Fix a tblgen problem handling variable_ops in tblgen instruction
[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/Support/CommandLine.h"
36 #include "llvm/Support/Compiler.h"
37 #include "llvm/Support/Debug.h"
38 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
39 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
40 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
41 #include <queue>
42 #include <set>
43 using namespace llvm;
44
45 STATISTIC(NumFPKill   , "Number of FP_REG_KILL instructions added");
46 STATISTIC(NumLoadMoved, "Number of loads moved below TokenFactor");
47
48 //===----------------------------------------------------------------------===//
49 //                      Pattern Matcher Implementation
50 //===----------------------------------------------------------------------===//
51
52 namespace {
53   /// X86ISelAddressMode - This corresponds to X86AddressMode, but uses
54   /// SDOperand's instead of register numbers for the leaves of the matched
55   /// tree.
56   struct X86ISelAddressMode {
57     enum {
58       RegBase,
59       FrameIndexBase
60     } BaseType;
61
62     struct {            // This is really a union, discriminated by BaseType!
63       SDOperand Reg;
64       int FrameIndex;
65     } Base;
66
67     bool isRIPRel;     // RIP as base?
68     unsigned Scale;
69     SDOperand IndexReg; 
70     unsigned Disp;
71     GlobalValue *GV;
72     Constant *CP;
73     const char *ES;
74     int JT;
75     unsigned Align;    // CP alignment.
76
77     X86ISelAddressMode()
78       : BaseType(RegBase), isRIPRel(false), Scale(1), IndexReg(), Disp(0),
79         GV(0), CP(0), ES(0), JT(-1), Align(0) {
80     }
81   };
82 }
83
84 namespace {
85   //===--------------------------------------------------------------------===//
86   /// ISel - X86 specific code to select X86 machine instructions for
87   /// SelectionDAG operations.
88   ///
89   class VISIBILITY_HIDDEN X86DAGToDAGISel : public SelectionDAGISel {
90     /// ContainsFPCode - Every instruction we select that uses or defines a FP
91     /// register should set this to true.
92     bool ContainsFPCode;
93
94     /// FastISel - Enable fast(er) instruction selection.
95     ///
96     bool FastISel;
97
98     /// TM - Keep a reference to X86TargetMachine.
99     ///
100     X86TargetMachine &TM;
101
102     /// X86Lowering - This object fully describes how to lower LLVM code to an
103     /// X86-specific SelectionDAG.
104     X86TargetLowering X86Lowering;
105
106     /// Subtarget - Keep a pointer to the X86Subtarget around so that we can
107     /// make the right decision when generating code for different targets.
108     const X86Subtarget *Subtarget;
109
110     /// GlobalBaseReg - keeps track of the virtual register mapped onto global
111     /// base register.
112     unsigned GlobalBaseReg;
113
114   public:
115     X86DAGToDAGISel(X86TargetMachine &tm, bool fast)
116       : SelectionDAGISel(X86Lowering),
117         ContainsFPCode(false), FastISel(fast), TM(tm),
118         X86Lowering(*TM.getTargetLowering()),
119         Subtarget(&TM.getSubtarget<X86Subtarget>()) {}
120
121     virtual bool runOnFunction(Function &Fn) {
122       // Make sure we re-emit a set of the global base reg if necessary
123       GlobalBaseReg = 0;
124       return SelectionDAGISel::runOnFunction(Fn);
125     }
126    
127     virtual const char *getPassName() const {
128       return "X86 DAG->DAG Instruction Selection";
129     }
130
131     /// InstructionSelectBasicBlock - This callback is invoked by
132     /// SelectionDAGISel when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
133     virtual void InstructionSelectBasicBlock(SelectionDAG &DAG);
134
135     virtual void EmitFunctionEntryCode(Function &Fn, MachineFunction &MF);
136
137     virtual bool CanBeFoldedBy(SDNode *N, SDNode *U, SDNode *Root) const;
138
139 // Include the pieces autogenerated from the target description.
140 #include "X86GenDAGISel.inc"
141
142   private:
143     SDNode *Select(SDOperand N);
144
145     bool MatchAddress(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
146                       bool isRoot = true, unsigned Depth = 0);
147     bool MatchAddressBase(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
148                           bool isRoot, unsigned Depth);
149     bool SelectAddr(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
150                     SDOperand &Scale, SDOperand &Index, SDOperand &Disp);
151     bool SelectLEAAddr(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
152                        SDOperand &Scale, SDOperand &Index, SDOperand &Disp);
153     bool SelectScalarSSELoad(SDOperand Op, SDOperand Pred,
154                              SDOperand N, SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
155                              SDOperand &Index, SDOperand &Disp,
156                              SDOperand &InChain, SDOperand &OutChain);
157     bool TryFoldLoad(SDOperand P, SDOperand N,
158                      SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
159                      SDOperand &Index, SDOperand &Disp);
160     void PreprocessForRMW(SelectionDAG &DAG);
161     void PreprocessForFPConvert(SelectionDAG &DAG);
162
163     /// SelectInlineAsmMemoryOperand - Implement addressing mode selection for
164     /// inline asm expressions.
165     virtual bool SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDOperand &Op,
166                                               char ConstraintCode,
167                                               std::vector<SDOperand> &OutOps,
168                                               SelectionDAG &DAG);
169     
170     void EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB, MachineFrameInfo *MFI);
171
172     inline void getAddressOperands(X86ISelAddressMode &AM, SDOperand &Base, 
173                                    SDOperand &Scale, SDOperand &Index,
174                                    SDOperand &Disp) {
175       Base  = (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase) ?
176         CurDAG->getTargetFrameIndex(AM.Base.FrameIndex, TLI.getPointerTy()) :
177         AM.Base.Reg;
178       Scale = getI8Imm(AM.Scale);
179       Index = AM.IndexReg;
180       // These are 32-bit even in 64-bit mode since RIP relative offset
181       // is 32-bit.
182       if (AM.GV)
183         Disp = CurDAG->getTargetGlobalAddress(AM.GV, MVT::i32, AM.Disp);
184       else if (AM.CP)
185         Disp = CurDAG->getTargetConstantPool(AM.CP, MVT::i32, AM.Align, AM.Disp);
186       else if (AM.ES)
187         Disp = CurDAG->getTargetExternalSymbol(AM.ES, MVT::i32);
188       else if (AM.JT != -1)
189         Disp = CurDAG->getTargetJumpTable(AM.JT, MVT::i32);
190       else
191         Disp = getI32Imm(AM.Disp);
192     }
193
194     /// getI8Imm - Return a target constant with the specified value, of type
195     /// i8.
196     inline SDOperand getI8Imm(unsigned Imm) {
197       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i8);
198     }
199
200     /// getI16Imm - Return a target constant with the specified value, of type
201     /// i16.
202     inline SDOperand getI16Imm(unsigned Imm) {
203       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i16);
204     }
205
206     /// getI32Imm - Return a target constant with the specified value, of type
207     /// i32.
208     inline SDOperand getI32Imm(unsigned Imm) {
209       return CurDAG->getTargetConstant(Imm, MVT::i32);
210     }
211
212     /// getGlobalBaseReg - insert code into the entry mbb to materialize the PIC
213     /// base register.  Return the virtual register that holds this value.
214     SDNode *getGlobalBaseReg();
215
216     /// getTruncate - return an SDNode that implements a subreg based truncate
217     /// of the specified operand to the the specified value type.
218     SDNode *getTruncate(SDOperand N0, MVT::ValueType VT);
219
220 #ifndef NDEBUG
221     unsigned Indent;
222 #endif
223   };
224 }
225
226 /// findFlagUse - Return use of MVT::Flag value produced by the specified SDNode.
227 ///
228 static SDNode *findFlagUse(SDNode *N) {
229   unsigned FlagResNo = N->getNumValues()-1;
230   for (SDNode::use_iterator I = N->use_begin(), E = N->use_end(); I != E; ++I) {
231     SDNode *User = I->getUser();
232     for (unsigned i = 0, e = User->getNumOperands(); i != e; ++i) {
233       SDOperand Op = User->getOperand(i);
234       if (Op.Val == N && Op.ResNo == FlagResNo)
235         return User;
236     }
237   }
238   return NULL;
239 }
240
241 /// findNonImmUse - Return true by reference in "found" if "Use" is an
242 /// non-immediate use of "Def". This function recursively traversing
243 /// up the operand chain ignoring certain nodes.
