Teach X86FastISel to use AVX versions of instructions when possible
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86FastISel.cpp
1 //===-- X86FastISel.cpp - X86 FastISel 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 defines the X86-specific support for the FastISel class. Much
11 // of the target-specific code is generated by tablegen in the file
12 // X86GenFastISel.inc, which is #included here.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #include "X86.h"
17 #include "X86InstrBuilder.h"
18 #include "X86ISelLowering.h"
19 #include "X86RegisterInfo.h"
20 #include "X86Subtarget.h"
21 #include "X86TargetMachine.h"
22 #include "llvm/CallingConv.h"
23 #include "llvm/DerivedTypes.h"
24 #include "llvm/GlobalVariable.h"
25 #include "llvm/Instructions.h"
26 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
27 #include "llvm/Operator.h"
28 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
29 #include "llvm/CodeGen/FastISel.h"
30 #include "llvm/CodeGen/FunctionLoweringInfo.h"
31 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
32 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
33 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
34 #include "llvm/Support/CallSite.h"
35 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
36 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
37 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
38 using namespace llvm;
39
40 namespace {
41
42 class X86FastISel : public FastISel {
43   /// Subtarget - Keep a pointer to the X86Subtarget around so that we can
44   /// make the right decision when generating code for different targets.
45   const X86Subtarget *Subtarget;
46
47   /// StackPtr - Register used as the stack pointer.
48   ///
49   unsigned StackPtr;
50
51   /// X86ScalarSSEf32, X86ScalarSSEf64 - Select between SSE or x87
52   /// floating point ops.
53   /// When SSE is available, use it for f32 operations.
54   /// When SSE2 is available, use it for f64 operations.
55   bool X86ScalarSSEf64;
56   bool X86ScalarSSEf32;
57
58 public:
59   explicit X86FastISel(FunctionLoweringInfo &funcInfo) : FastISel(funcInfo) {
60     Subtarget = &TM.getSubtarget<X86Subtarget>();
61     StackPtr = Subtarget->is64Bit() ? X86::RSP : X86::ESP;
62     X86ScalarSSEf64 = Subtarget->hasSSE2() || Subtarget->hasAVX();
63     X86ScalarSSEf32 = Subtarget->hasSSE1() || Subtarget->hasAVX();
64   }
65
66   virtual bool TargetSelectInstruction(const Instruction *I);
67
68   /// TryToFoldLoad - The specified machine instr operand is a vreg, and that
69   /// vreg is being provided by the specified load instruction.  If possible,
70   /// try to fold the load as an operand to the instruction, returning true if
71   /// possible.
72   virtual bool TryToFoldLoad(MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
73                              const LoadInst *LI);
74
75 #include "X86GenFastISel.inc"
76
77 private:
78   bool X86FastEmitCompare(const Value *LHS, const Value *RHS, EVT VT);
79
80   bool X86FastEmitLoad(EVT VT, const X86AddressMode &AM, unsigned &RR);
81
82   bool X86FastEmitStore(EVT VT, const Value *Val, const X86AddressMode &AM);
83   bool X86FastEmitStore(EVT VT, unsigned Val, const X86AddressMode &AM);
84
85   bool X86FastEmitExtend(ISD::NodeType Opc, EVT DstVT, unsigned Src, EVT SrcVT,
86                          unsigned &ResultReg);
87
88   bool X86SelectAddress(const Value *V, X86AddressMode &AM);
89   bool X86SelectCallAddress(const Value *V, X86AddressMode &AM);
90
91   bool X86SelectLoad(const Instruction *I);
92
93   bool X86SelectStore(const Instruction *I);
94
95   bool X86SelectRet(const Instruction *I);
96
97   bool X86SelectCmp(const Instruction *I);
98
99   bool X86SelectZExt(const Instruction *I);
100
101   bool X86SelectBranch(const Instruction *I);
102
103   bool X86SelectShift(const Instruction *I);
104
105   bool X86SelectSelect(const Instruction *I);
106
107   bool X86SelectTrunc(const Instruction *I);
108
109   bool X86SelectFPExt(const Instruction *I);
110   bool X86SelectFPTrunc(const Instruction *I);
111
112   bool X86VisitIntrinsicCall(const IntrinsicInst &I);
113   bool X86SelectCall(const Instruction *I);
114
115   bool DoSelectCall(const Instruction *I, const char *MemIntName);
116
117   const X86InstrInfo *getInstrInfo() const {
118     return getTargetMachine()->getInstrInfo();
119   }
120   const X86TargetMachine *getTargetMachine() const {
121     return static_cast<const X86TargetMachine *>(&TM);
122   }
123
124   unsigned TargetMaterializeConstant(const Constant *C);
125
126   unsigned TargetMaterializeAlloca(const AllocaInst *C);
127
128   unsigned TargetMaterializeFloatZero(const ConstantFP *CF);
129
130   /// isScalarFPTypeInSSEReg - Return true if the specified scalar FP type is
131   /// computed in an SSE register, not on the X87 floating point stack.
132   bool isScalarFPTypeInSSEReg(EVT VT) const {
133     return (VT == MVT::f64 && X86ScalarSSEf64) || // f64 is when SSE2
134       (VT == MVT::f32 && X86ScalarSSEf32);   // f32 is when SSE1
135   }
136
137   bool isTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT, bool AllowI1 = false);
138
139   bool IsMemcpySmall(uint64_t Len);
140
141   bool TryEmitSmallMemcpy(X86AddressMode DestAM,
142                           X86AddressMode SrcAM, uint64_t Len);
143 };
144
145 } // end anonymous namespace.
146
147 bool X86FastISel::isTypeLegal(Type *Ty, MVT &VT, bool AllowI1) {
148   EVT evt = TLI.getValueType(Ty, /*HandleUnknown=*/true);
149   if (evt == MVT::Other || !evt.isSimple())
150     // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
151     return false;
152
153   VT = evt.getSimpleVT();
154   // For now, require SSE/SSE2 for performing floating-point operations,
155   // since x87 requires additional work.
156   if (VT == MVT::f64 && !X86ScalarSSEf64)
157      return false;
158   if (VT == MVT::f32 && !X86ScalarSSEf32)
159      return false;
160   // Similarly, no f80 support yet.
161   if (VT == MVT::f80)
162     return false;
163   // We only handle legal types. For example, on x86-32 the instruction
164   // selector contains all of the 64-bit instructions from x86-64,
165   // under the assumption that i64 won't be used if the target doesn't
166   // support it.
167   return (AllowI1 && VT == MVT::i1) || TLI.isTypeLegal(VT);
168 }
169
170 #include "X86GenCallingConv.inc"
171
172 /// X86FastEmitLoad - Emit a machine instruction to load a value of type VT.
173 /// The address is either pre-computed, i.e. Ptr, or a GlobalAddress, i.e. GV.
174 /// Return true and the result register by reference if it is possible.
175 bool X86FastISel::X86FastEmitLoad(EVT VT, const X86AddressMode &AM,
176                                   unsigned &ResultReg) {
177   // Get opcode and regclass of the output for the given load instruction.
178   unsigned Opc = 0;
179   const TargetRegisterClass *RC = NULL;
180   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
181   default: return false;
182   case MVT::i1:
183   case MVT::i8:
184     Opc = X86::MOV8rm;
185     RC  = X86::GR8RegisterClass;
186     break;
187   case MVT::i16:
188     Opc = X86::MOV16rm;
189     RC  = X86::GR16RegisterClass;
190     break;
191   case MVT::i32:
192     Opc = X86::MOV32rm;
193     RC  = X86::GR32RegisterClass;
194     break;
195   case MVT::i64:
196     // Must be in x86-64 mode.
197     Opc = X86::MOV64rm;
198     RC  = X86::GR64RegisterClass;
199     break;
200   case MVT::f32:
201     if (X86ScalarSSEf32) {
202       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSSrm : X86::MOVSSrm;
203       RC  = X86::FR32RegisterClass;
204     } else {
205       Opc = X86::LD_Fp32m;
206       RC  = X86::RFP32RegisterClass;
207     }
208     break;
209   case MVT::f64:
210     if (X86ScalarSSEf64) {
211       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSDrm : X86::MOVSDrm;
212       RC  = X86::FR64RegisterClass;
213     } else {
214       Opc = X86::LD_Fp64m;
215       RC  = X86::RFP64RegisterClass;
216     }
217     break;
218   case MVT::f80:
219     // No f80 support yet.
220     return false;
221   }
222
223   ResultReg = createResultReg(RC);
224   addFullAddress(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt,
225                          DL, TII.get(Opc), ResultReg), AM);
226   return true;
227 }
228
229 /// X86FastEmitStore - Emit a machine instruction to store a value Val of
230 /// type VT. The address is either pre-computed, consisted of a base ptr, Ptr
231 /// and a displacement offset, or a GlobalAddress,
232 /// i.e. V. Return true if it is possible.
233 bool
234 X86FastISel::X86FastEmitStore(EVT VT, unsigned Val, const X86AddressMode &AM) {
235   // Get opcode and regclass of the output for the given store instruction.
236   unsigned Opc = 0;
237   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
238   case MVT::f80: // No f80 support yet.
239   default: return false;
240   case MVT::i1: {
241     // Mask out all but lowest bit.
242     unsigned AndResult = createResultReg(X86::GR8RegisterClass);
243     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
244             TII.get(X86::AND8ri), AndResult).addReg(Val).addImm(1);
245     Val = AndResult;
246   }
247   // FALLTHROUGH, handling i1 as i8.
248   case MVT::i8:  Opc = X86::MOV8mr;  break;
249   case MVT::i16: Opc = X86::MOV16mr; break;
250   case MVT::i32: Opc = X86::MOV32mr; break;
251   case MVT::i64: Opc = X86::MOV64mr; break; // Must be in x86-64 mode.
252   case MVT::f32:
253     Opc = X86ScalarSSEf32 ?
254           (Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSSmr : X86::MOVSSmr) : X86::ST_Fp32m;
255     break;
256   case MVT::f64:
257     Opc = X86ScalarSSEf64 ?
258           (Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSDmr : X86::MOVSDmr) : X86::ST_Fp64m;
259     break;
260   }
261
262   addFullAddress(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt,
263                          DL, TII.get(Opc)), AM).addReg(Val);
264   return true;
265 }
266
267 bool X86FastISel::X86FastEmitStore(EVT VT, const Value *Val,
268                                    const X86AddressMode &AM) {
269   // Handle 'null' like i32/i64 0.
270   if (isa<ConstantPointerNull>(Val))
271     Val = Constant::getNullValue(TD.getIntPtrType(Val->getContext()));
272
273   // If this is a store of a simple constant, fold the constant into the store.
274   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Val)) {
275     unsigned Opc = 0;
276     bool Signed = true;
277     switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
278     default: break;
279     case MVT::i1:  Signed = false;     // FALLTHROUGH to handle as i8.
280     case MVT::i8:  Opc = X86::MOV8mi;  break;
281     case MVT::i16: Opc = X86::MOV16mi; break;
282     case MVT::i32: Opc = X86::MOV32mi; break;
283     case MVT::i64:
284       // Must be a 32-bit sign extended value.
