Fix spelling.
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86ISelSimple.cpp
1 //===-- InstSelectSimple.cpp - A simple instruction selector for x86 ------===//
2 //
3 // This file defines a simple peephole instruction selector for the x86 target
4 //
5 //===----------------------------------------------------------------------===//
6
7 #include "X86.h"
8 #include "X86InstrInfo.h"
9 #include "X86InstrBuilder.h"
10 #include "llvm/Function.h"
11 #include "llvm/Instructions.h"
12 #include "llvm/DerivedTypes.h"
13 #include "llvm/Constants.h"
14 #include "llvm/Pass.h"
15 #include "llvm/Intrinsics.h"
16 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
17 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
18 #include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
19 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
21 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
22 #include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
23 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
24
25 /// BMI - A special BuildMI variant that takes an iterator to insert the
26 /// instruction at as well as a basic block.  This is the version for when you
27 /// have a destination register in mind.
28 inline static MachineInstrBuilder BMI(MachineBasicBlock *MBB,
29                                       MachineBasicBlock::iterator &I,
30                                       int Opcode, unsigned NumOperands,
31                                       unsigned DestReg) {
32   assert(I >= MBB->begin() && I <= MBB->end() && "Bad iterator!");
33   MachineInstr *MI = new MachineInstr(Opcode, NumOperands+1, true, true);
34   I = MBB->insert(I, MI)+1;
35   return MachineInstrBuilder(MI).addReg(DestReg, MOTy::Def);
36 }
37
38 /// BMI - A special BuildMI variant that takes an iterator to insert the
39 /// instruction at as well as a basic block.
40 inline static MachineInstrBuilder BMI(MachineBasicBlock *MBB,
41                                       MachineBasicBlock::iterator &I,
42                                       int Opcode, unsigned NumOperands) {
43   assert(I >= MBB->begin() && I <= MBB->end() && "Bad iterator!");
44   MachineInstr *MI = new MachineInstr(Opcode, NumOperands, true, true);
45   I = MBB->insert(I, MI)+1;
46   return MachineInstrBuilder(MI);
47 }
48
49
50 namespace {
51   struct ISel : public FunctionPass, InstVisitor<ISel> {
52     TargetMachine &TM;
53     MachineFunction *F;                 // The function we are compiling into
54     MachineBasicBlock *BB;              // The current MBB we are compiling
55     int VarArgsFrameIndex;              // FrameIndex for start of varargs area
56
57     std::map<Value*, unsigned> RegMap;  // Mapping between Val's and SSA Regs
58
59     // MBBMap - Mapping between LLVM BB -> Machine BB
60     std::map<const BasicBlock*, MachineBasicBlock*> MBBMap;
61
62     ISel(TargetMachine &tm) : TM(tm), F(0), BB(0) {}
63
64     /// runOnFunction - Top level implementation of instruction selection for
65     /// the entire function.
66     ///
67     bool runOnFunction(Function &Fn) {
68       F = &MachineFunction::construct(&Fn, TM);
69
70       // Create all of the machine basic blocks for the function...
71       for (Function::iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I)
72         F->getBasicBlockList().push_back(MBBMap[I] = new MachineBasicBlock(I));
73
74       BB = &F->front();
75
76       // Copy incoming arguments off of the stack...
77       LoadArgumentsToVirtualRegs(Fn);
78
79       // Instruction select everything except PHI nodes
80       visit(Fn);
81
82       // Select the PHI nodes
83       SelectPHINodes();
84
85       RegMap.clear();
86       MBBMap.clear();
87       F = 0;
88       // We always build a machine code representation for the function
89       return true;
90     }
91
92     virtual const char *getPassName() const {
93       return "X86 Simple Instruction Selection";
94     }
95
96     /// visitBasicBlock - This method is called when we are visiting a new basic
97     /// block.  This simply creates a new MachineBasicBlock to emit code into
98     /// and adds it to the current MachineFunction.  Subsequent visit* for
99     /// instructions will be invoked for all instructions in the basic block.
100     ///
101     void visitBasicBlock(BasicBlock &LLVM_BB) {
102       BB = MBBMap[&LLVM_BB];
103     }
104
105     /// LoadArgumentsToVirtualRegs - Load all of the arguments to this function
106     /// from the stack into virtual registers.
107     ///
108     void LoadArgumentsToVirtualRegs(Function &F);
109
110     /// SelectPHINodes - Insert machine code to generate phis.  This is tricky
111     /// because we have to generate our sources into the source basic blocks,
112     /// not the current one.
113     ///
114     void SelectPHINodes();
115
116     // Visitation methods for various instructions.  These methods simply emit
117     // fixed X86 code for each instruction.
118     //
119
120     // Control flow operators
121     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
122     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
123
124     struct ValueRecord {
125       Value *Val;
126       unsigned Reg;
127       const Type *Ty;
128       ValueRecord(unsigned R, const Type *T) : Val(0), Reg(R), Ty(T) {}
129       ValueRecord(Value *V) : Val(V), Reg(0), Ty(V->getType()) {}
130     };
131     void doCall(const ValueRecord &Ret, MachineInstr *CallMI,
132                 const std::vector<ValueRecord> &Args);
133     void visitCallInst(CallInst &I);
134     void visitIntrinsicCall(LLVMIntrinsic::ID ID, CallInst &I);
135
136     // Arithmetic operators
137     void visitSimpleBinary(BinaryOperator &B, unsigned OpcodeClass);
138     void visitAdd(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 0); }
139     void visitSub(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 1); }
140     void doMultiply(MachineBasicBlock *MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
141                     unsigned DestReg, const Type *DestTy,
142                     unsigned Op0Reg, unsigned Op1Reg);
143     void visitMul(BinaryOperator &B);
144
145     void visitDiv(BinaryOperator &B) { visitDivRem(B); }
146     void visitRem(BinaryOperator &B) { visitDivRem(B); }
147     void visitDivRem(BinaryOperator &B);
148
149     // Bitwise operators
150     void visitAnd(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 2); }
151     void visitOr (BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 3); }
152     void visitXor(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 4); }
153
154     // Comparison operators...
155     void visitSetCondInst(SetCondInst &I);
156     bool EmitComparisonGetSignedness(unsigned OpNum, Value *Op0, Value *Op1,
157                                      MachineBasicBlock *MBB,
158                                      MachineBasicBlock::iterator &MBBI);
159
160     // Memory Instructions
161     MachineInstr *doFPLoad(MachineBasicBlock *MBB,
162                            MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
163                            const Type *Ty, unsigned DestReg);
164     void visitLoadInst(LoadInst &I);
165     void doFPStore(const Type *Ty, unsigned DestAddrReg, unsigned SrcReg);
166     void visitStoreInst(StoreInst &I);
167     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
168     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
169     void visitMallocInst(MallocInst &I);
170     void visitFreeInst(FreeInst &I);
171     
172     // Other operators
173     void visitShiftInst(ShiftInst &I);
174     void visitPHINode(PHINode &I) {}      // PHI nodes handled by second pass
175     void visitCastInst(CastInst &I);
176     void visitVarArgInst(VarArgInst &I);
177
178     void visitInstruction(Instruction &I) {
179       std::cerr << "Cannot instruction select: " << I;
180       abort();
181     }
182
183     /// promote32 - Make a value 32-bits wide, and put it somewhere.
184     ///
185     void promote32(unsigned targetReg, const ValueRecord &VR);
186
187     /// EmitByteSwap - Byteswap SrcReg into DestReg.
188     ///
189     void EmitByteSwap(unsigned DestReg, unsigned SrcReg, unsigned Class);
190     
191     /// emitGEPOperation - Common code shared between visitGetElementPtrInst and
192     /// constant expression GEP support.
193     ///
194     void emitGEPOperation(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock::iterator&IP,
195                           Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
196                           User::op_iterator IdxEnd, unsigned TargetReg);
197
198     /// emitCastOperation - Common code shared between visitCastInst and
199     /// constant expression cast support.
200     void emitCastOperation(MachineBasicBlock *BB,MachineBasicBlock::iterator&IP,
201                            Value *Src, const Type *DestTy, unsigned TargetReg);
202
203     /// emitSimpleBinaryOperation - Common code shared between visitSimpleBinary
204     /// and constant expression support.
205     void emitSimpleBinaryOperation(MachineBasicBlock *BB,
206                                    MachineBasicBlock::iterator &IP,
207                                    Value *Op0, Value *Op1,
208                                    unsigned OperatorClass, unsigned TargetReg);
209
210     /// emitSetCCOperation - Common code shared between visitSetCondInst and
211     /// constant expression support.
212     void emitSetCCOperation(MachineBasicBlock *BB,
213                             MachineBasicBlock::iterator &IP,
214                             Value *Op0, Value *Op1, unsigned Opcode,
215                             unsigned TargetReg);
216  
217
218     /// copyConstantToRegister - Output the instructions required to put the
219     /// specified constant into the specified register.
220     ///
221     void copyConstantToRegister(MachineBasicBlock *MBB,
222                                 MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
223                                 Constant *C, unsigned Reg);
224
225     /// makeAnotherReg - This method returns the next register number we haven't
226     /// yet used.
227     ///
228     /// Long values are handled somewhat specially.  They are always allocated
229     /// as pairs of 32 bit integer values.  The register number returned is the
230     /// lower 32 bits of the long value, and the regNum+1 is the upper 32 bits
231     /// of the long value.
232     ///
233     unsigned makeAnotherReg(const Type *Ty) {
234       assert(dynamic_cast<const X86RegisterInfo*>(TM.getRegisterInfo()) &&
235              "Current target doesn't have X86 reg info??");
236       const X86RegisterInfo *MRI =
237         static_cast<const X86RegisterInfo*>(TM.getRegisterInfo());
238       if (Ty == Type::LongTy || Ty == Type::ULongTy) {
239         const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClassForType(Type::IntTy);
240         // Create the lower part
241         F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC);
242         // Create the upper part.
243         return F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC)-1;
244       }
245
246       // Add the mapping of regnumber => reg class to MachineFunction
247       const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClassForType(Ty);
248       return F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC);
249     }
250
251     /// getReg - This method turns an LLVM value into a register number.  This
252     /// is guaranteed to produce the same register number for a particular value
253     /// every time it is queried.
254     ///
255     unsigned getReg(Value &V) { return getReg(&V); }  // Allow references
256     unsigned getReg(Value *V) {
257       // Just append to the end of the current bb.
258       MachineBasicBlock::iterator It = BB->end();
259       return getReg(V, BB, It);
260     }
261     unsigned getReg(Value *V, MachineBasicBlock *MBB,
262                     MachineBasicBlock::iterator &IPt) {
263       unsigned &Reg = RegMap[V];
264       if (Reg == 0) {
265         Reg = makeAnotherReg(V->getType());
266         RegMap[V] = Reg;
267       }
268
269       // If this operand is a constant, emit the code to copy the constant into
270       // the register here...
271       //
272       if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
273         copyConstantToRegister(MBB, IPt, C, Reg);
274         RegMap.erase(V);  // Assign a new name to this constant if ref'd again
275       } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V)) {
276         // Move the address of the global into the register
277         BMI(MBB, IPt, X86::MOVir32, 1, Reg).addGlobalAddress(GV);
278         RegMap.erase(V);  // Assign a new name to this address if ref'd again
279       }
280
281       return Reg;
282     }
283   };
284 }
285
286 /// TypeClass - Used by the X86 backend to group LLVM types by their basic X86
287 /// Representation.
288 ///
289 enum TypeClass {
290   cByte, cShort, cInt, cFP, cLong
291 };
292
293 /// getClass - Turn a primitive type into a "class" number which is based on the
294 /// size of the type, and whether or not it is floating point.
295 ///
296 static inline TypeClass getClass(const Type *Ty) {
297   switch (Ty->getPrimitiveID()) {
298   case Type::SByteTyID:
299   case Type::UByteTyID:   return cByte;      // Byte operands are class #0
300   case Type::ShortTyID:
301   case Type::UShortTyID:  return cShort;     // Short operands are class #1
302   case Type::IntTyID:
303   case Type::UIntTyID:
304   case Type::PointerTyID: return cInt;       // Int's and pointers are class #2
305
306   case Type::FloatTyID:
307   case Type::DoubleTyID:  return cFP;        // Floating Point is #3
308
309   case Type::LongTyID:
310   case Type::ULongTyID:   return cLong;      // Longs are class #4
311   default:
312     assert(0 && "Invalid type to getClass!");
313     return cByte;  // not reached
314   }
315 }
316
317 // getClassB - Just like getClass, but treat boolean values as bytes.