244 static void findNonImmUse(SDNode *Use, SDNode* Def, SDNode *ImmedUse,
245                           SDNode *Root, SDNode *Skip, bool &found,
246                           SmallPtrSet<SDNode*, 16> &Visited) {
247   if (found ||
248       Use->getNodeId() > Def->getNodeId() ||
249       !Visited.insert(Use))
250     return;
251   
252   for (unsigned i = 0, e = Use->getNumOperands(); !found && i != e; ++i) {
253     SDNode *N = Use->getOperand(i).Val;
254     if (N == Skip)
255       continue;
256     if (N == Def) {
257       if (Use == ImmedUse)
258         continue;  // We are not looking for immediate use.
259       if (Use == Root) {
260         // Must be a chain reading node where it is possible to reach its own
261         // chain operand through a path started from another operand.
262         assert(Use->getOpcode() == ISD::STORE ||
263                Use->getOpcode() == X86ISD::CMP ||
264                Use->getOpcode() == ISD::INTRINSIC_W_CHAIN ||
265                Use->getOpcode() == ISD::INTRINSIC_VOID);
266         continue;
267       }
268       found = true;
269       break;
270     }
271
272     // Traverse up the operand chain.
273     findNonImmUse(N, Def, ImmedUse, Root, Skip, found, Visited);
274   }
275 }
276
277 /// isNonImmUse - Start searching from Root up the DAG to check is Def can
278 /// be reached. Return true if that's the case. However, ignore direct uses
279 /// by ImmedUse (which would be U in the example illustrated in
280 /// CanBeFoldedBy) and by Root (which can happen in the store case).
281 /// FIXME: to be really generic, we should allow direct use by any node
282 /// that is being folded. But realisticly since we only fold loads which
283 /// have one non-chain use, we only need to watch out for load/op/store
284 /// and load/op/cmp case where the root (store / cmp) may reach the load via
285 /// its chain operand.
286 static inline bool isNonImmUse(SDNode *Root, SDNode *Def, SDNode *ImmedUse,
287                                SDNode *Skip = NULL) {
288   SmallPtrSet<SDNode*, 16> Visited;
289   bool found = false;
290   findNonImmUse(Root, Def, ImmedUse, Root, Skip, found, Visited);
291   return found;
292 }
293
294
295 bool X86DAGToDAGISel::CanBeFoldedBy(SDNode *N, SDNode *U, SDNode *Root) const {
296   if (FastISel) return false;
297
298   // If U use can somehow reach N through another path then U can't fold N or
299   // it will create a cycle. e.g. In the following diagram, U can reach N
300   // through X. If N is folded into into U, then X is both a predecessor and
301   // a successor of U.
302   //
303   //         [ N ]
304   //         ^  ^
305   //         |  |
306   //        /   \---
307   //      /        [X]
308   //      |         ^
309   //     [U]--------|
310
311   if (isNonImmUse(Root, N, U))
312     return false;
313
314   // If U produces a flag, then it gets (even more) interesting. Since it
315   // would have been "glued" together with its flag use, we need to check if
316   // it might reach N:
317   //
318   //       [ N ]
319   //        ^ ^
320   //        | |
321   //       [U] \--
322   //        ^   [TF]
323   //        |    ^
324   //        |    |
325   //         \  /
326   //          [FU]
327   //
328   // If FU (flag use) indirectly reach N (the load), and U fold N (call it
329   // NU), then TF is a predecessor of FU and a successor of NU. But since
330   // NU and FU are flagged together, this effectively creates a cycle.
331   bool HasFlagUse = false;
332   MVT::ValueType VT = Root->getValueType(Root->getNumValues()-1);
333   while ((VT == MVT::Flag && !Root->use_empty())) {
334     SDNode *FU = findFlagUse(Root);
335     if (FU == NULL)
336       break;
337     else {
338       Root = FU;
339       HasFlagUse = true;
340     }
341     VT = Root->getValueType(Root->getNumValues()-1);
342   }
343
344   if (HasFlagUse)
345     return !isNonImmUse(Root, N, Root, U);
346   return true;
347 }
348
349 /// MoveBelowTokenFactor - Replace TokenFactor operand with load's chain operand
350 /// and move load below the TokenFactor. Replace store's chain operand with
351 /// load's chain result.
352 static void MoveBelowTokenFactor(SelectionDAG &DAG, SDOperand Load,
353                                  SDOperand Store, SDOperand TF) {
354   std::vector<SDOperand> Ops;
355   for (unsigned i = 0, e = TF.Val->getNumOperands(); i != e; ++i)
356     if (Load.Val == TF.Val->getOperand(i).Val)
357       Ops.push_back(Load.Val->getOperand(0));
358     else
359       Ops.push_back(TF.Val->getOperand(i));
360   DAG.UpdateNodeOperands(TF, &Ops[0], Ops.size());
361   DAG.UpdateNodeOperands(Load, TF, Load.getOperand(1), Load.getOperand(2));
362   DAG.UpdateNodeOperands(Store, Load.getValue(1), Store.getOperand(1),
363                          Store.getOperand(2), Store.getOperand(3));
364 }
365
366 /// isRMWLoad - Return true if N is a load that's part of RMW sub-DAG.
367 /// 
368 static bool isRMWLoad(SDOperand N, SDOperand Chain, SDOperand Address,
369                       SDOperand &Load) {
370   if (N.getOpcode() == ISD::BIT_CONVERT)
371     N = N.getOperand(0);
372
373   LoadSDNode *LD = dyn_cast<LoadSDNode>(N);
374   if (!LD || LD->isVolatile())
375     return false;
376   if (LD->getAddressingMode() != ISD::UNINDEXED)
377     return false;
378
379   ISD::LoadExtType ExtType = LD->getExtensionType();
380   if (ExtType != ISD::NON_EXTLOAD && ExtType != ISD::EXTLOAD)
381     return false;
382
383   if (N.hasOneUse() &&
384       N.getOperand(1) == Address &&
385       N.Val->isOperandOf(Chain.Val)) {
386     Load = N;
387     return true;
388   }
389   return false;
390 }
391
392 /// PreprocessForRMW - Preprocess the DAG to make instruction selection better.
393 /// This is only run if not in -fast mode (aka -O0).
394 /// This allows the instruction selector to pick more read-modify-write
395 /// instructions. This is a common case:
396 ///
397 ///     [Load chain]
398 ///         ^
399 ///         |
400 ///       [Load]
401 ///       ^    ^
402 ///       |    |
403 ///      /      \-
404 ///     /         |
405 /// [TokenFactor] [Op]
406 ///     ^          ^
407 ///     |          |
408 ///      \        /
409 ///       \      /
410 ///       [Store]
411 ///
412 /// The fact the store's chain operand != load's chain will prevent the
413 /// (store (op (load))) instruction from being selected. We can transform it to:
414 ///
415 ///     [Load chain]
416 ///         ^
417 ///         |
418 ///    [TokenFactor]
419 ///         ^
420 ///         |
421 ///       [Load]
422 ///       ^    ^
423 ///       |    |
424 ///       |     \- 
425 ///       |       | 
426 ///       |     [Op]
427 ///       |       ^
428 ///       |       |
429 ///       \      /
430 ///        \    /
431 ///       [Store]
432 void X86DAGToDAGISel::PreprocessForRMW(SelectionDAG &DAG) {
433   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = DAG.allnodes_begin(),
434          E = DAG.allnodes_end(); I != E; ++I) {
435     if (!ISD::isNON_TRUNCStore(I))
436       continue;
437     SDOperand Chain = I->getOperand(0);
438     if (Chain.Val->getOpcode() != ISD::TokenFactor)
439       continue;
440
441     SDOperand N1 = I->getOperand(1);
442     SDOperand N2 = I->getOperand(2);
443     if ((MVT::isFloatingPoint(N1.getValueType()) &&
444          !MVT::isVector(N1.getValueType())) ||
445         !N1.hasOneUse())
446       continue;
447
448     bool RModW = false;
449     SDOperand Load;
450     unsigned Opcode = N1.Val->getOpcode();
451     switch (Opcode) {
452       case ISD::ADD:
453       case ISD::MUL:
454       case ISD::AND:
455       case ISD::OR:
456       case ISD::XOR:
457       case ISD::ADDC:
458       case ISD::ADDE:
459       case ISD::VECTOR_SHUFFLE: {
460         SDOperand N10 = N1.getOperand(0);
461         SDOperand N11 = N1.getOperand(1);
462         RModW = isRMWLoad(N10, Chain, N2, Load);
463         if (!RModW)
464           RModW = isRMWLoad(N11, Chain, N2, Load);
465         break;
466       }
467       case ISD::SUB:
468       case ISD::SHL:
469       case ISD::SRA:
470       case ISD::SRL:
471       case ISD::ROTL:
472       case ISD::ROTR:
473       case ISD::SUBC:
474       case ISD::SUBE:
475       case X86ISD::SHLD:
476       case X86ISD::SHRD: {
477         SDOperand N10 = N1.getOperand(0);
478         RModW = isRMWLoad(N10, Chain, N2, Load);
479         break;
480       }
481     }
482
483     if (RModW) {
484       MoveBelowTokenFactor(DAG, Load, SDOperand(I, 0), Chain);
485       ++NumLoadMoved;
486     }
487   }
488 }
489
490
491 /// PreprocessForFPConvert - Walk over the dag lowering fpround and fpextend
492 /// nodes that target the FP stack to be store and load to the stack.  This is a
493 /// gross hack.  We would like to simply mark these as being illegal, but when
494 /// we do that, legalize produces these when it expands calls, then expands
495 /// these in the same legalize pass.  We would like dag combine to be able to
496 /// hack on these between the call expansion and the node legalization.  As such
497 /// this pass basically does "really late" legalization of these inline with the
498 /// X86 isel pass.
