Eliminate all remaining tabs and trailing spaces.
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / X86ISelSimple.cpp
1 //===-- X86ISelSimple.cpp - A simple instruction selector for x86 ---------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file defines a simple peephole instruction selector for the x86 target
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "X86.h"
15 #include "X86InstrBuilder.h"
16 #include "X86InstrInfo.h"
17 #include "llvm/Constants.h"
18 #include "llvm/DerivedTypes.h"
19 #include "llvm/Function.h"
20 #include "llvm/Instructions.h"
21 #include "llvm/Pass.h"
22 #include "llvm/CodeGen/IntrinsicLowering.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
24 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
25 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
26 #include "llvm/CodeGen/SSARegMap.h"
27 #include "llvm/Target/MRegisterInfo.h"
28 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
29 #include "llvm/Target/TargetOptions.h"
30 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
31 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
32 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
33 using namespace llvm;
34
35 namespace {
36   Statistic<>
37   NumFPKill("x86-codegen", "Number of FP_REG_KILL instructions added");
38
39   /// TypeClass - Used by the X86 backend to group LLVM types by their basic X86
40   /// Representation.
41   ///
42   enum TypeClass {
43     cByte, cShort, cInt, cFP, cLong
44   };
45 }
46
47 /// getClass - Turn a primitive type into a "class" number which is based on the
48 /// size of the type, and whether or not it is floating point.
49 ///
50 static inline TypeClass getClass(const Type *Ty) {
51   switch (Ty->getTypeID()) {
52   case Type::SByteTyID:
53   case Type::UByteTyID:   return cByte;      // Byte operands are class #0
54   case Type::ShortTyID:
55   case Type::UShortTyID:  return cShort;     // Short operands are class #1
56   case Type::IntTyID:
57   case Type::UIntTyID:
58   case Type::PointerTyID: return cInt;       // Int's and pointers are class #2
59
60   case Type::FloatTyID:
61   case Type::DoubleTyID:  return cFP;        // Floating Point is #3
62
63   case Type::LongTyID:
64   case Type::ULongTyID:   return cLong;      // Longs are class #4
65   default:
66     assert(0 && "Invalid type to getClass!");
67     return cByte;  // not reached
68   }
69 }
70
71 // getClassB - Just like getClass, but treat boolean values as bytes.
72 static inline TypeClass getClassB(const Type *Ty) {
73   if (Ty == Type::BoolTy) return cByte;
74   return getClass(Ty);
75 }
76
77 namespace {
78   struct X86ISel : public FunctionPass, InstVisitor<X86ISel> {
79     TargetMachine &TM;
80     MachineFunction *F;                 // The function we are compiling into
81     MachineBasicBlock *BB;              // The current MBB we are compiling
82     int VarArgsFrameIndex;              // FrameIndex for start of varargs area
83     int ReturnAddressIndex;             // FrameIndex for the return address
84
85     std::map<Value*, unsigned> RegMap;  // Mapping between Val's and SSA Regs
86
87     // MBBMap - Mapping between LLVM BB -> Machine BB
88     std::map<const BasicBlock*, MachineBasicBlock*> MBBMap;
89
90     // AllocaMap - Mapping from fixed sized alloca instructions to the
91     // FrameIndex for the alloca.
92     std::map<AllocaInst*, unsigned> AllocaMap;
93
94     X86ISel(TargetMachine &tm) : TM(tm), F(0), BB(0) {}
95
96     /// runOnFunction - Top level implementation of instruction selection for
97     /// the entire function.
98     ///
99     bool runOnFunction(Function &Fn) {
100       // Lazily create a stack slot for the return address if needed.
101       ReturnAddressIndex = 0;
102
103       // First pass over the function, lower any unknown intrinsic functions
104       // with the IntrinsicLowering class.
105       LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls(Fn);
106
107       F = &MachineFunction::construct(&Fn, TM);
108
109       // Create all of the machine basic blocks for the function...
110       for (Function::iterator I = Fn.begin(), E = Fn.end(); I != E; ++I)
111         F->getBasicBlockList().push_back(MBBMap[I] = new MachineBasicBlock(I));
112
113       BB = &F->front();
114
115       // Copy incoming arguments off of the stack...
116       LoadArgumentsToVirtualRegs(Fn);
117
118       // If this is main, emit special code.
119       if (Fn.hasExternalLinkage() && Fn.getName() == "main")
120         EmitSpecialCodeForMain();
121
122       // Instruction select everything except PHI nodes
123       visit(Fn);
124
125       // Select the PHI nodes
126       SelectPHINodes();
127
128       // Insert the FP_REG_KILL instructions into blocks that need them.
129       InsertFPRegKills();
130
131       RegMap.clear();
132       MBBMap.clear();
133       AllocaMap.clear();
134       F = 0;
135       // We always build a machine code representation for the function
136       return true;
137     }
138
139     virtual const char *getPassName() const {
140       return "X86 Simple Instruction Selection";
141     }
142
143     /// EmitSpecialCodeForMain - Emit any code that needs to be executed only in
144     /// the main function.
145     void EmitSpecialCodeForMain();
146
147     /// visitBasicBlock - This method is called when we are visiting a new basic
148     /// block.  This simply creates a new MachineBasicBlock to emit code into
149     /// and adds it to the current MachineFunction.  Subsequent visit* for
150     /// instructions will be invoked for all instructions in the basic block.
151     ///
152     void visitBasicBlock(BasicBlock &LLVM_BB) {
153       BB = MBBMap[&LLVM_BB];
154     }
155
156     /// LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls - This performs a prepass over the
157     /// function, lowering any calls to unknown intrinsic functions into the
158     /// equivalent LLVM code.
159     ///
160     void LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls(Function &F);
161
162     /// LoadArgumentsToVirtualRegs - Load all of the arguments to this function
163     /// from the stack into virtual registers.
164     ///
165     void LoadArgumentsToVirtualRegs(Function &F);
166
167     /// SelectPHINodes - Insert machine code to generate phis.  This is tricky
168     /// because we have to generate our sources into the source basic blocks,
169     /// not the current one.
170     ///
171     void SelectPHINodes();
172
173     /// InsertFPRegKills - Insert FP_REG_KILL instructions into basic blocks
174     /// that need them.  This only occurs due to the floating point stackifier
175     /// not being aggressive enough to handle arbitrary global stackification.
176     ///
177     void InsertFPRegKills();
178
179     // Visitation methods for various instructions.  These methods simply emit
180     // fixed X86 code for each instruction.
181     //
182
183     // Control flow operators
184     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
185     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
186     void visitUnreachableInst(UnreachableInst &UI) {}
187
188     struct ValueRecord {
189       Value *Val;
190       unsigned Reg;
191       const Type *Ty;
192       ValueRecord(unsigned R, const Type *T) : Val(0), Reg(R), Ty(T) {}
193       ValueRecord(Value *V) : Val(V), Reg(0), Ty(V->getType()) {}
194     };
195     void doCall(const ValueRecord &Ret, MachineInstr *CallMI,
196                 const std::vector<ValueRecord> &Args);
197     void visitCallInst(CallInst &I);
198     void visitIntrinsicCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &I);
199
200     // Arithmetic operators
201     void visitSimpleBinary(BinaryOperator &B, unsigned OpcodeClass);
202     void visitAdd(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 0); }
203     void visitSub(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 1); }
204     void visitMul(BinaryOperator &B);
205
206     void visitDiv(BinaryOperator &B) { visitDivRem(B); }
207     void visitRem(BinaryOperator &B) { visitDivRem(B); }
208     void visitDivRem(BinaryOperator &B);
209
210     // Bitwise operators
211     void visitAnd(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 2); }
212     void visitOr (BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 3); }
213     void visitXor(BinaryOperator &B) { visitSimpleBinary(B, 4); }
214
215     // Comparison operators...
216     void visitSetCondInst(SetCondInst &I);
217     unsigned EmitComparison(unsigned OpNum, Value *Op0, Value *Op1,
218                             MachineBasicBlock *MBB,
219                             MachineBasicBlock::iterator MBBI);
220     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
221
222
223     // Memory Instructions
224     void visitLoadInst(LoadInst &I);
225     void visitStoreInst(StoreInst &I);
226     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I);
227     void visitAllocaInst(AllocaInst &I);
228     void visitMallocInst(MallocInst &I);
229     void visitFreeInst(FreeInst &I);
230
231     // Other operators
232     void visitShiftInst(ShiftInst &I);
233     void visitPHINode(PHINode &I) {}      // PHI nodes handled by second pass
234     void visitCastInst(CastInst &I);
235     void visitVAArgInst(VAArgInst &I);
236
237     void visitInstruction(Instruction &I) {
238       std::cerr << "Cannot instruction select: " << I;
239       abort();
240     }
241
242     /// promote32 - Make a value 32-bits wide, and put it somewhere.
243     ///
244     void promote32(unsigned targetReg, const ValueRecord &VR);
245
246     /// getAddressingMode - Get the addressing mode to use to address the
247     /// specified value.  The returned value should be used with addFullAddress.
248     void getAddressingMode(Value *Addr, X86AddressMode &AM);
249
250
251     /// getGEPIndex - This is used to fold GEP instructions into X86 addressing
252     /// expressions.
253     void getGEPIndex(MachineBasicBlock *MBB, MachineBasicBlock::iterator IP,
254                      std::vector<Value*> &GEPOps,
255                      std::vector<const Type*> &GEPTypes,
256                      X86AddressMode &AM);
257
258     /// isGEPFoldable - Return true if the specified GEP can be completely
259     /// folded into the addressing mode of a load/store or lea instruction.
260     bool isGEPFoldable(MachineBasicBlock *MBB,
261                        Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
262                        User::op_iterator IdxEnd, X86AddressMode &AM);
263
264     /// emitGEPOperation - Common code shared between visitGetElementPtrInst and
265     /// constant expression GEP support.
266     ///
267     void emitGEPOperation(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock::iterator IP,
268                           Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
269                           User::op_iterator IdxEnd, unsigned TargetReg);
270
271     /// emitCastOperation - Common code shared between visitCastInst and
272     /// constant expression cast support.
273     ///
274     void emitCastOperation(MachineBasicBlock *BB,MachineBasicBlock::iterator IP,
275                            Value *Src, const Type *DestTy, unsigned TargetReg);
276
277     /// emitSimpleBinaryOperation - Common code shared between visitSimpleBinary
278     /// and constant expression support.
279     ///
280     void emitSimpleBinaryOperation(MachineBasicBlock *BB,
281                                    MachineBasicBlock::iterator IP,
282                                    Value *Op0, Value *Op1,
283                                    unsigned OperatorClass, unsigned TargetReg);
284
285     /// emitBinaryFPOperation - This method handles emission of floating point
286     /// Add (0), Sub (1), Mul (2), and Div (3) operations.
287     void emitBinaryFPOperation(MachineBasicBlock *BB,
288                                MachineBasicBlock::iterator IP,
289                                Value *Op0, Value *Op1,
290                                unsigned OperatorClass, unsigned TargetReg);
291
292     void emitMultiply(MachineBasicBlock *BB, MachineBasicBlock::iterator IP,
293                       Value *Op0, Value *Op1, unsigned TargetReg);
294
295     void doMultiply(MachineBasicBlock *MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI,
296                     unsigned DestReg, const Type *DestTy,
297                     unsigned Op0Reg, unsigned Op1Reg);
298     void doMultiplyConst(MachineBasicBlock *MBB,
299                          MachineBasicBlock::iterator MBBI,
300                          unsigned DestReg, const Type *DestTy,
301                          unsigned Op0Reg, unsigned Op1Val);
302
303     void emitDivRemOperation(MachineBasicBlock *BB,
304                              MachineBasicBlock::iterator IP,
305                              Value *Op0, Value *Op1, bool isDiv,
306                              unsigned TargetReg);
307
308     /// emitSetCCOperation - Common code shared between visitSetCondInst and
309     /// constant expression support.
310     ///
311     void emitSetCCOperation(MachineBasicBlock *BB,
312                             MachineBasicBlock::iterator IP,
313                             Value *Op0, Value *Op1, unsigned Opcode,
314                             unsigned TargetReg);
315
316     /// emitShiftOperation - Common code shared between visitShiftInst and
317     /// constant expression support.
318     ///
319     void emitShiftOperation(MachineBasicBlock *MBB,
320                             MachineBasicBlock::iterator IP,
321                             Value *Op, Value *ShiftAmount, bool isLeftShift,
322                             const Type *ResultTy, unsigned DestReg);
323
324     // Emit code for a 'SHLD DestReg, Op0, Op1, Amt' operation, where Amt is a
325     // constant.
326     void doSHLDConst(MachineBasicBlock *MBB,
327                      MachineBasicBlock::iterator MBBI,
328                      unsigned DestReg, unsigned Op0Reg, unsigned Op1Reg,
329                      unsigned Op1Val);
330
331     /// emitSelectOperation - Common code shared between visitSelectInst and the
332     /// constant expression support.
333     void emitSelectOperation(MachineBasicBlock *MBB,
334                              MachineBasicBlock::iterator IP,
335                              Value *Cond, Value *TrueVal, Value *FalseVal,
336                              unsigned DestReg);
337
338     /// copyConstantToRegister - Output the instructions required to put the
339     /// specified constant into the specified register.
340     ///
341     void copyConstantToRegister(MachineBasicBlock *MBB,
342                                 MachineBasicBlock::iterator MBBI,
343                                 Constant *C, unsigned Reg);
344
345     void emitUCOMr(MachineBasicBlock *MBB, MachineBasicBlock::iterator MBBI,
346                    unsigned LHS, unsigned RHS);
347
348     /// makeAnotherReg - This method returns the next register number we haven't
349     /// yet used.
350     ///
351     /// Long values are handled somewhat specially.  They are always allocated
352     /// as pairs of 32 bit integer values.  The register number returned is the
353     /// lower 32 bits of the long value, and the regNum+1 is the upper 32 bits
354     /// of the long value.
355     ///
356     unsigned makeAnotherReg(const Type *Ty) {
357       assert(dynamic_cast<const X86RegisterInfo*>(TM.getRegisterInfo()) &&
358              "Current target doesn't have X86 reg info??");
359       const X86RegisterInfo *MRI =
360         static_cast<const X86RegisterInfo*>(TM.getRegisterInfo());
361       if (Ty == Type::LongTy || Ty == Type::ULongTy) {
362         const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClassForType(Type::IntTy);
363         // Create the lower part
364         F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC);
365         // Create the upper part.
366         return F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC)-1;
367       }
368
369       // Add the mapping of regnumber => reg class to MachineFunction
370       const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClassForType(Ty);
371       return F->getSSARegMap()->createVirtualRegister(RC);
372     }
373
374     /// getReg - This method turns an LLVM value into a register number.
375     ///
376     unsigned getReg(Value &V) { return getReg(&V); }  // Allow references
377     unsigned getReg(Value *V) {
378       // Just append to the end of the current bb.
379       MachineBasicBlock::iterator It = BB->end();
380       return getReg(V, BB, It);
381     }
382     unsigned getReg(Value *V, MachineBasicBlock *MBB,
383                     MachineBasicBlock::iterator IPt);
384
385     /// getFixedSizedAllocaFI - Return the frame index for a fixed sized alloca
386     /// that is to be statically allocated with the initial stack frame
387     /// adjustment.
388     unsigned getFixedSizedAllocaFI(AllocaInst *AI);
389   };
390 }
391
392 /// dyn_castFixedAlloca - If the specified value is a fixed size alloca
393 /// instruction in the entry block, return it.  Otherwise, return a null
394 /// pointer.
395 static AllocaInst *dyn_castFixedAlloca(Value *V) {
396   if (AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(V)) {
397     BasicBlock *BB = AI->getParent();
398     if (isa<ConstantUInt>(AI->getArraySize()) && BB ==&BB->getParent()->front())
399       return AI;
400   }
401   return 0;
402 }
403
404 /// getReg - This method turns an LLVM value into a register number.
405 ///
406 unsigned X86ISel::getReg(Value *V, MachineBasicBlock *MBB,
407                          MachineBasicBlock::iterator IPt) {
408   // If this operand is a constant, emit the code to copy the constant into
409   // the register here...
410   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
411     unsigned Reg = makeAnotherReg(V->getType());
412     copyConstantToRegister(MBB, IPt, C, Reg);
413     return Reg;
414   } else if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(V)) {
415     // Do not emit noop casts at all, unless it's a double -> float cast.
416     if (getClassB(CI->getType()) == getClassB(CI->getOperand(0)->getType()) &&
417         (CI->getType() != Type::FloatTy ||
418          CI->getOperand(0)->getType() != Type::DoubleTy))
419       return getReg(CI->getOperand(0), MBB, IPt);
420   } else if (AllocaInst *AI = dyn_castFixedAlloca(V)) {
421     // If the alloca address couldn't be folded into the instruction addressing,
422     // emit an explicit LEA as appropriate.
423     unsigned Reg = makeAnotherReg(V->getType());
424     unsigned FI = getFixedSizedAllocaFI(AI);
425     addFrameReference(BuildMI(*MBB, IPt, X86::LEA32r, 4, Reg), FI);
426     return Reg;
427   }
428
429   unsigned &Reg = RegMap[V];
430   if (Reg == 0) {
431     Reg = makeAnotherReg(V->getType());
432     RegMap[V] = Reg;
433   }
434
435   return Reg;
436 }
437
438 /// getFixedSizedAllocaFI - Return the frame index for a fixed sized alloca
439 /// that is to be statically allocated with the initial stack frame
440 /// adjustment.
441 unsigned X86ISel::getFixedSizedAllocaFI(AllocaInst *AI) {
442   // Already computed this?
443   std::map<AllocaInst*, unsigned>::iterator I = AllocaMap.lower_bound(AI);
444   if (I != AllocaMap.end() && I->first == AI) return I->second;
445
446   const Type *Ty = AI->getAllocatedType();
447   ConstantUInt *CUI = cast<ConstantUInt>(AI->getArraySize());
448   unsigned TySize = TM.getTargetData().getTypeSize(Ty);
449   TySize *= CUI->getValue();   // Get total allocated size...
450   unsigned Alignment = TM.getTargetData().getTypeAlignment(Ty);
451
452   // Create a new stack object using the frame manager...
453   int FrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(TySize, Alignment);
454   AllocaMap.insert(I, std::make_pair(AI, FrameIdx));
455   return FrameIdx;
456 }
457
458
459 /// copyConstantToRegister - Output the instructions required to put the
460 /// specified constant into the specified register.
461 ///
462 void X86ISel::copyConstantToRegister(MachineBasicBlock *MBB,
463                                      MachineBasicBlock::iterator IP,
464                                      Constant *C, unsigned R) {
465   if (isa<UndefValue>(C)) {
466     switch (getClassB(C->getType())) {
467     case cFP:
468       // FIXME: SHOULD TEACH STACKIFIER ABOUT UNDEF VALUES!