318 static inline TypeClass getClassB(const Type *Ty) {
319   if (Ty == Type::BoolTy) return cByte;
320   return getClass(Ty);
321 }
322
323
324 /// copyConstantToRegister - Output the instructions required to put the
325 /// specified constant into the specified register.
326 ///
327 void ISel::copyConstantToRegister(MachineBasicBlock *MBB,
328                                   MachineBasicBlock::iterator &IP,
329                                   Constant *C, unsigned R) {
330   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
331     unsigned Class = 0;
332     switch (CE->getOpcode()) {
333     case Instruction::GetElementPtr:
334       emitGEPOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0),
335                        CE->op_begin()+1, CE->op_end(), R);
336       return;
337     case Instruction::Cast:
338       emitCastOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getType(), R);
339       return;
340
341     case Instruction::Xor: ++Class; // FALL THROUGH
342     case Instruction::Or:  ++Class; // FALL THROUGH
343     case Instruction::And: ++Class; // FALL THROUGH
344     case Instruction::Sub: ++Class; // FALL THROUGH
345     case Instruction::Add:
346       emitSimpleBinaryOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
347                                 Class, R);
348       return;
349
350     case Instruction::SetNE:
351     case Instruction::SetEQ:
352     case Instruction::SetLT:
353     case Instruction::SetGT:
354     case Instruction::SetLE:
355     case Instruction::SetGE:
356       emitSetCCOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
357                          CE->getOpcode(), R);
358       return;
359
360     default:
361       std::cerr << "Offending expr: " << C << "\n";
362       assert(0 && "Constant expressions not yet handled!\n");
363     }
364   }
365
366   if (C->getType()->isIntegral()) {
367     unsigned Class = getClassB(C->getType());
368
369     if (Class == cLong) {
370       // Copy the value into the register pair.
371       uint64_t Val = cast<ConstantInt>(C)->getRawValue();
372       BMI(MBB, IP, X86::MOVir32, 1, R).addZImm(Val & 0xFFFFFFFF);
373       BMI(MBB, IP, X86::MOVir32, 1, R+1).addZImm(Val >> 32);
374       return;
375     }
376
377     assert(Class <= cInt && "Type not handled yet!");
378
379     static const unsigned IntegralOpcodeTab[] = {
380       X86::MOVir8, X86::MOVir16, X86::MOVir32
381     };
382
383     if (C->getType() == Type::BoolTy) {
384       BMI(MBB, IP, X86::MOVir8, 1, R).addZImm(C == ConstantBool::True);
385     } else {
386       ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(C);
387       BMI(MBB, IP, IntegralOpcodeTab[Class], 1, R).addZImm(CI->getRawValue());
388     }
389   } else if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
390     double Value = CFP->getValue();
391     if (Value == +0.0)
392       BMI(MBB, IP, X86::FLD0, 0, R);
393     else if (Value == +1.0)
394       BMI(MBB, IP, X86::FLD1, 0, R);
395     else {
396       // Otherwise we need to spill the constant to memory...
397       MachineConstantPool *CP = F->getConstantPool();
398       unsigned CPI = CP->getConstantPoolIndex(CFP);
399       addConstantPoolReference(doFPLoad(MBB, IP, CFP->getType(), R), CPI);
400     }
401
402   } else if (isa<ConstantPointerNull>(C)) {
403     // Copy zero (null pointer) to the register.
404     BMI(MBB, IP, X86::MOVir32, 1, R).addZImm(0);
405   } else if (ConstantPointerRef *CPR = dyn_cast<ConstantPointerRef>(C)) {
406     unsigned SrcReg = getReg(CPR->getValue(), MBB, IP);
407     BMI(MBB, IP, X86::MOVrr32, 1, R).addReg(SrcReg);
408   } else {
409     std::cerr << "Offending constant: " << C << "\n";
410     assert(0 && "Type not handled yet!");
411   }
412 }
413
414 /// LoadArgumentsToVirtualRegs - Load all of the arguments to this function from
415 /// the stack into virtual registers.
416 ///
417 void ISel::LoadArgumentsToVirtualRegs(Function &Fn) {
418   // Emit instructions to load the arguments...  On entry to a function on the
419   // X86, the stack frame looks like this:
420   //
421   // [ESP] -- return address
422   // [ESP + 4] -- first argument (leftmost lexically)
423   // [ESP + 8] -- second argument, if first argument is four bytes in size
424   //    ... 
425   //
426   unsigned ArgOffset = 0;   // Frame mechanisms handle retaddr slot
427   MachineFrameInfo *MFI = F->getFrameInfo();
428
429   for (Function::aiterator I = Fn.abegin(), E = Fn.aend(); I != E; ++I) {
430     unsigned Reg = getReg(*I);
431     
432     int FI;          // Frame object index
433     switch (getClassB(I->getType())) {
434     case cByte:
435       FI = MFI->CreateFixedObject(1, ArgOffset);
436       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOVmr8, 4, Reg), FI);
437       break;
438     case cShort:
439       FI = MFI->CreateFixedObject(2, ArgOffset);
440       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOVmr16, 4, Reg), FI);
441       break;
442     case cInt:
443       FI = MFI->CreateFixedObject(4, ArgOffset);
444       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, Reg), FI);
445       break;
446     case cLong:
447       FI = MFI->CreateFixedObject(8, ArgOffset);
448       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, Reg), FI);
449       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, Reg+1), FI, 4);
450       ArgOffset += 4;   // longs require 4 additional bytes
451       break;
452     case cFP:
453       unsigned Opcode;
454       if (I->getType() == Type::FloatTy) {
455         Opcode = X86::FLDr32;
456         FI = MFI->CreateFixedObject(4, ArgOffset);
457       } else {
458         Opcode = X86::FLDr64;
459         FI = MFI->CreateFixedObject(8, ArgOffset);
460         ArgOffset += 4;   // doubles require 4 additional bytes
461       }
462       addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 4, Reg), FI);
463       break;
464     default:
465       assert(0 && "Unhandled argument type!");
466     }
467     ArgOffset += 4;  // Each argument takes at least 4 bytes on the stack...
468   }
469
470   // If the function takes variable number of arguments, add a frame offset for
471   // the start of the first vararg value... this is used to expand
472   // llvm.va_start.
473   if (Fn.getFunctionType()->isVarArg())
474     VarArgsFrameIndex = MFI->CreateFixedObject(1, ArgOffset);
475 }
476
477
478 /// SelectPHINodes - Insert machine code to generate phis.  This is tricky
479 /// because we have to generate our sources into the source basic blocks, not
480 /// the current one.
481 ///
482 void ISel::SelectPHINodes() {
483   const TargetInstrInfo &TII = TM.getInstrInfo();
484   const Function &LF = *F->getFunction();  // The LLVM function...
485   for (Function::const_iterator I = LF.begin(), E = LF.end(); I != E; ++I) {
486     const BasicBlock *BB = I;
487     MachineBasicBlock *MBB = MBBMap[I];
488
489     // Loop over all of the PHI nodes in the LLVM basic block...
490     unsigned NumPHIs = 0;
491     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin();
492          PHINode *PN = (PHINode*)dyn_cast<PHINode>(I); ++I) {
493
494       // Create a new machine instr PHI node, and insert it.
495       unsigned PHIReg = getReg(*PN);
496       MachineInstr *PhiMI = BuildMI(X86::PHI, PN->getNumOperands(), PHIReg);
497       MBB->insert(MBB->begin()+NumPHIs++, PhiMI);
498
499       MachineInstr *LongPhiMI = 0;
500       if (PN->getType() == Type::LongTy || PN->getType() == Type::ULongTy) {
501         LongPhiMI = BuildMI(X86::PHI, PN->getNumOperands(), PHIReg+1);
502         MBB->insert(MBB->begin()+NumPHIs++, LongPhiMI);
503       }
504
505       // PHIValues - Map of blocks to incoming virtual registers.  We use this
506       // so that we only initialize one incoming value for a particular block,
507       // even if the block has multiple entries in the PHI node.
508       //
509       std::map<MachineBasicBlock*, unsigned> PHIValues;
510
511       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
512         MachineBasicBlock *PredMBB = MBBMap[PN->getIncomingBlock(i)];
513         unsigned ValReg;
514         std::map<MachineBasicBlock*, unsigned>::iterator EntryIt =
515           PHIValues.lower_bound(PredMBB);
516
517         if (EntryIt != PHIValues.end() && EntryIt->first == PredMBB) {
518           // We already inserted an initialization of the register for this
519           // predecessor.  Recycle it.
520           ValReg = EntryIt->second;
521
522         } else {        
523           // Get the incoming value into a virtual register.  If it is not
524           // already available in a virtual register, insert the computation
525           // code into PredMBB
526           //
527           MachineBasicBlock::iterator PI = PredMBB->end();
528           while (PI != PredMBB->begin() &&
529                  TII.isTerminatorInstr((*(PI-1))->getOpcode()))
530             --PI;
531           ValReg = getReg(PN->getIncomingValue(i), PredMBB, PI);
532
533           // Remember that we inserted a value for this PHI for this predecessor
534           PHIValues.insert(EntryIt, std::make_pair(PredMBB, ValReg));
535         }
536
537         PhiMI->addRegOperand(ValReg);
538         PhiMI->addMachineBasicBlockOperand(PredMBB);
539         if (LongPhiMI) {
540           LongPhiMI->addRegOperand(ValReg+1);
541           LongPhiMI->addMachineBasicBlockOperand(PredMBB);
542         }
543       }
544     }
545   }
546 }
547
548 // canFoldSetCCIntoBranch - Return the setcc instruction if we can fold it into
549 // the conditional branch instruction which is the only user of the cc
550 // instruction.  This is the case if the conditional branch is the only user of
551 // the setcc, and if the setcc is in the same basic block as the conditional
552 // branch.  We also don't handle long arguments below, so we reject them here as
553 // well.
554 //
555 static SetCondInst *canFoldSetCCIntoBranch(Value *V) {
556   if (SetCondInst *SCI = dyn_cast<SetCondInst>(V))
557     if (SCI->use_size() == 1 && isa<BranchInst>(SCI->use_back()) &&
558         SCI->getParent() == cast<BranchInst>(SCI->use_back())->getParent()) {
559       const Type *Ty = SCI->getOperand(0)->getType();
560       if (Ty != Type::LongTy && Ty != Type::ULongTy)
561         return SCI;
562     }
563   return 0;
564 }
565
566 // Return a fixed numbering for setcc instructions which does not depend on the
567 // order of the opcodes.
568 //
569 static unsigned getSetCCNumber(unsigned Opcode) {
570   switch(Opcode) {
571   default: assert(0 && "Unknown setcc instruction!");
572   case Instruction::SetEQ: return 0;
573   case Instruction::SetNE: return 1;
574   case Instruction::SetLT: return 2;
575   case Instruction::SetGE: return 3;
576   case Instruction::SetGT: return 4;
577   case Instruction::SetLE: return 5;
578   }
579 }
580
581 // LLVM  -> X86 signed  X86 unsigned
582 // -----    ----------  ------------
583 // seteq -> sete        sete
584 // setne -> setne       setne
585 // setlt -> setl        setb
586 // setge -> setge       setae
587 // setgt -> setg        seta
588 // setle -> setle       setbe
589 static const unsigned SetCCOpcodeTab[2][6] = {
590   {X86::SETEr, X86::SETNEr, X86::SETBr, X86::SETAEr, X86::SETAr, X86::SETBEr},
591   {X86::SETEr, X86::SETNEr, X86::SETLr, X86::SETGEr, X86::SETGr, X86::SETLEr},
592 };
593
594 bool ISel::EmitComparisonGetSignedness(unsigned OpNum, Value *Op0, Value *Op1,
595                                        MachineBasicBlock *MBB,
596                                        MachineBasicBlock::iterator &IP) {
597   // The arguments are already supposed to be of the same type.
598   const Type *CompTy = Op0->getType();
599   bool isSigned = CompTy->isSigned();
600   unsigned Class = getClassB(CompTy);
601   unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
602
603   // Special case handling of: cmp R, i
604   if (Class == cByte || Class == cShort || Class == cInt)
605     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
606       uint64_t Op1v = cast<ConstantInt>(CI)->getRawValue();
607
608       // Mask off any upper bits of the constant, if there are any...
