Remove non-DebugLoc versions of BuildMI from X86.
[oota-llvm.git] / 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/Target/TargetOptions.h"
36 #include "llvm/Support/Compiler.h"
37 #include "llvm/Support/Debug.h"
38 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
39 #include "llvm/Support/Streams.h"
40 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
41 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
42 using namespace llvm;
43
44 STATISTIC(NumLoadMoved, "Number of loads moved below TokenFactor");
45
46 //===----------------------------------------------------------------------===//
47 //                      Pattern Matcher Implementation
48 //===----------------------------------------------------------------------===//
49
50 namespace {
51   /// X86ISelAddressMode - This corresponds to X86AddressMode, but uses
52   /// SDValue's instead of register numbers for the leaves of the matched
53   /// tree.
54   struct X86ISelAddressMode {
55     enum {
56       RegBase,
57       FrameIndexBase
58     } BaseType;
59
60     struct {            // This is really a union, discriminated by BaseType!
61       SDValue Reg;
62       int FrameIndex;
63     } Base;
64
65     bool isRIPRel;     // RIP as base?
66     unsigned Scale;
67     SDValue IndexReg; 
68     int32_t Disp;
69     GlobalValue *GV;
70     Constant *CP;
71     const char *ES;
72     int JT;
73     unsigned Align;    // CP alignment.
74
75     X86ISelAddressMode()
76       : BaseType(RegBase), isRIPRel(false), Scale(1), IndexReg(), Disp(0),
77         GV(0), CP(0), ES(0), JT(-1), Align(0) {
78     }
79
80     bool hasSymbolicDisplacement() const {
81       return GV != 0 || CP != 0 || ES != 0 || JT != -1;
82     }
83
84     void dump() {
85       cerr << "X86ISelAddressMode " << this << "\n";
86       cerr << "Base.Reg ";
87               if (Base.Reg.getNode() != 0) Base.Reg.getNode()->dump(); 
88               else cerr << "nul";
89       cerr << " Base.FrameIndex " << Base.FrameIndex << "\n";
90       cerr << "isRIPRel " << isRIPRel << " Scale" << Scale << "\n";
91       cerr << "IndexReg ";
92               if (IndexReg.getNode() != 0) IndexReg.getNode()->dump();
93               else cerr << "nul"; 
94       cerr << " Disp " << Disp << "\n";
95       cerr << "GV "; if (GV) GV->dump(); 
96                      else cerr << "nul";
97       cerr << " CP "; if (CP) CP->dump(); 
98                      else cerr << "nul";
99       cerr << "\n";
100       cerr << "ES "; if (ES) cerr << ES; else cerr << "nul";
101       cerr  << " JT" << JT << " Align" << Align << "\n";
102     }
103   };
104 }
105
106 namespace {
107   //===--------------------------------------------------------------------===//
108   /// ISel - X86 specific code to select X86 machine instructions for
109   /// SelectionDAG operations.
110   ///
111   class VISIBILITY_HIDDEN X86DAGToDAGISel : public SelectionDAGISel {
112     /// TM - Keep a reference to X86TargetMachine.
113     ///
114     X86TargetMachine &TM;
115
116     /// X86Lowering - This object fully describes how to lower LLVM code to an
117     /// X86-specific SelectionDAG.
118     X86TargetLowering &X86Lowering;
119
120     /// Subtarget - Keep a pointer to the X86Subtarget around so that we can
121     /// make the right decision when generating code for different targets.
122     const X86Subtarget *Subtarget;
123
124     /// CurBB - Current BB being isel'd.
125     ///
126     MachineBasicBlock *CurBB;
127
128     /// OptForSize - If true, selector should try to optimize for code size
129     /// instead of performance.
130     bool OptForSize;
131
132   public:
133     X86DAGToDAGISel(X86TargetMachine &tm, bool fast)
134       : SelectionDAGISel(tm, fast),
135         TM(tm), X86Lowering(*TM.getTargetLowering()),
136         Subtarget(&TM.getSubtarget<X86Subtarget>()),
137         OptForSize(false) {}
138
139     virtual const char *getPassName() const {
140       return "X86 DAG->DAG Instruction Selection";
141     }
142
143     /// InstructionSelect - This callback is invoked by
144     /// SelectionDAGISel when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
145     virtual void InstructionSelect();
146
147     virtual void EmitFunctionEntryCode(Function &Fn, MachineFunction &MF);
148
149     virtual
150       bool IsLegalAndProfitableToFold(SDNode *N, SDNode *U, SDNode *Root) const;
151
152 // Include the pieces autogenerated from the target description.
153 #include "X86GenDAGISel.inc"
154
155   private:
156     SDNode *Select(SDValue N);
157     SDNode *SelectAtomic64(SDNode *Node, unsigned Opc);
158
159     bool MatchAddress(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
160                       bool isRoot = true, unsigned Depth = 0);
161     bool MatchAddressBase(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
162                           bool isRoot, unsigned Depth);
163     bool SelectAddr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Base,
164                     SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp);
165     bool SelectLEAAddr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Base,
166                        SDValue &Scale, SDValue &Index, SDValue &Disp);
167     bool SelectScalarSSELoad(SDValue Op, SDValue Pred,
168                              SDValue N, SDValue &Base, SDValue &Scale,
169                              SDValue &Index, SDValue &Disp,
170                              SDValue &InChain, SDValue &OutChain);
171     bool TryFoldLoad(SDValue P, SDValue N,
172                      SDValue &Base, SDValue &Scale,
173                      SDValue &Index, SDValue &Disp);
174     void PreprocessForRMW();
175     void PreprocessForFPConvert();
176
177     /// SelectInlineAsmMemoryOperand - Implement addressing mode selection for
178     /// inline asm expressions.
179     virtual bool SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDValue &Op,
180                                               char ConstraintCode,
181                                               std::vector<SDValue> &OutOps);
182     
183     void EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB, MachineFrameInfo *MFI);
184
185     inline void getAddressOperands(X86ISelAddressMode &AM, SDValue &Base, 
186                                    SDValue &Scale, SDValue &Index,
187                                    SDValue &Disp) {
188       Base  = (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase) ?
189         CurDAG->getTargetFrameIndex(AM.Base.FrameIndex, TLI.getPointerTy()) :
190         AM.Base.Reg;
191       Scale = getI8Imm(AM.Scale);
192       Index = AM.IndexReg;
193       // These are 32-bit even in 64-bit mode since RIP relative offset
194       // is 32-bit.
195       if (AM.GV)
196         Disp = CurDAG->getTargetGlobalAddress(AM.GV, MVT::i32, AM.Disp);
197       else if (AM.CP)
198         Disp = CurDAG->getTargetConstantPool(AM.CP, MVT::i32,
199                                              AM.Align, AM.Disp);
200       else if (AM.ES)
201         Disp = CurDAG->getTargetExternalSymbol(AM.ES, MVT::i32);
202       else if (AM.JT != -1)
203         Disp = CurDAG->getTargetJumpTable(AM.JT, MVT::i32);
204       else
205         Disp = CurDAG->getTargetConstant(AM.Disp, MVT::i32);
206     }
207
208     /// getI8Imm - Return a target constant with the specified value, of type
209     /// i8.
210     inline SDValue getI8Imm(unsigned Imm) {
211       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i8);
212     }
213
214     /// getI16Imm - Return a target constant with the specified value, of type
215     /// i16.
216     inline SDValue getI16Imm(unsigned Imm) {
217       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i16);
218     }
219
220     /// getI32Imm - Return a target constant with the specified value, of type
221     /// i32.
222     inline SDValue getI32Imm(unsigned Imm) {
223       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i32);
224     }
225
226     /// getGlobalBaseReg - Return an SDNode that returns the value of
227     /// the global base register. Output instructions required to
228     /// initialize the global base register, if necessary.
229     ///
230     SDNode *getGlobalBaseReg();
231
232     /// getTruncateTo8Bit - return an SDNode that implements a subreg based
233     /// truncate of the specified operand to i8. This can be done with tablegen,
234     /// except that this code uses MVT::Flag in a tricky way that happens to
235     /// improve scheduling in some cases.
236     SDNode *getTruncateTo8Bit(SDValue N0);
237
238 #ifndef NDEBUG
239     unsigned Indent;
240 #endif
241   };
242 }
243
244 /// findFlagUse - Return use of MVT::Flag value produced by the specified
245 /// SDNode.
