lib/Target/X86/X86ISelDAGToDAG.cpp

   1 //===- X86ISelDAGToDAG.cpp - A DAG pattern matching inst selector for X86 -===//
   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 a DAG pattern matching instruction selector for X86,
  11 // converting from a legalized dag to a X86 dag.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #define DEBUG_TYPE "x86-isel"
  16 #include "X86.h"
  17 #include "X86InstrBuilder.h"
  18 #include "X86ISelLowering.h"
  19 #include "X86MachineFunctionInfo.h"
  20 #include "X86RegisterInfo.h"
  21 #include "X86Subtarget.h"
  22 #include "X86TargetMachine.h"
  23 #include "llvm/GlobalValue.h"
  24 #include "llvm/Instructions.h"
  25 #include "llvm/Intrinsics.h"
  26 #include "llvm/Support/CFG.h"
  27 #include "llvm/Type.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  33 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGISel.h"
  34 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  35 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  36 #include "llvm/Support/Debug.h"
  37 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  38 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  39 #include <queue>
  40 #include <set>
  41 using namespace llvm;
  42
  43 STATISTIC(NumFPKill   , "Number of FP_REG_KILL instructions added");
  44 STATISTIC(NumLoadMoved, "Number of loads moved below TokenFactor");
  45
  46
  47 //===----------------------------------------------------------------------===//
  48 //                      Pattern Matcher Implementation
  49 //===----------------------------------------------------------------------===//
  50
  51 namespace {
  52   /// X86ISelAddressMode - This corresponds to X86AddressMode, but uses
  53   /// SDOperand's instead of register numbers for the leaves of the matched
  54   /// tree.
  55   struct X86ISelAddressMode {
  56     enum {
  57       RegBase,
  58       FrameIndexBase
  59     } BaseType;
  60
  61     struct {            // This is really a union, discriminated by BaseType!
  62       SDOperand Reg;
  63       int FrameIndex;
  64     } Base;
  65
  66     bool isRIPRel;     // RIP relative?
  67     unsigned Scale;
  68     SDOperand IndexReg;
  69     unsigned Disp;
  70     GlobalValue *GV;
  71     Constant *CP;
  72     const char *ES;
  73     int JT;
  74     unsigned Align;    // CP alignment.
  75
  76     X86ISelAddressMode()
  77       : BaseType(RegBase), isRIPRel(false), Scale(1), IndexReg(), Disp(0),
  78         GV(0), CP(0), ES(0), JT(-1), Align(0) {
  79     }
  80   };
  81 }
  82
  83 namespace {
  84   //===--------------------------------------------------------------------===//
  85   /// ISel - X86 specific code to select X86 machine instructions for
  86   /// SelectionDAG operations.
  87   ///
  88   class VISIBILITY_HIDDEN X86DAGToDAGISel : public SelectionDAGISel {
  89     /// ContainsFPCode - Every instruction we select that uses or defines a FP
  90     /// register should set this to true.
  91     bool ContainsFPCode;
  92
  93     /// FastISel - Enable fast(er) instruction selection.
  94     ///
  95     bool FastISel;
  96
  97     /// TM - Keep a reference to X86TargetMachine.
  98     ///
  99     X86TargetMachine &TM;
 100
 101     /// X86Lowering - This object fully describes how to lower LLVM code to an
 102     /// X86-specific SelectionDAG.
 103     X86TargetLowering X86Lowering;
 104
 105     /// Subtarget - Keep a pointer to the X86Subtarget around so that we can
 106     /// make the right decision when generating code for different targets.
 107     const X86Subtarget *Subtarget;
 108
 109     /// GlobalBaseReg - keeps track of the virtual register mapped onto global
 110     /// base register.
 111     unsigned GlobalBaseReg;
 112
 113   public:
 114     X86DAGToDAGISel(X86TargetMachine &tm, bool fast)
 115       : SelectionDAGISel(X86Lowering),
 116         ContainsFPCode(false), FastISel(fast), TM(tm),
 117         X86Lowering(*TM.getTargetLowering()),
 118         Subtarget(&TM.getSubtarget<X86Subtarget>()) {}
 119
 120     virtual bool runOnFunction(Function &Fn) {
 121       // Make sure we re-emit a set of the global base reg if necessary
 122       GlobalBaseReg = 0;
 123       return SelectionDAGISel::runOnFunction(Fn);
 124     }
 125
 126     virtual const char *getPassName() const {
 127       return "X86 DAG->DAG Instruction Selection";
 128     }
 129
 130     /// InstructionSelectBasicBlock - This callback is invoked by
 131     /// SelectionDAGISel when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
 132     virtual void InstructionSelectBasicBlock(SelectionDAG &DAG);
 133
 134     virtual void EmitFunctionEntryCode(Function &Fn, MachineFunction &MF);
 135
 136     virtual bool CanBeFoldedBy(SDNode *N, SDNode *U, SDNode *Root) const;
 137
 138 // Include the pieces autogenerated from the target description.
 139 #include "X86GenDAGISel.inc"
 140
 141   private:
 142     SDNode *Select(SDOperand N);
 143
 144     bool MatchAddress(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
 145                       bool isRoot = true, unsigned Depth = 0);
 146     bool MatchAddressBase(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
 147                           bool isRoot, unsigned Depth);
 148     bool SelectAddr(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
 149                     SDOperand &Scale, SDOperand &Index, SDOperand &Disp);
 150     bool SelectLEAAddr(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
 151                        SDOperand &Scale, SDOperand &Index, SDOperand &Disp);
 152     bool SelectScalarSSELoad(SDOperand Op, SDOperand Pred,
 153                              SDOperand N, SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
 154                              SDOperand &Index, SDOperand &Disp,
 155                              SDOperand &InChain, SDOperand &OutChain);
 156     bool TryFoldLoad(SDOperand P, SDOperand N,
 157                      SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
 158                      SDOperand &Index, SDOperand &Disp);
 159     void PreprocessForRMW(SelectionDAG &DAG);
 160     void PreprocessForFPConvert(SelectionDAG &DAG);
 161
 162     /// SelectInlineAsmMemoryOperand - Implement addressing mode selection for
 163     /// inline asm expressions.
 164     virtual bool SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDOperand &Op,
 165                                               char ConstraintCode,
 166                                               std::vector<SDOperand> &OutOps,
 167                                               SelectionDAG &DAG);
 168
 169     void EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB, MachineFrameInfo *MFI);
 170
 171     inline void getAddressOperands(X86ISelAddressMode &AM, SDOperand &Base,
 172                                    SDOperand &Scale, SDOperand &Index,
 173                                    SDOperand &Disp) {
 174       Base  = (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase) ?
 175         CurDAG->getTargetFrameIndex(AM.Base.FrameIndex, TLI.getPointerTy()) :
 176         AM.Base.Reg;
 177       Scale = getI8Imm(AM.Scale);
 178       Index = AM.IndexReg;
 179       // These are 32-bit even in 64-bit mode since RIP relative offset
 180       // is 32-bit.
 181       if (AM.GV)
 182         Disp = CurDAG->getTargetGlobalAddress(AM.GV, MVT::i32, AM.Disp);
 183       else if (AM.CP)
 184         Disp = CurDAG->getTargetConstantPool(AM.CP, MVT::i32, AM.Align, AM.Disp);
 185       else if (AM.ES)
 186         Disp = CurDAG->getTargetExternalSymbol(AM.ES, MVT::i32);
 187       else if (AM.JT != -1)
 188         Disp = CurDAG->getTargetJumpTable(AM.JT, MVT::i32);
 189       else
 190         Disp = getI32Imm(AM.Disp);
 191     }
 192
 193     /// getI8Imm - Return a target constant with the specified value, of type
 194     /// i8.
 195     inline SDOperand getI8Imm(unsigned Imm) {
 196       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i8);
 197     }
 198
 199     /// getI16Imm - Return a target constant with the specified value, of type
 200     /// i16.
 201     inline SDOperand getI16Imm(unsigned Imm) {
 202       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i16);
 203     }
 204
 205     /// getI32Imm - Return a target constant with the specified value, of type
 206     /// i32.
 207     inline SDOperand getI32Imm(unsigned Imm) {
 208       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i32);
 209     }
 210
 211     /// getGlobalBaseReg - insert code into the entry mbb to materialize the PIC
 212     /// base register.  Return the virtual register that holds this value.
