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 was developed by the Evan Cheng and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source 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 "X86RegisterInfo.h"
  20 #include "X86Subtarget.h"
  21 #include "X86TargetMachine.h"
  22 #include "llvm/GlobalValue.h"
  23 #include "llvm/Instructions.h"
  24 #include "llvm/Intrinsics.h"
  25 #include "llvm/Support/CFG.h"
  26 #include "llvm/Type.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGISel.h"
  33 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  34 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  35 #include "llvm/Support/Debug.h"
  36 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  37 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  38 #include <queue>
  39 #include <set>
  40 using namespace llvm;
  41
  42 STATISTIC(NumFPKill   , "Number of FP_REG_KILL instructions added");
  43 STATISTIC(NumLoadMoved, "Number of loads moved below TokenFactor");
  44
  45
  46 //===----------------------------------------------------------------------===//
  47 //                      Pattern Matcher Implementation
  48 //===----------------------------------------------------------------------===//
  49
  50 namespace {
  51   /// X86ISelAddressMode - This corresponds to X86AddressMode, but uses
  52   /// SDOperand'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       SDOperand Reg;
  62       int FrameIndex;
  63     } Base;
  64
  65     bool isRIPRel;     // RIP relative?
  66     unsigned Scale;
  67     SDOperand IndexReg;
  68     unsigned 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 }
  81
  82 namespace {
  83   //===--------------------------------------------------------------------===//
  84   /// ISel - X86 specific code to select X86 machine instructions for
  85   /// SelectionDAG operations.
  86   ///
  87   class VISIBILITY_HIDDEN X86DAGToDAGISel : public SelectionDAGISel {
  88     /// ContainsFPCode - Every instruction we select that uses or defines a FP
  89     /// register should set this to true.
  90     bool ContainsFPCode;
  91
  92     /// FastISel - Enable fast(er) instruction selection.
  93     ///
  94     bool FastISel;
  95
  96     /// TM - Keep a reference to X86TargetMachine.
  97     ///
  98     X86TargetMachine &TM;
  99
 100     /// X86Lowering - This object fully describes how to lower LLVM code to an
 101     /// X86-specific SelectionDAG.
 102     X86TargetLowering X86Lowering;
 103
 104     /// Subtarget - Keep a pointer to the X86Subtarget around so that we can
 105     /// make the right decision when generating code for different targets.
 106     const X86Subtarget *Subtarget;
 107
 108     /// GlobalBaseReg - keeps track of the virtual register mapped onto global
 109     /// base register.
 110     unsigned GlobalBaseReg;
 111
 112   public:
 113     X86DAGToDAGISel(X86TargetMachine &tm, bool fast)
 114       : SelectionDAGISel(X86Lowering),
 115         ContainsFPCode(false), FastISel(fast), TM(tm),
 116         X86Lowering(*TM.getTargetLowering()),
 117         Subtarget(&TM.getSubtarget<X86Subtarget>()) {}
 118
 119     virtual bool runOnFunction(Function &Fn) {
 120       // Make sure we re-emit a set of the global base reg if necessary
 121       GlobalBaseReg = 0;
 122       return SelectionDAGISel::runOnFunction(Fn);
 123     }
 124
 125     virtual const char *getPassName() const {
 126       return "X86 DAG->DAG Instruction Selection";
 127     }
 128
 129     /// InstructionSelectBasicBlock - This callback is invoked by
 130     /// SelectionDAGISel when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
 131     virtual void InstructionSelectBasicBlock(SelectionDAG &DAG);
 132
 133     virtual void EmitFunctionEntryCode(Function &Fn, MachineFunction &MF);
 134
 135     virtual bool CanBeFoldedBy(SDNode *N, SDNode *U, SDNode *Root) const;
 136
 137 // Include the pieces autogenerated from the target description.
 138 #include "X86GenDAGISel.inc"
 139
 140   private:
 141     SDNode *Select(SDOperand N);
 142
 143     bool MatchAddress(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
 144                       bool isRoot = true, unsigned Depth = 0);
 145     bool MatchAddressBase(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
 146                           bool isRoot, unsigned Depth);
 147     bool SelectAddr(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
 148                     SDOperand &Scale, SDOperand &Index, SDOperand &Disp);
 149     bool SelectLEAAddr(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
 150                        SDOperand &Scale, SDOperand &Index, SDOperand &Disp);
 151     bool SelectScalarSSELoad(SDOperand Op, SDOperand Pred,
 152                              SDOperand N, SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
 153                              SDOperand &Index, SDOperand &Disp,
 154                              SDOperand &InChain, SDOperand &OutChain);
 155     bool TryFoldLoad(SDOperand P, SDOperand N,
 156                      SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
 157                      SDOperand &Index, SDOperand &Disp);
 158     void InstructionSelectPreprocess(SelectionDAG &DAG);
 159
 160     /// SelectInlineAsmMemoryOperand - Implement addressing mode selection for
 161     /// inline asm expressions.
 162     virtual bool SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDOperand &Op,
 163                                               char ConstraintCode,
 164                                               std::vector<SDOperand> &OutOps,
 165                                               SelectionDAG &DAG);
 166
 167     void EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB, MachineFrameInfo *MFI);
 168
 169     inline void getAddressOperands(X86ISelAddressMode &AM, SDOperand &Base,
 170                                    SDOperand &Scale, SDOperand &Index,
 171                                    SDOperand &Disp) {
 172       Base  = (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase) ?
 173         CurDAG->getTargetFrameIndex(AM.Base.FrameIndex, TLI.getPointerTy()) :
 174         AM.Base.Reg;
 175       Scale = getI8Imm(AM.Scale);
 176       Index = AM.IndexReg;
 177       // These are 32-bit even in 64-bit mode since RIP relative offset
 178       // is 32-bit.
 179       if (AM.GV)
 180         Disp = CurDAG->getTargetGlobalAddress(AM.GV, MVT::i32, AM.Disp);
 181       else if (AM.CP)
 182         Disp = CurDAG->getTargetConstantPool(AM.CP, MVT::i32, AM.Align, AM.Disp);
 183       else if (AM.ES)
 184         Disp = CurDAG->getTargetExternalSymbol(AM.ES, MVT::i32);
 185       else if (AM.JT != -1)
 186         Disp = CurDAG->getTargetJumpTable(AM.JT, MVT::i32);
 187       else
 188         Disp = getI32Imm(AM.Disp);
 189     }
 190
 191     /// getI8Imm - Return a target constant with the specified value, of type
 192     /// i8.
 193     inline SDOperand getI8Imm(unsigned Imm) {
 194       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i8);
 195     }
 196
 197     /// getI16Imm - Return a target constant with the specified value, of type
 198     /// i16.
 199     inline SDOperand getI16Imm(unsigned Imm) {
 200       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i16);
 201     }
 202
 203     /// getI32Imm - Return a target constant with the specified value, of type
 204     /// i32.
 205     inline SDOperand getI32Imm(unsigned Imm) {
 206       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i32);
 207     }
 208
 209     /// getGlobalBaseReg - insert code into the entry mbb to materialize the PIC
 210     /// base register.  Return the virtual register that holds this value.
 211     SDNode *getGlobalBaseReg();
 212
 213     /// getTruncate - return an SDNode that implements a subreg based truncate
 214     /// of the specified operand to the the specified value type.