469       BuildMI(*MBB, IP, X86::FLD0, 0, R);
470       return;
471     case cLong:
472       BuildMI(*MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, R+1);
473       // FALL THROUGH
474     default:
475       BuildMI(*MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, R);
476       return;
477     }
478   } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
479     unsigned Class = 0;
480     switch (CE->getOpcode()) {
481     case Instruction::GetElementPtr:
482       emitGEPOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0),
483                        CE->op_begin()+1, CE->op_end(), R);
484       return;
485     case Instruction::Cast:
486       emitCastOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getType(), R);
487       return;
488
489     case Instruction::Xor: ++Class; // FALL THROUGH
490     case Instruction::Or:  ++Class; // FALL THROUGH
491     case Instruction::And: ++Class; // FALL THROUGH
492     case Instruction::Sub: ++Class; // FALL THROUGH
493     case Instruction::Add:
494       emitSimpleBinaryOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
495                                 Class, R);
496       return;
497
498     case Instruction::Mul:
499       emitMultiply(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1), R);
500       return;
501
502     case Instruction::Div:
503     case Instruction::Rem:
504       emitDivRemOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
505                           CE->getOpcode() == Instruction::Div, R);
506       return;
507
508     case Instruction::SetNE:
509     case Instruction::SetEQ:
510     case Instruction::SetLT:
511     case Instruction::SetGT:
512     case Instruction::SetLE:
513     case Instruction::SetGE:
514       emitSetCCOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
515                          CE->getOpcode(), R);
516       return;
517
518     case Instruction::Shl:
519     case Instruction::Shr:
520       emitShiftOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
521                          CE->getOpcode() == Instruction::Shl, CE->getType(), R);
522       return;
523
524     case Instruction::Select:
525       emitSelectOperation(MBB, IP, CE->getOperand(0), CE->getOperand(1),
526                           CE->getOperand(2), R);
527       return;
528
529     default:
530       std::cerr << "Offending expr: " << *C << "\n";
531       assert(0 && "Constant expression not yet handled!\n");
532     }
533   }
534
535   if (C->getType()->isIntegral()) {
536     unsigned Class = getClassB(C->getType());
537
538     if (Class == cLong) {
539       // Copy the value into the register pair.
540       uint64_t Val = cast<ConstantInt>(C)->getRawValue();
541       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, R).addImm(Val & 0xFFFFFFFF);
542       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, R+1).addImm(Val >> 32);
543       return;
544     }
545
546     assert(Class <= cInt && "Type not handled yet!");
547
548     static const unsigned IntegralOpcodeTab[] = {
549       X86::MOV8ri, X86::MOV16ri, X86::MOV32ri
550     };
551
552     if (C->getType() == Type::BoolTy) {
553       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8ri, 1, R).addImm(C == ConstantBool::True);
554     } else {
555       ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(C);
556       BuildMI(*MBB, IP, IntegralOpcodeTab[Class],1,R).addImm(CI->getRawValue());
557     }
558   } else if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
559     if (CFP->isExactlyValue(+0.0))
560       BuildMI(*MBB, IP, X86::FLD0, 0, R);
561     else if (CFP->isExactlyValue(+1.0))
562       BuildMI(*MBB, IP, X86::FLD1, 0, R);
563     else if (CFP->isExactlyValue(-0.0)) {
564       unsigned Tmp = makeAnotherReg(Type::DoubleTy);
565       BuildMI(*MBB, IP, X86::FLD0, 0, Tmp);
566       BuildMI(*MBB, IP, X86::FCHS, 1, R).addReg(Tmp);
567     } else if (CFP->isExactlyValue(-1.0)) {
568       unsigned Tmp = makeAnotherReg(Type::DoubleTy);
569       BuildMI(*MBB, IP, X86::FLD1, 0, Tmp);
570       BuildMI(*MBB, IP, X86::FCHS, 1, R).addReg(Tmp);
571     } else {  // FIXME: PI, other native values
572       // FIXME: 2*PI -> LDPI + FADD
573
574       // Otherwise we need to spill the constant to memory.
575       MachineConstantPool *CP = F->getConstantPool();
576
577       const Type *Ty = CFP->getType();
578
579       // If a FP immediate is precise when represented as a float, we put it
580       // into the constant pool as a float, even if it's is statically typed as
581       // a double.
582       if (Ty == Type::DoubleTy)
583         if (CFP->isExactlyValue((float)CFP->getValue())) {
584           Ty = Type::FloatTy;
585           CFP = cast<ConstantFP>(ConstantExpr::getCast(CFP, Ty));
586         }
587
588       unsigned CPI = CP->getConstantPoolIndex(CFP);
589
590       assert(Ty == Type::FloatTy || Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
591       unsigned LoadOpcode = Ty == Type::FloatTy ? X86::FLD32m : X86::FLD64m;
592       addConstantPoolReference(BuildMI(*MBB, IP, LoadOpcode, 4, R), CPI);
593     }
594
595   } else if (isa<ConstantPointerNull>(C)) {
596     // Copy zero (null pointer) to the register.
597     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, R).addImm(0);
598   } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C)) {
599     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, R).addGlobalAddress(GV);
600   } else {
601     std::cerr << "Offending constant: " << *C << "\n";
602     assert(0 && "Type not handled yet!");
603   }
604 }
605
606 /// LoadArgumentsToVirtualRegs - Load all of the arguments to this function from
607 /// the stack into virtual registers.
608 ///
609 void X86ISel::LoadArgumentsToVirtualRegs(Function &Fn) {
610   // Emit instructions to load the arguments...  On entry to a function on the
611   // X86, the stack frame looks like this:
612   //
613   // [ESP] -- return address
614   // [ESP + 4] -- first argument (leftmost lexically)
615   // [ESP + 8] -- second argument, if first argument is four bytes in size
616   //    ...
617   //
618   unsigned ArgOffset = 0;   // Frame mechanisms handle retaddr slot
619   MachineFrameInfo *MFI = F->getFrameInfo();
620
621   for (Function::arg_iterator I = Fn.arg_begin(), E = Fn.arg_end();
622        I != E; ++I) {
623     bool ArgLive = !I->use_empty();
624     unsigned Reg = ArgLive ? getReg(*I) : 0;
625     int FI;          // Frame object index
626
627     switch (getClassB(I->getType())) {
628     case cByte:
629       if (ArgLive) {
630         FI = MFI->CreateFixedObject(1, ArgOffset);
631         addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV8rm, 4, Reg), FI);
632       }
633       break;
634     case cShort:
635       if (ArgLive) {
636         FI = MFI->CreateFixedObject(2, ArgOffset);
637         addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV16rm, 4, Reg), FI);
638       }
639       break;
640     case cInt:
641       if (ArgLive) {
642         FI = MFI->CreateFixedObject(4, ArgOffset);
643         addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, Reg), FI);
644       }
645       break;
646     case cLong:
647       if (ArgLive) {
648         FI = MFI->CreateFixedObject(8, ArgOffset);
649         addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, Reg), FI);
650         addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, Reg+1), FI, 4);
651       }
652       ArgOffset += 4;   // longs require 4 additional bytes
653       break;
654     case cFP:
655       if (ArgLive) {
656         unsigned Opcode;
657         if (I->getType() == Type::FloatTy) {
658           Opcode = X86::FLD32m;
659           FI = MFI->CreateFixedObject(4, ArgOffset);
660         } else {
661           Opcode = X86::FLD64m;
662           FI = MFI->CreateFixedObject(8, ArgOffset);
663         }
664         addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 4, Reg), FI);
665       }
666       if (I->getType() == Type::DoubleTy)
667         ArgOffset += 4;   // doubles require 4 additional bytes
668       break;
669     default:
670       assert(0 && "Unhandled argument type!");
671     }
672     ArgOffset += 4;  // Each argument takes at least 4 bytes on the stack...
673   }
674
675   // If the function takes variable number of arguments, add a frame offset for
676   // the start of the first vararg value... this is used to expand
677   // llvm.va_start.
678   if (Fn.getFunctionType()->isVarArg())
679     VarArgsFrameIndex = MFI->CreateFixedObject(1, ArgOffset);
680
681   // Finally, inform the compiler what our live-outs will be, aka, what we will
682   // be returning in registers.
683   if (Fn.getReturnType() != Type::VoidTy)
684     switch (getClassB(Fn.getReturnType())) {
685     default: assert(0 && "Unknown type!");
686     case cByte:
687     case cShort:
688     case cInt:
689       F->addLiveOut(X86::EAX);
690       break;
691     case cLong:
692       F->addLiveOut(X86::EAX);
693       F->addLiveOut(X86::EDX);
694       break;
695     case cFP:
696       F->addLiveOut(X86::ST0);
697       break;
698     }
699 }
700
701 /// EmitSpecialCodeForMain - Emit any code that needs to be executed only in
702 /// the main function.
703 void X86ISel::EmitSpecialCodeForMain() {
704   // Switch the FPU to 64-bit precision mode for better compatibility and speed.
705   int CWFrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(2, 2);
706   addFrameReference(BuildMI(BB, X86::FNSTCW16m, 4), CWFrameIdx);
707
708   // Set the high part to be 64-bit precision.
709   addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV8mi, 5),
710                     CWFrameIdx, 1).addImm(2);
711
712   // Reload the modified control word now.
713   addFrameReference(BuildMI(BB, X86::FLDCW16m, 4), CWFrameIdx);
714 }
715
716 /// SelectPHINodes - Insert machine code to generate phis.  This is tricky
717 /// because we have to generate our sources into the source basic blocks, not
718 /// the current one.
719 ///
720 void X86ISel::SelectPHINodes() {
721   const TargetInstrInfo &TII = *TM.getInstrInfo();
722   const Function &LF = *F->getFunction();  // The LLVM function...
723   for (Function::const_iterator I = LF.begin(), E = LF.end(); I != E; ++I) {
724     const BasicBlock *BB = I;
725     MachineBasicBlock &MBB = *MBBMap[I];
726
727     // Loop over all of the PHI nodes in the LLVM basic block...
728     MachineBasicBlock::iterator PHIInsertPoint = MBB.begin();
729     for (BasicBlock::const_iterator I = BB->begin(); isa<PHINode>(I); ++I) {
730       PHINode *PN = const_cast<PHINode*>(dyn_cast<PHINode>(I));
731
732       // Create a new machine instr PHI node, and insert it.
733       unsigned PHIReg = getReg(*PN);
734       MachineInstr *PhiMI = BuildMI(MBB, PHIInsertPoint,
735                                     X86::PHI, PN->getNumOperands(), PHIReg);
736
737       MachineInstr *LongPhiMI = 0;
738       if (PN->getType() == Type::LongTy || PN->getType() == Type::ULongTy)
739         LongPhiMI = BuildMI(MBB, PHIInsertPoint,
740                             X86::PHI, PN->getNumOperands(), PHIReg+1);
741
742       // PHIValues - Map of blocks to incoming virtual registers.  We use this
743       // so that we only initialize one incoming value for a particular block,
744       // even if the block has multiple entries in the PHI node.
745       //
746       std::map<MachineBasicBlock*, unsigned> PHIValues;
747
748       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
749         MachineBasicBlock *PredMBB = MBBMap[PN->getIncomingBlock(i)];
750         unsigned ValReg;
751         std::map<MachineBasicBlock*, unsigned>::iterator EntryIt =
752           PHIValues.lower_bound(PredMBB);
753
754         if (EntryIt != PHIValues.end() && EntryIt->first == PredMBB) {
755           // We already inserted an initialization of the register for this
756           // predecessor.  Recycle it.
757           ValReg = EntryIt->second;
758
759         } else {
760           // Get the incoming value into a virtual register.
761           //
762           Value *Val = PN->getIncomingValue(i);
763
764           // If this is a constant or GlobalValue, we may have to insert code
765           // into the basic block to compute it into a virtual register.
766           if ((isa<Constant>(Val) && !isa<ConstantExpr>(Val))) {
767             // Simple constants get emitted at the end of the basic block,
768             // before any terminator instructions.  We "know" that the code to
769             // move a constant into a register will never clobber any flags.
770             ValReg = getReg(Val, PredMBB, PredMBB->getFirstTerminator());
771           } else {
772             // Because we don't want to clobber any values which might be in
773             // physical registers with the computation of this constant (which
774             // might be arbitrarily complex if it is a constant expression),
775             // just insert the computation at the top of the basic block.
776             MachineBasicBlock::iterator PI = PredMBB->begin();
777
778             // Skip over any PHI nodes though!
779             while (PI != PredMBB->end() && PI->getOpcode() == X86::PHI)
780               ++PI;
781
782             ValReg = getReg(Val, PredMBB, PI);
783           }
784
785           // Remember that we inserted a value for this PHI for this predecessor
786           PHIValues.insert(EntryIt, std::make_pair(PredMBB, ValReg));
787         }
788
789         PhiMI->addRegOperand(ValReg);
790         PhiMI->addMachineBasicBlockOperand(PredMBB);
791         if (LongPhiMI) {
792           LongPhiMI->addRegOperand(ValReg+1);
793           LongPhiMI->addMachineBasicBlockOperand(PredMBB);
794         }
795       }
796
797       // Now that we emitted all of the incoming values for the PHI node, make
798       // sure to reposition the InsertPoint after the PHI that we just added.
799       // This is needed because we might have inserted a constant into this
800       // block, right after the PHI's which is before the old insert point!
801       PHIInsertPoint = LongPhiMI ? LongPhiMI : PhiMI;
802       ++PHIInsertPoint;
803     }
804   }
805 }
806
807 /// RequiresFPRegKill - The floating point stackifier pass cannot insert
808 /// compensation code on critical edges.  As such, it requires that we kill all
809 /// FP registers on the exit from any blocks that either ARE critical edges, or
810 /// branch to a block that has incoming critical edges.
811 ///
812 /// Note that this kill instruction will eventually be eliminated when
813 /// restrictions in the stackifier are relaxed.
814 ///
815 static bool RequiresFPRegKill(const MachineBasicBlock *MBB) {
816 #if 0
817   const BasicBlock *BB = MBB->getBasicBlock ();
818   for (succ_const_iterator SI = succ_begin(BB), E = succ_end(BB); SI!=E; ++SI) {
819     const BasicBlock *Succ = *SI;
820     pred_const_iterator PI = pred_begin(Succ), PE = pred_end(Succ);
821     ++PI;  // Block have at least one predecessory
822     if (PI != PE) {             // If it has exactly one, this isn't crit edge
823       // If this block has more than one predecessor, check all of the
824       // predecessors to see if they have multiple successors.  If so, then the
825       // block we are analyzing needs an FPRegKill.
826       for (PI = pred_begin(Succ); PI != PE; ++PI) {
827         const BasicBlock *Pred = *PI;
828         succ_const_iterator SI2 = succ_begin(Pred);
829         ++SI2;  // There must be at least one successor of this block.
830         if (SI2 != succ_end(Pred))
831           return true;   // Yes, we must insert the kill on this edge.
832       }
833     }
834   }
835   // If we got this far, there is no need to insert the kill instruction.
836   return false;
837 #else
838   return true;
839 #endif
840 }
841
842 // InsertFPRegKills - Insert FP_REG_KILL instructions into basic blocks that
843 // need them.  This only occurs due to the floating point stackifier not being
844 // aggressive enough to handle arbitrary global stackification.
845 //
846 // Currently we insert an FP_REG_KILL instruction into each block that uses or
847 // defines a floating point virtual register.
848 //
849 // When the global register allocators (like linear scan) finally update live
850 // variable analysis, we can keep floating point values in registers across
851 // portions of the CFG that do not involve critical edges.  This will be a big
852 // win, but we are waiting on the global allocators before we can do this.
853 //
854 // With a bit of work, the floating point stackifier pass can be enhanced to
855 // break critical edges as needed (to make a place to put compensation code),
856 // but this will require some infrastructure improvements as well.
857 //
858 void X86ISel::InsertFPRegKills() {
859   SSARegMap &RegMap = *F->getSSARegMap();
860
861   for (MachineFunction::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB) {
862     for (MachineBasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I!=E; ++I)
863       for (unsigned i = 0, e = I->getNumOperands(); i != e; ++i) {
864       MachineOperand& MO = I->getOperand(i);
865         if (MO.isRegister() && MO.getReg()) {
866           unsigned Reg = MO.getReg();
867           if (MRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
868             unsigned RegSize = RegMap.getRegClass(Reg)->getSize();
869             if (RegSize == 10 || RegSize == 8)
870               goto UsesFPReg;
871           }
872         }
873       }
874     // If we haven't found an FP register use or def in this basic block, check
875     // to see if any of our successors has an FP PHI node, which will cause a
876     // copy to be inserted into this block.
877     for (MachineBasicBlock::const_succ_iterator SI = BB->succ_begin(),
878          SE = BB->succ_end(); SI != SE; ++SI) {
879       MachineBasicBlock *SBB = *SI;
880       for (MachineBasicBlock::iterator I = SBB->begin();
881            I != SBB->end() && I->getOpcode() == X86::PHI; ++I) {
882         const TargetRegisterClass *RC =
883           RegMap.getRegClass(I->getOperand(0).getReg());
884         if (RC->getSize() == 10 || RC->getSize() == 8)
885           goto UsesFPReg;
886       }
887     }
888     continue;
889   UsesFPReg:
890     // Okay, this block uses an FP register.  If the block has successors (ie,
891     // it's not an unwind/return), insert the FP_REG_KILL instruction.
892     if (BB->succ_size() && RequiresFPRegKill(BB)) {
893       BuildMI(*BB, BB->getFirstTerminator(), X86::FP_REG_KILL, 0);
894       ++NumFPKill;
895     }
896   }
897 }
898
899
900 void X86ISel::getAddressingMode(Value *Addr, X86AddressMode &AM) {
901   AM.BaseType = X86AddressMode::RegBase;
902   AM.Base.Reg = 0; AM.Scale = 1; AM.IndexReg = 0; AM.Disp = 0;
903   if (GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(Addr)) {
904     if (isGEPFoldable(BB, GEP->getOperand(0), GEP->op_begin()+1, GEP->op_end(),
905                        AM))
906       return;
907   } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Addr)) {
908     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr)
909       if (isGEPFoldable(BB, CE->getOperand(0), CE->op_begin()+1, CE->op_end(),
910                         AM))
911         return;
912   } else if (AllocaInst *AI = dyn_castFixedAlloca(Addr)) {
913     AM.BaseType = X86AddressMode::FrameIndexBase;
914     AM.Base.FrameIndex = getFixedSizedAllocaFI(AI);
915     return;
916   } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(Addr)) {
917     AM.GV = GV;
918     return;
919   }
920
921   // If it's not foldable, reset addr mode.
922   AM.BaseType = X86AddressMode::RegBase;
923   AM.Base.Reg = getReg(Addr);
924   AM.Scale = 1; AM.IndexReg = 0; AM.Disp = 0;
925 }
926
927 // canFoldSetCCIntoBranchOrSelect - Return the setcc instruction if we can fold
928 // it into the conditional branch or select instruction which is the only user
929 // of the cc instruction.  This is the case if the conditional branch is the
930 // only user of the setcc.  We also don't handle long arguments below, so we
931 // reject them here as well.