 213     SDNode *getGlobalBaseReg();
 214
 215     /// getTruncate - return an SDNode that implements a subreg based truncate
 216     /// of the specified operand to the the specified value type.
 217     SDNode *getTruncate(SDOperand N0, MVT::ValueType VT);
 218
 219 #ifndef NDEBUG
 220     unsigned Indent;
 221 #endif
 222   };
 223 }
 224
 225 static SDNode *findFlagUse(SDNode *N) {
 226   unsigned FlagResNo = N->getNumValues()-1;
 227   for (SDNode::use_iterator I = N->use_begin(), E = N->use_end(); I != E; ++I) {
 228     SDNode *User = *I;
 229     for (unsigned i = 0, e = User->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 230       SDOperand Op = User->getOperand(i);
 231       if (Op.Val == N && Op.ResNo == FlagResNo)
 232         return User;
 233     }
 234   }
 235   return NULL;
 236 }
 237
 238 static void findNonImmUse(SDNode *Use, SDNode* Def, SDNode *ImmedUse,
 239                           SDNode *Root, SDNode *Skip, bool &found,
 240                           std::set<SDNode *> &Visited) {
 241   if (found ||
 242       Use->getNodeId() > Def->getNodeId() ||
 243       !Visited.insert(Use).second)
 244     return;
 245
 246   for (unsigned i = 0, e = Use->getNumOperands(); !found && i != e; ++i) {
 247     SDNode *N = Use->getOperand(i).Val;
 248     if (N == Skip)
 249       continue;
 250     if (N == Def) {
 251       if (Use == ImmedUse)
 252         continue; // Immediate use is ok.
 253       if (Use == Root) {
 254         assert(Use->getOpcode() == ISD::STORE ||
 255                Use->getOpcode() == X86ISD::CMP);
 256         continue;
 257       }
 258       found = true;
 259       break;
 260     }
 261     findNonImmUse(N, Def, ImmedUse, Root, Skip, found, Visited);
 262   }
 263 }
 264
 265 /// isNonImmUse - Start searching from Root up the DAG to check is Def can
 266 /// be reached. Return true if that's the case. However, ignore direct uses
 267 /// by ImmedUse (which would be U in the example illustrated in
 268 /// CanBeFoldedBy) and by Root (which can happen in the store case).
 269 /// FIXME: to be really generic, we should allow direct use by any node
 270 /// that is being folded. But realisticly since we only fold loads which
 271 /// have one non-chain use, we only need to watch out for load/op/store
 272 /// and load/op/cmp case where the root (store / cmp) may reach the load via
 273 /// its chain operand.
 274 static inline bool isNonImmUse(SDNode *Root, SDNode *Def, SDNode *ImmedUse,
 275                                SDNode *Skip = NULL) {
 276   std::set<SDNode *> Visited;
 277   bool found = false;
 278   findNonImmUse(Root, Def, ImmedUse, Root, Skip, found, Visited);
 279   return found;
 280 }
 281
 282
 283 bool X86DAGToDAGISel::CanBeFoldedBy(SDNode *N, SDNode *U, SDNode *Root) const {
 284   if (FastISel) return false;
 285
 286   // If U use can somehow reach N through another path then U can't fold N or
 287   // it will create a cycle. e.g. In the following diagram, U can reach N
 288   // through X. If N is folded into into U, then X is both a predecessor and
 289   // a successor of U.
 290   //
 291   //         [ N ]
 292   //         ^  ^
 293   //         |  |
 294   //        /   \---
 295   //      /        [X]
 296   //      |         ^
 297   //     [U]--------|
 298
 299   if (isNonImmUse(Root, N, U))
 300     return false;
 301
 302   // If U produces a flag, then it gets (even more) interesting. Since it
 303   // would have been "glued" together with its flag use, we need to check if
 304   // it might reach N:
 305   //
 306   //       [ N ]
 307   //        ^ ^
 308   //        | |
 309   //       [U] \--
 310   //        ^   [TF]
 311   //        |    ^
 312   //        |    |
 313   //         \  /
 314   //          [FU]
 315   //
 316   // If FU (flag use) indirectly reach N (the load), and U fold N (call it
 317   // NU), then TF is a predecessor of FU and a successor of NU. But since
 318   // NU and FU are flagged together, this effectively creates a cycle.
 319   bool HasFlagUse = false;
 320   MVT::ValueType VT = Root->getValueType(Root->getNumValues()-1);
 321   while ((VT == MVT::Flag && !Root->use_empty())) {
 322     SDNode *FU = findFlagUse(Root);
 323     if (FU == NULL)
 324       break;
 325     else {
 326       Root = FU;
 327       HasFlagUse = true;
 328     }
 329     VT = Root->getValueType(Root->getNumValues()-1);
 330   }
 331
 332   if (HasFlagUse)
 333     return !isNonImmUse(Root, N, Root, U);
 334   return true;
 335 }
 336
 337 /// MoveBelowTokenFactor - Replace TokenFactor operand with load's chain operand
 338 /// and move load below the TokenFactor. Replace store's chain operand with
 339 /// load's chain result.
 340 static void MoveBelowTokenFactor(SelectionDAG &DAG, SDOperand Load,
 341                                  SDOperand Store, SDOperand TF) {
 342   std::vector<SDOperand> Ops;
 343   for (unsigned i = 0, e = TF.Val->getNumOperands(); i != e; ++i)
 344     if (Load.Val == TF.Val->getOperand(i).Val)
 345       Ops.push_back(Load.Val->getOperand(0));
 346     else
 347       Ops.push_back(TF.Val->getOperand(i));
 348   DAG.UpdateNodeOperands(TF, &Ops[0], Ops.size());
 349   DAG.UpdateNodeOperands(Load, TF, Load.getOperand(1), Load.getOperand(2));
 350   DAG.UpdateNodeOperands(Store, Load.getValue(1), Store.getOperand(1),
 351                          Store.getOperand(2), Store.getOperand(3));
 352 }
 353
 354 /// PreprocessForRMW - Preprocess the DAG to make instruction selection better.
 355 /// This is only run if not in -fast mode (aka -O0).
 356 /// This allows the instruction selector to pick more read-modify-write
 357 /// instructions. This is a common case:
 358 ///
 359 ///     [Load chain]
 360 ///         ^
 361 ///         |
 362 ///       [Load]
 363 ///       ^    ^
 364 ///       |    |
 365 ///      /      \-
 366 ///     /         |
 367 /// [TokenFactor] [Op]
 368 ///     ^          ^
 369 ///     |          |
 370 ///      \        /
 371 ///       \      /
 372 ///       [Store]
 373 ///
 374 /// The fact the store's chain operand != load's chain will prevent the
 375 /// (store (op (load))) instruction from being selected. We can transform it to:
 376 ///
 377 ///     [Load chain]
 378 ///         ^
 379 ///         |
 380 ///    [TokenFactor]
 381 ///         ^
 382 ///         |
 383 ///       [Load]
 384 ///       ^    ^
 385 ///       |    |
 386 ///       |     \-
 387 ///       |       |
 388 ///       |     [Op]
 389 ///       |       ^
 390 ///       |       |
 391 ///       \      /
 392 ///        \    /
 393 ///       [Store]
 394 void X86DAGToDAGISel::PreprocessForRMW(SelectionDAG &DAG) {
 395   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = DAG.allnodes_begin(),
 396          E = DAG.allnodes_end(); I != E; ++I) {
 397     if (!ISD::isNON_TRUNCStore(I))
 398       continue;
 399     SDOperand Chain = I->getOperand(0);
 400     if (Chain.Val->getOpcode() != ISD::TokenFactor)
 401       continue;
 402
 403     SDOperand N1 = I->getOperand(1);
 404     SDOperand N2 = I->getOperand(2);
 405     if (MVT::isFloatingPoint(N1.getValueType()) ||
 406         MVT::isVector(N1.getValueType()) ||
 407         !N1.hasOneUse())
 408       continue;
 409
 410     bool RModW = false;
 411     SDOperand Load;
 412     unsigned Opcode = N1.Val->getOpcode();
 413     switch (Opcode) {
 414       case ISD::ADD:
 415       case ISD::MUL:
 416       case ISD::AND:
 417       case ISD::OR:
 418       case ISD::XOR:
 419       case ISD::ADDC:
 420       case ISD::ADDE: {
 421         SDOperand N10 = N1.getOperand(0);
 422         SDOperand N11 = N1.getOperand(1);
 423         if (ISD::isNON_EXTLoad(N10.Val))
 424           RModW = true;
 425         else if (ISD::isNON_EXTLoad(N11.Val)) {
 426           RModW = true;
 427           std::swap(N10, N11);
 428         }
 429         RModW = RModW && N10.Val->isOperand(Chain.Val) && N10.hasOneUse() &&
 430           (N10.getOperand(1) == N2) &&
 431           (N10.Val->getValueType(0) == N1.getValueType());
 432         if (RModW)
 433           Load = N10;
 434         break;
 435       }
 436       case ISD::SUB:
 437       case ISD::SHL:
 438       case ISD::SRA:
 439       case ISD::SRL:
 440       case ISD::ROTL:
 441       case ISD::ROTR:
 442       case ISD::SUBC:
 443       case ISD::SUBE:
 444       case X86ISD::SHLD:
 445       case X86ISD::SHRD: {
 446         SDOperand N10 = N1.getOperand(0);
 447         if (ISD::isNON_EXTLoad(N10.Val))
 448           RModW = N10.Val->isOperand(Chain.Val) && N10.hasOneUse() &&
 449             (N10.getOperand(1) == N2) &&
 450             (N10.Val->getValueType(0) == N1.getValueType());
 451         if (RModW)
 452           Load = N10;
 453         break;
 454       }
 455     }
 456
 457     if (RModW) {
 458       MoveBelowTokenFactor(DAG, Load, SDOperand(I, 0), Chain);
 459       ++NumLoadMoved;
 460     }
 461   }
 462 }
 463
 464
 465 /// PreprocessForFPConvert - Walk over the dag lowering fpround and fpextend
 466 /// nodes that target the FP stack to be store and load to the stack.  This is a
 467 /// gross hack.  We would like to simply mark these as being illegal, but when
 468 /// we do that, legalize produces these when it expands calls, then expands
 469 /// these in the same legalize pass.  We would like dag combine to be able to
 470 /// hack on these between the call expansion and the node legalization.  As such
 471 /// this pass basically does "really late" legalization of these inline with the
 472 /// X86 isel pass.
