERGE_LOW, 4,
3091     { 8, 9, 10, 11, 24, 25, 26, 27, 12, 13, 14, 15, 28, 29, 30, 31 } },
3092   // VMRLH
3093   { SystemZISD::MERGE_LOW, 2,
3094     { 8, 9, 24, 25, 10, 11, 26, 27, 12, 13, 28, 29, 14, 15, 30, 31 } },
3095   // VMRLB
3096   { SystemZISD::MERGE_LOW, 1,
3097     { 8, 24, 9, 25, 10, 26, 11, 27, 12, 28, 13, 29, 14, 30, 15, 31 } },
3098   // VPKG
3099   { SystemZISD::PACK, 4,
3100     { 4, 5, 6, 7, 12, 13, 14, 15, 20, 21, 22, 23, 28, 29, 30, 31 } },
3101   // VPKF
3102   { SystemZISD::PACK, 2,
3103     { 2, 3, 6, 7, 10, 11, 14, 15, 18, 19, 22, 23, 26, 27, 30, 31 } },
3104   // VPKH
3105   { SystemZISD::PACK, 1,
3106     { 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 } },
3107   // VPDI V1, V2, 4  (low half of V1, high half of V2)
3108   { SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, 4,
3109     { 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 } },
3110   // VPDI V1, V2, 1  (high half of V1, low half of V2)
3111   { SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, 1,
3112     { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 } }
3113 };
3114
3115 // Called after matching a vector shuffle against a particular pattern.
3116 // Both the original shuffle and the pattern have two vector operands.
3117 // OpNos[0] is the operand of the original shuffle that should be used for
3118 // operand 0 of the pattern, or -1 if operand 0 of the pattern can be anything.
3119 // OpNos[1] is the same for operand 1 of the pattern.  Resolve these -1s and
3120 // set OpNo0 and OpNo1 to the shuffle operands that should actually be used
3121 // for operands 0 and 1 of the pattern.
3122 static bool chooseShuffleOpNos(int *OpNos, unsigned &OpNo0, unsigned &OpNo1) {
3123   if (OpNos[0] < 0) {
3124     if (OpNos[1] < 0)
3125       return false;
3126     OpNo0 = OpNo1 = OpNos[1];
3127   } else if (OpNos[1] < 0) {
3128     OpNo0 = OpNo1 = OpNos[0];
3129   } else {
3130     OpNo0 = OpNos[0];
3131     OpNo1 = OpNos[1];
3132   }
3133   return true;
3134 }
3135
3136 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3137 // undefined bytes.  Return true if the VPERM can be implemented using P.
3138 // When returning true set OpNo0 to the VPERM operand that should be
3139 // used for operand 0 of P and likewise OpNo1 for operand 1 of P.
3140 //
3141 // For example, if swapping the VPERM operands allows P to match, OpNo0
3142 // will be 1 and OpNo1 will be 0.  If instead Bytes only refers to one
3143 // operand, but rewriting it to use two duplicated operands allows it to
3144 // match P, then OpNo0 and OpNo1 will be the same.
3145 static bool matchPermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes, const Permute &P,
3146                          unsigned &OpNo0, unsigned &OpNo1) {
3147   int OpNos[] = { -1, -1 };
3148   for (unsigned I = 0; I < SystemZ::VectorBytes; ++I) {
3149     int Elt = Bytes[I];
3150     if (Elt >= 0) {
3151       // Make sure that the two permute vectors use the same suboperand
3152       // byte number.  Only the operand numbers (the high bits) are
3153       // allowed to differ.
3154       if ((Elt ^ P.Bytes[I]) & (SystemZ::VectorBytes - 1))
3155         return false;
3156       int ModelOpNo = P.Bytes[I] / SystemZ::VectorBytes;
3157       int RealOpNo = unsigned(Elt) / SystemZ::VectorBytes;
3158       // Make sure that the operand mappings are consistent with previous
3159       // elements.
3160       if (OpNos[ModelOpNo] == 1 - RealOpNo)
3161         return false;
3162       OpNos[ModelOpNo] = RealOpNo;
3163     }
3164   }
3165   return chooseShuffleOpNos(OpNos, OpNo0, OpNo1);
3166 }
3167
3168 // As above, but search for a matching permute.
3169 static const Permute *matchPermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3170                                    unsigned &OpNo0, unsigned &OpNo1) {
3171   for (auto &P : PermuteForms)
3172     if (matchPermute(Bytes, P, OpNo0, OpNo1))
3173       return &P;
3174   return nullptr;
3175 }
3176
3177 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3178 // undefined bytes.  This permute is an operand of an outer permute.
3179 // See whether redistributing the -1 bytes gives a shuffle that can be
3180 // implemented using P.  If so, set Transform to a VPERM-like permute vector
3181 // that, when applied to the result of P, gives the original permute in Bytes.
3182 static bool matchDoublePermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3183                                const Permute &P,
3184                                SmallVectorImpl<int> &Transform) {
3185   unsigned To = 0;
3186   for (unsigned From = 0; From < SystemZ::VectorBytes; ++From) {
3187     int Elt = Bytes[From];
3188     if (Elt < 0)
3189       // Byte number From of the result is undefined.
3190       Transform[From] = -1;
3191     else {
3192       while (P.Bytes[To] != Elt) {
3193         To += 1;
3194         if (To == SystemZ::VectorBytes)
3195           return false;
3196       }
3197       Transform[From] = To;
3198     }
3199   }
3200   return true;
3201 }
3202
3203 // As above, but search for a matching permute.
3204 static const Permute *matchDoublePermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3205                                          SmallVectorImpl<int> &Transform) {
3206   for (auto &P : PermuteForms)
3207     if (matchDoublePermute(Bytes, P, Transform))
3208       return &P;
3209   return nullptr;
3210 }
3211
3212 // Convert the mask of the given VECTOR_SHUFFLE into a byte-level mask,
3213 // as if it had type vNi8.
3214 static void getVPermMask(ShuffleVectorSDNode *VSN,
3215                          SmallVectorImpl<int> &Bytes) {
3216   EVT VT = VSN->getValueType(0);
3217   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
3218   unsigned BytesPerElement = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
3219   Bytes.resize(NumElements * BytesPerElement, -1);
3220   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
3221     int Index = VSN->getMaskElt(I);
3222     if (Index >= 0)
3223       for (unsigned J = 0; J < BytesPerElement; ++J)
3224         Bytes[I * BytesPerElement + J] = Index * BytesPerElement + J;
3225   }
3226 }
3227
3228 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3229 // undefined bytes.  See whether bytes [Start, Start + BytesPerElement) of
3230 // the result come from a contiguous sequence of bytes from one input.
3231 // Set Base to the selector for the first byte if so.
3232 static bool getShuffleInput(const SmallVectorImpl<int> &Bytes, unsigned Start,
3233                             unsigned BytesPerElement, int &Base) {
3234   Base = -1;
3235   for (unsigned I = 0; I < BytesPerElement; ++I) {
3236     if (Bytes[Start + I] >= 0) {
3237       unsigned Elem = Bytes[Start + I];
3238       if (Base < 0) {
3239         Base = Elem - I;
3240         // Make sure the bytes would come from one input operand.
3241         if (unsigned(Base) % Bytes.size() + BytesPerElement > Bytes.size())
3242           return false;
3243       } else if (unsigned(Base) != Elem - I)
3244         return false;
3245     }
3246   }
3247   return true;
3248 }
3249
3250 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3251 // undefined bytes.  Return true if it can be performed using VSLDI.
3252 // When returning true, set StartIndex to the shift amount and OpNo0
3253 // and OpNo1 to the VPERM operands that should be used as the first
3254 // and second shift operand respectively.
3255 static bool isShlDoublePermute(const SmallVectorImpl<int> &Bytes,
3256                                unsigned &StartIndex, unsigned &OpNo0,
3257                                unsigned &OpNo1) {
3258   int OpNos[] = { -1, -1 };
3259   int Shift = -1;
3260   for (unsigned I = 0; I < 16; ++I) {
3261     int Index = Bytes[I];
3262     if (Index >= 0) {
3263       int ExpectedShift = (Index - I) % SystemZ::VectorBytes;
3264       int ModelOpNo = unsigned(ExpectedShift + I) / SystemZ::VectorBytes;
3265       int RealOpNo = unsigned(Index) / SystemZ::VectorBytes;
3266       if (Shift < 0)
3267         Shift = ExpectedShift;
3268       else if (Shift != ExpectedShift)
3269         return false;
3270       // Make sure that the operand mappings are consistent with previous
3271       // elements.
3272       if (OpNos[ModelOpNo] == 1 - RealOpNo)
3273         return false;
3274       OpNos[ModelOpNo] = RealOpNo;
3275     }
3276   }
3277   StartIndex = Shift;
3278   return chooseShuffleOpNos(OpNos, OpNo0, OpNo1);
3279 }
3280
3281 // Create a node that performs P on operands Op0 and Op1, casting the
3282 // operands to the appropriate type.  The type of the result is determined by P.
3283 static SDValue getPermuteNode(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL,
3284                               const Permute &P, SDValue Op0, SDValue Op1) {
3285   // VPDI (PERMUTE_DWORDS) always operates on v2i64s.  The input
3286   // elements of a PACK are twice as wide as the outputs.
3287   unsigned InBytes = (P.Opcode == SystemZISD::PERMUTE_DWORDS ? 8 :
3288                       P.Opcode == SystemZISD::PACK ? P.Operand * 2 :
3289                       P.Operand);
3290   // Cast both operands to the appropriate type.
3291   MVT InVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(InBytes * 8),
3292                               SystemZ::VectorBytes / InBytes);
3293   Op0 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, InVT, Op0);
3294   Op1 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, InVT, Op1);
3295   SDValue Op;
3296   if (P.Opcode == SystemZISD::PERMUTE_DWORDS) {
3297     SDValue Op2 = DAG.getConstant(P.Operand, DL, MVT::i32);
3298     Op = DAG.getNode(SystemZISD::PERMUTE_DWORDS, DL, InVT, Op0, Op1, Op2);
3299   } else if (P.Opcode == SystemZISD::PACK) {
3300     MVT OutVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(P.Operand * 8),
3301                                  SystemZ::VectorBytes / P.Operand);
3302     Op = DAG.getNode(SystemZISD::PACK, DL, OutVT, Op0, Op1);
3303   } else {
3304     Op = DAG.getNode(P.Opcode, DL, InVT, Op0, Op1);
3305   }
3306   return Op;
3307 }
3308
3309 // Bytes is a VPERM-like permute vector, except that -1 is used for
3310 // undefined bytes.  Implement it on operands Ops[0] and Ops[1] using
3311 // VSLDI or VPERM.
3312 static SDValue getGeneralPermuteNode(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue *Ops,
3313                                      const SmallVectorImpl<int> &Bytes) {
3314   for (unsigned I = 0; I < 2; ++I)
3315     Ops[I] = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v16i8, Ops[I]);
3316
3317   // First see whether VSLDI can be used.
3318   unsigned StartIndex, OpNo0, OpNo1;
3319   if (isShlDoublePermute(Bytes, StartIndex, OpNo0, OpNo1))
3320     return DAG.getNode(SystemZISD::SHL_DOUBLE, DL, MVT::v16i8, Ops[OpNo0],
3321                        Ops[OpNo1], DAG.getConstant(StartIndex, DL, MVT::i32));
3322
3323   // Fall back on VPERM.  Construct an SDNode for the permute vector.
3324   SDValue IndexNodes[SystemZ::VectorBytes];
3325   for (unsigned I = 0; I < SystemZ::VectorBytes; ++I)
3326     if (Bytes[I] >= 0)
3327       IndexNodes[I] = DAG.getConstant(Bytes[I], DL, MVT::i32);
3328     else
3329       IndexNodes[I] = DAG.getUNDEF(MVT::i32);
3330   SDValue Op2 = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, MVT::v16i8, IndexNodes);
3331   return DAG.getNode(SystemZISD::PERMUTE, DL, MVT::v16i8, Ops[0], Ops[1], Op2);
3332 }
3333
3334 namespace {
3335 // Describes a general N-operand vector shuffle.
3336 struct GeneralShuffle {
3337   GeneralShuffle(EVT vt) : VT(vt) {}
3338   void addUndef();
3339   void add(SDValue, unsigned);
3340   SDValue getNode(SelectionDAG &, SDLoc);
3341
3342   // The operands of the shuffle.
3343   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> Ops;
3344
3345   // Index I is -1 if byte I of the result is undefined.  Otherwise the
3346   // result comes from byte Bytes[I] % SystemZ::VectorBytes of operand
3347   // Bytes[I] / SystemZ::VectorBytes.
3348   SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> Bytes;
3349
3350   // The type of the shuffle result.
3351   EVT VT;
3352 };
3353 }
3354
3355 // Add an extra undefined element to the shuffle.
3356 void GeneralShuffle::addUndef() {
3357   unsigned BytesPerElement = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
3358   for (unsigned I = 0; I < BytesPerElement; ++I)
3359     Bytes.push_back(-1);
3360 }
3361
3362 // Add an extra element to the shuffle, taking it from element Elem of Op.
3363 // A null Op indicates a vector input whose value will be calculated later;
3364 // there is at most one such input per shuffle and it always has the same
3365 // type as the result.
3366 void GeneralShuffle::add(SDValue Op, unsigned Elem) {
3367   unsigned BytesPerElement = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
3368
3369   // The source vector can have wider elements than the result,
3370   // either through an explicit TRUNCATE or because of type legalization.
3371   // We want the least significant part.
3372   EVT FromVT = Op.getNode() ? Op.getValueType() : VT;
3373   unsigned FromBytesPerElement = FromVT.getVectorElementType().getStoreSize();
3374   assert(FromBytesPerElement >= BytesPerElement &&
3375          "Invalid EXTRACT_VECTOR_ELT");
3376   unsigned Byte = ((Elem * FromBytesPerElement) % SystemZ::VectorBytes +
3377                    (FromBytesPerElement - BytesPerElement));
3378
3379   // Look through things like shuffles and bitcasts.
3380   while (Op.getNode()) {
3381     if (Op.getOpcode() == ISD::BITCAST)
3382       Op = Op.getOperand(0);
3383     else if (Op.getOpcode() == ISD::VECTOR_SHUFFLE && Op.hasOneUse()) {
3384       // See whether the bytes we need come from a contiguous part of one
3385       // operand.