285       if ((int)CI->getSExtValue() == CI->getSExtValue())
286         Opc = X86::MOV64mi32;
287       break;
288     }
289
290     if (Opc) {
291       addFullAddress(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt,
292                              DL, TII.get(Opc)), AM)
293                              .addImm(Signed ? (uint64_t) CI->getSExtValue() :
294                                               CI->getZExtValue());
295       return true;
296     }
297   }
298
299   unsigned ValReg = getRegForValue(Val);
300   if (ValReg == 0)
301     return false;
302
303   return X86FastEmitStore(VT, ValReg, AM);
304 }
305
306 /// X86FastEmitExtend - Emit a machine instruction to extend a value Src of
307 /// type SrcVT to type DstVT using the specified extension opcode Opc (e.g.
308 /// ISD::SIGN_EXTEND).
309 bool X86FastISel::X86FastEmitExtend(ISD::NodeType Opc, EVT DstVT,
310                                     unsigned Src, EVT SrcVT,
311                                     unsigned &ResultReg) {
312   unsigned RR = FastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(), DstVT.getSimpleVT(), Opc,
313                            Src, /*TODO: Kill=*/false);
314
315   if (RR != 0) {
316     ResultReg = RR;
317     return true;
318   } else
319     return false;
320 }
321
322 /// X86SelectAddress - Attempt to fill in an address from the given value.
323 ///
324 bool X86FastISel::X86SelectAddress(const Value *V, X86AddressMode &AM) {
325   const User *U = NULL;
326   unsigned Opcode = Instruction::UserOp1;
327   if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V)) {
328     // Don't walk into other basic blocks; it's possible we haven't
329     // visited them yet, so the instructions may not yet be assigned
330     // virtual registers.
331     if (FuncInfo.StaticAllocaMap.count(static_cast<const AllocaInst *>(V)) ||
332         FuncInfo.MBBMap[I->getParent()] == FuncInfo.MBB) {
333       Opcode = I->getOpcode();
334       U = I;
335     }
336   } else if (const ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
337     Opcode = C->getOpcode();
338     U = C;
339   }
340
341   if (PointerType *Ty = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
342     if (Ty->getAddressSpace() > 255)
343       // Fast instruction selection doesn't support the special
344       // address spaces.
345       return false;
346
347   switch (Opcode) {
348   default: break;
349   case Instruction::BitCast:
350     // Look past bitcasts.
351     return X86SelectAddress(U->getOperand(0), AM);
352
353   case Instruction::IntToPtr:
354     // Look past no-op inttoptrs.
355     if (TLI.getValueType(U->getOperand(0)->getType()) == TLI.getPointerTy())
356       return X86SelectAddress(U->getOperand(0), AM);
357     break;
358
359   case Instruction::PtrToInt:
360     // Look past no-op ptrtoints.
361     if (TLI.getValueType(U->getType()) == TLI.getPointerTy())
362       return X86SelectAddress(U->getOperand(0), AM);
363     break;
364
365   case Instruction::Alloca: {
366     // Do static allocas.
367     const AllocaInst *A = cast<AllocaInst>(V);
368     DenseMap<const AllocaInst*, int>::iterator SI =
369       FuncInfo.StaticAllocaMap.find(A);
370     if (SI != FuncInfo.StaticAllocaMap.end()) {
371       AM.BaseType = X86AddressMode::FrameIndexBase;
372       AM.Base.FrameIndex = SI->second;
373       return true;
374     }
375     break;
376   }
377
378   case Instruction::Add: {
379     // Adds of constants are common and easy enough.
380     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(U->getOperand(1))) {
381       uint64_t Disp = (int32_t)AM.Disp + (uint64_t)CI->getSExtValue();
382       // They have to fit in the 32-bit signed displacement field though.
383       if (isInt<32>(Disp)) {
384         AM.Disp = (uint32_t)Disp;
385         return X86SelectAddress(U->getOperand(0), AM);
386       }
387     }
388     break;
389   }
390
391   case Instruction::GetElementPtr: {
392     X86AddressMode SavedAM = AM;
393
394     // Pattern-match simple GEPs.
395     uint64_t Disp = (int32_t)AM.Disp;
396     unsigned IndexReg = AM.IndexReg;
397     unsigned Scale = AM.Scale;
398     gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(U);
399     // Iterate through the indices, folding what we can. Constants can be
400     // folded, and one dynamic index can be handled, if the scale is supported.
401     for (User::const_op_iterator i = U->op_begin() + 1, e = U->op_end();
402          i != e; ++i, ++GTI) {
403       const Value *Op = *i;
404       if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(*GTI)) {
405         const StructLayout *SL = TD.getStructLayout(STy);
406         Disp += SL->getElementOffset(cast<ConstantInt>(Op)->getZExtValue());
407         continue;
408       }
409
410       // A array/variable index is always of the form i*S where S is the
411       // constant scale size.  See if we can push the scale into immediates.
412       uint64_t S = TD.getTypeAllocSize(GTI.getIndexedType());
413       for (;;) {
414         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op)) {
415           // Constant-offset addressing.
416           Disp += CI->getSExtValue() * S;
417           break;
418         }
419         if (isa<AddOperator>(Op) &&
420             (!isa<Instruction>(Op) ||
421              FuncInfo.MBBMap[cast<Instruction>(Op)->getParent()]
422                == FuncInfo.MBB) &&
423             isa<ConstantInt>(cast<AddOperator>(Op)->getOperand(1))) {
424           // An add (in the same block) with a constant operand. Fold the
425           // constant.
426           ConstantInt *CI =
427             cast<ConstantInt>(cast<AddOperator>(Op)->getOperand(1));
428           Disp += CI->getSExtValue() * S;
429           // Iterate on the other operand.
430           Op = cast<AddOperator>(Op)->getOperand(0);
431           continue;
432         }
433         if (IndexReg == 0 &&
434             (!AM.GV || !Subtarget->isPICStyleRIPRel()) &&
435             (S == 1 || S == 2 || S == 4 || S == 8)) {
436           // Scaled-index addressing.
437           Scale = S;
438           IndexReg = getRegForGEPIndex(Op).first;
439           if (IndexReg == 0)
440             return false;
441           break;
442         }
443         // Unsupported.
444         goto unsupported_gep;
445       }
446     }
447     // Check for displacement overflow.
448     if (!isInt<32>(Disp))
449       break;
450     // Ok, the GEP indices were covered by constant-offset and scaled-index
451     // addressing. Update the address state and move on to examining the base.
452     AM.IndexReg = IndexReg;
453     AM.Scale = Scale;
454     AM.Disp = (uint32_t)Disp;
455     if (X86SelectAddress(U->getOperand(0), AM))
456       return true;
457
458     // If we couldn't merge the gep value into this addr mode, revert back to
459     // our address and just match the value instead of completely failing.
460     AM = SavedAM;
461     break;
462   unsupported_gep:
463     // Ok, the GEP indices weren't all covered.
464     break;
465   }
466   }
467
468   // Handle constant address.
469   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
470     // Can't handle alternate code models or TLS yet.
471     if (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small)
472       return false;
473
474     if (const GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
475       if (GVar->isThreadLocal())
476         return false;
477
478     // RIP-relative addresses can't have additional register operands, so if
479     // we've already folded stuff into the addressing mode, just force the
480     // global value into its own register, which we can use as the basereg.
481     if (!Subtarget->isPICStyleRIPRel() ||
482         (AM.Base.Reg == 0 && AM.IndexReg == 0)) {
483       // Okay, we've committed to selecting this global. Set up the address.
484       AM.GV = GV;
485
486       // Allow the subtarget to classify the global.
487       unsigned char GVFlags = Subtarget->ClassifyGlobalReference(GV, TM);
488
489       // If this reference is relative to the pic base, set it now.
490       if (isGlobalRelativeToPICBase(GVFlags)) {
491         // FIXME: How do we know Base.Reg is free??
492         AM.Base.Reg = getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(FuncInfo.MF);
493       }
494
495       // Unless the ABI requires an extra load, return a direct reference to
496       // the global.
497       if (!isGlobalStubReference(GVFlags)) {
498         if (Subtarget->isPICStyleRIPRel()) {
499           // Use rip-relative addressing if we can.  Above we verified that the
500           // base and index registers are unused.
501           assert(AM.Base.Reg == 0 && AM.IndexReg == 0);
502           AM.Base.Reg = X86::RIP;
503         }
504         AM.GVOpFlags = GVFlags;
505         return true;
506       }
507
508       // Ok, we need to do a load from a stub.  If we've already loaded from
509       // this stub, reuse the loaded pointer, otherwise emit the load now.
510       DenseMap<const Value*, unsigned>::iterator I = LocalValueMap.find(V);
511       unsigned LoadReg;
512       if (I != LocalValueMap.end() && I->second != 0) {
513         LoadReg = I->second;
514       } else {
515         // Issue load from stub.
516         unsigned Opc = 0;
517         const TargetRegisterClass *RC = NULL;
518         X86AddressMode StubAM;
519         StubAM.Base.Reg = AM.Base.Reg;
520         StubAM.GV = GV;
521         StubAM.GVOpFlags = GVFlags;
522
523         // Prepare for inserting code in the local-value area.
524         SavePoint SaveInsertPt = enterLocalValueArea();
525
526         if (TLI.getPointerTy() == MVT::i64) {
527           Opc = X86::MOV64rm;
528           RC  = X86::GR64RegisterClass;
529
530           if (Subtarget->isPICStyleRIPRel())
531             StubAM.Base.Reg = X86::RIP;
532         } else {
533           Opc = X86::MOV32rm;
534           RC  = X86::GR32RegisterClass;
535         }
536
537         LoadReg = createResultReg(RC);
538         MachineInstrBuilder LoadMI =
539           BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(Opc), LoadReg);
540         addFullAddress(LoadMI, StubAM);
541
542         // Ok, back to normal mode.
543         leaveLocalValueArea(SaveInsertPt);
544
545         // Prevent loading GV stub multiple times in same MBB.
546         LocalValueMap[V] = LoadReg;
547       }
548
549       // Now construct the final address. Note that the Disp, Scale,
550       // and Index values may already be set here.
551       AM.Base.Reg = LoadReg;
552       AM.GV = 0;
553       return true;
554     }
555   }
556
557   // If all else fails, try to materialize the value in a register.
558   if (!AM.GV || !Subtarget->isPICStyleRIPRel()) {
559     if (AM.Base.Reg == 0) {
560       AM.Base.Reg = getRegForValue(V);
561       return AM.Base.Reg != 0;
562     }
563     if (AM.IndexReg == 0) {
564       assert(AM.Scale == 1 && "Scale with no index!");
565       AM.IndexReg = getRegForValue(V);
566       return AM.IndexReg != 0;
567     }
568   }
569
570   return false;
571 }
572
573 /// X86SelectCallAddress - Attempt to fill in an address from the given value.
574 ///
575 bool X86FastISel::X86SelectCallAddress(const Value *V, X86AddressMode &AM) {
576   const User *U = NULL;
577   unsigned Opcode = Instruction::UserOp1;
578   if (const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V)) {
579     Opcode = I->getOpcode();
580     U = I;
581   } else if (const ConstantExpr *C = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
582     Opcode = C->getOpcode();
583     U = C;
584   }
585
586   switch (Opcode) {
587   default: break;
588   case Instruction::BitCast:
589     // Look past bitcasts.