 473 void X86DAGToDAGISel::PreprocessForFPConvert(SelectionDAG &DAG) {
 474   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = DAG.allnodes_begin(),
 475        E = DAG.allnodes_end(); I != E; ) {
 476     SDNode *N = I++;  // Preincrement iterator to avoid invalidation issues.
 477     if (N->getOpcode() != ISD::FP_ROUND && N->getOpcode() != ISD::FP_EXTEND)
 478       continue;
 479
 480     // If the source and destination are SSE registers, then this is a legal
 481     // conversion that should not be lowered.
 482     MVT::ValueType SrcVT = N->getOperand(0).getValueType();
 483     MVT::ValueType DstVT = N->getValueType(0);
 484     bool SrcIsSSE = X86Lowering.isScalarFPTypeInSSEReg(SrcVT);
 485     bool DstIsSSE = X86Lowering.isScalarFPTypeInSSEReg(DstVT);
 486     if (SrcIsSSE && DstIsSSE)
 487       continue;
 488
 489     // If this is an FPStack extension (but not a truncation), it is a noop.
 490     if (!SrcIsSSE && !DstIsSSE && N->getOpcode() == ISD::FP_EXTEND)
 491       continue;
 492
 493     // Here we could have an FP stack truncation or an FPStack <-> SSE convert.
 494     // FPStack has extload and truncstore.  SSE can fold direct loads into other
 495     // operations.  Based on this, decide what we want to do.
 496     MVT::ValueType MemVT;
 497     if (N->getOpcode() == ISD::FP_ROUND)
 498       MemVT = DstVT;  // FP_ROUND must use DstVT, we can't do a 'trunc load'.
 499     else
 500       MemVT = SrcIsSSE ? SrcVT : DstVT;
 501
 502     SDOperand MemTmp = DAG.CreateStackTemporary(MemVT);
 503
 504     // FIXME: optimize the case where the src/dest is a load or store?
 505     SDOperand Store = DAG.getTruncStore(DAG.getEntryNode(), N->getOperand(0),
 506                                         MemTmp, NULL, 0, MemVT);
 507     SDOperand Result = DAG.getExtLoad(ISD::EXTLOAD, DstVT, Store, MemTmp,
 508                                       NULL, 0, MemVT);
 509
 510     // We're about to replace all uses of the FP_ROUND/FP_EXTEND with the
 511     // extload we created.  This will cause general havok on the dag because
 512     // anything below the conversion could be folded into other existing nodes.
 513     // To avoid invalidating 'I', back it up to the convert node.
 514     --I;
 515     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDOperand(N, 0), Result);
 516
 517     // Now that we did that, the node is dead.  Increment the iterator to the
 518     // next node to process, then delete N.
 519     ++I;
 520     DAG.DeleteNode(N);
 521   }
 522 }
 523
 524 /// InstructionSelectBasicBlock - This callback is invoked by SelectionDAGISel
 525 /// when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
 526 void X86DAGToDAGISel::InstructionSelectBasicBlock(SelectionDAG &DAG) {
 527   DEBUG(BB->dump());
 528   MachineFunction::iterator FirstMBB = BB;
 529
 530   if (!FastISel)
 531     PreprocessForRMW(DAG);
 532
 533   // FIXME: This should only happen when not -fast.
 534   PreprocessForFPConvert(DAG);
 535
 536   // Codegen the basic block.
 537 #ifndef NDEBUG
 538   DOUT << "===== Instruction selection begins:\n";
 539   Indent = 0;
 540 #endif
 541   DAG.setRoot(SelectRoot(DAG.getRoot()));
 542 #ifndef NDEBUG
 543   DOUT << "===== Instruction selection ends:\n";
 544 #endif
 545
 546   DAG.RemoveDeadNodes();
 547
 548   // Emit machine code to BB.
 549   ScheduleAndEmitDAG(DAG);
 550
 551   // If we are emitting FP stack code, scan the basic block to determine if this
 552   // block defines any FP values.  If so, put an FP_REG_KILL instruction before
 553   // the terminator of the block.
 554
 555   // Note that FP stack instructions are used in all modes for long double,
 556   // so we always need to do this check.
 557   // Also note that it's possible for an FP stack register to be live across
 558   // an instruction that produces multiple basic blocks (SSE CMOV) so we
 559   // must check all the generated basic blocks.
 560
 561   // Scan all of the machine instructions in these MBBs, checking for FP
 562   // stores.  (RFP32 and RFP64 will not exist in SSE mode, but RFP80 might.)
 563   MachineFunction::iterator MBBI = FirstMBB;
 564   do {
 565     bool ContainsFPCode = false;
 566     for (MachineBasicBlock::iterator I = MBBI->begin(), E = MBBI->end();
 567          !ContainsFPCode && I != E; ++I) {
 568       if (I->getNumOperands() != 0 && I->getOperand(0).isRegister()) {
 569         const TargetRegisterClass *clas;
 570         for (unsigned op = 0, e = I->getNumOperands(); op != e; ++op) {
 571           if (I->getOperand(op).isRegister() && I->getOperand(op).isDef() &&
 572               MRegisterInfo::isVirtualRegister(I->getOperand(op).getReg()) &&
 573               ((clas = RegInfo->getRegClass(I->getOperand(0).getReg())) ==
 574                  X86::RFP32RegisterClass ||
 575                clas == X86::RFP64RegisterClass ||
 576                clas == X86::RFP80RegisterClass)) {
 577             ContainsFPCode = true;
 578             break;
 579           }
 580         }
 581       }
 582     }
 583     // Check PHI nodes in successor blocks.  These PHI's will be lowered to have
 584     // a copy of the input value in this block.  In SSE mode, we only care about
 585     // 80-bit values.
 586     if (!ContainsFPCode) {
 587       // Final check, check LLVM BB's that are successors to the LLVM BB
 588       // corresponding to BB for FP PHI nodes.