 215     SDNode *getTruncate(SDOperand N0, MVT::ValueType VT);
 216
 217 #ifndef NDEBUG
 218     unsigned Indent;
 219 #endif
 220   };
 221 }
 222
 223 static SDNode *findFlagUse(SDNode *N) {
 224   unsigned FlagResNo = N->getNumValues()-1;
 225   for (SDNode::use_iterator I = N->use_begin(), E = N->use_end(); I != E; ++I) {
 226     SDNode *User = *I;
 227     for (unsigned i = 0, e = User->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 228       SDOperand Op = User->getOperand(i);
 229       if (Op.Val == N && Op.ResNo == FlagResNo)
 230         return User;
 231     }
 232   }
 233   return NULL;
 234 }
 235
 236 static void findNonImmUse(SDNode *Use, SDNode* Def, SDNode *ImmedUse,
 237                           SDNode *Root, SDNode *Skip, bool &found,
 238                           std::set<SDNode *> &Visited) {
 239   if (found ||
 240       Use->getNodeId() > Def->getNodeId() ||
 241       !Visited.insert(Use).second)
 242     return;
 243
 244   for (unsigned i = 0, e = Use->getNumOperands(); !found && i != e; ++i) {
 245     SDNode *N = Use->getOperand(i).Val;
 246     if (N == Skip)
 247       continue;
 248     if (N == Def) {
 249       if (Use == ImmedUse)
 250         continue; // Immediate use is ok.
 251       if (Use == Root) {
 252         assert(Use->getOpcode() == ISD::STORE ||
 253                Use->getOpcode() == X86ISD::CMP);
 254         continue;
 255       }
 256       found = true;
 257       break;
 258     }
 259     findNonImmUse(N, Def, ImmedUse, Root, Skip, found, Visited);
 260   }
 261 }
 262
 263 /// isNonImmUse - Start searching from Root up the DAG to check is Def can
 264 /// be reached. Return true if that's the case. However, ignore direct uses
 265 /// by ImmedUse (which would be U in the example illustrated in
 266 /// CanBeFoldedBy) and by Root (which can happen in the store case).
 267 /// FIXME: to be really generic, we should allow direct use by any node
 268 /// that is being folded. But realisticly since we only fold loads which
 269 /// have one non-chain use, we only need to watch out for load/op/store
 270 /// and load/op/cmp case where the root (store / cmp) may reach the load via
 271 /// its chain operand.
 272 static inline bool isNonImmUse(SDNode *Root, SDNode *Def, SDNode *ImmedUse,
 273                                SDNode *Skip = NULL) {
 274   std::set<SDNode *> Visited;
 275   bool found = false;
 276   findNonImmUse(Root, Def, ImmedUse, Root, Skip, found, Visited);
 277   return found;
 278 }
 279
 280
 281 bool X86DAGToDAGISel::CanBeFoldedBy(SDNode *N, SDNode *U, SDNode *Root) const {
 282   if (FastISel) return false;
 283
 284   // If U use can somehow reach N through another path then U can't fold N or
 285   // it will create a cycle. e.g. In the following diagram, U can reach N
 286   // through X. If N is folded into into U, then X is both a predecessor and
 287   // a successor of U.
 288   //
 289   //         [ N ]
 290   //         ^  ^
 291   //         |  |
 292   //        /   \---
 293   //      /        [X]
 294   //      |         ^
 295   //     [U]--------|
 296
 297   if (isNonImmUse(Root, N, U))
 298     return false;
 299
 300   // If U produces a flag, then it gets (even more) interesting. Since it
 301   // would have been "glued" together with its flag use, we need to check if
 302   // it might reach N:
 303   //
 304   //       [ N ]
 305   //        ^ ^
 306   //        | |
 307   //       [U] \--
 308   //        ^   [TF]
 309   //        |    ^
 310   //        |    |
 311   //         \  /
 312   //          [FU]
 313   //
 314   // If FU (flag use) indirectly reach N (the load), and U fold N (call it
 315   // NU), then TF is a predecessor of FU and a successor of NU. But since
 316   // NU and FU are flagged together, this effectively creates a cycle.
 317   bool HasFlagUse = false;
 318   MVT::ValueType VT = Root->getValueType(Root->getNumValues()-1);
 319   while ((VT == MVT::Flag && !Root->use_empty())) {
 320     SDNode *FU = findFlagUse(Root);
 321     if (FU == NULL)
 322       break;
 323     else {
 324       Root = FU;
 325       HasFlagUse = true;
 326     }
 327     VT = Root->getValueType(Root->getNumValues()-1);
 328   }
 329
 330   if (HasFlagUse)
 331     return !isNonImmUse(Root, N, Root, U);
 332   return true;
 333 }
 334
 335 /// MoveBelowTokenFactor - Replace TokenFactor operand with load's chain operand
 336 /// and move load below the TokenFactor. Replace store's chain operand with
 337 /// load's chain result.
 338 static void MoveBelowTokenFactor(SelectionDAG &DAG, SDOperand Load,
 339                                  SDOperand Store, SDOperand TF) {
 340   std::vector<SDOperand> Ops;
 341   for (unsigned i = 0, e = TF.Val->getNumOperands(); i != e; ++i)
 342     if (Load.Val == TF.Val->getOperand(i).Val)
 343       Ops.push_back(Load.Val->getOperand(0));
 344     else
 345       Ops.push_back(TF.Val->getOperand(i));
 346   DAG.UpdateNodeOperands(TF, &Ops[0], Ops.size());
 347   DAG.UpdateNodeOperands(Load, TF, Load.getOperand(1), Load.getOperand(2));
 348   DAG.UpdateNodeOperands(Store, Load.getValue(1), Store.getOperand(1),
 349                          Store.getOperand(2), Store.getOperand(3));
 350 }
 351
 352 /// InstructionSelectPreprocess - Preprocess the DAG to allow the instruction
 353 /// selector to pick more load-modify-store instructions. This is a common
 354 /// case:
 355 ///
 356 ///     [Load chain]
 357 ///         ^
 358 ///         |
 359 ///       [Load]
 360 ///       ^    ^
 361 ///       |    |
 362 ///      /      \-
 363 ///     /         |
 364 /// [TokenFactor] [Op]
 365 ///     ^          ^
 366 ///     |          |
 367 ///      \        /
 368 ///       \      /
 369 ///       [Store]
 370 ///
 371 /// The fact the store's chain operand != load's chain will prevent the
 372 /// (store (op (load))) instruction from being selected. We can transform it to:
 373 ///
 374 ///     [Load chain]
 375 ///         ^
 376 ///         |
 377 ///    [TokenFactor]
 378 ///         ^
 379 ///         |
 380 ///       [Load]
 381 ///       ^    ^
 382 ///       |    |
 383 ///       |     \-
 384 ///       |       |
 385 ///       |     [Op]
 386 ///       |       ^
 387 ///       |       |
 388 ///       \      /
 389 ///        \    /
 390 ///       [Store]
 391 void X86DAGToDAGISel::InstructionSelectPreprocess(SelectionDAG &DAG) {
 392   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = DAG.allnodes_begin(),
 393          E = DAG.allnodes_end(); I != E; ++I) {
 394     if (!ISD::isNON_TRUNCStore(I))
 395       continue;
 396     SDOperand Chain = I->getOperand(0);
 397     if (Chain.Val->getOpcode() != ISD::TokenFactor)
 398       continue;
 399
 400     SDOperand N1 = I->getOperand(1);
 401     SDOperand N2 = I->getOperand(2);
 402     if (MVT::isFloatingPoint(N1.getValueType()) ||
 403         MVT::isVector(N1.getValueType()) ||