590     return X86SelectCallAddress(U->getOperand(0), AM);
591
592   case Instruction::IntToPtr:
593     // Look past no-op inttoptrs.
594     if (TLI.getValueType(U->getOperand(0)->getType()) == TLI.getPointerTy())
595       return X86SelectCallAddress(U->getOperand(0), AM);
596     break;
597
598   case Instruction::PtrToInt:
599     // Look past no-op ptrtoints.
600     if (TLI.getValueType(U->getType()) == TLI.getPointerTy())
601       return X86SelectCallAddress(U->getOperand(0), AM);
602     break;
603   }
604
605   // Handle constant address.
606   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
607     // Can't handle alternate code models yet.
608     if (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small)
609       return false;
610
611     // RIP-relative addresses can't have additional register operands.
612     if (Subtarget->isPICStyleRIPRel() &&
613         (AM.Base.Reg != 0 || AM.IndexReg != 0))
614       return false;
615
616     // Can't handle DLLImport.
617     if (GV->hasDLLImportLinkage())
618       return false;
619
620     // Can't handle TLS.
621     if (const GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(GV))
622       if (GVar->isThreadLocal())
623         return false;
624
625     // Okay, we've committed to selecting this global. Set up the basic address.
626     AM.GV = GV;
627
628     // No ABI requires an extra load for anything other than DLLImport, which
629     // we rejected above. Return a direct reference to the global.
630     if (Subtarget->isPICStyleRIPRel()) {
631       // Use rip-relative addressing if we can.  Above we verified that the
632       // base and index registers are unused.
633       assert(AM.Base.Reg == 0 && AM.IndexReg == 0);
634       AM.Base.Reg = X86::RIP;
635     } else if (Subtarget->isPICStyleStubPIC()) {
636       AM.GVOpFlags = X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET;
637     } else if (Subtarget->isPICStyleGOT()) {
638       AM.GVOpFlags = X86II::MO_GOTOFF;
639     }
640
641     return true;
642   }
643
644   // If all else fails, try to materialize the value in a register.
645   if (!AM.GV || !Subtarget->isPICStyleRIPRel()) {
646     if (AM.Base.Reg == 0) {
647       AM.Base.Reg = getRegForValue(V);
648       return AM.Base.Reg != 0;
649     }
650     if (AM.IndexReg == 0) {
651       assert(AM.Scale == 1 && "Scale with no index!");
652       AM.IndexReg = getRegForValue(V);
653       return AM.IndexReg != 0;
654     }
655   }
656
657   return false;
658 }
659
660
661 /// X86SelectStore - Select and emit code to implement store instructions.
662 bool X86FastISel::X86SelectStore(const Instruction *I) {
663   // Atomic stores need special handling.
664   if (cast<StoreInst>(I)->isAtomic())
665     return false;
666
667   MVT VT;
668   if (!isTypeLegal(I->getOperand(0)->getType(), VT, /*AllowI1=*/true))
669     return false;
670
671   X86AddressMode AM;
672   if (!X86SelectAddress(I->getOperand(1), AM))
673     return false;
674
675   return X86FastEmitStore(VT, I->getOperand(0), AM);
676 }
677
678 /// X86SelectRet - Select and emit code to implement ret instructions.
679 bool X86FastISel::X86SelectRet(const Instruction *I) {
680   const ReturnInst *Ret = cast<ReturnInst>(I);
681   const Function &F = *I->getParent()->getParent();
682
683   if (!FuncInfo.CanLowerReturn)
684     return false;
685
686   CallingConv::ID CC = F.getCallingConv();
687   if (CC != CallingConv::C &&
688       CC != CallingConv::Fast &&
689       CC != CallingConv::X86_FastCall)
690     return false;
691
692   if (Subtarget->isTargetWin64())
693     return false;
694
695   // Don't handle popping bytes on return for now.
696   if (FuncInfo.MF->getInfo<X86MachineFunctionInfo>()
697         ->getBytesToPopOnReturn() != 0)
698     return 0;
699
700   // fastcc with -tailcallopt is intended to provide a guaranteed
701   // tail call optimization. Fastisel doesn't know how to do that.
702   if (CC == CallingConv::Fast && GuaranteedTailCallOpt)
703     return false;
704
705   // Let SDISel handle vararg functions.
706   if (F.isVarArg())
707     return false;
708
709   if (Ret->getNumOperands() > 0) {
710     SmallVector<ISD::OutputArg, 4> Outs;
711     GetReturnInfo(F.getReturnType(), F.getAttributes().getRetAttributes(),
712                   Outs, TLI);
713
714     // Analyze operands of the call, assigning locations to each operand.
715     SmallVector<CCValAssign, 16> ValLocs;
716     CCState CCInfo(CC, F.isVarArg(), *FuncInfo.MF, TM, ValLocs,
717                    I->getContext());
718     CCInfo.AnalyzeReturn(Outs, RetCC_X86);
719
720     const Value *RV = Ret->getOperand(0);
721     unsigned Reg = getRegForValue(RV);
722     if (Reg == 0)
723       return false;
724
725     // Only handle a single return value for now.
726     if (ValLocs.size() != 1)
727       return false;
728
729     CCValAssign &VA = ValLocs[0];
730
731     // Don't bother handling odd stuff for now.
732     if (VA.getLocInfo() != CCValAssign::Full)
733       return false;
734     // Only handle register returns for now.
735     if (!VA.isRegLoc())
736       return false;
737
738     // The calling-convention tables for x87 returns don't tell
739     // the whole story.
740     if (VA.getLocReg() == X86::ST0 || VA.getLocReg() == X86::ST1)
741       return false;
742
743     unsigned SrcReg = Reg + VA.getValNo();
744     EVT SrcVT = TLI.getValueType(RV->getType());
745     EVT DstVT = VA.getValVT();
746     // Special handling for extended integers.
747     if (SrcVT != DstVT) {
748       if (SrcVT != MVT::i1 && SrcVT != MVT::i8 && SrcVT != MVT::i16)
749         return false;
750
751       if (!Outs[0].Flags.isZExt() && !Outs[0].Flags.isSExt())
752         return false;
753
754       assert(DstVT == MVT::i32 && "X86 should always ext to i32");
755
756       if (SrcVT == MVT::i1) {
757         if (Outs[0].Flags.isSExt())
758           return false;
759         SrcReg = FastEmitZExtFromI1(MVT::i8, SrcReg, /*TODO: Kill=*/false);
760         SrcVT = MVT::i8;
761       }
762       unsigned Op = Outs[0].Flags.isZExt() ? ISD::ZERO_EXTEND :
763                                              ISD::SIGN_EXTEND;
764       SrcReg = FastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(), DstVT.getSimpleVT(), Op,
765                           SrcReg, /*TODO: Kill=*/false);
766     }
767
768     // Make the copy.
769     unsigned DstReg = VA.getLocReg();
770     const TargetRegisterClass* SrcRC = MRI.getRegClass(SrcReg);
771     // Avoid a cross-class copy. This is very unlikely.
772     if (!SrcRC->contains(DstReg))
773       return false;
774     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
775             DstReg).addReg(SrcReg);
776
777     // Mark the register as live out of the function.
778     MRI.addLiveOut(VA.getLocReg());
779   }
780
781   // Now emit the RET.
782   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(X86::RET));
783   return true;
784 }
785
786 /// X86SelectLoad - Select and emit code to implement load instructions.
787 ///
788 bool X86FastISel::X86SelectLoad(const Instruction *I)  {
789   // Atomic loads need special handling.
790   if (cast<LoadInst>(I)->isAtomic())
791     return false;
792
793   MVT VT;
794   if (!isTypeLegal(I->getType(), VT, /*AllowI1=*/true))
795     return false;
796
797   X86AddressMode AM;
798   if (!X86SelectAddress(I->getOperand(0), AM))
799     return false;
800
801   unsigned ResultReg = 0;
802   if (X86FastEmitLoad(VT, AM, ResultReg)) {
803     UpdateValueMap(I, ResultReg);
804     return true;
805   }
806   return false;
807 }
808
809 static unsigned X86ChooseCmpOpcode(EVT VT, const X86Subtarget *Subtarget) {
810   bool HasAVX = Subtarget->hasAVX();
811   bool X86ScalarSSEf32 = HasAVX || Subtarget->hasSSE1();
812   bool X86ScalarSSEf64 = HasAVX || Subtarget->hasSSE2();
813
814   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
815   default:       return 0;
816   case MVT::i8:  return X86::CMP8rr;
817   case MVT::i16: return X86::CMP16rr;
818   case MVT::i32: return X86::CMP32rr;
819   case MVT::i64: return X86::CMP64rr;
820   case MVT::f32:
821     return X86ScalarSSEf32 ? (HasAVX ? X86::VUCOMISSrr : X86::UCOMISSrr) : 0;
822   case MVT::f64:
823     return X86ScalarSSEf64 ? (HasAVX ? X86::VUCOMISDrr : X86::UCOMISDrr) : 0;
824   }
825 }
826
827 /// X86ChooseCmpImmediateOpcode - If we have a comparison with RHS as the RHS
828 /// of the comparison, return an opcode that works for the compare (e.g.
829 /// CMP32ri) otherwise return 0.
830 static unsigned X86ChooseCmpImmediateOpcode(EVT VT, const ConstantInt *RHSC) {
831   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
832   // Otherwise, we can't fold the immediate into this comparison.
833   default: return 0;
834   case MVT::i8: return X86::CMP8ri;
835   case MVT::i16: return X86::CMP16ri;
836   case MVT::i32: return X86::CMP32ri;
837   case MVT::i64:
838     // 64-bit comparisons are only valid if the immediate fits in a 32-bit sext
839     // field.
840     if ((int)RHSC->getSExtValue() == RHSC->getSExtValue())
841       return X86::CMP64ri32;
842     return 0;
843   }
844 }
845
846 bool X86FastISel::X86FastEmitCompare(const Value *Op0, const Value *Op1,
847                                      EVT VT) {
848   unsigned Op0Reg = getRegForValue(Op0);
849   if (Op0Reg == 0) return false;
850
851   // Handle 'null' like i32/i64 0.
852   if (isa<ConstantPointerNull>(Op1))
853     Op1 = Constant::getNullValue(TD.getIntPtrType(Op0->getContext()));
854
855   // We have two options: compare with register or immediate.  If the RHS of
856   // the compare is an immediate that we can fold into this compare, use
857   // CMPri, otherwise use CMPrr.
858   if (const ConstantInt *Op1C = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
859     if (unsigned CompareImmOpc = X86ChooseCmpImmediateOpcode(VT, Op1C)) {
860       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(CompareImmOpc))
861         .addReg(Op0Reg)
862         .addImm(Op1C->getSExtValue());
863       return true;
864     }
865   }
866
867   unsigned CompareOpc = X86ChooseCmpOpcode(VT, Subtarget);
868   if (CompareOpc == 0) return false;
869
870   unsigned Op1Reg = getRegForValue(Op1);
871   if (Op1Reg == 0) return false;
872   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(CompareOpc))
873     .addReg(Op0Reg)
874     .addReg(Op1Reg);
875
876   return true;
877 }
878
879 bool X86FastISel::X86SelectCmp(const Instruction *I) {
880   const CmpInst *CI = cast<CmpInst>(I);
881
882   MVT VT;
883   if (!isTypeLegal(I->getOperand(0)->getType(), VT))
884     return false;
885
886   unsigned ResultReg = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
887   unsigned SetCCOpc;
888   bool SwapArgs;  // false -> compare Op0, Op1.  true -> compare Op1, Op0.