932 //
933 static SetCondInst *canFoldSetCCIntoBranchOrSelect(Value *V) {
934   if (SetCondInst *SCI = dyn_cast<SetCondInst>(V))
935     if (SCI->hasOneUse()) {
936       Instruction *User = cast<Instruction>(SCI->use_back());
937       if ((isa<BranchInst>(User) || isa<SelectInst>(User)) &&
938           (getClassB(SCI->getOperand(0)->getType()) != cLong ||
939            SCI->getOpcode() == Instruction::SetEQ ||
940            SCI->getOpcode() == Instruction::SetNE) &&
941           (isa<BranchInst>(User) || User->getOperand(0) == V))
942         return SCI;
943     }
944   return 0;
945 }
946
947 // Return a fixed numbering for setcc instructions which does not depend on the
948 // order of the opcodes.
949 //
950 static unsigned getSetCCNumber(unsigned Opcode) {
951   switch(Opcode) {
952   default: assert(0 && "Unknown setcc instruction!");
953   case Instruction::SetEQ: return 0;
954   case Instruction::SetNE: return 1;
955   case Instruction::SetLT: return 2;
956   case Instruction::SetGE: return 3;
957   case Instruction::SetGT: return 4;
958   case Instruction::SetLE: return 5;
959   }
960 }
961
962 // LLVM  -> X86 signed  X86 unsigned
963 // -----    ----------  ------------
964 // seteq -> sete        sete
965 // setne -> setne       setne
966 // setlt -> setl        setb
967 // setge -> setge       setae
968 // setgt -> setg        seta
969 // setle -> setle       setbe
970 // ----
971 //          sets                       // Used by comparison with 0 optimization
972 //          setns
973 static const unsigned SetCCOpcodeTab[2][8] = {
974   { X86::SETEr, X86::SETNEr, X86::SETBr, X86::SETAEr, X86::SETAr, X86::SETBEr,
975     0, 0 },
976   { X86::SETEr, X86::SETNEr, X86::SETLr, X86::SETGEr, X86::SETGr, X86::SETLEr,
977     X86::SETSr, X86::SETNSr },
978 };
979
980 /// emitUCOMr - In the future when we support processors before the P6, this
981 /// wraps the logic for emitting an FUCOMr vs FUCOMIr.
982 void X86ISel::emitUCOMr(MachineBasicBlock *MBB, MachineBasicBlock::iterator IP,
983                         unsigned LHS, unsigned RHS) {
984   if (0) { // for processors prior to the P6
985     BuildMI(*MBB, IP, X86::FUCOMr, 2).addReg(LHS).addReg(RHS);
986     BuildMI(*MBB, IP, X86::FNSTSW8r, 0);
987     BuildMI(*MBB, IP, X86::SAHF, 1);
988   } else {
989     BuildMI(*MBB, IP, X86::FUCOMIr, 2).addReg(LHS).addReg(RHS);
990   }
991 }
992
993 // EmitComparison - This function emits a comparison of the two operands,
994 // returning the extended setcc code to use.
995 unsigned X86ISel::EmitComparison(unsigned OpNum, Value *Op0, Value *Op1,
996                                  MachineBasicBlock *MBB,
997                                  MachineBasicBlock::iterator IP) {
998   // The arguments are already supposed to be of the same type.
999   const Type *CompTy = Op0->getType();
1000   unsigned Class = getClassB(CompTy);
1001
1002   // Special case handling of: cmp R, i
1003   if (isa<ConstantPointerNull>(Op1)) {
1004     unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
1005     if (OpNum < 2)    // seteq/setne -> test
1006       BuildMI(*MBB, IP, X86::TEST32rr, 2).addReg(Op0r).addReg(Op0r);
1007     else
1008       BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32ri, 2).addReg(Op0r).addImm(0);
1009     return OpNum;
1010
1011   } else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
1012     if (Class == cByte || Class == cShort || Class == cInt) {
1013       unsigned Op1v = CI->getRawValue();
1014
1015       // Mask off any upper bits of the constant, if there are any...
1016       Op1v &= (1ULL << (8 << Class)) - 1;
1017
1018       // If this is a comparison against zero, emit more efficient code.  We
1019       // can't handle unsigned comparisons against zero unless they are == or
1020       // !=.  These should have been strength reduced already anyway.
1021       if (Op1v == 0 && (CompTy->isSigned() || OpNum < 2)) {
1022
1023         // If this is a comparison against zero and the LHS is an and of a
1024         // register with a constant, use the test to do the and.
1025         if (Instruction *Op0I = dyn_cast<Instruction>(Op0))
1026           if (Op0I->getOpcode() == Instruction::And && Op0->hasOneUse() &&
1027               isa<ConstantInt>(Op0I->getOperand(1))) {
1028             static const unsigned TESTTab[] = {
1029               X86::TEST8ri, X86::TEST16ri, X86::TEST32ri
1030             };
1031
1032             // Emit test X, i
1033             unsigned LHS = getReg(Op0I->getOperand(0), MBB, IP);
1034             unsigned Imm =
1035               cast<ConstantInt>(Op0I->getOperand(1))->getRawValue();
1036             BuildMI(*MBB, IP, TESTTab[Class], 2).addReg(LHS).addImm(Imm);
1037
1038             if (OpNum == 2) return 6;   // Map jl -> js
1039             if (OpNum == 3) return 7;   // Map jg -> jns
1040             return OpNum;
1041           }
1042
1043         unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
1044         static const unsigned TESTTab[] = {
1045           X86::TEST8rr, X86::TEST16rr, X86::TEST32rr
1046         };
1047         BuildMI(*MBB, IP, TESTTab[Class], 2).addReg(Op0r).addReg(Op0r);
1048
1049         if (OpNum == 2) return 6;   // Map jl -> js
1050         if (OpNum == 3) return 7;   // Map jg -> jns
1051         return OpNum;
1052       }
1053
1054       static const unsigned CMPTab[] = {
1055         X86::CMP8ri, X86::CMP16ri, X86::CMP32ri
1056       };
1057
1058       unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
1059       BuildMI(*MBB, IP, CMPTab[Class], 2).addReg(Op0r).addImm(Op1v);
1060       return OpNum;
1061     } else {
1062       unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
1063       assert(Class == cLong && "Unknown integer class!");
1064       unsigned LowCst = CI->getRawValue();
1065       unsigned HiCst = CI->getRawValue() >> 32;
1066       if (OpNum < 2) {    // seteq, setne
1067         unsigned LoTmp = Op0r;
1068         if (LowCst != 0) {
1069           LoTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1070           BuildMI(*MBB, IP, X86::XOR32ri, 2, LoTmp).addReg(Op0r).addImm(LowCst);
1071         }
1072         unsigned HiTmp = Op0r+1;
1073         if (HiCst != 0) {
1074           HiTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1075           BuildMI(*MBB, IP, X86::XOR32ri, 2,HiTmp).addReg(Op0r+1).addImm(HiCst);
1076         }
1077         unsigned FinalTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1078         BuildMI(*MBB, IP, X86::OR32rr, 2, FinalTmp).addReg(LoTmp).addReg(HiTmp);
1079         return OpNum;
1080       } else {
1081         // Emit a sequence of code which compares the high and low parts once
1082         // each, then uses a conditional move to handle the overflow case.  For
1083         // example, a setlt for long would generate code like this:
1084         //
1085         // AL = lo(op1) < lo(op2)   // Always unsigned comparison
1086         // BL = hi(op1) < hi(op2)   // Signedness depends on operands
1087         // dest = hi(op1) == hi(op2) ? BL : AL;
1088         //
1089
1090         // FIXME: This would be much better if we had hierarchical register
1091         // classes!  Until then, hardcode registers so that we can deal with
1092         // their aliases (because we don't have conditional byte moves).
1093         //
1094         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32ri, 2).addReg(Op0r).addImm(LowCst);
1095         BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[0][OpNum], 0, X86::AL);
1096         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32ri, 2).addReg(Op0r+1).addImm(HiCst);
1097         BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[CompTy->isSigned()][OpNum], 0,X86::BL);
1098         BuildMI(*MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, X86::BH);
1099         BuildMI(*MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, X86::AH);
1100         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVE16rr, 2, X86::BX).addReg(X86::BX)
1101           .addReg(X86::AX);
1102         // NOTE: visitSetCondInst knows that the value is dumped into the BL
1103         // register at this point for long values...
1104         return OpNum;
1105       }
1106     }
1107   }
1108
1109   unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
1110
1111   // Special case handling of comparison against +/- 0.0
1112   if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(Op1))
1113     if (CFP->isExactlyValue(+0.0) || CFP->isExactlyValue(-0.0)) {
1114       BuildMI(*MBB, IP, X86::FTST, 1).addReg(Op0r);
1115       BuildMI(*MBB, IP, X86::FNSTSW8r, 0);
1116       BuildMI(*MBB, IP, X86::SAHF, 1);
1117       return OpNum;
1118     }
1119
1120   unsigned Op1r = getReg(Op1, MBB, IP);
1121   switch (Class) {
1122   default: assert(0 && "Unknown type class!");
1123     // Emit: cmp <var1>, <var2> (do the comparison).  We can
1124     // compare 8-bit with 8-bit, 16-bit with 16-bit, 32-bit with
1125     // 32-bit.
1126   case cByte:
1127     BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP8rr, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
1128     break;
1129   case cShort:
1130     BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP16rr, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
1131     break;
1132   case cInt:
1133     BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32rr, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
1134     break;
1135   case cFP:
1136     emitUCOMr(MBB, IP, Op0r, Op1r);
1137     break;
1138
1139   case cLong:
1140     if (OpNum < 2) {    // seteq, setne
1141       unsigned LoTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1142       unsigned HiTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1143       unsigned FinalTmp = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1144       BuildMI(*MBB, IP, X86::XOR32rr, 2, LoTmp).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
1145       BuildMI(*MBB, IP, X86::XOR32rr, 2, HiTmp).addReg(Op0r+1).addReg(Op1r+1);
1146       BuildMI(*MBB, IP, X86::OR32rr,  2, FinalTmp).addReg(LoTmp).addReg(HiTmp);
1147       break;  // Allow the sete or setne to be generated from flags set by OR
1148     } else {
1149       // Emit a sequence of code which compares the high and low parts once
1150       // each, then uses a conditional move to handle the overflow case.  For
1151       // example, a setlt for long would generate code like this:
1152       //
1153       // AL = lo(op1) < lo(op2)   // Signedness depends on operands
1154       // BL = hi(op1) < hi(op2)   // Always unsigned comparison
1155       // dest = hi(op1) == hi(op2) ? BL : AL;
1156       //
1157
1158       // FIXME: This would be much better if we had hierarchical register
1159       // classes!  Until then, hardcode registers so that we can deal with their
1160       // aliases (because we don't have conditional byte moves).
1161       //
1162       BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32rr, 2).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
1163       BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[0][OpNum], 0, X86::AL);
1164       BuildMI(*MBB, IP, X86::CMP32rr, 2).addReg(Op0r+1).addReg(Op1r+1);
1165       BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[CompTy->isSigned()][OpNum], 0, X86::BL);
1166       BuildMI(*MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, X86::BH);
1167       BuildMI(*MBB, IP, X86::IMPLICIT_DEF, 0, X86::AH);
1168       BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVE16rr, 2, X86::BX).addReg(X86::BX)
1169                                                    .addReg(X86::AX);
1170       // NOTE: visitSetCondInst knows that the value is dumped into the BL
1171       // register at this point for long values...
1172       return OpNum;
1173     }
1174   }
1175   return OpNum;
1176 }
1177
1178 /// SetCC instructions - Here we just emit boilerplate code to set a byte-sized
1179 /// register, then move it to wherever the result should be.
1180 ///
1181 void X86ISel::visitSetCondInst(SetCondInst &I) {
1182   if (canFoldSetCCIntoBranchOrSelect(&I))
1183     return;  // Fold this into a branch or select.
1184
1185   unsigned DestReg = getReg(I);
1186   MachineBasicBlock::iterator MII = BB->end();
1187   emitSetCCOperation(BB, MII, I.getOperand(0), I.getOperand(1), I.getOpcode(),
1188                      DestReg);
1189 }
1190
1191 /// emitSetCCOperation - Common code shared between visitSetCondInst and
1192 /// constant expression support.
1193 ///
1194 void X86ISel::emitSetCCOperation(MachineBasicBlock *MBB,
1195                                  MachineBasicBlock::iterator IP,
1196                                  Value *Op0, Value *Op1, unsigned Opcode,
1197                                  unsigned TargetReg) {
1198   unsigned OpNum = getSetCCNumber(Opcode);
1199   OpNum = EmitComparison(OpNum, Op0, Op1, MBB, IP);
1200
1201   const Type *CompTy = Op0->getType();
1202   unsigned CompClass = getClassB(CompTy);
1203   bool isSigned = CompTy->isSigned() && CompClass != cFP;
1204
1205   if (CompClass != cLong || OpNum < 2) {
1206     // Handle normal comparisons with a setcc instruction...
1207     BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[isSigned][OpNum], 0, TargetReg);
1208   } else {
1209     // Handle long comparisons by copying the value which is already in BL into
1210     // the register we want...
1211     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, TargetReg).addReg(X86::BL);
1212   }
1213 }
1214
1215 void X86ISel::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
1216   unsigned DestReg = getReg(SI);
1217   MachineBasicBlock::iterator MII = BB->end();
1218   emitSelectOperation(BB, MII, SI.getCondition(), SI.getTrueValue(),
1219                       SI.getFalseValue(), DestReg);
1220 }
1221
1222 /// emitSelect - Common code shared between visitSelectInst and the constant
1223 /// expression support.
1224 void X86ISel::emitSelectOperation(MachineBasicBlock *MBB,
1225                                   MachineBasicBlock::iterator IP,
1226                                   Value *Cond, Value *TrueVal, Value *FalseVal,
1227                                   unsigned DestReg) {
1228   unsigned SelectClass = getClassB(TrueVal->getType());
1229
1230   // We don't support 8-bit conditional moves.  If we have incoming constants,
1231   // transform them into 16-bit constants to avoid having a run-time conversion.
1232   if (SelectClass == cByte) {
1233     if (Constant *T = dyn_cast<Constant>(TrueVal))
1234       TrueVal = ConstantExpr::getCast(T, Type::ShortTy);
1235     if (Constant *F = dyn_cast<Constant>(FalseVal))
1236       FalseVal = ConstantExpr::getCast(F, Type::ShortTy);
1237   }
1238
1239   unsigned TrueReg  = getReg(TrueVal, MBB, IP);
1240   unsigned FalseReg = getReg(FalseVal, MBB, IP);
1241   if (TrueReg == FalseReg) {
1242     static const unsigned Opcode[] = {
1243       X86::MOV8rr, X86::MOV16rr, X86::MOV32rr, X86::FpMOV, X86::MOV32rr
1244     };
1245     BuildMI(*MBB, IP, Opcode[SelectClass], 1, DestReg).addReg(TrueReg);
1246     if (SelectClass == cLong)
1247       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg+1).addReg(TrueReg+1);
1248     return;
1249   }
1250
1251   unsigned Opcode;
1252   if (SetCondInst *SCI = canFoldSetCCIntoBranchOrSelect(Cond)) {
1253     // We successfully folded the setcc into the select instruction.
1254
1255     unsigned OpNum = getSetCCNumber(SCI->getOpcode());
1256     OpNum = EmitComparison(OpNum, SCI->getOperand(0), SCI->getOperand(1), MBB,
1257                            IP);
1258
1259     const Type *CompTy = SCI->getOperand(0)->getType();
1260     bool isSigned = CompTy->isSigned() && getClassB(CompTy) != cFP;
1261
1262     // LLVM  -> X86 signed  X86 unsigned
1263     // -----    ----------  ------------
1264     // seteq -> cmovNE      cmovNE
1265     // setne -> cmovE       cmovE
1266     // setlt -> cmovGE      cmovAE
1267     // setge -> cmovL       cmovB
1268     // setgt -> cmovLE      cmovBE
1269     // setle -> cmovG       cmovA
1270     // ----
1271     //          cmovNS              // Used by comparison with 0 optimization
1272     //          cmovS
1273
1274     switch (SelectClass) {
1275     default: assert(0 && "Unknown value class!");
1276     case cFP: {
1277       // Annoyingly, we don't have a full set of floating point conditional
1278       // moves.  :(
1279       static const unsigned OpcodeTab[2][8] = {
1280         { X86::FCMOVNE, X86::FCMOVE, X86::FCMOVAE, X86::FCMOVB,
1281           X86::FCMOVBE, X86::FCMOVA, 0, 0 },
1282         { X86::FCMOVNE, X86::FCMOVE, 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
1283       };
1284       Opcode = OpcodeTab[isSigned][OpNum];
1285
1286       // If opcode == 0, we hit a case that we don't support.  Output a setcc
1287       // and compare the result against zero.
1288       if (Opcode == 0) {
1289         unsigned CompClass = getClassB(CompTy);
1290         unsigned CondReg;
1291         if (CompClass != cLong || OpNum < 2) {
1292           CondReg = makeAnotherReg(Type::BoolTy);
1293           // Handle normal comparisons with a setcc instruction...
1294           BuildMI(*MBB, IP, SetCCOpcodeTab[isSigned][OpNum], 0, CondReg);
1295         } else {
1296           // Long comparisons end up in the BL register.
1297           CondReg = X86::BL;
1298         }
1299
1300         BuildMI(*MBB, IP, X86::TEST8rr, 2).addReg(CondReg).addReg(CondReg);
1301         Opcode = X86::FCMOVE;
1302       }
1303       break;
1304     }
1305     case cByte:
1306     case cShort: {
1307       static const unsigned OpcodeTab[2][8] = {
1308         { X86::CMOVNE16rr, X86::CMOVE16rr, X86::CMOVAE16rr, X86::CMOVB16rr,
1309           X86::CMOVBE16rr, X86::CMOVA16rr, 0, 0 },
1310         { X86::CMOVNE16rr, X86::CMOVE16rr, X86::CMOVGE16rr, X86::CMOVL16rr,
1311           X86::CMOVLE16rr, X86::CMOVG16rr, X86::CMOVNS16rr, X86::CMOVS16rr },
1312       };
1313       Opcode = OpcodeTab[isSigned][OpNum];
1314       break;
1315     }
1316     case cInt:
1317     case cLong: {
1318       static const unsigned OpcodeTab[2][8] = {
1319         { X86::CMOVNE32rr, X86::CMOVE32rr, X86::CMOVAE32rr, X86::CMOVB32rr,
1320           X86::CMOVBE32rr, X86::CMOVA32rr, 0, 0 },
1321         { X86::CMOVNE32rr, X86::CMOVE32rr, X86::CMOVGE32rr, X86::CMOVL32rr,
1322           X86::CMOVLE32rr, X86::CMOVG32rr, X86::CMOVNS32rr, X86::CMOVS32rr },
1323       };
1324       Opcode = OpcodeTab[isSigned][OpNum];
1325       break;
1326     }
1327     }
1328   } else {
1329     // Get the value being branched on, and use it to set the condition codes.