499 void X86DAGToDAGISel::PreprocessForFPConvert(SelectionDAG &DAG) {
500   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = DAG.allnodes_begin(),
501        E = DAG.allnodes_end(); I != E; ) {
502     SDNode *N = I++;  // Preincrement iterator to avoid invalidation issues.
503     if (N->getOpcode() != ISD::FP_ROUND && N->getOpcode() != ISD::FP_EXTEND)
504       continue;
505     
506     // If the source and destination are SSE registers, then this is a legal
507     // conversion that should not be lowered.
508     MVT::ValueType SrcVT = N->getOperand(0).getValueType();
509     MVT::ValueType DstVT = N->getValueType(0);
510     bool SrcIsSSE = X86Lowering.isScalarFPTypeInSSEReg(SrcVT);
511     bool DstIsSSE = X86Lowering.isScalarFPTypeInSSEReg(DstVT);
512     if (SrcIsSSE && DstIsSSE)
513       continue;
514
515     if (!SrcIsSSE && !DstIsSSE) {
516       // If this is an FPStack extension, it is a noop.
517       if (N->getOpcode() == ISD::FP_EXTEND)
518         continue;
519       // If this is a value-preserving FPStack truncation, it is a noop.
520       if (N->getConstantOperandVal(1))
521         continue;
522     }
523    
524     // Here we could have an FP stack truncation or an FPStack <-> SSE convert.
525     // FPStack has extload and truncstore.  SSE can fold direct loads into other
526     // operations.  Based on this, decide what we want to do.
527     MVT::ValueType MemVT;
528     if (N->getOpcode() == ISD::FP_ROUND)
529       MemVT = DstVT;  // FP_ROUND must use DstVT, we can't do a 'trunc load'.
530     else
531       MemVT = SrcIsSSE ? SrcVT : DstVT;
532     
533     SDOperand MemTmp = DAG.CreateStackTemporary(MemVT);
534     
535     // FIXME: optimize the case where the src/dest is a load or store?
536     SDOperand Store = DAG.getTruncStore(DAG.getEntryNode(), N->getOperand(0),
537                                         MemTmp, NULL, 0, MemVT);
538     SDOperand Result = DAG.getExtLoad(ISD::EXTLOAD, DstVT, Store, MemTmp,
539                                       NULL, 0, MemVT);
540
541     // We're about to replace all uses of the FP_ROUND/FP_EXTEND with the
542     // extload we created.  This will cause general havok on the dag because
543     // anything below the conversion could be folded into other existing nodes.
544     // To avoid invalidating 'I', back it up to the convert node.
545     --I;
546     DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(SDOperand(N, 0), Result);
547     
548     // Now that we did that, the node is dead.  Increment the iterator to the
549     // next node to process, then delete N.
550     ++I;
551     DAG.DeleteNode(N);
552   }  
553 }
554
555 /// InstructionSelectBasicBlock - This callback is invoked by SelectionDAGISel
556 /// when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
557 void X86DAGToDAGISel::InstructionSelectBasicBlock(SelectionDAG &DAG) {
558   DEBUG(BB->dump());
559   MachineFunction::iterator FirstMBB = BB;
560
561   if (!FastISel)
562     PreprocessForRMW(DAG);
563
564   // FIXME: This should only happen when not -fast.
565   PreprocessForFPConvert(DAG);
566
567   // Codegen the basic block.
568 #ifndef NDEBUG
569   DOUT << "===== Instruction selection begins:\n";
570   Indent = 0;
571 #endif
572   DAG.setRoot(SelectRoot(DAG.getRoot()));
573 #ifndef NDEBUG
574   DOUT << "===== Instruction selection ends:\n";
575 #endif
576
577   DAG.RemoveDeadNodes();
578
579   // Emit machine code to BB.  This can change 'BB' to the last block being 
580   // inserted into.
581   ScheduleAndEmitDAG(DAG);
582   
583   // If we are emitting FP stack code, scan the basic block to determine if this
584   // block defines any FP values.  If so, put an FP_REG_KILL instruction before
585   // the terminator of the block.
586
587   // Note that FP stack instructions are used in all modes for long double,
588   // so we always need to do this check.
589   // Also note that it's possible for an FP stack register to be live across
590   // an instruction that produces multiple basic blocks (SSE CMOV) so we
591   // must check all the generated basic blocks.
592
593   // Scan all of the machine instructions in these MBBs, checking for FP
594   // stores.  (RFP32 and RFP64 will not exist in SSE mode, but RFP80 might.)
595   MachineFunction::iterator MBBI = FirstMBB;
596   MachineFunction::iterator EndMBB = BB; ++EndMBB;
597   for (; MBBI != EndMBB; ++MBBI) {
598     MachineBasicBlock *MBB = MBBI;
599     
600     // If this block returns, ignore it.  We don't want to insert an FP_REG_KILL
601     // before the return.
602     if (!MBB->empty()) {
603       MachineBasicBlock::iterator EndI = MBB->end();
604       --EndI;
605       if (EndI->getDesc().isReturn())
606         continue;
607     }
608     
609     bool ContainsFPCode = false;
610     for (MachineBasicBlock::iterator I = MBB->begin(), E = MBB->end();
611          !ContainsFPCode && I != E; ++I) {
612       if (I->getNumOperands() != 0 && I->getOperand(0).isRegister()) {
613         const TargetRegisterClass *clas;
614         for (unsigned op = 0, e = I->getNumOperands(); op != e; ++op) {
615           if (I->getOperand(op).isRegister() && I->getOperand(op).isDef() &&
616             TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(I->getOperand(op).getReg()) &&
617               ((clas = RegInfo->getRegClass(I->getOperand(0).getReg())) == 
618                  X86::RFP32RegisterClass ||
619                clas == X86::RFP64RegisterClass ||
620                clas == X86::RFP80RegisterClass)) {
621             ContainsFPCode = true;
622             break;
623           }
624         }
625       }
626     }
627     // Check PHI nodes in successor blocks.  These PHI's will be lowered to have
628     // a copy of the input value in this block.  In SSE mode, we only care about
629     // 80-bit values.
630     if (!ContainsFPCode) {
631       // Final check, check LLVM BB's that are successors to the LLVM BB
632       // corresponding to BB for FP PHI nodes.
633       const BasicBlock *LLVMBB = BB->getBasicBlock();
634       const PHINode *PN;
635       for (succ_const_iterator SI = succ_begin(LLVMBB), E = succ_end(LLVMBB);
636            !ContainsFPCode && SI != E; ++SI) {
637         for (BasicBlock::const_iterator II = SI->begin();
638              (PN = dyn_cast<PHINode>(II)); ++II) {
639           if (PN->getType()==Type::X86_FP80Ty ||
640               (!Subtarget->hasSSE1() && PN->getType()->isFloatingPoint()) ||
641               (!Subtarget->hasSSE2() && PN->getType()==Type::DoubleTy)) {
642             ContainsFPCode = true;
643             break;
644           }
645         }
646       }
647     }
648     // Finally, if we found any FP code, emit the FP_REG_KILL instruction.