609       Op1v &= (1ULL << (8 << Class)) - 1;
610
611       switch (Class) {
612       case cByte:  BMI(MBB,IP, X86::CMPri8, 2).addReg(Op0r).addZImm(Op1v);break;
613       case cShort: BMI(MBB,IP, X86::CMPri16,2).addReg(Op0r).addZImm(Op1v);break;
614       case cInt:   BMI(MBB,IP, X86::CMPri32,2).addReg(Op0r).addZImm(Op1v);break;
615       default:
616         assert(0 && "Invalid class!");
617       }
618       return isSigned;
619     }
620
621   unsigned Op1r = getReg(Op1, MBB, IP);
622   switch (Class) {
623   default: assert(0 && "Unknown type class!");
624     // Emit: cmp <var1>, <var2> (do the comparison).  We can
625     // compare 8-bit with 8-bit, 16-bit with 16-bit, 32-bit with
626     // 32-bit.
627   case cByte:
628     BMI(MBB, IP, X86::CMPrr8, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
629     break;
630   case cShort:
631     BMI(MBB, IP, X86::CMPrr16, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
632     break;
633   case cInt:
634     BMI(MBB, IP, X86::CMPrr32, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
635     break;
636   case cFP:
637     BMI(MBB, IP, X86::FpUCOM, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
638     BMI(MBB, IP, X86::FNSTSWr8, 0);
639     BMI(MBB, IP, X86::SAHF, 1);
640     isSigned = false;   // Compare with unsigned operators
641     break;
642
643   case cLong:
644     if (OpNum < 2) {    // seteq, setne
645       unsigned LoTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
646       unsigned HiTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
647       unsigned FinalTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
648       BMI(MBB, IP, X86::XORrr32, 2, LoTmp).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
649       BMI(MBB, IP, X86::XORrr32, 2, HiTmp).addReg(Op0r+1).addReg(Op1r+1);
650       BMI(MBB, IP, X86::ORrr32,  2, FinalTmp).addReg(LoTmp).addReg(HiTmp);
651       break;  // Allow the sete or setne to be generated from flags set by OR
652     } else {
653       // Emit a sequence of code which compares the high and low parts once
654       // each, then uses a conditional move to handle the overflow case.  For
655       // example, a setlt for long would generate code like this:
656       //
657       // AL = lo(op1) < lo(op2)   // Signedness depends on operands
658       // BL = hi(op1) < hi(op2)   // Always unsigned comparison
659       // dest = hi(op1) == hi(op2) ? AL : BL;
660       //
661
662       // FIXME: This would be much better if we had hierarchical register
663       // classes!  Until then, hardcode registers so that we can deal with their
664       // aliases (because we don't have conditional byte moves).
665       //
666       BMI(MBB, IP, X86::CMPrr32, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
667       BMI(MBB, IP, SetCCOpcodeTab[0][OpNum], 0, X86::AL);
668       BMI(MBB, IP, X86::CMPrr32, 2).addReg(Op0r+1).addReg(Op1r+1);
669       BMI(MBB, IP, SetCCOpcodeTab[isSigned][OpNum], 0, X86::BL);
670       BMI(MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, X86::BH);
671       BMI(MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, X86::AH);
672       BMI(MBB, IP, X86::CMOVErr16, 2, X86::BX).addReg(X86::BX).addReg(X86::AX);
673       // NOTE: visitSetCondInst knows that the value is dumped into the BL
674       // register at this point for long values...
675       return isSigned;
676     }
677   }
678   return isSigned;
679 }
680
681
682 /// SetCC instructions - Here we just emit boilerplate code to set a byte-sized
683 /// register, then move it to wherever the result should be. 
684 ///
685 void ISel::visitSetCondInst(SetCondInst &I) {
686   if (canFoldSetCCIntoBranch(&I)) return;  // Fold this into a branch...
687
688   unsigned DestReg = getReg(I);
689   MachineBasicBlock::iterator MII = BB->end();
690   emitSetCCOperation(BB, MII, I.getOperand(0), I.getOperand(1), I.getOpcode(),
691                      DestReg);
692 }
693
694 /// emitSetCCOperation - Common code shared between visitSetCondInst and
695 /// constant expression support.
696 void ISel::emitSetCCOperation(MachineBasicBlock *MBB,
697                               MachineBasicBlock::iterator &IP,
698                               Value *Op0, Value *Op1, unsigned Opcode,
699                               unsigned TargetReg) {
700   unsigned OpNum = getSetCCNumber(Opcode);
701   bool isSigned = EmitComparisonGetSignedness(OpNum, Op0, Op1, MBB, IP);
702
703   if (getClassB(Op0->getType()) != cLong || OpNum < 2) {
704     // Handle normal comparisons with a setcc instruction...
705     BMI(MBB, IP, SetCCOpcodeTab[isSigned][OpNum], 0, TargetReg);
706   } else {
707     // Handle long comparisons by copying the value which is already in BL into
708     // the register we want...
709     BMI(MBB, IP, X86::MOVrr8, 1, TargetReg).addReg(X86::BL);
710   }
711 }
712
713
714
715
716 /// promote32 - Emit instructions to turn a narrow operand into a 32-bit-wide
717 /// operand, in the specified target register.
718 void ISel::promote32(unsigned targetReg, const ValueRecord &VR) {
719   bool isUnsigned = VR.Ty->isUnsigned();
720
721   // Make sure we have the register number for this value...
722   unsigned Reg = VR.Val ? getReg(VR.Val) : VR.Reg;
723
724   switch (getClassB(VR.Ty)) {
725   case cByte:
726     // Extend value into target register (8->32)
727     if (isUnsigned)
728       BuildMI(BB, X86::MOVZXr32r8, 1, targetReg).addReg(Reg);
729     else
730       BuildMI(BB, X86::MOVSXr32r8, 1, targetReg).addReg(Reg);
731     break;
732   case cShort:
733     // Extend value into target register (16->32)
734     if (isUnsigned)
735       BuildMI(BB, X86::MOVZXr32r16, 1, targetReg).addReg(Reg);
736     else
737       BuildMI(BB, X86::MOVSXr32r16, 1, targetReg).addReg(Reg);
738     break;
739   case cInt:
740     // Move value into target register (32->32)
741     BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, targetReg).addReg(Reg);
742     break;
743   default:
744     assert(0 && "Unpromotable operand class in promote32");
745   }
746 }
747
748 /// 'ret' instruction - Here we are interested in meeting the x86 ABI.  As such,
749 /// we have the following possibilities:
750 ///
751 ///   ret void: No return value, simply emit a 'ret' instruction
752 ///   ret sbyte, ubyte : Extend value into EAX and return
753 ///   ret short, ushort: Extend value into EAX and return
754 ///   ret int, uint    : Move value into EAX and return
755 ///   ret pointer      : Move value into EAX and return
756 ///   ret long, ulong  : Move value into EAX/EDX and return
757 ///   ret float/double : Top of FP stack
758 ///
759 void ISel::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
760   if (I.getNumOperands() == 0) {
761     BuildMI(BB, X86::RET, 0); // Just emit a 'ret' instruction
762     return;
763   }
764
765   Value *RetVal = I.getOperand(0);
766   unsigned RetReg = getReg(RetVal);
767   switch (getClassB(RetVal->getType())) {
768   case cByte:   // integral return values: extend or move into EAX and return
769   case cShort:
770   case cInt:
771     promote32(X86::EAX, ValueRecord(RetReg, RetVal->getType()));
772     // Declare that EAX is live on exit
773     BuildMI(BB, X86::IMPLICIT_USE, 2).addReg(X86::EAX).addReg(X86::ESP);
774     break;
775   case cFP:                   // Floats & Doubles: Return in ST(0)
776     BuildMI(BB, X86::FpSETRESULT, 1).addReg(RetReg);
777     // Declare that top-of-stack is live on exit
778     BuildMI(BB, X86::IMPLICIT_USE, 2).addReg(X86::ST0).addReg(X86::ESP);
779     break;
780   case cLong:
781     BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, X86::EAX).addReg(RetReg);
782     BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, X86::EDX).addReg(RetReg+1);
783     // Declare that EAX & EDX are live on exit
784     BuildMI(BB, X86::IMPLICIT_USE, 3).addReg(X86::EAX).addReg(X86::EDX).addReg(X86::ESP);
785     break;
786   default:
787     visitInstruction(I);
788   }
789   // Emit a 'ret' instruction
790   BuildMI(BB, X86::RET, 0);
791 }
792
793 // getBlockAfter - Return the basic block which occurs lexically after the
794 // specified one.
795 static inline BasicBlock *getBlockAfter(BasicBlock *BB) {
796   Function::iterator I = BB; ++I;  // Get iterator to next block
797   return I != BB->getParent()->end() ? &*I : 0;
798 }
799
800 /// visitBranchInst - Handle conditional and unconditional branches here.  Note
801 /// that since code layout is frozen at this point, that if we are trying to
802 /// jump to a block that is the immediate successor of the current block, we can
803 /// just make a fall-through (but we don't currently).
804 ///
805 void ISel::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
806   BasicBlock *NextBB = getBlockAfter(BI.getParent());  // BB after current one
807
808   if (!BI.isConditional()) {  // Unconditional branch?
809     if (BI.getSuccessor(0) != NextBB)
810       BuildMI(BB, X86::JMP, 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(0));
811     return;
812   }
813
814   // See if we can fold the setcc into the branch itself...
815   SetCondInst *SCI = canFoldSetCCIntoBranch(BI.getCondition());
816   if (SCI == 0) {
817     // Nope, cannot fold setcc into this branch.  Emit a branch on a condition
818     // computed some other way...
819     unsigned condReg = getReg(BI.getCondition());
820     BuildMI(BB, X86::CMPri8, 2).addReg(condReg).addZImm(0);
821     if (BI.getSuccessor(1) == NextBB) {
822       if (BI.getSuccessor(0) != NextBB)
823         BuildMI(BB, X86::JNE, 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(0));
824     } else {
825       BuildMI(BB, X86::JE, 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(1));
826       
827       if (BI.getSuccessor(0) != NextBB)
828         BuildMI(BB, X86::JMP, 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(0));
829     }
830     return;
831   }
832
833   unsigned OpNum = getSetCCNumber(SCI->getOpcode());
834   MachineBasicBlock::iterator MII = BB->end();
835   bool isSigned = EmitComparisonGetSignedness(OpNum, SCI->getOperand(0),
836                                               SCI->getOperand(1), BB, MII);
837   
838   // LLVM  -> X86 signed  X86 unsigned
839   // -----    ----------  ------------
840   // seteq -> je          je
841   // setne -> jne         jne
842   // setlt -> jl          jb
843   // setge -> jge         jae
844   // setgt -> jg          ja
845   // setle -> jle         jbe
846   static const unsigned OpcodeTab[2][6] = {
847     { X86::JE, X86::JNE, X86::JB, X86::JAE, X86::JA, X86::JBE },
848     { X86::JE, X86::JNE, X86::JL, X86::JGE, X86::JG, X86::JLE },
849   };
850   
851   if (BI.getSuccessor(0) != NextBB) {
852     BuildMI(BB, OpcodeTab[isSigned][OpNum], 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(0));
853     if (BI.getSuccessor(1) != NextBB)
854       BuildMI(BB, X86::JMP, 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(1));
855   } else {
856     // Change to the inverse condition...
857     if (BI.getSuccessor(1) != NextBB) {
858       OpNum ^= 1;
859       BuildMI(BB, OpcodeTab[isSigned][OpNum], 1).addPCDisp(BI.getSuccessor(1));
860     }
861   }
862 }
863
864
865 /// doCall - This emits an abstract call instruction, setting up the arguments
866 /// and the return value as appropriate.  For the actual function call itself,
867 /// it inserts the specified CallMI instruction into the stream.
868 ///
869 void ISel::doCall(const ValueRecord &Ret, MachineInstr *CallMI,
870                   const std::vector<ValueRecord> &Args) {
871
872   // Count how many bytes are to be pushed on the stack...
873   unsigned NumBytes = 0;
874
875   if (!Args.empty()) {
876     for (unsigned i = 0, e = Args.size(); i != e; ++i)
877       switch (getClassB(Args[i].Ty)) {
878       case cByte: case cShort: case cInt:
879         NumBytes += 4; break;
880       case cLong:
881         NumBytes += 8; break;
882       case cFP:
883         NumBytes += Args[i].Ty == Type::FloatTy ? 4 : 8;
884         break;
885       default: assert(0 && "Unknown class!");
886       }
887
888     // Adjust the stack pointer for the new arguments...