 589       const BasicBlock *LLVMBB = BB->getBasicBlock();
 590       const PHINode *PN;
 591       for (succ_const_iterator SI = succ_begin(LLVMBB), E = succ_end(LLVMBB);
 592            !ContainsFPCode && SI != E; ++SI) {
 593         for (BasicBlock::const_iterator II = SI->begin();
 594              (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
 595           if (PN->getType()==Type::X86_FP80Ty ||
 596               (!Subtarget->hasSSE1() && PN->getType()->isFloatingPoint()) ||
 597               (!Subtarget->hasSSE2() && PN->getType()==Type::DoubleTy)) {
 598             ContainsFPCode = true;
 599             break;
 600           }
 601         }
 602       }
 603     }
 604     // Finally, if we found any FP code, emit the FP_REG_KILL instruction.
 605     if (ContainsFPCode) {
 606       BuildMI(*MBBI, MBBI->getFirstTerminator(),
 607               TM.getInstrInfo()->get(X86::FP_REG_KILL));
 608       ++NumFPKill;
 609     }
 610   } while (&*(MBBI++) != BB);
 611 }
 612
 613 /// EmitSpecialCodeForMain - Emit any code that needs to be executed only in
 614 /// the main function.
 615 void X86DAGToDAGISel::EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB,
 616                                              MachineFrameInfo *MFI) {
 617   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
 618   if (Subtarget->isTargetCygMing())
 619     BuildMI(BB, TII->get(X86::CALLpcrel32)).addExternalSymbol("__main");
 620 }
 621
 622 void X86DAGToDAGISel::EmitFunctionEntryCode(Function &Fn, MachineFunction &MF) {
 623   // If this is main, emit special code for main.
 624   MachineBasicBlock *BB = MF.begin();
 625   if (Fn.hasExternalLinkage() && Fn.getName() == "main")
 626     EmitSpecialCodeForMain(BB, MF.getFrameInfo());
 627 }
 628
 629 /// MatchAddress - Add the specified node to the specified addressing mode,
 630 /// returning true if it cannot be done.  This just pattern matches for the
 631 /// addressing mode.
 632 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddress(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
 633                                    bool isRoot, unsigned Depth) {
 634   // Limit recursion.
 635   if (Depth > 5)
 636     return MatchAddressBase(N, AM, isRoot, Depth);
 637
 638   // RIP relative addressing: %rip + 32-bit displacement!
 639   if (AM.isRIPRel) {
 640     if (!AM.ES && AM.JT != -1 && N.getOpcode() == ISD::Constant) {
 641       int64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSignExtended();
 642       if (isInt32(AM.Disp + Val)) {
 643         AM.Disp += Val;
 644         return false;
 645       }
 646     }
 647     return true;
 648   }
 649
 650   int id = N.Val->getNodeId();
 651   bool AlreadySelected = isSelected(id); // Already selected, not yet replaced.
 652
 653   switch (N.getOpcode()) {
 654   default: break;
 655   case ISD::Constant: {
 656     int64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSignExtended();
 657     if (isInt32(AM.Disp + Val)) {
 658       AM.Disp += Val;
 659       return false;
 660     }
 661     break;
 662   }
 663
 664   case X86ISD::Wrapper: {
 665     bool is64Bit = Subtarget->is64Bit();
 666     // Under X86-64 non-small code model, GV (and friends) are 64-bits.
 667     if (is64Bit && TM.getCodeModel() != CodeModel::Small)
 668       break;
 669     if (AM.GV != 0 || AM.CP != 0 || AM.ES != 0 || AM.JT != -1)
 670       break;
 671     // If value is available in a register both base and index components have
 672     // been picked, we can't fit the result available in the register in the
 673     // addressing mode. Duplicate GlobalAddress or ConstantPool as displacement.
 674     if (!AlreadySelected || (AM.Base.Reg.Val && AM.IndexReg.Val)) {
 675       bool isStatic = TM.getRelocationModel() == Reloc::Static;
 676       SDOperand N0 = N.getOperand(0);
 677       // Mac OS X X86-64 lower 4G address is not available.
 678       bool isAbs32 = !is64Bit ||
 679         (isStatic && Subtarget->hasLow4GUserSpaceAddress());
 680       if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0)) {
 681         GlobalValue *GV = G->getGlobal();
 682         if (isAbs32 || isRoot) {
 683           AM.GV = GV;
 684           AM.Disp += G->getOffset();
 685           AM.isRIPRel = !isAbs32;
 686           return false;
 687         }
 688       } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0)) {
 689         if (isAbs32 || isRoot) {
 690           AM.CP = CP->getConstVal();
 691           AM.Align = CP->getAlignment();
 692           AM.Disp += CP->getOffset();
 693           AM.isRIPRel = !isAbs32;
 694           return false;
 695         }
 696       } else if (ExternalSymbolSDNode *S =dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N0)) {
 697         if (isAbs32 || isRoot) {
 698           AM.ES = S->getSymbol();
 699           AM.isRIPRel = !isAbs32;
 700           return false;
 701         }
 702       } else if (JumpTableSDNode *J = dyn_cast<JumpTableSDNode>(N0)) {
 703         if (isAbs32 || isRoot) {
 704           AM.JT = J->getIndex();
 705           AM.isRIPRel = !isAbs32;
 706           return false;
 707         }
 708       }
 709     }
 710     break;
 711   }
 712
 713   case ISD::FrameIndex:
 714     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase && AM.Base.Reg.Val == 0) {
 715       AM.BaseType = X86ISelAddressMode::FrameIndexBase;
 716       AM.Base.FrameIndex = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
 717       return false;
 718     }
 719     break;
 720
 721   case ISD::SHL:
 722     if (AlreadySelected || AM.IndexReg.Val != 0 || AM.Scale != 1)
 723       break;
 724
 725     if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.Val->getOperand(1))) {
 726       unsigned Val = CN->getValue();
 727       if (Val == 1 || Val == 2 || Val == 3) {
 728         AM.Scale = 1 << Val;
 729         SDOperand ShVal = N.Val->getOperand(0);
 730
 731         // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
 732         // value is an add of something and a constant, we can fold the
 733         // constant into the disp field here.
 734         if (ShVal.Val->getOpcode() == ISD::ADD && ShVal.hasOneUse() &&
 735             isa<ConstantSDNode>(ShVal.Val->getOperand(1))) {
 736           AM.IndexReg = ShVal.Val->getOperand(0);
 737           ConstantSDNode *AddVal =
 738             cast<ConstantSDNode>(ShVal.Val->getOperand(1));
 739           uint64_t Disp = AM.Disp + (AddVal->getValue() << Val);
 740           if (isInt32(Disp))
 741             AM.Disp = Disp;
 742           else
 743             AM.IndexReg = ShVal;
 744         } else {
 745           AM.IndexReg = ShVal;
 746         }
 747         return false;
 748       }
 749     break;
 750     }
 751
 752   case ISD::SMUL_LOHI:
 753   case ISD::UMUL_LOHI:
 754     // A mul_lohi where we need the low part can be folded as a plain multiply.
 755     if (N.ResNo != 0) break;
 756     // FALL THROUGH
 757   case ISD::MUL:
 758     // X*[3,5,9] -> X+X*[2,4,8]
 759     if (!AlreadySelected &&
 760         AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
 761         AM.Base.Reg.Val == 0 &&
 762         AM.IndexReg.Val == 0) {
 763       if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.Val->getOperand(1)))
 764         if (CN->getValue() == 3 || CN->getValue() == 5 || CN->getValue() == 9) {
 765           AM.Scale = unsigned(CN->getValue())-1;
 766
 767           SDOperand MulVal = N.Val->getOperand(0);
 768           SDOperand Reg;
 769
 770           // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
 771           // value is an add of something and a constant, we can fold the
 772           // constant into the disp field here.
 773           if (MulVal.Val->getOpcode() == ISD::ADD && MulVal.hasOneUse() &&
 774               isa<ConstantSDNode>(MulVal.Val->getOperand(1))) {
 775             Reg = MulVal.Val->getOperand(0);
 776             ConstantSDNode *AddVal =
 777               cast<ConstantSDNode>(MulVal.Val->getOperand(1));
 778             uint64_t Disp = AM.Disp + AddVal->getValue() * CN->getValue();
 779             if (isInt32(Disp))
 780               AM.Disp = Disp;
 781             else
 782               Reg = N.Val->getOperand(0);
 783           } else {
 784             Reg = N.Val->getOperand(0);
 785           }
 786
 787           AM.IndexReg = AM.Base.Reg = Reg;
 788           return false;
 789         }
 790     }
 791     break;
 792
 793   case ISD::ADD:
 794     if (!AlreadySelected) {
 795       X86ISelAddressMode Backup = AM;
 796       if (!MatchAddress(N.Val->getOperand(0), AM, false, Depth+1) &&
 797           !MatchAddress(N.Val->getOperand(1), AM, false, Depth+1))
 798         return false;
 799       AM = Backup;
 800       if (!MatchAddress(N.Val->getOperand(1), AM, false, Depth+1) &&
 801           !MatchAddress(N.Val->getOperand(0), AM, false, Depth+1))
 802         return false;
 803       AM = Backup;
 804     }
 805     break;
 806
 807   case ISD::OR:
 808     // Handle "X | C" as "X + C" iff X is known to have C bits clear.