 404         !N1.hasOneUse())
 405       continue;
 406
 407     bool RModW = false;
 408     SDOperand Load;
 409     unsigned Opcode = N1.Val->getOpcode();
 410     switch (Opcode) {
 411       case ISD::ADD:
 412       case ISD::MUL:
 413       case ISD::AND:
 414       case ISD::OR:
 415       case ISD::XOR:
 416       case ISD::ADDC:
 417       case ISD::ADDE: {
 418         SDOperand N10 = N1.getOperand(0);
 419         SDOperand N11 = N1.getOperand(1);
 420         if (ISD::isNON_EXTLoad(N10.Val))
 421           RModW = true;
 422         else if (ISD::isNON_EXTLoad(N11.Val)) {
 423           RModW = true;
 424           std::swap(N10, N11);
 425         }
 426         RModW = RModW && N10.Val->isOperand(Chain.Val) && N10.hasOneUse() &&
 427           (N10.getOperand(1) == N2) &&
 428           (N10.Val->getValueType(0) == N1.getValueType());
 429         if (RModW)
 430           Load = N10;
 431         break;
 432       }
 433       case ISD::SUB:
 434       case ISD::SHL:
 435       case ISD::SRA:
 436       case ISD::SRL:
 437       case ISD::ROTL:
 438       case ISD::ROTR:
 439       case ISD::SUBC:
 440       case ISD::SUBE:
 441       case X86ISD::SHLD:
 442       case X86ISD::SHRD: {
 443         SDOperand N10 = N1.getOperand(0);
 444         if (ISD::isNON_EXTLoad(N10.Val))
 445           RModW = N10.Val->isOperand(Chain.Val) && N10.hasOneUse() &&
 446             (N10.getOperand(1) == N2) &&
 447             (N10.Val->getValueType(0) == N1.getValueType());
 448         if (RModW)
 449           Load = N10;
 450         break;
 451       }
 452     }
 453
 454     if (RModW) {
 455       MoveBelowTokenFactor(DAG, Load, SDOperand(I, 0), Chain);
 456       ++NumLoadMoved;
 457     }
 458   }
 459 }
 460
 461 /// InstructionSelectBasicBlock - This callback is invoked by SelectionDAGISel
 462 /// when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
 463 void X86DAGToDAGISel::InstructionSelectBasicBlock(SelectionDAG &DAG) {
 464   DEBUG(BB->dump());
 465   MachineFunction::iterator FirstMBB = BB;
 466
 467   if (!FastISel)
 468     InstructionSelectPreprocess(DAG);
 469
 470   // Codegen the basic block.
 471 #ifndef NDEBUG
 472   DOUT << "===== Instruction selection begins:\n";
 473   Indent = 0;
 474 #endif
 475   DAG.setRoot(SelectRoot(DAG.getRoot()));
 476 #ifndef NDEBUG
 477   DOUT << "===== Instruction selection ends:\n";
 478 #endif
 479
 480   DAG.RemoveDeadNodes();
 481
 482   // Emit machine code to BB.
 483   ScheduleAndEmitDAG(DAG);
 484
 485   // If we are emitting FP stack code, scan the basic block to determine if this
 486   // block defines any FP values.  If so, put an FP_REG_KILL instruction before
 487   // the terminator of the block.
 488
 489   // Note that FP stack instructions are used in all modes for long double,
 490   // so we always need to do this check.
 491   // Also note that it's possible for an FP stack register to be live across
 492   // an instruction that produces multiple basic blocks (SSE CMOV) so we
 493   // must check all the generated basic blocks.
 494
 495   // Scan all of the machine instructions in these MBBs, checking for FP
 496   // stores.  (RFP32 and RFP64 will not exist in SSE mode, but RFP80 might.)
 497   MachineFunction::iterator MBBI = FirstMBB;
 498   do {
 499     bool ContainsFPCode = false;
 500     for (MachineBasicBlock::iterator I = MBBI->begin(), E = MBBI->end();
 501          !ContainsFPCode && I != E; ++I) {
 502       if (I->getNumOperands() != 0 && I->getOperand(0).isRegister()) {
 503         const TargetRegisterClass *clas;
 504         for (unsigned op = 0, e = I->getNumOperands(); op != e; ++op) {
 505           if (I->getOperand(op).isRegister() && I->getOperand(op).isDef() &&
 506               MRegisterInfo::isVirtualRegister(I->getOperand(op).getReg()) &&
 507               ((clas = RegMap->getRegClass(I->getOperand(0).getReg())) ==
 508                  X86::RFP32RegisterClass ||
 509                clas == X86::RFP64RegisterClass ||
 510                clas == X86::RFP80RegisterClass)) {
 511             ContainsFPCode = true;
 512             break;
 513           }
 514         }
 515       }
 516     }
 517     // Check PHI nodes in successor blocks.  These PHI's will be lowered to have
 518     // a copy of the input value in this block.  In SSE mode, we only care about
 519     // 80-bit values.
 520     if (!ContainsFPCode) {
 521       // Final check, check LLVM BB's that are successors to the LLVM BB
 522       // corresponding to BB for FP PHI nodes.
 523       const BasicBlock *LLVMBB = BB->getBasicBlock();
 524       const PHINode *PN;
 525       for (succ_const_iterator SI = succ_begin(LLVMBB), E = succ_end(LLVMBB);
 526            !ContainsFPCode && SI != E; ++SI) {
 527         for (BasicBlock::const_iterator II = SI->begin();
 528              (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
 529           if (PN->getType()==Type::X86_FP80Ty ||
 530               (!Subtarget->hasSSE1() && PN->getType()->isFloatingPoint()) ||
 531               (!Subtarget->hasSSE2() && PN->getType()==Type::DoubleTy)) {
 532             ContainsFPCode = true;
 533             break;
 534           }
 535         }
 536       }
 537     }
 538     // Finally, if we found any FP code, emit the FP_REG_KILL instruction.
 539     if (ContainsFPCode) {
 540       BuildMI(*MBBI, MBBI->getFirstTerminator(),
 541               TM.getInstrInfo()->get(X86::FP_REG_KILL));
 542       ++NumFPKill;
 543     }
 544   } while (&*(MBBI++) != BB);
 545 }
 546
 547 /// EmitSpecialCodeForMain - Emit any code that needs to be executed only in
 548 /// the main function.
 549 void X86DAGToDAGISel::EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB,
 550                                              MachineFrameInfo *MFI) {
 551   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
 552   if (Subtarget->isTargetCygMing())
 553     BuildMI(BB, TII->get(X86::CALLpcrel32)).addExternalSymbol("__main");
 554 }
 555
 556 void X86DAGToDAGISel::EmitFunctionEntryCode(Function &Fn, MachineFunction &MF) {
 557   // If this is main, emit special code for main.
 558   MachineBasicBlock *BB = MF.begin();
 559   if (Fn.hasExternalLinkage() && Fn.getName() == "main")
 560     EmitSpecialCodeForMain(BB, MF.getFrameInfo());
 561 }
 562
 563 /// MatchAddress - Add the specified node to the specified addressing mode,
 564 /// returning true if it cannot be done.  This just pattern matches for the
 565 /// addressing mode
 566 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddress(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
 567                                    bool isRoot, unsigned Depth) {
 568   // Limit recursion.
 569   if (Depth > 5)
 570     return MatchAddressBase(N, AM, isRoot, Depth);
 571
 572   // RIP relative addressing: %rip + 32-bit displacement!