889   switch (CI->getPredicate()) {
890   case CmpInst::FCMP_OEQ: {
891     if (!X86FastEmitCompare(CI->getOperand(0), CI->getOperand(1), VT))
892       return false;
893
894     unsigned EReg = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
895     unsigned NPReg = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
896     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(X86::SETEr), EReg);
897     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
898             TII.get(X86::SETNPr), NPReg);
899     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
900             TII.get(X86::AND8rr), ResultReg).addReg(NPReg).addReg(EReg);
901     UpdateValueMap(I, ResultReg);
902     return true;
903   }
904   case CmpInst::FCMP_UNE: {
905     if (!X86FastEmitCompare(CI->getOperand(0), CI->getOperand(1), VT))
906       return false;
907
908     unsigned NEReg = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
909     unsigned PReg = createResultReg(&X86::GR8RegClass);
910     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(X86::SETNEr), NEReg);
911     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(X86::SETPr), PReg);
912     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(X86::OR8rr),ResultReg)
913       .addReg(PReg).addReg(NEReg);
914     UpdateValueMap(I, ResultReg);
915     return true;
916   }
917   case CmpInst::FCMP_OGT: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETAr;  break;
918   case CmpInst::FCMP_OGE: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETAEr; break;
919   case CmpInst::FCMP_OLT: SwapArgs = true;  SetCCOpc = X86::SETAr;  break;
920   case CmpInst::FCMP_OLE: SwapArgs = true;  SetCCOpc = X86::SETAEr; break;
921   case CmpInst::FCMP_ONE: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETNEr; break;
922   case CmpInst::FCMP_ORD: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETNPr; break;
923   case CmpInst::FCMP_UNO: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETPr;  break;
924   case CmpInst::FCMP_UEQ: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETEr;  break;
925   case CmpInst::FCMP_UGT: SwapArgs = true;  SetCCOpc = X86::SETBr;  break;
926   case CmpInst::FCMP_UGE: SwapArgs = true;  SetCCOpc = X86::SETBEr; break;
927   case CmpInst::FCMP_ULT: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETBr;  break;
928   case CmpInst::FCMP_ULE: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETBEr; break;
929
930   case CmpInst::ICMP_EQ:  SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETEr;  break;
931   case CmpInst::ICMP_NE:  SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETNEr; break;
932   case CmpInst::ICMP_UGT: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETAr;  break;
933   case CmpInst::ICMP_UGE: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETAEr; break;
934   case CmpInst::ICMP_ULT: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETBr;  break;
935   case CmpInst::ICMP_ULE: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETBEr; break;
936   case CmpInst::ICMP_SGT: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETGr;  break;
937   case CmpInst::ICMP_SGE: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETGEr; break;
938   case CmpInst::ICMP_SLT: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETLr;  break;
939   case CmpInst::ICMP_SLE: SwapArgs = false; SetCCOpc = X86::SETLEr; break;
940   default:
941     return false;
942   }
943
944   const Value *Op0 = CI->getOperand(0), *Op1 = CI->getOperand(1);
945   if (SwapArgs)
946     std::swap(Op0, Op1);
947
948   // Emit a compare of Op0/Op1.
949   if (!X86FastEmitCompare(Op0, Op1, VT))
950     return false;
951
952   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(SetCCOpc), ResultReg);
953   UpdateValueMap(I, ResultReg);
954   return true;
955 }
956
957 bool X86FastISel::X86SelectZExt(const Instruction *I) {
958   // Handle zero-extension from i1 to i8, which is common.
959   if (!I->getOperand(0)->getType()->isIntegerTy(1))
960     return false;
961
962   EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
963   if (!TLI.isTypeLegal(DstVT))
964     return false;
965
966   unsigned ResultReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
967   if (ResultReg == 0)
968     return false;
969
970   // Set the high bits to zero.
971   ResultReg = FastEmitZExtFromI1(MVT::i8, ResultReg, /*TODO: Kill=*/false);
972   if (ResultReg == 0)
973     return false;
974
975   if (DstVT != MVT::i8) {
976     ResultReg = FastEmit_r(MVT::i8, DstVT.getSimpleVT(), ISD::ZERO_EXTEND,
977                            ResultReg, /*Kill=*/true);
978     if (ResultReg == 0)
979       return false;
980   }
981
982   UpdateValueMap(I, ResultReg);
983   return true;
984 }
985
986
987 bool X86FastISel::X86SelectBranch(const Instruction *I) {
988   // Unconditional branches are selected by tablegen-generated code.
989   // Handle a conditional branch.
990   const BranchInst *BI = cast<BranchInst>(I);
991   MachineBasicBlock *TrueMBB = FuncInfo.MBBMap[BI->getSuccessor(0)];
992   MachineBasicBlock *FalseMBB = FuncInfo.MBBMap[BI->getSuccessor(1)];
993
994   // Fold the common case of a conditional branch with a comparison
995   // in the same block (values defined on other blocks may not have
996   // initialized registers).
997   if (const CmpInst *CI = dyn_cast<CmpInst>(BI->getCondition())) {
998     if (CI->hasOneUse() && CI->getParent() == I->getParent()) {
999       EVT VT = TLI.getValueType(CI->getOperand(0)->getType());
1000
1001       // Try to take advantage of fallthrough opportunities.
1002       CmpInst::Predicate Predicate = CI->getPredicate();
1003       if (FuncInfo.MBB->isLayoutSuccessor(TrueMBB)) {
1004         std::swap(TrueMBB, FalseMBB);
1005         Predicate = CmpInst::getInversePredicate(Predicate);
1006       }
1007
1008       bool SwapArgs;  // false -> compare Op0, Op1.  true -> compare Op1, Op0.
1009       unsigned BranchOpc; // Opcode to jump on, e.g. "X86::JA"
1010
1011       switch (Predicate) {
1012       case CmpInst::FCMP_OEQ:
1013         std::swap(TrueMBB, FalseMBB);
1014         Predicate = CmpInst::FCMP_UNE;
1015         // FALL THROUGH
1016       case CmpInst::FCMP_UNE: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JNE_4; break;
1017       case CmpInst::FCMP_OGT: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JA_4;  break;
1018       case CmpInst::FCMP_OGE: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JAE_4; break;
1019       case CmpInst::FCMP_OLT: SwapArgs = true;  BranchOpc = X86::JA_4;  break;
1020       case CmpInst::FCMP_OLE: SwapArgs = true;  BranchOpc = X86::JAE_4; break;
1021       case CmpInst::FCMP_ONE: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JNE_4; break;
1022       case CmpInst::FCMP_ORD: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JNP_4; break;
1023       case CmpInst::FCMP_UNO: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JP_4;  break;
1024       case CmpInst::FCMP_UEQ: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JE_4;  break;
1025       case CmpInst::FCMP_UGT: SwapArgs = true;  BranchOpc = X86::JB_4;  break;
1026       case CmpInst::FCMP_UGE: SwapArgs = true;  BranchOpc = X86::JBE_4; break;
1027       case CmpInst::FCMP_ULT: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JB_4;  break;
1028       case CmpInst::FCMP_ULE: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JBE_4; break;
1029
1030       case CmpInst::ICMP_EQ:  SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JE_4;  break;
1031       case CmpInst::ICMP_NE:  SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JNE_4; break;
1032       case CmpInst::ICMP_UGT: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JA_4;  break;
1033       case CmpInst::ICMP_UGE: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JAE_4; break;
1034       case CmpInst::ICMP_ULT: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JB_4;  break;
1035       case CmpInst::ICMP_ULE: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JBE_4; break;
1036       case CmpInst::ICMP_SGT: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JG_4;  break;
1037       case CmpInst::ICMP_SGE: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JGE_4; break;
1038       case CmpInst::ICMP_SLT: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JL_4;  break;
1039       case CmpInst::ICMP_SLE: SwapArgs = false; BranchOpc = X86::JLE_4; break;
1040       default:
1041         return false;
1042       }
1043
1044       const Value *Op0 = CI->getOperand(0), *Op1 = CI->getOperand(1);
1045       if (SwapArgs)
1046         std::swap(Op0, Op1);
1047
1048       // Emit a compare of the LHS and RHS, setting the flags.
1049       if (!X86FastEmitCompare(Op0, Op1, VT))
1050         return false;
1051
1052       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(BranchOpc))
1053         .addMBB(TrueMBB);
1054
1055       if (Predicate == CmpInst::FCMP_UNE) {
1056         // X86 requires a second branch to handle UNE (and OEQ,
1057         // which is mapped to UNE above).
1058         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(X86::JP_4))
1059           .addMBB(TrueMBB);
1060       }
1061
1062       FastEmitBranch(FalseMBB, DL);
1063       FuncInfo.MBB->addSuccessor(TrueMBB);
1064       return true;
1065     }
1066   } else if (TruncInst *TI = dyn_cast<TruncInst>(BI->getCondition())) {
1067     // Handle things like "%cond = trunc i32 %X to i1 / br i1 %cond", which
1068     // typically happen for _Bool and C++ bools.
1069     MVT SourceVT;
1070     if (TI->hasOneUse() && TI->getParent() == I->getParent() &&
1071         isTypeLegal(TI->getOperand(0)->getType(), SourceVT)) {
1072       unsigned TestOpc = 0;
1073       switch (SourceVT.SimpleTy) {
1074       default: break;
1075       case MVT::i8:  TestOpc = X86::TEST8ri; break;
1076       case MVT::i16: TestOpc = X86::TEST16ri; break;
1077       case MVT::i32: TestOpc = X86::TEST32ri; break;
1078       case MVT::i64: TestOpc = X86::TEST64ri32; break;
1079       }
1080       if (TestOpc) {
1081         unsigned OpReg = getRegForValue(TI->getOperand(0));
1082         if (OpReg == 0) return false;
1083         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TestOpc))
1084           .addReg(OpReg).addImm(1);
1085
1086         unsigned JmpOpc = X86::JNE_4;
1087         if (FuncInfo.MBB->isLayoutSuccessor(TrueMBB)) {
1088           std::swap(TrueMBB, FalseMBB);
1089           JmpOpc = X86::JE_4;
1090         }
1091
1092         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(JmpOpc))
1093           .addMBB(TrueMBB);
1094         FastEmitBranch(FalseMBB, DL);
1095         FuncInfo.MBB->addSuccessor(TrueMBB);
1096         return true;
1097       }
1098     }
1099   }
1100
1101   // Otherwise do a clumsy setcc and re-test it.
1102   // Note that i1 essentially gets ANY_EXTEND'ed to i8 where it isn't used
1103   // in an explicit cast, so make sure to handle that correctly.