246 ///
247 static SDNode *findFlagUse(SDNode *N) {
248   unsigned FlagResNo = N->getNumValues()-1;
249   for (SDNode::use_iterator I = N->use_begin(), E = N->use_end(); I != E; ++I) {
250     SDUse &Use = I.getUse();
251     if (Use.getResNo() == FlagResNo)
252       return Use.getUser();
253   }
254   return NULL;
255 }
256
257 /// findNonImmUse - Return true if "Use" is a non-immediate use of "Def".
258 /// This function recursively traverses up the operand chain, ignoring
259 /// certain nodes.
260 static bool findNonImmUse(SDNode *Use, SDNode* Def, SDNode *ImmedUse,
261                           SDNode *Root,
262                           SmallPtrSet<SDNode*, 16> &Visited) {
263   if (Use->getNodeId() < Def->getNodeId() ||
264       !Visited.insert(Use))
265     return false;
266
267   for (unsigned i = 0, e = Use->getNumOperands(); i != e; ++i) {
268     SDNode *N = Use->getOperand(i).getNode();
269     if (N == Def) {
270       if (Use == ImmedUse || Use == Root)
271         continue;  // We are not looking for immediate use.
272       assert(N != Root);
273       return true;
274     }
275
276     // Traverse up the operand chain.
277     if (findNonImmUse(N, Def, ImmedUse, Root, Visited))
278       return true;
279   }
280   return false;
281 }
282
283 /// isNonImmUse - Start searching from Root up the DAG to check is Def can
284 /// be reached. Return true if that's the case. However, ignore direct uses
285 /// by ImmedUse (which would be U in the example illustrated in
286 /// IsLegalAndProfitableToFold) and by Root (which can happen in the store
287 /// case).
288 /// FIXME: to be really generic, we should allow direct use by any node
289 /// that is being folded. But realisticly since we only fold loads which
290 /// have one non-chain use, we only need to watch out for load/op/store
291 /// and load/op/cmp case where the root (store / cmp) may reach the load via
292 /// its chain operand.
293 static inline bool isNonImmUse(SDNode *Root, SDNode *Def, SDNode *ImmedUse) {
294   SmallPtrSet<SDNode*, 16> Visited;
295   return findNonImmUse(Root, Def, ImmedUse, Root, Visited);
296 }
297
298
299 bool X86DAGToDAGISel::IsLegalAndProfitableToFold(SDNode *N, SDNode *U,
300                                                  SDNode *Root) const {
301   if (Fast) return false;
302
303   if (U == Root)
304     switch (U->getOpcode()) {
305     default: break;
306     case ISD::ADD:
307     case ISD::ADDC:
308     case ISD::ADDE:
309     case ISD::AND:
310     case ISD::OR:
311     case ISD::XOR: {
312       // If the other operand is a 8-bit immediate we should fold the immediate
313       // instead. This reduces code size.
314       // e.g.
315       // movl 4(%esp), %eax
316       // addl $4, %eax
317       // vs.
318       // movl $4, %eax
319       // addl 4(%esp), %eax
320       // The former is 2 bytes shorter. In case where the increment is 1, then
321       // the saving can be 4 bytes (by using incl %eax).
322       ConstantSDNode *Imm = dyn_cast<ConstantSDNode>(U->getOperand(1));
323       if (Imm) {
324         if (U->getValueType(0) == MVT::i64) {
325           if ((int32_t)Imm->getZExtValue() == (int64_t)Imm->getZExtValue())
326             return false;
327         } else {
328           if ((int8_t)Imm->getZExtValue() == (int64_t)Imm->getZExtValue())
329             return false;
330         }
331       }
332     }
333     }
334
335   // If Root use can somehow reach N through a path that that doesn't contain
336   // U then folding N would create a cycle. e.g. In the following
337   // diagram, Root can reach N through X. If N is folded into into Root, then
338   // X is both a predecessor and a successor of U.
339   //
340   //          [N*]           //
341   //         ^   ^           //
342   //        /     \          //
343   //      [U*]    [X]?       //
344   //        ^     ^          //
345   //         \   /           //
346   //          \ /            //
347   //         [Root*]         //
348   //
349   // * indicates nodes to be folded together.
350   //
351   // If Root produces a flag, then it gets (even more) interesting. Since it
352   // will be "glued" together with its flag use in the scheduler, we need to
353   // check if it might reach N.
354   //
355   //          [N*]           //
356   //         ^   ^           //
357   //        /     \          //
358   //      [U*]    [X]?       //
359   //        ^       ^        //
360   //         \       \       //
361   //          \      |       //
362   //         [Root*] |       //
363   //          ^      |       //
364   //          f      |       //
365   //          |      /       //
366   //         [Y]    /        //
367   //           ^   /         //
368   //           f  /          //
369   //           | /           //
370   //          [FU]           //
371   //
372   // If FU (flag use) indirectly reaches N (the load), and Root folds N
373   // (call it Fold), then X is a predecessor of FU and a successor of
374   // Fold. But since Fold and FU are flagged together, this will create
375   // a cycle in the scheduling graph.
376
377   MVT VT = Root->getValueType(Root->getNumValues()-1);
378   while (VT == MVT::Flag) {
379     SDNode *FU = findFlagUse(Root);
380     if (FU == NULL)
381       break;
382     Root = FU;
383     VT = Root->getValueType(Root->getNumValues()-1);
384   }
385
386   return !isNonImmUse(Root, N, U);
387 }
388
389 /// MoveBelowTokenFactor - Replace TokenFactor operand with load's chain operand
390 /// and move load below the TokenFactor. Replace store's chain operand with
391 /// load's chain result.
392 static void MoveBelowTokenFactor(SelectionDAG *CurDAG, SDValue Load,
393                                  SDValue Store, SDValue TF) {
394   SmallVector<SDValue, 4> Ops;
395   for (unsigned i = 0, e = TF.getNode()->getNumOperands(); i != e; ++i)
396     if (Load.getNode() == TF.getOperand(i).getNode())
397       Ops.push_back(Load.getOperand(0));
398     else
399       Ops.push_back(TF.getOperand(i));
400   CurDAG->UpdateNodeOperands(TF, &Ops[0], Ops.size());
401   CurDAG->UpdateNodeOperands(Load, TF, Load.getOperand(1), Load.getOperand(2));
402   CurDAG->UpdateNodeOperands(Store, Load.getValue(1), Store.getOperand(1),
403                              Store.getOperand(2), Store.getOperand(3));
404 }
405
406 /// isRMWLoad - Return true if N is a load that's part of RMW sub-DAG.
407 /// 
408 static bool isRMWLoad(SDValue N, SDValue Chain, SDValue Address,
409                       SDValue &Load) {
410   if (N.getOpcode() == ISD::BIT_CONVERT)
411     N = N.getOperand(0);
412
413   LoadSDNode *LD = dyn_cast<LoadSDNode>(N);
414   if (!LD || LD->isVolatile())
415     return false;
416   if (LD->getAddressingMode() != ISD::UNINDEXED)
417     return false;
418
419   ISD::LoadExtType ExtType = LD->getExtensionType();
420   if (ExtType != ISD::NON_EXTLOAD && ExtType != ISD::EXTLOAD)
421     return false;
422
423   if (N.hasOneUse() &&
424       N.getOperand(1) == Address &&
425       N.getNode()->isOperandOf(Chain.getNode())) {
426     Load = N;
427     return true;
428   }
429   return false;
430 }
431
432 /// MoveBelowCallSeqStart - Replace CALLSEQ_START operand with load's chain
433 /// operand and move load below the call's chain operand.