 573   if (AM.isRIPRel) {
 574     if (!AM.ES && AM.JT != -1 && N.getOpcode() == ISD::Constant) {
 575       int64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSignExtended();
 576       if (isInt32(AM.Disp + Val)) {
 577         AM.Disp += Val;
 578         return false;
 579       }
 580     }
 581     return true;
 582   }
 583
 584   int id = N.Val->getNodeId();
 585   bool Available = isSelected(id);
 586
 587   switch (N.getOpcode()) {
 588   default: break;
 589   case ISD::Constant: {
 590     int64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSignExtended();
 591     if (isInt32(AM.Disp + Val)) {
 592       AM.Disp += Val;
 593       return false;
 594     }
 595     break;
 596   }
 597
 598   case X86ISD::Wrapper: {
 599     bool is64Bit = Subtarget->is64Bit();
 600     // Under X86-64 non-small code model, GV (and friends) are 64-bits.
 601     if (is64Bit && TM.getCodeModel() != CodeModel::Small)
 602       break;
 603     if (AM.GV != 0 || AM.CP != 0 || AM.ES != 0 || AM.JT != -1)
 604       break;
 605     // If value is available in a register both base and index components have
 606     // been picked, we can't fit the result available in the register in the
 607     // addressing mode. Duplicate GlobalAddress or ConstantPool as displacement.
 608     if (!Available || (AM.Base.Reg.Val && AM.IndexReg.Val)) {
 609       bool isStatic = TM.getRelocationModel() == Reloc::Static;
 610       SDOperand N0 = N.getOperand(0);
 611       // Mac OS X X86-64 lower 4G address is not available.
 612       bool isAbs32 = !is64Bit ||
 613         (isStatic && Subtarget->hasLow4GUserSpaceAddress());
 614       if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0)) {
 615         GlobalValue *GV = G->getGlobal();
 616         if (isAbs32 || isRoot) {
 617           AM.GV = GV;
 618           AM.Disp += G->getOffset();
 619           AM.isRIPRel = !isAbs32;
 620           return false;
 621         }
 622       } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0)) {
 623         if (isAbs32 || isRoot) {
 624           AM.CP = CP->getConstVal();
 625           AM.Align = CP->getAlignment();
 626           AM.Disp += CP->getOffset();
 627           AM.isRIPRel = !isAbs32;
 628           return false;
 629         }
 630       } else if (ExternalSymbolSDNode *S =dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N0)) {
 631         if (isAbs32 || isRoot) {
 632           AM.ES = S->getSymbol();
 633           AM.isRIPRel = !isAbs32;
 634           return false;
 635         }
 636       } else if (JumpTableSDNode *J = dyn_cast<JumpTableSDNode>(N0)) {
 637         if (isAbs32 || isRoot) {
 638           AM.JT = J->getIndex();
 639           AM.isRIPRel = !isAbs32;
 640           return false;
 641         }
 642       }
 643     }
 644     break;
 645   }
 646
 647   case ISD::FrameIndex:
 648     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase && AM.Base.Reg.Val == 0) {
 649       AM.BaseType = X86ISelAddressMode::FrameIndexBase;
 650       AM.Base.FrameIndex = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
 651       return false;
 652     }
 653     break;
 654
 655   case ISD::SHL:
 656     if (!Available && AM.IndexReg.Val == 0 && AM.Scale == 1)
 657       if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.Val->getOperand(1))) {
 658         unsigned Val = CN->getValue();
 659         if (Val == 1 || Val == 2 || Val == 3) {
 660           AM.Scale = 1 << Val;
 661           SDOperand ShVal = N.Val->getOperand(0);
 662
 663           // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
 664           // value is an add of something and a constant, we can fold the
 665           // constant into the disp field here.
 666           if (ShVal.Val->getOpcode() == ISD::ADD && ShVal.hasOneUse() &&
 667               isa<ConstantSDNode>(ShVal.Val->getOperand(1))) {
 668             AM.IndexReg = ShVal.Val->getOperand(0);
 669             ConstantSDNode *AddVal =
 670               cast<ConstantSDNode>(ShVal.Val->getOperand(1));
 671             uint64_t Disp = AM.Disp + (AddVal->getValue() << Val);
 672             if (isInt32(Disp))
 673               AM.Disp = Disp;
 674             else
 675               AM.IndexReg = ShVal;
 676           } else {
 677             AM.IndexReg = ShVal;
 678           }
 679           return false;
 680         }
 681       }
 682     break;
 683
 684   case ISD::MUL:
 685     // X*[3,5,9] -> X+X*[2,4,8]
 686     if (!Available &&
 687         AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
 688         AM.Base.Reg.Val == 0 &&
 689         AM.IndexReg.Val == 0) {
 690       if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.Val->getOperand(1)))
 691         if (CN->getValue() == 3 || CN->getValue() == 5 || CN->getValue() == 9) {
 692           AM.Scale = unsigned(CN->getValue())-1;
 693
 694           SDOperand MulVal = N.Val->getOperand(0);
 695           SDOperand Reg;
 696
 697           // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
 698           // value is an add of something and a constant, we can fold the
 699           // constant into the disp field here.
 700           if (MulVal.Val->getOpcode() == ISD::ADD && MulVal.hasOneUse() &&
 701               isa<ConstantSDNode>(MulVal.Val->getOperand(1))) {
 702             Reg = MulVal.Val->getOperand(0);
 703             ConstantSDNode *AddVal =
 704               cast<ConstantSDNode>(MulVal.Val->getOperand(1));
 705             uint64_t Disp = AM.Disp + AddVal->getValue() * CN->getValue();
 706             if (isInt32(Disp))
 707               AM.Disp = Disp;
 708             else
 709               Reg = N.Val->getOperand(0);
 710           } else {
 711             Reg = N.Val->getOperand(0);
 712           }
 713
 714           AM.IndexReg = AM.Base.Reg = Reg;
 715           return false;
 716         }
 717     }
 718     break;
 719
 720   case ISD::ADD:
 721     if (!Available) {
 722       X86ISelAddressMode Backup = AM;
 723       if (!MatchAddress(N.Val->getOperand(0), AM, false, Depth+1) &&
 724           !MatchAddress(N.Val->getOperand(1), AM, false, Depth+1))
 725         return false;
 726       AM = Backup;
 727       if (!MatchAddress(N.Val->getOperand(1), AM, false, Depth+1) &&
 728           !MatchAddress(N.Val->getOperand(0), AM, false, Depth+1))
 729         return false;
 730       AM = Backup;
 731     }
 732     break;
 733
 734   case ISD::OR:
 735     // Handle "X | C" as "X + C" iff X is known to have C bits clear.
 736     if (!Available) {
 737       if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
 738         X86ISelAddressMode Backup = AM;
 739         // Start with the LHS as an addr mode.
 740         if (!MatchAddress(N.getOperand(0), AM, false) &&
 741             // Address could not have picked a GV address for the displacement.
 742             AM.GV == NULL &&
 743             // On x86-64, the resultant disp must fit in 32-bits.
 744             isInt32(AM.Disp + CN->getSignExtended()) &&
 745             // Check to see if the LHS & C is zero.
 746             CurDAG->MaskedValueIsZero(N.getOperand(0), CN->getValue())) {
 747           AM.Disp += CN->getValue();
 748           return false;
 749         }
 750         AM = Backup;
 751       }
 752     }
 753     break;
 754   }
 755
 756   return MatchAddressBase(N, AM, isRoot, Depth);
 757 }
 758
 759 /// MatchAddressBase - Helper for MatchAddress. Add the specified node to the
 760 /// specified addressing mode without any further recursion.
