lib/Target/SystemZ/SystemZInstrInfo.h

   1 //===-- SystemZInstrInfo.h - SystemZ instruction information ----*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains the SystemZ implementation of the TargetInstrInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #ifndef LLVM_TARGET_SYSTEMZINSTRINFO_H
  15 #define LLVM_TARGET_SYSTEMZINSTRINFO_H
  16
  17 #include "SystemZ.h"
  18 #include "SystemZRegisterInfo.h"
  19 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  20
  21 #define GET_INSTRINFO_HEADER
  22 #include "SystemZGenInstrInfo.inc"
  23
  24 namespace llvm {
  25
  26 class SystemZTargetMachine;
  27
  28 namespace SystemZII {
  29   enum {
  30     // See comments in SystemZInstrFormats.td.
  31     SimpleBDXLoad          = (1 << 0),
  32     SimpleBDXStore         = (1 << 1),
  33     Has20BitOffset         = (1 << 2),
  34     HasIndex               = (1 << 3),
  35     Is128Bit               = (1 << 4),
  36     AccessSizeMask         = (31 << 5),
  37     AccessSizeShift        = 5,
  38     CCValuesMask           = (15 << 10),
  39     CCValuesShift          = 10,
  40     CompareZeroCCMaskMask  = (15 << 14),
  41     CompareZeroCCMaskShift = 14,
  42     CCMaskFirst            = (1 << 18),
  43     CCMaskLast             = (1 << 19),
  44     IsLogical              = (1 << 20)
  45   };
  46   static inline unsigned getAccessSize(unsigned int Flags) {
  47     return (Flags & AccessSizeMask) >> AccessSizeShift;
  48   }
  49   static inline unsigned getCCValues(unsigned int Flags) {
  50     return (Flags & CCValuesMask) >> CCValuesShift;
  51   }
  52   static inline unsigned getCompareZeroCCMask(unsigned int Flags) {
  53     return (Flags & CompareZeroCCMaskMask) >> CompareZeroCCMaskShift;
  54   }
  55
  56   // SystemZ MachineOperand target flags.
  57   enum {
  58     // Masks out the bits for the access model.
  59     MO_SYMBOL_MODIFIER = (1 << 0),
  60
  61     // @GOT (aka @GOTENT)
  62     MO_GOT = (1 << 0)
  63   };
  64   // Classifies a branch.
  65   enum BranchType {
  66     // An instruction that branches on the current value of CC.
  67     BranchNormal,
  68
  69     // An instruction that peforms a 32-bit signed comparison and branches
  70     // on the result.
  71     BranchC,
  72
  73     // An instruction that peforms a 32-bit unsigned comparison and branches
  74     // on the result.
  75     BranchCL,
  76
  77     // An instruction that peforms a 64-bit signed comparison and branches
  78     // on the result.
  79     BranchCG,
  80
  81     // An instruction that peforms a 64-bit unsigned comparison and branches
  82     // on the result.
  83     BranchCLG,
  84
  85     // An instruction that decrements a 32-bit register and branches if
  86     // the result is nonzero.
  87     BranchCT,
  88
  89     // An instruction that decrements a 64-bit register and branches if
  90     // the result is nonzero.
  91     BranchCTG
  92   };
  93   // Information about a branch instruction.
  94   struct Branch {
  95     // The type of the branch.
  96     BranchType Type;
  97
  98     // CCMASK_<N> is set if CC might be equal to N.
  99     unsigned CCValid;
 100
 101     // CCMASK_<N> is set if the branch should be taken when CC == N.
 102     unsigned CCMask;
 103
 104     // The target of the branch.
 105     const MachineOperand *Target;
 106
 107     Branch(BranchType type, unsigned ccValid, unsigned ccMask,
 108            const MachineOperand *target)
 109       : Type(type), CCValid(ccValid), CCMask(ccMask), Target(target) {}
 110   };
 111 }
 112
 113 class SystemZInstrInfo : public SystemZGenInstrInfo {
 114   const SystemZRegisterInfo RI;
 115   SystemZTargetMachine &TM;
 116
 117   void splitMove(MachineBasicBlock::iterator MI, unsigned NewOpcode) const;
 118   void splitAdjDynAlloc(MachineBasicBlock::iterator MI) const;
 119   void expandRXYPseudo(MachineInstr *MI, unsigned LowOpcode,
 120                        unsigned HighOpcode) const;
 121   void expandZExtPseudo(MachineInstr *MI, unsigned LowOpcode,
 122                         unsigned Size) const;
 123   void emitGRX32Move(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 124                      DebugLoc DL, unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
 125                      unsigned LowLowOpcode, unsigned Size, bool KillSrc) const;
 126
 127 public:
 128   explicit SystemZInstrInfo(SystemZTargetMachine &TM);
 129
 130   // Override TargetInstrInfo.