434 static void MoveBelowCallSeqStart(SelectionDAG *CurDAG, SDValue Load,
435                                   SDValue Call, SDValue CallSeqStart) {
436   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
437   SDValue Chain = CallSeqStart.getOperand(0);
438   if (Chain.getNode() == Load.getNode())
439     Ops.push_back(Load.getOperand(0));
440   else {
441     assert(Chain.getOpcode() == ISD::TokenFactor &&
442            "Unexpected CallSeqStart chain operand");
443     for (unsigned i = 0, e = Chain.getNumOperands(); i != e; ++i)
444       if (Chain.getOperand(i).getNode() == Load.getNode())
445         Ops.push_back(Load.getOperand(0));
446       else
447         Ops.push_back(Chain.getOperand(i));
448     SDValue NewChain =
449       CurDAG->getNode(ISD::TokenFactor, Load.getDebugLoc(),
450                       MVT::Other, &Ops[0], Ops.size());
451     Ops.clear();
452     Ops.push_back(NewChain);
453   }
454   for (unsigned i = 1, e = CallSeqStart.getNumOperands(); i != e; ++i)
455     Ops.push_back(CallSeqStart.getOperand(i));
456   CurDAG->UpdateNodeOperands(CallSeqStart, &Ops[0], Ops.size());
457   CurDAG->UpdateNodeOperands(Load, Call.getOperand(0),
458                              Load.getOperand(1), Load.getOperand(2));
459   Ops.clear();
460   Ops.push_back(SDValue(Load.getNode(), 1));
461   for (unsigned i = 1, e = Call.getNode()->getNumOperands(); i != e; ++i)
462     Ops.push_back(Call.getOperand(i));
463   CurDAG->UpdateNodeOperands(Call, &Ops[0], Ops.size());
464 }
465
466 /// isCalleeLoad - Return true if call address is a load and it can be
467 /// moved below CALLSEQ_START and the chains leading up to the call.
468 /// Return the CALLSEQ_START by reference as a second output.
469 static bool isCalleeLoad(SDValue Callee, SDValue &Chain) {
470   if (Callee.getNode() == Chain.getNode() || !Callee.hasOneUse())
471     return false;
472   LoadSDNode *LD = dyn_cast<LoadSDNode>(Callee.getNode());
473   if (!LD ||
474       LD->isVolatile() ||
475       LD->getAddressingMode() != ISD::UNINDEXED ||
476       LD->getExtensionType() != ISD::NON_EXTLOAD)
477     return false;
478
479   // Now let's find the callseq_start.
480   while (Chain.getOpcode() != ISD::CALLSEQ_START) {
481     if (!Chain.hasOneUse())
482       return false;
483     Chain = Chain.getOperand(0);
484   }
485   
486   if (Chain.getOperand(0).getNode() == Callee.getNode())
487     return true;
488   if (Chain.getOperand(0).getOpcode() == ISD::TokenFactor &&
489       Callee.getValue(1).isOperandOf(Chain.getOperand(0).getNode()))
490     return true;
491   return false;
492 }
493
494
495 /// PreprocessForRMW - Preprocess the DAG to make instruction selection better.
496 /// This is only run if not in -fast mode (aka -O0).
497 /// This allows the instruction selector to pick more read-modify-write
498 /// instructions. This is a common case:
499 ///
500 ///     [Load chain]
501 ///         ^
502 ///         |
503 ///       [Load]
504 ///       ^    ^
505 ///       |    |
506 ///      /      \-
507 ///     /         |
508 /// [TokenFactor] [Op]
509 ///     ^          ^
510 ///     |          |
511 ///      \        /
512 ///       \      /
513 ///       [Store]
514 ///
515 /// The fact the store's chain operand != load's chain will prevent the
516 /// (store (op (load))) instruction from being selected. We can transform it to:
517 ///
518 ///     [Load chain]
519 ///         ^
520 ///         |
521 ///    [TokenFactor]
522 ///         ^
523 ///         |
524 ///       [Load]
525 ///       ^    ^
526 ///       |    |
527 ///       |     \- 
528 ///       |       | 
529 ///       |     [Op]
530 ///       |       ^
531 ///       |       |
532 ///       \      /
533 ///        \    /
534 ///       [Store]
535 void X86DAGToDAGISel::PreprocessForRMW() {
536   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = CurDAG->allnodes_begin(),
537          E = CurDAG->allnodes_end(); I != E; ++I) {
538     if (I->getOpcode() == X86ISD::CALL) {
539       /// Also try moving call address load from outside callseq_start to just
540       /// before the call to allow it to be folded.
541       ///
542       ///     [Load chain]
543       ///         ^
544       ///         |
545       ///       [Load]
546       ///       ^    ^
547       ///       |    |
548       ///      /      \--
549       ///     /          |
550       ///[CALLSEQ_START] |
551       ///     ^          |
552       ///     |          |
553       /// [LOAD/C2Reg]   |
554       ///     |          |
555       ///      \        /
556       ///       \      /
557       ///       [CALL]
558       SDValue Chain = I->getOperand(0);
559       SDValue Load  = I->getOperand(1);
560       if (!isCalleeLoad(Load, Chain))
561         continue;
562       MoveBelowCallSeqStart(CurDAG, Load, SDValue(I, 0), Chain);
563       ++NumLoadMoved;
564       continue;
565     }
566
567     if (!ISD::isNON_TRUNCStore(I))
568       continue;
569     SDValue Chain = I->getOperand(0);
570
571     if (Chain.getNode()->getOpcode() != ISD::TokenFactor)
572       continue;
573
574     SDValue N1 = I->getOperand(1);
575     SDValue N2 = I->getOperand(2);
576     if ((N1.getValueType().isFloatingPoint() &&
577          !N1.getValueType().isVector()) ||
578         !N1.hasOneUse())
579       continue;
580
581     bool RModW = false;
582     SDValue Load;
583     unsigned Opcode = N1.getNode()->getOpcode();
584     switch (Opcode) {
585     case ISD::ADD:
586     case ISD::MUL:
587     case ISD::AND:
588     case ISD::OR:
589     case ISD::XOR:
590     case ISD::ADDC:
591     case ISD::ADDE:
592     case ISD::VECTOR_SHUFFLE: {
593       SDValue N10 = N1.getOperand(0);
594       SDValue N11 = N1.getOperand(1);
595       RModW = isRMWLoad(N10, Chain, N2, Load);
596       if (!RModW)
597         RModW = isRMWLoad(N11, Chain, N2, Load);
598       break;
599     }
600     case ISD::SUB:
601     case ISD::SHL:
602     case ISD::SRA:
603     case ISD::SRL:
604     case ISD::ROTL:
605     case ISD::ROTR:
606     case ISD::SUBC:
607     case ISD::SUBE:
608     case X86ISD::SHLD:
609     case X86ISD::SHRD: {
610       SDValue N10 = N1.getOperand(0);
611       RModW = isRMWLoad(N10, Chain, N2, Load);
612       break;
613     }
614     }
615
616     if (RModW) {
617       MoveBelowTokenFactor(CurDAG, Load, SDValue(I, 0), Chain);
618       ++NumLoadMoved;
619     }
620   }
621 }
622
623
624 /// PreprocessForFPConvert - Walk over the dag lowering fpround and fpextend
625 /// nodes that target the FP stack to be store and load to the stack.  This is a
626 /// gross hack.  We would like to simply mark these as being illegal, but when
627 /// we do that, legalize produces these when it expands calls, then expands
628 /// these in the same legalize pass.  We would like dag combine to be able to
629 /// hack on these between the call expansion and the node legalization.  As such
630 /// this pass basically does "really late" legalization of these inline with the
631 /// X86 isel pass.
632 void X86DAGToDAGISel::PreprocessForFPConvert() {
633   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = CurDAG->allnodes_begin(),
634        E = CurDAG->allnodes_end(); I != E; ) {
635     SDNode *N = I++;  // Preincrement iterator to avoid invalidation issues.
636     if (N->getOpcode() != ISD::FP_ROUND && N->getOpcode() != ISD::FP_EXTEND)
637       continue;
638     
639     // If the source and destination are SSE registers, then this is a legal
640     // conversion that should not be lowered.
641     MVT SrcVT = N->getOperand(0).getValueType();
642     MVT DstVT = N->getValueType(0);
643     bool SrcIsSSE = X86Lowering.isScalarFPTypeInSSEReg(SrcVT);
644     bool DstIsSSE = X86Lowering.isScalarFPTypeInSSEReg(DstVT);
645     if (SrcIsSSE && DstIsSSE)
646       continue;
647
648     if (!SrcIsSSE && !DstIsSSE) {
649       // If this is an FPStack extension, it is a noop.
650       if (N->getOpcode() == ISD::FP_EXTEND)
651         continue;
652       // If this is a value-preserving FPStack truncation, it is a noop.