3386       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> OpBytes;
3387       getVPermMask(cast<ShuffleVectorSDNode>(Op), OpBytes);
3388       int NewByte;
3389       if (!getShuffleInput(OpBytes, Byte, BytesPerElement, NewByte))
3390         break;
3391       if (NewByte < 0) {
3392         addUndef();
3393         return;
3394       }
3395       Op = Op.getOperand(unsigned(NewByte) / SystemZ::VectorBytes);
3396       Byte = unsigned(NewByte) % SystemZ::VectorBytes;
3397     } else if (Op.getOpcode() == ISD::UNDEF) {
3398       addUndef();
3399       return;
3400     } else
3401       break;
3402   }
3403
3404   // Make sure that the source of the extraction is in Ops.
3405   unsigned OpNo = 0;
3406   for (; OpNo < Ops.size(); ++OpNo)
3407     if (Ops[OpNo] == Op)
3408       break;
3409   if (OpNo == Ops.size())
3410     Ops.push_back(Op);
3411
3412   // Add the element to Bytes.
3413   unsigned Base = OpNo * SystemZ::VectorBytes + Byte;
3414   for (unsigned I = 0; I < BytesPerElement; ++I)
3415     Bytes.push_back(Base + I);
3416 }
3417
3418 // Return SDNodes for the completed shuffle.
3419 SDValue GeneralShuffle::getNode(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL) {
3420   assert(Bytes.size() == SystemZ::VectorBytes && "Incomplete vector");
3421
3422   if (Ops.size() == 0)
3423     return DAG.getUNDEF(VT);
3424
3425   // Make sure that there are at least two shuffle operands.
3426   if (Ops.size() == 1)
3427     Ops.push_back(DAG.getUNDEF(MVT::v16i8));
3428
3429   // Create a tree of shuffles, deferring root node until after the loop.
3430   // Try to redistribute the undefined elements of non-root nodes so that
3431   // the non-root shuffles match something like a pack or merge, then adjust
3432   // the parent node's permute vector to compensate for the new order.
3433   // Among other things, this copes with vectors like <2 x i16> that were
3434   // padded with undefined elements during type legalization.
3435   //
3436   // In the best case this redistribution will lead to the whole tree
3437   // using packs and merges.  It should rarely be a loss in other cases.
3438   unsigned Stride = 1;
3439   for (; Stride * 2 < Ops.size(); Stride *= 2) {
3440     for (unsigned I = 0; I < Ops.size() - Stride; I += Stride * 2) {
3441       SDValue SubOps[] = { Ops[I], Ops[I + Stride] };
3442
3443       // Create a mask for just these two operands.
3444       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> NewBytes(SystemZ::VectorBytes);
3445       for (unsigned J = 0; J < SystemZ::VectorBytes; ++J) {
3446         unsigned OpNo = unsigned(Bytes[J]) / SystemZ::VectorBytes;
3447         unsigned Byte = unsigned(Bytes[J]) % SystemZ::VectorBytes;
3448         if (OpNo == I)
3449           NewBytes[J] = Byte;
3450         else if (OpNo == I + Stride)
3451           NewBytes[J] = SystemZ::VectorBytes + Byte;
3452         else
3453           NewBytes[J] = -1;
3454       }
3455       // See if it would be better to reorganize NewMask to avoid using VPERM.
3456       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> NewBytesMap(SystemZ::VectorBytes);
3457       if (const Permute *P = matchDoublePermute(NewBytes, NewBytesMap)) {
3458         Ops[I] = getPermuteNode(DAG, DL, *P, SubOps[0], SubOps[1]);
3459         // Applying NewBytesMap to Ops[I] gets back to NewBytes.
3460         for (unsigned J = 0; J < SystemZ::VectorBytes; ++J) {
3461           if (NewBytes[J] >= 0) {
3462             assert(unsigned(NewBytesMap[J]) < SystemZ::VectorBytes &&
3463                    "Invalid double permute");
3464             Bytes[J] = I * SystemZ::VectorBytes + NewBytesMap[J];
3465           } else
3466             assert(NewBytesMap[J] < 0 && "Invalid double permute");
3467         }
3468       } else {
3469         // Just use NewBytes on the operands.
3470         Ops[I] = getGeneralPermuteNode(DAG, DL, SubOps, NewBytes);
3471         for (unsigned J = 0; J < SystemZ::VectorBytes; ++J)
3472           if (NewBytes[J] >= 0)
3473             Bytes[J] = I * SystemZ::VectorBytes + J;
3474       }
3475     }
3476   }
3477
3478   // Now we just have 2 inputs.  Put the second operand in Ops[1].
3479   if (Stride > 1) {
3480     Ops[1] = Ops[Stride];
3481     for (unsigned I = 0; I < SystemZ::VectorBytes; ++I)
3482       if (Bytes[I] >= int(SystemZ::VectorBytes))
3483         Bytes[I] -= (Stride - 1) * SystemZ::VectorBytes;
3484   }
3485
3486   // Look for an instruction that can do the permute without resorting
3487   // to VPERM.
3488   unsigned OpNo0, OpNo1;
3489   SDValue Op;
3490   if (const Permute *P = matchPermute(Bytes, OpNo0, OpNo1))
3491     Op = getPermuteNode(DAG, DL, *P, Ops[OpNo0], Ops[OpNo1]);
3492   else
3493     Op = getGeneralPermuteNode(DAG, DL, &Ops[0], Bytes);
3494   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3495 }
3496
3497 // Return true if the given BUILD_VECTOR is a scalar-to-vector conversion.
3498 static bool isScalarToVector(SDValue Op) {
3499   for (unsigned I = 1, E = Op.getNumOperands(); I != E; ++I)
3500     if (Op.getOperand(I).getOpcode() != ISD::UNDEF)
3501       return false;
3502   return true;
3503 }
3504
3505 // Return a vector of type VT that contains Value in the first element.
3506 // The other elements don't matter.
3507 static SDValue buildScalarToVector(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
3508                                    SDValue Value) {
3509   // If we have a constant, replicate it to all elements and let the
3510   // BUILD_VECTOR lowering take care of it.
3511   if (Value.getOpcode() == ISD::Constant ||
3512       Value.getOpcode() == ISD::ConstantFP) {
3513     SmallVector<SDValue, 16> Ops(VT.getVectorNumElements(), Value);
3514     return DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, VT, Ops);
3515   }
3516   if (Value.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3517     return DAG.getUNDEF(VT);
3518   return DAG.getNode(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, DL, VT, Value);
3519 }
3520
3521 // Return a vector of type VT in which Op0 is in element 0 and Op1 is in
3522 // element 1.  Used for cases in which replication is cheap.
3523 static SDValue buildMergeScalars(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
3524                                  SDValue Op0, SDValue Op1) {
3525   if (Op0.getOpcode() == ISD::UNDEF) {
3526     if (Op1.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3527       return DAG.getUNDEF(VT);
3528     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Op1);
3529   }
3530   if (Op1.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3531     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Op0);
3532   return DAG.getNode(SystemZISD::MERGE_HIGH, DL, VT,
3533                      buildScalarToVector(DAG, DL, VT, Op0),
3534                      buildScalarToVector(DAG, DL, VT, Op1));
3535 }
3536
3537 // Extend GPR scalars Op0 and Op1 to doublewords and return a v2i64
3538 // vector for them.
3539 static SDValue joinDwords(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, SDValue Op0,
3540                           SDValue Op1) {
3541   if (Op0.getOpcode() == ISD::UNDEF && Op1.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3542     return DAG.getUNDEF(MVT::v2i64);
3543   // If one of the two inputs is undefined then replicate the other one,
3544   // in order to avoid using another register unnecessarily.
3545   if (Op0.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3546     Op0 = Op1 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op1);
3547   else if (Op1.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3548     Op0 = Op1 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
3549   else {
3550     Op0 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op0);
3551     Op1 = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, DL, MVT::i64, Op1);
3552   }
3553   return DAG.getNode(SystemZISD::JOIN_DWORDS, DL, MVT::v2i64, Op0, Op1);
3554 }
3555
3556 // Try to represent constant BUILD_VECTOR node BVN using a
3557 // SystemZISD::BYTE_MASK-style mask.  Store the mask value in Mask
3558 // on success.
3559 static bool tryBuildVectorByteMask(BuildVectorSDNode *BVN, uint64_t &Mask) {
3560   EVT ElemVT = BVN->getValueType(0).getVectorElementType();
3561   unsigned BytesPerElement = ElemVT.getStoreSize();
3562   for (unsigned I = 0, E = BVN->getNumOperands(); I != E; ++I) {
3563     SDValue Op = BVN->getOperand(I);
3564     if (Op.getOpcode() != ISD::UNDEF) {
3565       uint64_t Value;
3566       if (Op.getOpcode() == ISD::Constant)
3567         Value = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op)->getZExtValue();
3568       else if (Op.getOpcode() == ISD::ConstantFP)
3569         Value = (dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Op)->getValueAPF().bitcastToAPInt()
3570                  .getZExtValue());
3571       else
3572         return false;
3573       for (unsigned J = 0; J < BytesPerElement; ++J) {
3574         uint64_t Byte = (Value >> (J * 8)) & 0xff;
3575         if (Byte == 0xff)
3576           Mask |= 1 << ((E - I - 1) * BytesPerElement + J);
3577         else if (Byte != 0)
3578           return false;
3579       }
3580     }
3581   }
3582   return true;
3583 }
3584
3585 // Try to load a vector constant in which BitsPerElement-bit value Value
3586 // is replicated to fill the vector.  VT is the type of the resulting
3587 // constant, which may have elements of a different size from BitsPerElement.
3588 // Return the SDValue of the constant on success, otherwise return
3589 // an empty value.
3590 static SDValue tryBuildVectorReplicate(SelectionDAG &DAG,
3591                                        const SystemZInstrInfo *TII,
3592                                        SDLoc DL, EVT VT, uint64_t Value,
3593                                        unsigned BitsPerElement) {
3594   // Signed 16-bit values can be replicated using VREPI.
3595   int64_t SignedValue = SignExtend64(Value, BitsPerElement);
3596   if (isInt<16>(SignedValue)) {
3597     MVT VecVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(BitsPerElement),
3598                                  SystemZ::VectorBits / BitsPerElement);
3599     SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VecVT,
3600                              DAG.getConstant(SignedValue, DL, MVT::i32));
3601     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3602   }
3603   // See whether rotating the constant left some N places gives a value that
3604   // is one less than a power of 2 (i.e. all zeros followed by all ones).
3605   // If so we can use VGM.
3606   unsigned Start, End;
3607   if (TII->isRxSBGMask(Value, BitsPerElement, Start, End)) {
3608     // isRxSBGMask returns the bit numbers for a full 64-bit value,
3609     // with 0 denoting 1 << 63 and 63 denoting 1.  Convert them to
3610     // bit numbers for an BitsPerElement value, so that 0 denotes
3611     // 1 << (BitsPerElement-1).
3612     Start -= 64 - BitsPerElement;
3613     End -= 64 - BitsPerElement;
3614     MVT VecVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(BitsPerElement),
3615                                  SystemZ::VectorBits / BitsPerElement);
3616     SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::ROTATE_MASK, DL, VecVT,
3617                              DAG.getConstant(Start, DL, MVT::i32),
3618                              DAG.getConstant(End, DL, MVT::i32));
3619     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3620   }
3621   return SDValue();
3622 }
3623
3624 // If a BUILD_VECTOR contains some EXTRACT_VECTOR_ELTs, it's usually
3625 // better to use VECTOR_SHUFFLEs on them, only using BUILD_VECTOR for
3626 // the non-EXTRACT_VECTOR_ELT elements.  See if the given BUILD_VECTOR
3627 // would benefit from this representation and return it if so.
3628 static SDValue tryBuildVectorShuffle(SelectionDAG &DAG,
3629                                      BuildVectorSDNode *BVN) {
3630   EVT VT = BVN->getValueType(0);
3631   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
3632
3633   // Represent the BUILD_VECTOR as an N-operand VECTOR_SHUFFLE-like operation
3634   // on byte vectors.  If there are non-EXTRACT_VECTOR_ELT elements that still
3635   // need a BUILD_VECTOR, add an additional placeholder operand for that
3636   // BUILD_VECTOR and store its operands in ResidueOps.
3637   GeneralShuffle GS(VT);
3638   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> ResidueOps;
3639   bool FoundOne = false;
3640   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
3641     SDValue Op = BVN->getOperand(I);
3642     if (Op.getOpcode() == ISD::TRUNCATE)
3643       Op = Op.getOperand(0);
3644     if (Op.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
3645         Op.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant) {
3646       unsigned Elem = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
3647       GS.add(Op.getOperand(0), Elem);
3648       FoundOne = true;
3649     } else if (Op.getOpcode() == ISD::UNDEF) {
3650       GS.addUndef();
3651     } else {
3652       GS.add(SDValue(), ResidueOps.size());
3653       ResidueOps.push_back(Op);
3654     }
3655   }
3656
3657   // Nothing to do if there are no EXTRACT_VECTOR_ELTs.
3658   if (!FoundOne)
3659     return SDValue();
3660
3661   // Create the BUILD_VECTOR for the remaining elements, if any.
3662   if (!ResidueOps.empty()) {
3663     while (ResidueOps.size() < NumElements)
3664       ResidueOps.push_back(DAG.getUNDEF(VT.getVectorElementType()));
3665     for (auto &Op : GS.Ops) {
3666       if (!Op.getNode()) {
3667         Op = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, SDLoc(BVN), VT, ResidueOps);
3668         break;
3669       }
3670     }
3671   }
3672   return GS.getNode(DAG, SDLoc(BVN));
3673 }
3674
3675 // Combine GPR scalar values Elems into a vector of type VT.
3676 static SDValue buildVector(SelectionDAG &DAG, SDLoc DL, EVT VT,
3677                            SmallVectorImpl<SDValue> &Elems) {
3678   // See whether there is a single replicated value.
3679   SDValue Single;
3680   unsigned int NumElements = Elems.size();
3681   unsigned int Count = 0;
3682   for (auto Elem : Elems) {
3683     if (Elem.getOpcode() != ISD::UNDEF) {
3684       if (!Single.getNode())
3685         Single = Elem;
3686       else if (Elem != Single) {
3687         Single = SDValue();
3688         break;
3689       }
3690       Count += 1;
3691     }
3692   }
3693   // There are three cases here:
3694   //
3695   // - if the only defined element is a loaded one, the best sequence
3696   //   is a replicating load.