649     if (ContainsFPCode) {
650       BuildMI(*MBB, MBBI->getFirstTerminator(),
651               TM.getInstrInfo()->get(X86::FP_REG_KILL));
652       ++NumFPKill;
653     }
654   }
655 }
656
657 /// EmitSpecialCodeForMain - Emit any code that needs to be executed only in
658 /// the main function.
659 void X86DAGToDAGISel::EmitSpecialCodeForMain(MachineBasicBlock *BB,
660                                              MachineFrameInfo *MFI) {
661   const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
662   if (Subtarget->isTargetCygMing())
663     BuildMI(BB, TII->get(X86::CALLpcrel32)).addExternalSymbol("__main");
664 }
665
666 void X86DAGToDAGISel::EmitFunctionEntryCode(Function &Fn, MachineFunction &MF) {
667   // If this is main, emit special code for main.
668   MachineBasicBlock *BB = MF.begin();
669   if (Fn.hasExternalLinkage() && Fn.getName() == "main")
670     EmitSpecialCodeForMain(BB, MF.getFrameInfo());
671 }
672
673 /// MatchAddress - Add the specified node to the specified addressing mode,
674 /// returning true if it cannot be done.  This just pattern matches for the
675 /// addressing mode.
676 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddress(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
677                                    bool isRoot, unsigned Depth) {
678   // Limit recursion.
679   if (Depth > 5)
680     return MatchAddressBase(N, AM, isRoot, Depth);
681   
682   // RIP relative addressing: %rip + 32-bit displacement!
683   if (AM.isRIPRel) {
684     if (!AM.ES && AM.JT != -1 && N.getOpcode() == ISD::Constant) {
685       int64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSignExtended();
686       if (isInt32(AM.Disp + Val)) {
687         AM.Disp += Val;
688         return false;
689       }
690     }
691     return true;
692   }
693
694   int id = N.Val->getNodeId();
695   bool AlreadySelected = isSelected(id); // Already selected, not yet replaced.
696
697   switch (N.getOpcode()) {
698   default: break;
699   case ISD::Constant: {
700     int64_t Val = cast<ConstantSDNode>(N)->getSignExtended();
701     if (isInt32(AM.Disp + Val)) {
702       AM.Disp += Val;
703       return false;
704     }
705     break;
706   }
707
708   case X86ISD::Wrapper: {
709     bool is64Bit = Subtarget->is64Bit();
710     // Under X86-64 non-small code model, GV (and friends) are 64-bits.
711     // Also, base and index reg must be 0 in order to use rip as base.
712     if (is64Bit && (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small ||
713                     AM.Base.Reg.Val || AM.IndexReg.Val))
714       break;
715     if (AM.GV != 0 || AM.CP != 0 || AM.ES != 0 || AM.JT != -1)
716       break;
717     // If value is available in a register both base and index components have
718     // been picked, we can't fit the result available in the register in the
719     // addressing mode. Duplicate GlobalAddress or ConstantPool as displacement.
720     if (!AlreadySelected || (AM.Base.Reg.Val && AM.IndexReg.Val)) {
721       SDOperand N0 = N.getOperand(0);
722       if (GlobalAddressSDNode *G = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0)) {
723         GlobalValue *GV = G->getGlobal();
724         AM.GV = GV;
725         AM.Disp += G->getOffset();
726         AM.isRIPRel = TM.getRelocationModel() != Reloc::Static &&
727           Subtarget->isPICStyleRIPRel();
728         return false;
729       } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0)) {
730         AM.CP = CP->getConstVal();
731         AM.Align = CP->getAlignment();
732         AM.Disp += CP->getOffset();
733         AM.isRIPRel = TM.getRelocationModel() != Reloc::Static &&
734           Subtarget->isPICStyleRIPRel();
735         return false;
736       } else if (ExternalSymbolSDNode *S =dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(N0)) {
737         AM.ES = S->getSymbol();
738         AM.isRIPRel = TM.getRelocationModel() != Reloc::Static &&
739           Subtarget->isPICStyleRIPRel();
740         return false;
741       } else if (JumpTableSDNode *J = dyn_cast<JumpTableSDNode>(N0)) {
742         AM.JT = J->getIndex();
743         AM.isRIPRel = TM.getRelocationModel() != Reloc::Static &&
744           Subtarget->isPICStyleRIPRel();
745         return false;
746       }
747     }
748     break;
749   }
750
751   case ISD::FrameIndex:
752     if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase && AM.Base.Reg.Val == 0) {
753       AM.BaseType = X86ISelAddressMode::FrameIndexBase;
754       AM.Base.FrameIndex = cast<FrameIndexSDNode>(N)->getIndex();
755       return false;
756     }
757     break;
758
759   case ISD::SHL:
760     if (AlreadySelected || AM.IndexReg.Val != 0 || AM.Scale != 1 || AM.isRIPRel)
761       break;
762       
763     if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.Val->getOperand(1))) {
764       unsigned Val = CN->getValue();
765       if (Val == 1 || Val == 2 || Val == 3) {
766         AM.Scale = 1 << Val;
767         SDOperand ShVal = N.Val->getOperand(0);
768
769         // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
770         // value is an add of something and a constant, we can fold the
771         // constant into the disp field here.
772         if (ShVal.Val->getOpcode() == ISD::ADD && ShVal.hasOneUse() &&
773             isa<ConstantSDNode>(ShVal.Val->getOperand(1))) {
774           AM.IndexReg = ShVal.Val->getOperand(0);
775           ConstantSDNode *AddVal =
776             cast<ConstantSDNode>(ShVal.Val->getOperand(1));
777           uint64_t Disp = AM.Disp + (AddVal->getValue() << Val);
778           if (isInt32(Disp))
779             AM.Disp = Disp;
780           else
781             AM.IndexReg = ShVal;
782         } else {
783           AM.IndexReg = ShVal;
784         }
785         return false;
786       }
787     break;
788     }
789
790   case ISD::SMUL_LOHI:
791   case ISD::UMUL_LOHI:
792     // A mul_lohi where we need the low part can be folded as a plain multiply.
793     if (N.ResNo != 0) break;
794     // FALL THROUGH
795   case ISD::MUL:
796     // X*[3,5,9] -> X+X*[2,4,8]
797     if (!AlreadySelected &&
798         AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase &&
799         AM.Base.Reg.Val == 0 &&
800         AM.IndexReg.Val == 0 &&
801         !AM.isRIPRel) {
802       if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.Val->getOperand(1)))
803         if (CN->getValue() == 3 || CN->getValue() == 5 || CN->getValue() == 9) {
804           AM.Scale = unsigned(CN->getValue())-1;
805
806           SDOperand MulVal = N.Val->getOperand(0);
807           SDOperand Reg;
808
809           // Okay, we know that we have a scale by now.  However, if the scaled
810           // value is an add of something and a constant, we can fold the
811           // constant into the disp field here.
812           if (MulVal.Val->getOpcode() == ISD::ADD && MulVal.hasOneUse() &&
813               isa<ConstantSDNode>(MulVal.Val->getOperand(1))) {
814             Reg = MulVal.Val->getOperand(0);
815             ConstantSDNode *AddVal =
816               cast<ConstantSDNode>(MulVal.Val->getOperand(1));
817             uint64_t Disp = AM.Disp + AddVal->getValue() * CN->getValue();
818             if (isInt32(Disp))
819               AM.Disp = Disp;
820             else
821               Reg = N.Val->getOperand(0);
822           } else {
823             Reg = N.Val->getOperand(0);
824           }
825
826           AM.IndexReg = AM.Base.Reg = Reg;
827           return false;
828         }
829     }
830     break;
831
832   case ISD::ADD:
833     if (!AlreadySelected) {
834       X86ISelAddressMode Backup = AM;
835       if (!MatchAddress(N.Val->getOperand(0), AM, false, Depth+1) &&
836           !MatchAddress(N.Val->getOperand(1), AM, false, Depth+1))
837         return false;
838       AM = Backup;
839       if (!MatchAddress(N.Val->getOperand(1), AM, false, Depth+1) &&
840           !MatchAddress(N.Val->getOperand(0), AM, false, Depth+1))
841         return false;
842       AM = Backup;
843     }
844     break;
845
846   case ISD::OR:
847     // Handle "X | C" as "X + C" iff X is known to have C bits clear.