889     BuildMI(BB, X86::ADJCALLSTACKDOWN, 1).addZImm(NumBytes);
890
891     // Arguments go on the stack in reverse order, as specified by the ABI.
892     unsigned ArgOffset = 0;
893     for (unsigned i = 0, e = Args.size(); i != e; ++i) {
894       unsigned ArgReg = Args[i].Val ? getReg(Args[i].Val) : Args[i].Reg;
895       switch (getClassB(Args[i].Ty)) {
896       case cByte:
897       case cShort: {
898         // Promote arg to 32 bits wide into a temporary register...
899         unsigned R = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
900         promote32(R, Args[i]);
901         addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 5),
902                      X86::ESP, ArgOffset).addReg(R);
903         break;
904       }
905       case cInt:
906         addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 5),
907                      X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
908         break;
909       case cLong:
910         addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 5),
911                      X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
912         addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 5),
913                      X86::ESP, ArgOffset+4).addReg(ArgReg+1);
914         ArgOffset += 4;        // 8 byte entry, not 4.
915         break;
916         
917       case cFP:
918         if (Args[i].Ty == Type::FloatTy) {
919           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::FSTr32, 5),
920                        X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
921         } else {
922           assert(Args[i].Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
923           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::FSTr64, 5),
924                        X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
925           ArgOffset += 4;       // 8 byte entry, not 4.
926         }
927         break;
928
929       default: assert(0 && "Unknown class!");
930       }
931       ArgOffset += 4;
932     }
933   } else {
934     BuildMI(BB, X86::ADJCALLSTACKDOWN, 1).addZImm(0);
935   }
936
937   BB->push_back(CallMI);
938
939   BuildMI(BB, X86::ADJCALLSTACKUP, 1).addZImm(NumBytes);
940
941   // If there is a return value, scavenge the result from the location the call
942   // leaves it in...
943   //
944   if (Ret.Ty != Type::VoidTy) {
945     unsigned DestClass = getClassB(Ret.Ty);
946     switch (DestClass) {
947     case cByte:
948     case cShort:
949     case cInt: {
950       // Integral results are in %eax, or the appropriate portion
951       // thereof.
952       static const unsigned regRegMove[] = {
953         X86::MOVrr8, X86::MOVrr16, X86::MOVrr32
954       };
955       static const unsigned AReg[] = { X86::AL, X86::AX, X86::EAX };
956       BuildMI(BB, regRegMove[DestClass], 1, Ret.Reg).addReg(AReg[DestClass]);
957       break;
958     }
959     case cFP:     // Floating-point return values live in %ST(0)
960       BuildMI(BB, X86::FpGETRESULT, 1, Ret.Reg);
961       break;
962     case cLong:   // Long values are left in EDX:EAX
963       BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, Ret.Reg).addReg(X86::EAX);
964       BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, Ret.Reg+1).addReg(X86::EDX);
965       break;
966     default: assert(0 && "Unknown class!");
967     }
968   }
969 }
970
971
972 /// visitCallInst - Push args on stack and do a procedure call instruction.
973 void ISel::visitCallInst(CallInst &CI) {
974   MachineInstr *TheCall;
975   if (Function *F = CI.getCalledFunction()) {
976     // Is it an intrinsic function call?
977     if (LLVMIntrinsic::ID ID = (LLVMIntrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
978       visitIntrinsicCall(ID, CI);   // Special intrinsics are not handled here
979       return;
980     }
981
982     // Emit a CALL instruction with PC-relative displacement.
983     TheCall = BuildMI(X86::CALLpcrel32, 1).addGlobalAddress(F, true);
984   } else {  // Emit an indirect call...
985     unsigned Reg = getReg(CI.getCalledValue());
986     TheCall = BuildMI(X86::CALLr32, 1).addReg(Reg);
987   }
988
989   std::vector<ValueRecord> Args;
990   for (unsigned i = 1, e = CI.getNumOperands(); i != e; ++i)
991     Args.push_back(ValueRecord(CI.getOperand(i)));
992
993   unsigned DestReg = CI.getType() != Type::VoidTy ? getReg(CI) : 0;
994   doCall(ValueRecord(DestReg, CI.getType()), TheCall, Args);
995 }        
996
997
998 void ISel::visitIntrinsicCall(LLVMIntrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
999   unsigned TmpReg1, TmpReg2;
1000   switch (ID) {
1001   case LLVMIntrinsic::va_start:
1002     // Get the address of the first vararg value...
1003     TmpReg1 = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1004     addFrameReference(BuildMI(BB, X86::LEAr32, 5, TmpReg1), VarArgsFrameIndex);
1005     TmpReg2 = getReg(CI.getOperand(1));
1006     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 5), TmpReg2).addReg(TmpReg1);
1007     return;
1008
1009   case LLVMIntrinsic::va_end: return;   // Noop on X86
1010   case LLVMIntrinsic::va_copy:
1011     TmpReg1 = getReg(CI.getOperand(2));  // Get existing va_list
1012     TmpReg2 = getReg(CI.getOperand(1));  // Get va_list* to store into
1013     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 5), TmpReg2).addReg(TmpReg1);
1014     return;
1015
1016   case LLVMIntrinsic::longjmp:
1017   case LLVMIntrinsic::siglongjmp:
1018     BuildMI(BB, X86::CALLpcrel32, 1).addExternalSymbol("abort", true); 
1019     return;
1020
1021   case LLVMIntrinsic::setjmp:
1022   case LLVMIntrinsic::sigsetjmp:
1023     // Setjmp always returns zero...
1024     BuildMI(BB, X86::MOVir32, 1, getReg(CI)).addZImm(0);
1025     return;
1026   default: assert(0 && "Unknown intrinsic for X86!");
1027   }
1028 }
1029
1030
1031 /// visitSimpleBinary - Implement simple binary operators for integral types...
1032 /// OperatorClass is one of: 0 for Add, 1 for Sub, 2 for And, 3 for Or, 4 for
1033 /// Xor.
1034 void ISel::visitSimpleBinary(BinaryOperator &B, unsigned OperatorClass) {
1035   unsigned DestReg = getReg(B);
1036   MachineBasicBlock::iterator MI = BB->end();
1037   emitSimpleBinaryOperation(BB, MI, B.getOperand(0), B.getOperand(1),
1038                             OperatorClass, DestReg);
1039 }
1040
1041 /// visitSimpleBinary - Implement simple binary operators for integral types...
1042 /// OperatorClass is one of: 0 for Add, 1 for Sub, 2 for And, 3 for Or,
1043 /// 4 for Xor.
1044 ///
1045 /// emitSimpleBinaryOperation - Common code shared between visitSimpleBinary
1046 /// and constant expression support.
1047 void ISel::emitSimpleBinaryOperation(MachineBasicBlock *BB,
1048                                      MachineBasicBlock::iterator &IP,
1049                                      Value *Op0, Value *Op1,
1050                                      unsigned OperatorClass,unsigned TargetReg){
1051   unsigned Class = getClassB(Op0->getType());
1052   if (!isa<ConstantInt>(Op1) || Class == cLong) {
1053     static const unsigned OpcodeTab[][4] = {
1054       // Arithmetic operators
1055       { X86::ADDrr8, X86::ADDrr16, X86::ADDrr32, X86::FpADD },  // ADD
1056       { X86::SUBrr8, X86::SUBrr16, X86::SUBrr32, X86::FpSUB },  // SUB
1057       
1058       // Bitwise operators
1059       { X86::ANDrr8, X86::ANDrr16, X86::ANDrr32, 0 },  // AND
1060       { X86:: ORrr8, X86:: ORrr16, X86:: ORrr32, 0 },  // OR
1061       { X86::XORrr8, X86::XORrr16, X86::XORrr32, 0 },  // XOR
1062     };
1063     
1064     bool isLong = false;
1065     if (Class == cLong) {
1066       isLong = true;
1067       Class = cInt;          // Bottom 32 bits are handled just like ints
1068     }
1069     
1070     unsigned Opcode = OpcodeTab[OperatorClass][Class];
1071     assert(Opcode && "Floating point arguments to logical inst?");
1072     unsigned Op0r = getReg(Op0, BB, IP);
1073     unsigned Op1r = getReg(Op1, BB, IP);
1074     BMI(BB, IP, Opcode, 2, TargetReg).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
1075     
1076     if (isLong) {        // Handle the upper 32 bits of long values...
1077       static const unsigned TopTab[] = {
1078         X86::ADCrr32, X86::SBBrr32, X86::ANDrr32, X86::ORrr32, X86::XORrr32
1079       };
1080       BMI(BB, IP, TopTab[OperatorClass], 2,
1081           TargetReg+1).addReg(Op0r+1).addReg(Op1r+1);
1082     }
1083   } else {
1084     // Special case: op Reg, <const>
1085     ConstantInt *Op1C = cast<ConstantInt>(Op1);
1086
1087     static const unsigned OpcodeTab[][3] = {
1088       // Arithmetic operators
1089       { X86::ADDri8, X86::ADDri16, X86::ADDri32 },  // ADD
1090       { X86::SUBri8, X86::SUBri16, X86::SUBri32 },  // SUB
1091       
1092       // Bitwise operators
1093       { X86::ANDri8, X86::ANDri16, X86::ANDri32 },  // AND
1094       { X86:: ORri8, X86:: ORri16, X86:: ORri32 },  // OR
1095       { X86::XORri8, X86::XORri16, X86::XORri32 },  // XOR
1096     };
1097
1098     assert(Class < 3 && "General code handles 64-bit integer types!");
1099     unsigned Opcode = OpcodeTab[OperatorClass][Class];
1100     unsigned Op0r = getReg(Op0, BB, IP);
1101     uint64_t Op1v = cast<ConstantInt>(Op1C)->getRawValue();
1102
1103     // Mask off any upper bits of the constant, if there are any...
1104     Op1v &= (1ULL << (8 << Class)) - 1;
1105     BMI(BB, IP, Opcode, 2, TargetReg).addReg(Op0r).addZImm(Op1v);
1106   }
1107 }
1108
1109 /// doMultiply - Emit appropriate instructions to multiply together the
1110 /// registers op0Reg and op1Reg, and put the result in DestReg.  The type of the
1111 /// result should be given as DestTy.
1112 ///
1113 void ISel::doMultiply(MachineBasicBlock *MBB, MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
1114                       unsigned DestReg, const Type *DestTy,
1115                       unsigned op0Reg, unsigned op1Reg) {
1116   unsigned Class = getClass(DestTy);
1117   switch (Class) {
1118   case cFP:              // Floating point multiply
1119     BMI(BB, MBBI, X86::FpMUL, 2, DestReg).addReg(op0Reg).addReg(op1Reg);
1120     return;
1121   case cInt:
1122   case cShort:
1123     BMI(BB, MBBI, Class == cInt ? X86::IMULr32 : X86::IMULr16, 2, DestReg)
1124       .addReg(op0Reg).addReg(op1Reg);
1125     return;
1126   case cByte:
1127     // Must use the MUL instruction, which forces use of AL...
1128     BMI(MBB, MBBI, X86::MOVrr8, 1, X86::AL).addReg(op0Reg);
1129     BMI(MBB, MBBI, X86::MULr8, 1).addReg(op1Reg);
1130     BMI(MBB, MBBI, X86::MOVrr8, 1, DestReg).addReg(X86::AL);
1131     return;
1132   default:
1133   case cLong: assert(0 && "doMultiply cannot operate on LONG values!");
1134   }
1135 }
1136
1137 /// visitMul - Multiplies are not simple binary operators because they must deal
1138 /// with the EAX register explicitly.
1139 ///
1140 void ISel::visitMul(BinaryOperator &I) {
1141   unsigned Op0Reg  = getReg(I.getOperand(0));
1142   unsigned Op1Reg  = getReg(I.getOperand(1));
1143   unsigned DestReg = getReg(I);
1144
1145   // Simple scalar multiply?
1146   if (I.getType() != Type::LongTy && I.getType() != Type::ULongTy) {
1147     MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
1148     doMultiply(BB, MBBI, DestReg, I.getType(), Op0Reg, Op1Reg);
1149   } else {
1150     // Long value.  We have to do things the hard way...