653       if (N->getConstantOperandVal(1))
654         continue;
655     }
656    
657     // Here we could have an FP stack truncation or an FPStack <-> SSE convert.
658     // FPStack has extload and truncstore.  SSE can fold direct loads into other
659     // operations.  Based on this, decide what we want to do.
660     MVT MemVT;
661     if (N->getOpcode() == ISD::FP_ROUND)
662       MemVT = DstVT;  // FP_ROUND must use DstVT, we can't do a 'trunc load'.
663     else
664       MemVT = SrcIsSSE ? SrcVT : DstVT;
665     
666     SDValue MemTmp = CurDAG->CreateStackTemporary(MemVT);
667     DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
668     
669     // FIXME: optimize the case where the src/dest is a load or store?
670     SDValue Store = CurDAG->getTruncStore(CurDAG->getEntryNode(), dl,
671                                           N->getOperand(0),
672                                           MemTmp, NULL, 0, MemVT);
673     SDValue Result = CurDAG->getExtLoad(ISD::EXTLOAD, dl, DstVT, Store, MemTmp,
674                                         NULL, 0, MemVT);
675
676     // We're about to replace all uses of the FP_ROUND/FP_EXTEND with the
677     // extload we created.  This will cause general havok on the dag because
678     // anything below the conversion could be folded into other existing nodes.
679     // To avoid invalidating 'I', back it up to the convert node.
680     --I;
681     CurDAG->ReplaceAllUsesOfValueWith(SDValue(N, 0), Result);
682     
683     // Now that we did that, the node is dead.  Increment the iterator to the
684     // next node to process, then delete N.
685     ++I;
686     CurDAG->DeleteNode(N);
687   }  
688 }
689
690 /// InstructionSelectBasicBlock - This callback is invoked by SelectionDAGISel
691 /// when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
692 void X86DAGToDAGISel::InstructionSelect() {
693   CurBB = BB;  // BB can change as result of isel.
694   const Function *F = CurDAG->getMachineFunction().getFunction();
695   OptForSize = F->hasFnAttr(Attribute::OptimizeForSize);
696
697   DEBUG(BB->dump());
698   if (!Fast)
699     PreprocessForRMW();
700
701   // FIXME: This should only happen when not -fast.
702   PreprocessForFPConvert();
703
704   // Codegen the basic block.
705 #ifndef NDEBUG
706   DOUT << "===== Instruction selection begins:\n";
707   Indent = 0;
708 #endif
709   SelectRoot(*CurDAG);
710 #ifndef NDEBUG
711   DOUT << "===== Instruction selection ends:\n";
712 #endif
713
714   CurDAG->RemoveDeadNodes();
715 }
716
717 /// EmitSpecialCodeForMain - Emit any code that needs to be executed only in
718 /// the main function.
719 void X86DAGToDAGISel::EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB,
720                                              MachineFrameInfo *MFI) {
721   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
722   if (Subtarget->isTargetCygMing())
723     BuildMI(BB, DebugLoc::getUnknownLoc(),
724             TII->get(X86::CALLpcrel32)).addExternalSymbol("__main");
725 }
726
727 void X86DAGToDAGISel::EmitFunctionEntryCode(Function &Fn, MachineFunction &MF) {
728   // If this is main, emit special code for main.
729   MachineBasicBlock *BB = MF.begin();
730   if (Fn.hasExternalLinkage() && Fn.getName() == "main")
731     EmitSpecialCodeForMain(BB, MF.getFrameInfo());
732 }
733
734 /// MatchAddress - Add the specified node to the specified addressing mode,
735 /// returning true if it cannot be done.  This just pattern matches for the
736 /// addressing mode.
737 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddress(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
738                                    bool isRoot, unsigned Depth) {
739   bool is64Bit = Subtarget->is64Bit();
740   DebugLoc dl = N.getDebugLoc();
741   DOUT << "MatchAddress: "; DEBUG(AM.dump());
742   // Limit recursion.
743   if (Depth > 5)
744     return MatchAddressBase(N, AM, isRoot, Depth);
745   
746   // RIP relative addressing: %rip + 32-bit displacement!
747   if (AM.isRIPRel) {
748     if (!AM.ES && AM.JT != -1 && N.getOpcode() == ISD::Constant) {
749       uint64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSExtValue();
750       if (!is64Bit || isInt32(AM.Disp + Val)) {
751         AM.Disp += Val;
752         return false;
753       }
754     }
755     return true;
756   }
757
758   switch (N.getOpcode()) {
759   default: break;
760   case ISD::Constant: {
761     uint64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSExtValue();
762     if (!is64Bit || isInt32(AM.Disp + Val)) {
763       AM.Disp += Val;
764       return false;
765     }
766     break;
767   }
768
769   case X86ISD::Wrapper: {
770     DOUT << "Wrapper: 64bit " << is64Bit;
771     DOUT << " AM "; DEBUG(AM.dump()); DOUT << "\n";
772     // Under X86-64 non-small code model, GV (and friends) are 64-bits.
773     // Also, base and index reg must be 0 in order to use rip as base.
774     if (is64Bit && (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small ||
775                     AM.Base.Reg.getNode() || AM.IndexReg.getNode()))
776       break;
777     if (AM.hasSymbolicDisplacement())
778       break;
779     // If value is available in a register both base and index components have
780     // been picked, we can't fit the result available in the register in the
781     // addressing mode. Duplicate GlobalAddress or ConstantPool as displacement.
782     {
783       SDValue N0 = N.getOperand(0);
784       if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0)) {
785         uint64_t Offset = G->getOffset();
786         if (!is64Bit || isInt32(AM.Disp + Offset)) {
787           GlobalValue *GV = G->getGlobal();
788           AM.GV = GV;
789           AM.Disp += Offset;
790           AM.isRIPRel = TM.symbolicAddressesAreRIPRel();
791           return false;
792         }
793       } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0)) {
794         uint64_t Offset = CP->getOffset();
795         if (!is64Bit || isInt32(AM.Disp + Offset)) {
796           AM.CP = CP->getConstVal();
797           AM.Align = CP->getAlignment();
798           AM.Disp += Offset;
799           AM.isRIPRel = TM.symbolicAddressesAreRIPRel();
800           return false;
801         }
802       } else if (ExternalSymbolSDNode *S =dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N0)) {
803         AM.ES = S->getSymbol();
804         AM.isRIPRel = TM.symbolicAddressesAreRIPRel();
805         return false;
806       } else if (JumpTableSDNode *J = dyn_cast<JumpTableSDNode>(N0)) {
807         AM.JT = J->getIndex();
808         AM.isRIPRel = TM.symbolicAddressesAreRIPRel();
809         return false;
810       }
811     }
812     break;
813   }
814
815   case ISD::FrameIndex:
816     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase
817         && AM.Base.Reg.getNode() == 0) {
818       AM.BaseType = X86ISelAddressMode::FrameIndexBase;
819       AM.Base.FrameIndex = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
820       return false;
821     }
822     break;
823
824   case ISD::SHL:
825     if (AM.IndexReg.getNode() != 0 || AM.Scale != 1 || AM.isRIPRel)
826       break;
827       
828     if (ConstantSDNode
829           *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getNode()->getOperand(1))) {
830       unsigned Val = CN->getZExtValue();
831       if (Val == 1 || Val == 2 || Val == 3) {
832         AM.Scale = 1 << Val;
833         SDValue ShVal = N.getNode()->getOperand(0);
834
835         // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
836         // value is an add of something and a constant, we can fold the
837         // constant into the disp field here.
838         if (ShVal.getNode()->getOpcode() == ISD::ADD && ShVal.hasOneUse() &&
839             isa<ConstantSDNode>(ShVal.getNode()->getOperand(1))) {
840           AM.IndexReg = ShVal.getNode()->getOperand(0);
841           ConstantSDNode *AddVal =
842             cast<ConstantSDNode>(ShVal.getNode()->getOperand(1));
843           uint64_t Disp = AM.Disp + (AddVal->getSExtValue() << Val);
844           if (!is64Bit || isInt32(Disp))
845             AM.Disp = Disp;
846           else
847             AM.IndexReg = ShVal;
848         } else {
849           AM.IndexReg = ShVal;
850         }
851         return false;
852       }
853     break;
854     }
855
856   case ISD::SMUL_LOHI:
857   case ISD::UMUL_LOHI:
858     // A mul_lohi where we need the low part can be folded as a plain multiply.