1330     unsigned CondReg = getReg(Cond, MBB, IP);
1331     BuildMI(*MBB, IP, X86::TEST8rr, 2).addReg(CondReg).addReg(CondReg);
1332     switch (SelectClass) {
1333     default: assert(0 && "Unknown value class!");
1334     case cFP:    Opcode = X86::FCMOVE; break;
1335     case cByte:
1336     case cShort: Opcode = X86::CMOVE16rr; break;
1337     case cInt:
1338     case cLong:  Opcode = X86::CMOVE32rr; break;
1339     }
1340   }
1341
1342   unsigned RealDestReg = DestReg;
1343
1344
1345   // Annoyingly enough, X86 doesn't HAVE 8-bit conditional moves.  Because of
1346   // this, we have to promote the incoming values to 16 bits, perform a 16-bit
1347   // cmove, then truncate the result.
1348   if (SelectClass == cByte) {
1349     DestReg = makeAnotherReg(Type::ShortTy);
1350     if (getClassB(TrueVal->getType()) == cByte) {
1351       // Promote the true value, by storing it into AL, and reading from AX.
1352       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, X86::AL).addReg(TrueReg);
1353       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8ri, 1, X86::AH).addImm(0);
1354       TrueReg = makeAnotherReg(Type::ShortTy);
1355       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV16rr, 1, TrueReg).addReg(X86::AX);
1356     }
1357     if (getClassB(FalseVal->getType()) == cByte) {
1358       // Promote the true value, by storing it into CL, and reading from CX.
1359       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, X86::CL).addReg(FalseReg);
1360       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8ri, 1, X86::CH).addImm(0);
1361       FalseReg = makeAnotherReg(Type::ShortTy);
1362       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV16rr, 1, FalseReg).addReg(X86::CX);
1363     }
1364   }
1365
1366   BuildMI(*MBB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(TrueReg).addReg(FalseReg);
1367
1368   switch (SelectClass) {
1369   case cByte:
1370     // We did the computation with 16-bit registers.  Truncate back to our
1371     // result by copying into AX then copying out AL.
1372     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV16rr, 1, X86::AX).addReg(DestReg);
1373     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, RealDestReg).addReg(X86::AL);
1374     break;
1375   case cLong:
1376     // Move the upper half of the value as well.
1377     BuildMI(*MBB, IP, Opcode, 2,DestReg+1).addReg(TrueReg+1).addReg(FalseReg+1);
1378     break;
1379   }
1380 }
1381
1382
1383
1384 /// promote32 - Emit instructions to turn a narrow operand into a 32-bit-wide
1385 /// operand, in the specified target register.
1386 ///
1387 void X86ISel::promote32(unsigned targetReg, const ValueRecord &VR) {
1388   bool isUnsigned = VR.Ty->isUnsigned() || VR.Ty == Type::BoolTy;
1389
1390   Value *Val = VR.Val;
1391   const Type *Ty = VR.Ty;
1392   if (Val) {
1393     if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(Val)) {
1394       Val = ConstantExpr::getCast(C, Type::IntTy);
1395       Ty = Type::IntTy;
1396     }
1397
1398     // If this is a simple constant, just emit a MOVri directly to avoid the
1399     // copy.
1400     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Val)) {
1401       int TheVal = CI->getRawValue() & 0xFFFFFFFF;
1402       BuildMI(BB, X86::MOV32ri, 1, targetReg).addImm(TheVal);
1403       return;
1404     }
1405   }
1406
1407   // Make sure we have the register number for this value...
1408   unsigned Reg = Val ? getReg(Val) : VR.Reg;
1409
1410   switch (getClassB(Ty)) {
1411   case cByte:
1412     // Extend value into target register (8->32)
1413     if (isUnsigned)
1414       BuildMI(BB, X86::MOVZX32rr8, 1, targetReg).addReg(Reg);
1415     else
1416       BuildMI(BB, X86::MOVSX32rr8, 1, targetReg).addReg(Reg);
1417     break;
1418   case cShort:
1419     // Extend value into target register (16->32)
1420     if (isUnsigned)
1421       BuildMI(BB, X86::MOVZX32rr16, 1, targetReg).addReg(Reg);
1422     else
1423       BuildMI(BB, X86::MOVSX32rr16, 1, targetReg).addReg(Reg);
1424     break;
1425   case cInt:
1426     // Move value into target register (32->32)
1427     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, targetReg).addReg(Reg);
1428     break;
1429   default:
1430     assert(0 && "Unpromotable operand class in promote32");
1431   }
1432 }
1433
1434 /// 'ret' instruction - Here we are interested in meeting the x86 ABI.  As such,
1435 /// we have the following possibilities:
1436 ///
1437 ///   ret void: No return value, simply emit a 'ret' instruction
1438 ///   ret sbyte, ubyte : Extend value into EAX and return
1439 ///   ret short, ushort: Extend value into EAX and return
1440 ///   ret int, uint    : Move value into EAX and return
1441 ///   ret pointer      : Move value into EAX and return
1442 ///   ret long, ulong  : Move value into EAX/EDX and return
1443 ///   ret float/double : Top of FP stack
1444 ///
1445 void X86ISel::visitReturnInst(ReturnInst &I) {
1446   if (I.getNumOperands() == 0) {
1447     BuildMI(BB, X86::RET, 0); // Just emit a 'ret' instruction
1448     return;
1449   }
1450
1451   Value *RetVal = I.getOperand(0);
1452   switch (getClassB(RetVal->getType())) {
1453   case cByte:   // integral return values: extend or move into EAX and return
1454   case cShort:
1455   case cInt:
1456     promote32(X86::EAX, ValueRecord(RetVal));
1457     break;
1458   case cFP: {                  // Floats & Doubles: Return in ST(0)
1459     unsigned RetReg = getReg(RetVal);
1460     BuildMI(BB, X86::FpSETRESULT, 1).addReg(RetReg);
1461     break;
1462   }
1463   case cLong: {
1464     unsigned RetReg = getReg(RetVal);
1465     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EAX).addReg(RetReg);
1466     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EDX).addReg(RetReg+1);
1467     break;
1468   }
1469   default:
1470     visitInstruction(I);
1471   }
1472   // Emit a 'ret' instruction
1473   BuildMI(BB, X86::RET, 0);
1474 }
1475
1476 // getBlockAfter - Return the basic block which occurs lexically after the
1477 // specified one.
1478 static inline BasicBlock *getBlockAfter(BasicBlock *BB) {
1479   Function::iterator I = BB; ++I;  // Get iterator to next block
1480   return I != BB->getParent()->end() ? &*I : 0;
1481 }
1482
1483 /// visitBranchInst - Handle conditional and unconditional branches here.  Note
1484 /// that since code layout is frozen at this point, that if we are trying to
1485 /// jump to a block that is the immediate successor of the current block, we can
1486 /// just make a fall-through (but we don't currently).
1487 ///
1488 void X86ISel::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
1489   // Update machine-CFG edges
1490   BB->addSuccessor (MBBMap[BI.getSuccessor(0)]);
1491   if (BI.isConditional())
1492     BB->addSuccessor (MBBMap[BI.getSuccessor(1)]);
1493
1494   BasicBlock *NextBB = getBlockAfter(BI.getParent());  // BB after current one
1495
1496   if (!BI.isConditional()) {  // Unconditional branch?
1497     if (BI.getSuccessor(0) != NextBB)
1498       BuildMI(BB, X86::JMP, 1).addMBB(MBBMap[BI.getSuccessor(0)]);
1499     return;
1500   }
1501
1502   // See if we can fold the setcc into the branch itself...
1503   SetCondInst *SCI = canFoldSetCCIntoBranchOrSelect(BI.getCondition());
1504   if (SCI == 0) {
1505     // Nope, cannot fold setcc into this branch.  Emit a branch on a condition
1506     // computed some other way...
1507     unsigned condReg = getReg(BI.getCondition());
1508     BuildMI(BB, X86::TEST8rr, 2).addReg(condReg).addReg(condReg);
1509     if (BI.getSuccessor(1) == NextBB) {
1510       if (BI.getSuccessor(0) != NextBB)
1511         BuildMI(BB, X86::JNE, 1).addMBB(MBBMap[BI.getSuccessor(0)]);
1512     } else {
1513       BuildMI(BB, X86::JE, 1).addMBB(MBBMap[BI.getSuccessor(1)]);
1514
1515       if (BI.getSuccessor(0) != NextBB)
1516         BuildMI(BB, X86::JMP, 1).addMBB(MBBMap[BI.getSuccessor(0)]);
1517     }
1518     return;
1519   }
1520
1521   unsigned OpNum = getSetCCNumber(SCI->getOpcode());
1522   MachineBasicBlock::iterator MII = BB->end();
1523   OpNum = EmitComparison(OpNum, SCI->getOperand(0), SCI->getOperand(1), BB,MII);
1524
1525   const Type *CompTy = SCI->getOperand(0)->getType();
1526   bool isSigned = CompTy->isSigned() && getClassB(CompTy) != cFP;
1527
1528
1529   // LLVM  -> X86 signed  X86 unsigned
1530   // -----    ----------  ------------
1531   // seteq -> je          je
1532   // setne -> jne         jne
1533   // setlt -> jl          jb
1534   // setge -> jge         jae
1535   // setgt -> jg          ja
1536   // setle -> jle         jbe
1537   // ----
1538   //          js                  // Used by comparison with 0 optimization
1539   //          jns
1540
1541   static const unsigned OpcodeTab[2][8] = {
1542     { X86::JE, X86::JNE, X86::JB, X86::JAE, X86::JA, X86::JBE, 0, 0 },
1543     { X86::JE, X86::JNE, X86::JL, X86::JGE, X86::JG, X86::JLE,
1544       X86::JS, X86::JNS },
1545   };
1546
1547   if (BI.getSuccessor(0) != NextBB) {
1548     BuildMI(BB, OpcodeTab[isSigned][OpNum], 1)
1549       .addMBB(MBBMap[BI.getSuccessor(0)]);
1550     if (BI.getSuccessor(1) != NextBB)
1551       BuildMI(BB, X86::JMP, 1).addMBB(MBBMap[BI.getSuccessor(1)]);
1552   } else {
1553     // Change to the inverse condition...
1554     if (BI.getSuccessor(1) != NextBB) {
1555       OpNum ^= 1;
1556       BuildMI(BB, OpcodeTab[isSigned][OpNum], 1)
1557         .addMBB(MBBMap[BI.getSuccessor(1)]);
1558     }
1559   }
1560 }
1561
1562
1563 /// doCall - This emits an abstract call instruction, setting up the arguments
1564 /// and the return value as appropriate.  For the actual function call itself,
1565 /// it inserts the specified CallMI instruction into the stream.
1566 ///
1567 void X86ISel::doCall(const ValueRecord &Ret, MachineInstr *CallMI,
1568                      const std::vector<ValueRecord> &Args) {
1569   // Count how many bytes are to be pushed on the stack...
1570   unsigned NumBytes = 0;
1571
1572   if (!Args.empty()) {
1573     for (unsigned i = 0, e = Args.size(); i != e; ++i)
1574       switch (getClassB(Args[i].Ty)) {
1575       case cByte: case cShort: case cInt:
1576         NumBytes += 4; break;
1577       case cLong:
1578         NumBytes += 8; break;
1579       case cFP:
1580         NumBytes += Args[i].Ty == Type::FloatTy ? 4 : 8;
1581         break;
1582       default: assert(0 && "Unknown class!");
1583       }
1584
1585     // Adjust the stack pointer for the new arguments...
1586     BuildMI(BB, X86::ADJCALLSTACKDOWN, 1).addImm(NumBytes);
1587
1588     // Arguments go on the stack in reverse order, as specified by the ABI.
1589     unsigned ArgOffset = 0;
1590     for (unsigned i = 0, e = Args.size(); i != e; ++i) {
1591       unsigned ArgReg;
1592       switch (getClassB(Args[i].Ty)) {
1593       case cByte:
1594         if (Args[i].Val && isa<ConstantBool>(Args[i].Val)) {
1595           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), X86::ESP, ArgOffset)
1596             .addImm(Args[i].Val == ConstantBool::True);
1597           break;
1598         }
1599         // FALL THROUGH
1600       case cShort:
1601         if (Args[i].Val && isa<ConstantInt>(Args[i].Val)) {
1602           // Zero/Sign extend constant, then stuff into memory.
1603           ConstantInt *Val = cast<ConstantInt>(Args[i].Val);
1604           Val = cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getCast(Val, Type::IntTy));
1605           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), X86::ESP, ArgOffset)
1606             .addImm(Val->getRawValue() & 0xFFFFFFFF);
1607         } else {
1608           // Promote arg to 32 bits wide into a temporary register...
1609           ArgReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
1610           promote32(ArgReg, Args[i]);
1611           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5),
1612                        X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1613         }
1614         break;
1615       case cInt:
1616         if (Args[i].Val && isa<ConstantInt>(Args[i].Val)) {
1617           unsigned Val = cast<ConstantInt>(Args[i].Val)->getRawValue();
1618           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1619                        X86::ESP, ArgOffset).addImm(Val);
1620         } else if (Args[i].Val && isa<ConstantPointerNull>(Args[i].Val)) {
1621           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1622                        X86::ESP, ArgOffset).addImm(0);
1623         } else if (Args[i].Val && isa<GlobalValue>(Args[i].Val)) {
1624           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), X86::ESP, ArgOffset)
1625             .addGlobalAddress(cast<GlobalValue>(Args[i].Val));
1626         } else {
1627           ArgReg = Args[i].Val ? getReg(Args[i].Val) : Args[i].Reg;
1628           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5),
1629                        X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1630         }
1631         break;
1632       case cLong:
1633         if (Args[i].Val && isa<ConstantInt>(Args[i].Val)) {
1634           uint64_t Val = cast<ConstantInt>(Args[i].Val)->getRawValue();
1635           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1636                        X86::ESP, ArgOffset).addImm(Val & ~0U);
1637           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1638                        X86::ESP, ArgOffset+4).addImm(Val >> 32ULL);
1639         } else {
1640           ArgReg = Args[i].Val ? getReg(Args[i].Val) : Args[i].Reg;
1641           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5),
1642                        X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1643           addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5),
1644                        X86::ESP, ArgOffset+4).addReg(ArgReg+1);
1645         }
1646         ArgOffset += 4;        // 8 byte entry, not 4.
1647         break;
1648
1649       case cFP:
1650         if (ConstantFP *CFP = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Args[i].Val)) {
1651           // Store constant FP values with integer instructions to avoid having
1652           // to load the constants from the constant pool then do a store.
1653           if (CFP->getType() == Type::FloatTy) {
1654             union {
1655               unsigned I;
1656               float    F;
1657             } V;
1658             V.F = CFP->getValue();
1659             addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1660                          X86::ESP, ArgOffset).addImm(V.I);
1661           } else {
1662             union {
1663               uint64_t I;
1664               double   F;
1665             } V;
1666             V.F = CFP->getValue();
1667             addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1668                           X86::ESP, ArgOffset).addImm((unsigned)V.I);
1669             addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5),
1670                          X86::ESP, ArgOffset+4).addImm(unsigned(V.I >> 32));
1671             ArgOffset += 4;       // 8 byte entry, not 4.
1672           }
1673         } else {
1674           ArgReg = Args[i].Val ? getReg(Args[i].Val) : Args[i].Reg;
1675           if (Args[i].Ty == Type::FloatTy) {
1676             addRegOffset(BuildMI(BB, X86::FST32m, 5),
1677                          X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1678           } else {
1679             assert(Args[i].Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
1680             addRegOffset(BuildMI(BB, X86::FST64m, 5),
1681                          X86::ESP, ArgOffset).addReg(ArgReg);
1682             ArgOffset += 4;       // 8 byte entry, not 4.
1683           }
1684         }
1685         break;
1686
1687       default: assert(0 && "Unknown class!");
1688       }
1689       ArgOffset += 4;
1690     }
1691   } else {
1692     BuildMI(BB, X86::ADJCALLSTACKDOWN, 1).addImm(0);
1693   }
1694
1695   BB->push_back(CallMI);
1696
1697   BuildMI(BB, X86::ADJCALLSTACKUP, 2).addImm(NumBytes).addImm(0);
1698
1699   // If there is a return value, scavenge the result from the location the call
1700   // leaves it in...
1701   //
1702   if (Ret.Ty != Type::VoidTy) {
1703     unsigned DestClass = getClassB(Ret.Ty);
1704     switch (DestClass) {
1705     case cByte:
1706     case cShort:
1707     case cInt: {
1708       // Integral results are in %eax, or the appropriate portion
1709       // thereof.
1710       static const unsigned regRegMove[] = {
1711         X86::MOV8rr, X86::MOV16rr, X86::MOV32rr
1712       };
1713       static const unsigned AReg[] = { X86::AL, X86::AX, X86::EAX };
1714       BuildMI(BB, regRegMove[DestClass], 1, Ret.Reg).addReg(AReg[DestClass]);
1715       break;
1716     }
1717     case cFP:     // Floating-point return values live in %ST(0)
1718       BuildMI(BB, X86::FpGETRESULT, 1, Ret.Reg);
1719       break;
1720     case cLong:   // Long values are left in EDX:EAX
1721       BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, Ret.Reg).addReg(X86::EAX);
1722       BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, Ret.Reg+1).addReg(X86::EDX);
1723       break;
1724     default: assert(0 && "Unknown class!");
1725     }
1726   }
1727 }
1728
1729
1730 /// visitCallInst - Push args on stack and do a procedure call instruction.
1731 void X86ISel::visitCallInst(CallInst &CI) {
1732   MachineInstr *TheCall;
1733   if (Function *F = CI.getCalledFunction()) {
1734     // Is it an intrinsic function call?
1735     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID()) {
1736       visitIntrinsicCall(ID, CI);   // Special intrinsics are not handled here
1737       return;
1738     } else if (F->getName() == "fabs" || F->getName() == "fabsf") {
1739       if (CI.getNumOperands() == 2 &&   // Basic sanity checks.
1740           CI.getOperand(1)->getType()->isFloatingPoint() &&
1741           CI.getType() == CI.getOperand(1)->getType()) {
1742         unsigned op1Reg = getReg(CI.getOperand(1));
1743         unsigned DestReg = getReg(CI);
1744         BuildMI(BB, X86::FABS, 1, DestReg).addReg(op1Reg);
1745         return;
1746       }
1747     } else if (F->getName() == "sin" && UnsafeFPMath || F->getName() == "sinf") {
1748       if (CI.getNumOperands() == 2 &&   // Basic sanity checks.