1151     // Multiply the two low parts... capturing carry into EDX
1152     BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, X86::EAX).addReg(Op0Reg);
1153     BuildMI(BB, X86::MULr32, 1).addReg(Op1Reg);  // AL*BL
1154
1155     unsigned OverflowReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1156     BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, DestReg).addReg(X86::EAX);     // AL*BL
1157     BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, OverflowReg).addReg(X86::EDX); // AL*BL >> 32
1158
1159     MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
1160     unsigned AHBLReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);   // AH*BL
1161     BMI(BB, MBBI, X86::IMULr32, 2, AHBLReg).addReg(Op0Reg+1).addReg(Op1Reg);
1162
1163     unsigned AHBLplusOverflowReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1164     BuildMI(BB, X86::ADDrr32, 2,                         // AH*BL+(AL*BL >> 32)
1165             AHBLplusOverflowReg).addReg(AHBLReg).addReg(OverflowReg);
1166     
1167     MBBI = BB->end();
1168     unsigned ALBHReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy); // AL*BH
1169     BMI(BB, MBBI, X86::IMULr32, 2, ALBHReg).addReg(Op0Reg).addReg(Op1Reg+1);
1170     
1171     BuildMI(BB, X86::ADDrr32, 2,               // AL*BH + AH*BL + (AL*BL >> 32)
1172             DestReg+1).addReg(AHBLplusOverflowReg).addReg(ALBHReg);
1173   }
1174 }
1175
1176
1177 /// visitDivRem - Handle division and remainder instructions... these
1178 /// instruction both require the same instructions to be generated, they just
1179 /// select the result from a different register.  Note that both of these
1180 /// instructions work differently for signed and unsigned operands.
1181 ///
1182 void ISel::visitDivRem(BinaryOperator &I) {
1183   unsigned Class = getClass(I.getType());
1184   unsigned Op0Reg, Op1Reg, ResultReg = getReg(I);
1185
1186   switch (Class) {
1187   case cFP:              // Floating point divide
1188     if (I.getOpcode() == Instruction::Div) {
1189       Op0Reg = getReg(I.getOperand(0));
1190       Op1Reg = getReg(I.getOperand(1));
1191       BuildMI(BB, X86::FpDIV, 2, ResultReg).addReg(Op0Reg).addReg(Op1Reg);
1192     } else {               // Floating point remainder...
1193       MachineInstr *TheCall =
1194         BuildMI(X86::CALLpcrel32, 1).addExternalSymbol("fmod", true);
1195       std::vector<ValueRecord> Args;
1196       Args.push_back(ValueRecord(I.getOperand(0)));
1197       Args.push_back(ValueRecord(I.getOperand(1)));
1198       doCall(ValueRecord(ResultReg, Type::DoubleTy), TheCall, Args);
1199     }
1200     return;
1201   case cLong: {
1202     static const char *FnName[] =
1203       { "__moddi3", "__divdi3", "__umoddi3", "__udivdi3" };
1204
1205     unsigned NameIdx = I.getType()->isUnsigned()*2;
1206     NameIdx += I.getOpcode() == Instruction::Div;
1207     MachineInstr *TheCall =
1208       BuildMI(X86::CALLpcrel32, 1).addExternalSymbol(FnName[NameIdx], true);
1209
1210     std::vector<ValueRecord> Args;
1211     Args.push_back(ValueRecord(I.getOperand(0)));
1212     Args.push_back(ValueRecord(I.getOperand(1)));
1213     doCall(ValueRecord(ResultReg, Type::LongTy), TheCall, Args);
1214     return;
1215   }
1216   case cByte: case cShort: case cInt:
1217     break;          // Small integrals, handled below...
1218   default: assert(0 && "Unknown class!");
1219   }
1220
1221   static const unsigned Regs[]     ={ X86::AL    , X86::AX     , X86::EAX     };
1222   static const unsigned MovOpcode[]={ X86::MOVrr8, X86::MOVrr16, X86::MOVrr32 };
1223   static const unsigned SarOpcode[]={ X86::SARir8, X86::SARir16, X86::SARir32 };
1224   static const unsigned ClrOpcode[]={ X86::XORrr8, X86::XORrr16, X86::XORrr32 };
1225   static const unsigned ExtRegs[]  ={ X86::AH    , X86::DX     , X86::EDX     };
1226
1227   static const unsigned DivOpcode[][4] = {
1228     { X86::DIVr8 , X86::DIVr16 , X86::DIVr32 , 0 },  // Unsigned division
1229     { X86::IDIVr8, X86::IDIVr16, X86::IDIVr32, 0 },  // Signed division
1230   };
1231
1232   bool isSigned   = I.getType()->isSigned();
1233   unsigned Reg    = Regs[Class];
1234   unsigned ExtReg = ExtRegs[Class];
1235
1236   // Put the first operand into one of the A registers...
1237   Op0Reg = getReg(I.getOperand(0));
1238   BuildMI(BB, MovOpcode[Class], 1, Reg).addReg(Op0Reg);
1239
1240   if (isSigned) {
1241     // Emit a sign extension instruction...
1242     unsigned ShiftResult = makeAnotherReg(I.getType());
1243     BuildMI(BB, SarOpcode[Class], 2, ShiftResult).addReg(Op0Reg).addZImm(31);
1244     BuildMI(BB, MovOpcode[Class], 1, ExtReg).addReg(ShiftResult);
1245   } else {
1246     // If unsigned, emit a zeroing instruction... (reg = xor reg, reg)
1247     BuildMI(BB, ClrOpcode[Class], 2, ExtReg).addReg(ExtReg).addReg(ExtReg);
1248   }
1249
1250   // Emit the appropriate divide or remainder instruction...
1251   Op1Reg = getReg(I.getOperand(1));
1252   BuildMI(BB, DivOpcode[isSigned][Class], 1).addReg(Op1Reg);
1253
1254   // Figure out which register we want to pick the result out of...
1255   unsigned DestReg = (I.getOpcode() == Instruction::Div) ? Reg : ExtReg;
1256   
1257   // Put the result into the destination register...
1258   BuildMI(BB, MovOpcode[Class], 1, ResultReg).addReg(DestReg);
1259 }
1260
1261
1262 /// Shift instructions: 'shl', 'sar', 'shr' - Some special cases here
1263 /// for constant immediate shift values, and for constant immediate
1264 /// shift values equal to 1. Even the general case is sort of special,
1265 /// because the shift amount has to be in CL, not just any old register.
1266 ///
1267 void ISel::visitShiftInst(ShiftInst &I) {
1268   unsigned SrcReg = getReg(I.getOperand(0));
1269   unsigned DestReg = getReg(I);
1270   bool isLeftShift = I.getOpcode() == Instruction::Shl;
1271   bool isSigned = I.getType()->isSigned();
1272   unsigned Class = getClass(I.getType());
1273   
1274   static const unsigned ConstantOperand[][4] = {
1275     { X86::SHRir8, X86::SHRir16, X86::SHRir32, X86::SHRDir32 },  // SHR
1276     { X86::SARir8, X86::SARir16, X86::SARir32, X86::SHRDir32 },  // SAR
1277     { X86::SHLir8, X86::SHLir16, X86::SHLir32, X86::SHLDir32 },  // SHL
1278     { X86::SHLir8, X86::SHLir16, X86::SHLir32, X86::SHLDir32 },  // SAL = SHL
1279   };
1280
1281   static const unsigned NonConstantOperand[][4] = {
1282     { X86::SHRrr8, X86::SHRrr16, X86::SHRrr32 },  // SHR
1283     { X86::SARrr8, X86::SARrr16, X86::SARrr32 },  // SAR
1284     { X86::SHLrr8, X86::SHLrr16, X86::SHLrr32 },  // SHL
1285     { X86::SHLrr8, X86::SHLrr16, X86::SHLrr32 },  // SAL = SHL
1286   };
1287
1288   // Longs, as usual, are handled specially...
1289   if (Class == cLong) {
1290     // If we have a constant shift, we can generate much more efficient code
1291     // than otherwise...
1292     //
1293     if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(I.getOperand(1))) {
1294       unsigned Amount = CUI->getValue();
1295       if (Amount < 32) {
1296         const unsigned *Opc = ConstantOperand[isLeftShift*2+isSigned];
1297         if (isLeftShift) {
1298           BuildMI(BB, Opc[3], 3, 
1299                   DestReg+1).addReg(SrcReg+1).addReg(SrcReg).addZImm(Amount);
1300           BuildMI(BB, Opc[2], 2, DestReg).addReg(SrcReg).addZImm(Amount);
1301         } else {
1302           BuildMI(BB, Opc[3], 3,
1303                   DestReg).addReg(SrcReg  ).addReg(SrcReg+1).addZImm(Amount);
1304           BuildMI(BB, Opc[2], 2, DestReg+1).addReg(SrcReg+1).addZImm(Amount);
1305         }
1306       } else {                 // Shifting more than 32 bits
1307         Amount -= 32;
1308         if (isLeftShift) {
1309           BuildMI(BB, X86::SHLir32, 2,DestReg+1).addReg(SrcReg).addZImm(Amount);
1310           BuildMI(BB, X86::MOVir32, 1,DestReg  ).addZImm(0);
1311         } else {
1312           unsigned Opcode = isSigned ? X86::SARir32 : X86::SHRir32;
1313           BuildMI(BB, Opcode, 2, DestReg).addReg(SrcReg+1).addZImm(Amount);
1314           BuildMI(BB, X86::MOVir32, 1, DestReg+1).addZImm(0);
1315         }
1316       }
1317     } else {
1318       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1319
1320       if (!isLeftShift && isSigned) {
1321         // If this is a SHR of a Long, then we need to do funny sign extension
1322         // stuff.  TmpReg gets the value to use as the high-part if we are
1323         // shifting more than 32 bits.
1324         BuildMI(BB, X86::SARir32, 2, TmpReg).addReg(SrcReg).addZImm(31);
1325       } else {
1326         // Other shifts use a fixed zero value if the shift is more than 32
1327         // bits.
1328         BuildMI(BB, X86::MOVir32, 1, TmpReg).addZImm(0);
1329       }
1330
1331       // Initialize CL with the shift amount...
1332       unsigned ShiftAmount = getReg(I.getOperand(1));
1333       BuildMI(BB, X86::MOVrr8, 1, X86::CL).addReg(ShiftAmount);
1334
1335       unsigned TmpReg2 = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1336       unsigned TmpReg3 = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1337       if (isLeftShift) {
1338         // TmpReg2 = shld inHi, inLo
1339         BuildMI(BB, X86::SHLDrr32, 2, TmpReg2).addReg(SrcReg+1).addReg(SrcReg);
1340         // TmpReg3 = shl  inLo, CL
1341         BuildMI(BB, X86::SHLrr32, 1, TmpReg3).addReg(SrcReg);
1342
1343         // Set the flags to indicate whether the shift was by more than 32 bits.
1344         BuildMI(BB, X86::TESTri8, 2).addReg(X86::CL).addZImm(32);
1345
1346         // DestHi = (>32) ? TmpReg3 : TmpReg2;
1347         BuildMI(BB, X86::CMOVNErr32, 2, 
1348                 DestReg+1).addReg(TmpReg2).addReg(TmpReg3);
1349         // DestLo = (>32) ? TmpReg : TmpReg3;
1350         BuildMI(BB, X86::CMOVNErr32, 2, DestReg).addReg(TmpReg3).addReg(TmpReg);
1351       } else {
1352         // TmpReg2 = shrd inLo, inHi
1353         BuildMI(BB, X86::SHRDrr32, 2, TmpReg2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg+1);
1354         // TmpReg3 = s[ah]r  inHi, CL
1355         BuildMI(BB, isSigned ? X86::SARrr32 : X86::SHRrr32, 1, TmpReg3)
1356                        .addReg(SrcReg+1);
1357
1358         // Set the flags to indicate whether the shift was by more than 32 bits.
1359         BuildMI(BB, X86::TESTri8, 2).addReg(X86::CL).addZImm(32);
1360
1361         // DestLo = (>32) ? TmpReg3 : TmpReg2;
1362         BuildMI(BB, X86::CMOVNErr32, 2, 
1363                 DestReg).addReg(TmpReg2).addReg(TmpReg3);
1364
1365         // DestHi = (>32) ? TmpReg : TmpReg3;
1366         BuildMI(BB, X86::CMOVNErr32, 2, 
1367                 DestReg+1).addReg(TmpReg3).addReg(TmpReg);
1368       }
1369     }
1370     return;
1371   }
1372
1373   if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(I.getOperand(1))) {
1374     // The shift amount is constant, guaranteed to be a ubyte. Get its value.