859     if (N.getResNo() != 0) break;
860     // FALL THROUGH
861   case ISD::MUL:
862     // X*[3,5,9] -> X+X*[2,4,8]
863     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
864         AM.Base.Reg.getNode() == 0 &&
865         AM.IndexReg.getNode() == 0 &&
866         !AM.isRIPRel) {
867       if (ConstantSDNode
868             *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getNode()->getOperand(1)))
869         if (CN->getZExtValue() == 3 || CN->getZExtValue() == 5 ||
870             CN->getZExtValue() == 9) {
871           AM.Scale = unsigned(CN->getZExtValue())-1;
872
873           SDValue MulVal = N.getNode()->getOperand(0);
874           SDValue Reg;
875
876           // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
877           // value is an add of something and a constant, we can fold the
878           // constant into the disp field here.
879           if (MulVal.getNode()->getOpcode() == ISD::ADD && MulVal.hasOneUse() &&
880               isa<ConstantSDNode>(MulVal.getNode()->getOperand(1))) {
881             Reg = MulVal.getNode()->getOperand(0);
882             ConstantSDNode *AddVal =
883               cast<ConstantSDNode>(MulVal.getNode()->getOperand(1));
884             uint64_t Disp = AM.Disp + AddVal->getSExtValue() *
885                                       CN->getZExtValue();
886             if (!is64Bit || isInt32(Disp))
887               AM.Disp = Disp;
888             else
889               Reg = N.getNode()->getOperand(0);
890           } else {
891             Reg = N.getNode()->getOperand(0);
892           }
893
894           AM.IndexReg = AM.Base.Reg = Reg;
895           return false;
896         }
897     }
898     break;
899
900   case ISD::ADD: {
901     X86ISelAddressMode Backup = AM;
902     if (!MatchAddress(N.getNode()->getOperand(0), AM, false, Depth+1) &&
903         !MatchAddress(N.getNode()->getOperand(1), AM, false, Depth+1))
904       return false;
905     AM = Backup;
906     if (!MatchAddress(N.getNode()->getOperand(1), AM, false, Depth+1) &&
907         !MatchAddress(N.getNode()->getOperand(0), AM, false, Depth+1))
908       return false;
909     AM = Backup;
910     break;
911   }
912
913   case ISD::OR:
914     // Handle "X | C" as "X + C" iff X is known to have C bits clear.
915     if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
916       X86ISelAddressMode Backup = AM;
917       uint64_t Offset = CN->getSExtValue();
918       // Start with the LHS as an addr mode.
919       if (!MatchAddress(N.getOperand(0), AM, false) &&
920           // Address could not have picked a GV address for the displacement.
921           AM.GV == NULL &&
922           // On x86-64, the resultant disp must fit in 32-bits.
923           (!is64Bit || isInt32(AM.Disp + Offset)) &&
924           // Check to see if the LHS & C is zero.
925           CurDAG->MaskedValueIsZero(N.getOperand(0), CN->getAPIntValue())) {
926         AM.Disp += Offset;
927         return false;
928       }
929       AM = Backup;
930     }
931     break;
932       
933   case ISD::AND: {
934     // Handle "(x << C1) & C2" as "(X & (C2>>C1)) << C1" if safe and if this
935     // allows us to fold the shift into this addressing mode.
936     SDValue Shift = N.getOperand(0);
937     if (Shift.getOpcode() != ISD::SHL) break;
938
939     // Scale must not be used already.
940     if (AM.IndexReg.getNode() != 0 || AM.Scale != 1) break;
941
942     // Not when RIP is used as the base.
943     if (AM.isRIPRel) break;
944       
945     ConstantSDNode *C2 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
946     ConstantSDNode *C1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1));
947     if (!C1 || !C2) break;
948
949     // Not likely to be profitable if either the AND or SHIFT node has more
950     // than one use (unless all uses are for address computation). Besides,
951     // isel mechanism requires their node ids to be reused.
952     if (!N.hasOneUse() || !Shift.hasOneUse())
953       break;
954     
955     // Verify that the shift amount is something we can fold.
956     unsigned ShiftCst = C1->getZExtValue();
957     if (ShiftCst != 1 && ShiftCst != 2 && ShiftCst != 3)
958       break;
959     
960     // Get the new AND mask, this folds to a constant.
961     SDValue X = Shift.getOperand(0);
962     SDValue NewANDMask = CurDAG->getNode(ISD::SRL, dl, N.getValueType(),
963                                          SDValue(C2, 0), SDValue(C1, 0));
964     SDValue NewAND = CurDAG->getNode(ISD::AND, dl, N.getValueType(), X, 
965                                      NewANDMask);
966     SDValue NewSHIFT = CurDAG->getNode(ISD::SHL, dl, N.getValueType(),
967                                        NewAND, SDValue(C1, 0));
968
969     // Insert the new nodes into the topological ordering.
970     if (C1->getNodeId() > X.getNode()->getNodeId()) {
971       CurDAG->RepositionNode(X.getNode(), C1);
972       C1->setNodeId(X.getNode()->getNodeId());
973     }
974     if (NewANDMask.getNode()->getNodeId() == -1 ||
975         NewANDMask.getNode()->getNodeId() > X.getNode()->getNodeId()) {
976       CurDAG->RepositionNode(X.getNode(), NewANDMask.getNode());
977       NewANDMask.getNode()->setNodeId(X.getNode()->getNodeId());
978     }
979     if (NewAND.getNode()->getNodeId() == -1 ||
980         NewAND.getNode()->getNodeId() > Shift.getNode()->getNodeId()) {
981       CurDAG->RepositionNode(Shift.getNode(), NewAND.getNode());
982       NewAND.getNode()->setNodeId(Shift.getNode()->getNodeId());
983     }
984     if (NewSHIFT.getNode()->getNodeId() == -1 ||
985         NewSHIFT.getNode()->getNodeId() > N.getNode()->getNodeId()) {
986       CurDAG->RepositionNode(N.getNode(), NewSHIFT.getNode());
987       NewSHIFT.getNode()->setNodeId(N.getNode()->getNodeId());
988     }
989
990     CurDAG->ReplaceAllUsesWith(N, NewSHIFT);
991     
992     AM.Scale = 1 << ShiftCst;
993     AM.IndexReg = NewAND;
994     return false;
995   }
996   }
997
998   return MatchAddressBase(N, AM, isRoot, Depth);
999 }
1000
1001 /// MatchAddressBase - Helper for MatchAddress. Add the specified node to the
1002 /// specified addressing mode without any further recursion.
1003 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddressBase(SDValue N, X86ISelAddressMode &AM,
1004                                        bool isRoot, unsigned Depth) {
1005   // Is the base register already occupied?
1006   if (AM.BaseType != X86ISelAddressMode::RegBase || AM.Base.Reg.getNode()) {
1007     // If so, check to see if the scale index register is set.
1008     if (AM.IndexReg.getNode() == 0 && !AM.isRIPRel) {
1009       AM.IndexReg = N;
1010       AM.Scale = 1;
1011       return false;
1012     }
1013
1014     // Otherwise, we cannot select it.
1015     return true;
1016   }
1017
1018   // Default, generate it as a register.
1019   AM.BaseType = X86ISelAddressMode::RegBase;
1020   AM.Base.Reg = N;
1021   return false;
1022 }
1023
1024 /// SelectAddr - returns true if it is able pattern match an addressing mode.
1025 /// It returns the operands which make up the maximal addressing mode it can
1026 /// match by reference.
1027 bool X86DAGToDAGISel::SelectAddr(SDValue Op, SDValue N, SDValue &Base,
1028                                  SDValue &Scale, SDValue &Index,
1029                                  SDValue &Disp) {
1030   X86ISelAddressMode AM;
1031   if (MatchAddress(N, AM))
1032     return false;
1033
1034   MVT VT = N.getValueType();
1035   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase) {
1036     if (!AM.Base.Reg.getNode())
1037       AM.Base.Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1038   }
1039
1040   if (!AM.IndexReg.getNode())
1041     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1042
1043   getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp);
1044   return true;
1045 }
1046
1047 /// SelectScalarSSELoad - Match a scalar SSE load.  In particular, we want to
1048 /// match a load whose top elements are either undef or zeros.  The load flavor
1049 /// is derived from the type of N, which is either v4f32 or v2f64.