 761 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddressBase(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
 762                                        bool isRoot, unsigned Depth) {
 763   // Is the base register already occupied?
 764   if (AM.BaseType != X86ISelAddressMode::RegBase || AM.Base.Reg.Val) {
 765     // If so, check to see if the scale index register is set.
 766     if (AM.IndexReg.Val == 0) {
 767       AM.IndexReg = N;
 768       AM.Scale = 1;
 769       return false;
 770     }
 771
 772     // Otherwise, we cannot select it.
 773     return true;
 774   }
 775
 776   // Default, generate it as a register.
 777   AM.BaseType = X86ISelAddressMode::RegBase;
 778   AM.Base.Reg = N;
 779   return false;
 780 }
 781
 782 /// SelectAddr - returns true if it is able pattern match an addressing mode.
 783 /// It returns the operands which make up the maximal addressing mode it can
 784 /// match by reference.
 785 bool X86DAGToDAGISel::SelectAddr(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
 786                                  SDOperand &Scale, SDOperand &Index,
 787                                  SDOperand &Disp) {
 788   X86ISelAddressMode AM;
 789   if (MatchAddress(N, AM))
 790     return false;
 791
 792   MVT::ValueType VT = N.getValueType();
 793   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase) {
 794     if (!AM.Base.Reg.Val)
 795       AM.Base.Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
 796   }
 797
 798   if (!AM.IndexReg.Val)
 799     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
 800
 801   getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp);
 802   return true;
 803 }
 804
 805 /// isZeroNode - Returns true if Elt is a constant zero or a floating point
 806 /// constant +0.0.
 807 static inline bool isZeroNode(SDOperand Elt) {
 808   return ((isa<ConstantSDNode>(Elt) &&
 809   cast<ConstantSDNode>(Elt)->getValue() == 0) ||
 810   (isa<ConstantFPSDNode>(Elt) &&
 811   cast<ConstantFPSDNode>(Elt)->getValueAPF().isPosZero()));
 812 }
 813
 814
 815 /// SelectScalarSSELoad - Match a scalar SSE load.  In particular, we want to
 816 /// match a load whose top elements are either undef or zeros.  The load flavor
 817 /// is derived from the type of N, which is either v4f32 or v2f64.
 818 bool X86DAGToDAGISel::SelectScalarSSELoad(SDOperand Op, SDOperand Pred,
 819                                           SDOperand N, SDOperand &Base,
 820                                           SDOperand &Scale, SDOperand &Index,
 821                                           SDOperand &Disp, SDOperand &InChain,
 822                                           SDOperand &OutChain) {
 823   if (N.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) {
 824     InChain = N.getOperand(0).getValue(1);
 825     if (ISD::isNON_EXTLoad(InChain.Val) &&
 826         InChain.getValue(0).hasOneUse() &&
 827         N.hasOneUse() &&
 828         CanBeFoldedBy(N.Val, Pred.Val, Op.Val)) {
 829       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(InChain);
 830       if (!SelectAddr(Op, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp))
 831         return false;
 832       OutChain = LD->getChain();
 833       return true;
 834     }
 835   }
 836
 837   // Also handle the case where we explicitly require zeros in the top
 838   // elements.  This is a vector shuffle from the zero vector.
 839   if (N.getOpcode() == ISD::VECTOR_SHUFFLE && N.Val->hasOneUse() &&
 840       N.getOperand(0).getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR &&
 841       N.getOperand(1).getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR &&
 842       N.getOperand(1).Val->hasOneUse() &&
 843       ISD::isNON_EXTLoad(N.getOperand(1).getOperand(0).Val) &&
 844       N.getOperand(1).getOperand(0).hasOneUse()) {
 845     // Check to see if the BUILD_VECTOR is building a zero vector.
 846     SDOperand BV = N.getOperand(0);
 847     for (unsigned i = 0, e = BV.getNumOperands(); i != e; ++i)
 848       if (!isZeroNode(BV.getOperand(i)) &&
 849           BV.getOperand(i).getOpcode() != ISD::UNDEF)
 850         return false;  // Not a zero/undef vector.
 851     // Check to see if the shuffle mask is 4/L/L/L or 2/L, where L is something
 852     // from the LHS.
 853     unsigned VecWidth = BV.getNumOperands();
 854     SDOperand ShufMask = N.getOperand(2);
 855     assert(ShufMask.getOpcode() == ISD::BUILD_VECTOR && "Invalid shuf mask!");
 856     if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(ShufMask.getOperand(0))) {
 857       if (C->getValue() == VecWidth) {
 858         for (unsigned i = 1; i != VecWidth; ++i) {
 859           if (ShufMask.getOperand(i).getOpcode() == ISD::UNDEF) {
 860             // ok.
 861           } else {
 862             ConstantSDNode *C = cast<ConstantSDNode>(ShufMask.getOperand(i));
 863             if (C->getValue() >= VecWidth) return false;
 864           }
 865         }
 866       }
 867
 868       // Okay, this is a zero extending load.  Fold it.
 869       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N.getOperand(1).getOperand(0));
 870       if (!SelectAddr(Op, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp))
 871         return false;
 872       OutChain = LD->getChain();
 873       InChain = SDOperand(LD, 1);
 874       return true;
 875     }
 876   }
 877   return false;
 878 }
 879
 880
 881 /// SelectLEAAddr - it calls SelectAddr and determines if the maximal addressing
 882 /// mode it matches can be cost effectively emitted as an LEA instruction.
 883 bool X86DAGToDAGISel::SelectLEAAddr(SDOperand Op, SDOperand N,
 884                                     SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
 885                                     SDOperand &Index, SDOperand &Disp) {
 886   X86ISelAddressMode AM;
 887   if (MatchAddress(N, AM))
 888     return false;
 889
 890   MVT::ValueType VT = N.getValueType();
 891   unsigned Complexity = 0;
 892   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase)
 893     if (AM.Base.Reg.Val)
 894       Complexity = 1;
 895     else
 896       AM.Base.Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
 897   else if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
 898     Complexity = 4;
 899
 900   if (AM.IndexReg.Val)
 901     Complexity++;
 902   else
 903     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
 904
 905   // Don't match just leal(,%reg,2). It's cheaper to do addl %reg, %reg, or with
 906   // a simple shift.
 907   if (AM.Scale > 1)
 908     Complexity++;
 909
 910   // FIXME: We are artificially lowering the criteria to turn ADD %reg, $GA
 911   // to a LEA. This is determined with some expermentation but is by no means
 912   // optimal (especially for code size consideration). LEA is nice because of
 913   // its three-address nature. Tweak the cost function again when we can run
 914   // convertToThreeAddress() at register allocation time.
 915   if (AM.GV || AM.CP || AM.ES || AM.JT != -1) {
 916     // For X86-64, we should always use lea to materialize RIP relative
 917     // addresses.