1104   unsigned OpReg = getRegForValue(BI->getCondition());
1105   if (OpReg == 0) return false;
1106
1107   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(X86::TEST8ri))
1108     .addReg(OpReg).addImm(1);
1109   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(X86::JNE_4))
1110     .addMBB(TrueMBB);
1111   FastEmitBranch(FalseMBB, DL);
1112   FuncInfo.MBB->addSuccessor(TrueMBB);
1113   return true;
1114 }
1115
1116 bool X86FastISel::X86SelectShift(const Instruction *I) {
1117   unsigned CReg = 0, OpReg = 0;
1118   const TargetRegisterClass *RC = NULL;
1119   if (I->getType()->isIntegerTy(8)) {
1120     CReg = X86::CL;
1121     RC = &X86::GR8RegClass;
1122     switch (I->getOpcode()) {
1123     case Instruction::LShr: OpReg = X86::SHR8rCL; break;
1124     case Instruction::AShr: OpReg = X86::SAR8rCL; break;
1125     case Instruction::Shl:  OpReg = X86::SHL8rCL; break;
1126     default: return false;
1127     }
1128   } else if (I->getType()->isIntegerTy(16)) {
1129     CReg = X86::CX;
1130     RC = &X86::GR16RegClass;
1131     switch (I->getOpcode()) {
1132     case Instruction::LShr: OpReg = X86::SHR16rCL; break;
1133     case Instruction::AShr: OpReg = X86::SAR16rCL; break;
1134     case Instruction::Shl:  OpReg = X86::SHL16rCL; break;
1135     default: return false;
1136     }
1137   } else if (I->getType()->isIntegerTy(32)) {
1138     CReg = X86::ECX;
1139     RC = &X86::GR32RegClass;
1140     switch (I->getOpcode()) {
1141     case Instruction::LShr: OpReg = X86::SHR32rCL; break;
1142     case Instruction::AShr: OpReg = X86::SAR32rCL; break;
1143     case Instruction::Shl:  OpReg = X86::SHL32rCL; break;
1144     default: return false;
1145     }
1146   } else if (I->getType()->isIntegerTy(64)) {
1147     CReg = X86::RCX;
1148     RC = &X86::GR64RegClass;
1149     switch (I->getOpcode()) {
1150     case Instruction::LShr: OpReg = X86::SHR64rCL; break;
1151     case Instruction::AShr: OpReg = X86::SAR64rCL; break;
1152     case Instruction::Shl:  OpReg = X86::SHL64rCL; break;
1153     default: return false;
1154     }
1155   } else {
1156     return false;
1157   }
1158
1159   MVT VT;
1160   if (!isTypeLegal(I->getType(), VT))
1161     return false;
1162
1163   unsigned Op0Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1164   if (Op0Reg == 0) return false;
1165
1166   unsigned Op1Reg = getRegForValue(I->getOperand(1));
1167   if (Op1Reg == 0) return false;
1168   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1169           CReg).addReg(Op1Reg);
1170
1171   // The shift instruction uses X86::CL. If we defined a super-register
1172   // of X86::CL, emit a subreg KILL to precisely describe what we're doing here.
1173   if (CReg != X86::CL)
1174     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
1175             TII.get(TargetOpcode::KILL), X86::CL)
1176       .addReg(CReg, RegState::Kill);
1177
1178   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1179   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(OpReg), ResultReg)
1180     .addReg(Op0Reg);
1181   UpdateValueMap(I, ResultReg);
1182   return true;
1183 }
1184
1185 bool X86FastISel::X86SelectSelect(const Instruction *I) {
1186   MVT VT;
1187   if (!isTypeLegal(I->getType(), VT))
1188     return false;
1189
1190   // We only use cmov here, if we don't have a cmov instruction bail.
1191   if (!Subtarget->hasCMov()) return false;
1192
1193   unsigned Opc = 0;
1194   const TargetRegisterClass *RC = NULL;
1195   if (VT == MVT::i16) {
1196     Opc = X86::CMOVE16rr;
1197     RC = &X86::GR16RegClass;
1198   } else if (VT == MVT::i32) {
1199     Opc = X86::CMOVE32rr;
1200     RC = &X86::GR32RegClass;
1201   } else if (VT == MVT::i64) {
1202     Opc = X86::CMOVE64rr;
1203     RC = &X86::GR64RegClass;
1204   } else {
1205     return false;
1206   }
1207
1208   unsigned Op0Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1209   if (Op0Reg == 0) return false;
1210   unsigned Op1Reg = getRegForValue(I->getOperand(1));
1211   if (Op1Reg == 0) return false;
1212   unsigned Op2Reg = getRegForValue(I->getOperand(2));
1213   if (Op2Reg == 0) return false;
1214
1215   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(X86::TEST8rr))
1216     .addReg(Op0Reg).addReg(Op0Reg);
1217   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1218   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(Opc), ResultReg)
1219     .addReg(Op1Reg).addReg(Op2Reg);
1220   UpdateValueMap(I, ResultReg);
1221   return true;
1222 }
1223
1224 bool X86FastISel::X86SelectFPExt(const Instruction *I) {
1225   // fpext from float to double.
1226   if (X86ScalarSSEf64 &&
1227       I->getType()->isDoubleTy()) {
1228     const Value *V = I->getOperand(0);
1229     if (V->getType()->isFloatTy()) {
1230       unsigned OpReg = getRegForValue(V);
1231       if (OpReg == 0) return false;
1232       unsigned ResultReg = createResultReg(X86::FR64RegisterClass);
1233       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
1234               TII.get(X86::CVTSS2SDrr), ResultReg)
1235         .addReg(OpReg);
1236       UpdateValueMap(I, ResultReg);
1237       return true;
1238     }
1239   }
1240
1241   return false;
1242 }
1243
1244 bool X86FastISel::X86SelectFPTrunc(const Instruction *I) {
1245   if (X86ScalarSSEf64) {
1246     if (I->getType()->isFloatTy()) {
1247       const Value *V = I->getOperand(0);
1248       if (V->getType()->isDoubleTy()) {
1249         unsigned OpReg = getRegForValue(V);
1250         if (OpReg == 0) return false;
1251         unsigned ResultReg = createResultReg(X86::FR32RegisterClass);
1252         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
1253                 TII.get(X86::CVTSD2SSrr), ResultReg)
1254           .addReg(OpReg);
1255         UpdateValueMap(I, ResultReg);
1256         return true;
1257       }
1258     }
1259   }
1260
1261   return false;
1262 }
1263
1264 bool X86FastISel::X86SelectTrunc(const Instruction *I) {
1265   EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
1266   EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
1267
1268   // This code only handles truncation to byte.
1269   if (DstVT != MVT::i8 && DstVT != MVT::i1)
1270     return false;
1271   if (!TLI.isTypeLegal(SrcVT))
1272     return false;
1273
1274   unsigned InputReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1275   if (!InputReg)
1276     // Unhandled operand.  Halt "fast" selection and bail.
1277     return false;
1278
1279   if (SrcVT == MVT::i8) {
1280     // Truncate from i8 to i1; no code needed.
1281     UpdateValueMap(I, InputReg);
1282     return true;
1283   }
1284
1285   if (!Subtarget->is64Bit()) {
1286     // If we're on x86-32; we can't extract an i8 from a general register.
1287     // First issue a copy to GR16_ABCD or GR32_ABCD.
1288     const TargetRegisterClass *CopyRC = (SrcVT == MVT::i16)
1289       ? X86::GR16_ABCDRegisterClass : X86::GR32_ABCDRegisterClass;
1290     unsigned CopyReg = createResultReg(CopyRC);
1291     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1292             CopyReg).addReg(InputReg);
1293     InputReg = CopyReg;
1294   }
1295
1296   // Issue an extract_subreg.
1297   unsigned ResultReg = FastEmitInst_extractsubreg(MVT::i8,
1298                                                   InputReg, /*Kill=*/true,
1299                                                   X86::sub_8bit);
1300   if (!ResultReg)
1301     return false;
1302
1303   UpdateValueMap(I, ResultReg);
1304   return true;
1305 }
1306
1307 bool X86FastISel::IsMemcpySmall(uint64_t Len) {
1308   return Len <= (Subtarget->is64Bit() ? 32 : 16);
1309 }
1310
1311 bool X86FastISel::TryEmitSmallMemcpy(X86AddressMode DestAM,
1312                                      X86AddressMode SrcAM, uint64_t Len) {
1313
1314   // Make sure we don't bloat code by inlining very large memcpy's.
1315   if (!IsMemcpySmall(Len))
1316     return false;
1317
1318   bool i64Legal = Subtarget->is64Bit();
1319
1320   // We don't care about alignment here since we just emit integer accesses.
1321   while (Len) {
1322     MVT VT;
1323     if (Len >= 8 && i64Legal)
1324       VT = MVT::i64;
1325     else if (Len >= 4)
1326       VT = MVT::i32;
1327     else if (Len >= 2)
1328       VT = MVT::i16;
1329     else {
1330       assert(Len == 1);
1331       VT = MVT::i8;
1332     }
1333
1334     unsigned Reg;
1335     bool RV = X86FastEmitLoad(VT, SrcAM, Reg);
1336     RV &= X86FastEmitStore(VT, Reg, DestAM);
1337     assert(RV && "Failed to emit load or store??");
1338
1339     unsigned Size = VT.getSizeInBits()/8;
1340     Len -= Size;
1341     DestAM.Disp += Size;
1342     SrcAM.Disp += Size;
1343   }
1344
1345   return true;
1346 }
1347
1348 bool X86FastISel::X86VisitIntrinsicCall(const IntrinsicInst &I) {
1349   // FIXME: Handle more intrinsics.
1350   switch (I.getIntrinsicID()) {
1351   default: return false;
1352   case Intrinsic::memcpy: {
1353     const MemCpyInst &MCI = cast<MemCpyInst>(I);
1354     // Don't handle volatile or variable length memcpys.
1355     if (MCI.isVolatile())
1356       return false;
1357
1358     if (isa<ConstantInt>(MCI.getLength())) {
1359       // Small memcpy's are common enough that we want to do them
1360       // without a call if possible.
1361       uint64_t Len = cast<ConstantInt>(MCI.getLength())->getZExtValue();
1362       if (IsMemcpySmall(Len)) {
1363         X86AddressMode DestAM, SrcAM;
1364         if (!X86SelectAddress(MCI.getRawDest(), DestAM) ||
1365             !X86SelectAddress(MCI.getRawSource(), SrcAM))
1366           return false;
1367         TryEmitSmallMemcpy(DestAM, SrcAM, Len);
1368         return true;
1369       }
1370     }
1371
1372     unsigned SizeWidth = Subtarget->is64Bit() ? 64 : 32;
1373     if (!MCI.getLength()->getType()->isIntegerTy(SizeWidth))
1374       return false;
1375
1376     if (MCI.getSourceAddressSpace() > 255 || MCI.getDestAddressSpace() > 255)
1377       return false;
1378
1379     return DoSelectCall(&I, "memcpy");
1380   }
1381   case Intrinsic::memset: {
1382     const MemSetInst &MSI = cast<MemSetInst>(I);
1383
1384     if (MSI.isVolatile())
1385       return false;
1386
1387     unsigned SizeWidth = Subtarget->is64Bit() ? 64 : 32;
1388     if (!MSI.getLength()->getType()->isIntegerTy(SizeWidth))
1389       return false;
1390
1391     if (MSI.getDestAddressSpace() > 255)
1392       return false;
1393
1394     return DoSelectCall(&I, "memset");
1395   }
1396   case Intrinsic::stackprotector: {
1397     // Emit code inline code to store the stack guard onto the stack.