1050 bool X86DAGToDAGISel::SelectScalarSSELoad(SDValue Op, SDValue Pred,
1051                                           SDValue N, SDValue &Base,
1052                                           SDValue &Scale, SDValue &Index,
1053                                           SDValue &Disp, SDValue &InChain,
1054                                           SDValue &OutChain) {
1055   if (N.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) {
1056     InChain = N.getOperand(0).getValue(1);
1057     if (ISD::isNON_EXTLoad(InChain.getNode()) &&
1058         InChain.getValue(0).hasOneUse() &&
1059         N.hasOneUse() &&
1060         IsLegalAndProfitableToFold(N.getNode(), Pred.getNode(), Op.getNode())) {
1061       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(InChain);
1062       if (!SelectAddr(Op, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp))
1063         return false;
1064       OutChain = LD->getChain();
1065       return true;
1066     }
1067   }
1068
1069   // Also handle the case where we explicitly require zeros in the top
1070   // elements.  This is a vector shuffle from the zero vector.
1071   if (N.getOpcode() == X86ISD::VZEXT_MOVL && N.getNode()->hasOneUse() &&
1072       // Check to see if the top elements are all zeros (or bitcast of zeros).
1073       N.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR && 
1074       N.getOperand(0).getNode()->hasOneUse() &&
1075       ISD::isNON_EXTLoad(N.getOperand(0).getOperand(0).getNode()) &&
1076       N.getOperand(0).getOperand(0).hasOneUse()) {
1077     // Okay, this is a zero extending load.  Fold it.
1078     LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N.getOperand(0).getOperand(0));
1079     if (!SelectAddr(Op, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp))
1080       return false;
1081     OutChain = LD->getChain();
1082     InChain = SDValue(LD, 1);
1083     return true;
1084   }
1085   return false;
1086 }
1087
1088
1089 /// SelectLEAAddr - it calls SelectAddr and determines if the maximal addressing
1090 /// mode it matches can be cost effectively emitted as an LEA instruction.
1091 bool X86DAGToDAGISel::SelectLEAAddr(SDValue Op, SDValue N,
1092                                     SDValue &Base, SDValue &Scale,
1093                                     SDValue &Index, SDValue &Disp) {
1094   X86ISelAddressMode AM;
1095   if (MatchAddress(N, AM))
1096     return false;
1097
1098   MVT VT = N.getValueType();
1099   unsigned Complexity = 0;
1100   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase)
1101     if (AM.Base.Reg.getNode())
1102       Complexity = 1;
1103     else
1104       AM.Base.Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1105   else if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
1106     Complexity = 4;
1107
1108   if (AM.IndexReg.getNode())
1109     Complexity++;
1110   else
1111     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1112
1113   // Don't match just leal(,%reg,2). It's cheaper to do addl %reg, %reg, or with
1114   // a simple shift.
1115   if (AM.Scale > 1)
1116     Complexity++;
1117
1118   // FIXME: We are artificially lowering the criteria to turn ADD %reg, $GA
1119   // to a LEA. This is determined with some expermentation but is by no means
1120   // optimal (especially for code size consideration). LEA is nice because of
1121   // its three-address nature. Tweak the cost function again when we can run
1122   // convertToThreeAddress() at register allocation time.
1123   if (AM.hasSymbolicDisplacement()) {
1124     // For X86-64, we should always use lea to materialize RIP relative
1125     // addresses.
1126     if (Subtarget->is64Bit())
1127       Complexity = 4;
1128     else
1129       Complexity += 2;
1130   }
1131
1132   if (AM.Disp && (AM.Base.Reg.getNode() || AM.IndexReg.getNode()))
1133     Complexity++;
1134
1135   if (Complexity > 2) {
1136     getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp);
1137     return true;
1138   }
1139   return false;
1140 }
1141
1142 bool X86DAGToDAGISel::TryFoldLoad(SDValue P, SDValue N,
1143                                   SDValue &Base, SDValue &Scale,
1144                                   SDValue &Index, SDValue &Disp) {
1145   if (ISD::isNON_EXTLoad(N.getNode()) &&
1146       N.hasOneUse() &&
1147       IsLegalAndProfitableToFold(N.getNode(), P.getNode(), P.getNode()))
1148     return SelectAddr(P, N.getOperand(1), Base, Scale, Index, Disp);
1149   return false;
1150 }
1151
1152 /// getGlobalBaseReg - Return an SDNode that returns the value of
1153 /// the global base register. Output instructions required to
1154 /// initialize the global base register, if necessary.
1155 ///
1156 SDNode *X86DAGToDAGISel::getGlobalBaseReg() {
1157   MachineFunction *MF = CurBB->getParent();
1158   unsigned GlobalBaseReg = TM.getInstrInfo()->getGlobalBaseReg(MF);
1159   return CurDAG->getRegister(GlobalBaseReg, TLI.getPointerTy()).getNode();
1160 }
1161
1162 static SDNode *FindCallStartFromCall(SDNode *Node) {
1163   if (Node->getOpcode() == ISD::CALLSEQ_START) return Node;
1164     assert(Node->getOperand(0).getValueType() == MVT::Other &&
1165          "Node doesn't have a token chain argument!");
1166   return FindCallStartFromCall(Node->getOperand(0).getNode());
1167 }
1168
1169 /// getTruncateTo8Bit - return an SDNode that implements a subreg based
1170 /// truncate of the specified operand to i8. This can be done with tablegen,
1171 /// except that this code uses MVT::Flag in a tricky way that happens to
1172 /// improve scheduling in some cases.
1173 SDNode *X86DAGToDAGISel::getTruncateTo8Bit(SDValue N0) {
1174   assert(!Subtarget->is64Bit() &&
1175          "getTruncateTo8Bit is only needed on x86-32!");
1176   SDValue SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1177   DebugLoc dl = N0.getDebugLoc();
1178
1179   // Ensure that the source register has an 8-bit subreg on 32-bit targets
1180   unsigned Opc;
1181   MVT N0VT = N0.getValueType();
1182   switch (N0VT.getSimpleVT()) {
1183   default: assert(0 && "Unknown truncate!");
1184   case MVT::i16:
1185     Opc = X86::MOV16to16_;
1186     break;
1187   case MVT::i32:
1188     Opc = X86::MOV32to32_;
1189     break;
1190   }
1191
1192   // The use of MVT::Flag here is not strictly accurate, but it helps
1193   // scheduling in some cases.
1194   N0 = SDValue(CurDAG->getTargetNode(Opc, dl, N0VT, MVT::Flag, N0), 0);
1195   return CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG, dl,
1196                                MVT::i8, N0, SRIdx, N0.getValue(1));
1197 }
1198
1199 SDNode *X86DAGToDAGISel::SelectAtomic64(SDNode *Node, unsigned Opc) {
1200   SDValue Chain = Node->getOperand(0);
1201   SDValue In1 = Node->getOperand(1);
1202   SDValue In2L = Node->getOperand(2);
1203   SDValue In2H = Node->getOperand(3);
1204   SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1205   if (!SelectAddr(In1, In1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3))
1206     return NULL;
1207   SDValue LSI = Node->getOperand(4);    // MemOperand
1208   const SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, In2L, In2H, LSI, Chain };
1209   return CurDAG->getTargetNode(Opc, Node->getDebugLoc(), 
1210                                MVT::i32, MVT::i32, MVT::Other, Ops, 8);
1211 }
1212
1213 SDNode *X86DAGToDAGISel::Select(SDValue N) {
1214   SDNode *Node = N.getNode();
1215   MVT NVT = Node->getValueType(0);
1216   unsigned Opc, MOpc;
1217   unsigned Opcode = Node->getOpcode();
1218   DebugLoc dl = Node->getDebugLoc();
1219   
1220 #ifndef NDEBUG
1221   DOUT << std::string(Indent, ' ') << "Selecting: ";
1222   DEBUG(Node->dump(CurDAG));
1223   DOUT << "\n";
1224   Indent += 2;
1225 #endif
1226
1227   if (Node->isMachineOpcode()) {
1228 #ifndef NDEBUG
1229     DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "== ";
1230     DEBUG(Node->dump(CurDAG));
1231     DOUT << "\n";
1232     Indent -= 2;
1233 #endif
1234     return NULL;   // Already selected.