 918     if (Subtarget->is64Bit())
 919       Complexity = 4;
 920     else
 921       Complexity += 2;
 922   }
 923
 924   if (AM.Disp && (AM.Base.Reg.Val || AM.IndexReg.Val))
 925     Complexity++;
 926
 927   if (Complexity > 2) {
 928     getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp);
 929     return true;
 930   }
 931   return false;
 932 }
 933
 934 bool X86DAGToDAGISel::TryFoldLoad(SDOperand P, SDOperand N,
 935                                   SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
 936                                   SDOperand &Index, SDOperand &Disp) {
 937   if (ISD::isNON_EXTLoad(N.Val) &&
 938       N.hasOneUse() &&
 939       CanBeFoldedBy(N.Val, P.Val, P.Val))
 940     return SelectAddr(P, N.getOperand(1), Base, Scale, Index, Disp);
 941   return false;
 942 }
 943
 944 /// getGlobalBaseReg - Output the instructions required to put the
 945 /// base address to use for accessing globals into a register.
 946 ///
 947 SDNode *X86DAGToDAGISel::getGlobalBaseReg() {
 948   assert(!Subtarget->is64Bit() && "X86-64 PIC uses RIP relative addressing");
 949   if (!GlobalBaseReg) {
 950     // Insert the set of GlobalBaseReg into the first MBB of the function
 951     MachineBasicBlock &FirstMBB = BB->getParent()->front();
 952     MachineBasicBlock::iterator MBBI = FirstMBB.begin();
 953     SSARegMap *RegMap = BB->getParent()->getSSARegMap();
 954     unsigned PC = RegMap->createVirtualRegister(X86::GR32RegisterClass);
 955
 956     const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
 957     BuildMI(FirstMBB, MBBI, TII->get(X86::MovePCtoStack));
 958     BuildMI(FirstMBB, MBBI, TII->get(X86::POP32r), PC);
 959
 960     // If we're using vanilla 'GOT' PIC style, we should use relative addressing
 961     // not to pc, but to _GLOBAL_ADDRESS_TABLE_ external
 962     if (TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_ &&
 963         Subtarget->isPICStyleGOT()) {
 964       GlobalBaseReg = RegMap->createVirtualRegister(X86::GR32RegisterClass);
 965       BuildMI(FirstMBB, MBBI, TII->get(X86::ADD32ri), GlobalBaseReg).
 966         addReg(PC).
 967         addExternalSymbol("_GLOBAL_OFFSET_TABLE_");
 968     } else {
 969       GlobalBaseReg = PC;
 970     }
 971
 972   }
 973   return CurDAG->getRegister(GlobalBaseReg, TLI.getPointerTy()).Val;
 974 }
 975
 976 static SDNode *FindCallStartFromCall(SDNode *Node) {
 977   if (Node->getOpcode() == ISD::CALLSEQ_START) return Node;
 978     assert(Node->getOperand(0).getValueType() == MVT::Other &&
 979          "Node doesn't have a token chain argument!");
 980   return FindCallStartFromCall(Node->getOperand(0).Val);
 981 }
 982
 983 SDNode *X86DAGToDAGISel::getTruncate(SDOperand N0, MVT::ValueType VT) {
 984     SDOperand SRIdx;
 985     switch (VT) {
 986     case MVT::i8:
 987       SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
 988       // Ensure that the source register has an 8-bit subreg on 32-bit targets
 989       if (!Subtarget->is64Bit()) {
 990         unsigned Opc;
 991         MVT::ValueType VT;
 992         switch (N0.getValueType()) {
 993         default: assert(0 && "Unknown truncate!");
 994         case MVT::i16:
 995           Opc = X86::MOV16to16_;
 996           VT = MVT::i16;
 997           break;
 998         case MVT::i32:
 999           Opc = X86::MOV32to32_;
1000           VT = MVT::i32;
1001           break;
1002         }
1003         N0 =
1004           SDOperand(CurDAG->getTargetNode(Opc, VT, N0), 0);
1005       }
1006       break;
1007     case MVT::i16:
1008       SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(2, MVT::i32); // SubRegSet 2
1009       break;
1010     case MVT::i32:
1011       SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(3, MVT::i32); // SubRegSet 3
1012       break;
1013     default: assert(0 && "Unknown truncate!");
1014     }
1015     return CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1016                                  VT,
1017                                  N0, SRIdx);
1018 }
1019
1020
1021 SDNode *X86DAGToDAGISel::Select(SDOperand N) {
1022   SDNode *Node = N.Val;
1023   MVT::ValueType NVT = Node->getValueType(0);
1024   unsigned Opc, MOpc;
1025   unsigned Opcode = Node->getOpcode();
1026
1027 #ifndef NDEBUG
1028   DOUT << std::string(Indent, ' ') << "Selecting: ";
1029   DEBUG(Node->dump(CurDAG));
1030   DOUT << "\n";
1031   Indent += 2;
1032 #endif
1033
1034   if (Opcode >= ISD::BUILTIN_OP_END && Opcode < X86ISD::FIRST_NUMBER) {
1035 #ifndef NDEBUG
1036     DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "== ";
1037     DEBUG(Node->dump(CurDAG));
1038     DOUT << "\n";
1039     Indent -= 2;
1040 #endif
1041     return NULL;   // Already selected.
1042   }
1043
1044   switch (Opcode) {
1045     default: break;
1046     case X86ISD::GlobalBaseReg:
1047       return getGlobalBaseReg();
1048
1049     case ISD::ADD: {
1050       // Turn ADD X, c to MOV32ri X+c. This cannot be done with tblgen'd
1051       // code and is matched first so to prevent it from being turned into
1052       // LEA32r X+c.
1053       // In 64-bit mode, use LEA to take advantage of RIP-relative addressing.
1054       MVT::ValueType PtrVT = TLI.getPointerTy();
1055       SDOperand N0 = N.getOperand(0);
1056       SDOperand N1 = N.getOperand(1);
1057       if (N.Val->getValueType(0) == PtrVT &&
1058           N0.getOpcode() == X86ISD::Wrapper &&
1059           N1.getOpcode() == ISD::Constant) {
1060         unsigned Offset = (unsigned)cast<ConstantSDNode>(N1)->getValue();
1061         SDOperand C(0, 0);
1062         // TODO: handle ExternalSymbolSDNode.
1063         if (GlobalAddressSDNode *G =
1064             dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0.getOperand(0))) {
1065           C = CurDAG->getTargetGlobalAddress(G->getGlobal(), PtrVT,
1066                                              G->getOffset() + Offset);
1067         } else if (ConstantPoolSDNode *CP =
1068                    dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0.getOperand(0))) {
1069           C = CurDAG->getTargetConstantPool(CP->getConstVal(), PtrVT,
1070                                             CP->getAlignment(),
1071                                             CP->getOffset()+Offset);
1072         }
1073
1074         if (C.Val) {
1075           if (Subtarget->is64Bit()) {
1076             SDOperand Ops[] = { CurDAG->getRegister(0, PtrVT), getI8Imm(1),
1077                                 CurDAG->getRegister(0, PtrVT), C };
1078             return CurDAG->SelectNodeTo(N.Val, X86::LEA64r, MVT::i64, Ops, 4);
1079           } else
1080             return CurDAG->SelectNodeTo(N.Val, X86::MOV32ri, PtrVT, C);
1081         }
1082       }
1083
1084       // Other cases are handled by auto-generated code.