1375     assert(CUI->getType() == Type::UByteTy && "Shift amount not a ubyte?");
1376
1377     const unsigned *Opc = ConstantOperand[isLeftShift*2+isSigned];
1378     BuildMI(BB, Opc[Class], 2, DestReg).addReg(SrcReg).addZImm(CUI->getValue());
1379   } else {                  // The shift amount is non-constant.
1380     BuildMI(BB, X86::MOVrr8, 1, X86::CL).addReg(getReg(I.getOperand(1)));
1381
1382     const unsigned *Opc = NonConstantOperand[isLeftShift*2+isSigned];
1383     BuildMI(BB, Opc[Class], 1, DestReg).addReg(SrcReg);
1384   }
1385 }
1386
1387
1388 /// doFPLoad - This method is used to load an FP value from memory using the
1389 /// current endianness.  NOTE: This method returns a partially constructed load
1390 /// instruction which needs to have the memory source filled in still.
1391 ///
1392 MachineInstr *ISel::doFPLoad(MachineBasicBlock *MBB,
1393                              MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
1394                              const Type *Ty, unsigned DestReg) {
1395   assert(Ty == Type::FloatTy || Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
1396   unsigned LoadOpcode = Ty == Type::FloatTy ? X86::FLDr32 : X86::FLDr64;
1397
1398   if (TM.getTargetData().isLittleEndian()) // fast path...
1399     return BMI(MBB, MBBI, LoadOpcode, 4, DestReg);
1400
1401   // If we are big-endian, start by creating an LEA instruction to represent the
1402   // address of the memory location to load from...
1403   //
1404   unsigned SrcAddrReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1405   MachineInstr *Result = BMI(MBB, MBBI, X86::LEAr32, 5, SrcAddrReg);
1406
1407   // Allocate a temporary stack slot to transform the value into...
1408   int FrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(Ty, TM.getTargetData());
1409
1410   // Perform the bswaps 32 bits at a time...
1411   unsigned TmpReg1 = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1412   unsigned TmpReg2 = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1413   addDirectMem(BMI(MBB, MBBI, X86::MOVmr32, 4, TmpReg1), SrcAddrReg);
1414   BMI(MBB, MBBI, X86::BSWAPr32, 1, TmpReg2).addReg(TmpReg1);
1415   unsigned Offset = (Ty == Type::DoubleTy) << 2;
1416   addFrameReference(BMI(MBB, MBBI, X86::MOVrm32, 5),
1417                     FrameIdx, Offset).addReg(TmpReg2);
1418   
1419   if (Ty == Type::DoubleTy) {   // Swap the other 32 bits of a double value...
1420     TmpReg1 = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1421     TmpReg2 = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1422
1423     addRegOffset(BMI(MBB, MBBI, X86::MOVmr32, 4, TmpReg1), SrcAddrReg, 4);
1424     BMI(MBB, MBBI, X86::BSWAPr32, 1, TmpReg2).addReg(TmpReg1);
1425     unsigned Offset = (Ty == Type::DoubleTy) << 2;
1426     addFrameReference(BMI(MBB, MBBI, X86::MOVrm32,5), FrameIdx).addReg(TmpReg2);
1427   }
1428
1429   // Now we can reload the final byteswapped result into the final destination.
1430   addFrameReference(BMI(MBB, MBBI, LoadOpcode, 4, DestReg), FrameIdx);
1431   return Result;
1432 }
1433
1434 /// EmitByteSwap - Byteswap SrcReg into DestReg.
1435 ///
1436 void ISel::EmitByteSwap(unsigned DestReg, unsigned SrcReg, unsigned Class) {
1437   // Emit the byte swap instruction...
1438   switch (Class) {
1439   case cByte:
1440     // No byteswap necessary for 8 bit value...
1441     BuildMI(BB, X86::MOVrr8, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
1442     break;
1443   case cInt:
1444     // Use the 32 bit bswap instruction to do a 32 bit swap...
1445     BuildMI(BB, X86::BSWAPr32, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
1446     break;
1447     
1448   case cShort:
1449     // For 16 bit we have to use an xchg instruction, because there is no
1450     // 16-bit bswap.  XCHG is necessarily not in SSA form, so we force things
1451     // into AX to do the xchg.
1452     //
1453     BuildMI(BB, X86::MOVrr16, 1, X86::AX).addReg(SrcReg);
1454     BuildMI(BB, X86::XCHGrr8, 2).addReg(X86::AL, MOTy::UseAndDef)
1455       .addReg(X86::AH, MOTy::UseAndDef);
1456     BuildMI(BB, X86::MOVrr16, 1, DestReg).addReg(X86::AX);
1457     break;
1458   default: assert(0 && "Cannot byteswap this class!");
1459   }
1460 }
1461
1462
1463 /// visitLoadInst - Implement LLVM load instructions in terms of the x86 'mov'
1464 /// instruction.  The load and store instructions are the only place where we
1465 /// need to worry about the memory layout of the target machine.
1466 ///
1467 void ISel::visitLoadInst(LoadInst &I) {
1468   bool isLittleEndian  = TM.getTargetData().isLittleEndian();
1469   bool hasLongPointers = TM.getTargetData().getPointerSize() == 8;
1470   unsigned SrcAddrReg = getReg(I.getOperand(0));
1471   unsigned DestReg = getReg(I);
1472
1473   unsigned Class = getClassB(I.getType());
1474   switch (Class) {
1475   case cFP: {
1476     MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
1477     addDirectMem(doFPLoad(BB, MBBI, I.getType(), DestReg), SrcAddrReg);
1478     return;
1479   }
1480   case cLong: case cInt: case cShort: case cByte:
1481     break;      // Integers of various sizes handled below
1482   default: assert(0 && "Unknown memory class!");
1483   }
1484
1485   // We need to adjust the input pointer if we are emulating a big-endian
1486   // long-pointer target.  On these systems, the pointer that we are interested
1487   // in is in the upper part of the eight byte memory image of the pointer.  It
1488   // also happens to be byte-swapped, but this will be handled later.
1489   //
1490   if (!isLittleEndian && hasLongPointers && isa<PointerType>(I.getType())) {
1491     unsigned R = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1492     BuildMI(BB, X86::ADDri32, 2, R).addReg(SrcAddrReg).addZImm(4);
1493     SrcAddrReg = R;
1494   }
1495
1496   unsigned IReg = DestReg;
1497   if (!isLittleEndian)  // If big endian we need an intermediate stage
1498     DestReg = makeAnotherReg(Class != cLong ? I.getType() : Type::UIntTy);
1499
1500   static const unsigned Opcode[] = {
1501     X86::MOVmr8, X86::MOVmr16, X86::MOVmr32, 0, X86::MOVmr32
1502   };
1503   addDirectMem(BuildMI(BB, Opcode[Class], 4, DestReg), SrcAddrReg);
1504
1505   // Handle long values now...
1506   if (Class == cLong) {
1507     if (isLittleEndian) {
1508       addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, DestReg+1), SrcAddrReg, 4);
1509     } else {
1510       EmitByteSwap(IReg+1, DestReg, cInt);
1511       unsigned TempReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1512       addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, TempReg), SrcAddrReg, 4);
1513       EmitByteSwap(IReg, TempReg, cInt);
1514     }
1515     return;
1516   }
1517
1518   if (!isLittleEndian)
1519     EmitByteSwap(IReg, DestReg, Class);
1520 }
1521
1522
1523 /// doFPStore - This method is used to store an FP value to memory using the
1524 /// current endianness.
1525 ///
1526 void ISel::doFPStore(const Type *Ty, unsigned DestAddrReg, unsigned SrcReg) {
1527   assert(Ty == Type::FloatTy || Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
1528   unsigned StoreOpcode = Ty == Type::FloatTy ? X86::FSTr32 : X86::FSTr64;
1529
1530   if (TM.getTargetData().isLittleEndian()) {  // fast path...
1531     addDirectMem(BuildMI(BB, StoreOpcode,5), DestAddrReg).addReg(SrcReg);
1532     return;
1533   }
1534
1535   // Allocate a temporary stack slot to transform the value into...
1536   int FrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(Ty, TM.getTargetData());
1537   unsigned SrcAddrReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1538   addFrameReference(BuildMI(BB, X86::LEAr32, 5, SrcAddrReg), FrameIdx);
1539
1540   // Store the value into a temporary stack slot...
1541   addDirectMem(BuildMI(BB, StoreOpcode, 5), SrcAddrReg).addReg(SrcReg);
1542
1543   // Perform the bswaps 32 bits at a time...
1544   unsigned TmpReg1 = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1545   unsigned TmpReg2 = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1546   addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, TmpReg1), SrcAddrReg);
1547   BuildMI(BB, X86::BSWAPr32, 1, TmpReg2).addReg(TmpReg1);
1548   unsigned Offset = (Ty == Type::DoubleTy) << 2;
1549   addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 5),
1550                DestAddrReg, Offset).addReg(TmpReg2);
1551   
1552   if (Ty == Type::DoubleTy) {   // Swap the other 32 bits of a double value...
1553     TmpReg1 = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1554     TmpReg2 = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1555
1556     addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, TmpReg1), SrcAddrReg, 4);
1557     BuildMI(BB, X86::BSWAPr32, 1, TmpReg2).addReg(TmpReg1);
1558     unsigned Offset = (Ty == Type::DoubleTy) << 2;
1559     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 5), DestAddrReg).addReg(TmpReg2);
1560   }
1561 }
1562
1563
1564 /// visitStoreInst - Implement LLVM store instructions in terms of the x86 'mov'
1565 /// instruction.
1566 ///
1567 void ISel::visitStoreInst(StoreInst &I) {
1568   bool isLittleEndian  = TM.getTargetData().isLittleEndian();
1569   bool hasLongPointers = TM.getTargetData().getPointerSize() == 8;
1570   unsigned ValReg      = getReg(I.getOperand(0));
1571   unsigned AddressReg  = getReg(I.getOperand(1));
1572
1573   unsigned Class = getClassB(I.getOperand(0)->getType());
1574   switch (Class) {
1575   case cLong:
1576     if (isLittleEndian) {
1577       addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 1+4), AddressReg).addReg(ValReg);
1578       addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 1+4),
1579                    AddressReg, 4).addReg(ValReg+1);
1580     } else {
1581       unsigned T1 = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1582       unsigned T2 = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1583       EmitByteSwap(T1, ValReg  , cInt);
1584       EmitByteSwap(T2, ValReg+1, cInt);
1585       addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 1+4), AddressReg).addReg(T2);
1586       addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 1+4), AddressReg, 4).addReg(T1);
1587     }
1588     return;
1589   case cFP:
1590     doFPStore(I.getOperand(0)->getType(), AddressReg, ValReg);
1591     return;
1592   case cInt: case cShort: case cByte:
1593     break;      // Integers of various sizes handled below
1594   default: assert(0 && "Unknown memory class!");
1595   }
1596
1597   if (!isLittleEndian && hasLongPointers &&
1598       isa<PointerType>(I.getOperand(0)->getType())) {
1599     unsigned R = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1600     BuildMI(BB, X86::ADDri32, 2, R).addReg(AddressReg).addZImm(4);
1601     AddressReg = R;
1602   }
1603
1604   if (!isLittleEndian && Class != cByte) {
1605     unsigned R = makeAnotherReg(I.getOperand(0)->getType());
1606     EmitByteSwap(R, ValReg, Class);
1607     ValReg = R;
1608   }
1609
1610   static const unsigned Opcode[] = { X86::MOVrm8, X86::MOVrm16, X86::MOVrm32 };
1611   addDirectMem(BuildMI(BB, Opcode[Class], 1+4), AddressReg).addReg(ValReg);
1612 }
1613
1614
1615 /// visitCastInst - Here we have various kinds of copying with or without
1616 /// sign extension going on.
1617 void ISel::visitCastInst(CastInst &CI) {
1618   Value *Op = CI.getOperand(0);
1619   // If this is a cast from a 32-bit integer to a Long type, and the only uses
1620   // of the case are GEP instructions, then the cast does not need to be
1621   // generated explicitly, it will be folded into the GEP.