848     if (AlreadySelected) break;
849       
850     if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1))) {
851       X86ISelAddressMode Backup = AM;
852       // Start with the LHS as an addr mode.
853       if (!MatchAddress(N.getOperand(0), AM, false) &&
854           // Address could not have picked a GV address for the displacement.
855           AM.GV == NULL &&
856           // On x86-64, the resultant disp must fit in 32-bits.
857           isInt32(AM.Disp + CN->getSignExtended()) &&
858           // Check to see if the LHS & C is zero.
859           CurDAG->MaskedValueIsZero(N.getOperand(0), CN->getAPIntValue())) {
860         AM.Disp += CN->getValue();
861         return false;
862       }
863       AM = Backup;
864     }
865     break;
866       
867   case ISD::AND: {
868     // Handle "(x << C1) & C2" as "(X & (C2>>C1)) << C1" if safe and if this
869     // allows us to fold the shift into this addressing mode.
870     if (AlreadySelected) break;
871     SDOperand Shift = N.getOperand(0);
872     if (Shift.getOpcode() != ISD::SHL) break;
873     
874     // Scale must not be used already.
875     if (AM.IndexReg.Val != 0 || AM.Scale != 1) break;
876
877     // Not when RIP is used as the base.
878     if (AM.isRIPRel) break;
879       
880     ConstantSDNode *C2 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N.getOperand(1));
881     ConstantSDNode *C1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(Shift.getOperand(1));
882     if (!C1 || !C2) break;
883
884     // Not likely to be profitable if either the AND or SHIFT node has more
885     // than one use (unless all uses are for address computation). Besides,
886     // isel mechanism requires their node ids to be reused.
887     if (!N.hasOneUse() || !Shift.hasOneUse())
888       break;
889     
890     // Verify that the shift amount is something we can fold.
891     unsigned ShiftCst = C1->getValue();
892     if (ShiftCst != 1 && ShiftCst != 2 && ShiftCst != 3)
893       break;
894     
895     // Get the new AND mask, this folds to a constant.
896     SDOperand NewANDMask = CurDAG->getNode(ISD::SRL, N.getValueType(),
897                                            SDOperand(C2, 0), SDOperand(C1, 0));
898     SDOperand NewAND = CurDAG->getNode(ISD::AND, N.getValueType(),
899                                        Shift.getOperand(0), NewANDMask);
900     NewANDMask.Val->setNodeId(Shift.Val->getNodeId());
901     NewAND.Val->setNodeId(N.Val->getNodeId());
902     
903     AM.Scale = 1 << ShiftCst;
904     AM.IndexReg = NewAND;
905     return false;
906   }
907   }
908
909   return MatchAddressBase(N, AM, isRoot, Depth);
910 }
911
912 /// MatchAddressBase - Helper for MatchAddress. Add the specified node to the
913 /// specified addressing mode without any further recursion.
914 bool X86DAGToDAGISel::MatchAddressBase(SDOperand N, X86ISelAddressMode &AM,
915                                        bool isRoot, unsigned Depth) {
916   // Is the base register already occupied?
917   if (AM.BaseType != X86ISelAddressMode::RegBase || AM.Base.Reg.Val) {
918     // If so, check to see if the scale index register is set.
919     if (AM.IndexReg.Val == 0 && !AM.isRIPRel) {
920       AM.IndexReg = N;
921       AM.Scale = 1;
922       return false;
923     }
924
925     // Otherwise, we cannot select it.
926     return true;
927   }
928
929   // Default, generate it as a register.
930   AM.BaseType = X86ISelAddressMode::RegBase;
931   AM.Base.Reg = N;
932   return false;
933 }
934
935 /// SelectAddr - returns true if it is able pattern match an addressing mode.
936 /// It returns the operands which make up the maximal addressing mode it can
937 /// match by reference.
938 bool X86DAGToDAGISel::SelectAddr(SDOperand Op, SDOperand N, SDOperand &Base,
939                                  SDOperand &Scale, SDOperand &Index,
940                                  SDOperand &Disp) {
941   X86ISelAddressMode AM;
942   if (MatchAddress(N, AM))
943     return false;
944
945   MVT::ValueType VT = N.getValueType();
946   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase) {
947     if (!AM.Base.Reg.Val)
948       AM.Base.Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
949   }
950
951   if (!AM.IndexReg.Val)
952     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
953
954   getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp);
955   return true;
956 }
957
958 /// isZeroNode - Returns true if Elt is a constant zero or a floating point
959 /// constant +0.0.
960 static inline bool isZeroNode(SDOperand Elt) {
961   return ((isa<ConstantSDNode>(Elt) &&
962   cast<ConstantSDNode>(Elt)->getValue() == 0) ||
963   (isa<ConstantFPSDNode>(Elt) &&
964   cast<ConstantFPSDNode>(Elt)->getValueAPF().isPosZero()));
965 }
966
967
968 /// SelectScalarSSELoad - Match a scalar SSE load.  In particular, we want to
969 /// match a load whose top elements are either undef or zeros.  The load flavor
970 /// is derived from the type of N, which is either v4f32 or v2f64.
971 bool X86DAGToDAGISel::SelectScalarSSELoad(SDOperand Op, SDOperand Pred,
972                                           SDOperand N, SDOperand &Base,
973                                           SDOperand &Scale, SDOperand &Index,
974                                           SDOperand &Disp, SDOperand &InChain,
975                                           SDOperand &OutChain) {
976   if (N.getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR) {
977     InChain = N.getOperand(0).getValue(1);
978     if (ISD::isNON_EXTLoad(InChain.Val) &&
979         InChain.getValue(0).hasOneUse() &&
980         N.hasOneUse() &&
981         CanBeFoldedBy(N.Val, Pred.Val, Op.Val)) {
982       LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(InChain);
983       if (!SelectAddr(Op, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp))
984         return false;
985       OutChain = LD->getChain();
986       return true;
987     }
988   }
989
990   // Also handle the case where we explicitly require zeros in the top
991   // elements.  This is a vector shuffle from the zero vector.
992   if (N.getOpcode() == X86ISD::VZEXT_MOVL && N.Val->hasOneUse() &&
993       // Check to see if the top elements are all zeros (or bitcast of zeros).
994       N.getOperand(0).getOpcode() == ISD::SCALAR_TO_VECTOR && 
995       N.getOperand(0).Val->hasOneUse() &&
996       ISD::isNON_EXTLoad(N.getOperand(0).getOperand(0).Val) &&
997       N.getOperand(0).getOperand(0).hasOneUse()) {
998     // Okay, this is a zero extending load.  Fold it.
999     LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N.getOperand(0).getOperand(0));
1000     if (!SelectAddr(Op, LD->getBasePtr(), Base, Scale, Index, Disp))
1001       return false;
1002     OutChain = LD->getChain();
1003     InChain = SDOperand(LD, 1);
1004     return true;
1005   }
1006   return false;
1007 }
1008
1009
1010 /// SelectLEAAddr - it calls SelectAddr and determines if the maximal addressing
1011 /// mode it matches can be cost effectively emitted as an LEA instruction.
1012 bool X86DAGToDAGISel::SelectLEAAddr(SDOperand Op, SDOperand N,
1013                                     SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
1014                                     SDOperand &Index, SDOperand &Disp) {
1015   X86ISelAddressMode AM;
1016   if (MatchAddress(N, AM))
1017     return false;
1018
1019   MVT::ValueType VT = N.getValueType();
1020   unsigned Complexity = 0;
1021   if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::RegBase)
1022     if (AM.Base.Reg.Val)
1023       Complexity = 1;
1024     else
1025       AM.Base.Reg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1026   else if (AM.BaseType == X86ISelAddressMode::FrameIndexBase)
1027     Complexity = 4;
1028
1029   if (AM.IndexReg.Val)
1030     Complexity++;
1031   else
1032     AM.IndexReg = CurDAG->getRegister(0, VT);
1033
1034   // Don't match just leal(,%reg,2). It's cheaper to do addl %reg, %reg, or with
1035   // a simple shift.