1085       break;
1086     }
1087
1088     case ISD::MULHU:
1089     case ISD::MULHS: {
1090       if (Opcode == ISD::MULHU)
1091         switch (NVT) {
1092         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1093         case MVT::i8:  Opc = X86::MUL8r;  MOpc = X86::MUL8m;  break;
1094         case MVT::i16: Opc = X86::MUL16r; MOpc = X86::MUL16m; break;
1095         case MVT::i32: Opc = X86::MUL32r; MOpc = X86::MUL32m; break;
1096         case MVT::i64: Opc = X86::MUL64r; MOpc = X86::MUL64m; break;
1097         }
1098       else
1099         switch (NVT) {
1100         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1101         case MVT::i8:  Opc = X86::IMUL8r;  MOpc = X86::IMUL8m;  break;
1102         case MVT::i16: Opc = X86::IMUL16r; MOpc = X86::IMUL16m; break;
1103         case MVT::i32: Opc = X86::IMUL32r; MOpc = X86::IMUL32m; break;
1104         case MVT::i64: Opc = X86::IMUL64r; MOpc = X86::IMUL64m; break;
1105         }
1106
1107       unsigned LoReg, HiReg;
1108       switch (NVT) {
1109       default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1110       case MVT::i8:  LoReg = X86::AL;  HiReg = X86::AH;  break;
1111       case MVT::i16: LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;  break;
1112       case MVT::i32: LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX; break;
1113       case MVT::i64: LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX; break;
1114       }
1115
1116       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1117       SDOperand N1 = Node->getOperand(1);
1118
1119       SDOperand Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1120       bool foldedLoad = TryFoldLoad(N, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1121       // MULHU and MULHS are commmutative
1122       if (!foldedLoad) {
1123         foldedLoad = TryFoldLoad(N, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1124         if (foldedLoad)
1125           std::swap(N0, N1);
1126       }
1127
1128       SDOperand Chain;
1129       if (foldedLoad) {
1130         Chain = N1.getOperand(0);
1131         AddToISelQueue(Chain);
1132       } else
1133         Chain = CurDAG->getEntryNode();
1134
1135       SDOperand InFlag(0, 0);
1136       AddToISelQueue(N0);
1137       Chain  = CurDAG->getCopyToReg(Chain, CurDAG->getRegister(LoReg, NVT),
1138                                     N0, InFlag);
1139       InFlag = Chain.getValue(1);
1140
1141       if (foldedLoad) {
1142         AddToISelQueue(Tmp0);
1143         AddToISelQueue(Tmp1);
1144         AddToISelQueue(Tmp2);
1145         AddToISelQueue(Tmp3);
1146         SDOperand Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Chain, InFlag };
1147         SDNode *CNode =
1148           CurDAG->getTargetNode(MOpc, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 6);
1149         Chain  = SDOperand(CNode, 0);
1150         InFlag = SDOperand(CNode, 1);
1151       } else {
1152         AddToISelQueue(N1);
1153         InFlag =
1154           SDOperand(CurDAG->getTargetNode(Opc, MVT::Flag, N1, InFlag), 0);
1155       }
1156
1157       SDOperand Result;
1158       if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1159         // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
1160         // Shift it down 8 bits.
1161         Result = CurDAG->getCopyFromReg(Chain, X86::AX, MVT::i16, InFlag);
1162         Chain = Result.getValue(1);
1163         Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::SHR16ri, MVT::i16, Result,
1164                                      CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 0);
1165         // Then truncate it down to i8.
1166         SDOperand SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1167         Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1168                                                  MVT::i8, Result, SRIdx), 0);
1169       } else {
1170         Result = CurDAG->getCopyFromReg(Chain, HiReg, NVT, InFlag);
1171       }
1172       ReplaceUses(N.getValue(0), Result);
1173       if (foldedLoad)
1174         ReplaceUses(N1.getValue(1), Result.getValue(1));
1175
1176 #ifndef NDEBUG
1177       DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1178       DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1179       DOUT << "\n";
1180       Indent -= 2;
1181 #endif
1182       return NULL;
1183     }
1184
1185     case X86ISD::DIV:
1186     case X86ISD::IDIV: {
1187       bool isSigned = Opcode == X86ISD::IDIV;
1188       if (!isSigned)
1189         switch (NVT) {
1190         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1191         case MVT::i8:  Opc = X86::DIV8r;  MOpc = X86::DIV8m;  break;
1192         case MVT::i16: Opc = X86::DIV16r; MOpc = X86::DIV16m; break;
1193         case MVT::i32: Opc = X86::DIV32r; MOpc = X86::DIV32m; break;
1194         case MVT::i64: Opc = X86::DIV64r; MOpc = X86::DIV64m; break;
1195         }
1196       else
1197         switch (NVT) {
1198         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1199         case MVT::i8:  Opc = X86::IDIV8r;  MOpc = X86::IDIV8m;  break;
1200         case MVT::i16: Opc = X86::IDIV16r; MOpc = X86::IDIV16m; break;
1201         case MVT::i32: Opc = X86::IDIV32r; MOpc = X86::IDIV32m; break;
1202         case MVT::i64: Opc = X86::IDIV64r; MOpc = X86::IDIV64m; break;
1203         }
1204
1205       unsigned LoReg, HiReg;
1206       unsigned ClrOpcode, SExtOpcode;
1207       switch (NVT) {
1208       default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1209       case MVT::i8:
1210         LoReg = X86::AL;  HiReg = X86::AH;
1211         ClrOpcode  = 0;
1212         SExtOpcode = X86::CBW;
1213         break;
1214       case MVT::i16:
1215         LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;
1216         ClrOpcode  = X86::MOV16r0;
1217         SExtOpcode = X86::CWD;
1218         break;
1219       case MVT::i32:
1220         LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX;
1221         ClrOpcode  = X86::MOV32r0;
1222         SExtOpcode = X86::CDQ;
1223         break;
1224       case MVT::i64:
1225         LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX;
1226         ClrOpcode  = X86::MOV64r0;
1227         SExtOpcode = X86::CQO;
1228         break;
1229       }
1230
1231       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1232       SDOperand N1 = Node->getOperand(1);
1233       SDOperand InFlag(0, 0);
1234       if (NVT == MVT::i8 && !isSigned) {
1235         // Special case for div8, just use a move with zero extension to AX to
1236         // clear the upper 8 bits (AH).
1237         SDOperand Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Move, Chain;
1238         if (TryFoldLoad(N, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3)) {
1239           SDOperand Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N0.getOperand(0) };
1240           AddToISelQueue(N0.getOperand(0));
1241           AddToISelQueue(Tmp0);
1242           AddToISelQueue(Tmp1);
1243           AddToISelQueue(Tmp2);
1244           AddToISelQueue(Tmp3);
1245           Move =
1246             SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::MOVZX16rm8, MVT::i16, MVT::Other,
1247                                             Ops, 5), 0);
1248           Chain = Move.getValue(1);
1249           ReplaceUses(N0.getValue(1), Chain);
1250         } else {
1251           AddToISelQueue(N0);
1252           Move =
1253             SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::MOVZX16rr8, MVT::i16, N0), 0);
1254           Chain = CurDAG->getEntryNode();
1255         }
1256         Chain  = CurDAG->getCopyToReg(Chain, X86::AX, Move, InFlag);
1257         InFlag = Chain.getValue(1);
1258       } else {
1259         AddToISelQueue(N0);
1260         InFlag =
1261           CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), LoReg, N0,
1262                                InFlag).getValue(1);
1263         if (isSigned) {
1264           // Sign extend the low part into the high part.
1265           InFlag =
1266             SDOperand(CurDAG->getTargetNode(SExtOpcode, MVT::Flag, InFlag), 0);
1267         } else {
1268           // Zero out the high part, effectively zero extending the input.