1749           CI.getOperand(1)->getType()->isFloatingPoint() &&
1750           CI.getType() == CI.getOperand(1)->getType()) {
1751         unsigned op1Reg = getReg(CI.getOperand(1));
1752         unsigned DestReg = getReg(CI);
1753         BuildMI(BB, X86::FSIN, 1, DestReg).addReg(op1Reg);
1754         return;
1755       }
1756     }
1757     else if (F->getName() == "cos" && UnsafeFPMath || F->getName() == "cosf") {
1758       if (CI.getNumOperands() == 2 &&   // Basic sanity checks.
1759           CI.getOperand(1)->getType()->isFloatingPoint() &&
1760           CI.getType() == CI.getOperand(1)->getType()) {
1761         unsigned op1Reg = getReg(CI.getOperand(1));
1762         unsigned DestReg = getReg(CI);
1763         BuildMI(BB, X86::FCOS, 1, DestReg).addReg(op1Reg);
1764         return;
1765       }
1766     }
1767
1768     // Emit a CALL instruction with PC-relative displacement.
1769     TheCall = BuildMI(X86::CALLpcrel32, 1).addGlobalAddress(F, true);
1770   } else {  // Emit an indirect call...
1771     unsigned Reg = getReg(CI.getCalledValue());
1772     TheCall = BuildMI(X86::CALL32r, 1).addReg(Reg);
1773   }
1774
1775   std::vector<ValueRecord> Args;
1776   for (unsigned i = 1, e = CI.getNumOperands(); i != e; ++i)
1777     Args.push_back(ValueRecord(CI.getOperand(i)));
1778
1779   unsigned DestReg = CI.getType() != Type::VoidTy ? getReg(CI) : 0;
1780   doCall(ValueRecord(DestReg, CI.getType()), TheCall, Args);
1781 }
1782
1783 /// LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls - This performs a prepass over the
1784 /// function, lowering any calls to unknown intrinsic functions into the
1785 /// equivalent LLVM code.
1786 ///
1787 void X86ISel::LowerUnknownIntrinsicFunctionCalls(Function &F) {
1788   for (Function::iterator BB = F.begin(), E = F.end(); BB != E; ++BB)
1789     for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; )
1790       if (CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(I++))
1791         if (Function *F = CI->getCalledFunction())
1792           switch (F->getIntrinsicID()) {
1793           case Intrinsic::not_intrinsic:
1794           case Intrinsic::vastart:
1795           case Intrinsic::vacopy:
1796           case Intrinsic::vaend:
1797           case Intrinsic::returnaddress:
1798           case Intrinsic::frameaddress:
1799           case Intrinsic::memcpy:
1800           case Intrinsic::memset:
1801           case Intrinsic::isunordered:
1802           case Intrinsic::sqrt:
1803           case Intrinsic::readport:
1804           case Intrinsic::writeport:
1805             // We directly implement these intrinsics
1806             break;
1807           case Intrinsic::readio: {
1808             // On X86, memory operations are in-order.  Lower this intrinsic
1809             // into a volatile load.
1810             LoadInst * LI = new LoadInst(CI->getOperand(1), "", true, CI);
1811             CI->replaceAllUsesWith(LI);
1812             BB->getInstList().erase(CI);
1813             break;
1814           }
1815           case Intrinsic::writeio: {
1816             // On X86, memory operations are in-order.  Lower this intrinsic
1817             // into a volatile store.
1818             StoreInst *LI = new StoreInst(CI->getOperand(1),
1819                                           CI->getOperand(2), true, CI);
1820             CI->replaceAllUsesWith(LI);
1821             BB->getInstList().erase(CI);
1822             break;
1823           }
1824           default:
1825             // All other intrinsic calls we must lower.
1826             Instruction *Before = CI->getPrev();
1827             TM.getIntrinsicLowering().LowerIntrinsicCall(CI);
1828             if (Before) {        // Move iterator to instruction after call
1829               I = Before; ++I;
1830             } else {
1831               I = BB->begin();
1832             }
1833           }
1834 }
1835
1836 void X86ISel::visitIntrinsicCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1837   unsigned TmpReg1, TmpReg2;
1838   switch (ID) {
1839   case Intrinsic::vastart:
1840     //FIXME: store to first arg, don't return
1841     // Get the address of the first vararg value...
1842     TmpReg1 = getReg(CI);
1843     addFrameReference(BuildMI(BB, X86::LEA32r, 5, TmpReg1), VarArgsFrameIndex);
1844     return;
1845
1846   case Intrinsic::vacopy:
1847     //FIXME: copy val of second into first (which is a ptr)
1848     TmpReg1 = getReg(CI);
1849     TmpReg2 = getReg(CI.getOperand(1));
1850     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, TmpReg1).addReg(TmpReg2);
1851     return;
1852   case Intrinsic::vaend: return;   // Noop on X86
1853
1854   case Intrinsic::returnaddress:
1855   case Intrinsic::frameaddress:
1856     TmpReg1 = getReg(CI);
1857     if (cast<Constant>(CI.getOperand(1))->isNullValue()) {
1858       if (ReturnAddressIndex == 0) {
1859         // Set up a frame object for the return address.
1860         ReturnAddressIndex = F->getFrameInfo()->CreateFixedObject(4, -4);
1861       }
1862
1863       if (ID == Intrinsic::returnaddress) {
1864         // Just load the return address
1865         addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, TmpReg1),
1866                           ReturnAddressIndex);
1867       } else {
1868         addFrameReference(BuildMI(BB, X86::LEA32r, 4, TmpReg1),
1869                           ReturnAddressIndex, -4);
1870       }
1871     } else {
1872       // Values other than zero are not implemented yet.
1873       BuildMI(BB, X86::MOV32ri, 1, TmpReg1).addImm(0);
1874     }
1875     return;
1876
1877   case Intrinsic::isunordered:
1878     TmpReg1 = getReg(CI.getOperand(1));
1879     TmpReg2 = getReg(CI.getOperand(2));
1880     emitUCOMr(BB, BB->end(), TmpReg2, TmpReg1);
1881     TmpReg2 = getReg(CI);
1882     BuildMI(BB, X86::SETPr, 0, TmpReg2);
1883     return;
1884
1885   case Intrinsic::sqrt:
1886     TmpReg1 = getReg(CI.getOperand(1));
1887     TmpReg2 = getReg(CI);
1888     BuildMI(BB, X86::FSQRT, 1, TmpReg2).addReg(TmpReg1);
1889     return;
1890
1891   case Intrinsic::memcpy: {
1892     assert(CI.getNumOperands() == 5 && "Illegal llvm.memcpy call!");
1893     unsigned Align = 1;
1894     if (ConstantInt *AlignC = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(4))) {
1895       Align = AlignC->getRawValue();
1896       if (Align == 0) Align = 1;
1897     }
1898
1899     // Turn the byte code into # iterations
1900     unsigned CountReg;
1901     unsigned Opcode;
1902     switch (Align & 3) {
1903     case 2:   // WORD aligned
1904       if (ConstantInt *I = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(3))) {
1905         CountReg = getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, I->getRawValue()/2));
1906       } else {
1907         CountReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1908         unsigned ByteReg = getReg(CI.getOperand(3));
1909         BuildMI(BB, X86::SHR32ri, 2, CountReg).addReg(ByteReg).addImm(1);
1910       }
1911       Opcode = X86::REP_MOVSW;
1912       break;
1913     case 0:   // DWORD aligned
1914       if (ConstantInt *I = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(3))) {
1915         CountReg = getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, I->getRawValue()/4));
1916       } else {
1917         CountReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1918         unsigned ByteReg = getReg(CI.getOperand(3));
1919         BuildMI(BB, X86::SHR32ri, 2, CountReg).addReg(ByteReg).addImm(2);
1920       }
1921       Opcode = X86::REP_MOVSD;
1922       break;
1923     default:  // BYTE aligned
1924       CountReg = getReg(CI.getOperand(3));
1925       Opcode = X86::REP_MOVSB;
1926       break;
1927     }
1928
1929     // No matter what the alignment is, we put the source in ESI, the
1930     // destination in EDI, and the count in ECX.
1931     TmpReg1 = getReg(CI.getOperand(1));
1932     TmpReg2 = getReg(CI.getOperand(2));
1933     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::ECX).addReg(CountReg);
1934     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EDI).addReg(TmpReg1);
1935     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::ESI).addReg(TmpReg2);
1936     BuildMI(BB, Opcode, 0);
1937     return;
1938   }
1939   case Intrinsic::memset: {
1940     assert(CI.getNumOperands() == 5 && "Illegal llvm.memset call!");
1941     unsigned Align = 1;
1942     if (ConstantInt *AlignC = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(4))) {
1943       Align = AlignC->getRawValue();
1944       if (Align == 0) Align = 1;
1945     }
1946
1947     // Turn the byte code into # iterations
1948     unsigned CountReg;
1949     unsigned Opcode;
1950     if (ConstantInt *ValC = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(2))) {
1951       unsigned Val = ValC->getRawValue() & 255;
1952
1953       // If the value is a constant, then we can potentially use larger copies.
1954       switch (Align & 3) {
1955       case 2:   // WORD aligned
1956         if (ConstantInt *I = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(3))) {
1957           CountReg =getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, I->getRawValue()/2));
1958         } else {
1959           CountReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1960           unsigned ByteReg = getReg(CI.getOperand(3));
1961           BuildMI(BB, X86::SHR32ri, 2, CountReg).addReg(ByteReg).addImm(1);
1962         }
1963         BuildMI(BB, X86::MOV16ri, 1, X86::AX).addImm((Val << 8) | Val);
1964         Opcode = X86::REP_STOSW;
1965         break;
1966       case 0:   // DWORD aligned
1967         if (ConstantInt *I = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(3))) {
1968           CountReg =getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, I->getRawValue()/4));
1969         } else {
1970           CountReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
1971           unsigned ByteReg = getReg(CI.getOperand(3));
1972           BuildMI(BB, X86::SHR32ri, 2, CountReg).addReg(ByteReg).addImm(2);
1973         }
1974         Val = (Val << 8) | Val;
1975         BuildMI(BB, X86::MOV32ri, 1, X86::EAX).addImm((Val << 16) | Val);
1976         Opcode = X86::REP_STOSD;
1977         break;
1978       default:  // BYTE aligned
1979         CountReg = getReg(CI.getOperand(3));
1980         BuildMI(BB, X86::MOV8ri, 1, X86::AL).addImm(Val);
1981         Opcode = X86::REP_STOSB;
1982         break;
1983       }
1984     } else {
1985       // If it's not a constant value we are storing, just fall back.  We could
1986       // try to be clever to form 16 bit and 32 bit values, but we don't yet.
1987       unsigned ValReg = getReg(CI.getOperand(2));
1988       BuildMI(BB, X86::MOV8rr, 1, X86::AL).addReg(ValReg);
1989       CountReg = getReg(CI.getOperand(3));
1990       Opcode = X86::REP_STOSB;
1991     }
1992
1993     // No matter what the alignment is, we put the source in ESI, the
1994     // destination in EDI, and the count in ECX.
1995     TmpReg1 = getReg(CI.getOperand(1));
1996     //TmpReg2 = getReg(CI.getOperand(2));
1997     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::ECX).addReg(CountReg);
1998     BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EDI).addReg(TmpReg1);
1999     BuildMI(BB, Opcode, 0);
2000     return;
2001   }
2002
2003   case Intrinsic::readport: {
2004     // First, determine that the size of the operand falls within the acceptable
2005     // range for this architecture.
2006     //
2007     if (getClassB(CI.getOperand(1)->getType()) != cShort) {
2008       std::cerr << "llvm.readport: Address size is not 16 bits\n";
2009       exit(1);
2010     }
2011
2012     // Now, move the I/O port address into the DX register and use the IN
2013     // instruction to get the input data.
2014     //
2015     unsigned Class = getClass(CI.getCalledFunction()->getReturnType());
2016     unsigned DestReg = getReg(CI);
2017
2018     // If the port is a single-byte constant, use the immediate form.
2019     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(1)))
2020       if ((C->getRawValue() & 255) == C->getRawValue()) {
2021         switch (Class) {
2022         case cByte:
2023           BuildMI(BB, X86::IN8ri, 1).addImm((unsigned char)C->getRawValue());
2024           BuildMI(BB, X86::MOV8rr, 1, DestReg).addReg(X86::AL);
2025           return;
2026         case cShort:
2027           BuildMI(BB, X86::IN16ri, 1).addImm((unsigned char)C->getRawValue());
2028           BuildMI(BB, X86::MOV8rr, 1, DestReg).addReg(X86::AX);
2029           return;
2030         case cInt:
2031           BuildMI(BB, X86::IN32ri, 1).addImm((unsigned char)C->getRawValue());
2032           BuildMI(BB, X86::MOV8rr, 1, DestReg).addReg(X86::EAX);
2033           return;
2034         }
2035       }
2036
2037     unsigned Reg = getReg(CI.getOperand(1));
2038     BuildMI(BB, X86::MOV16rr, 1, X86::DX).addReg(Reg);
2039     switch (Class) {
2040     case cByte:
2041       BuildMI(BB, X86::IN8rr, 0);
2042       BuildMI(BB, X86::MOV8rr, 1, DestReg).addReg(X86::AL);
2043       break;
2044     case cShort:
2045       BuildMI(BB, X86::IN16rr, 0);
2046       BuildMI(BB, X86::MOV16rr, 1, DestReg).addReg(X86::AX);
2047       break;
2048     case cInt:
2049       BuildMI(BB, X86::IN32rr, 0);
2050       BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(X86::EAX);
2051       break;
2052     default:
2053       std::cerr << "Cannot do input on this data type";
2054       exit (1);
2055     }
2056     return;
2057   }
2058
2059   case Intrinsic::writeport: {
2060     // First, determine that the size of the operand falls within the
2061     // acceptable range for this architecture.
2062     if (getClass(CI.getOperand(2)->getType()) != cShort) {
2063       std::cerr << "llvm.writeport: Address size is not 16 bits\n";
2064       exit(1);
2065     }
2066
2067     unsigned Class = getClassB(CI.getOperand(1)->getType());
2068     unsigned ValReg = getReg(CI.getOperand(1));
2069     switch (Class) {
2070     case cByte:
2071       BuildMI(BB, X86::MOV8rr, 1, X86::AL).addReg(ValReg);
2072       break;
2073     case cShort:
2074       BuildMI(BB, X86::MOV16rr, 1, X86::AX).addReg(ValReg);
2075       break;
2076     case cInt:
2077       BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, X86::EAX).addReg(ValReg);
2078       break;
2079     default:
2080       std::cerr << "llvm.writeport: invalid data type for X86 target";
2081       exit(1);
2082     }
2083
2084
2085     // If the port is a single-byte constant, use the immediate form.
2086     if (ConstantInt *C = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getOperand(2)))
2087       if ((C->getRawValue() & 255) == C->getRawValue()) {
2088         static const unsigned O[] = { X86::OUT8ir, X86::OUT16ir, X86::OUT32ir };
2089         BuildMI(BB, O[Class], 1).addImm((unsigned char)C->getRawValue());
2090         return;
2091       }
2092
2093     // Otherwise, move the I/O port address into the DX register and the value
2094     // to write into the AL/AX/EAX register.
2095     static const unsigned Opc[] = { X86::OUT8rr, X86::OUT16rr, X86::OUT32rr };
2096     unsigned Reg = getReg(CI.getOperand(2));
2097     BuildMI(BB, X86::MOV16rr, 1, X86::DX).addReg(Reg);
2098     BuildMI(BB, Opc[Class], 0);
2099     return;
2100   }
2101
2102   default: assert(0 && "Error: unknown intrinsics should have been lowered!");
2103   }
2104 }
2105
2106 static bool isSafeToFoldLoadIntoInstruction(LoadInst &LI, Instruction &User) {
2107   if (LI.getParent() != User.getParent())
2108     return false;
2109   BasicBlock::iterator It = &LI;
2110   // Check all of the instructions between the load and the user.  We should
2111   // really use alias analysis here, but for now we just do something simple.
2112   for (++It; It != BasicBlock::iterator(&User); ++It) {
2113     switch (It->getOpcode()) {
2114     case Instruction::Free:
2115     case Instruction::Store:
2116     case Instruction::Call:
2117     case Instruction::Invoke:
2118       return false;
2119     case Instruction::Load:
2120       if (cast<LoadInst>(It)->isVolatile() && LI.isVolatile())
2121         return false;
2122       break;
2123     }
2124   }
2125   return true;
2126 }
2127
2128 /// visitSimpleBinary - Implement simple binary operators for integral types...
2129 /// OperatorClass is one of: 0 for Add, 1 for Sub, 2 for And, 3 for Or, 4 for
2130 /// Xor.
2131 ///
2132 void X86ISel::visitSimpleBinary(BinaryOperator &B, unsigned OperatorClass) {
2133   unsigned DestReg = getReg(B);
2134   MachineBasicBlock::iterator MI = BB->end();
2135   Value *Op0 = B.getOperand(0), *Op1 = B.getOperand(1);
2136   unsigned Class = getClassB(B.getType());
2137
2138   // If this is AND X, C, and it is only used by a setcc instruction, it will
2139   // be folded.  There is no need to emit this instruction.
2140   if (B.hasOneUse() && OperatorClass == 2 && isa<ConstantInt>(Op1))
2141     if (Class == cByte || Class == cShort || Class == cInt) {
2142       Instruction *Use = cast<Instruction>(B.use_back());
2143       if (isa<SetCondInst>(Use) &&
2144           Use->getOperand(1) == Constant::getNullValue(B.getType())) {
2145         switch (getSetCCNumber(Use->getOpcode())) {
2146         case 0:
2147         case 1:
2148           return;
2149         default:
2150           if (B.getType()->isSigned()) return;
2151         }
2152       }
2153     }
2154
2155   // Special case: op Reg, load [mem]
2156   if (isa<LoadInst>(Op0) && !isa<LoadInst>(Op1) && Class != cLong &&
2157       Op0->hasOneUse() &&
2158       isSafeToFoldLoadIntoInstruction(*cast<LoadInst>(Op0), B))
2159     if (!B.swapOperands())
2160       std::swap(Op0, Op1);  // Make sure any loads are in the RHS.