1036   if (AM.Scale > 1)
1037     Complexity++;
1038
1039   // FIXME: We are artificially lowering the criteria to turn ADD %reg, $GA
1040   // to a LEA. This is determined with some expermentation but is by no means
1041   // optimal (especially for code size consideration). LEA is nice because of
1042   // its three-address nature. Tweak the cost function again when we can run
1043   // convertToThreeAddress() at register allocation time.
1044   if (AM.GV || AM.CP || AM.ES || AM.JT != -1) {
1045     // For X86-64, we should always use lea to materialize RIP relative
1046     // addresses.
1047     if (Subtarget->is64Bit())
1048       Complexity = 4;
1049     else
1050       Complexity += 2;
1051   }
1052
1053   if (AM.Disp && (AM.Base.Reg.Val || AM.IndexReg.Val))
1054     Complexity++;
1055
1056   if (Complexity > 2) {
1057     getAddressOperands(AM, Base, Scale, Index, Disp);
1058     return true;
1059   }
1060   return false;
1061 }
1062
1063 bool X86DAGToDAGISel::TryFoldLoad(SDOperand P, SDOperand N,
1064                                   SDOperand &Base, SDOperand &Scale,
1065                                   SDOperand &Index, SDOperand &Disp) {
1066   if (ISD::isNON_EXTLoad(N.Val) &&
1067       N.hasOneUse() &&
1068       CanBeFoldedBy(N.Val, P.Val, P.Val))
1069     return SelectAddr(P, N.getOperand(1), Base, Scale, Index, Disp);
1070   return false;
1071 }
1072
1073 /// getGlobalBaseReg - Output the instructions required to put the
1074 /// base address to use for accessing globals into a register.
1075 ///
1076 SDNode *X86DAGToDAGISel::getGlobalBaseReg() {
1077   assert(!Subtarget->is64Bit() && "X86-64 PIC uses RIP relative addressing");
1078   if (!GlobalBaseReg) {
1079     // Insert the set of GlobalBaseReg into the first MBB of the function
1080     MachineFunction *MF = BB->getParent();
1081     MachineBasicBlock &FirstMBB = MF->front();
1082     MachineBasicBlock::iterator MBBI = FirstMBB.begin();
1083     MachineRegisterInfo &RegInfo = MF->getRegInfo();
1084     unsigned PC = RegInfo.createVirtualRegister(X86::GR32RegisterClass);
1085     
1086     const TargetInstrInfo *TII = TM.getInstrInfo();
1087     // Operand of MovePCtoStack is completely ignored by asm printer. It's
1088     // only used in JIT code emission as displacement to pc.
1089     BuildMI(FirstMBB, MBBI, TII->get(X86::MOVPC32r), PC).addImm(0);
1090     
1091     // If we're using vanilla 'GOT' PIC style, we should use relative addressing
1092     // not to pc, but to _GLOBAL_ADDRESS_TABLE_ external
1093     if (TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_ &&
1094         Subtarget->isPICStyleGOT()) {
1095       GlobalBaseReg = RegInfo.createVirtualRegister(X86::GR32RegisterClass);
1096       BuildMI(FirstMBB, MBBI, TII->get(X86::ADD32ri), GlobalBaseReg)
1097         .addReg(PC).addExternalSymbol("_GLOBAL_OFFSET_TABLE_");
1098     } else {
1099       GlobalBaseReg = PC;
1100     }
1101     
1102   }
1103   return CurDAG->getRegister(GlobalBaseReg, TLI.getPointerTy()).Val;
1104 }
1105
1106 static SDNode *FindCallStartFromCall(SDNode *Node) {
1107   if (Node->getOpcode() == ISD::CALLSEQ_START) return Node;
1108     assert(Node->getOperand(0).getValueType() == MVT::Other &&
1109          "Node doesn't have a token chain argument!");
1110   return FindCallStartFromCall(Node->getOperand(0).Val);
1111 }
1112
1113 SDNode *X86DAGToDAGISel::getTruncate(SDOperand N0, MVT::ValueType VT) {
1114     SDOperand SRIdx;
1115     switch (VT) {
1116     case MVT::i8:
1117       SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1118       // Ensure that the source register has an 8-bit subreg on 32-bit targets
1119       if (!Subtarget->is64Bit()) { 
1120         unsigned Opc;
1121         MVT::ValueType VT;
1122         switch (N0.getValueType()) {
1123         default: assert(0 && "Unknown truncate!");
1124         case MVT::i16:
1125           Opc = X86::MOV16to16_;
1126           VT = MVT::i16;
1127           break;
1128         case MVT::i32:
1129           Opc = X86::MOV32to32_;
1130           VT = MVT::i32;
1131           break;
1132         }
1133         N0 = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(Opc, VT, MVT::Flag, N0), 0);
1134         return CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1135                                      VT, N0, SRIdx, N0.getValue(1));
1136       }
1137       break;
1138     case MVT::i16:
1139       SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(2, MVT::i32); // SubRegSet 2
1140       break;
1141     case MVT::i32:
1142       SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(3, MVT::i32); // SubRegSet 3
1143       break;
1144     default: assert(0 && "Unknown truncate!"); break;
1145     }
1146     return CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG, VT, N0, SRIdx);
1147 }
1148
1149
1150 SDNode *X86DAGToDAGISel::Select(SDOperand N) {
1151   SDNode *Node = N.Val;
1152   MVT::ValueType NVT = Node->getValueType(0);
1153   unsigned Opc, MOpc;
1154   unsigned Opcode = Node->getOpcode();
1155
1156 #ifndef NDEBUG
1157   DOUT << std::string(Indent, ' ') << "Selecting: ";
1158   DEBUG(Node->dump(CurDAG));
1159   DOUT << "\n";
1160   Indent += 2;
1161 #endif
1162
1163   if (Opcode >= ISD::BUILTIN_OP_END && Opcode < X86ISD::FIRST_NUMBER) {
1164 #ifndef NDEBUG
1165     DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "== ";
1166     DEBUG(Node->dump(CurDAG));
1167     DOUT << "\n";
1168     Indent -= 2;
1169 #endif
1170     return NULL;   // Already selected.
1171   }
1172
1173   switch (Opcode) {
1174     default: break;
1175     case X86ISD::GlobalBaseReg: 
1176       return getGlobalBaseReg();
1177
1178     case ISD::ADD: {
1179       // Turn ADD X, c to MOV32ri X+c. This cannot be done with tblgen'd
1180       // code and is matched first so to prevent it from being turned into
1181       // LEA32r X+c.
1182       // In 64-bit small code size mode, use LEA to take advantage of
1183       // RIP-relative addressing.
1184       if (TM.getCodeModel() != CodeModel::Small)
1185         break;
1186       MVT::ValueType PtrVT = TLI.getPointerTy();
1187       SDOperand N0 = N.getOperand(0);
1188       SDOperand N1 = N.getOperand(1);
1189       if (N.Val->getValueType(0) == PtrVT &&
1190           N0.getOpcode() == X86ISD::Wrapper &&
1191           N1.getOpcode() == ISD::Constant) {
1192         unsigned Offset = (unsigned)cast<ConstantSDNode>(N1)->getValue();
1193         SDOperand C(0, 0);
1194         // TODO: handle ExternalSymbolSDNode.
1195         if (GlobalAddressSDNode *G =
1196             dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(N0.getOperand(0))) {
1197           C = CurDAG->getTargetGlobalAddress(G->getGlobal(), PtrVT,
1198                                              G->getOffset() + Offset);
1199         } else if (ConstantPoolSDNode *CP =
1200                    dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(N0.getOperand(0))) {
1201           C = CurDAG->getTargetConstantPool(CP->getConstVal(), PtrVT,
1202                                             CP->getAlignment(),
1203                                             CP->getOffset()+Offset);
1204         }
1205
1206         if (C.Val) {
1207           if (Subtarget->is64Bit()) {
1208             SDOperand Ops[] = { CurDAG->getRegister(0, PtrVT), getI8Imm(1),
1209                                 CurDAG->getRegister(0, PtrVT), C };
1210             return CurDAG->SelectNodeTo(N.Val, X86::LEA64r, MVT::i64, Ops, 4);
1211           } else
1212             return CurDAG->SelectNodeTo(N.Val, X86::MOV32ri, PtrVT, C);
1213         }
1214       }
1215
1216       // Other cases are handled by auto-generated code.