 809     if (AlreadySelected) break;
 810
 811     if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
 812       X86ISelAddressMode Backup = AM;
 813       // Start with the LHS as an addr mode.
 814       if (!MatchAddress(N.getOperand(0), AM, false) &&
 815           // Address could not have picked a GV address for the displacement.
 816           AM.GV == NULL &&
 817           // On x86-64, the resultant disp must fit in 32-bits.
 818           isInt32(AM.Disp + CN->getSignExtended()) &&
 819           // Check to see if the LHS & C is zero.
 820           CurDAG->MaskedValueIsZero(N.getOperand(0), CN->getValue())) {
 821         AM.Disp += CN->getValue();
 822         return false;
 823       }
 824       AM = Backup;
 825     }
 826     break;
 827
 828   case ISD::AND: {
 829     // Handle "(x << C1) & C2" as "(X & (C2>>C1)) << C1" if safe and if this
 830     // allows us to fold the shift into this addressing mode.
 831     if (AlreadySelected) break;
 832     SDOperand Shift = N.getOperand(0);
 833     if (Shift.getOpcode() != ISD::SHL) break;
 834
 835     // Scale must not be used already.
 836     if (AM.IndexReg.Val != 0 || AM.Scale != 1) break;
 837
 838     ConstantSDNode *C2 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
 839     ConstantSDNode *C1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1));
 840     if (!C1 || !C2) break;
 841
 842     // Not likely to be profitable if either the AND or SHIFT node has more
 843     // than one use (unless all uses are for address computation). Besides,
 844     // isel mechanism requires their node ids to be reused.
 845     if (!N.hasOneUse() || !Shift.hasOneUse())
 846       break;
 847
 848     // Verify that the shift amount is something we can fold.
 849     unsigned ShiftCst = C1->getValue();
 850     if (ShiftCst != 1 && ShiftCst != 2 && ShiftCst != 3)
 851       break;
 852
 853     // Get the new AND mask, this folds to a constant.
 854     SDOperand NewANDMask = CurDAG->getNode(ISD::SRL, N.getValueType(),
 855                                            SDOperand(C2, 0), SDOperand(C1, 0));
 856     SDOperand NewAND = CurDAG->getNode(ISD::AND, N.getValueType(),
 857                                        Shift.getOperand(0), NewANDMask);
 858     NewANDMask.Val->setNodeId(Shift.Val->getNodeId());
 859     NewAND.Val->setNodeId(N.Val->getNodeId());
 860
 861     AM.Scale = 1 << ShiftCst;
 862     AM.IndexReg = NewAND;
 863     return false;
 864   }
 865   }
 866
 867   return MatchAddressBase(N, AM, isRoot, Depth);
 868 }
 869
 870 /// MatchAddressBase - Helper for MatchAddress. Add the specified node to the
 871 /// specified addressing mode without any further recursion.
 872 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddressBase(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
 873                                        bool isRoot, unsigned Depth) {
 874   // Is the base register already occupied?
 875   if (AM.BaseType != X86ISelAddressMode::RegBase || AM.Base.Reg.Val) {
 876     // If so, check to see if the scale index register is set.
 877     if (AM.IndexReg.Val == 0) {
 878       AM.IndexReg = N;
 879       AM.Scale = 1;
 880       return false;
 881     }
 882
 883     // Otherwise, we cannot select it.
 884     return true;
 885   }
 886
 887   // Default, generate it as a register.
 888   AM.BaseType = X86ISelAddressMode::RegBase;
 889   AM.Base.Reg = N;
 890   return false;
 891 }
 892
 893 /// SelectAddr - returns true if it is able pattern match an addressing mode.
 894 /// It returns the operands which make up the maximal addressing mode it can
 895 /// match by reference.
 896 bool X86DAGToDAGISel::SelectAddr(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
 897                                  SDOperand &Scale, SDOperand &Index,
 898                                  SDOperand &Disp) {
 899   X86ISelAddressMode AM;
 900   if (MatchAddress(N, AM))
 901     return false;
 902
 903   MVT::ValueType VT = N.getValueType();
 904   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase) {
 905     if (!AM.Base.Reg.Val)
 906       AM.Base.Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
 907   }
 908
 909   if (!AM.IndexReg.Val)
 910     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
 911
 912   getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp);
 913   return true;
 914 }
 915
 916 /// isZeroNode - Returns true if Elt is a constant zero or a floating point
 917 /// constant +0.0.
 918 static inline bool isZeroNode(SDOperand Elt) {
 919   return ((isa<ConstantSDNode>(Elt) &&
 920   cast<ConstantSDNode>(Elt)->getValue() == 0) ||
 921   (isa<ConstantFPSDNode>(Elt) &&
 922   cast<ConstantFPSDNode>(Elt)->getValueAPF().isPosZero()));
 923 }
 924
 925
 926 /// SelectScalarSSELoad - Match a scalar SSE load.  In particular, we want to
 927 /// match a load whose top elements are either undef or zeros.  The load flavor
 928 /// is derived from the type of N, which is either v4f32 or v2f64.
 929 bool X86DAGToDAGISel::SelectScalarSSELoad(SDOperand Op, SDOperand Pred,
 930                                           SDOperand N, SDOperand &Base,
 931                                           SDOperand &Scale, SDOperand &Index,
 932                                           SDOperand &Disp, SDOperand &InChain,
 933                                           SDOperand &OutChain) {
 934   if (N.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) {
 935     InChain = N.getOperand(0).getValue(1);
 936     if (ISD::isNON_EXTLoad(InChain.Val) &&
 937         InChain.getValue(0).hasOneUse() &&
 938         N.hasOneUse() &&
 939         CanBeFoldedBy(N.Val, Pred.Val, Op.Val)) {
 940       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(InChain);
 941       if (!SelectAddr(Op, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp))
 942         return false;
 943       OutChain = LD->getChain();
 944       return true;
 945     }
 946   }
 947
 948   // Also handle the case where we explicitly require zeros in the top
 949   // elements.  This is a vector shuffle from the zero vector.
 950   if (N.getOpcode() == ISD::VECTOR_SHUFFLE && N.Val->hasOneUse() &&
 951       // Check to see if the top elements are all zeros (or bitcast of zeros).
 952       ISD::isBuildVectorAllZeros(N.getOperand(0).Val) &&
 953       N.getOperand(1).getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR &&
 954       N.getOperand(1).Val->hasOneUse() &&
 955       ISD::isNON_EXTLoad(N.getOperand(1).getOperand(0).Val) &&
 956       N.getOperand(1).getOperand(0).hasOneUse()) {
 957     // Check to see if the shuffle mask is 4/L/L/L or 2/L, where L is something
 958     // from the LHS.
 959     unsigned VecWidth=MVT::getVectorNumElements(N.getOperand(0).getValueType());
 960     SDOperand ShufMask = N.getOperand(2);
 961     assert(ShufMask.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR && "Invalid shuf mask!");
 962     if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(ShufMask.getOperand(0))) {
 963       if (C->getValue() == VecWidth) {
 964         for (unsigned i = 1; i != VecWidth; ++i) {
 965           if (ShufMask.getOperand(i).getOpcode() == ISD::UNDEF) {
 966             // ok.
 967           } else {
 968             ConstantSDNode *C = cast<ConstantSDNode>(ShufMask.getOperand(i));
 969             if (C->getValue() >= VecWidth) return false;
 970           }
 971         }
 972       }
 973
 974       // Okay, this is a zero extending load.  Fold it.