1622   if (CI.getType() == Type::LongTy &&
1623       (Op->getType() == Type::IntTy || Op->getType() == Type::UIntTy)) {
1624     bool AllUsesAreGEPs = true;
1625     for (Value::use_iterator I = CI.use_begin(), E = CI.use_end(); I != E; ++I)
1626       if (!isa<GetElementPtrInst>(*I)) {
1627         AllUsesAreGEPs = false;
1628         break;
1629       }        
1630
1631     // No need to codegen this cast if all users are getelementptr instrs...
1632     if (AllUsesAreGEPs) return;
1633   }
1634
1635   unsigned DestReg = getReg(CI);
1636   MachineBasicBlock::iterator MI = BB->end();
1637   emitCastOperation(BB, MI, Op, CI.getType(), DestReg);
1638 }
1639
1640 /// emitCastOperation - Common code shared between visitCastInst and
1641 /// constant expression cast support.
1642 void ISel::emitCastOperation(MachineBasicBlock *BB,
1643                              MachineBasicBlock::iterator &IP,
1644                              Value *Src, const Type *DestTy,
1645                              unsigned DestReg) {
1646   unsigned SrcReg = getReg(Src, BB, IP);
1647   const Type *SrcTy = Src->getType();
1648   unsigned SrcClass = getClassB(SrcTy);
1649   unsigned DestClass = getClassB(DestTy);
1650
1651   // Implement casts to bool by using compare on the operand followed by set if
1652   // not zero on the result.
1653   if (DestTy == Type::BoolTy) {
1654     switch (SrcClass) {
1655     case cByte:
1656       BMI(BB, IP, X86::TESTrr8, 2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
1657       break;
1658     case cShort:
1659       BMI(BB, IP, X86::TESTrr16, 2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
1660       break;
1661     case cInt:
1662       BMI(BB, IP, X86::TESTrr32, 2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
1663       break;
1664     case cLong: {
1665       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1666       BMI(BB, IP, X86::ORrr32, 2, TmpReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg+1);
1667       break;
1668     }
1669     case cFP:
1670       assert(0 && "FIXME: implement cast FP to bool");
1671       abort();
1672     }
1673
1674     // If the zero flag is not set, then the value is true, set the byte to
1675     // true.
1676     BMI(BB, IP, X86::SETNEr, 1, DestReg);
1677     return;
1678   }
1679
1680   static const unsigned RegRegMove[] = {
1681     X86::MOVrr8, X86::MOVrr16, X86::MOVrr32, X86::FpMOV, X86::MOVrr32
1682   };
1683
1684   // Implement casts between values of the same type class (as determined by
1685   // getClass) by using a register-to-register move.
1686   if (SrcClass == DestClass) {
1687     if (SrcClass <= cInt || (SrcClass == cFP && SrcTy == DestTy)) {
1688       BMI(BB, IP, RegRegMove[SrcClass], 1, DestReg).addReg(SrcReg);
1689     } else if (SrcClass == cFP) {
1690       if (SrcTy == Type::FloatTy) {  // double -> float
1691         assert(DestTy == Type::DoubleTy && "Unknown cFP member!");
1692         BMI(BB, IP, X86::FpMOV, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
1693       } else {                       // float -> double
1694         assert(SrcTy == Type::DoubleTy && DestTy == Type::FloatTy &&
1695                "Unknown cFP member!");
1696         // Truncate from double to float by storing to memory as short, then
1697         // reading it back.
1698         unsigned FltAlign = TM.getTargetData().getFloatAlignment();
1699         int FrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(4, FltAlign);
1700         addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::FSTr32, 5), FrameIdx).addReg(SrcReg);
1701         addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::FLDr32, 5, DestReg), FrameIdx);
1702       }
1703     } else if (SrcClass == cLong) {
1704       BMI(BB, IP, X86::MOVrr32, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
1705       BMI(BB, IP, X86::MOVrr32, 1, DestReg+1).addReg(SrcReg+1);
1706     } else {
1707       assert(0 && "Cannot handle this type of cast instruction!");
1708       abort();
1709     }
1710     return;
1711   }
1712
1713   // Handle cast of SMALLER int to LARGER int using a move with sign extension
1714   // or zero extension, depending on whether the source type was signed.
1715   if (SrcClass <= cInt && (DestClass <= cInt || DestClass == cLong) &&
1716       SrcClass < DestClass) {
1717     bool isLong = DestClass == cLong;
1718     if (isLong) DestClass = cInt;
1719
1720     static const unsigned Opc[][4] = {
1721       { X86::MOVSXr16r8, X86::MOVSXr32r8, X86::MOVSXr32r16, X86::MOVrr32 }, // s
1722       { X86::MOVZXr16r8, X86::MOVZXr32r8, X86::MOVZXr32r16, X86::MOVrr32 }  // u
1723     };
1724     
1725     bool isUnsigned = SrcTy->isUnsigned();
1726     BMI(BB, IP, Opc[isUnsigned][SrcClass + DestClass - 1], 1,
1727         DestReg).addReg(SrcReg);
1728
1729     if (isLong) {  // Handle upper 32 bits as appropriate...
1730       if (isUnsigned)     // Zero out top bits...
1731         BMI(BB, IP, X86::MOVir32, 1, DestReg+1).addZImm(0);
1732       else                // Sign extend bottom half...
1733         BMI(BB, IP, X86::SARir32, 2, DestReg+1).addReg(DestReg).addZImm(31);
1734     }
1735     return;
1736   }
1737
1738   // Special case long -> int ...
1739   if (SrcClass == cLong && DestClass == cInt) {
1740     BMI(BB, IP, X86::MOVrr32, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
1741     return;
1742   }
1743   
1744   // Handle cast of LARGER int to SMALLER int using a move to EAX followed by a
1745   // move out of AX or AL.
1746   if ((SrcClass <= cInt || SrcClass == cLong) && DestClass <= cInt
1747       && SrcClass > DestClass) {
1748     static const unsigned AReg[] = { X86::AL, X86::AX, X86::EAX, 0, X86::EAX };
1749     BMI(BB, IP, RegRegMove[SrcClass], 1, AReg[SrcClass]).addReg(SrcReg);
1750     BMI(BB, IP, RegRegMove[DestClass], 1, DestReg).addReg(AReg[DestClass]);
1751     return;
1752   }
1753
1754   // Handle casts from integer to floating point now...
1755   if (DestClass == cFP) {
1756     // Promote the integer to a type supported by FLD.  We do this because there
1757     // are no unsigned FLD instructions, so we must promote an unsigned value to
1758     // a larger signed value, then use FLD on the larger value.
1759     //
1760     const Type *PromoteType = 0;
1761     unsigned PromoteOpcode;
1762     switch (SrcTy->getPrimitiveID()) {
1763     case Type::BoolTyID:
1764     case Type::SByteTyID:
1765       // We don't have the facilities for directly loading byte sized data from
1766       // memory (even signed).  Promote it to 16 bits.
1767       PromoteType = Type::ShortTy;
1768       PromoteOpcode = X86::MOVSXr16r8;
1769       break;
1770     case Type::UByteTyID:
1771       PromoteType = Type::ShortTy;
1772       PromoteOpcode = X86::MOVZXr16r8;
1773       break;
1774     case Type::UShortTyID:
1775       PromoteType = Type::IntTy;
1776       PromoteOpcode = X86::MOVZXr32r16;
1777       break;
1778     case Type::UIntTyID: {
1779       // Make a 64 bit temporary... and zero out the top of it...
1780       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Type::LongTy);
1781       BMI(BB, IP, X86::MOVrr32, 1, TmpReg).addReg(SrcReg);
1782       BMI(BB, IP, X86::MOVir32, 1, TmpReg+1).addZImm(0);
1783       SrcTy = Type::LongTy;
1784       SrcClass = cLong;
1785       SrcReg = TmpReg;
1786       break;
1787     }
1788     case Type::ULongTyID:
1789       assert("FIXME: not implemented: cast ulong X to fp type!");
1790     default:  // No promotion needed...
1791       break;
1792     }
1793     
1794     if (PromoteType) {
1795       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(PromoteType);
1796       BMI(BB, IP, SrcTy->isSigned() ? X86::MOVSXr16r8 : X86::MOVZXr16r8,
1797           1, TmpReg).addReg(SrcReg);
1798       SrcTy = PromoteType;
1799       SrcClass = getClass(PromoteType);
1800       SrcReg = TmpReg;
1801     }
1802
1803     // Spill the integer to memory and reload it from there...
1804     int FrameIdx =
1805       F->getFrameInfo()->CreateStackObject(SrcTy, TM.getTargetData());
1806
1807     if (SrcClass == cLong) {
1808       addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::MOVrm32, 5), FrameIdx).addReg(SrcReg);
1809       addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::MOVrm32, 5),
1810                         FrameIdx, 4).addReg(SrcReg+1);
1811     } else {
1812       static const unsigned Op1[] = { X86::MOVrm8, X86::MOVrm16, X86::MOVrm32 };
1813       addFrameReference(BMI(BB, IP, Op1[SrcClass], 5), FrameIdx).addReg(SrcReg);
1814     }
1815
1816     static const unsigned Op2[] =
1817       { 0/*byte*/, X86::FILDr16, X86::FILDr32, 0/*FP*/, X86::FILDr64 };
1818     addFrameReference(BMI(BB, IP, Op2[SrcClass], 5, DestReg), FrameIdx);
1819     return;
1820   }
1821
1822   // Handle casts from floating point to integer now...
1823   if (SrcClass == cFP) {
1824     // Change the floating point control register to use "round towards zero"
1825     // mode when truncating to an integer value.
1826     //
1827     int CWFrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(2, 2);
1828     addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::FNSTCWm16, 4), CWFrameIdx);
1829
1830     // Load the old value of the high byte of the control word...
1831     unsigned HighPartOfCW = makeAnotherReg(Type::UByteTy);
1832     addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::MOVmr8, 4, HighPartOfCW), CWFrameIdx, 1);
1833
1834     // Set the high part to be round to zero...
1835     addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::MOVim8, 5), CWFrameIdx, 1).addZImm(12);
1836
1837     // Reload the modified control word now...
1838     addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::FLDCWm16, 4), CWFrameIdx);
1839     
1840     // Restore the memory image of control word to original value
1841     addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::MOVrm8, 5),
1842                       CWFrameIdx, 1).addReg(HighPartOfCW);
1843
1844     // We don't have the facilities for directly storing byte sized data to
1845     // memory.  Promote it to 16 bits.  We also must promote unsigned values to
1846     // larger classes because we only have signed FP stores.
1847     unsigned StoreClass  = DestClass;
1848     const Type *StoreTy  = DestTy;
1849     if (StoreClass == cByte || DestTy->isUnsigned())
1850       switch (StoreClass) {
1851       case cByte:  StoreTy = Type::ShortTy; StoreClass = cShort; break;
1852       case cShort: StoreTy = Type::IntTy;   StoreClass = cInt;   break;
1853       case cInt:   StoreTy = Type::LongTy;  StoreClass = cLong;  break;
1854       // The following treatment of cLong may not be perfectly right,
1855       // but it survives chains of casts of the form
1856       // double->ulong->double.
1857       case cLong:  StoreTy = Type::LongTy;  StoreClass = cLong;  break;
1858       default: assert(0 && "Unknown store class!");
1859       }
1860
1861     // Spill the integer to memory and reload it from there...
1862     int FrameIdx =
1863       F->getFrameInfo()->CreateStackObject(StoreTy, TM.getTargetData());
1864
1865     static const unsigned Op1[] =
1866       { 0, X86::FISTr16, X86::FISTr32, 0, X86::FISTPr64 };
1867     addFrameReference(BMI(BB, IP, Op1[StoreClass], 5), FrameIdx).addReg(SrcReg);
1868
1869     if (DestClass == cLong) {
1870       addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::MOVmr32, 4, DestReg), FrameIdx);
1871       addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::MOVmr32, 4, DestReg+1), FrameIdx, 4);
1872     } else {
1873       static const unsigned Op2[] = { X86::MOVmr8, X86::MOVmr16, X86::MOVmr32 };
1874       addFrameReference(BMI(BB, IP, Op2[DestClass], 4, DestReg), FrameIdx);
1875     }
1876
1877     // Reload the original control word now...