3697   //
3698   // - otherwise, if the only defined element is an i64 value, we will
3699   //   end up with the same VLVGP sequence regardless of whether we short-cut
3700   //   for replication or fall through to the later code.
3701   //
3702   // - otherwise, if the only defined element is an i32 or smaller value,
3703   //   we would need 2 instructions to replicate it: VLVGP followed by VREPx.
3704   //   This is only a win if the single defined element is used more than once.
3705   //   In other cases we're better off using a single VLVGx.
3706   if (Single.getNode() && (Count > 1 || Single.getOpcode() == ISD::LOAD))
3707     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Single);
3708
3709   // The best way of building a v2i64 from two i64s is to use VLVGP.
3710   if (VT == MVT::v2i64)
3711     return joinDwords(DAG, DL, Elems[0], Elems[1]);
3712
3713   // Use a 64-bit merge high to combine two doubles.
3714   if (VT == MVT::v2f64)
3715     return buildMergeScalars(DAG, DL, VT, Elems[0], Elems[1]);
3716
3717   // Build v4f32 values directly from the FPRs:
3718   //
3719   //   <Axxx> <Bxxx> <Cxxxx> <Dxxx>
3720   //         V              V         VMRHF
3721   //      <ABxx>         <CDxx>
3722   //                V                 VMRHG
3723   //              <ABCD>
3724   if (VT == MVT::v4f32) {
3725     SDValue Op01 = buildMergeScalars(DAG, DL, VT, Elems[0], Elems[1]);
3726     SDValue Op23 = buildMergeScalars(DAG, DL, VT, Elems[2], Elems[3]);
3727     // Avoid unnecessary undefs by reusing the other operand.
3728     if (Op01.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3729       Op01 = Op23;
3730     else if (Op23.getOpcode() == ISD::UNDEF)
3731       Op23 = Op01;
3732     // Merging identical replications is a no-op.
3733     if (Op01.getOpcode() == SystemZISD::REPLICATE && Op01 == Op23)
3734       return Op01;
3735     Op01 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i64, Op01);
3736     Op23 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::v2i64, Op23);
3737     SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::MERGE_HIGH,
3738                              DL, MVT::v2i64, Op01, Op23);
3739     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3740   }
3741
3742   // Collect the constant terms.
3743   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> Constants(NumElements, SDValue());
3744   SmallVector<bool, SystemZ::VectorBytes> Done(NumElements, false);
3745
3746   unsigned NumConstants = 0;
3747   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
3748     SDValue Elem = Elems[I];
3749     if (Elem.getOpcode() == ISD::Constant ||
3750         Elem.getOpcode() == ISD::ConstantFP) {
3751       NumConstants += 1;
3752       Constants[I] = Elem;
3753       Done[I] = true;
3754     }
3755   }
3756   // If there was at least one constant, fill in the other elements of
3757   // Constants with undefs to get a full vector constant and use that
3758   // as the starting point.
3759   SDValue Result;
3760   if (NumConstants > 0) {
3761     for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
3762       if (!Constants[I].getNode())
3763         Constants[I] = DAG.getUNDEF(Elems[I].getValueType());
3764     Result = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, VT, Constants);
3765   } else {
3766     // Otherwise try to use VLVGP to start the sequence in order to
3767     // avoid a false dependency on any previous contents of the vector
3768     // register.  This only makes sense if one of the associated elements
3769     // is defined.
3770     unsigned I1 = NumElements / 2 - 1;
3771     unsigned I2 = NumElements - 1;
3772     bool Def1 = (Elems[I1].getOpcode() != ISD::UNDEF);
3773     bool Def2 = (Elems[I2].getOpcode() != ISD::UNDEF);
3774     if (Def1 || Def2) {
3775       SDValue Elem1 = Elems[Def1 ? I1 : I2];
3776       SDValue Elem2 = Elems[Def2 ? I2 : I1];
3777       Result = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT,
3778                            joinDwords(DAG, DL, Elem1, Elem2));
3779       Done[I1] = true;
3780       Done[I2] = true;
3781     } else
3782       Result = DAG.getUNDEF(VT);
3783   }
3784
3785   // Use VLVGx to insert the other elements.
3786   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
3787     if (!Done[I] && Elems[I].getOpcode() != ISD::UNDEF)
3788       Result = DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, DL, VT, Result, Elems[I],
3789                            DAG.getConstant(I, DL, MVT::i32));
3790   return Result;
3791 }
3792
3793 SDValue SystemZTargetLowering::lowerBUILD_VECTOR(SDValue Op,
3794                                                  SelectionDAG &DAG) const {
3795   const SystemZInstrInfo *TII =
3796     static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
3797   auto *BVN = cast<BuildVectorSDNode>(Op.getNode());
3798   SDLoc DL(Op);
3799   EVT VT = Op.getValueType();
3800
3801   if (BVN->isConstant()) {
3802     // Try using VECTOR GENERATE BYTE MASK.  This is the architecturally-
3803     // preferred way of creating all-zero and all-one vectors so give it
3804     // priority over other methods below.
3805     uint64_t Mask = 0;
3806     if (tryBuildVectorByteMask(BVN, Mask)) {
3807       SDValue Op = DAG.getNode(SystemZISD::BYTE_MASK, DL, MVT::v16i8,
3808                                DAG.getConstant(Mask, DL, MVT::i32));
3809       return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
3810     }
3811
3812     // Try using some form of replication.
3813     APInt SplatBits, SplatUndef;
3814     unsigned SplatBitSize;
3815     bool HasAnyUndefs;
3816     if (BVN->isConstantSplat(SplatBits, SplatUndef, SplatBitSize, HasAnyUndefs,
3817                              8, true) &&
3818         SplatBitSize <= 64) {
3819       // First try assuming that any undefined bits above the highest set bit
3820       // and below the lowest set bit are 1s.  This increases the likelihood of
3821       // being able to use a sign-extended element value in VECTOR REPLICATE
3822       // IMMEDIATE or a wraparound mask in VECTOR GENERATE MASK.
3823       uint64_t SplatBitsZ = SplatBits.getZExtValue();
3824       uint64_t SplatUndefZ = SplatUndef.getZExtValue();
3825       uint64_t Lower = (SplatUndefZ
3826                         & ((uint64_t(1) << findFirstSet(SplatBitsZ)) - 1));
3827       uint64_t Upper = (SplatUndefZ
3828                         & ~((uint64_t(1) << findLastSet(SplatBitsZ)) - 1));
3829       uint64_t Value = SplatBitsZ | Upper | Lower;
3830       SDValue Op = tryBuildVectorReplicate(DAG, TII, DL, VT, Value,
3831                                            SplatBitSize);
3832       if (Op.getNode())
3833         return Op;
3834
3835       // Now try assuming that any undefined bits between the first and
3836       // last defined set bits are set.  This increases the chances of
3837       // using a non-wraparound mask.
3838       uint64_t Middle = SplatUndefZ & ~Upper & ~Lower;
3839       Value = SplatBitsZ | Middle;
3840       Op = tryBuildVectorReplicate(DAG, TII, DL, VT, Value, SplatBitSize);
3841       if (Op.getNode())
3842         return Op;
3843     }
3844
3845     // Fall back to loading it from memory.
3846     return SDValue();
3847   }
3848
3849   // See if we should use shuffles to construct the vector from other vectors.
3850   SDValue Res = tryBuildVectorShuffle(DAG, BVN);
3851   if (Res.getNode())
3852     return Res;
3853
3854   // Detect SCALAR_TO_VECTOR conversions.
3855   if (isOperationLegal(ISD::SCALAR_TO_VECTOR, VT) && isScalarToVector(Op))
3856     return buildScalarToVector(DAG, DL, VT, Op.getOperand(0));
3857
3858   // Otherwise use buildVector to build the vector up from GPRs.
3859   unsigned NumElements = Op.getNumOperands();
3860   SmallVector<SDValue, SystemZ::VectorBytes> Ops(NumElements);
3861   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I)
3862     Ops[I] = Op.getOperand(I);
3863   return buildVector(DAG, DL, VT, Ops);
3864 }
3865
3866 SDValue SystemZTargetLowering::lowerVECTOR_SHUFFLE(SDValue Op,
3867                                                    SelectionDAG &DAG) const {
3868   auto *VSN = cast<ShuffleVectorSDNode>(Op.getNode());
3869   SDLoc DL(Op);
3870   EVT VT = Op.getValueType();
3871   unsigned NumElements = VT.getVectorNumElements();
3872
3873   if (VSN->isSplat()) {
3874     SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
3875     unsigned Index = VSN->getSplatIndex();
3876     assert(Index < VT.getVectorNumElements() &&
3877            "Splat index should be defined and in first operand");
3878     // See whether the value we're splatting is directly available as a scalar.
3879     if ((Index == 0 && Op0.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) ||
3880         Op0.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR)
3881       return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, DL, VT, Op0.getOperand(Index));
3882     // Otherwise keep it as a vector-to-vector operation.
3883     return DAG.getNode(SystemZISD::SPLAT, DL, VT, Op.getOperand(0),
3884                        DAG.getConstant(Index, DL, MVT::i32));
3885   }
3886
3887   GeneralShuffle GS(VT);
3888   for (unsigned I = 0; I < NumElements; ++I) {
3889     int Elt = VSN->getMaskElt(I);
3890     if (Elt < 0)
3891       GS.addUndef();
3892     else
3893       GS.add(Op.getOperand(unsigned(Elt) / NumElements),
3894              unsigned(Elt) % NumElements);
3895   }
3896   return GS.getNode(DAG, SDLoc(VSN));
3897 }
3898
3899 SDValue SystemZTargetLowering::lowerSCALAR_TO_VECTOR(SDValue Op,
3900                                                      SelectionDAG &DAG) const {
3901   SDLoc DL(Op);
3902   // Just insert the scalar into element 0 of an undefined vector.
3903   return DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, DL,
3904                      Op.getValueType(), DAG.getUNDEF(Op.getValueType()),
3905                      Op.getOperand(0), DAG.getConstant(0, DL, MVT::i32));
3906 }
3907
3908 SDValue SystemZTargetLowering::lowerINSERT_VECTOR_ELT(SDValue Op,
3909                                                       SelectionDAG &DAG) const {
3910   // Handle insertions of floating-point values.
3911   SDLoc DL(Op);
3912   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
3913   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
3914   SDValue Op2 = Op.getOperand(2);
3915   EVT VT = Op.getValueType();
3916
3917   // Insertions into constant indices of a v2f64 can be done using VPDI.
3918   // However, if the inserted value is a bitcast or a constant then it's
3919   // better to use GPRs, as below.
3920   if (VT == MVT::v2f64 &&
3921       Op1.getOpcode() != ISD::BITCAST &&
3922       Op1.getOpcode() != ISD::ConstantFP &&
3923       Op2.getOpcode() == ISD::Constant) {
3924     uint64_t Index = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op2)->getZExtValue();
3925     unsigned Mask = VT.getVectorNumElements() - 1;
3926     if (Index <= Mask)
3927       return Op;
3928   }
3929
3930   // Otherwise bitcast to the equivalent integer form and insert via a GPR.
3931   MVT IntVT = MVT::getIntegerVT(VT.getVectorElementType().getSizeInBits());
3932   MVT IntVecVT = MVT::getVectorVT(IntVT, VT.getVectorNumElements());
3933   SDValue Res = DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, DL, IntVecVT,
3934                             DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, IntVecVT, Op0),
3935                             DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, IntVT, Op1), Op2);
3936   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Res);
3937 }
3938
3939 SDValue
3940 SystemZTargetLowering::lowerEXTRACT_VECTOR_ELT(SDValue Op,
3941                                                SelectionDAG &DAG) const {
3942   // Handle extractions of floating-point values.
3943   SDLoc DL(Op);
3944   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
3945   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
3946   EVT VT = Op.getValueType();
3947   EVT VecVT = Op0.getValueType();
3948
3949   // Extractions of constant indices can be done directly.
3950   if (auto *CIndexN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op1)) {
3951     uint64_t Index = CIndexN->getZExtValue();
3952     unsigned Mask = VecVT.getVectorNumElements() - 1;
3953     if (Index <= Mask)
3954       return Op;
3955   }
3956
3957   // Otherwise bitcast to the equivalent integer form and extract via a GPR.
3958   MVT IntVT = MVT::getIntegerVT(VT.getSizeInBits());
3959   MVT IntVecVT = MVT::getVectorVT(IntVT, VecVT.getVectorNumElements());
3960   SDValue Res = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, IntVT,
3961                             DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, IntVecVT, Op0), Op1);
3962   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Res);
3963 }
3964
3965 SDValue
3966 SystemZTargetLowering::lowerExtendVectorInreg(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
3967                                               unsigned UnpackHigh) const {
3968   SDValue PackedOp = Op.getOperand(0);
3969   EVT OutVT = Op.getValueType();
3970   EVT InVT = PackedOp.getValueType();
3971   unsigned ToBits = OutVT.getVectorElementType().getSizeInBits();
3972   unsigned FromBits = InVT.getVectorElementType().getSizeInBits();
3973   do {
3974     FromBits *= 2;
3975     EVT OutVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(FromBits),
3976                                  SystemZ::VectorBits / FromBits);
3977     PackedOp = DAG.getNode(UnpackHigh, SDLoc(PackedOp), OutVT, PackedOp);
3978   } while (FromBits != ToBits);
3979   return PackedOp;
3980 }
3981
3982 SDValue SystemZTargetLowering::lowerShift(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
3983                                           unsigned ByScalar) const {
3984   // Look for cases where a vector shift can use the *_BY_SCALAR form.
3985   SDValue Op0 = Op.getOperand(0);
3986   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
3987   SDLoc DL(Op);
3988   EVT VT = Op.getValueType();
3989   unsigned ElemBitSize = VT.getVectorElementType().getSizeInBits();
3990
3991   // See whether the shift vector is a splat represented as BUILD_VECTOR.
3992   if (auto *BVN = dyn_cast<BuildVectorSDNode>(Op1)) {
3993     APInt SplatBits, SplatUndef;
3994     unsigned SplatBitSize;
3995     bool HasAnyUndefs;
3996     // Check for constant splats.  Use ElemBitSize as the minimum element
3997     // width and reject splats that need wider elements.