 975       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N.getOperand(1).getOperand(0));
 976       if (!SelectAddr(Op, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp))
 977         return false;
 978       OutChain = LD->getChain();
 979       InChain = SDOperand(LD, 1);
 980       return true;
 981     }
 982   }
 983   return false;
 984 }
 985
 986
 987 /// SelectLEAAddr - it calls SelectAddr and determines if the maximal addressing
 988 /// mode it matches can be cost effectively emitted as an LEA instruction.
 989 bool X86DAGToDAGISel::SelectLEAAddr(SDOperand Op, SDOperand N,
 990                                     SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
 991                                     SDOperand &Index, SDOperand &Disp) {
 992   X86ISelAddressMode AM;
 993   if (MatchAddress(N, AM))
 994     return false;
 995
 996   MVT::ValueType VT = N.getValueType();
 997   unsigned Complexity = 0;
 998   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase)
 999     if (AM.Base.Reg.Val)
1000       Complexity = 1;
1001     else
1002       AM.Base.Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1003   else if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
1004     Complexity = 4;
1005
1006   if (AM.IndexReg.Val)
1007     Complexity++;
1008   else
1009     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1010
1011   // Don't match just leal(,%reg,2). It's cheaper to do addl %reg, %reg, or with
1012   // a simple shift.
1013   if (AM.Scale > 1)
1014     Complexity++;
1015
1016   // FIXME: We are artificially lowering the criteria to turn ADD %reg, $GA
1017   // to a LEA. This is determined with some expermentation but is by no means
1018   // optimal (especially for code size consideration). LEA is nice because of
1019   // its three-address nature. Tweak the cost function again when we can run
1020   // convertToThreeAddress() at register allocation time.
1021   if (AM.GV || AM.CP || AM.ES || AM.JT != -1) {
1022     // For X86-64, we should always use lea to materialize RIP relative
1023     // addresses.
1024     if (Subtarget->is64Bit())
1025       Complexity = 4;
1026     else
1027       Complexity += 2;
1028   }
1029
1030   if (AM.Disp && (AM.Base.Reg.Val || AM.IndexReg.Val))
1031     Complexity++;
1032
1033   if (Complexity > 2) {
1034     getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp);
1035     return true;
1036   }
1037   return false;
1038 }
1039
1040 bool X86DAGToDAGISel::TryFoldLoad(SDOperand P, SDOperand N,
1041                                   SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
1042                                   SDOperand &Index, SDOperand &Disp) {
1043   if (ISD::isNON_EXTLoad(N.Val) &&
1044       N.hasOneUse() &&
1045       CanBeFoldedBy(N.Val, P.Val, P.Val))
1046     return SelectAddr(P, N.getOperand(1), Base, Scale, Index, Disp);
1047   return false;
1048 }
1049
1050 /// getGlobalBaseReg - Output the instructions required to put the
1051 /// base address to use for accessing globals into a register.
1052 ///
1053 SDNode *X86DAGToDAGISel::getGlobalBaseReg() {
1054   assert(!Subtarget->is64Bit() && "X86-64 PIC uses RIP relative addressing");
1055   if (!GlobalBaseReg) {
1056     // Insert the set of GlobalBaseReg into the first MBB of the function
1057     MachineFunction *MF = BB->getParent();
1058     MachineBasicBlock &FirstMBB = MF->front();
1059     MachineBasicBlock::iterator MBBI = FirstMBB.begin();
1060     MachineRegisterInfo &RegInfo = MF->getRegInfo();
1061     unsigned PC = RegInfo.createVirtualRegister(X86::GR32RegisterClass);
1062
1063     const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
1064     // Operand of MovePCtoStack is completely ignored by asm printer. It's
1065     // only used in JIT code emission as displacement to pc.
1066     BuildMI(FirstMBB, MBBI, TII->get(X86::MOVPC32r), PC).addImm(0);
1067
1068     // If we're using vanilla 'GOT' PIC style, we should use relative addressing
1069     // not to pc, but to _GLOBAL_ADDRESS_TABLE_ external
1070     if (TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_ &&
1071         Subtarget->isPICStyleGOT()) {
1072       GlobalBaseReg = RegInfo.createVirtualRegister(X86::GR32RegisterClass);
1073       BuildMI(FirstMBB, MBBI, TII->get(X86::ADD32ri), GlobalBaseReg)
1074         .addReg(PC).addExternalSymbol("_GLOBAL_OFFSET_TABLE_");
1075     } else {
1076       GlobalBaseReg = PC;
1077     }
1078
1079   }
1080   return CurDAG->getRegister(GlobalBaseReg, TLI.getPointerTy()).Val;
1081 }
1082
1083 static SDNode *FindCallStartFromCall(SDNode *Node) {
1084   if (Node->getOpcode() == ISD::CALLSEQ_START) return Node;
1085     assert(Node->getOperand(0).getValueType() == MVT::Other &&
1086          "Node doesn't have a token chain argument!");
1087   return FindCallStartFromCall(Node->getOperand(0).Val);
1088 }
1089
1090 SDNode *X86DAGToDAGISel::getTruncate(SDOperand N0, MVT::ValueType VT) {
1091     SDOperand SRIdx;
1092     switch (VT) {
1093     case MVT::i8:
1094       SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1095       // Ensure that the source register has an 8-bit subreg on 32-bit targets
1096       if (!Subtarget->is64Bit()) {
1097         unsigned Opc;
1098         MVT::ValueType VT;
1099         switch (N0.getValueType()) {
1100         default: assert(0 && "Unknown truncate!");
1101         case MVT::i16:
1102           Opc = X86::MOV16to16_;
1103           VT = MVT::i16;
1104           break;
1105         case MVT::i32:
1106           Opc = X86::MOV32to32_;
1107           VT = MVT::i32;
1108           break;
1109         }
1110         N0 = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(Opc, VT, MVT::Flag, N0), 0);
1111         return CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1112                                      VT, N0, SRIdx, N0.getValue(1));
1113       }
1114       break;
1115     case MVT::i16:
1116       SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(2, MVT::i32); // SubRegSet 2
1117       break;
1118     case MVT::i32:
1119       SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(3, MVT::i32); // SubRegSet 3
1120       break;
1121     default: assert(0 && "Unknown truncate!"); break;
1122     }
1123     return CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG, VT, N0, SRIdx);
1124 }
1125
1126
1127 SDNode *X86DAGToDAGISel::Select(SDOperand N) {
1128   SDNode *Node = N.Val;
1129   MVT::ValueType NVT = Node->getValueType(0);
1130   unsigned Opc, MOpc;
1131   unsigned Opcode = Node->getOpcode();
1132
1133 #ifndef NDEBUG
1134   DOUT << std::string(Indent, ' ') << "Selecting: ";
1135   DEBUG(Node->dump(CurDAG));
1136   DOUT << "\n";
1137   Indent += 2;
1138 #endif
1139
1140   if (Opcode >= ISD::BUILTIN_OP_END && Opcode < X86ISD::FIRST_NUMBER) {
1141 #ifndef NDEBUG
1142     DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "== ";
1143     DEBUG(Node->dump(CurDAG));
1144     DOUT << "\n";
1145     Indent -= 2;
1146 #endif
1147     return NULL;   // Already selected.
1148   }
1149
1150   switch (Opcode) {
1151     default: break;
1152     case X86ISD::GlobalBaseReg:
1153       return getGlobalBaseReg();
1154
1155     case ISD::ADD: {
1156       // Turn ADD X, c to MOV32ri X+c. This cannot be done with tblgen'd
1157       // code and is matched first so to prevent it from being turned into
1158       // LEA32r X+c.
1159       // In 64-bit small code size mode, use LEA to take advantage of
1160       // RIP-relative addressing.
1161       if (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small)
1162         break;
1163       MVT::ValueType PtrVT = TLI.getPointerTy();
1164       SDOperand N0 = N.getOperand(0);
1165       SDOperand N1 = N.getOperand(1);
1166       if (N.Val->getValueType(0) == PtrVT &&
1167           N0.getOpcode() == X86ISD::Wrapper &&
1168           N1.getOpcode() == ISD::Constant) {
1169         unsigned Offset = (unsigned)cast<ConstantSDNode>(N1)->getValue();
1170         SDOperand C(0, 0);
1171         // TODO: handle ExternalSymbolSDNode.