1235   }
1236
1237   switch (Opcode) {
1238     default: break;
1239     case X86ISD::GlobalBaseReg: 
1240       return getGlobalBaseReg();
1241
1242     case X86ISD::ATOMOR64_DAG:
1243       return SelectAtomic64(Node, X86::ATOMOR6432);
1244     case X86ISD::ATOMXOR64_DAG:
1245       return SelectAtomic64(Node, X86::ATOMXOR6432);
1246     case X86ISD::ATOMADD64_DAG:
1247       return SelectAtomic64(Node, X86::ATOMADD6432);
1248     case X86ISD::ATOMSUB64_DAG:
1249       return SelectAtomic64(Node, X86::ATOMSUB6432);
1250     case X86ISD::ATOMNAND64_DAG:
1251       return SelectAtomic64(Node, X86::ATOMNAND6432);
1252     case X86ISD::ATOMAND64_DAG:
1253       return SelectAtomic64(Node, X86::ATOMAND6432);
1254     case X86ISD::ATOMSWAP64_DAG:
1255       return SelectAtomic64(Node, X86::ATOMSWAP6432);
1256
1257     case ISD::SMUL_LOHI:
1258     case ISD::UMUL_LOHI: {
1259       SDValue N0 = Node->getOperand(0);
1260       SDValue N1 = Node->getOperand(1);
1261
1262       bool isSigned = Opcode == ISD::SMUL_LOHI;
1263       if (!isSigned)
1264         switch (NVT.getSimpleVT()) {
1265         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1266         case MVT::i8:  Opc = X86::MUL8r;  MOpc = X86::MUL8m;  break;
1267         case MVT::i16: Opc = X86::MUL16r; MOpc = X86::MUL16m; break;
1268         case MVT::i32: Opc = X86::MUL32r; MOpc = X86::MUL32m; break;
1269         case MVT::i64: Opc = X86::MUL64r; MOpc = X86::MUL64m; break;
1270         }
1271       else
1272         switch (NVT.getSimpleVT()) {
1273         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1274         case MVT::i8:  Opc = X86::IMUL8r;  MOpc = X86::IMUL8m;  break;
1275         case MVT::i16: Opc = X86::IMUL16r; MOpc = X86::IMUL16m; break;
1276         case MVT::i32: Opc = X86::IMUL32r; MOpc = X86::IMUL32m; break;
1277         case MVT::i64: Opc = X86::IMUL64r; MOpc = X86::IMUL64m; break;
1278         }
1279
1280       unsigned LoReg, HiReg;
1281       switch (NVT.getSimpleVT()) {
1282       default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1283       case MVT::i8:  LoReg = X86::AL;  HiReg = X86::AH;  break;
1284       case MVT::i16: LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;  break;
1285       case MVT::i32: LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX; break;
1286       case MVT::i64: LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX; break;
1287       }
1288
1289       SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1290       bool foldedLoad = TryFoldLoad(N, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1291       // multiplty is commmutative
1292       if (!foldedLoad) {
1293         foldedLoad = TryFoldLoad(N, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1294         if (foldedLoad)
1295           std::swap(N0, N1);
1296       }
1297
1298       SDValue InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, LoReg,
1299                                               N0, SDValue()).getValue(1);
1300
1301       if (foldedLoad) {
1302         SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N1.getOperand(0), InFlag };
1303         SDNode *CNode =
1304           CurDAG->getTargetNode(MOpc, dl, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 6);
1305         InFlag = SDValue(CNode, 1);
1306         // Update the chain.
1307         ReplaceUses(N1.getValue(1), SDValue(CNode, 0));
1308       } else {
1309         InFlag =
1310           SDValue(CurDAG->getTargetNode(Opc, dl, MVT::Flag, N1, InFlag), 0);
1311       }
1312
1313       // Copy the low half of the result, if it is needed.
1314       if (!N.getValue(0).use_empty()) {
1315         SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
1316                                                   LoReg, NVT, InFlag);
1317         InFlag = Result.getValue(2);
1318         ReplaceUses(N.getValue(0), Result);
1319 #ifndef NDEBUG
1320         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1321         DEBUG(Result.getNode()->dump(CurDAG));
1322         DOUT << "\n";
1323 #endif
1324       }
1325       // Copy the high half of the result, if it is needed.
1326       if (!N.getValue(1).use_empty()) {
1327         SDValue Result;
1328         if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1329           // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
1330           // Shift it down 8 bits.
1331           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
1332                                           X86::AX, MVT::i16, InFlag);
1333           InFlag = Result.getValue(2);
1334           Result = SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::SHR16ri, dl, MVT::i16,
1335                                                  Result,
1336                                      CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 0);
1337           // Then truncate it down to i8.
1338           SDValue SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1339           Result = SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG, dl,
1340                                                    MVT::i8, Result, SRIdx), 0);
1341         } else {
1342           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
1343                                           HiReg, NVT, InFlag);
1344           InFlag = Result.getValue(2);
1345         }
1346         ReplaceUses(N.getValue(1), Result);
1347 #ifndef NDEBUG
1348         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1349         DEBUG(Result.getNode()->dump(CurDAG));
1350         DOUT << "\n";
1351 #endif
1352       }
1353
1354 #ifndef NDEBUG
1355       Indent -= 2;
1356 #endif
1357
1358       return NULL;
1359     }
1360       
1361     case ISD::SDIVREM:
1362     case ISD::UDIVREM: {
1363       SDValue N0 = Node->getOperand(0);
1364       SDValue N1 = Node->getOperand(1);
1365
1366       bool isSigned = Opcode == ISD::SDIVREM;
1367       if (!isSigned)
1368         switch (NVT.getSimpleVT()) {
1369         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1370         case MVT::i8:  Opc = X86::DIV8r;  MOpc = X86::DIV8m;  break;
1371         case MVT::i16: Opc = X86::DIV16r; MOpc = X86::DIV16m; break;
1372         case MVT::i32: Opc = X86::DIV32r; MOpc = X86::DIV32m; break;
1373         case MVT::i64: Opc = X86::DIV64r; MOpc = X86::DIV64m; break;
1374         }
1375       else
1376         switch (NVT.getSimpleVT()) {
1377         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1378         case MVT::i8:  Opc = X86::IDIV8r;  MOpc = X86::IDIV8m;  break;
1379         case MVT::i16: Opc = X86::IDIV16r; MOpc = X86::IDIV16m; break;
1380         case MVT::i32: Opc = X86::IDIV32r; MOpc = X86::IDIV32m; break;
1381         case MVT::i64: Opc = X86::IDIV64r; MOpc = X86::IDIV64m; break;
1382         }
1383
1384       unsigned LoReg, HiReg;
1385       unsigned ClrOpcode, SExtOpcode;
1386       switch (NVT.getSimpleVT()) {
1387       default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1388       case MVT::i8:
1389         LoReg = X86::AL;  HiReg = X86::AH;
1390         ClrOpcode  = 0;
1391         SExtOpcode = X86::CBW;
1392         break;
1393       case MVT::i16:
1394         LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;
1395         ClrOpcode  = X86::MOV16r0;
1396         SExtOpcode = X86::CWD;
1397         break;
1398       case MVT::i32:
1399         LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX;
1400         ClrOpcode  = X86::MOV32r0;
1401         SExtOpcode = X86::CDQ;
1402         break;
1403       case MVT::i64:
1404         LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX;
1405         ClrOpcode  = X86::MOV64r0;
1406         SExtOpcode = X86::CQO;
1407         break;
1408       }
1409
1410       SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1411       bool foldedLoad = TryFoldLoad(N, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1412       bool signBitIsZero = CurDAG->SignBitIsZero(N0);
1413
1414       SDValue InFlag;
1415       if (NVT == MVT::i8 && (!isSigned || signBitIsZero)) {
1416         // Special case for div8, just use a move with zero extension to AX to
1417         // clear the upper 8 bits (AH).