3998     if (BVN->isConstantSplat(SplatBits, SplatUndef, SplatBitSize, HasAnyUndefs,
3999                              ElemBitSize, true) &&
4000         SplatBitSize == ElemBitSize) {
4001       SDValue Shift = DAG.getConstant(SplatBits.getZExtValue() & 0xfff,
4002                                       DL, MVT::i32);
4003       return DAG.getNode(ByScalar, DL, VT, Op0, Shift);
4004     }
4005     // Check for variable splats.
4006     BitVector UndefElements;
4007     SDValue Splat = BVN->getSplatValue(&UndefElements);
4008     if (Splat) {
4009       // Since i32 is the smallest legal type, we either need a no-op
4010       // or a truncation.
4011       SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32, Splat);
4012       return DAG.getNode(ByScalar, DL, VT, Op0, Shift);
4013     }
4014   }
4015
4016   // See whether the shift vector is a splat represented as SHUFFLE_VECTOR,
4017   // and the shift amount is directly available in a GPR.
4018   if (auto *VSN = dyn_cast<ShuffleVectorSDNode>(Op1)) {
4019     if (VSN->isSplat()) {
4020       SDValue VSNOp0 = VSN->getOperand(0);
4021       unsigned Index = VSN->getSplatIndex();
4022       assert(Index < VT.getVectorNumElements() &&
4023              "Splat index should be defined and in first operand");
4024       if ((Index == 0 && VSNOp0.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) ||
4025           VSNOp0.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR) {
4026         // Since i32 is the smallest legal type, we either need a no-op
4027         // or a truncation.
4028         SDValue Shift = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, MVT::i32,
4029                                     VSNOp0.getOperand(Index));
4030         return DAG.getNode(ByScalar, DL, VT, Op0, Shift);
4031       }
4032     }
4033   }
4034
4035   // Otherwise just treat the current form as legal.
4036   return Op;
4037 }
4038
4039 SDValue SystemZTargetLowering::LowerOperation(SDValue Op,
4040                                               SelectionDAG &DAG) const {
4041   switch (Op.getOpcode()) {
4042   case ISD::BR_CC:
4043     return lowerBR_CC(Op, DAG);
4044   case ISD::SELECT_CC:
4045     return lowerSELECT_CC(Op, DAG);
4046   case ISD::SETCC:
4047     return lowerSETCC(Op, DAG);
4048   case ISD::GlobalAddress:
4049     return lowerGlobalAddress(cast<GlobalAddressSDNode>(Op), DAG);
4050   case ISD::GlobalTLSAddress:
4051     return lowerGlobalTLSAddress(cast<GlobalAddressSDNode>(Op), DAG);
4052   case ISD::BlockAddress:
4053     return lowerBlockAddress(cast<BlockAddressSDNode>(Op), DAG);
4054   case ISD::JumpTable:
4055     return lowerJumpTable(cast<JumpTableSDNode>(Op), DAG);
4056   case ISD::ConstantPool:
4057     return lowerConstantPool(cast<ConstantPoolSDNode>(Op), DAG);
4058   case ISD::BITCAST:
4059     return lowerBITCAST(Op, DAG);
4060   case ISD::VASTART:
4061     return lowerVASTART(Op, DAG);
4062   case ISD::VACOPY:
4063     return lowerVACOPY(Op, DAG);
4064   case ISD::DYNAMIC_STACKALLOC:
4065     return lowerDYNAMIC_STACKALLOC(Op, DAG);
4066   case ISD::SMUL_LOHI:
4067     return lowerSMUL_LOHI(Op, DAG);
4068   case ISD::UMUL_LOHI:
4069     return lowerUMUL_LOHI(Op, DAG);
4070   case ISD::SDIVREM:
4071     return lowerSDIVREM(Op, DAG);
4072   case ISD::UDIVREM:
4073     return lowerUDIVREM(Op, DAG);
4074   case ISD::OR:
4075     return lowerOR(Op, DAG);
4076   case ISD::CTPOP:
4077     return lowerCTPOP(Op, DAG);
4078   case ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF:
4079     return DAG.getNode(ISD::CTLZ, SDLoc(Op),
4080                        Op.getValueType(), Op.getOperand(0));
4081   case ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF:
4082     return DAG.getNode(ISD::CTTZ, SDLoc(Op),
4083                        Op.getValueType(), Op.getOperand(0));
4084   case ISD::ATOMIC_SWAP:
4085     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_SWAPW);
4086   case ISD::ATOMIC_STORE:
4087     return lowerATOMIC_STORE(Op, DAG);
4088   case ISD::ATOMIC_LOAD:
4089     return lowerATOMIC_LOAD(Op, DAG);
4090   case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
4091     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_ADD);
4092   case ISD::ATOMIC_LOAD_SUB:
4093     return lowerATOMIC_LOAD_SUB(Op, DAG);
4094   case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
4095     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_AND);
4096   case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
4097     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_OR);
4098   case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
4099     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_XOR);
4100   case ISD::ATOMIC_LOAD_NAND:
4101     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_NAND);
4102   case ISD::ATOMIC_LOAD_MIN:
4103     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_MIN);
4104   case ISD::ATOMIC_LOAD_MAX:
4105     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_MAX);
4106   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN:
4107     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_UMIN);
4108   case ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX:
4109     return lowerATOMIC_LOAD_OP(Op, DAG, SystemZISD::ATOMIC_LOADW_UMAX);
4110   case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP:
4111     return lowerATOMIC_CMP_SWAP(Op, DAG);
4112   case ISD::STACKSAVE:
4113     return lowerSTACKSAVE(Op, DAG);
4114   case ISD::STACKRESTORE:
4115     return lowerSTACKRESTORE(Op, DAG);
4116   case ISD::PREFETCH:
4117     return lowerPREFETCH(Op, DAG);
4118   case ISD::INTRINSIC_W_CHAIN:
4119     return lowerINTRINSIC_W_CHAIN(Op, DAG);
4120   case ISD::BUILD_VECTOR:
4121     return lowerBUILD_VECTOR(Op, DAG);
4122   case ISD::VECTOR_SHUFFLE:
4123     return lowerVECTOR_SHUFFLE(Op, DAG);
4124   case ISD::SCALAR_TO_VECTOR:
4125     return lowerSCALAR_TO_VECTOR(Op, DAG);
4126   case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
4127     return lowerINSERT_VECTOR_ELT(Op, DAG);
4128   case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
4129     return lowerEXTRACT_VECTOR_ELT(Op, DAG);
4130   case ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG:
4131     return lowerExtendVectorInreg(Op, DAG, SystemZISD::UNPACK_HIGH);
4132   case ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG:
4133     return lowerExtendVectorInreg(Op, DAG, SystemZISD::UNPACKL_HIGH);
4134   case ISD::SHL:
4135     return lowerShift(Op, DAG, SystemZISD::VSHL_BY_SCALAR);
4136   case ISD::SRL:
4137     return lowerShift(Op, DAG, SystemZISD::VSRL_BY_SCALAR);
4138   case ISD::SRA:
4139     return lowerShift(Op, DAG, SystemZISD::VSRA_BY_SCALAR);
4140   default:
4141     llvm_unreachable("Unexpected node to lower");
4142   }
4143 }
4144
4145 const char *SystemZTargetLowering::getTargetNodeName(unsigned Opcode) const {
4146 #define OPCODE(NAME) case SystemZISD::NAME: return "SystemZISD::" #NAME
4147   switch (Opcode) {
4148     OPCODE(RET_FLAG);
4149     OPCODE(CALL);
4150     OPCODE(SIBCALL);
4151     OPCODE(TLS_GDCALL);
4152     OPCODE(TLS_LDCALL);
4153     OPCODE(PCREL_WRAPPER);
4154     OPCODE(PCREL_OFFSET);
4155     OPCODE(IABS);
4156     OPCODE(ICMP);
4157     OPCODE(FCMP);
4158     OPCODE(TM);
4159     OPCODE(BR_CCMASK);
4160     OPCODE(SELECT_CCMASK);
4161     OPCODE(ADJDYNALLOC);
4162     OPCODE(EXTRACT_ACCESS);
4163     OPCODE(POPCNT);
4164     OPCODE(UMUL_LOHI64);
4165     OPCODE(SDIVREM32);
4166     OPCODE(SDIVREM64);
4167     OPCODE(UDIVREM32);
4168     OPCODE(UDIVREM64);
4169     OPCODE(MVC);
4170     OPCODE(MVC_LOOP);
4171     OPCODE(NC);
4172     OPCODE(NC_LOOP);
4173     OPCODE(OC);
4174     OPCODE(OC_LOOP);
4175     OPCODE(XC);
4176     OPCODE(XC_LOOP);
4177     OPCODE(CLC);
4178     OPCODE(CLC_LOOP);
4179     OPCODE(STPCPY);
4180     OPCODE(STRCMP);
4181     OPCODE(SEARCH_STRING);
4182     OPCODE(IPM);
4183     OPCODE(SERIALIZE);
4184     OPCODE(TBEGIN);
4185     OPCODE(TBEGIN_NOFLOAT);
4186     OPCODE(TEND);
4187     OPCODE(BYTE_MASK);
4188     OPCODE(ROTATE_MASK);
4189     OPCODE(REPLICATE);
4190     OPCODE(JOIN_DWORDS);
4191     OPCODE(SPLAT);
4192     OPCODE(MERGE_HIGH);
4193     OPCODE(MERGE_LOW);
4194     OPCODE(SHL_DOUBLE);
4195     OPCODE(PERMUTE_DWORDS);
4196     OPCODE(PERMUTE);
4197     OPCODE(PACK);
4198     OPCODE(UNPACK_HIGH);
4199     OPCODE(UNPACKL_HIGH);
4200     OPCODE(UNPACK_LOW);
4201     OPCODE(UNPACKL_LOW);
4202     OPCODE(VSHL_BY_SCALAR);
4203     OPCODE(VSRL_BY_SCALAR);
4204     OPCODE(VSRA_BY_SCALAR);
4205     OPCODE(VSUM);
4206     OPCODE(VICMPE);
4207     OPCODE(VICMPH);
4208     OPCODE(VICMPHL);
4209     OPCODE(VFCMPE);
4210     OPCODE(VFCMPH);
4211     OPCODE(VFCMPHE);
4212     OPCODE(VEXTEND);
4213     OPCODE(VROUND);
4214     OPCODE(ATOMIC_SWAPW);
4215     OPCODE(ATOMIC_LOADW_ADD);
4216     OPCODE(ATOMIC_LOADW_SUB);
4217     OPCODE(ATOMIC_LOADW_AND);
4218     OPCODE(ATOMIC_LOADW_OR);
4219     OPCODE(ATOMIC_LOADW_XOR);
4220     OPCODE(ATOMIC_LOADW_NAND);
4221     OPCODE(ATOMIC_LOADW_MIN);
4222     OPCODE(ATOMIC_LOADW_MAX);
4223     OPCODE(ATOMIC_LOADW_UMIN);
4224     OPCODE(ATOMIC_LOADW_UMAX);
4225     OPCODE(ATOMIC_CMP_SWAPW);
4226     OPCODE(PREFETCH);
4227   }
4228   return nullptr;
4229 #undef OPCODE
4230 }
4231
4232 // Return true if VT is a vector whose elements are a whole number of bytes
4233 // in width.
4234 static bool canTreatAsByteVector(EVT VT) {
4235   return VT.isVector() && VT.getVectorElementType().getSizeInBits() % 8 == 0;
4236 }
4237
4238 // Try to simplify an EXTRACT_VECTOR_ELT from a vector of type VecVT
4239 // producing a result of type ResVT.  Op is a possibly bitcast version
4240 // of the input vector and Index is the index (based on type VecVT) that
4241 // should be extracted.  Return the new extraction if a simplification
4242 // was possible or if Force is true.
4243 SDValue SystemZTargetLowering::combineExtract(SDLoc DL, EVT ResVT, EVT VecVT,
4244                                               SDValue Op, unsigned Index,
4245                                               DAGCombinerInfo &DCI,
4246                                               bool Force) const {
4247   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4248
4249   // The number of bytes being extracted.
4250   unsigned BytesPerElement = VecVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4251
4252   for (;;) {
4253     unsigned Opcode = Op.getOpcode();
4254     if (Opcode == ISD::BITCAST)
4255       // Look through bitcasts.
4256       Op = Op.getOperand(0);
4257     else if (Opcode == ISD::VECTOR_SHUFFLE &&
4258              canTreatAsByteVector(Op.getValueType())) {
4259       // Get a VPERM-like permute mask and see whether the bytes covered
4260       // by the extracted element are a contiguous sequence from one
4261       // source operand.
4262       SmallVector<int, SystemZ::VectorBytes> Bytes;
4263       getVPermMask(cast<ShuffleVectorSDNode>(Op), Bytes);
4264       int First;
4265       if (!getShuffleInput(Bytes, Index * BytesPerElement,
4266                            BytesPerElement, First))
4267         break;
4268       if (First < 0)
4269         return DAG.getUNDEF(ResVT);
4270       // Make sure the contiguous sequence starts at a multiple of the
4271       // original element size.
4272       unsigned Byte = unsigned(First) % Bytes.size();
4273       if (Byte % BytesPerElement != 0)
4274         break;
4275       // We can get the extracted value directly from an input.
4276       Index = Byte / BytesPerElement;
4277       Op = Op.getOperand(unsigned(First) / Bytes.size());
4278       Force = true;
4279     } else if (Opcode == ISD::BUILD_VECTOR &&
4280                canTreatAsByteVector(Op.getValueType())) {
4281       // We can only optimize this case if the BUILD_VECTOR elements are
4282       // at least as wide as the extracted value.
4283       EVT OpVT = Op.getValueType();
4284       unsigned OpBytesPerElement = OpVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4285       if (OpBytesPerElement < BytesPerElement)
4286         break;
4287       // Make sure that the least-significant bit of the extracted value
4288       // is the least significant bit of an input.
4289       unsigned End = (Index + 1) * BytesPerElement;
4290       if (End % OpBytesPerElement != 0)
4291         break;
4292       // We're extracting the low part of one operand of the BUILD_VECTOR.
4293       Op = Op.getOperand(End / OpBytesPerElement - 1);
4294       if (!Op.getValueType().isInteger()) {
4295         EVT VT = MVT::getIntegerVT(Op.getValueType().getSizeInBits());
4296         Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
4297         DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
4298       }
4299       EVT VT = MVT::getIntegerVT(ResVT.getSizeInBits());
4300       Op = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, DL, VT, Op);
4301       if (VT != ResVT) {
4302         DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
4303         Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, ResVT, Op);
4304       }
4305       return Op;
4306     } else if ((Opcode == ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG ||
4307                 Opcode == ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG ||
4308                 Opcode == ISD::ANY_EXTEND_VECTOR_INREG) &&
4309                canTreatAsByteVector(Op.getValueType()) &&
4310                canTreatAsByteVector(Op.getOperand(0).getValueType())) {
4311       // Make sure that only the unextended bits are significant.