2161
2162   if (isa<LoadInst>(Op1) && Class != cLong && Op1->hasOneUse() &&
2163       isSafeToFoldLoadIntoInstruction(*cast<LoadInst>(Op1), B)) {
2164
2165     unsigned Opcode;
2166     if (Class != cFP) {
2167       static const unsigned OpcodeTab[][3] = {
2168         // Arithmetic operators
2169         { X86::ADD8rm, X86::ADD16rm, X86::ADD32rm },  // ADD
2170         { X86::SUB8rm, X86::SUB16rm, X86::SUB32rm },  // SUB
2171
2172         // Bitwise operators
2173         { X86::AND8rm, X86::AND16rm, X86::AND32rm },  // AND
2174         { X86:: OR8rm, X86:: OR16rm, X86:: OR32rm },  // OR
2175         { X86::XOR8rm, X86::XOR16rm, X86::XOR32rm },  // XOR
2176       };
2177       Opcode = OpcodeTab[OperatorClass][Class];
2178     } else {
2179       static const unsigned OpcodeTab[][2] = {
2180         { X86::FADD32m, X86::FADD64m },  // ADD
2181         { X86::FSUB32m, X86::FSUB64m },  // SUB
2182       };
2183       const Type *Ty = Op0->getType();
2184       assert(Ty == Type::FloatTy || Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
2185       Opcode = OpcodeTab[OperatorClass][Ty == Type::DoubleTy];
2186     }
2187
2188     unsigned Op0r = getReg(Op0);
2189     if (AllocaInst *AI =
2190         dyn_castFixedAlloca(cast<LoadInst>(Op1)->getOperand(0))) {
2191       unsigned FI = getFixedSizedAllocaFI(AI);
2192       addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 5, DestReg).addReg(Op0r), FI);
2193
2194     } else {
2195       X86AddressMode AM;
2196       getAddressingMode(cast<LoadInst>(Op1)->getOperand(0), AM);
2197
2198       addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 5, DestReg).addReg(Op0r), AM);
2199     }
2200     return;
2201   }
2202
2203   // If this is a floating point subtract, check to see if we can fold the first
2204   // operand in.
2205   if (Class == cFP && OperatorClass == 1 &&
2206       isa<LoadInst>(Op0) &&
2207       isSafeToFoldLoadIntoInstruction(*cast<LoadInst>(Op0), B)) {
2208     const Type *Ty = Op0->getType();
2209     assert(Ty == Type::FloatTy || Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
2210     unsigned Opcode = Ty == Type::FloatTy ? X86::FSUBR32m : X86::FSUBR64m;
2211
2212     unsigned Op1r = getReg(Op1);
2213     if (AllocaInst *AI =
2214         dyn_castFixedAlloca(cast<LoadInst>(Op0)->getOperand(0))) {
2215       unsigned FI = getFixedSizedAllocaFI(AI);
2216       addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 5, DestReg).addReg(Op1r), FI);
2217     } else {
2218       X86AddressMode AM;
2219       getAddressingMode(cast<LoadInst>(Op0)->getOperand(0), AM);
2220
2221       addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 5, DestReg).addReg(Op1r), AM);
2222     }
2223     return;
2224   }
2225
2226   emitSimpleBinaryOperation(BB, MI, Op0, Op1, OperatorClass, DestReg);
2227 }
2228
2229
2230 /// emitBinaryFPOperation - This method handles emission of floating point
2231 /// Add (0), Sub (1), Mul (2), and Div (3) operations.
2232 void X86ISel::emitBinaryFPOperation(MachineBasicBlock *BB,
2233                                     MachineBasicBlock::iterator IP,
2234                                     Value *Op0, Value *Op1,
2235                                     unsigned OperatorClass, unsigned DestReg) {
2236   // Special case: op Reg, <const fp>
2237   if (ConstantFP *Op1C = dyn_cast<ConstantFP>(Op1))
2238     if (!Op1C->isExactlyValue(+0.0) && !Op1C->isExactlyValue(+1.0)) {
2239       // Create a constant pool entry for this constant.
2240       MachineConstantPool *CP = F->getConstantPool();
2241       unsigned CPI = CP->getConstantPoolIndex(Op1C);
2242       const Type *Ty = Op1->getType();
2243
2244       static const unsigned OpcodeTab[][4] = {
2245         { X86::FADD32m, X86::FSUB32m, X86::FMUL32m, X86::FDIV32m },   // Float
2246         { X86::FADD64m, X86::FSUB64m, X86::FMUL64m, X86::FDIV64m },   // Double
2247       };
2248
2249       assert(Ty == Type::FloatTy || Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
2250       unsigned Opcode = OpcodeTab[Ty != Type::FloatTy][OperatorClass];
2251       unsigned Op0r = getReg(Op0, BB, IP);
2252       addConstantPoolReference(BuildMI(*BB, IP, Opcode, 5,
2253                                        DestReg).addReg(Op0r), CPI);
2254       return;
2255     }
2256
2257   // Special case: R1 = op <const fp>, R2
2258   if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(Op0))
2259     if (CFP->isExactlyValue(-0.0) && OperatorClass == 1) {
2260       // -0.0 - X === -X
2261       unsigned op1Reg = getReg(Op1, BB, IP);
2262       BuildMI(*BB, IP, X86::FCHS, 1, DestReg).addReg(op1Reg);
2263       return;
2264     } else if (!CFP->isExactlyValue(+0.0) && !CFP->isExactlyValue(+1.0)) {
2265       // R1 = op CST, R2  -->  R1 = opr R2, CST
2266
2267       // Create a constant pool entry for this constant.
2268       MachineConstantPool *CP = F->getConstantPool();
2269       unsigned CPI = CP->getConstantPoolIndex(CFP);
2270       const Type *Ty = CFP->getType();
2271
2272       static const unsigned OpcodeTab[][4] = {
2273         { X86::FADD32m, X86::FSUBR32m, X86::FMUL32m, X86::FDIVR32m }, // Float
2274         { X86::FADD64m, X86::FSUBR64m, X86::FMUL64m, X86::FDIVR64m }, // Double
2275       };
2276
2277       assert(Ty == Type::FloatTy||Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
2278       unsigned Opcode = OpcodeTab[Ty != Type::FloatTy][OperatorClass];
2279       unsigned Op1r = getReg(Op1, BB, IP);
2280       addConstantPoolReference(BuildMI(*BB, IP, Opcode, 5,
2281                                        DestReg).addReg(Op1r), CPI);
2282       return;
2283     }
2284
2285   // General case.
2286   static const unsigned OpcodeTab[4] = {
2287     X86::FpADD, X86::FpSUB, X86::FpMUL, X86::FpDIV
2288   };
2289
2290   unsigned Opcode = OpcodeTab[OperatorClass];
2291   unsigned Op0r = getReg(Op0, BB, IP);
2292   unsigned Op1r = getReg(Op1, BB, IP);
2293   BuildMI(*BB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
2294 }
2295
2296 /// emitSimpleBinaryOperation - Implement simple binary operators for integral
2297 /// types...  OperatorClass is one of: 0 for Add, 1 for Sub, 2 for And, 3 for
2298 /// Or, 4 for Xor.
2299 ///
2300 /// emitSimpleBinaryOperation - Common code shared between visitSimpleBinary
2301 /// and constant expression support.
2302 ///
2303 void X86ISel::emitSimpleBinaryOperation(MachineBasicBlock *MBB,
2304                                         MachineBasicBlock::iterator IP,
2305                                         Value *Op0, Value *Op1,
2306                                         unsigned OperatorClass,
2307                                         unsigned DestReg) {
2308   unsigned Class = getClassB(Op0->getType());
2309
2310   if (Class == cFP) {
2311     assert(OperatorClass < 2 && "No logical ops for FP!");
2312     emitBinaryFPOperation(MBB, IP, Op0, Op1, OperatorClass, DestReg);
2313     return;
2314   }
2315
2316   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op0))
2317     if (OperatorClass == 1) {
2318       static unsigned const NEGTab[] = {
2319         X86::NEG8r, X86::NEG16r, X86::NEG32r, 0, X86::NEG32r
2320       };
2321
2322       // sub 0, X -> neg X
2323       if (CI->isNullValue()) {
2324         unsigned op1Reg = getReg(Op1, MBB, IP);
2325         BuildMI(*MBB, IP, NEGTab[Class], 1, DestReg).addReg(op1Reg);
2326
2327         if (Class == cLong) {
2328           // We just emitted: Dl = neg Sl
2329           // Now emit       : T  = addc Sh, 0
2330           //                : Dh = neg T
2331           unsigned T = makeAnotherReg(Type::IntTy);
2332           BuildMI(*MBB, IP, X86::ADC32ri, 2, T).addReg(op1Reg+1).addImm(0);
2333           BuildMI(*MBB, IP, X86::NEG32r, 1, DestReg+1).addReg(T);
2334         }
2335         return;
2336       } else if (Op1->hasOneUse() && Class != cLong) {
2337         // sub C, X -> tmp = neg X; DestReg = add tmp, C.  This is better
2338         // than copying C into a temporary register, because of register
2339         // pressure (tmp and destreg can share a register.
2340         static unsigned const ADDRITab[] = {
2341           X86::ADD8ri, X86::ADD16ri, X86::ADD32ri, 0, X86::ADD32ri
2342         };
2343         unsigned op1Reg = getReg(Op1, MBB, IP);
2344         unsigned Tmp = makeAnotherReg(Op0->getType());
2345         BuildMI(*MBB, IP, NEGTab[Class], 1, Tmp).addReg(op1Reg);
2346         BuildMI(*MBB, IP, ADDRITab[Class], 2,
2347                 DestReg).addReg(Tmp).addImm(CI->getRawValue());
2348         return;
2349       }
2350     }
2351
2352   // Special case: op Reg, <const int>
2353   if (ConstantInt *Op1C = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
2354     unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
2355
2356     // xor X, -1 -> not X
2357     if (OperatorClass == 4 && Op1C->isAllOnesValue()) {
2358       static unsigned const NOTTab[] = {
2359         X86::NOT8r, X86::NOT16r, X86::NOT32r, 0, X86::NOT32r
2360       };
2361       BuildMI(*MBB, IP, NOTTab[Class], 1, DestReg).addReg(Op0r);
2362       if (Class == cLong)  // Invert the top part too
2363         BuildMI(*MBB, IP, X86::NOT32r, 1, DestReg+1).addReg(Op0r+1);
2364       return;
2365     }
2366
2367     // add X, -1 -> dec X
2368     if (OperatorClass == 0 && Op1C->isAllOnesValue() && Class != cLong) {
2369       // Note that we can't use dec for 64-bit decrements, because it does not
2370       // set the carry flag!
2371       static unsigned const DECTab[] = { X86::DEC8r, X86::DEC16r, X86::DEC32r };
2372       BuildMI(*MBB, IP, DECTab[Class], 1, DestReg).addReg(Op0r);
2373       return;
2374     }
2375
2376     // add X, 1 -> inc X
2377     if (OperatorClass == 0 && Op1C->equalsInt(1) && Class != cLong) {
2378       // Note that we can't use inc for 64-bit increments, because it does not
2379       // set the carry flag!
2380       static unsigned const INCTab[] = { X86::INC8r, X86::INC16r, X86::INC32r };
2381       BuildMI(*MBB, IP, INCTab[Class], 1, DestReg).addReg(Op0r);
2382       return;
2383     }
2384
2385     static const unsigned OpcodeTab[][5] = {
2386       // Arithmetic operators
2387       { X86::ADD8ri, X86::ADD16ri, X86::ADD32ri, 0, X86::ADD32ri },  // ADD
2388       { X86::SUB8ri, X86::SUB16ri, X86::SUB32ri, 0, X86::SUB32ri },  // SUB
2389
2390       // Bitwise operators
2391       { X86::AND8ri, X86::AND16ri, X86::AND32ri, 0, X86::AND32ri },  // AND
2392       { X86:: OR8ri, X86:: OR16ri, X86:: OR32ri, 0, X86::OR32ri  },  // OR
2393       { X86::XOR8ri, X86::XOR16ri, X86::XOR32ri, 0, X86::XOR32ri },  // XOR
2394     };
2395
2396     unsigned Opcode = OpcodeTab[OperatorClass][Class];
2397     unsigned Op1l = cast<ConstantInt>(Op1C)->getRawValue();
2398
2399     if (Class != cLong) {
2400       BuildMI(*MBB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(Op0r).addImm(Op1l);
2401       return;
2402     }
2403
2404     // If this is a long value and the high or low bits have a special
2405     // property, emit some special cases.
2406     unsigned Op1h = cast<ConstantInt>(Op1C)->getRawValue() >> 32LL;
2407
2408     // If the constant is zero in the low 32-bits, just copy the low part
2409     // across and apply the normal 32-bit operation to the high parts.  There
2410     // will be no carry or borrow into the top.
2411     if (Op1l == 0) {
2412       if (OperatorClass != 2) // All but and...
2413         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(Op0r);
2414       else
2415         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg).addImm(0);
2416       BuildMI(*MBB, IP, OpcodeTab[OperatorClass][cLong], 2, DestReg+1)
2417         .addReg(Op0r+1).addImm(Op1h);
2418       return;
2419     }
2420
2421     // If this is a logical operation and the top 32-bits are zero, just
2422     // operate on the lower 32.
2423     if (Op1h == 0 && OperatorClass > 1) {
2424       BuildMI(*MBB, IP, OpcodeTab[OperatorClass][cLong], 2, DestReg)
2425         .addReg(Op0r).addImm(Op1l);
2426       if (OperatorClass != 2)  // All but and
2427         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg+1).addReg(Op0r+1);
2428       else
2429         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg+1).addImm(0);
2430       return;
2431     }
2432
2433     // TODO: We could handle lots of other special cases here, such as AND'ing
2434     // with 0xFFFFFFFF00000000 -> noop, etc.
2435
2436     // Otherwise, code generate the full operation with a constant.
2437     static const unsigned TopTab[] = {
2438       X86::ADC32ri, X86::SBB32ri, X86::AND32ri, X86::OR32ri, X86::XOR32ri
2439     };
2440
2441     BuildMI(*MBB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(Op0r).addImm(Op1l);
2442     BuildMI(*MBB, IP, TopTab[OperatorClass], 2, DestReg+1)
2443       .addReg(Op0r+1).addImm(Op1h);
2444     return;
2445   }
2446
2447   // Finally, handle the general case now.
2448   static const unsigned OpcodeTab[][5] = {
2449     // Arithmetic operators
2450     { X86::ADD8rr, X86::ADD16rr, X86::ADD32rr, 0, X86::ADD32rr },  // ADD
2451     { X86::SUB8rr, X86::SUB16rr, X86::SUB32rr, 0, X86::SUB32rr },  // SUB
2452
2453     // Bitwise operators
2454     { X86::AND8rr, X86::AND16rr, X86::AND32rr, 0, X86::AND32rr },  // AND
2455     { X86:: OR8rr, X86:: OR16rr, X86:: OR32rr, 0, X86:: OR32rr },  // OR
2456     { X86::XOR8rr, X86::XOR16rr, X86::XOR32rr, 0, X86::XOR32rr },  // XOR
2457   };
2458
2459   unsigned Opcode = OpcodeTab[OperatorClass][Class];
2460   unsigned Op0r = getReg(Op0, MBB, IP);
2461   unsigned Op1r = getReg(Op1, MBB, IP);
2462   BuildMI(*MBB, IP, Opcode, 2, DestReg).addReg(Op0r).addReg(Op1r);
2463
2464   if (Class == cLong) {        // Handle the upper 32 bits of long values...
2465     static const unsigned TopTab[] = {
2466       X86::ADC32rr, X86::SBB32rr, X86::AND32rr, X86::OR32rr, X86::XOR32rr
2467     };
2468     BuildMI(*MBB, IP, TopTab[OperatorClass], 2,
2469             DestReg+1).addReg(Op0r+1).addReg(Op1r+1);
2470   }
2471 }
2472
2473 /// doMultiply - Emit appropriate instructions to multiply together the
2474 /// registers op0Reg and op1Reg, and put the result in DestReg.  The type of the
2475 /// result should be given as DestTy.
2476 ///
2477 void X86ISel::doMultiply(MachineBasicBlock *MBB,
2478                          MachineBasicBlock::iterator MBBI,
2479                          unsigned DestReg, const Type *DestTy,
2480                          unsigned op0Reg, unsigned op1Reg) {
2481   unsigned Class = getClass(DestTy);
2482   switch (Class) {
2483   case cInt:
2484   case cShort:
2485     BuildMI(*MBB, MBBI, Class == cInt ? X86::IMUL32rr:X86::IMUL16rr, 2, DestReg)
2486       .addReg(op0Reg).addReg(op1Reg);
2487     return;
2488   case cByte:
2489     // Must use the MUL instruction, which forces use of AL...
2490     BuildMI(*MBB, MBBI, X86::MOV8rr, 1, X86::AL).addReg(op0Reg);
2491     BuildMI(*MBB, MBBI, X86::MUL8r, 1).addReg(op1Reg);
2492     BuildMI(*MBB, MBBI, X86::MOV8rr, 1, DestReg).addReg(X86::AL);
2493     return;
2494   default:
2495   case cLong: assert(0 && "doMultiply cannot operate on LONG values!");
2496   }
2497 }
2498
2499 // ExactLog2 - This function solves for (Val == 1 << (N-1)) and returns N.  It
2500 // returns zero when the input is not exactly a power of two.
2501 static unsigned ExactLog2(unsigned Val) {
2502   if (Val == 0 || (Val & (Val-1))) return 0;
2503   unsigned Count = 0;
2504   while (Val != 1) {
2505     Val >>= 1;
2506     ++Count;
2507   }
2508   return Count+1;
2509 }
2510
2511
2512 /// doMultiplyConst - This function is specialized to efficiently codegen an 8,
2513 /// 16, or 32-bit integer multiply by a constant.
2514 void X86ISel::doMultiplyConst(MachineBasicBlock *MBB,
2515                               MachineBasicBlock::iterator IP,
2516                               unsigned DestReg, const Type *DestTy,
2517                               unsigned op0Reg, unsigned ConstRHS) {
2518   static const unsigned MOVrrTab[] = {X86::MOV8rr, X86::MOV16rr, X86::MOV32rr};
2519   static const unsigned MOVriTab[] = {X86::MOV8ri, X86::MOV16ri, X86::MOV32ri};
2520   static const unsigned ADDrrTab[] = {X86::ADD8rr, X86::ADD16rr, X86::ADD32rr};
2521   static const unsigned NEGrTab[]  = {X86::NEG8r , X86::NEG16r , X86::NEG32r };
2522
2523   unsigned Class = getClass(DestTy);
2524   unsigned TmpReg;
2525
2526   // Handle special cases here.
2527   switch (ConstRHS) {
2528   case -2:
2529     TmpReg = makeAnotherReg(DestTy);
2530     BuildMI(*MBB, IP, NEGrTab[Class], 1, TmpReg).addReg(op0Reg);
2531     BuildMI(*MBB, IP, ADDrrTab[Class], 1,DestReg).addReg(TmpReg).addReg(TmpReg);
2532     return;
2533   case -1:
2534     BuildMI(*MBB, IP, NEGrTab[Class], 1, DestReg).addReg(op0Reg);
2535     return;
2536   case 0:
2537     BuildMI(*MBB, IP, MOVriTab[Class], 1, DestReg).addImm(0);
2538     return;
2539   case 1:
2540     BuildMI(*MBB, IP, MOVrrTab[Class], 1, DestReg).addReg(op0Reg);
2541     return;
2542   case 2:
2543     BuildMI(*MBB, IP, ADDrrTab[Class], 1,DestReg).addReg(op0Reg).addReg(op0Reg);
2544     return;
2545   case 3:
2546   case 5:
2547   case 9:
2548     if (Class == cInt) {
2549       X86AddressMode AM;
2550       AM.BaseType = X86AddressMode::RegBase;
2551       AM.Base.Reg = op0Reg;
2552       AM.Scale = ConstRHS-1;
2553       AM.IndexReg = op0Reg;
2554       AM.Disp = 0;
2555       addFullAddress(BuildMI(*MBB, IP, X86::LEA32r, 5, DestReg), AM);
2556       return;
2557     }
2558   case -3:
2559   case -5:
2560   case -9:
2561     if (Class == cInt) {
2562       TmpReg = makeAnotherReg(DestTy);
2563       X86AddressMode AM;
2564       AM.BaseType = X86AddressMode::RegBase;
2565       AM.Base.Reg = op0Reg;
2566       AM.Scale = -ConstRHS-1;
2567       AM.IndexReg = op0Reg;
2568       AM.Disp = 0;
2569       addFullAddress(BuildMI(*MBB, IP, X86::LEA32r, 5, TmpReg), AM);
2570       BuildMI(*MBB, IP, NEGrTab[Class], 1, DestReg).addReg(TmpReg);
2571       return;
2572     }
2573   }
2574
2575   // If the element size is exactly a power of 2, use a shift to get it.