1398     EVT PtrTy = TLI.getPointerTy();
1399
1400     const Value *Op1 = I.getArgOperand(0); // The guard's value.
1401     const AllocaInst *Slot = cast<AllocaInst>(I.getArgOperand(1));
1402
1403     // Grab the frame index.
1404     X86AddressMode AM;
1405     if (!X86SelectAddress(Slot, AM)) return false;
1406     if (!X86FastEmitStore(PtrTy, Op1, AM)) return false;
1407     return true;
1408   }
1409   case Intrinsic::dbg_declare: {
1410     const DbgDeclareInst *DI = cast<DbgDeclareInst>(&I);
1411     X86AddressMode AM;
1412     assert(DI->getAddress() && "Null address should be checked earlier!");
1413     if (!X86SelectAddress(DI->getAddress(), AM))
1414       return false;
1415     const MCInstrDesc &II = TII.get(TargetOpcode::DBG_VALUE);
1416     // FIXME may need to add RegState::Debug to any registers produced,
1417     // although ESP/EBP should be the only ones at the moment.
1418     addFullAddress(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II), AM).
1419       addImm(0).addMetadata(DI->getVariable());
1420     return true;
1421   }
1422   case Intrinsic::trap: {
1423     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(X86::TRAP));
1424     return true;
1425   }
1426   case Intrinsic::sadd_with_overflow:
1427   case Intrinsic::uadd_with_overflow: {
1428     // FIXME: Should fold immediates.
1429
1430     // Replace "add with overflow" intrinsics with an "add" instruction followed
1431     // by a seto/setc instruction.
1432     const Function *Callee = I.getCalledFunction();
1433     Type *RetTy =
1434       cast<StructType>(Callee->getReturnType())->getTypeAtIndex(unsigned(0));
1435
1436     MVT VT;
1437     if (!isTypeLegal(RetTy, VT))
1438       return false;
1439
1440     const Value *Op1 = I.getArgOperand(0);
1441     const Value *Op2 = I.getArgOperand(1);
1442     unsigned Reg1 = getRegForValue(Op1);
1443     unsigned Reg2 = getRegForValue(Op2);
1444
1445     if (Reg1 == 0 || Reg2 == 0)
1446       // FIXME: Handle values *not* in registers.
1447       return false;
1448
1449     unsigned OpC = 0;
1450     if (VT == MVT::i32)
1451       OpC = X86::ADD32rr;
1452     else if (VT == MVT::i64)
1453       OpC = X86::ADD64rr;
1454     else
1455       return false;
1456
1457     // The call to CreateRegs builds two sequential registers, to store the
1458     // both the the returned values.
1459     unsigned ResultReg = FuncInfo.CreateRegs(I.getType());
1460     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(OpC), ResultReg)
1461       .addReg(Reg1).addReg(Reg2);
1462
1463     unsigned Opc = X86::SETBr;
1464     if (I.getIntrinsicID() == Intrinsic::sadd_with_overflow)
1465       Opc = X86::SETOr;
1466     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(Opc), ResultReg+1);
1467
1468     UpdateValueMap(&I, ResultReg, 2);
1469     return true;
1470   }
1471   }
1472 }
1473
1474 bool X86FastISel::X86SelectCall(const Instruction *I) {
1475   const CallInst *CI = cast<CallInst>(I);
1476   const Value *Callee = CI->getCalledValue();
1477
1478   // Can't handle inline asm yet.
1479   if (isa<InlineAsm>(Callee))
1480     return false;
1481
1482   // Handle intrinsic calls.
1483   if (const IntrinsicInst *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(CI))
1484     return X86VisitIntrinsicCall(*II);
1485
1486   return DoSelectCall(I, 0);
1487 }
1488
1489 // Select either a call, or an llvm.memcpy/memmove/memset intrinsic
1490 bool X86FastISel::DoSelectCall(const Instruction *I, const char *MemIntName) {
1491   const CallInst *CI = cast<CallInst>(I);
1492   const Value *Callee = CI->getCalledValue();
1493
1494   // Handle only C and fastcc calling conventions for now.
1495   ImmutableCallSite CS(CI);
1496   CallingConv::ID CC = CS.getCallingConv();
1497   if (CC != CallingConv::C && CC != CallingConv::Fast &&
1498       CC != CallingConv::X86_FastCall)
1499     return false;
1500
1501   // fastcc with -tailcallopt is intended to provide a guaranteed
1502   // tail call optimization. Fastisel doesn't know how to do that.
1503   if (CC == CallingConv::Fast && GuaranteedTailCallOpt)
1504     return false;
1505
1506   PointerType *PT = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1507   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
1508   bool isVarArg = FTy->isVarArg();
1509
1510   // Don't know how to handle Win64 varargs yet.  Nothing special needed for
1511   // x86-32.  Special handling for x86-64 is implemented.
1512   if (isVarArg && Subtarget->isTargetWin64())
1513     return false;
1514
1515   // Fast-isel doesn't know about callee-pop yet.
1516   if (X86::isCalleePop(CC, Subtarget->is64Bit(), isVarArg,
1517                        GuaranteedTailCallOpt))
1518     return false;
1519
1520   // Check whether the function can return without sret-demotion.
1521   SmallVector<ISD::OutputArg, 4> Outs;
1522   SmallVector<uint64_t, 4> Offsets;
1523   GetReturnInfo(I->getType(), CS.getAttributes().getRetAttributes(),
1524                 Outs, TLI, &Offsets);
1525   bool CanLowerReturn = TLI.CanLowerReturn(CS.getCallingConv(),
1526                                            *FuncInfo.MF, FTy->isVarArg(),
1527                                            Outs, FTy->getContext());
1528   if (!CanLowerReturn)
1529     return false;
1530
1531   // Materialize callee address in a register. FIXME: GV address can be
1532   // handled with a CALLpcrel32 instead.
1533   X86AddressMode CalleeAM;
1534   if (!X86SelectCallAddress(Callee, CalleeAM))
1535     return false;
1536   unsigned CalleeOp = 0;
1537   const GlobalValue *GV = 0;
1538   if (CalleeAM.GV != 0) {
1539     GV = CalleeAM.GV;
1540   } else if (CalleeAM.Base.Reg != 0) {
1541     CalleeOp = CalleeAM.Base.Reg;
1542   } else
1543     return false;
1544
1545   // Deal with call operands first.
1546   SmallVector<const Value *, 8> ArgVals;
1547   SmallVector<unsigned, 8> Args;
1548   SmallVector<MVT, 8> ArgVTs;
1549   SmallVector<ISD::ArgFlagsTy, 8> ArgFlags;
1550   Args.reserve(CS.arg_size());
1551   ArgVals.reserve(CS.arg_size());
1552   ArgVTs.reserve(CS.arg_size());
1553   ArgFlags.reserve(CS.arg_size());
1554   for (ImmutableCallSite::arg_iterator i = CS.arg_begin(), e = CS.arg_end();
1555        i != e; ++i) {
1556     // If we're lowering a mem intrinsic instead of a regular call, skip the
1557     // last two arguments, which should not passed to the underlying functions.
1558     if (MemIntName && e-i <= 2)
1559       break;
1560     Value *ArgVal = *i;
1561     ISD::ArgFlagsTy Flags;
1562     unsigned AttrInd = i - CS.arg_begin() + 1;
1563     if (CS.paramHasAttr(AttrInd, Attribute::SExt))
1564       Flags.setSExt();
1565     if (CS.paramHasAttr(AttrInd, Attribute::ZExt))
1566       Flags.setZExt();
1567
1568     if (CS.paramHasAttr(AttrInd, Attribute::ByVal)) {
1569       PointerType *Ty = cast<PointerType>(ArgVal->getType());
1570       Type *ElementTy = Ty->getElementType();
1571       unsigned FrameSize = TD.getTypeAllocSize(ElementTy);
1572       unsigned FrameAlign = CS.getParamAlignment(AttrInd);
1573       if (!FrameAlign)
1574         FrameAlign = TLI.getByValTypeAlignment(ElementTy);
1575       Flags.setByVal();
1576       Flags.setByValSize(FrameSize);
1577       Flags.setByValAlign(FrameAlign);
1578       if (!IsMemcpySmall(FrameSize))
1579         return false;
1580     }
1581
1582     if (CS.paramHasAttr(AttrInd, Attribute::InReg))
1583       Flags.setInReg();
1584     if (CS.paramHasAttr(AttrInd, Attribute::Nest))
1585       Flags.setNest();
1586
1587     // If this is an i1/i8/i16 argument, promote to i32 to avoid an extra
1588     // instruction.  This is safe because it is common to all fastisel supported
1589     // calling conventions on x86.
1590     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(ArgVal)) {
1591       if (CI->getBitWidth() == 1 || CI->getBitWidth() == 8 ||
1592           CI->getBitWidth() == 16) {
1593         if (Flags.isSExt())
1594           ArgVal = ConstantExpr::getSExt(CI,Type::getInt32Ty(CI->getContext()));
1595         else
1596           ArgVal = ConstantExpr::getZExt(CI,Type::getInt32Ty(CI->getContext()));
1597       }
1598     }
1599
1600     unsigned ArgReg;
1601
1602     // Passing bools around ends up doing a trunc to i1 and passing it.
1603     // Codegen this as an argument + "and 1".
1604     if (ArgVal->getType()->isIntegerTy(1) && isa<TruncInst>(ArgVal) &&
1605         cast<TruncInst>(ArgVal)->getParent() == I->getParent() &&
1606         ArgVal->hasOneUse()) {
1607       ArgVal = cast<TruncInst>(ArgVal)->getOperand(0);
1608       ArgReg = getRegForValue(ArgVal);
1609       if (ArgReg == 0) return false;
1610
1611       MVT ArgVT;
1612       if (!isTypeLegal(ArgVal->getType(), ArgVT)) return false;
1613
1614       ArgReg = FastEmit_ri(ArgVT, ArgVT, ISD::AND, ArgReg,
1615                            ArgVal->hasOneUse(), 1);
1616     } else {
1617       ArgReg = getRegForValue(ArgVal);
1618     }
1619
1620     if (ArgReg == 0) return false;
1621
1622     Type *ArgTy = ArgVal->getType();
1623     MVT ArgVT;
1624     if (!isTypeLegal(ArgTy, ArgVT))
1625       return false;
1626     if (ArgVT == MVT::x86mmx)
1627       return false;
1628     unsigned OriginalAlignment = TD.getABITypeAlignment(ArgTy);
1629     Flags.setOrigAlign(OriginalAlignment);
1630
1631     Args.push_back(ArgReg);
1632     ArgVals.push_back(ArgVal);
1633     ArgVTs.push_back(ArgVT);
1634     ArgFlags.push_back(Flags);
1635   }
1636
1637   // Analyze operands of the call, assigning locations to each operand.
1638   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
1639   CCState CCInfo(CC, isVarArg, *FuncInfo.MF, TM, ArgLocs,
1640                  I->getParent()->getContext());
1641
1642   // Allocate shadow area for Win64
1643   if (Subtarget->isTargetWin64())
1644     CCInfo.AllocateStack(32, 8);
1645
1646   CCInfo.AnalyzeCallOperands(ArgVTs, ArgFlags, CC_X86);
1647
1648   // Get a count of how many bytes are to be pushed on the stack.