4312       EVT ExtVT = Op.getValueType();
4313       EVT OpVT = Op.getOperand(0).getValueType();
4314       unsigned ExtBytesPerElement = ExtVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4315       unsigned OpBytesPerElement = OpVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4316       unsigned Byte = Index * BytesPerElement;
4317       unsigned SubByte = Byte % ExtBytesPerElement;
4318       unsigned MinSubByte = ExtBytesPerElement - OpBytesPerElement;
4319       if (SubByte < MinSubByte ||
4320           SubByte + BytesPerElement > ExtBytesPerElement)
4321         break;
4322       // Get the byte offset of the unextended element
4323       Byte = Byte / ExtBytesPerElement * OpBytesPerElement;
4324       // ...then add the byte offset relative to that element.
4325       Byte += SubByte - MinSubByte;
4326       if (Byte % BytesPerElement != 0)
4327         break;
4328       Op = Op.getOperand(0);
4329       Index = Byte / BytesPerElement;
4330       Force = true;
4331     } else
4332       break;
4333   }
4334   if (Force) {
4335     if (Op.getValueType() != VecVT) {
4336       Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VecVT, Op);
4337       DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
4338     }
4339     return DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, DL, ResVT, Op,
4340                        DAG.getConstant(Index, DL, MVT::i32));
4341   }
4342   return SDValue();
4343 }
4344
4345 // Optimize vector operations in scalar value Op on the basis that Op
4346 // is truncated to TruncVT.
4347 SDValue
4348 SystemZTargetLowering::combineTruncateExtract(SDLoc DL, EVT TruncVT, SDValue Op,
4349                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
4350   // If we have (trunc (extract_vector_elt X, Y)), try to turn it into
4351   // (extract_vector_elt (bitcast X), Y'), where (bitcast X) has elements
4352   // of type TruncVT.
4353   if (Op.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
4354       TruncVT.getSizeInBits() % 8 == 0) {
4355     SDValue Vec = Op.getOperand(0);
4356     EVT VecVT = Vec.getValueType();
4357     if (canTreatAsByteVector(VecVT)) {
4358       if (auto *IndexN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))) {
4359         unsigned BytesPerElement = VecVT.getVectorElementType().getStoreSize();
4360         unsigned TruncBytes = TruncVT.getStoreSize();
4361         if (BytesPerElement % TruncBytes == 0) {
4362           // Calculate the value of Y' in the above description.  We are
4363           // splitting the original elements into Scale equal-sized pieces
4364           // and for truncation purposes want the last (least-significant)
4365           // of these pieces for IndexN.  This is easiest to do by calculating
4366           // the start index of the following element and then subtracting 1.
4367           unsigned Scale = BytesPerElement / TruncBytes;
4368           unsigned NewIndex = (IndexN->getZExtValue() + 1) * Scale - 1;
4369
4370           // Defer the creation of the bitcast from X to combineExtract,
4371           // which might be able to optimize the extraction.
4372           VecVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(TruncBytes * 8),
4373                                    VecVT.getStoreSize() / TruncBytes);
4374           EVT ResVT = (TruncBytes < 4 ? MVT::i32 : TruncVT);
4375           return combineExtract(DL, ResVT, VecVT, Vec, NewIndex, DCI, true);
4376         }
4377       }
4378     }
4379   }
4380   return SDValue();
4381 }
4382
4383 SDValue SystemZTargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
4384                                                  DAGCombinerInfo &DCI) const {
4385   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
4386   unsigned Opcode = N->getOpcode();
4387   if (Opcode == ISD::SIGN_EXTEND) {
4388     // Convert (sext (ashr (shl X, C1), C2)) to
4389     // (ashr (shl (anyext X), C1'), C2')), since wider shifts are as
4390     // cheap as narrower ones.
4391     SDValue N0 = N->getOperand(0);
4392     EVT VT = N->getValueType(0);
4393     if (N0.hasOneUse() && N0.getOpcode() == ISD::SRA) {
4394       auto *SraAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
4395       SDValue Inner = N0.getOperand(0);
4396       if (SraAmt && Inner.hasOneUse() && Inner.getOpcode() == ISD::SHL) {
4397         if (auto *ShlAmt = dyn_cast<ConstantSDNode>(Inner.getOperand(1))) {
4398           unsigned Extra = (VT.getSizeInBits() -
4399                             N0.getValueType().getSizeInBits());
4400           unsigned NewShlAmt = ShlAmt->getZExtValue() + Extra;
4401           unsigned NewSraAmt = SraAmt->getZExtValue() + Extra;
4402           EVT ShiftVT = N0.getOperand(1).getValueType();
4403           SDValue Ext = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, SDLoc(Inner), VT,
4404                                     Inner.getOperand(0));
4405           SDValue Shl = DAG.getNode(ISD::SHL, SDLoc(Inner), VT, Ext,
4406                                     DAG.getConstant(NewShlAmt, SDLoc(Inner),
4407                                                     ShiftVT));
4408           return DAG.getNode(ISD::SRA, SDLoc(N0), VT, Shl,
4409                              DAG.getConstant(NewSraAmt, SDLoc(N0), ShiftVT));
4410         }
4411       }
4412     }
4413   }
4414   if (Opcode == SystemZISD::MERGE_HIGH ||
4415       Opcode == SystemZISD::MERGE_LOW) {
4416     SDValue Op0 = N->getOperand(0);
4417     SDValue Op1 = N->getOperand(1);
4418     if (Op0.getOpcode() == ISD::BITCAST)
4419       Op0 = Op0.getOperand(0);
4420     if (Op0.getOpcode() == SystemZISD::BYTE_MASK &&
4421         cast<ConstantSDNode>(Op0.getOperand(0))->getZExtValue() == 0) {
4422       // (z_merge_* 0, 0) -> 0.  This is mostly useful for using VLLEZF
4423       // for v4f32.
4424       if (Op1 == N->getOperand(0))
4425         return Op1;
4426       // (z_merge_? 0, X) -> (z_unpackl_? 0, X).
4427       EVT VT = Op1.getValueType();
4428       unsigned ElemBytes = VT.getVectorElementType().getStoreSize();
4429       if (ElemBytes <= 4) {
4430         Opcode = (Opcode == SystemZISD::MERGE_HIGH ?
4431                   SystemZISD::UNPACKL_HIGH : SystemZISD::UNPACKL_LOW);
4432         EVT InVT = VT.changeVectorElementTypeToInteger();
4433         EVT OutVT = MVT::getVectorVT(MVT::getIntegerVT(ElemBytes * 16),
4434                                      SystemZ::VectorBytes / ElemBytes / 2);
4435         if (VT != InVT) {
4436           Op1 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, SDLoc(N), InVT, Op1);
4437           DCI.AddToWorklist(Op1.getNode());
4438         }
4439         SDValue Op = DAG.getNode(Opcode, SDLoc(N), OutVT, Op1);
4440         DCI.AddToWorklist(Op.getNode());
4441         return DAG.getNode(ISD::BITCAST, SDLoc(N), VT, Op);
4442       }
4443     }
4444   }
4445   // If we have (truncstoreiN (extract_vector_elt X, Y), Z) then it is better
4446   // for the extraction to be done on a vMiN value, so that we can use VSTE.
4447   // If X has wider elements then convert it to:
4448   // (truncstoreiN (extract_vector_elt (bitcast X), Y2), Z).
4449   if (Opcode == ISD::STORE) {
4450     auto *SN = cast<StoreSDNode>(N);
4451     EVT MemVT = SN->getMemoryVT();
4452     if (MemVT.isInteger()) {
4453       SDValue Value = combineTruncateExtract(SDLoc(N), MemVT,
4454                                              SN->getValue(), DCI);
4455       if (Value.getNode()) {
4456         DCI.AddToWorklist(Value.getNode());
4457
4458         // Rewrite the store with the new form of stored value.
4459         return DAG.getTruncStore(SN->getChain(), SDLoc(SN), Value,
4460                                  SN->getBasePtr(), SN->getMemoryVT(),
4461                                  SN->getMemOperand());
4462       }
4463     }
4464   }
4465   // Try to simplify a vector extraction.
4466   if (Opcode == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT) {
4467     if (auto *IndexN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1))) {
4468       SDValue Op0 = N->getOperand(0);
4469       EVT VecVT = Op0.getValueType();
4470       return combineExtract(SDLoc(N), N->getValueType(0), VecVT, Op0,
4471                             IndexN->getZExtValue(), DCI, false);
4472     }
4473   }
4474   // (join_dwords X, X) == (replicate X)
4475   if (Opcode == SystemZISD::JOIN_DWORDS &&
4476       N->getOperand(0) == N->getOperand(1))
4477     return DAG.getNode(SystemZISD::REPLICATE, SDLoc(N), N->getValueType(0),
4478                        N->getOperand(0));
4479   // (fround (extract_vector_elt X 0))
4480   // (fround (extract_vector_elt X 1)) ->
4481   // (extract_vector_elt (VROUND X) 0)
4482   // (extract_vector_elt (VROUND X) 1)
4483   //
4484   // This is a special case since the target doesn't really support v2f32s.
4485   if (Opcode == ISD::FP_ROUND) {
4486     SDValue Op0 = N->getOperand(0);
4487     if (N->getValueType(0) == MVT::f32 &&
4488         Op0.hasOneUse() &&
4489         Op0.getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
4490         Op0.getOperand(0).getValueType() == MVT::v2f64 &&
4491         Op0.getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
4492         cast<ConstantSDNode>(Op0.getOperand(1))->getZExtValue() == 0) {
4493       SDValue Vec = Op0.getOperand(0);
4494       for (auto *U : Vec->uses()) {
4495         if (U != Op0.getNode() &&
4496             U->hasOneUse() &&
4497             U->getOpcode() == ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT &&
4498             U->getOperand(0) == Vec &&
4499             U->getOperand(1).getOpcode() == ISD::Constant &&
4500             cast<ConstantSDNode>(U->getOperand(1))->getZExtValue() == 1) {
4501           SDValue OtherRound = SDValue(*U->use_begin(), 0);
4502           if (OtherRound.getOpcode() == ISD::FP_ROUND &&
4503               OtherRound.getOperand(0) == SDValue(U, 0) &&
4504               OtherRound.getValueType() == MVT::f32) {
4505             SDValue VRound = DAG.getNode(SystemZISD::VROUND, SDLoc(N),
4506                                          MVT::v4f32, Vec);
4507             DCI.AddToWorklist(VRound.getNode());
4508             SDValue Extract1 =
4509               DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SDLoc(U), MVT::f32,
4510                           VRound, DAG.getConstant(2, SDLoc(U), MVT::i32));
4511             DCI.AddToWorklist(Extract1.getNode());
4512             DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(OtherRound, Extract1);
4513             SDValue Extract0 =
4514               DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, SDLoc(Op0), MVT::f32,
4515                           VRound, DAG.getConstant(0, SDLoc(Op0), MVT::i32));
4516             return Extract0;
4517           }
4518         }
4519       }
4520     }
4521   }
4522   return SDValue();
4523 }
4524
4525 //===----------------------------------------------------------------------===//
4526 // Custom insertion
4527 //===----------------------------------------------------------------------===//
4528
4529 // Create a new basic block after MBB.
4530 static MachineBasicBlock *emitBlockAfter(MachineBasicBlock *MBB) {
4531   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
4532   MachineBasicBlock *NewMBB = MF.CreateMachineBasicBlock(MBB->getBasicBlock());
4533   MF.insert(std::next(MachineFunction::iterator(MBB)), NewMBB);
4534   return NewMBB;
4535 }
4536
4537 // Split MBB after MI and return the new block (the one that contains
4538 // instructions after MI).
4539 static MachineBasicBlock *splitBlockAfter(MachineInstr *MI,
4540                                           MachineBasicBlock *MBB) {
4541   MachineBasicBlock *NewMBB = emitBlockAfter(MBB);
4542   NewMBB->splice(NewMBB->begin(), MBB,
4543                  std::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)), MBB->end());
4544   NewMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MBB);
4545   return NewMBB;
4546 }
4547
4548 // Split MBB before MI and return the new block (the one that contains MI).
4549 static MachineBasicBlock *splitBlockBefore(MachineInstr *MI,
4550                                            MachineBasicBlock *MBB) {
4551   MachineBasicBlock *NewMBB = emitBlockAfter(MBB);
4552   NewMBB->splice(NewMBB->begin(), MBB, MI, MBB->end());
4553   NewMBB->transferSuccessorsAndUpdatePHIs(MBB);
4554   return NewMBB;
4555 }
4556
4557 // Force base value Base into a register before MI.  Return the register.
4558 static unsigned forceReg(MachineInstr *MI, MachineOperand &Base,
4559                          const SystemZInstrInfo *TII) {
4560   if (Base.isReg())
4561     return Base.getReg();
4562
4563   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
4564   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
4565   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
4566
4567   unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
4568   BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LA), Reg)
4569     .addOperand(Base).addImm(0).addReg(0);
4570   return Reg;
4571 }
4572
4573 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo Select* instruction MI.
4574 MachineBasicBlock *
4575 SystemZTargetLowering::emitSelect(MachineInstr *MI,
4576                                   MachineBasicBlock *MBB) const {
4577   const SystemZInstrInfo *TII =
4578       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
4579
4580   unsigned DestReg  = MI->getOperand(0).getReg();
4581   unsigned TrueReg  = MI->getOperand(1).getReg();
4582   unsigned FalseReg = MI->getOperand(2).getReg();
4583   unsigned CCValid  = MI->getOperand(3).getImm();
4584   unsigned CCMask   = MI->getOperand(4).getImm();
4585   DebugLoc DL       = MI->getDebugLoc();
4586
4587   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
4588   MachineBasicBlock *JoinMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
4589   MachineBasicBlock *FalseMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
4590
4591   //  StartMBB:
4592   //   BRC CCMask, JoinMBB
4593   //   # fallthrough to FalseMBB
4594   MBB = StartMBB;
4595   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
4596     .addImm(CCValid).addImm(CCMask).addMBB(JoinMBB);
4597   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
4598   MBB->addSuccessor(FalseMBB);
4599
4600   //  FalseMBB:
4601   //   # fallthrough to JoinMBB
4602   MBB = FalseMBB;
4603   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
4604
4605   //  JoinMBB:
4606   //   %Result = phi [ %FalseReg, FalseMBB ], [ %TrueReg, StartMBB ]
4607   //  ...