 131   virtual unsigned isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
 132                                        int &FrameIndex) const LLVM_OVERRIDE;
 133   virtual unsigned isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
 134                                       int &FrameIndex) const LLVM_OVERRIDE;
 135   virtual bool isStackSlotCopy(const MachineInstr *MI, int &DestFrameIndex,
 136                                int &SrcFrameIndex) const LLVM_OVERRIDE;
 137   virtual bool AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,
 138                              MachineBasicBlock *&TBB,
 139                              MachineBasicBlock *&FBB,
 140                              SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 141                              bool AllowModify) const LLVM_OVERRIDE;
 142   virtual unsigned RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const LLVM_OVERRIDE;
 143   virtual unsigned InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
 144                                 MachineBasicBlock *FBB,
 145                                 const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 146                                 DebugLoc DL) const LLVM_OVERRIDE;
 147   bool analyzeCompare(const MachineInstr *MI, unsigned &SrcReg,
 148                       unsigned &SrcReg2, int &Mask, int &Value) const
 149     LLVM_OVERRIDE;
 150   bool optimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr, unsigned SrcReg,
 151                             unsigned SrcReg2, int Mask, int Value,
 152                             const MachineRegisterInfo *MRI) const LLVM_OVERRIDE;
 153   virtual bool isPredicable(MachineInstr *MI) const LLVM_OVERRIDE;
 154   virtual bool isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB, unsigned NumCycles,
 155                                    unsigned ExtraPredCycles,
 156                                    const BranchProbability &Probability) const
 157     LLVM_OVERRIDE;
 158   virtual bool isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
 159                                    unsigned NumCyclesT,
 160                                    unsigned ExtraPredCyclesT,
 161                                    MachineBasicBlock &FMBB,
 162                                    unsigned NumCyclesF,
 163                                    unsigned ExtraPredCyclesF,
 164                                    const BranchProbability &Probability) const
 165     LLVM_OVERRIDE;
 166   virtual bool
 167     PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
 168                          const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const
 169     LLVM_OVERRIDE;
 170   virtual void copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
 171                            MachineBasicBlock::iterator MBBI, DebugLoc DL,
 172                            unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
 173                            bool KillSrc) const LLVM_OVERRIDE;
 174   virtual void
 175     storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
 176                         MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 177                         unsigned SrcReg, bool isKill, int FrameIndex,
 178                         const TargetRegisterClass *RC,
 179                         const TargetRegisterInfo *TRI) const LLVM_OVERRIDE;
 180   virtual void
 181     loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
 182                          MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 183                          unsigned DestReg, int FrameIdx,
 184                          const TargetRegisterClass *RC,
 185                          const TargetRegisterInfo *TRI) const LLVM_OVERRIDE;
 186   virtual MachineInstr *
 187     convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
 188                           MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 189                           LiveVariables *LV) const;
 190   virtual MachineInstr *
 191     foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF, MachineInstr *MI,
 192                           const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
 193                           int FrameIndex) const;
 194   virtual MachineInstr *
 195     foldMemoryOperandImpl(MachineFunction &MF, MachineInstr* MI,
 196                           const SmallVectorImpl<unsigned> &Ops,
 197                           MachineInstr* LoadMI) const;
 198   virtual bool
 199     expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MBBI) const LLVM_OVERRIDE;
 200   virtual bool
 201     ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const
 202     LLVM_OVERRIDE;
 203
 204   // Return the SystemZRegisterInfo, which this class owns.
 205   const SystemZRegisterInfo &getRegisterInfo() const { return RI; }
 206
 207   // Return the size in bytes of MI.
 208   uint64_t getInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const;
 209
 210   // Return true if MI is a conditional or unconditional branch.
 211   // When returning true, set Cond to the mask of condition-code
 212   // values on which the instruction will branch, and set Target
 213   // to the operand that contains the branch target.  This target
 214   // can be a register or a basic block.
 215   SystemZII::Branch getBranchInfo(const MachineInstr *MI) const;
 216
 217   // Get the load and store opcodes for a given register class.
 218   void getLoadStoreOpcodes(const TargetRegisterClass *RC,
 219                            unsigned &LoadOpcode, unsigned &StoreOpcode) const;
 220
 221   // Opcode is the opcode of an instruction that has an address operand,
 222   // and the caller wants to perform that instruction's operation on an
 223   // address that has displacement Offset.  Return the opcode of a suitable
 224   // instruction (which might be Opcode itself) or 0 if no such instruction
 225   // exists.
 226   unsigned getOpcodeForOffset(unsigned Opcode, int64_t Offset) const;
 227
 228   // If Opcode is a load instruction that has a LOAD AND TEST form,
 229   // return the opcode for the testing form, otherwise return 0.
 230   unsigned getLoadAndTest(unsigned Opcode) const;
 231
 232   // Return true if ROTATE AND ... SELECTED BITS can be used to select bits
 233   // Mask of the R2 operand, given that only the low BitSize bits of Mask are
 234   // significant.  Set Start and End to the I3 and I4 operands if so.
 235   bool isRxSBGMask(uint64_t Mask, unsigned BitSize,
 236                    unsigned &Start, unsigned &End) const;
 237
 238   // If Opcode is a COMPARE opcode for which an associated COMPARE AND
 239   // BRANCH exists, return the opcode for the latter, otherwise return 0.
 240   // MI, if nonnull, is the compare instruction.
 241   unsigned getCompareAndBranch(unsigned Opcode,
 242                                const MachineInstr *MI = 0) const;
 243
 244   // Emit code before MBBI in MI to move immediate value Value into
 245   // physical register Reg.
 246   void loadImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
 247                      MachineBasicBlock::iterator MBBI,
 248                      unsigned Reg, uint64_t Value) const;
 249 };
 250 } // end namespace llvm
 251
 252 #endif