1649   unsigned NumBytes = CCInfo.getNextStackOffset();
1650
1651   // Issue CALLSEQ_START
1652   unsigned AdjStackDown = TII.getCallFrameSetupOpcode();
1653   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(AdjStackDown))
1654     .addImm(NumBytes);
1655
1656   // Process argument: walk the register/memloc assignments, inserting
1657   // copies / loads.
1658   SmallVector<unsigned, 4> RegArgs;
1659   for (unsigned i = 0, e = ArgLocs.size(); i != e; ++i) {
1660     CCValAssign &VA = ArgLocs[i];
1661     unsigned Arg = Args[VA.getValNo()];
1662     EVT ArgVT = ArgVTs[VA.getValNo()];
1663
1664     // Promote the value if needed.
1665     switch (VA.getLocInfo()) {
1666     default: llvm_unreachable("Unknown loc info!");
1667     case CCValAssign::Full: break;
1668     case CCValAssign::SExt: {
1669       assert(VA.getLocVT().isInteger() && !VA.getLocVT().isVector() &&
1670              "Unexpected extend");
1671       bool Emitted = X86FastEmitExtend(ISD::SIGN_EXTEND, VA.getLocVT(),
1672                                        Arg, ArgVT, Arg);
1673       assert(Emitted && "Failed to emit a sext!"); (void)Emitted;
1674       ArgVT = VA.getLocVT();
1675       break;
1676     }
1677     case CCValAssign::ZExt: {
1678       assert(VA.getLocVT().isInteger() && !VA.getLocVT().isVector() &&
1679              "Unexpected extend");
1680       bool Emitted = X86FastEmitExtend(ISD::ZERO_EXTEND, VA.getLocVT(),
1681                                        Arg, ArgVT, Arg);
1682       assert(Emitted && "Failed to emit a zext!"); (void)Emitted;
1683       ArgVT = VA.getLocVT();
1684       break;
1685     }
1686     case CCValAssign::AExt: {
1687       assert(VA.getLocVT().isInteger() && !VA.getLocVT().isVector() &&
1688              "Unexpected extend");
1689       bool Emitted = X86FastEmitExtend(ISD::ANY_EXTEND, VA.getLocVT(),
1690                                        Arg, ArgVT, Arg);
1691       if (!Emitted)
1692         Emitted = X86FastEmitExtend(ISD::ZERO_EXTEND, VA.getLocVT(),
1693                                     Arg, ArgVT, Arg);
1694       if (!Emitted)
1695         Emitted = X86FastEmitExtend(ISD::SIGN_EXTEND, VA.getLocVT(),
1696                                     Arg, ArgVT, Arg);
1697
1698       assert(Emitted && "Failed to emit a aext!"); (void)Emitted;
1699       ArgVT = VA.getLocVT();
1700       break;
1701     }
1702     case CCValAssign::BCvt: {
1703       unsigned BC = FastEmit_r(ArgVT.getSimpleVT(), VA.getLocVT(),
1704                                ISD::BITCAST, Arg, /*TODO: Kill=*/false);
1705       assert(BC != 0 && "Failed to emit a bitcast!");
1706       Arg = BC;
1707       ArgVT = VA.getLocVT();
1708       break;
1709     }
1710     }
1711
1712     if (VA.isRegLoc()) {
1713       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1714               VA.getLocReg()).addReg(Arg);
1715       RegArgs.push_back(VA.getLocReg());
1716     } else {
1717       unsigned LocMemOffset = VA.getLocMemOffset();
1718       X86AddressMode AM;
1719       AM.Base.Reg = StackPtr;
1720       AM.Disp = LocMemOffset;
1721       const Value *ArgVal = ArgVals[VA.getValNo()];
1722       ISD::ArgFlagsTy Flags = ArgFlags[VA.getValNo()];
1723
1724       if (Flags.isByVal()) {
1725         X86AddressMode SrcAM;
1726         SrcAM.Base.Reg = Arg;
1727         bool Res = TryEmitSmallMemcpy(AM, SrcAM, Flags.getByValSize());
1728         assert(Res && "memcpy length already checked!"); (void)Res;
1729       } else if (isa<ConstantInt>(ArgVal) || isa<ConstantPointerNull>(ArgVal)) {
1730         // If this is a really simple value, emit this with the Value* version
1731         //of X86FastEmitStore.  If it isn't simple, we don't want to do this,
1732         // as it can cause us to reevaluate the argument.
1733         X86FastEmitStore(ArgVT, ArgVal, AM);
1734       } else {
1735         X86FastEmitStore(ArgVT, Arg, AM);
1736       }
1737     }
1738   }
1739
1740   // ELF / PIC requires GOT in the EBX register before function calls via PLT
1741   // GOT pointer.
1742   if (Subtarget->isPICStyleGOT()) {
1743     unsigned Base = getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(FuncInfo.MF);
1744     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1745             X86::EBX).addReg(Base);
1746   }
1747
1748   if (Subtarget->is64Bit() && isVarArg && !Subtarget->isTargetWin64()) {
1749     // Count the number of XMM registers allocated.
1750     static const unsigned XMMArgRegs[] = {
1751       X86::XMM0, X86::XMM1, X86::XMM2, X86::XMM3,
1752       X86::XMM4, X86::XMM5, X86::XMM6, X86::XMM7
1753     };
1754     unsigned NumXMMRegs = CCInfo.getFirstUnallocated(XMMArgRegs, 8);
1755     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(X86::MOV8ri),
1756             X86::AL).addImm(NumXMMRegs);
1757   }
1758
1759   // Issue the call.
1760   MachineInstrBuilder MIB;
1761   if (CalleeOp) {
1762     // Register-indirect call.
1763     unsigned CallOpc;
1764     if (Subtarget->isTargetWin64())
1765       CallOpc = X86::WINCALL64r;
1766     else if (Subtarget->is64Bit())
1767       CallOpc = X86::CALL64r;
1768     else
1769       CallOpc = X86::CALL32r;
1770     MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(CallOpc))
1771       .addReg(CalleeOp);
1772
1773   } else {
1774     // Direct call.
1775     assert(GV && "Not a direct call");
1776     unsigned CallOpc;
1777     if (Subtarget->isTargetWin64())
1778       CallOpc = X86::WINCALL64pcrel32;
1779     else if (Subtarget->is64Bit())
1780       CallOpc = X86::CALL64pcrel32;
1781     else
1782       CallOpc = X86::CALLpcrel32;
1783
1784     // See if we need any target-specific flags on the GV operand.
1785     unsigned char OpFlags = 0;
1786
1787     // On ELF targets, in both X86-64 and X86-32 mode, direct calls to
1788     // external symbols most go through the PLT in PIC mode.  If the symbol
1789     // has hidden or protected visibility, or if it is static or local, then
1790     // we don't need to use the PLT - we can directly call it.
1791     if (Subtarget->isTargetELF() &&
1792         TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_ &&
1793         GV->hasDefaultVisibility() && !GV->hasLocalLinkage()) {
1794       OpFlags = X86II::MO_PLT;
1795     } else if (Subtarget->isPICStyleStubAny() &&
1796                (GV->isDeclaration() || GV->isWeakForLinker()) &&
1797                (!Subtarget->getTargetTriple().isMacOSX() ||
1798                 Subtarget->getTargetTriple().isMacOSXVersionLT(10, 5))) {
1799       // PC-relative references to external symbols should go through $stub,
1800       // unless we're building with the leopard linker or later, which
1801       // automatically synthesizes these stubs.
1802       OpFlags = X86II::MO_DARWIN_STUB;
1803     }
1804
1805
1806     MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(CallOpc));
1807     if (MemIntName)
1808       MIB.addExternalSymbol(MemIntName, OpFlags);
1809     else
1810       MIB.addGlobalAddress(GV, 0, OpFlags);
1811   }
1812
1813   // Add an implicit use GOT pointer in EBX.
1814   if (Subtarget->isPICStyleGOT())
1815     MIB.addReg(X86::EBX);
1816
1817   if (Subtarget->is64Bit() && isVarArg && !Subtarget->isTargetWin64())
1818     MIB.addReg(X86::AL);
1819
1820   // Add implicit physical register uses to the call.
1821   for (unsigned i = 0, e = RegArgs.size(); i != e; ++i)
1822     MIB.addReg(RegArgs[i]);
1823
1824   // Issue CALLSEQ_END
1825   unsigned AdjStackUp = TII.getCallFrameDestroyOpcode();
1826   unsigned NumBytesCallee = 0;
1827   if (!Subtarget->is64Bit() && CS.paramHasAttr(1, Attribute::StructRet))
1828     NumBytesCallee = 4;
1829   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(AdjStackUp))
1830     .addImm(NumBytes).addImm(NumBytesCallee);
1831
1832   // Build info for return calling conv lowering code.
1833   // FIXME: This is practically a copy-paste from TargetLowering::LowerCallTo.
1834   SmallVector<ISD::InputArg, 32> Ins;
1835   SmallVector<EVT, 4> RetTys;
1836   ComputeValueVTs(TLI, I->getType(), RetTys);
1837   for (unsigned i = 0, e = RetTys.size(); i != e; ++i) {
1838     EVT VT = RetTys[i];
1839     EVT RegisterVT = TLI.getRegisterType(I->getParent()->getContext(), VT);
1840     unsigned NumRegs = TLI.getNumRegisters(I->getParent()->getContext(), VT);
1841     for (unsigned j = 0; j != NumRegs; ++j) {
1842       ISD::InputArg MyFlags;
1843       MyFlags.VT = RegisterVT.getSimpleVT();
1844       MyFlags.Used = !CS.getInstruction()->use_empty();
1845       if (CS.paramHasAttr(0, Attribute::SExt))
1846         MyFlags.Flags.setSExt();
1847       if (CS.paramHasAttr(0, Attribute::ZExt))
1848         MyFlags.Flags.setZExt();
1849       if (CS.paramHasAttr(0, Attribute::InReg))
1850         MyFlags.Flags.setInReg();
1851       Ins.push_back(MyFlags);
1852     }
1853   }
1854
1855   // Now handle call return values.
1856   SmallVector<unsigned, 4> UsedRegs;
1857   SmallVector<CCValAssign, 16> RVLocs;
1858   CCState CCRetInfo(CC, false, *FuncInfo.MF, TM, RVLocs,
1859                     I->getParent()->getContext());
1860   unsigned ResultReg = FuncInfo.CreateRegs(I->getType());
1861   CCRetInfo.AnalyzeCallResult(Ins, RetCC_X86);
1862   for (unsigned i = 0; i != RVLocs.size(); ++i) {
1863     EVT CopyVT = RVLocs[i].getValVT();
1864     unsigned CopyReg = ResultReg + i;
1865
1866     // If this is a call to a function that returns an fp value on the x87 fp
1867     // stack, but where we prefer to use the value in xmm registers, copy it
1868     // out as F80 and use a truncate to move it from fp stack reg to xmm reg.