1172         if (GlobalAddressSDNode *G =
1173             dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0.getOperand(0))) {
1174           C = CurDAG->getTargetGlobalAddress(G->getGlobal(), PtrVT,
1175                                              G->getOffset() + Offset);
1176         } else if (ConstantPoolSDNode *CP =
1177                    dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0.getOperand(0))) {
1178           C = CurDAG->getTargetConstantPool(CP->getConstVal(), PtrVT,
1179                                             CP->getAlignment(),
1180                                             CP->getOffset()+Offset);
1181         }
1182
1183         if (C.Val) {
1184           if (Subtarget->is64Bit()) {
1185             SDOperand Ops[] = { CurDAG->getRegister(0, PtrVT), getI8Imm(1),
1186                                 CurDAG->getRegister(0, PtrVT), C };
1187             return CurDAG->SelectNodeTo(N.Val, X86::LEA64r, MVT::i64, Ops, 4);
1188           } else
1189             return CurDAG->SelectNodeTo(N.Val, X86::MOV32ri, PtrVT, C);
1190         }
1191       }
1192
1193       // Other cases are handled by auto-generated code.
1194       break;
1195     }
1196
1197     case ISD::SMUL_LOHI:
1198     case ISD::UMUL_LOHI: {
1199       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1200       SDOperand N1 = Node->getOperand(1);
1201
1202       // There are several forms of IMUL that just return the low part and
1203       // don't have fixed-register operands. If we don't need the high part,
1204       // use these instead. They can be selected with the generated ISel code.
1205       if (NVT != MVT::i8 &&
1206           N.getValue(1).use_empty()) {
1207         N = CurDAG->getNode(ISD::MUL, NVT, N0, N1);
1208         break;
1209       }
1210
1211       bool isSigned = Opcode == ISD::SMUL_LOHI;
1212       if (!isSigned)
1213         switch (NVT) {
1214         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1215         case MVT::i8:  Opc = X86::MUL8r;  MOpc = X86::MUL8m;  break;
1216         case MVT::i16: Opc = X86::MUL16r; MOpc = X86::MUL16m; break;
1217         case MVT::i32: Opc = X86::MUL32r; MOpc = X86::MUL32m; break;
1218         case MVT::i64: Opc = X86::MUL64r; MOpc = X86::MUL64m; break;
1219         }
1220       else
1221         switch (NVT) {
1222         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1223         case MVT::i8:  Opc = X86::IMUL8r;  MOpc = X86::IMUL8m;  break;
1224         case MVT::i16: Opc = X86::IMUL16r; MOpc = X86::IMUL16m; break;
1225         case MVT::i32: Opc = X86::IMUL32r; MOpc = X86::IMUL32m; break;
1226         case MVT::i64: Opc = X86::IMUL64r; MOpc = X86::IMUL64m; break;
1227         }
1228
1229       unsigned LoReg, HiReg;
1230       switch (NVT) {
1231       default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1232       case MVT::i8:  LoReg = X86::AL;  HiReg = X86::AH;  break;
1233       case MVT::i16: LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;  break;
1234       case MVT::i32: LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX; break;
1235       case MVT::i64: LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX; break;
1236       }
1237
1238       SDOperand Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1239       bool foldedLoad = TryFoldLoad(N, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1240       // multiplty is commmutative
1241       if (!foldedLoad) {
1242         foldedLoad = TryFoldLoad(N, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1243         if (foldedLoad)
1244           std::swap(N0, N1);
1245       }
1246
1247       AddToISelQueue(N0);
1248       SDOperand InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), LoReg,
1249                                               N0, SDOperand()).getValue(1);
1250
1251       if (foldedLoad) {
1252         AddToISelQueue(N1.getOperand(0));
1253         AddToISelQueue(Tmp0);
1254         AddToISelQueue(Tmp1);
1255         AddToISelQueue(Tmp2);
1256         AddToISelQueue(Tmp3);
1257         SDOperand Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N1.getOperand(0), InFlag };
1258         SDNode *CNode =
1259           CurDAG->getTargetNode(MOpc, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 6);
1260         InFlag = SDOperand(CNode, 1);
1261         // Update the chain.
1262         ReplaceUses(N1.getValue(1), SDOperand(CNode, 0));
1263       } else {
1264         AddToISelQueue(N1);
1265         InFlag =
1266           SDOperand(CurDAG->getTargetNode(Opc, MVT::Flag, N1, InFlag), 0);
1267       }
1268
1269       // Copy the low half of the result, if it is needed.
1270       if (!N.getValue(0).use_empty()) {
1271         SDOperand Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1272                                                   LoReg, NVT, InFlag);
1273         InFlag = Result.getValue(2);
1274         ReplaceUses(N.getValue(0), Result);
1275 #ifndef NDEBUG
1276         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1277         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1278         DOUT << "\n";
1279 #endif
1280       }
1281       // Copy the high half of the result, if it is needed.
1282       if (!N.getValue(1).use_empty()) {
1283         SDOperand Result;
1284         if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1285           // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
1286           // Shift it down 8 bits.
1287           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1288                                           X86::AX, MVT::i16, InFlag);
1289           InFlag = Result.getValue(2);
1290           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::SHR16ri, MVT::i16, Result,
1291                                        CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 0);
1292           // Then truncate it down to i8.
1293           SDOperand SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1294           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1295                                                    MVT::i8, Result, SRIdx), 0);
1296         } else {
1297           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1298                                           HiReg, NVT, InFlag);
1299           InFlag = Result.getValue(2);
1300         }
1301         ReplaceUses(N.getValue(1), Result);
1302 #ifndef NDEBUG
1303         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1304         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1305         DOUT << "\n";
1306 #endif
1307       }
1308
1309 #ifndef NDEBUG
1310       Indent -= 2;
1311 #endif
1312
1313       return NULL;
1314     }
1315
1316     case ISD::SDIVREM:
1317     case ISD::UDIVREM: {
1318       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1319       SDOperand N1 = Node->getOperand(1);
1320
1321       bool isSigned = Opcode == ISD::SDIVREM;
1322       if (!isSigned)
1323         switch (NVT) {
1324         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1325         case MVT::i8:  Opc = X86::DIV8r;  MOpc = X86::DIV8m;  break;
1326         case MVT::i16: Opc = X86::DIV16r; MOpc = X86::DIV16m; break;
1327         case MVT::i32: Opc = X86::DIV32r; MOpc = X86::DIV32m; break;
1328         case MVT::i64: Opc = X86::DIV64r; MOpc = X86::DIV64m; break;
1329         }
1330       else
1331         switch (NVT) {
1332         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1333         case MVT::i8:  Opc = X86::IDIV8r;  MOpc = X86::IDIV8m;  break;
1334         case MVT::i16: Opc = X86::IDIV16r; MOpc = X86::IDIV16m; break;
1335         case MVT::i32: Opc = X86::IDIV32r; MOpc = X86::IDIV32m; break;
1336         case MVT::i64: Opc = X86::IDIV64r; MOpc = X86::IDIV64m; break;
1337         }
1338
1339       unsigned LoReg, HiReg;
1340       unsigned ClrOpcode, SExtOpcode;
1341       switch (NVT) {
1342       default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1343       case MVT::i8:
1344         LoReg = X86::AL;  HiReg = X86::AH;
1345         ClrOpcode  = 0;
1346         SExtOpcode = X86::CBW;
1347         break;
1348       case MVT::i16:
1349         LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;
1350         ClrOpcode  = X86::MOV16r0;
1351         SExtOpcode = X86::CWD;
1352         break;
1353       case MVT::i32:
1354         LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX;
1355         ClrOpcode  = X86::MOV32r0;
1356         SExtOpcode = X86::CDQ;
1357         break;
1358       case MVT::i64:
1359         LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX;
1360         ClrOpcode  = X86::MOV64r0;
1361         SExtOpcode = X86::CQO;
1362         break;
1363       }
1364
1365       SDOperand Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1366       bool foldedLoad = TryFoldLoad(N, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1367
1368       SDOperand InFlag;
1369       if (NVT == MVT::i8 && !isSigned) {
1370         // Special case for div8, just use a move with zero extension to AX to
1371         // clear the upper 8 bits (AH).