2576   if (unsigned Shift = ExactLog2(ConstRHS)) {
2577     switch (Class) {
2578     default: assert(0 && "Unknown class for this function!");
2579     case cByte:
2580       BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL8ri,2, DestReg).addReg(op0Reg).addImm(Shift-1);
2581       return;
2582     case cShort:
2583       BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL16ri,2, DestReg).addReg(op0Reg).addImm(Shift-1);
2584       return;
2585     case cInt:
2586       BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL32ri,2, DestReg).addReg(op0Reg).addImm(Shift-1);
2587       return;
2588     }
2589   }
2590
2591   // If the element size is a negative power of 2, use a shift/neg to get it.
2592   if (unsigned Shift = ExactLog2(-ConstRHS)) {
2593     TmpReg = makeAnotherReg(DestTy);
2594     BuildMI(*MBB, IP, NEGrTab[Class], 1, TmpReg).addReg(op0Reg);
2595     switch (Class) {
2596     default: assert(0 && "Unknown class for this function!");
2597     case cByte:
2598       BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL8ri,2, DestReg).addReg(TmpReg).addImm(Shift-1);
2599       return;
2600     case cShort:
2601       BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL16ri,2, DestReg).addReg(TmpReg).addImm(Shift-1);
2602       return;
2603     case cInt:
2604       BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL32ri,2, DestReg).addReg(TmpReg).addImm(Shift-1);
2605       return;
2606     }
2607   }
2608
2609   if (Class == cShort) {
2610     BuildMI(*MBB, IP, X86::IMUL16rri,2,DestReg).addReg(op0Reg).addImm(ConstRHS);
2611     return;
2612   } else if (Class == cInt) {
2613     BuildMI(*MBB, IP, X86::IMUL32rri,2,DestReg).addReg(op0Reg).addImm(ConstRHS);
2614     return;
2615   }
2616
2617   // Most general case, emit a normal multiply...
2618   TmpReg = makeAnotherReg(DestTy);
2619   BuildMI(*MBB, IP, MOVriTab[Class], 1, TmpReg).addImm(ConstRHS);
2620
2621   // Emit a MUL to multiply the register holding the index by
2622   // elementSize, putting the result in OffsetReg.
2623   doMultiply(MBB, IP, DestReg, DestTy, op0Reg, TmpReg);
2624 }
2625
2626 /// visitMul - Multiplies are not simple binary operators because they must deal
2627 /// with the EAX register explicitly.
2628 ///
2629 void X86ISel::visitMul(BinaryOperator &I) {
2630   unsigned ResultReg = getReg(I);
2631
2632   Value *Op0 = I.getOperand(0);
2633   Value *Op1 = I.getOperand(1);
2634
2635   // Fold loads into floating point multiplies.
2636   if (getClass(Op0->getType()) == cFP) {
2637     if (isa<LoadInst>(Op0) && !isa<LoadInst>(Op1))
2638       if (!I.swapOperands())
2639         std::swap(Op0, Op1);  // Make sure any loads are in the RHS.
2640     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Op1))
2641       if (isSafeToFoldLoadIntoInstruction(*LI, I)) {
2642         const Type *Ty = Op0->getType();
2643         assert(Ty == Type::FloatTy||Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
2644         unsigned Opcode = Ty == Type::FloatTy ? X86::FMUL32m : X86::FMUL64m;
2645
2646         unsigned Op0r = getReg(Op0);
2647         if (AllocaInst *AI = dyn_castFixedAlloca(LI->getOperand(0))) {
2648           unsigned FI = getFixedSizedAllocaFI(AI);
2649           addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 5, ResultReg).addReg(Op0r), FI);
2650         } else {
2651           X86AddressMode AM;
2652           getAddressingMode(LI->getOperand(0), AM);
2653
2654           addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 5, ResultReg).addReg(Op0r), AM);
2655         }
2656         return;
2657       }
2658   }
2659
2660   MachineBasicBlock::iterator IP = BB->end();
2661   emitMultiply(BB, IP, Op0, Op1, ResultReg);
2662 }
2663
2664 void X86ISel::emitMultiply(MachineBasicBlock *MBB,
2665                            MachineBasicBlock::iterator IP,
2666                            Value *Op0, Value *Op1, unsigned DestReg) {
2667   MachineBasicBlock &BB = *MBB;
2668   TypeClass Class = getClass(Op0->getType());
2669
2670   // Simple scalar multiply?
2671   unsigned Op0Reg  = getReg(Op0, &BB, IP);
2672   switch (Class) {
2673   case cByte:
2674   case cShort:
2675   case cInt:
2676     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
2677       unsigned Val = (unsigned)CI->getRawValue(); // Isn't a 64-bit constant
2678       doMultiplyConst(&BB, IP, DestReg, Op0->getType(), Op0Reg, Val);
2679     } else {
2680       unsigned Op1Reg  = getReg(Op1, &BB, IP);
2681       doMultiply(&BB, IP, DestReg, Op1->getType(), Op0Reg, Op1Reg);
2682     }
2683     return;
2684   case cFP:
2685     emitBinaryFPOperation(MBB, IP, Op0, Op1, 2, DestReg);
2686     return;
2687   case cLong:
2688     break;
2689   }
2690
2691   // Long value.  We have to do things the hard way...
2692   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1)) {
2693     unsigned CLow = CI->getRawValue();
2694     unsigned CHi  = CI->getRawValue() >> 32;
2695
2696     if (CLow == 0) {
2697       // If the low part of the constant is all zeros, things are simple.
2698       BuildMI(BB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg).addImm(0);
2699       doMultiplyConst(&BB, IP, DestReg+1, Type::UIntTy, Op0Reg, CHi);
2700       return;
2701     }
2702
2703     // Multiply the two low parts... capturing carry into EDX
2704     unsigned OverflowReg = 0;
2705     if (CLow == 1) {
2706       BuildMI(BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(Op0Reg);
2707     } else {
2708       unsigned Op1RegL = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2709       OverflowReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2710       BuildMI(BB, IP, X86::MOV32ri, 1, Op1RegL).addImm(CLow);
2711       BuildMI(BB, IP, X86::MOV32rr, 1, X86::EAX).addReg(Op0Reg);
2712       BuildMI(BB, IP, X86::MUL32r, 1).addReg(Op1RegL);  // AL*BL
2713
2714       BuildMI(BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(X86::EAX);   // AL*BL
2715       BuildMI(BB, IP, X86::MOV32rr, 1,
2716               OverflowReg).addReg(X86::EDX);                    // AL*BL >> 32
2717     }
2718
2719     unsigned AHBLReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);   // AH*BL
2720     doMultiplyConst(&BB, IP, AHBLReg, Type::UIntTy, Op0Reg+1, CLow);
2721
2722     unsigned AHBLplusOverflowReg;
2723     if (OverflowReg) {
2724       AHBLplusOverflowReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2725       BuildMI(BB, IP, X86::ADD32rr, 2,                // AH*BL+(AL*BL >> 32)
2726               AHBLplusOverflowReg).addReg(AHBLReg).addReg(OverflowReg);
2727     } else {
2728       AHBLplusOverflowReg = AHBLReg;
2729     }
2730
2731     if (CHi == 0) {
2732       BuildMI(BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg+1).addReg(AHBLplusOverflowReg);
2733     } else {
2734       unsigned ALBHReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy); // AL*BH
2735       doMultiplyConst(&BB, IP, ALBHReg, Type::UIntTy, Op0Reg, CHi);
2736
2737       BuildMI(BB, IP, X86::ADD32rr, 2,      // AL*BH + AH*BL + (AL*BL >> 32)
2738               DestReg+1).addReg(AHBLplusOverflowReg).addReg(ALBHReg);
2739     }
2740     return;
2741   }
2742
2743   // General 64x64 multiply
2744
2745   unsigned Op1Reg  = getReg(Op1, &BB, IP);
2746   // Multiply the two low parts... capturing carry into EDX
2747   BuildMI(BB, IP, X86::MOV32rr, 1, X86::EAX).addReg(Op0Reg);
2748   BuildMI(BB, IP, X86::MUL32r, 1).addReg(Op1Reg);  // AL*BL
2749
2750   unsigned OverflowReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2751   BuildMI(BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(X86::EAX);     // AL*BL
2752   BuildMI(BB, IP, X86::MOV32rr, 1,
2753           OverflowReg).addReg(X86::EDX); // AL*BL >> 32
2754
2755   unsigned AHBLReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);   // AH*BL
2756   BuildMI(BB, IP, X86::IMUL32rr, 2,
2757           AHBLReg).addReg(Op0Reg+1).addReg(Op1Reg);
2758
2759   unsigned AHBLplusOverflowReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
2760   BuildMI(BB, IP, X86::ADD32rr, 2,                // AH*BL+(AL*BL >> 32)
2761           AHBLplusOverflowReg).addReg(AHBLReg).addReg(OverflowReg);
2762
2763   unsigned ALBHReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy); // AL*BH
2764   BuildMI(BB, IP, X86::IMUL32rr, 2,
2765           ALBHReg).addReg(Op0Reg).addReg(Op1Reg+1);
2766
2767   BuildMI(BB, IP, X86::ADD32rr, 2,      // AL*BH + AH*BL + (AL*BL >> 32)
2768           DestReg+1).addReg(AHBLplusOverflowReg).addReg(ALBHReg);
2769 }
2770
2771
2772 /// visitDivRem - Handle division and remainder instructions... these
2773 /// instruction both require the same instructions to be generated, they just
2774 /// select the result from a different register.  Note that both of these
2775 /// instructions work differently for signed and unsigned operands.
2776 ///
2777 void X86ISel::visitDivRem(BinaryOperator &I) {
2778   unsigned ResultReg = getReg(I);
2779   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
2780
2781   // Fold loads into floating point divides.
2782   if (getClass(Op0->getType()) == cFP) {
2783     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Op1))
2784       if (isSafeToFoldLoadIntoInstruction(*LI, I)) {
2785         const Type *Ty = Op0->getType();
2786         assert(Ty == Type::FloatTy||Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
2787         unsigned Opcode = Ty == Type::FloatTy ? X86::FDIV32m : X86::FDIV64m;
2788
2789         unsigned Op0r = getReg(Op0);
2790         if (AllocaInst *AI = dyn_castFixedAlloca(LI->getOperand(0))) {
2791           unsigned FI = getFixedSizedAllocaFI(AI);
2792           addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 5, ResultReg).addReg(Op0r), FI);
2793         } else {
2794           X86AddressMode AM;
2795           getAddressingMode(LI->getOperand(0), AM);
2796
2797           addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 5, ResultReg).addReg(Op0r), AM);
2798         }
2799         return;
2800       }
2801
2802     if (LoadInst *LI = dyn_cast<LoadInst>(Op0))
2803       if (isSafeToFoldLoadIntoInstruction(*LI, I)) {
2804         const Type *Ty = Op0->getType();
2805         assert(Ty == Type::FloatTy||Ty == Type::DoubleTy && "Unknown FP type!");
2806         unsigned Opcode = Ty == Type::FloatTy ? X86::FDIVR32m : X86::FDIVR64m;
2807
2808         unsigned Op1r = getReg(Op1);
2809         if (AllocaInst *AI = dyn_castFixedAlloca(LI->getOperand(0))) {
2810           unsigned FI = getFixedSizedAllocaFI(AI);
2811           addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 5, ResultReg).addReg(Op1r), FI);
2812         } else {
2813           X86AddressMode AM;
2814           getAddressingMode(LI->getOperand(0), AM);
2815           addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 5, ResultReg).addReg(Op1r), AM);
2816         }
2817         return;
2818       }
2819   }
2820
2821
2822   MachineBasicBlock::iterator IP = BB->end();
2823   emitDivRemOperation(BB, IP, Op0, Op1,
2824                       I.getOpcode() == Instruction::Div, ResultReg);
2825 }
2826
2827 void X86ISel::emitDivRemOperation(MachineBasicBlock *BB,
2828                                   MachineBasicBlock::iterator IP,
2829                                   Value *Op0, Value *Op1, bool isDiv,
2830                                   unsigned ResultReg) {
2831   const Type *Ty = Op0->getType();
2832   unsigned Class = getClass(Ty);
2833   switch (Class) {
2834   case cFP:              // Floating point divide
2835     if (isDiv) {
2836       emitBinaryFPOperation(BB, IP, Op0, Op1, 3, ResultReg);
2837       return;
2838     } else {               // Floating point remainder...
2839       unsigned Op0Reg = getReg(Op0, BB, IP);
2840       unsigned Op1Reg = getReg(Op1, BB, IP);
2841       MachineInstr *TheCall =
2842         BuildMI(X86::CALLpcrel32, 1).addExternalSymbol("fmod", true);
2843       std::vector<ValueRecord> Args;
2844       Args.push_back(ValueRecord(Op0Reg, Type::DoubleTy));
2845       Args.push_back(ValueRecord(Op1Reg, Type::DoubleTy));
2846       doCall(ValueRecord(ResultReg, Type::DoubleTy), TheCall, Args);
2847     }
2848     return;
2849   case cLong: {
2850     static const char *FnName[] =
2851       { "__moddi3", "__divdi3", "__umoddi3", "__udivdi3" };
2852     unsigned Op0Reg = getReg(Op0, BB, IP);
2853     unsigned Op1Reg = getReg(Op1, BB, IP);
2854     unsigned NameIdx = Ty->isUnsigned()*2 + isDiv;
2855     MachineInstr *TheCall =
2856       BuildMI(X86::CALLpcrel32, 1).addExternalSymbol(FnName[NameIdx], true);
2857
2858     std::vector<ValueRecord> Args;
2859     Args.push_back(ValueRecord(Op0Reg, Type::LongTy));
2860     Args.push_back(ValueRecord(Op1Reg, Type::LongTy));
2861     doCall(ValueRecord(ResultReg, Type::LongTy), TheCall, Args);
2862     return;
2863   }
2864   case cByte: case cShort: case cInt:
2865     break;          // Small integrals, handled below...
2866   default: assert(0 && "Unknown class!");
2867   }
2868
2869   static const unsigned MovOpcode[]={ X86::MOV8rr, X86::MOV16rr, X86::MOV32rr };
2870   static const unsigned NEGOpcode[]={ X86::NEG8r,  X86::NEG16r,  X86::NEG32r };
2871   static const unsigned SAROpcode[]={ X86::SAR8ri, X86::SAR16ri, X86::SAR32ri };
2872   static const unsigned SHROpcode[]={ X86::SHR8ri, X86::SHR16ri, X86::SHR32ri };
2873   static const unsigned ADDOpcode[]={ X86::ADD8rr, X86::ADD16rr, X86::ADD32rr };
2874
2875   // Special case signed division by power of 2.
2876   if (ConstantSInt *CI = dyn_cast<ConstantSInt>(Op1))
2877     if (isDiv) {
2878       assert(Class != cLong && "This doesn't handle 64-bit divides!");
2879       int V = CI->getValue();
2880
2881       if (V == 1) {       // X /s 1 => X
2882         unsigned Op0Reg = getReg(Op0, BB, IP);
2883         BuildMI(*BB, IP, MovOpcode[Class], 1, ResultReg).addReg(Op0Reg);
2884         return;
2885       }
2886
2887       if (V == -1) {      // X /s -1 => -X
2888         unsigned Op0Reg = getReg(Op0, BB, IP);
2889         BuildMI(*BB, IP, NEGOpcode[Class], 1, ResultReg).addReg(Op0Reg);
2890         return;
2891       }
2892
2893       if (V == 2 || V == -2) {      // X /s 2
2894         static const unsigned CMPOpcode[] = {
2895           X86::CMP8ri, X86::CMP16ri, X86::CMP32ri
2896         };
2897         static const unsigned SBBOpcode[] = {
2898           X86::SBB8ri, X86::SBB16ri, X86::SBB32ri
2899         };
2900         unsigned Op0Reg = getReg(Op0, BB, IP);
2901         unsigned SignBit = 1 << (CI->getType()->getPrimitiveSize()*8-1);
2902         BuildMI(*BB, IP, CMPOpcode[Class], 2).addReg(Op0Reg).addImm(SignBit);
2903
2904         unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Op0->getType());
2905         BuildMI(*BB, IP, SBBOpcode[Class], 2, TmpReg).addReg(Op0Reg).addImm(-1);
2906
2907         unsigned TmpReg2 = V == 2 ? ResultReg : makeAnotherReg(Op0->getType());
2908         BuildMI(*BB, IP, SAROpcode[Class], 2, TmpReg2).addReg(TmpReg).addImm(1);
2909         if (V == -2) {
2910           BuildMI(*BB, IP, NEGOpcode[Class], 1, ResultReg).addReg(TmpReg2);
2911         }
2912         return;
2913       }
2914
2915       bool isNeg = false;
2916       if (V < 0) {         // Not a positive power of 2?
2917         V = -V;
2918         isNeg = true;      // Maybe it's a negative power of 2.