1869     if ((RVLocs[i].getLocReg() == X86::ST0 ||
1870          RVLocs[i].getLocReg() == X86::ST1)) {
1871       if (isScalarFPTypeInSSEReg(RVLocs[i].getValVT())) {
1872         CopyVT = MVT::f80;
1873         CopyReg = createResultReg(X86::RFP80RegisterClass);
1874       }
1875       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(X86::FpPOP_RETVAL),
1876               CopyReg);
1877     } else {
1878       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1879               CopyReg).addReg(RVLocs[i].getLocReg());
1880       UsedRegs.push_back(RVLocs[i].getLocReg());
1881     }
1882
1883     if (CopyVT != RVLocs[i].getValVT()) {
1884       // Round the F80 the right size, which also moves to the appropriate xmm
1885       // register. This is accomplished by storing the F80 value in memory and
1886       // then loading it back. Ewww...
1887       EVT ResVT = RVLocs[i].getValVT();
1888       unsigned Opc = ResVT == MVT::f32 ? X86::ST_Fp80m32 : X86::ST_Fp80m64;
1889       unsigned MemSize = ResVT.getSizeInBits()/8;
1890       int FI = MFI.CreateStackObject(MemSize, MemSize, false);
1891       addFrameReference(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
1892                                 TII.get(Opc)), FI)
1893         .addReg(CopyReg);
1894       Opc = ResVT == MVT::f32 ? X86::MOVSSrm : X86::MOVSDrm;
1895       addFrameReference(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
1896                                 TII.get(Opc), ResultReg + i), FI);
1897     }
1898   }
1899
1900   if (RVLocs.size())
1901     UpdateValueMap(I, ResultReg, RVLocs.size());
1902
1903   // Set all unused physreg defs as dead.
1904   static_cast<MachineInstr *>(MIB)->setPhysRegsDeadExcept(UsedRegs, TRI);
1905
1906   return true;
1907 }
1908
1909
1910 bool
1911 X86FastISel::TargetSelectInstruction(const Instruction *I)  {
1912   switch (I->getOpcode()) {
1913   default: break;
1914   case Instruction::Load:
1915     return X86SelectLoad(I);
1916   case Instruction::Store:
1917     return X86SelectStore(I);
1918   case Instruction::Ret:
1919     return X86SelectRet(I);
1920   case Instruction::ICmp:
1921   case Instruction::FCmp:
1922     return X86SelectCmp(I);
1923   case Instruction::ZExt:
1924     return X86SelectZExt(I);
1925   case Instruction::Br:
1926     return X86SelectBranch(I);
1927   case Instruction::Call:
1928     return X86SelectCall(I);
1929   case Instruction::LShr:
1930   case Instruction::AShr:
1931   case Instruction::Shl:
1932     return X86SelectShift(I);
1933   case Instruction::Select:
1934     return X86SelectSelect(I);
1935   case Instruction::Trunc:
1936     return X86SelectTrunc(I);
1937   case Instruction::FPExt:
1938     return X86SelectFPExt(I);
1939   case Instruction::FPTrunc:
1940     return X86SelectFPTrunc(I);
1941   case Instruction::IntToPtr: // Deliberate fall-through.
1942   case Instruction::PtrToInt: {
1943     EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
1944     EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
1945     if (DstVT.bitsGT(SrcVT))
1946       return X86SelectZExt(I);
1947     if (DstVT.bitsLT(SrcVT))
1948       return X86SelectTrunc(I);
1949     unsigned Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1950     if (Reg == 0) return false;
1951     UpdateValueMap(I, Reg);
1952     return true;
1953   }
1954   }
1955
1956   return false;
1957 }
1958
1959 unsigned X86FastISel::TargetMaterializeConstant(const Constant *C) {
1960   MVT VT;
1961   if (!isTypeLegal(C->getType(), VT))
1962     return false;
1963
1964   // Get opcode and regclass of the output for the given load instruction.
1965   unsigned Opc = 0;
1966   const TargetRegisterClass *RC = NULL;
1967   switch (VT.SimpleTy) {
1968   default: return false;
1969   case MVT::i8:
1970     Opc = X86::MOV8rm;
1971     RC  = X86::GR8RegisterClass;
1972     break;
1973   case MVT::i16:
1974     Opc = X86::MOV16rm;
1975     RC  = X86::GR16RegisterClass;
1976     break;
1977   case MVT::i32:
1978     Opc = X86::MOV32rm;
1979     RC  = X86::GR32RegisterClass;
1980     break;
1981   case MVT::i64:
1982     // Must be in x86-64 mode.
1983     Opc = X86::MOV64rm;
1984     RC  = X86::GR64RegisterClass;
1985     break;
1986   case MVT::f32:
1987     if (X86ScalarSSEf32) {
1988       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSSrm : X86::MOVSSrm;
1989       RC  = X86::FR32RegisterClass;
1990     } else {
1991       Opc = X86::LD_Fp32m;
1992       RC  = X86::RFP32RegisterClass;
1993     }
1994     break;
1995   case MVT::f64:
1996     if (X86ScalarSSEf64) {
1997       Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VMOVSDrm : X86::MOVSDrm;
1998       RC  = X86::FR64RegisterClass;
1999     } else {
2000       Opc = X86::LD_Fp64m;
2001       RC  = X86::RFP64RegisterClass;
2002     }
2003     break;
2004   case MVT::f80:
2005     // No f80 support yet.
2006     return false;
2007   }
2008
2009   // Materialize addresses with LEA instructions.
2010   if (isa<GlobalValue>(C)) {
2011     X86AddressMode AM;
2012     if (X86SelectAddress(C, AM)) {
2013       // If the expression is just a basereg, then we're done, otherwise we need
2014       // to emit an LEA.
2015       if (AM.BaseType == X86AddressMode::RegBase &&
2016           AM.IndexReg == 0 && AM.Disp == 0 && AM.GV == 0)
2017         return AM.Base.Reg;
2018
2019       Opc = TLI.getPointerTy() == MVT::i32 ? X86::LEA32r : X86::LEA64r;
2020       unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
2021       addFullAddress(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
2022                              TII.get(Opc), ResultReg), AM);
2023       return ResultReg;
2024     }
2025     return 0;
2026   }
2027
2028   // MachineConstantPool wants an explicit alignment.
2029   unsigned Align = TD.getPrefTypeAlignment(C->getType());
2030   if (Align == 0) {
2031     // Alignment of vector types.  FIXME!
2032     Align = TD.getTypeAllocSize(C->getType());
2033   }
2034
2035   // x86-32 PIC requires a PIC base register for constant pools.
2036   unsigned PICBase = 0;
2037   unsigned char OpFlag = 0;
2038   if (Subtarget->isPICStyleStubPIC()) { // Not dynamic-no-pic
2039     OpFlag = X86II::MO_PIC_BASE_OFFSET;
2040     PICBase = getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(FuncInfo.MF);
2041   } else if (Subtarget->isPICStyleGOT()) {
2042     OpFlag = X86II::MO_GOTOFF;
2043     PICBase = getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(FuncInfo.MF);
2044   } else if (Subtarget->isPICStyleRIPRel() &&
2045              TM.getCodeModel() == CodeModel::Small) {
2046     PICBase = X86::RIP;
2047   }
2048
2049   // Create the load from the constant pool.
2050   unsigned MCPOffset = MCP.getConstantPoolIndex(C, Align);
2051   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
2052   addConstantPoolReference(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
2053                                    TII.get(Opc), ResultReg),
2054                            MCPOffset, PICBase, OpFlag);
2055
2056   return ResultReg;
2057 }
2058
2059 unsigned X86FastISel::TargetMaterializeAlloca(const AllocaInst *C) {
2060   // Fail on dynamic allocas. At this point, getRegForValue has already
2061   // checked its CSE maps, so if we're here trying to handle a dynamic
2062   // alloca, we're not going to succeed. X86SelectAddress has a
2063   // check for dynamic allocas, because it's called directly from
2064   // various places, but TargetMaterializeAlloca also needs a check
2065   // in order to avoid recursion between getRegForValue,
2066   // X86SelectAddrss, and TargetMaterializeAlloca.
2067   if (!FuncInfo.StaticAllocaMap.count(C))
2068     return 0;
2069
2070   X86AddressMode AM;
2071   if (!X86SelectAddress(C, AM))
2072     return 0;
2073   unsigned Opc = Subtarget->is64Bit() ? X86::LEA64r : X86::LEA32r;
2074   TargetRegisterClass* RC = TLI.getRegClassFor(TLI.getPointerTy());
2075   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
2076   addFullAddress(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
2077                          TII.get(Opc), ResultReg), AM);
2078   return ResultReg;
2079 }
2080
2081 unsigned X86FastISel::TargetMaterializeFloatZero(const ConstantFP *CF) {
2082   MVT VT;
2083   if (!isTypeLegal(CF->getType(), VT))
2084     return false;
2085
2086   // Get opcode and regclass for the given zero.
2087   unsigned Opc = 0;
2088   const TargetRegisterClass *RC = NULL;
2089   switch (VT.SimpleTy) {
2090     default: return false;
2091     case MVT::f32:
2092       if (X86ScalarSSEf32) {
2093         Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VFsFLD0SS : X86::FsFLD0SS;
2094         RC  = X86::FR32RegisterClass;
2095       } else {
2096         Opc = X86::LD_Fp032;
2097         RC  = X86::RFP32RegisterClass;
2098       }
2099       break;
2100     case MVT::f64:
2101       if (X86ScalarSSEf64) {
2102         Opc = Subtarget->hasAVX() ? X86::VFsFLD0SD : X86::FsFLD0SD;
2103         RC  = X86::FR64RegisterClass;
2104       } else {
2105         Opc = X86::LD_Fp064;
2106         RC  = X86::RFP64RegisterClass;
2107       }
2108       break;
2109     case MVT::f80:
2110       // No f80 support yet.
2111       return false;
2112   }
2113
2114   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
2115   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(Opc), ResultReg);
2116   return ResultReg;
2117 }
2118
2119
2120 /// TryToFoldLoad - The specified machine instr operand is a vreg, and that
2121 /// vreg is being provided by the specified load instruction.  If possible,
2122 /// try to fold the load as an operand to the instruction, returning true if
2123 /// possible.
2124 bool X86FastISel::TryToFoldLoad(MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
2125                                 const LoadInst *LI) {
2126   X86AddressMode AM;
2127   if (!X86SelectAddress(LI->getOperand(0), AM))
2128     return false;
2129
2130   X86InstrInfo &XII = (X86InstrInfo&)TII;
2131
2132   unsigned Size = TD.getTypeAllocSize(LI->getType());
2133   unsigned Alignment = LI->getAlignment();
2134
2135   SmallVector<MachineOperand, 8> AddrOps;
2136   AM.getFullAddress(AddrOps);
2137
2138   MachineInstr *Result =
2139     XII.foldMemoryOperandImpl(*FuncInfo.MF, MI, OpNo, AddrOps, Size, Alignment);
2140   if (Result == 0) return false;
2141
2142   FuncInfo.MBB->insert(FuncInfo.InsertPt, Result);
2143   MI->eraseFromParent();
2144   return true;
2145 }
2146
2147
2148 namespace llvm {
2149   llvm::FastISel *X86::createFastISel(FunctionLoweringInfo &funcInfo) {
2150     return new X86FastISel(funcInfo);
2151   }
2152 }