1372         SDOperand Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Move, Chain;
1373         if (TryFoldLoad(N, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3)) {
1374           SDOperand Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N0.getOperand(0) };
1375           AddToISelQueue(N0.getOperand(0));
1376           AddToISelQueue(Tmp0);
1377           AddToISelQueue(Tmp1);
1378           AddToISelQueue(Tmp2);
1379           AddToISelQueue(Tmp3);
1380           Move =
1381             SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::MOVZX16rm8, MVT::i16, MVT::Other,
1382                                             Ops, 5), 0);
1383           Chain = Move.getValue(1);
1384           ReplaceUses(N0.getValue(1), Chain);
1385         } else {
1386           AddToISelQueue(N0);
1387           Move =
1388             SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::MOVZX16rr8, MVT::i16, N0), 0);
1389           Chain = CurDAG->getEntryNode();
1390         }
1391         Chain  = CurDAG->getCopyToReg(Chain, X86::AX, Move, SDOperand());
1392         InFlag = Chain.getValue(1);
1393       } else {
1394         AddToISelQueue(N0);
1395         InFlag =
1396           CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(),
1397                                LoReg, N0, SDOperand()).getValue(1);
1398         if (isSigned) {
1399           // Sign extend the low part into the high part.
1400           InFlag =
1401             SDOperand(CurDAG->getTargetNode(SExtOpcode, MVT::Flag, InFlag), 0);
1402         } else {
1403           // Zero out the high part, effectively zero extending the input.
1404           SDOperand ClrNode = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(ClrOpcode, NVT), 0);
1405           InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), HiReg,
1406                                         ClrNode, InFlag).getValue(1);
1407         }
1408       }
1409
1410       if (foldedLoad) {
1411         AddToISelQueue(N1.getOperand(0));
1412         AddToISelQueue(Tmp0);
1413         AddToISelQueue(Tmp1);
1414         AddToISelQueue(Tmp2);
1415         AddToISelQueue(Tmp3);
1416         SDOperand Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N1.getOperand(0), InFlag };
1417         SDNode *CNode =
1418           CurDAG->getTargetNode(MOpc, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 6);
1419         InFlag = SDOperand(CNode, 1);
1420         // Update the chain.
1421         ReplaceUses(N1.getValue(1), SDOperand(CNode, 0));
1422       } else {
1423         AddToISelQueue(N1);
1424         InFlag =
1425           SDOperand(CurDAG->getTargetNode(Opc, MVT::Flag, N1, InFlag), 0);
1426       }
1427
1428       // Copy the division (low) result, if it is needed.
1429       if (!N.getValue(0).use_empty()) {
1430         SDOperand Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1431                                                   LoReg, NVT, InFlag);
1432         InFlag = Result.getValue(2);
1433         ReplaceUses(N.getValue(0), Result);
1434 #ifndef NDEBUG
1435         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1436         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1437         DOUT << "\n";
1438 #endif
1439       }
1440       // Copy the remainder (high) result, if it is needed.
1441       if (!N.getValue(1).use_empty()) {
1442         SDOperand Result;
1443         if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1444           // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
1445           // Shift it down 8 bits.
1446           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1447                                           X86::AX, MVT::i16, InFlag);
1448           InFlag = Result.getValue(2);
1449           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::SHR16ri, MVT::i16, Result,
1450                                        CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 0);
1451           // Then truncate it down to i8.
1452           SDOperand SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1453           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1454                                                    MVT::i8, Result, SRIdx), 0);
1455         } else {
1456           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1457                                           HiReg, NVT, InFlag);
1458           InFlag = Result.getValue(2);
1459         }
1460         ReplaceUses(N.getValue(1), Result);
1461 #ifndef NDEBUG
1462         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1463         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1464         DOUT << "\n";
1465 #endif
1466       }
1467
1468 #ifndef NDEBUG
1469       Indent -= 2;
1470 #endif
1471
1472       return NULL;
1473     }
1474
1475     case ISD::ANY_EXTEND: {
1476       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1477       AddToISelQueue(N0);
1478       if (NVT == MVT::i64 || NVT == MVT::i32 || NVT == MVT::i16) {
1479         SDOperand SRIdx;
1480         switch(N0.getValueType()) {
1481         case MVT::i32:
1482           SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(3, MVT::i32); // SubRegSet 3
1483           break;
1484         case MVT::i16:
1485           SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(2, MVT::i32); // SubRegSet 2
1486           break;
1487         case MVT::i8:
1488           if (Subtarget->is64Bit())
1489             SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1490           break;
1491         default: assert(0 && "Unknown any_extend!");
1492         }
1493         if (SRIdx.Val) {
1494           SDNode *ResNode = CurDAG->getTargetNode(X86::INSERT_SUBREG,
1495                                                   NVT, N0, SRIdx);
1496
1497 #ifndef NDEBUG
1498           DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1499           DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1500           DOUT << "\n";
1501           Indent -= 2;
1502 #endif
1503           return ResNode;
1504         } // Otherwise let generated ISel handle it.
1505       }
1506       break;
1507     }
1508
1509     case ISD::SIGN_EXTEND_INREG: {
1510       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1511       AddToISelQueue(N0);
1512
1513       MVT::ValueType SVT = cast<VTSDNode>(Node->getOperand(1))->getVT();
1514       SDOperand TruncOp = SDOperand(getTruncate(N0, SVT), 0);
1515       unsigned Opc = 0;
1516       switch (NVT) {
1517       case MVT::i16:
1518         if (SVT == MVT::i8) Opc = X86::MOVSX16rr8;
1519         else assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1520         break;
1521       case MVT::i32:
1522         switch (SVT) {
1523         case MVT::i8:  Opc = X86::MOVSX32rr8;  break;
1524         case MVT::i16: Opc = X86::MOVSX32rr16; break;
1525         default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1526         }
1527         break;
1528       case MVT::i64:
1529         switch (SVT) {
1530         case MVT::i8:  Opc = X86::MOVSX64rr8;  break;
1531         case MVT::i16: Opc = X86::MOVSX64rr16; break;
1532         case MVT::i32: Opc = X86::MOVSX64rr32; break;
1533         default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1534         }
1535         break;
1536       default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1537       }
1538
1539       SDNode *ResNode = CurDAG->getTargetNode(Opc, NVT, TruncOp);
1540
1541 #ifndef NDEBUG
1542       DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1543       DEBUG(TruncOp.Val->dump(CurDAG));
1544       DOUT << "\n";
1545       DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1546       DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1547       DOUT << "\n";
1548       Indent -= 2;
1549 #endif
1550       return ResNode;
1551       break;
1552     }
1553
1554     case ISD::TRUNCATE: {
1555       SDOperand Input = Node->getOperand(0);
1556       AddToISelQueue(Node->getOperand(0));
1557       SDNode *ResNode = getTruncate(Input, NVT);
1558
1559 #ifndef NDEBUG
1560         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1561         DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1562         DOUT << "\n";
1563         Indent -= 2;
1564 #endif
1565       return ResNode;
1566       break;
1567     }
1568   }
1569
1570   SDNode *ResNode = SelectCode(N);
1571
1572 #ifndef NDEBUG
1573   DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1574   if (ResNode == NULL || ResNode == N.Val)
1575     DEBUG(N.Val->dump(CurDAG));
1576   else
1577     DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1578   DOUT << "\n";
1579   Indent -= 2;
1580 #endif
1581
1582   return ResNode;
1583 }
1584
1585 bool X86DAGToDAGISel::
1586 SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDOperand &Op, char ConstraintCode,
1587                              std::vector<SDOperand> &OutOps, SelectionDAG &DAG){
1588   SDOperand Op0, Op1, Op2, Op3;
1589   switch (ConstraintCode) {
1590   case 'o':   // offsetable        ??
1591   case 'v':   // not offsetable    ??
1592   default: return true;
1593   case 'm':   // memory
1594     if (!SelectAddr(Op, Op, Op0, Op1, Op2, Op3))
1595       return true;
1596     break;
1597   }
1598
1599   OutOps.push_back(Op0);
1600   OutOps.push_back(Op1);
1601   OutOps.push_back(Op2);
1602   OutOps.push_back(Op3);
1603   AddToISelQueue(Op0);
1604   AddToISelQueue(Op1);
1605   AddToISelQueue(Op2);
1606   AddToISelQueue(Op3);
1607   return false;
1608 }
1609
1610 /// createX86ISelDag - This pass converts a legalized DAG into a
1611 /// X86-specific DAG, ready for instruction scheduling.
1612 ///
1613 FunctionPass *llvm::createX86ISelDag(X86TargetMachine &TM, bool Fast) {
1614   return new X86DAGToDAGISel(TM, Fast);
1615 }