1878     addFrameReference(BMI(BB, IP, X86::FLDCWm16, 4), CWFrameIdx);
1879     return;
1880   }
1881
1882   // Anything we haven't handled already, we can't (yet) handle at all.
1883   assert(0 && "Unhandled cast instruction!");
1884   abort();
1885 }
1886
1887 /// visitVarArgInst - Implement the va_arg instruction...
1888 ///
1889 void ISel::visitVarArgInst(VarArgInst &I) {
1890   unsigned SrcReg = getReg(I.getOperand(0));
1891   unsigned DestReg = getReg(I);
1892
1893   // Load the va_list into a register...
1894   unsigned VAList = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1895   addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, VAList), SrcReg);
1896
1897   unsigned Size;
1898   switch (I.getType()->getPrimitiveID()) {
1899   default:
1900     std::cerr << I;
1901     assert(0 && "Error: bad type for va_arg instruction!");
1902     return;
1903   case Type::PointerTyID:
1904   case Type::UIntTyID:
1905   case Type::IntTyID:
1906     Size = 4;
1907     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, DestReg), VAList);
1908     break;
1909   case Type::ULongTyID:
1910   case Type::LongTyID:
1911     Size = 8;
1912     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, DestReg), VAList);
1913     addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOVmr32, 4, DestReg+1), VAList, 4);
1914     break;
1915   case Type::DoubleTyID:
1916     Size = 8;
1917     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::FLDr64, 4, DestReg), VAList);
1918     break;
1919   }
1920
1921   // Increment the VAList pointer...
1922   unsigned NextVAList = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1923   BuildMI(BB, X86::ADDri32, 2, NextVAList).addReg(VAList).addZImm(Size);
1924
1925   // Update the VAList in memory...
1926   addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOVrm32, 5), SrcReg).addReg(NextVAList);
1927 }
1928
1929
1930 // ExactLog2 - This function solves for (Val == 1 << (N-1)) and returns N.  It
1931 // returns zero when the input is not exactly a power of two.
1932 static unsigned ExactLog2(unsigned Val) {
1933   if (Val == 0) return 0;
1934   unsigned Count = 0;
1935   while (Val != 1) {
1936     if (Val & 1) return 0;
1937     Val >>= 1;
1938     ++Count;
1939   }
1940   return Count+1;
1941 }
1942
1943 void ISel::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
1944   unsigned outputReg = getReg(I);
1945   MachineBasicBlock::iterator MI = BB->end();
1946   emitGEPOperation(BB, MI, I.getOperand(0),
1947                    I.op_begin()+1, I.op_end(), outputReg);
1948 }
1949
1950 void ISel::emitGEPOperation(MachineBasicBlock *MBB,
1951                             MachineBasicBlock::iterator &IP,
1952                             Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
1953                             User::op_iterator IdxEnd, unsigned TargetReg) {
1954   const TargetData &TD = TM.getTargetData();
1955   const Type *Ty = Src->getType();
1956   unsigned BaseReg = getReg(Src, MBB, IP);
1957
1958   // GEPs have zero or more indices; we must perform a struct access
1959   // or array access for each one.
1960   for (GetElementPtrInst::op_iterator oi = IdxBegin,
1961          oe = IdxEnd; oi != oe; ++oi) {
1962     Value *idx = *oi;
1963     unsigned NextReg = BaseReg;
1964     if (const StructType *StTy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1965       // It's a struct access.  idx is the index into the structure,
1966       // which names the field. This index must have ubyte type.
1967       const ConstantUInt *CUI = cast<ConstantUInt>(idx);
1968       assert(CUI->getType() == Type::UByteTy
1969               && "Funny-looking structure index in GEP");
1970       // Use the TargetData structure to pick out what the layout of
1971       // the structure is in memory.  Since the structure index must
1972       // be constant, we can get its value and use it to find the
1973       // right byte offset from the StructLayout class's list of
1974       // structure member offsets.
1975       unsigned idxValue = CUI->getValue();
1976       unsigned FieldOff = TD.getStructLayout(StTy)->MemberOffsets[idxValue];
1977       if (FieldOff) {
1978         NextReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1979         // Emit an ADD to add FieldOff to the basePtr.
1980         BMI(MBB, IP, X86::ADDri32, 2,NextReg).addReg(BaseReg).addZImm(FieldOff);
1981       }
1982       // The next type is the member of the structure selected by the
1983       // index.
1984       Ty = StTy->getElementTypes()[idxValue];
1985     } else if (const SequentialType *SqTy = cast<SequentialType>(Ty)) {
1986       // It's an array or pointer access: [ArraySize x ElementType].
1987
1988       // idx is the index into the array.  Unlike with structure
1989       // indices, we may not know its actual value at code-generation
1990       // time.
1991       assert(idx->getType() == Type::LongTy && "Bad GEP array index!");
1992
1993       // Most GEP instructions use a [cast (int/uint) to LongTy] as their
1994       // operand on X86.  Handle this case directly now...
1995       if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(idx))
1996         if (CI->getOperand(0)->getType() == Type::IntTy ||
1997             CI->getOperand(0)->getType() == Type::UIntTy)
1998           idx = CI->getOperand(0);
1999
2000       // We want to add BaseReg to(idxReg * sizeof ElementType). First, we
2001       // must find the size of the pointed-to type (Not coincidentally, the next
2002       // type is the type of the elements in the array).
2003       Ty = SqTy->getElementType();
2004       unsigned elementSize = TD.getTypeSize(Ty);
2005
2006       // If idxReg is a constant, we don't need to perform the multiply!
2007       if (ConstantSInt *CSI = dyn_cast<ConstantSInt>(idx)) {
2008         if (!CSI->isNullValue()) {
2009           unsigned Offset = elementSize*CSI->getValue();
2010           NextReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2011           BMI(MBB, IP, X86::ADDri32, 2,NextReg).addReg(BaseReg).addZImm(Offset);
2012         }
2013       } else if (elementSize == 1) {
2014         // If the element size is 1, we don't have to multiply, just add
2015         unsigned idxReg = getReg(idx, MBB, IP);
2016         NextReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2017         BMI(MBB, IP, X86::ADDrr32, 2, NextReg).addReg(BaseReg).addReg(idxReg);
2018       } else {
2019         unsigned idxReg = getReg(idx, MBB, IP);
2020         unsigned OffsetReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2021         if (unsigned Shift = ExactLog2(elementSize)) {
2022           // If the element size is exactly a power of 2, use a shift to get it.
2023           BMI(MBB, IP, X86::SHLir32, 2,
2024               OffsetReg).addReg(idxReg).addZImm(Shift-1);
2025         } else {
2026           // Most general case, emit a multiply...
2027           unsigned elementSizeReg = makeAnotherReg(Type::LongTy);
2028           BMI(MBB, IP, X86::MOVir32, 1, elementSizeReg).addZImm(elementSize);
2029         
2030           // Emit a MUL to multiply the register holding the index by
2031           // elementSize, putting the result in OffsetReg.
2032           doMultiply(MBB, IP, OffsetReg, Type::IntTy, idxReg, elementSizeReg);
2033         }
2034         // Emit an ADD to add OffsetReg to the basePtr.
2035         NextReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2036         BMI(MBB, IP, X86::ADDrr32, 2,NextReg).addReg(BaseReg).addReg(OffsetReg);
2037       }
2038     }
2039     // Now that we are here, further indices refer to subtypes of this
2040     // one, so we don't need to worry about BaseReg itself, anymore.
2041     BaseReg = NextReg;
2042   }
2043   // After we have processed all the indices, the result is left in
2044   // BaseReg.  Move it to the register where we were expected to
2045   // put the answer.  A 32-bit move should do it, because we are in
2046   // ILP32 land.
2047   BMI(MBB, IP, X86::MOVrr32, 1, TargetReg).addReg(BaseReg);
2048 }
2049
2050
2051 /// visitAllocaInst - If this is a fixed size alloca, allocate space from the
2052 /// frame manager, otherwise do it the hard way.
2053 ///
2054 void ISel::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
2055   // Find the data size of the alloca inst's getAllocatedType.
2056   const Type *Ty = I.getAllocatedType();
2057   unsigned TySize = TM.getTargetData().getTypeSize(Ty);
2058
2059   // If this is a fixed size alloca in the entry block for the function,
2060   // statically stack allocate the space.
2061   //
2062   if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(I.getArraySize())) {
2063     if (I.getParent() == I.getParent()->getParent()->begin()) {
2064       TySize *= CUI->getValue();   // Get total allocated size...
2065       unsigned Alignment = TM.getTargetData().getTypeAlignment(Ty);
2066       
2067       // Create a new stack object using the frame manager...
2068       int FrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(TySize, Alignment);
2069       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::LEAr32, 5, getReg(I)), FrameIdx);
2070       return;
2071     }
2072   }
2073   
2074   // Create a register to hold the temporary result of multiplying the type size
2075   // constant by the variable amount.
2076   unsigned TotalSizeReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2077   unsigned SrcReg1 = getReg(I.getArraySize());
2078   unsigned SizeReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2079   BuildMI(BB, X86::MOVir32, 1, SizeReg).addZImm(TySize);
2080   
2081   // TotalSizeReg = mul <numelements>, <TypeSize>
2082   MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
2083   doMultiply(BB, MBBI, TotalSizeReg, Type::UIntTy, SrcReg1, SizeReg);
2084
2085   // AddedSize = add <TotalSizeReg>, 15
2086   unsigned AddedSizeReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2087   BuildMI(BB, X86::ADDri32, 2, AddedSizeReg).addReg(TotalSizeReg).addZImm(15);
2088
2089   // AlignedSize = and <AddedSize>, ~15
2090   unsigned AlignedSize = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2091   BuildMI(BB, X86::ANDri32, 2, AlignedSize).addReg(AddedSizeReg).addZImm(~15);
2092   
2093   // Subtract size from stack pointer, thereby allocating some space.
2094   BuildMI(BB, X86::SUBrr32, 2, X86::ESP).addReg(X86::ESP).addReg(AlignedSize);
2095
2096   // Put a pointer to the space into the result register, by copying
2097   // the stack pointer.
2098   BuildMI(BB, X86::MOVrr32, 1, getReg(I)).addReg(X86::ESP);
2099
2100   // Inform the Frame Information that we have just allocated a variable-sized
2101   // object.
2102   F->getFrameInfo()->CreateVariableSizedObject();
2103 }
2104
2105 /// visitMallocInst - Malloc instructions are code generated into direct calls
2106 /// to the library malloc.
2107 ///
2108 void ISel::visitMallocInst(MallocInst &I) {
2109   unsigned AllocSize = TM.getTargetData().getTypeSize(I.getAllocatedType());
2110   unsigned Arg;
2111
2112   if (ConstantUInt *C = dyn_cast<ConstantUInt>(I.getOperand(0))) {
2113     Arg = getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, C->getValue() * AllocSize));
2114   } else {
2115     Arg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2116     unsigned Op0Reg = getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, AllocSize));
2117     unsigned Op1Reg = getReg(I.getOperand(0));
2118     MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
2119     doMultiply(BB, MBBI, Arg, Type::UIntTy, Op0Reg, Op1Reg);
2120   }
2121
2122   std::vector<ValueRecord> Args;
2123   Args.push_back(ValueRecord(Arg, Type::UIntTy));
2124   MachineInstr *TheCall = BuildMI(X86::CALLpcrel32,
2125                                   1).addExternalSymbol("malloc", true);
2126   doCall(ValueRecord(getReg(I), I.getType()), TheCall, Args);
2127 }
2128
2129
2130 /// visitFreeInst - Free instructions are code gen'd to call the free libc
2131 /// function.
2132 ///
2133 void ISel::visitFreeInst(FreeInst &I) {
2134   std::vector<ValueRecord> Args;
2135   Args.push_back(ValueRecord(I.getOperand(0)));
2136   MachineInstr *TheCall = BuildMI(X86::CALLpcrel32,
2137                                   1).addExternalSymbol("free", true);
2138   doCall(ValueRecord(0, Type::VoidTy), TheCall, Args);
2139 }
2140    
2141
2142 /// createX86SimpleInstructionSelector - This pass converts an LLVM function
2143 /// into a machine code representation is a very simple peep-hole fashion.  The
2144 /// generated code sucks but the implementation is nice and simple.
2145 ///
2146 FunctionPass *createX86SimpleInstructionSelector(TargetMachine &TM) {
2147   return new ISel(TM);
2148 }