1269           SDOperand ClrNode = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(ClrOpcode, NVT), 0);
1270           InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), HiReg, ClrNode,
1271                                         InFlag).getValue(1);
1272         }
1273       }
1274
1275       SDOperand Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Chain;
1276       bool foldedLoad = TryFoldLoad(N, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1277       if (foldedLoad) {
1278         AddToISelQueue(N1.getOperand(0));
1279         AddToISelQueue(Tmp0);
1280         AddToISelQueue(Tmp1);
1281         AddToISelQueue(Tmp2);
1282         AddToISelQueue(Tmp3);
1283         SDOperand Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N1.getOperand(0), InFlag };
1284         SDNode *CNode =
1285           CurDAG->getTargetNode(MOpc, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 6);
1286         Chain  = SDOperand(CNode, 0);
1287         InFlag = SDOperand(CNode, 1);
1288       } else {
1289         AddToISelQueue(N1);
1290         Chain = CurDAG->getEntryNode();
1291         InFlag =
1292           SDOperand(CurDAG->getTargetNode(Opc, MVT::Flag, N1, InFlag), 0);
1293       }
1294
1295       // Copy the division (low) result, if it is needed.
1296       if (!N.getValue(0).use_empty()) {
1297         SDOperand Result = CurDAG->getCopyFromReg(Chain, LoReg, NVT, InFlag);
1298         Chain = Result.getValue(1);
1299         InFlag = Result.getValue(2);
1300         ReplaceUses(N.getValue(0), Result);
1301 #ifndef NDEBUG
1302         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1303         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1304         DOUT << "\n";
1305 #endif
1306       }
1307       // Copy the remainder (high) result, if it is needed.
1308       if (!N.getValue(1).use_empty()) {
1309         SDOperand Result;
1310         if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1311           // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
1312           // Shift it down 8 bits.
1313           Result = CurDAG->getCopyFromReg(Chain, X86::AX, MVT::i16, InFlag);
1314           Chain = Result.getValue(1);
1315           InFlag = Result.getValue(2);
1316           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::SHR16ri, MVT::i16, Result,
1317                                        CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 0);
1318           // Then truncate it down to i8.
1319           SDOperand SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1320           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1321                                                    MVT::i8, Result, SRIdx), 0);
1322         } else {
1323           Result = CurDAG->getCopyFromReg(Chain, HiReg, NVT, InFlag);
1324           Chain = Result.getValue(1);
1325           InFlag = Result.getValue(2);
1326         }
1327         ReplaceUses(N.getValue(1), Result);
1328 #ifndef NDEBUG
1329         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1330         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1331         DOUT << "\n";
1332 #endif
1333       }
1334       if (foldedLoad)
1335         ReplaceUses(N1.getValue(1), Chain);
1336
1337 #ifndef NDEBUG
1338       Indent -= 2;
1339 #endif
1340
1341       return NULL;
1342     }
1343
1344     case ISD::ANY_EXTEND: {
1345       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1346       AddToISelQueue(N0);
1347       if (NVT == MVT::i64 || NVT == MVT::i32 || NVT == MVT::i16) {
1348         SDOperand SRIdx;
1349         switch(N0.getValueType()) {
1350         case MVT::i32:
1351           SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(3, MVT::i32); // SubRegSet 3
1352           break;
1353         case MVT::i16:
1354           SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(2, MVT::i32); // SubRegSet 2
1355           break;
1356         case MVT::i8:
1357           if (Subtarget->is64Bit())
1358             SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1359           break;
1360         default: assert(0 && "Unknown any_extend!");
1361         }
1362         if (SRIdx.Val) {
1363           SDNode *ResNode = CurDAG->getTargetNode(X86::INSERT_SUBREG, NVT, N0, SRIdx);
1364
1365 #ifndef NDEBUG
1366           DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1367           DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1368           DOUT << "\n";
1369           Indent -= 2;
1370 #endif
1371           return ResNode;
1372         } // Otherwise let generated ISel handle it.
1373       }
1374       break;
1375     }
1376
1377     case ISD::SIGN_EXTEND_INREG: {
1378       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1379       AddToISelQueue(N0);
1380
1381       MVT::ValueType SVT = cast<VTSDNode>(Node->getOperand(1))->getVT();
1382       SDOperand TruncOp = SDOperand(getTruncate(N0, SVT), 0);
1383       unsigned Opc;
1384       switch (NVT) {
1385       case MVT::i16:
1386         if (SVT == MVT::i8) Opc = X86::MOVSX16rr8;
1387         else assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1388         break;
1389       case MVT::i32:
1390         switch (SVT) {
1391         case MVT::i8:  Opc = X86::MOVSX32rr8;  break;
1392         case MVT::i16: Opc = X86::MOVSX32rr16; break;
1393         default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1394         }
1395         break;
1396       case MVT::i64:
1397         switch (SVT) {
1398         case MVT::i8:  Opc = X86::MOVSX64rr8;  break;
1399         case MVT::i16: Opc = X86::MOVSX64rr16; break;
1400         case MVT::i32: Opc = X86::MOVSX64rr32; break;
1401         default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1402         }
1403         break;
1404       default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1405       }
1406
1407       SDNode *ResNode = CurDAG->getTargetNode(Opc, NVT, TruncOp);
1408
1409 #ifndef NDEBUG
1410       DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1411       DEBUG(TruncOp.Val->dump(CurDAG));
1412       DOUT << "\n";
1413       DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1414       DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1415       DOUT << "\n";
1416       Indent -= 2;
1417 #endif
1418       return ResNode;
1419       break;
1420     }
1421
1422     case ISD::TRUNCATE: {
1423       SDOperand Input = Node->getOperand(0);
1424       AddToISelQueue(Node->getOperand(0));
1425       SDNode *ResNode = getTruncate(Input, NVT);
1426
1427 #ifndef NDEBUG
1428         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1429         DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1430         DOUT << "\n";
1431         Indent -= 2;
1432 #endif
1433       return ResNode;
1434       break;
1435     }
1436   }
1437
1438   SDNode *ResNode = SelectCode(N);
1439
1440 #ifndef NDEBUG
1441   DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1442   if (ResNode == NULL || ResNode == N.Val)
1443     DEBUG(N.Val->dump(CurDAG));
1444   else
1445     DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1446   DOUT << "\n";
1447   Indent -= 2;
1448 #endif
1449
1450   return ResNode;
1451 }
1452
1453 bool X86DAGToDAGISel::
1454 SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDOperand &Op, char ConstraintCode,
1455                              std::vector<SDOperand> &OutOps, SelectionDAG &DAG){
1456   SDOperand Op0, Op1, Op2, Op3;
1457   switch (ConstraintCode) {
1458   case 'o':   // offsetable        ??
1459   case 'v':   // not offsetable    ??
1460   default: return true;
1461   case 'm':   // memory
1462     if (!SelectAddr(Op, Op, Op0, Op1, Op2, Op3))
1463       return true;
1464     break;
1465   }
1466
1467   OutOps.push_back(Op0);
1468   OutOps.push_back(Op1);
1469   OutOps.push_back(Op2);
1470   OutOps.push_back(Op3);
1471   AddToISelQueue(Op0);
1472   AddToISelQueue(Op1);
1473   AddToISelQueue(Op2);
1474   AddToISelQueue(Op3);
1475   return false;
1476 }
1477
1478 /// createX86ISelDag - This pass converts a legalized DAG into a
1479 /// X86-specific DAG, ready for instruction scheduling.
1480 ///
1481 FunctionPass *llvm::createX86ISelDag(X86TargetMachine &TM, bool Fast) {
1482   return new X86DAGToDAGISel(TM, Fast);
1483 }