1418         SDValue Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Move, Chain;
1419         if (TryFoldLoad(N, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3)) {
1420           SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N0.getOperand(0) };
1421           Move =
1422             SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::MOVZX16rm8, dl, MVT::i16, 
1423                                            MVT::Other, Ops, 5), 0);
1424           Chain = Move.getValue(1);
1425           ReplaceUses(N0.getValue(1), Chain);
1426         } else {
1427           Move =
1428             SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::MOVZX16rr8, dl, MVT::i16, N0),0);
1429           Chain = CurDAG->getEntryNode();
1430         }
1431         Chain  = CurDAG->getCopyToReg(Chain, dl, X86::AX, Move, SDValue());
1432         InFlag = Chain.getValue(1);
1433       } else {
1434         InFlag =
1435           CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
1436                                LoReg, N0, SDValue()).getValue(1);
1437         if (isSigned && !signBitIsZero) {
1438           // Sign extend the low part into the high part.
1439           InFlag =
1440             SDValue(CurDAG->getTargetNode(SExtOpcode, dl, MVT::Flag, InFlag),0);
1441         } else {
1442           // Zero out the high part, effectively zero extending the input.
1443           SDValue ClrNode = SDValue(CurDAG->getTargetNode(ClrOpcode, dl, NVT), 
1444                                     0);
1445           InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), dl, HiReg,
1446                                         ClrNode, InFlag).getValue(1);
1447         }
1448       }
1449
1450       if (foldedLoad) {
1451         SDValue Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N1.getOperand(0), InFlag };
1452         SDNode *CNode =
1453           CurDAG->getTargetNode(MOpc, dl, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 6);
1454         InFlag = SDValue(CNode, 1);
1455         // Update the chain.
1456         ReplaceUses(N1.getValue(1), SDValue(CNode, 0));
1457       } else {
1458         InFlag =
1459           SDValue(CurDAG->getTargetNode(Opc, dl, MVT::Flag, N1, InFlag), 0);
1460       }
1461
1462       // Copy the division (low) result, if it is needed.
1463       if (!N.getValue(0).use_empty()) {
1464         SDValue Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
1465                                                   LoReg, NVT, InFlag);
1466         InFlag = Result.getValue(2);
1467         ReplaceUses(N.getValue(0), Result);
1468 #ifndef NDEBUG
1469         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1470         DEBUG(Result.getNode()->dump(CurDAG));
1471         DOUT << "\n";
1472 #endif
1473       }
1474       // Copy the remainder (high) result, if it is needed.
1475       if (!N.getValue(1).use_empty()) {
1476         SDValue Result;
1477         if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1478           // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
1479           // Shift it down 8 bits.
1480           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
1481                                           X86::AX, MVT::i16, InFlag);
1482           InFlag = Result.getValue(2);
1483           Result = SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::SHR16ri, dl, MVT::i16,
1484                                         Result,
1485                                         CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 
1486                            0);
1487           // Then truncate it down to i8.
1488           SDValue SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1489           Result = SDValue(CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG, dl,
1490                                                    MVT::i8, Result, SRIdx), 0);
1491         } else {
1492           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), dl,
1493                                           HiReg, NVT, InFlag);
1494           InFlag = Result.getValue(2);
1495         }
1496         ReplaceUses(N.getValue(1), Result);
1497 #ifndef NDEBUG
1498         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1499         DEBUG(Result.getNode()->dump(CurDAG));
1500         DOUT << "\n";
1501 #endif
1502       }
1503
1504 #ifndef NDEBUG
1505       Indent -= 2;
1506 #endif
1507
1508       return NULL;
1509     }
1510
1511     case ISD::SIGN_EXTEND_INREG: {
1512       MVT SVT = cast<VTSDNode>(Node->getOperand(1))->getVT();
1513       if (SVT == MVT::i8 && !Subtarget->is64Bit()) {
1514         SDValue N0 = Node->getOperand(0);
1515       
1516         SDValue TruncOp = SDValue(getTruncateTo8Bit(N0), 0);
1517         unsigned Opc = 0;
1518         switch (NVT.getSimpleVT()) {
1519         default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1520         case MVT::i16:
1521           Opc = X86::MOVSX16rr8;
1522           break;
1523         case MVT::i32:
1524           Opc = X86::MOVSX32rr8; 
1525           break;
1526         }
1527       
1528         SDNode *ResNode = CurDAG->getTargetNode(Opc, dl, NVT, TruncOp);
1529       
1530 #ifndef NDEBUG
1531         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1532         DEBUG(TruncOp.getNode()->dump(CurDAG));
1533         DOUT << "\n";
1534         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1535         DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1536         DOUT << "\n";
1537         Indent -= 2;
1538 #endif
1539         return ResNode;
1540       }
1541       break;
1542     }
1543     
1544     case ISD::TRUNCATE: {
1545       if (NVT == MVT::i8 && !Subtarget->is64Bit()) {
1546         SDValue Input = Node->getOperand(0);
1547         SDNode *ResNode = getTruncateTo8Bit(Input);
1548       
1549 #ifndef NDEBUG
1550         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1551         DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1552         DOUT << "\n";
1553         Indent -= 2;
1554 #endif
1555         return ResNode;
1556       }
1557       break;
1558     }
1559
1560     case ISD::DECLARE: {
1561       // Handle DECLARE nodes here because the second operand may have been
1562       // wrapped in X86ISD::Wrapper.
1563       SDValue Chain = Node->getOperand(0);
1564       SDValue N1 = Node->getOperand(1);
1565       SDValue N2 = Node->getOperand(2);
1566       FrameIndexSDNode *FINode = dyn_cast<FrameIndexSDNode>(N1);
1567       
1568       // FIXME: We need to handle this for VLAs.
1569       if (!FINode) {
1570         ReplaceUses(N.getValue(0), Chain);
1571         return NULL;
1572       }
1573       
1574       if (N2.getOpcode() == ISD::ADD &&
1575           N2.getOperand(0).getOpcode() == X86ISD::GlobalBaseReg)
1576         N2 = N2.getOperand(1);
1577       
1578       // If N2 is not Wrapper(decriptor) then the llvm.declare is mangled
1579       // somehow, just ignore it.
1580       if (N2.getOpcode() != X86ISD::Wrapper) {
1581         ReplaceUses(N.getValue(0), Chain);
1582         return NULL;
1583       }
1584       GlobalAddressSDNode *GVNode =
1585         dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N2.getOperand(0));
1586       if (GVNode == 0) {
1587         ReplaceUses(N.getValue(0), Chain);
1588         return NULL;
1589       }
1590       SDValue Tmp1 = CurDAG->getTargetFrameIndex(FINode->getIndex(),
1591                                                  TLI.getPointerTy());
1592       SDValue Tmp2 = CurDAG->getTargetGlobalAddress(GVNode->getGlobal(),
1593                                                     TLI.getPointerTy());
1594       SDValue Ops[] = { Tmp1, Tmp2, Chain };
1595       return CurDAG->getTargetNode(TargetInstrInfo::DECLARE, dl,
1596                                    MVT::Other, Ops, 3);
1597     }
1598   }
1599
1600   SDNode *ResNode = SelectCode(N);
1601
1602 #ifndef NDEBUG
1603   DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1604   if (ResNode == NULL || ResNode == N.getNode())
1605     DEBUG(N.getNode()->dump(CurDAG));
1606   else
1607     DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1608   DOUT << "\n";
1609   Indent -= 2;
1610 #endif
1611
1612   return ResNode;
1613 }
1614
1615 bool X86DAGToDAGISel::
1616 SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDValue &Op, char ConstraintCode,
1617                              std::vector<SDValue> &OutOps) {
1618   SDValue Op0, Op1, Op2, Op3;
1619   switch (ConstraintCode) {
1620   case 'o':   // offsetable        ??
1621   case 'v':   // not offsetable    ??
1622   default: return true;
1623   case 'm':   // memory
1624     if (!SelectAddr(Op, Op, Op0, Op1, Op2, Op3))
1625       return true;
1626     break;
1627   }
1628   
1629   OutOps.push_back(Op0);
1630   OutOps.push_back(Op1);
1631   OutOps.push_back(Op2);
1632   OutOps.push_back(Op3);
1633   return false;
1634 }
1635
1636 /// createX86ISelDag - This pass converts a legalized DAG into a 
1637 /// X86-specific DAG, ready for instruction scheduling.
1638 ///
1639 FunctionPass *llvm::createX86ISelDag(X86TargetMachine &TM, bool Fast) {
1640   return new X86DAGToDAGISel(TM, Fast);
1641 }