4608   MBB = JoinMBB;
4609   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(SystemZ::PHI), DestReg)
4610     .addReg(TrueReg).addMBB(StartMBB)
4611     .addReg(FalseReg).addMBB(FalseMBB);
4612
4613   MI->eraseFromParent();
4614   return JoinMBB;
4615 }
4616
4617 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo CondStore* instruction MI.
4618 // StoreOpcode is the store to use and Invert says whether the store should
4619 // happen when the condition is false rather than true.  If a STORE ON
4620 // CONDITION is available, STOCOpcode is its opcode, otherwise it is 0.
4621 MachineBasicBlock *
4622 SystemZTargetLowering::emitCondStore(MachineInstr *MI,
4623                                      MachineBasicBlock *MBB,
4624                                      unsigned StoreOpcode, unsigned STOCOpcode,
4625                                      bool Invert) const {
4626   const SystemZInstrInfo *TII =
4627       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
4628
4629   unsigned SrcReg     = MI->getOperand(0).getReg();
4630   MachineOperand Base = MI->getOperand(1);
4631   int64_t Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
4632   unsigned IndexReg   = MI->getOperand(3).getReg();
4633   unsigned CCValid    = MI->getOperand(4).getImm();
4634   unsigned CCMask     = MI->getOperand(5).getImm();
4635   DebugLoc DL         = MI->getDebugLoc();
4636
4637   StoreOpcode = TII->getOpcodeForOffset(StoreOpcode, Disp);
4638
4639   // Use STOCOpcode if possible.  We could use different store patterns in
4640   // order to avoid matching the index register, but the performance trade-offs
4641   // might be more complicated in that case.
4642   if (STOCOpcode && !IndexReg && Subtarget.hasLoadStoreOnCond()) {
4643     if (Invert)
4644       CCMask ^= CCValid;
4645     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(STOCOpcode))
4646       .addReg(SrcReg).addOperand(Base).addImm(Disp)
4647       .addImm(CCValid).addImm(CCMask);
4648     MI->eraseFromParent();
4649     return MBB;
4650   }
4651
4652   // Get the condition needed to branch around the store.
4653   if (!Invert)
4654     CCMask ^= CCValid;
4655
4656   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
4657   MachineBasicBlock *JoinMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
4658   MachineBasicBlock *FalseMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
4659
4660   //  StartMBB:
4661   //   BRC CCMask, JoinMBB
4662   //   # fallthrough to FalseMBB
4663   MBB = StartMBB;
4664   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
4665     .addImm(CCValid).addImm(CCMask).addMBB(JoinMBB);
4666   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
4667   MBB->addSuccessor(FalseMBB);
4668
4669   //  FalseMBB:
4670   //   store %SrcReg, %Disp(%Index,%Base)
4671   //   # fallthrough to JoinMBB
4672   MBB = FalseMBB;
4673   BuildMI(MBB, DL, TII->get(StoreOpcode))
4674     .addReg(SrcReg).addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(IndexReg);
4675   MBB->addSuccessor(JoinMBB);
4676
4677   MI->eraseFromParent();
4678   return JoinMBB;
4679 }
4680
4681 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo ATOMIC_LOAD{,W}_*
4682 // or ATOMIC_SWAP{,W} instruction MI.  BinOpcode is the instruction that
4683 // performs the binary operation elided by "*", or 0 for ATOMIC_SWAP{,W}.
4684 // BitSize is the width of the field in bits, or 0 if this is a partword
4685 // ATOMIC_LOADW_* or ATOMIC_SWAPW instruction, in which case the bitsize
4686 // is one of the operands.  Invert says whether the field should be
4687 // inverted after performing BinOpcode (e.g. for NAND).
4688 MachineBasicBlock *
4689 SystemZTargetLowering::emitAtomicLoadBinary(MachineInstr *MI,
4690                                             MachineBasicBlock *MBB,
4691                                             unsigned BinOpcode,
4692                                             unsigned BitSize,
4693                                             bool Invert) const {
4694   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
4695   const SystemZInstrInfo *TII =
4696       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
4697   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
4698   bool IsSubWord = (BitSize < 32);
4699
4700   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
4701   // Src2 can be a register or immediate.
4702   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
4703   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
4704   int64_t Disp         = MI->getOperand(2).getImm();
4705   MachineOperand Src2  = earlyUseOperand(MI->getOperand(3));
4706   unsigned BitShift    = (IsSubWord ? MI->getOperand(4).getReg() : 0);
4707   unsigned NegBitShift = (IsSubWord ? MI->getOperand(5).getReg() : 0);
4708   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
4709   if (IsSubWord)
4710     BitSize = MI->getOperand(6).getImm();
4711
4712   // Subword operations use 32-bit registers.
4713   const TargetRegisterClass *RC = (BitSize <= 32 ?
4714                                    &SystemZ::GR32BitRegClass :
4715                                    &SystemZ::GR64BitRegClass);
4716   unsigned LOpcode  = BitSize <= 32 ? SystemZ::L  : SystemZ::LG;
4717   unsigned CSOpcode = BitSize <= 32 ? SystemZ::CS : SystemZ::CSG;
4718
4719   // Get the right opcodes for the displacement.
4720   LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(LOpcode,  Disp);
4721   CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(CSOpcode, Disp);
4722   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
4723
4724   // Create virtual registers for temporary results.
4725   unsigned OrigVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
4726   unsigned OldVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
4727   unsigned NewVal        = (BinOpcode || IsSubWord ?
4728                             MRI.createVirtualRegister(RC) : Src2.getReg());
4729   unsigned RotatedOldVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : OldVal);
4730   unsigned RotatedNewVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : NewVal);
4731
4732   // Insert a basic block for the main loop.
4733   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
4734   MachineBasicBlock *DoneMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
4735   MachineBasicBlock *LoopMBB  = emitBlockAfter(StartMBB);
4736
4737   //  StartMBB:
4738   //   ...
4739   //   %OrigVal = L Disp(%Base)
4740   //   # fall through to LoopMMB
4741   MBB = StartMBB;
4742   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigVal)
4743     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
4744   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
4745
4746   //  LoopMBB:
4747   //   %OldVal        = phi [ %OrigVal, StartMBB ], [ %Dest, LoopMBB ]
4748   //   %RotatedOldVal = RLL %OldVal, 0(%BitShift)
4749   //   %RotatedNewVal = OP %RotatedOldVal, %Src2
4750   //   %NewVal        = RLL %RotatedNewVal, 0(%NegBitShift)
4751   //   %Dest          = CS %OldVal, %NewVal, Disp(%Base)
4752   //   JNE LoopMBB
4753   //   # fall through to DoneMMB
4754   MBB = LoopMBB;
4755   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
4756     .addReg(OrigVal).addMBB(StartMBB)
4757     .addReg(Dest).addMBB(LoopMBB);
4758   if (IsSubWord)
4759     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), RotatedOldVal)
4760       .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(0);
4761   if (Invert) {
4762     // Perform the operation normally and then invert every bit of the field.
4763     unsigned Tmp = MRI.createVirtualRegister(RC);
4764     BuildMI(MBB, DL, TII->get(BinOpcode), Tmp)
4765       .addReg(RotatedOldVal).addOperand(Src2);
4766     if (BitSize <= 32)
4767       // XILF with the upper BitSize bits set.
4768       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::XILF), RotatedNewVal)
4769         .addReg(Tmp).addImm(-1U << (32 - BitSize));
4770     else {
4771       // Use LCGR and add -1 to the result, which is more compact than
4772       // an XILF, XILH pair.
4773       unsigned Tmp2 = MRI.createVirtualRegister(RC);
4774       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LCGR), Tmp2).addReg(Tmp);
4775       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::AGHI), RotatedNewVal)
4776         .addReg(Tmp2).addImm(-1);
4777     }
4778   } else if (BinOpcode)
4779     // A simply binary operation.
4780     BuildMI(MBB, DL, TII->get(BinOpcode), RotatedNewVal)
4781       .addReg(RotatedOldVal).addOperand(Src2);
4782   else if (IsSubWord)
4783     // Use RISBG to rotate Src2 into position and use it to replace the
4784     // field in RotatedOldVal.
4785     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RotatedNewVal)
4786       .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2.getReg())
4787       .addImm(32).addImm(31 + BitSize).addImm(32 - BitSize);
4788   if (IsSubWord)
4789     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), NewVal)
4790       .addReg(RotatedNewVal).addReg(NegBitShift).addImm(0);
4791   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), Dest)
4792     .addReg(OldVal).addReg(NewVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
4793   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
4794     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
4795   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
4796   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
4797
4798   MI->eraseFromParent();
4799   return DoneMBB;
4800 }
4801
4802 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo
4803 // ATOMIC_LOAD{,W}_{,U}{MIN,MAX} instruction MI.  CompareOpcode is the
4804 // instruction that should be used to compare the current field with the
4805 // minimum or maximum value.  KeepOldMask is the BRC condition-code mask
4806 // for when the current field should be kept.  BitSize is the width of
4807 // the field in bits, or 0 if this is a partword ATOMIC_LOADW_* instruction.
4808 MachineBasicBlock *
4809 SystemZTargetLowering::emitAtomicLoadMinMax(MachineInstr *MI,
4810                                             MachineBasicBlock *MBB,
4811                                             unsigned CompareOpcode,
4812                                             unsigned KeepOldMask,
4813                                             unsigned BitSize) const {
4814   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
4815   const SystemZInstrInfo *TII =
4816       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
4817   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
4818   bool IsSubWord = (BitSize < 32);
4819
4820   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
4821   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
4822   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
4823   int64_t  Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
4824   unsigned Src2        = MI->getOperand(3).getReg();
4825   unsigned BitShift    = (IsSubWord ? MI->getOperand(4).getReg() : 0);
4826   unsigned NegBitShift = (IsSubWord ? MI->getOperand(5).getReg() : 0);
4827   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
4828   if (IsSubWord)
4829     BitSize = MI->getOperand(6).getImm();
4830
4831   // Subword operations use 32-bit registers.
4832   const TargetRegisterClass *RC = (BitSize <= 32 ?
4833                                    &SystemZ::GR32BitRegClass :
4834                                    &SystemZ::GR64BitRegClass);
4835   unsigned LOpcode  = BitSize <= 32 ? SystemZ::L  : SystemZ::LG;
4836   unsigned CSOpcode = BitSize <= 32 ? SystemZ::CS : SystemZ::CSG;
4837
4838   // Get the right opcodes for the displacement.
4839   LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(LOpcode,  Disp);
4840   CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(CSOpcode, Disp);
4841   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
4842
4843   // Create virtual registers for temporary results.
4844   unsigned OrigVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
4845   unsigned OldVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
4846   unsigned NewVal        = MRI.createVirtualRegister(RC);
4847   unsigned RotatedOldVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : OldVal);
4848   unsigned RotatedAltVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : Src2);
4849   unsigned RotatedNewVal = (IsSubWord ? MRI.createVirtualRegister(RC) : NewVal);
4850
4851   // Insert 3 basic blocks for the loop.
4852   MachineBasicBlock *StartMBB  = MBB;
4853   MachineBasicBlock *DoneMBB   = splitBlockBefore(MI, MBB);
4854   MachineBasicBlock *LoopMBB   = emitBlockAfter(StartMBB);
4855   MachineBasicBlock *UseAltMBB = emitBlockAfter(LoopMBB);
4856   MachineBasicBlock *UpdateMBB = emitBlockAfter(UseAltMBB);
4857
4858   //  StartMBB:
4859   //   ...
4860   //   %OrigVal     = L Disp(%Base)
4861   //   # fall through to LoopMMB
4862   MBB = StartMBB;
4863   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigVal)
4864     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
4865   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
4866
4867   //  LoopMBB:
4868   //   %OldVal        = phi [ %OrigVal, StartMBB ], [ %Dest, UpdateMBB ]
4869   //   %RotatedOldVal = RLL %OldVal, 0(%BitShift)
4870   //   CompareOpcode %RotatedOldVal, %Src2
4871   //   BRC KeepOldMask, UpdateMBB
4872   MBB = LoopMBB;
4873   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
4874     .addReg(OrigVal).addMBB(StartMBB)
4875     .addReg(Dest).addMBB(UpdateMBB);
4876   if (IsSubWord)
4877     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), RotatedOldVal)
4878       .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(0);
4879   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CompareOpcode))
4880     .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2);
4881   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
4882     .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(KeepOldMask).addMBB(UpdateMBB);
4883   MBB->addSuccessor(UpdateMBB);
4884   MBB->addSuccessor(UseAltMBB);
4885
4886   //  UseAltMBB:
4887   //   %RotatedAltVal = RISBG %RotatedOldVal, %Src2, 32, 31 + BitSize, 0
4888   //   # fall through to UpdateMMB
4889   MBB = UseAltMBB;
4890   if (IsSubWord)
4891     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RotatedAltVal)
4892       .addReg(RotatedOldVal).addReg(Src2)
4893       .addImm(32).addImm(31 + BitSize).addImm(0);
4894   MBB->addSuccessor(UpdateMBB);
4895
4896   //  UpdateMBB:
4897   //   %RotatedNewVal = PHI [ %RotatedOldVal, LoopMBB ],
4898   //                        [ %RotatedAltVal, UseAltMBB ]
4899   //   %NewVal        = RLL %RotatedNewVal, 0(%NegBitShift)
4900   //   %Dest          = CS %OldVal, %NewVal, Disp(%Base)
4901   //   JNE LoopMBB
4902   //   # fall through to DoneMMB
4903   MBB = UpdateMBB;
4904   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), RotatedNewVal)
4905     .addReg(RotatedOldVal).addMBB(LoopMBB)
4906     .addReg(RotatedAltVal).addMBB(UseAltMBB);
4907   if (IsSubWord)
4908     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), NewVal)
4909       .addReg(RotatedNewVal).addReg(NegBitShift).addImm(0);
4910   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), Dest)
4911     .addReg(OldVal).addReg(NewVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
4912   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
4913     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
4914   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
4915   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
4916
4917   MI->eraseFromParent();
4918   return DoneMBB;
4919 }
4920
4921 // Implement EmitInstrWithCustomInserter for pseudo ATOMIC_CMP_SWAPW
4922 // instruction MI.