1217       break;
1218     }
1219
1220     case ISD::SMUL_LOHI:
1221     case ISD::UMUL_LOHI: {
1222       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1223       SDOperand N1 = Node->getOperand(1);
1224
1225       bool isSigned = Opcode == ISD::SMUL_LOHI;
1226       if (!isSigned)
1227         switch (NVT) {
1228         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1229         case MVT::i8:  Opc = X86::MUL8r;  MOpc = X86::MUL8m;  break;
1230         case MVT::i16: Opc = X86::MUL16r; MOpc = X86::MUL16m; break;
1231         case MVT::i32: Opc = X86::MUL32r; MOpc = X86::MUL32m; break;
1232         case MVT::i64: Opc = X86::MUL64r; MOpc = X86::MUL64m; break;
1233         }
1234       else
1235         switch (NVT) {
1236         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1237         case MVT::i8:  Opc = X86::IMUL8r;  MOpc = X86::IMUL8m;  break;
1238         case MVT::i16: Opc = X86::IMUL16r; MOpc = X86::IMUL16m; break;
1239         case MVT::i32: Opc = X86::IMUL32r; MOpc = X86::IMUL32m; break;
1240         case MVT::i64: Opc = X86::IMUL64r; MOpc = X86::IMUL64m; break;
1241         }
1242
1243       unsigned LoReg, HiReg;
1244       switch (NVT) {
1245       default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1246       case MVT::i8:  LoReg = X86::AL;  HiReg = X86::AH;  break;
1247       case MVT::i16: LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;  break;
1248       case MVT::i32: LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX; break;
1249       case MVT::i64: LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX; break;
1250       }
1251
1252       SDOperand Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1253       bool foldedLoad = TryFoldLoad(N, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1254       // multiplty is commmutative
1255       if (!foldedLoad) {
1256         foldedLoad = TryFoldLoad(N, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1257         if (foldedLoad)
1258           std::swap(N0, N1);
1259       }
1260
1261       AddToISelQueue(N0);
1262       SDOperand InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), LoReg,
1263                                               N0, SDOperand()).getValue(1);
1264
1265       if (foldedLoad) {
1266         AddToISelQueue(N1.getOperand(0));
1267         AddToISelQueue(Tmp0);
1268         AddToISelQueue(Tmp1);
1269         AddToISelQueue(Tmp2);
1270         AddToISelQueue(Tmp3);
1271         SDOperand Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N1.getOperand(0), InFlag };
1272         SDNode *CNode =
1273           CurDAG->getTargetNode(MOpc, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 6);
1274         InFlag = SDOperand(CNode, 1);
1275         // Update the chain.
1276         ReplaceUses(N1.getValue(1), SDOperand(CNode, 0));
1277       } else {
1278         AddToISelQueue(N1);
1279         InFlag =
1280           SDOperand(CurDAG->getTargetNode(Opc, MVT::Flag, N1, InFlag), 0);
1281       }
1282
1283       // Copy the low half of the result, if it is needed.
1284       if (!N.getValue(0).use_empty()) {
1285         SDOperand Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1286                                                   LoReg, NVT, InFlag);
1287         InFlag = Result.getValue(2);
1288         ReplaceUses(N.getValue(0), Result);
1289 #ifndef NDEBUG
1290         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1291         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1292         DOUT << "\n";
1293 #endif
1294       }
1295       // Copy the high half of the result, if it is needed.
1296       if (!N.getValue(1).use_empty()) {
1297         SDOperand Result;
1298         if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1299           // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
1300           // Shift it down 8 bits.
1301           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1302                                           X86::AX, MVT::i16, InFlag);
1303           InFlag = Result.getValue(2);
1304           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::SHR16ri, MVT::i16, Result,
1305                                        CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 0);
1306           // Then truncate it down to i8.
1307           SDOperand SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1308           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1309                                                    MVT::i8, Result, SRIdx), 0);
1310         } else {
1311           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1312                                           HiReg, NVT, InFlag);
1313           InFlag = Result.getValue(2);
1314         }
1315         ReplaceUses(N.getValue(1), Result);
1316 #ifndef NDEBUG
1317         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1318         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1319         DOUT << "\n";
1320 #endif
1321       }
1322
1323 #ifndef NDEBUG
1324       Indent -= 2;
1325 #endif
1326
1327       return NULL;
1328     }
1329       
1330     case ISD::SDIVREM:
1331     case ISD::UDIVREM: {
1332       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1333       SDOperand N1 = Node->getOperand(1);
1334
1335       bool isSigned = Opcode == ISD::SDIVREM;
1336       if (!isSigned)
1337         switch (NVT) {
1338         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1339         case MVT::i8:  Opc = X86::DIV8r;  MOpc = X86::DIV8m;  break;
1340         case MVT::i16: Opc = X86::DIV16r; MOpc = X86::DIV16m; break;
1341         case MVT::i32: Opc = X86::DIV32r; MOpc = X86::DIV32m; break;
1342         case MVT::i64: Opc = X86::DIV64r; MOpc = X86::DIV64m; break;
1343         }
1344       else
1345         switch (NVT) {
1346         default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1347         case MVT::i8:  Opc = X86::IDIV8r;  MOpc = X86::IDIV8m;  break;
1348         case MVT::i16: Opc = X86::IDIV16r; MOpc = X86::IDIV16m; break;
1349         case MVT::i32: Opc = X86::IDIV32r; MOpc = X86::IDIV32m; break;
1350         case MVT::i64: Opc = X86::IDIV64r; MOpc = X86::IDIV64m; break;
1351         }
1352
1353       unsigned LoReg, HiReg;
1354       unsigned ClrOpcode, SExtOpcode;
1355       switch (NVT) {
1356       default: assert(0 && "Unsupported VT!");
1357       case MVT::i8:
1358         LoReg = X86::AL;  HiReg = X86::AH;
1359         ClrOpcode  = 0;
1360         SExtOpcode = X86::CBW;
1361         break;
1362       case MVT::i16:
1363         LoReg = X86::AX;  HiReg = X86::DX;
1364         ClrOpcode  = X86::MOV16r0;
1365         SExtOpcode = X86::CWD;
1366         break;
1367       case MVT::i32:
1368         LoReg = X86::EAX; HiReg = X86::EDX;
1369         ClrOpcode  = X86::MOV32r0;
1370         SExtOpcode = X86::CDQ;
1371         break;
1372       case MVT::i64:
1373         LoReg = X86::RAX; HiReg = X86::RDX;
1374         ClrOpcode  = X86::MOV64r0;
1375         SExtOpcode = X86::CQO;
1376         break;
1377       }
1378
1379       SDOperand Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3;
1380       bool foldedLoad = TryFoldLoad(N, N1, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3);
1381
1382       SDOperand InFlag;
1383       if (NVT == MVT::i8 && !isSigned) {
1384         // Special case for div8, just use a move with zero extension to AX to
1385         // clear the upper 8 bits (AH).
1386         SDOperand Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, Move, Chain;
1387         if (TryFoldLoad(N, N0, Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3)) {
1388           SDOperand Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N0.getOperand(0) };
1389           AddToISelQueue(N0.getOperand(0));
1390           AddToISelQueue(Tmp0);
1391           AddToISelQueue(Tmp1);
1392           AddToISelQueue(Tmp2);
1393           AddToISelQueue(Tmp3);
1394           Move =
1395             SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::MOVZX16rm8, MVT::i16, MVT::Other,
1396                                             Ops, 5), 0);
1397           Chain = Move.getValue(1);
1398           ReplaceUses(N0.getValue(1), Chain);
1399         } else {
1400           AddToISelQueue(N0);
1401           Move =
1402             SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::MOVZX16rr8, MVT::i16, N0), 0);
1403           Chain = CurDAG->getEntryNode();
1404         }
1405         Chain  = CurDAG->getCopyToReg(Chain, X86::AX, Move, SDOperand());
1406         InFlag = Chain.getValue(1);
1407       } else {
1408         AddToISelQueue(N0);
1409         InFlag =
1410           CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(),
1411                                LoReg, N0, SDOperand()).getValue(1);
1412         if (isSigned) {
1413           // Sign extend the low part into the high part.
1414           InFlag =
1415             SDOperand(CurDAG->getTargetNode(SExtOpcode, MVT::Flag, InFlag), 0);
1416         } else {
1417           // Zero out the high part, effectively zero extending the input.