4923 MachineBasicBlock *
4924 SystemZTargetLowering::emitAtomicCmpSwapW(MachineInstr *MI,
4925                                           MachineBasicBlock *MBB) const {
4926   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
4927   const SystemZInstrInfo *TII =
4928       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
4929   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
4930
4931   // Extract the operands.  Base can be a register or a frame index.
4932   unsigned Dest        = MI->getOperand(0).getReg();
4933   MachineOperand Base  = earlyUseOperand(MI->getOperand(1));
4934   int64_t  Disp        = MI->getOperand(2).getImm();
4935   unsigned OrigCmpVal  = MI->getOperand(3).getReg();
4936   unsigned OrigSwapVal = MI->getOperand(4).getReg();
4937   unsigned BitShift    = MI->getOperand(5).getReg();
4938   unsigned NegBitShift = MI->getOperand(6).getReg();
4939   int64_t  BitSize     = MI->getOperand(7).getImm();
4940   DebugLoc DL          = MI->getDebugLoc();
4941
4942   const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::GR32BitRegClass;
4943
4944   // Get the right opcodes for the displacement.
4945   unsigned LOpcode  = TII->getOpcodeForOffset(SystemZ::L,  Disp);
4946   unsigned CSOpcode = TII->getOpcodeForOffset(SystemZ::CS, Disp);
4947   assert(LOpcode && CSOpcode && "Displacement out of range");
4948
4949   // Create virtual registers for temporary results.
4950   unsigned OrigOldVal   = MRI.createVirtualRegister(RC);
4951   unsigned OldVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
4952   unsigned CmpVal       = MRI.createVirtualRegister(RC);
4953   unsigned SwapVal      = MRI.createVirtualRegister(RC);
4954   unsigned StoreVal     = MRI.createVirtualRegister(RC);
4955   unsigned RetryOldVal  = MRI.createVirtualRegister(RC);
4956   unsigned RetryCmpVal  = MRI.createVirtualRegister(RC);
4957   unsigned RetrySwapVal = MRI.createVirtualRegister(RC);
4958
4959   // Insert 2 basic blocks for the loop.
4960   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
4961   MachineBasicBlock *DoneMBB  = splitBlockBefore(MI, MBB);
4962   MachineBasicBlock *LoopMBB  = emitBlockAfter(StartMBB);
4963   MachineBasicBlock *SetMBB   = emitBlockAfter(LoopMBB);
4964
4965   //  StartMBB:
4966   //   ...
4967   //   %OrigOldVal     = L Disp(%Base)
4968   //   # fall through to LoopMMB
4969   MBB = StartMBB;
4970   BuildMI(MBB, DL, TII->get(LOpcode), OrigOldVal)
4971     .addOperand(Base).addImm(Disp).addReg(0);
4972   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
4973
4974   //  LoopMBB:
4975   //   %OldVal        = phi [ %OrigOldVal, EntryBB ], [ %RetryOldVal, SetMBB ]
4976   //   %CmpVal        = phi [ %OrigCmpVal, EntryBB ], [ %RetryCmpVal, SetMBB ]
4977   //   %SwapVal       = phi [ %OrigSwapVal, EntryBB ], [ %RetrySwapVal, SetMBB ]
4978   //   %Dest          = RLL %OldVal, BitSize(%BitShift)
4979   //                      ^^ The low BitSize bits contain the field
4980   //                         of interest.
4981   //   %RetryCmpVal   = RISBG32 %CmpVal, %Dest, 32, 63-BitSize, 0
4982   //                      ^^ Replace the upper 32-BitSize bits of the
4983   //                         comparison value with those that we loaded,
4984   //                         so that we can use a full word comparison.
4985   //   CR %Dest, %RetryCmpVal
4986   //   JNE DoneMBB
4987   //   # Fall through to SetMBB
4988   MBB = LoopMBB;
4989   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), OldVal)
4990     .addReg(OrigOldVal).addMBB(StartMBB)
4991     .addReg(RetryOldVal).addMBB(SetMBB);
4992   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), CmpVal)
4993     .addReg(OrigCmpVal).addMBB(StartMBB)
4994     .addReg(RetryCmpVal).addMBB(SetMBB);
4995   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), SwapVal)
4996     .addReg(OrigSwapVal).addMBB(StartMBB)
4997     .addReg(RetrySwapVal).addMBB(SetMBB);
4998   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), Dest)
4999     .addReg(OldVal).addReg(BitShift).addImm(BitSize);
5000   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RetryCmpVal)
5001     .addReg(CmpVal).addReg(Dest).addImm(32).addImm(63 - BitSize).addImm(0);
5002   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::CR))
5003     .addReg(Dest).addReg(RetryCmpVal);
5004   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5005     .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP)
5006     .addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE).addMBB(DoneMBB);
5007   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5008   MBB->addSuccessor(SetMBB);
5009
5010   //  SetMBB:
5011   //   %RetrySwapVal = RISBG32 %SwapVal, %Dest, 32, 63-BitSize, 0
5012   //                      ^^ Replace the upper 32-BitSize bits of the new
5013   //                         value with those that we loaded.
5014   //   %StoreVal    = RLL %RetrySwapVal, -BitSize(%NegBitShift)
5015   //                      ^^ Rotate the new field to its proper position.
5016   //   %RetryOldVal = CS %Dest, %StoreVal, Disp(%Base)
5017   //   JNE LoopMBB
5018   //   # fall through to ExitMMB
5019   MBB = SetMBB;
5020   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RISBG32), RetrySwapVal)
5021     .addReg(SwapVal).addReg(Dest).addImm(32).addImm(63 - BitSize).addImm(0);
5022   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::RLL), StoreVal)
5023     .addReg(RetrySwapVal).addReg(NegBitShift).addImm(-BitSize);
5024   BuildMI(MBB, DL, TII->get(CSOpcode), RetryOldVal)
5025     .addReg(OldVal).addReg(StoreVal).addOperand(Base).addImm(Disp);
5026   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5027     .addImm(SystemZ::CCMASK_CS).addImm(SystemZ::CCMASK_CS_NE).addMBB(LoopMBB);
5028   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5029   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5030
5031   MI->eraseFromParent();
5032   return DoneMBB;
5033 }
5034
5035 // Emit an extension from a GR32 or GR64 to a GR128.  ClearEven is true
5036 // if the high register of the GR128 value must be cleared or false if
5037 // it's "don't care".  SubReg is subreg_l32 when extending a GR32
5038 // and subreg_l64 when extending a GR64.
5039 MachineBasicBlock *
5040 SystemZTargetLowering::emitExt128(MachineInstr *MI,
5041                                   MachineBasicBlock *MBB,
5042                                   bool ClearEven, unsigned SubReg) const {
5043   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5044   const SystemZInstrInfo *TII =
5045       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5046   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5047   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
5048
5049   unsigned Dest  = MI->getOperand(0).getReg();
5050   unsigned Src   = MI->getOperand(1).getReg();
5051   unsigned In128 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
5052
5053   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), In128);
5054   if (ClearEven) {
5055     unsigned NewIn128 = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR128BitRegClass);
5056     unsigned Zero64   = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::GR64BitRegClass);
5057
5058     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(SystemZ::LLILL), Zero64)
5059       .addImm(0);
5060     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), NewIn128)
5061       .addReg(In128).addReg(Zero64).addImm(SystemZ::subreg_h64);
5062     In128 = NewIn128;
5063   }
5064   BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(TargetOpcode::INSERT_SUBREG), Dest)
5065     .addReg(In128).addReg(Src).addImm(SubReg);
5066
5067   MI->eraseFromParent();
5068   return MBB;
5069 }
5070
5071 MachineBasicBlock *
5072 SystemZTargetLowering::emitMemMemWrapper(MachineInstr *MI,
5073                                          MachineBasicBlock *MBB,
5074                                          unsigned Opcode) const {
5075   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5076   const SystemZInstrInfo *TII =
5077       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5078   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5079   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
5080
5081   MachineOperand DestBase = earlyUseOperand(MI->getOperand(0));
5082   uint64_t       DestDisp = MI->getOperand(1).getImm();
5083   MachineOperand SrcBase  = earlyUseOperand(MI->getOperand(2));
5084   uint64_t       SrcDisp  = MI->getOperand(3).getImm();
5085   uint64_t       Length   = MI->getOperand(4).getImm();
5086
5087   // When generating more than one CLC, all but the last will need to
5088   // branch to the end when a difference is found.
5089   MachineBasicBlock *EndMBB = (Length > 256 && Opcode == SystemZ::CLC ?
5090                                splitBlockAfter(MI, MBB) : nullptr);
5091
5092   // Check for the loop form, in which operand 5 is the trip count.
5093   if (MI->getNumExplicitOperands() > 5) {
5094     bool HaveSingleBase = DestBase.isIdenticalTo(SrcBase);
5095
5096     uint64_t StartCountReg = MI->getOperand(5).getReg();
5097     uint64_t StartSrcReg   = forceReg(MI, SrcBase, TII);
5098     uint64_t StartDestReg  = (HaveSingleBase ? StartSrcReg :
5099                               forceReg(MI, DestBase, TII));
5100
5101     const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::ADDR64BitRegClass;
5102     uint64_t ThisSrcReg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
5103     uint64_t ThisDestReg = (HaveSingleBase ? ThisSrcReg :
5104                             MRI.createVirtualRegister(RC));
5105     uint64_t NextSrcReg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
5106     uint64_t NextDestReg = (HaveSingleBase ? NextSrcReg :
5107                             MRI.createVirtualRegister(RC));
5108
5109     RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
5110     uint64_t ThisCountReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
5111     uint64_t NextCountReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
5112
5113     MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
5114     MachineBasicBlock *DoneMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
5115     MachineBasicBlock *LoopMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
5116     MachineBasicBlock *NextMBB = (EndMBB ? emitBlockAfter(LoopMBB) : LoopMBB);
5117
5118     //  StartMBB:
5119     //   # fall through to LoopMMB
5120     MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5121
5122     //  LoopMBB:
5123     //   %ThisDestReg = phi [ %StartDestReg, StartMBB ],
5124     //                      [ %NextDestReg, NextMBB ]
5125     //   %ThisSrcReg = phi [ %StartSrcReg, StartMBB ],
5126     //                     [ %NextSrcReg, NextMBB ]
5127     //   %ThisCountReg = phi [ %StartCountReg, StartMBB ],
5128     //                       [ %NextCountReg, NextMBB ]
5129     //   ( PFD 2, 768+DestDisp(%ThisDestReg) )
5130     //   Opcode DestDisp(256,%ThisDestReg), SrcDisp(%ThisSrcReg)
5131     //   ( JLH EndMBB )
5132     //
5133     // The prefetch is used only for MVC.  The JLH is used only for CLC.
5134     MBB = LoopMBB;
5135
5136     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisDestReg)
5137       .addReg(StartDestReg).addMBB(StartMBB)
5138       .addReg(NextDestReg).addMBB(NextMBB);
5139     if (!HaveSingleBase)
5140       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisSrcReg)
5141         .addReg(StartSrcReg).addMBB(StartMBB)
5142         .addReg(NextSrcReg).addMBB(NextMBB);
5143     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), ThisCountReg)
5144       .addReg(StartCountReg).addMBB(StartMBB)
5145       .addReg(NextCountReg).addMBB(NextMBB);
5146     if (Opcode == SystemZ::MVC)
5147       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PFD))
5148         .addImm(SystemZ::PFD_WRITE)
5149         .addReg(ThisDestReg).addImm(DestDisp + 768).addReg(0);
5150     BuildMI(MBB, DL, TII->get(Opcode))
5151       .addReg(ThisDestReg).addImm(DestDisp).addImm(256)
5152       .addReg(ThisSrcReg).addImm(SrcDisp);
5153     if (EndMBB) {
5154       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5155         .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
5156         .addMBB(EndMBB);
5157       MBB->addSuccessor(EndMBB);
5158       MBB->addSuccessor(NextMBB);
5159     }
5160
5161     // NextMBB:
5162     //   %NextDestReg = LA 256(%ThisDestReg)
5163     //   %NextSrcReg = LA 256(%ThisSrcReg)
5164     //   %NextCountReg = AGHI %ThisCountReg, -1
5165     //   CGHI %NextCountReg, 0
5166     //   JLH LoopMBB
5167     //   # fall through to DoneMMB
5168     //
5169     // The AGHI, CGHI and JLH should be converted to BRCTG by later passes.
5170     MBB = NextMBB;
5171
5172     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LA), NextDestReg)
5173       .addReg(ThisDestReg).addImm(256).addReg(0);
5174     if (!HaveSingleBase)
5175       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::LA), NextSrcReg)
5176         .addReg(ThisSrcReg).addImm(256).addReg(0);
5177     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::AGHI), NextCountReg)
5178       .addReg(ThisCountReg).addImm(-1);
5179     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::CGHI))
5180       .addReg(NextCountReg).addImm(0);
5181     BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5182       .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
5183       .addMBB(LoopMBB);
5184     MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5185     MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5186
5187     DestBase = MachineOperand::CreateReg(NextDestReg, false);
5188     SrcBase = MachineOperand::CreateReg(NextSrcReg, false);
5189     Length &= 255;
5190     MBB = DoneMBB;
5191   }
5192   // Handle any remaining bytes with straight-line code.
5193   while (Length > 0) {
5194     uint64_t ThisLength = std::min(Length, uint64_t(256));
5195     // The previous iteration might have created out-of-range displacements.
5196     // Apply them using LAY if so.
5197     if (!isUInt<12>(DestDisp)) {
5198       unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
5199       BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LAY), Reg)
5200         .addOperand(DestBase).addImm(DestDisp).addReg(0);
5201       DestBase = MachineOperand::CreateReg(Reg, false);
5202       DestDisp = 0;
5203     }
5204     if (!isUInt<12>(SrcDisp)) {
5205       unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&SystemZ::ADDR64BitRegClass);
5206       BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), TII->get(SystemZ::LAY), Reg)
5207         .addOperand(SrcBase).addImm(SrcDisp).addReg(0);
5208       SrcBase = MachineOperand::CreateReg(Reg, false);
5209       SrcDisp = 0;
5210     }
5211     BuildMI(*MBB, MI, DL, TII->get(Opcode))
5212       .addOperand(DestBase).addImm(DestDisp).addImm(ThisLength)
5213       .addOperand(SrcBase).addImm(SrcDisp);
5214     DestDisp += ThisLength;
5215     SrcDisp += ThisLength;
5216     Length -= ThisLength;
5217     // If there's another CLC to go, branch to the end if a difference
5218     // was found.
5219     if (EndMBB && Length > 0) {
5220       MachineBasicBlock *NextMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
5221       BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5222         .addImm(SystemZ::CCMASK_ICMP).addImm(SystemZ::CCMASK_CMP_NE)
5223         .addMBB(EndMBB);
5224       MBB->addSuccessor(EndMBB);
5225       MBB->addSuccessor(NextMBB);
5226       MBB = NextMBB;
5227     }
5228   }
5229   if (EndMBB) {
5230     MBB->addSuccessor(EndMBB);
5231     MBB = EndMBB;
5232     MBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
5233   }
5234
5235   MI->eraseFromParent();
5236   return MBB;
5237 }
5238
5239 // Decompose string pseudo-instruction MI into a loop that continually performs
5240 // Opcode until CC != 3.
5241 MachineBasicBlock *
5242 SystemZTargetLowering::emitStringWrapper(MachineInstr *MI,
5243                                          MachineBasicBlock *MBB,
5244                                          unsigned Opcode) const {
5245   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5246   const SystemZInstrInfo *TII =
5247       static_cast<const SystemZInstrInfo *>(Subtarget.getInstrInfo());
5248   MachineRegisterInfo &MRI = MF.getRegInfo();
5249   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
5250
5251   uint64_t End1Reg   = MI->getOperand(0).getReg();
5252   uint64_t Start1Reg = MI->getOperand(1).getReg();
5253   uint64_t Start2Reg = MI->getOperand(2).getReg();
5254   uint64_t CharReg   = MI->getOperand(3).getReg();
5255
5256   const TargetRegisterClass *RC = &SystemZ::GR64BitRegClass;
5257   uint64_t This1Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
5258   uint64_t This2Reg = MRI.createVirtualRegister(RC);
5259   uint64_t End2Reg  = MRI.createVirtualRegister(RC);
5260
5261   MachineBasicBlock *StartMBB = MBB;
5262   MachineBasicBlock *DoneMBB = splitBlockBefore(MI, MBB);
5263   MachineBasicBlock *LoopMBB = emitBlockAfter(StartMBB);
5264
5265   //  StartMBB:
5266   //   # fall through to LoopMMB
5267   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5268
5269   //  LoopMBB:
5270   //   %This1Reg = phi [ %Start1Reg, StartMBB ], [ %End1Reg, LoopMBB ]
5271   //   %This2Reg = phi [ %Start2Reg, StartMBB ], [ %End2Reg, LoopMBB ]
5272   //   R0L = %CharReg
5273   //   %End1Reg, %End2Reg = CLST %This1Reg, %This2Reg -- uses R0L
5274   //   JO LoopMBB
5275   //   # fall through to DoneMMB
5276   //
5277   // The load of R0L can be hoisted by post-RA LICM.
5278   MBB = LoopMBB;
5279
5280   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), This1Reg)
5281     .addReg(Start1Reg).addMBB(StartMBB)
5282     .addReg(End1Reg).addMBB(LoopMBB);
5283   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::PHI), This2Reg)
5284     .addReg(Start2Reg).addMBB(StartMBB)
5285     .addReg(End2Reg).addMBB(LoopMBB);
5286   BuildMI(MBB, DL, TII->get(TargetOpcode::COPY), SystemZ::R0L).addReg(CharReg);
5287   BuildMI(MBB, DL, TII->get(Opcode))
5288     .addReg(End1Reg, RegState::Define).addReg(End2Reg, RegState::Define)
5289     .addReg(This1Reg).addReg(This2Reg);
5290   BuildMI(MBB, DL, TII->get(SystemZ::BRC))
5291     .addImm(SystemZ::CCMASK_ANY).addImm(SystemZ::CCMASK_3).addMBB(LoopMBB);
5292   MBB->addSuccessor(LoopMBB);
5293   MBB->addSuccessor(DoneMBB);
5294
5295   DoneMBB->addLiveIn(SystemZ::CC);
5296
5297   MI->eraseFromParent();
5298   return DoneMBB;
5299 }
5300
5301 // Update TBEGIN instruction with final opcode and register clobbers.
5302 MachineBasicBlock *
5303 SystemZTargetLowering::emitTransactionBegin(MachineInstr *MI,
5304                                             MachineBasicBlock *MBB,
5305                                             unsigned Opcode,
5306                                             bool NoFloat) const {
5307   MachineFunction &MF = *MBB->getParent();
5308   const TargetFrameLowering *TFI = Subtarget.getFrameLowering();
5309   const SystemZInstrInfo *TII = Subtarget.getInstrInfo();
5310
5311   // Update opcode.
5312   MI->setDesc(TII->get(Opcode));
5313
5314   // We cannot handle a TBEGIN that clobbers the stack or frame pointer.
5315   // Make sure to add the corresponding GRSM bits if they are missing.
5316   uint64_t Control = MI->getOperand(2).getImm();
5317   static const unsigned GPRControlBit[16] = {
5318     0x8000, 0x8000, 0x4000, 0x4000, 0x2000, 0x2000, 0x1000, 0x1000,
5319     0x0800, 0x0800, 0x0400, 0x0400, 0x0200, 0x0200, 0x0100, 0x0100
5320   };
5321   Control |= GPRControlBit[15];
5322   if (TFI->hasFP(MF))
5323     Control |= GPRControlBit[11];
5324   MI->getOperand(2).setImm(Control);
5325
5326   // Add GPR clobbers.
5327   for (int I = 0; I < 16; I++) {
5328     if ((Control & GPRControlBit[I]) == 0) {
5329       unsigned Reg = SystemZMC::GR64Regs[I];
5330       MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true, true));
5331     }
5332   }
5333
5334   // Add FPR/VR clobbers.
5335   if (!NoFloat && (Control & 4) != 0) {
5336     if (Subtarget.hasVector()) {
5337       for (int I = 0; I < 32; I++) {
5338         unsigned Reg = SystemZMC::VR128Regs[I];
5339         MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true, true));
5340       }
5341     } else {
5342       for (int I = 0; I < 16; I++) {
5343         unsigned Reg = SystemZMC::FP64Regs[I];
5344         MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true, true));
5345       }
5346     }
5347   }
5348
5349   return MBB;
5350 }
5351
5352 MachineBasicBlock *SystemZTargetLowering::
5353 EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock *MBB) const {
5354   switch (MI->getOpcode()) {
5355   case SystemZ::Select32Mux:
5356   case SystemZ::Select32:
5357   case SystemZ::SelectF32:
5358   case SystemZ::Select64:
5359   case SystemZ::SelectF64:
5360   case SystemZ::SelectF128:
5361     return emitSelect(MI, MBB);
5362
5363   case SystemZ::CondStore8Mux:
5364     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STCMux, 0, false);
5365   case SystemZ::CondStore8MuxInv:
5366     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STCMux, 0, true);
5367   case SystemZ::CondStore16Mux:
5368     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STHMux, 0, false);
5369   case SystemZ::CondStore16MuxInv:
5370     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STHMux, 0, true);
5371   case SystemZ::CondStore8:
5372     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STC, 0, false);
5373   case SystemZ::CondStore8Inv:
5374     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STC, 0, true);
5375   case SystemZ::CondStore16:
5376     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STH, 0, false);
5377   case SystemZ::CondStore16Inv:
5378     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STH, 0, true);
5379   case SystemZ::CondStore32:
5380     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::ST, SystemZ::STOC, false);
5381   case SystemZ::CondStore32Inv:
5382     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::ST, SystemZ::STOC, true);
5383   case SystemZ::CondStore64:
5384     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STG, SystemZ::STOCG, false);
5385   case SystemZ::CondStore64Inv:
5386     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STG, SystemZ::STOCG, true);
5387   case SystemZ::CondStoreF32:
5388     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STE, 0, false);
5389   case SystemZ::CondStoreF32Inv:
5390     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STE, 0, true);
5391   case SystemZ::CondStoreF64:
5392     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STD, 0, false);
5393   case SystemZ::CondStoreF64Inv:
5394     return emitCondStore(MI, MBB, SystemZ::STD, 0, true);
5395
5396   case SystemZ::AEXT128_64:
5397     return emitExt128(MI, MBB, false, SystemZ::subreg_l64);
5398   case SystemZ::ZEXT128_32:
5399     return emitExt128(MI, MBB, true, SystemZ::subreg_l32);
5400   case SystemZ::ZEXT128_64:
5401     return emitExt128(MI, MBB, true, SystemZ::subreg_l64);
5402
5403   case SystemZ::ATOMIC_SWAPW:
5404     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 0);
5405   case SystemZ::ATOMIC_SWAP_32:
5406     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 32);
5407   case SystemZ::ATOMIC_SWAP_64:
5408     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, 0, 64);
5409
5410   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_AR:
5411     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AR, 0);
5412   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_AFI:
5413     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AFI, 0);
5414   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AR:
5415     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AR, 32);
5416   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AHI:
5417     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AHI, 32);
5418   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AFI:
5419     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AFI, 32);
5420   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGR:
5421     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGR, 64);
5422   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGHI:
5423     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGHI, 64);
5424   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_AGFI:
5425     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::AGFI, 64);
5426
5427   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_SR:
5428     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SR, 0);
5429   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_SR:
5430     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SR, 32);
5431   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_SGR:
5432     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::SGR, 64);
5433
5434   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NR:
5435     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 0);
5436   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NILH:
5437     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 0);
5438   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NR:
5439     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 32);
5440   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL:
5441     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL, 32);
5442   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH:
5443     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 32);
5444   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF:
5445     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF, 32);
5446   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NGR:
5447     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NGR, 64);
5448   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL64:
5449     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL64, 64);
5450   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH64:
5451     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH64, 64);
5452   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHL64:
5453     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHL64, 64);
5454   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHH64:
5455     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHH64, 64);
5456   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF64:
5457     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF64, 64);
5458   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHF64:
5459     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHF64, 64);
5460
5461   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_OR:
5462     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OR, 0);
5463   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_OILH:
5464     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH, 0);
5465   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OR:
5466     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OR, 32);
5467   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILL:
5468     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILL, 32);
5469   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILH:
5470     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH, 32);
5471   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILF:
5472     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILF, 32);
5473   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OGR:
5474     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OGR, 64);
5475   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILL64:
5476     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILL64, 64);
5477   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILH64:
5478     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILH64, 64);
5479   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHL64:
5480     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHL64, 64);
5481   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHH64:
5482     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHH64, 64);
5483   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OILF64:
5484     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OILF64, 64);
5485   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_OIHF64:
5486     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::OIHF64, 64);
5487
5488   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_XR:
5489     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XR, 0);
5490   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_XILF:
5491     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF, 0);
5492   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XR:
5493     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XR, 32);
5494   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XILF:
5495     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF, 32);
5496   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XGR:
5497     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XGR, 64);
5498   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XILF64:
5499     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XILF64, 64);
5500   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_XIHF64:
5501     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::XIHF64, 64);
5502
5503   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NRi:
5504     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 0, true);
5505   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_NILHi:
5506     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 0, true);
5507   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NRi:
5508     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NR, 32, true);
5509   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILLi:
5510     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL, 32, true);
5511   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILHi:
5512     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH, 32, true);
5513   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILFi:
5514     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF, 32, true);
5515   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NGRi:
5516     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NGR, 64, true);
5517   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILL64i:
5518     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILL64, 64, true);
5519   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILH64i:
5520     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILH64, 64, true);
5521   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHL64i:
5522     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHL64, 64, true);
5523   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHH64i:
5524     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHH64, 64, true);
5525   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NILF64i:
5526     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NILF64, 64, true);
5527   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_NIHF64i:
5528     return emitAtomicLoadBinary(MI, MBB, SystemZ::NIHF64, 64, true);
5529
5530   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_MIN:
5531     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
5532                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 0);
5533   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MIN_32:
5534     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
5535                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 32);
5536   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MIN_64:
5537     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CGR,
5538                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 64);
5539
5540   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_MAX:
5541     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
5542                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 0);
5543   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MAX_32:
5544     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CR,
5545                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 32);
5546   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_MAX_64:
5547     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CGR,
5548                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 64);
5549
5550   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_UMIN:
5551     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
5552                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 0);
5553   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMIN_32:
5554     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
5555                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 32);
5556   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMIN_64:
5557     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLGR,
5558                                 SystemZ::CCMASK_CMP_LE, 64);
5559
5560   case SystemZ::ATOMIC_LOADW_UMAX:
5561     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
5562                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 0);
5563   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMAX_32:
5564     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLR,
5565                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 32);
5566   case SystemZ::ATOMIC_LOAD_UMAX_64:
5567     return emitAtomicLoadMinMax(MI, MBB, SystemZ::CLGR,
5568                                 SystemZ::CCMASK_CMP_GE, 64);
5569
5570   case SystemZ::ATOMIC_CMP_SWAPW:
5571     return emitAtomicCmpSwapW(MI, MBB);
5572   case SystemZ::MVCSequence:
5573   case SystemZ::MVCLoop:
5574     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::MVC);
5575   case SystemZ::NCSequence:
5576   case SystemZ::NCLoop:
5577     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::NC);
5578   case SystemZ::OCSequence:
5579   case SystemZ::OCLoop:
5580     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::OC);
5581   case SystemZ::XCSequence:
5582   case SystemZ::XCLoop:
5583     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::XC);
5584   case SystemZ::CLCSequence:
5585   case SystemZ::CLCLoop:
5586     return emitMemMemWrapper(MI, MBB, SystemZ::CLC);
5587   case SystemZ::CLSTLoop:
5588     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::CLST);
5589   case SystemZ::MVSTLoop:
5590     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::MVST);
5591   case SystemZ::SRSTLoop:
5592     return emitStringWrapper(MI, MBB, SystemZ::SRST);
5593   case SystemZ::TBEGIN:
5594     return emitTransactionBegin(MI, MBB, SystemZ::TBEGIN, false);
5595   case SystemZ::TBEGIN_nofloat:
5596     return emitTransactionBegin(MI, MBB, SystemZ::TBEGIN, true);
5597   case SystemZ::TBEGINC:
5598     return emitTransactionBegin(MI, MBB, SystemZ::TBEGINC, true);
5599   default:
5600     llvm_unreachable("Unexpected instr type to insert");
5601   }
5602 }