1418           SDOperand ClrNode = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(ClrOpcode, NVT), 0);
1419           InFlag = CurDAG->getCopyToReg(CurDAG->getEntryNode(), HiReg,
1420                                         ClrNode, InFlag).getValue(1);
1421         }
1422       }
1423
1424       if (foldedLoad) {
1425         AddToISelQueue(N1.getOperand(0));
1426         AddToISelQueue(Tmp0);
1427         AddToISelQueue(Tmp1);
1428         AddToISelQueue(Tmp2);
1429         AddToISelQueue(Tmp3);
1430         SDOperand Ops[] = { Tmp0, Tmp1, Tmp2, Tmp3, N1.getOperand(0), InFlag };
1431         SDNode *CNode =
1432           CurDAG->getTargetNode(MOpc, MVT::Other, MVT::Flag, Ops, 6);
1433         InFlag = SDOperand(CNode, 1);
1434         // Update the chain.
1435         ReplaceUses(N1.getValue(1), SDOperand(CNode, 0));
1436       } else {
1437         AddToISelQueue(N1);
1438         InFlag =
1439           SDOperand(CurDAG->getTargetNode(Opc, MVT::Flag, N1, InFlag), 0);
1440       }
1441
1442       // Copy the division (low) result, if it is needed.
1443       if (!N.getValue(0).use_empty()) {
1444         SDOperand Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1445                                                   LoReg, NVT, InFlag);
1446         InFlag = Result.getValue(2);
1447         ReplaceUses(N.getValue(0), Result);
1448 #ifndef NDEBUG
1449         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1450         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1451         DOUT << "\n";
1452 #endif
1453       }
1454       // Copy the remainder (high) result, if it is needed.
1455       if (!N.getValue(1).use_empty()) {
1456         SDOperand Result;
1457         if (HiReg == X86::AH && Subtarget->is64Bit()) {
1458           // Prevent use of AH in a REX instruction by referencing AX instead.
1459           // Shift it down 8 bits.
1460           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1461                                           X86::AX, MVT::i16, InFlag);
1462           InFlag = Result.getValue(2);
1463           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::SHR16ri, MVT::i16, Result,
1464                                        CurDAG->getTargetConstant(8, MVT::i8)), 0);
1465           // Then truncate it down to i8.
1466           SDOperand SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(1, MVT::i32); // SubRegSet 1
1467           Result = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::EXTRACT_SUBREG,
1468                                                    MVT::i8, Result, SRIdx), 0);
1469         } else {
1470           Result = CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(),
1471                                           HiReg, NVT, InFlag);
1472           InFlag = Result.getValue(2);
1473         }
1474         ReplaceUses(N.getValue(1), Result);
1475 #ifndef NDEBUG
1476         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1477         DEBUG(Result.Val->dump(CurDAG));
1478         DOUT << "\n";
1479 #endif
1480       }
1481
1482 #ifndef NDEBUG
1483       Indent -= 2;
1484 #endif
1485
1486       return NULL;
1487     }
1488
1489     case ISD::ANY_EXTEND: {
1490       // Check if the type  extended to supports subregs.
1491       if (NVT == MVT::i8)
1492         break;
1493       
1494       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1495       // Get the subregsiter index for the type to extend.
1496       MVT::ValueType N0VT = N0.getValueType();
1497       unsigned Idx = (N0VT == MVT::i32) ? X86::SUBREG_32BIT :
1498                       (N0VT == MVT::i16) ? X86::SUBREG_16BIT :
1499                         (Subtarget->is64Bit()) ? X86::SUBREG_8BIT : 0;
1500       
1501       // If we don't have a subreg Idx, let generated ISel have a try.
1502       if (Idx == 0)
1503         break;
1504         
1505       // If we have an index, generate an insert_subreg into undef.
1506       AddToISelQueue(N0);
1507       SDOperand Undef = 
1508         SDOperand(CurDAG->getTargetNode(X86::IMPLICIT_DEF, NVT), 0);
1509       SDOperand SRIdx = CurDAG->getTargetConstant(Idx, MVT::i32);
1510       SDNode *ResNode = CurDAG->getTargetNode(X86::INSERT_SUBREG,
1511                                               NVT, Undef, N0, SRIdx);
1512
1513 #ifndef NDEBUG
1514       DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1515       DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1516       DOUT << "\n";
1517       Indent -= 2;
1518 #endif
1519       return ResNode;
1520     }
1521     
1522     case ISD::SIGN_EXTEND_INREG: {
1523       SDOperand N0 = Node->getOperand(0);
1524       AddToISelQueue(N0);
1525       
1526       MVT::ValueType SVT = cast<VTSDNode>(Node->getOperand(1))->getVT();
1527       SDOperand TruncOp = SDOperand(getTruncate(N0, SVT), 0);
1528       unsigned Opc = 0;
1529       switch (NVT) {
1530       case MVT::i16:
1531         if (SVT == MVT::i8) Opc = X86::MOVSX16rr8;
1532         else assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1533         break;
1534       case MVT::i32:
1535         switch (SVT) {
1536         case MVT::i8:  Opc = X86::MOVSX32rr8;  break;
1537         case MVT::i16: Opc = X86::MOVSX32rr16; break;
1538         default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1539         }
1540         break;
1541       case MVT::i64:
1542         switch (SVT) {
1543         case MVT::i8:  Opc = X86::MOVSX64rr8;  break;
1544         case MVT::i16: Opc = X86::MOVSX64rr16; break;
1545         case MVT::i32: Opc = X86::MOVSX64rr32; break;
1546         default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1547         }
1548         break;
1549       default: assert(0 && "Unknown sign_extend_inreg!");
1550       }
1551       
1552       SDNode *ResNode = CurDAG->getTargetNode(Opc, NVT, TruncOp);
1553       
1554 #ifndef NDEBUG
1555       DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1556       DEBUG(TruncOp.Val->dump(CurDAG));
1557       DOUT << "\n";
1558       DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1559       DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1560       DOUT << "\n";
1561       Indent -= 2;
1562 #endif
1563       return ResNode;
1564       break;
1565     }
1566     
1567     case ISD::TRUNCATE: {
1568       SDOperand Input = Node->getOperand(0);
1569       AddToISelQueue(Node->getOperand(0));
1570       SDNode *ResNode = getTruncate(Input, NVT);
1571       
1572 #ifndef NDEBUG
1573         DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1574         DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1575         DOUT << "\n";
1576         Indent -= 2;
1577 #endif
1578       return ResNode;
1579       break;
1580     }
1581   }
1582
1583   SDNode *ResNode = SelectCode(N);
1584
1585 #ifndef NDEBUG
1586   DOUT << std::string(Indent-2, ' ') << "=> ";
1587   if (ResNode == NULL || ResNode == N.Val)
1588     DEBUG(N.Val->dump(CurDAG));
1589   else
1590     DEBUG(ResNode->dump(CurDAG));
1591   DOUT << "\n";
1592   Indent -= 2;
1593 #endif
1594
1595   return ResNode;
1596 }
1597
1598 bool X86DAGToDAGISel::
1599 SelectInlineAsmMemoryOperand(const SDOperand &Op, char ConstraintCode,
1600                              std::vector<SDOperand> &OutOps, SelectionDAG &DAG){
1601   SDOperand Op0, Op1, Op2, Op3;
1602   switch (ConstraintCode) {
1603   case 'o':   // offsetable        ??
1604   case 'v':   // not offsetable    ??
1605   default: return true;
1606   case 'm':   // memory
1607     if (!SelectAddr(Op, Op, Op0, Op1, Op2, Op3))
1608       return true;
1609     break;
1610   }
1611   
1612   OutOps.push_back(Op0);
1613   OutOps.push_back(Op1);
1614   OutOps.push_back(Op2);
1615   OutOps.push_back(Op3);
1616   AddToISelQueue(Op0);
1617   AddToISelQueue(Op1);
1618   AddToISelQueue(Op2);
1619   AddToISelQueue(Op3);
1620   return false;
1621 }
1622
1623 /// createX86ISelDag - This pass converts a legalized DAG into a 
1624 /// X86-specific DAG, ready for instruction scheduling.
1625 ///
1626 FunctionPass *llvm::createX86ISelDag(X86TargetMachine &TM, bool Fast) {
1627   return new X86DAGToDAGISel(TM, Fast);
1628 }