2919       }
2920       if (unsigned Log = ExactLog2(V)) {
2921         --Log;
2922         unsigned Op0Reg = getReg(Op0, BB, IP);
2923         unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Op0->getType());
2924         BuildMI(*BB, IP, SAROpcode[Class], 2, TmpReg)
2925           .addReg(Op0Reg).addImm(Log-1);
2926         unsigned TmpReg2 = makeAnotherReg(Op0->getType());
2927         BuildMI(*BB, IP, SHROpcode[Class], 2, TmpReg2)
2928           .addReg(TmpReg).addImm(CI->getType()->getPrimitiveSizeInBits()-Log);
2929         unsigned TmpReg3 = makeAnotherReg(Op0->getType());
2930         BuildMI(*BB, IP, ADDOpcode[Class], 2, TmpReg3)
2931           .addReg(Op0Reg).addReg(TmpReg2);
2932
2933         unsigned TmpReg4 = isNeg ? makeAnotherReg(Op0->getType()) : ResultReg;
2934         BuildMI(*BB, IP, SAROpcode[Class], 2, TmpReg4)
2935           .addReg(TmpReg3).addImm(Log);
2936         if (isNeg)
2937           BuildMI(*BB, IP, NEGOpcode[Class], 1, ResultReg).addReg(TmpReg4);
2938         return;
2939       }
2940     } else {    // X % C
2941       assert(Class != cLong && "This doesn't handle 64-bit remainder!");
2942       int V = CI->getValue();
2943
2944       if (V == 2 || V == -2) {       // X % 2, X % -2
2945         static const unsigned SExtOpcode[] = { X86::CBW, X86::CWD, X86::CDQ };
2946         static const unsigned BaseReg[]    = { X86::AL , X86::AX , X86::EAX };
2947         static const unsigned SExtReg[]    = { X86::AH , X86::DX , X86::EDX };
2948         static const unsigned ANDOpcode[]  = {
2949           X86::AND8ri, X86::AND16ri, X86::AND32ri
2950         };
2951         static const unsigned XOROpcode[]  = {
2952           X86::XOR8rr, X86::XOR16rr, X86::XOR32rr
2953         };
2954         static const unsigned SUBOpcode[]  = {
2955           X86::SUB8rr, X86::SUB16rr, X86::SUB32rr
2956         };
2957
2958         // Sign extend result into reg of -1 or 0.
2959         unsigned Op0Reg = getReg(Op0, BB, IP);
2960         BuildMI(*BB, IP, MovOpcode[Class], 1, BaseReg[Class]).addReg(Op0Reg);
2961         BuildMI(*BB, IP, SExtOpcode[Class], 0);
2962         unsigned TmpReg0 = makeAnotherReg(Op0->getType());
2963         BuildMI(*BB, IP, MovOpcode[Class], 1, TmpReg0).addReg(SExtReg[Class]);
2964
2965         unsigned TmpReg1 = makeAnotherReg(Op0->getType());
2966         BuildMI(*BB, IP, ANDOpcode[Class], 2, TmpReg1).addReg(Op0Reg).addImm(1);
2967
2968         unsigned TmpReg2 = makeAnotherReg(Op0->getType());
2969         BuildMI(*BB, IP, XOROpcode[Class], 2,
2970                 TmpReg2).addReg(TmpReg1).addReg(TmpReg0);
2971         BuildMI(*BB, IP, SUBOpcode[Class], 2,
2972                 ResultReg).addReg(TmpReg2).addReg(TmpReg0);
2973         return;
2974       }
2975     }
2976
2977   static const unsigned Regs[]     ={ X86::AL    , X86::AX     , X86::EAX     };
2978   static const unsigned ClrOpcode[]={ X86::MOV8ri, X86::MOV16ri, X86::MOV32ri };
2979   static const unsigned ExtRegs[]  ={ X86::AH    , X86::DX     , X86::EDX     };
2980   static const unsigned SExOpcode[]={ X86::CBW   , X86::CWD    , X86::CDQ     };
2981
2982   static const unsigned DivOpcode[][4] = {
2983     { X86::DIV8r , X86::DIV16r , X86::DIV32r , 0 },  // Unsigned division
2984     { X86::IDIV8r, X86::IDIV16r, X86::IDIV32r, 0 },  // Signed division
2985   };
2986
2987   unsigned Reg    = Regs[Class];
2988   unsigned ExtReg = ExtRegs[Class];
2989
2990   // Put the first operand into one of the A registers...
2991   unsigned Op0Reg = getReg(Op0, BB, IP);
2992   unsigned Op1Reg = getReg(Op1, BB, IP);
2993   BuildMI(*BB, IP, MovOpcode[Class], 1, Reg).addReg(Op0Reg);
2994
2995   if (Ty->isSigned()) {
2996     // Emit a sign extension instruction.
2997     BuildMI(*BB, IP, SExOpcode[Class], 0);
2998
2999     // Emit the appropriate divide or remainder instruction...
3000     BuildMI(*BB, IP, DivOpcode[1][Class], 1).addReg(Op1Reg);
3001   } else {
3002     // If unsigned, emit a zeroing instruction... (reg = 0)
3003     BuildMI(*BB, IP, ClrOpcode[Class], 2, ExtReg).addImm(0);
3004
3005     // Emit the appropriate divide or remainder instruction...
3006     BuildMI(*BB, IP, DivOpcode[0][Class], 1).addReg(Op1Reg);
3007   }
3008
3009   // Figure out which register we want to pick the result out of...
3010   unsigned DestReg = isDiv ? Reg : ExtReg;
3011
3012   // Put the result into the destination register...
3013   BuildMI(*BB, IP, MovOpcode[Class], 1, ResultReg).addReg(DestReg);
3014 }
3015
3016
3017 /// Shift instructions: 'shl', 'sar', 'shr' - Some special cases here
3018 /// for constant immediate shift values, and for constant immediate
3019 /// shift values equal to 1. Even the general case is sort of special,
3020 /// because the shift amount has to be in CL, not just any old register.
3021 ///
3022 void X86ISel::visitShiftInst(ShiftInst &I) {
3023   MachineBasicBlock::iterator IP = BB->end ();
3024   emitShiftOperation (BB, IP, I.getOperand (0), I.getOperand (1),
3025                       I.getOpcode () == Instruction::Shl, I.getType (),
3026                       getReg (I));
3027 }
3028
3029 /// Emit code for a 'SHLD DestReg, Op0, Op1, Amt' operation, where Amt is a
3030 /// constant.
3031 void X86ISel::doSHLDConst(MachineBasicBlock *MBB,
3032                           MachineBasicBlock::iterator IP,
3033                           unsigned DestReg, unsigned Op0Reg, unsigned Op1Reg,
3034                           unsigned Amt) {
3035   // SHLD is a very inefficient operation on every processor, try to do
3036   // somethign simpler for common values of 'Amt'.
3037   if (Amt == 0) {
3038     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(Op0Reg);
3039   } else if (Amt == 1) {
3040     unsigned Tmp = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
3041     BuildMI(*MBB, IP, X86::ADD32rr, 2, Tmp).addReg(Op1Reg).addReg(Op1Reg);
3042     BuildMI(*MBB, IP, X86::ADC32rr, 2, DestReg).addReg(Op0Reg).addReg(Op0Reg);
3043   } else if (Amt == 2 || Amt == 3) {
3044     // On the P4 and Athlon it is cheaper to replace shld ..., 2|3 with a
3045     // shift/lea pair.  NOTE: This should not be done on the P6 family!
3046     unsigned Tmp = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
3047     BuildMI(*MBB, IP, X86::SHR32ri, 2, Tmp).addReg(Op1Reg).addImm(32-Amt);
3048     X86AddressMode AM;
3049     AM.BaseType = X86AddressMode::RegBase;
3050     AM.Base.Reg = Tmp;
3051     AM.Scale = 1 << Amt;
3052     AM.IndexReg = Op0Reg;
3053     AM.Disp = 0;
3054     addFullAddress(BuildMI(*MBB, IP, X86::LEA32r, 4, DestReg), AM);
3055   } else {
3056     // NOTE: It is always cheaper on the P4 to emit SHLD as two shifts and an OR
3057     // than it is to emit a real SHLD.
3058
3059     BuildMI(*MBB, IP, X86::SHLD32rri8, 3,
3060             DestReg).addReg(Op0Reg).addReg(Op1Reg).addImm(Amt);
3061   }
3062 }
3063
3064 /// emitShiftOperation - Common code shared between visitShiftInst and
3065 /// constant expression support.
3066 void X86ISel::emitShiftOperation(MachineBasicBlock *MBB,
3067                                  MachineBasicBlock::iterator IP,
3068                                  Value *Op, Value *ShiftAmount,
3069                                  bool isLeftShift, const Type *ResultTy,
3070                                  unsigned DestReg) {
3071   unsigned SrcReg = getReg (Op, MBB, IP);
3072   bool isSigned = ResultTy->isSigned ();
3073   unsigned Class = getClass (ResultTy);
3074
3075   static const unsigned ConstantOperand[][3] = {
3076     { X86::SHR8ri, X86::SHR16ri, X86::SHR32ri },  // SHR
3077     { X86::SAR8ri, X86::SAR16ri, X86::SAR32ri },  // SAR
3078     { X86::SHL8ri, X86::SHL16ri, X86::SHL32ri },  // SHL
3079     { X86::SHL8ri, X86::SHL16ri, X86::SHL32ri },  // SAL = SHL
3080   };
3081
3082   static const unsigned NonConstantOperand[][3] = {
3083     { X86::SHR8rCL, X86::SHR16rCL, X86::SHR32rCL },  // SHR
3084     { X86::SAR8rCL, X86::SAR16rCL, X86::SAR32rCL },  // SAR
3085     { X86::SHL8rCL, X86::SHL16rCL, X86::SHL32rCL },  // SHL
3086     { X86::SHL8rCL, X86::SHL16rCL, X86::SHL32rCL },  // SAL = SHL
3087   };
3088
3089   // Longs, as usual, are handled specially.
3090   if (Class == cLong) {
3091     if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(ShiftAmount)) {
3092       unsigned Amount = CUI->getValue();
3093       if (Amount == 1 && isLeftShift) {   // X << 1 == X+X
3094         BuildMI(*MBB, IP, X86::ADD32rr, 2,
3095                 DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
3096         BuildMI(*MBB, IP, X86::ADC32rr, 2,
3097                 DestReg+1).addReg(SrcReg+1).addReg(SrcReg+1);
3098       } else if (Amount < 32) {
3099         const unsigned *Opc = ConstantOperand[isLeftShift*2+isSigned];
3100         if (isLeftShift) {
3101           doSHLDConst(MBB, IP, DestReg+1, SrcReg+1, SrcReg, Amount);
3102           BuildMI(*MBB, IP, Opc[2], 2, DestReg).addReg(SrcReg).addImm(Amount);
3103         } else {
3104           BuildMI(*MBB, IP, X86::SHRD32rri8, 3,
3105                   DestReg).addReg(SrcReg  ).addReg(SrcReg+1).addImm(Amount);
3106           BuildMI(*MBB, IP, Opc[2],2,DestReg+1).addReg(SrcReg+1).addImm(Amount);
3107         }
3108       } else if (Amount == 32) {
3109         if (isLeftShift) {
3110           BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg+1).addReg(SrcReg);
3111           BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg).addImm(0);
3112         } else {
3113           BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(SrcReg+1);
3114           if (!isSigned) {
3115             BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg+1).addImm(0);
3116           } else {
3117             BuildMI(*MBB, IP, X86::SAR32ri, 2,
3118                     DestReg+1).addReg(SrcReg).addImm(31);
3119           }
3120         }
3121       } else {                 // Shifting more than 32 bits
3122         Amount -= 32;
3123         if (isLeftShift) {
3124           BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL32ri, 2,
3125                   DestReg + 1).addReg(SrcReg).addImm(Amount);
3126           BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg).addImm(0);
3127         } else {
3128           BuildMI(*MBB, IP, isSigned ? X86::SAR32ri : X86::SHR32ri, 2,
3129                   DestReg).addReg(SrcReg+1).addImm(Amount);
3130           if (isSigned)
3131             BuildMI(*MBB, IP, X86::SAR32ri, 2,
3132                     DestReg+1).addReg(SrcReg+1).addImm(31);
3133           else
3134             BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg+1).addImm(0);
3135         }
3136       }
3137     } else {
3138       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3139       if (!isLeftShift && isSigned) {
3140         // If this is a SHR of a Long, then we need to do funny sign extension
3141         // stuff.  TmpReg gets the value to use as the high-part if we are
3142         // shifting more than 32 bits.
3143         BuildMI(*MBB, IP, X86::SAR32ri, 2, TmpReg).addReg(SrcReg).addImm(31);
3144       } else {
3145         // Other shifts use a fixed zero value if the shift is more than 32
3146         // bits.
3147         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, TmpReg).addImm(0);
3148       }
3149
3150       // Initialize CL with the shift amount...
3151       unsigned ShiftAmountReg = getReg(ShiftAmount, MBB, IP);
3152       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, X86::CL).addReg(ShiftAmountReg);
3153
3154       unsigned TmpReg2 = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3155       unsigned TmpReg3 = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3156       if (isLeftShift) {
3157         // TmpReg2 = shld inHi, inLo
3158         BuildMI(*MBB, IP, X86::SHLD32rrCL,2,TmpReg2).addReg(SrcReg+1)
3159                                                     .addReg(SrcReg);
3160         // TmpReg3 = shl  inLo, CL
3161         BuildMI(*MBB, IP, X86::SHL32rCL, 1, TmpReg3).addReg(SrcReg);
3162
3163         // Set the flags to indicate whether the shift was by more than 32 bits.
3164         BuildMI(*MBB, IP, X86::TEST8ri, 2).addReg(X86::CL).addImm(32);
3165
3166         // DestHi = (>32) ? TmpReg3 : TmpReg2;
3167         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVNE32rr, 2,
3168                 DestReg+1).addReg(TmpReg2).addReg(TmpReg3);
3169         // DestLo = (>32) ? TmpReg : TmpReg3;
3170         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVNE32rr, 2,
3171             DestReg).addReg(TmpReg3).addReg(TmpReg);
3172       } else {
3173         // TmpReg2 = shrd inLo, inHi
3174         BuildMI(*MBB, IP, X86::SHRD32rrCL,2,TmpReg2).addReg(SrcReg)
3175                                                     .addReg(SrcReg+1);
3176         // TmpReg3 = s[ah]r  inHi, CL
3177         BuildMI(*MBB, IP, isSigned ? X86::SAR32rCL : X86::SHR32rCL, 1, TmpReg3)
3178                        .addReg(SrcReg+1);
3179
3180         // Set the flags to indicate whether the shift was by more than 32 bits.
3181         BuildMI(*MBB, IP, X86::TEST8ri, 2).addReg(X86::CL).addImm(32);
3182
3183         // DestLo = (>32) ? TmpReg3 : TmpReg2;
3184         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVNE32rr, 2,
3185                 DestReg).addReg(TmpReg2).addReg(TmpReg3);
3186
3187         // DestHi = (>32) ? TmpReg : TmpReg3;
3188         BuildMI(*MBB, IP, X86::CMOVNE32rr, 2,
3189                 DestReg+1).addReg(TmpReg3).addReg(TmpReg);
3190       }
3191     }
3192     return;
3193   }
3194
3195   if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(ShiftAmount)) {
3196     // The shift amount is constant, guaranteed to be a ubyte. Get its value.
3197     assert(CUI->getType() == Type::UByteTy && "Shift amount not a ubyte?");
3198
3199     if (CUI->getValue() == 1 && isLeftShift) {    // X << 1 -> X+X
3200       static const int AddOpC[] = { X86::ADD8rr, X86::ADD16rr, X86::ADD32rr };
3201       BuildMI(*MBB, IP, AddOpC[Class], 2,DestReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
3202     } else {
3203       const unsigned *Opc = ConstantOperand[isLeftShift*2+isSigned];
3204       BuildMI(*MBB, IP, Opc[Class], 2,
3205               DestReg).addReg(SrcReg).addImm(CUI->getValue());
3206     }
3207   } else {                  // The shift amount is non-constant.
3208     unsigned ShiftAmountReg = getReg (ShiftAmount, MBB, IP);
3209     BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV8rr, 1, X86::CL).addReg(ShiftAmountReg);
3210
3211     const unsigned *Opc = NonConstantOperand[isLeftShift*2+isSigned];
3212     BuildMI(*MBB, IP, Opc[Class], 1, DestReg).addReg(SrcReg);
3213   }
3214 }
3215
3216
3217 /// visitLoadInst - Implement LLVM load instructions in terms of the x86 'mov'
3218 /// instruction.  The load and store instructions are the only place where we
3219 /// need to worry about the memory layout of the target machine.
3220 ///
3221 void X86ISel::visitLoadInst(LoadInst &I) {
3222   // Check to see if this load instruction is going to be folded into a binary
3223   // instruction, like add.  If so, we don't want to emit it.  Wouldn't a real
3224   // pattern matching instruction selector be nice?
3225   unsigned Class = getClassB(I.getType());
3226   if (I.hasOneUse()) {
3227     Instruction *User = cast<Instruction>(I.use_back());
3228     switch (User->getOpcode()) {
3229     case Instruction::Cast:
3230       // If this is a cast from a signed-integer type to a floating point type,
3231       // fold the cast here.
3232       if (getClassB(User->getType()) == cFP &&
3233           (I.getType() == Type::ShortTy || I.getType() == Type::IntTy ||
3234            I.getType() == Type::LongTy)) {
3235         unsigned DestReg = getReg(User);
3236         static const unsigned Opcode[] = {
3237           0/*BYTE*/, X86::FILD16m, X86::FILD32m, 0/*FP*/, X86::FILD64m
3238         };
3239
3240         if (AllocaInst *AI = dyn_castFixedAlloca(I.getOperand(0))) {
3241           unsigned FI = getFixedSizedAllocaFI(AI);
3242           addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode[Class], 4, DestReg), FI);
3243         } else {
3244           X86AddressMode AM;
3245           getAddressingMode(I.getOperand(0), AM);
3246           addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode[Class], 4, DestReg), AM);
3247         }
3248         return;
3249       } else {
3250         User = 0;
3251       }
3252       break;
3253
3254     case Instruction::Add:
3255     case Instruction::Sub:
3256     case Instruction::And:
3257     case Instruction::Or:
3258     case Instruction::Xor:
3259       if (Class == cLong) User = 0;
3260       break;
3261     case Instruction::Mul:
3262     case Instruction::Div:
3263       if (Class != cFP) User = 0;
3264       break;  // Folding only implemented for floating point.
3265     default: User = 0; break;
3266     }
3267
3268     if (User) {
3269       // Okay, we found a user.  If the load is the first operand and there is
3270       // no second operand load, reverse the operand ordering.  Note that this
3271       // can fail for a subtract (ie, no change will be made).
3272       bool Swapped = false;
3273       if (!isa<LoadInst>(User->getOperand(1)))
3274         Swapped = !cast<BinaryOperator>(User)->swapOperands();
3275
3276       // Okay, now that everything is set up, if this load is used by the second
3277       // operand, and if there are no instructions that invalidate the load
3278       // before the binary operator, eliminate the load.
3279       if (User->getOperand(1) == &I &&
3280           isSafeToFoldLoadIntoInstruction(I, *User))
3281         return;   // Eliminate the load!
3282
3283       // If this is a floating point sub or div, we won't be able to swap the
3284       // operands, but we will still be able to eliminate the load.
3285       if (Class == cFP && User->getOperand(0) == &I &&
3286           !isa<LoadInst>(User->getOperand(1)) &&
3287           (User->getOpcode() == Instruction::Sub ||
3288            User->getOpcode() == Instruction::Div) &&
3289           isSafeToFoldLoadIntoInstruction(I, *User))
3290         return;  // Eliminate the load!
3291
3292       // If we swapped the operands to the instruction, but couldn't fold the
3293       // load anyway, swap them back.  We don't want to break add X, int
3294       // folding.
3295       if (Swapped) cast<BinaryOperator>(User)->swapOperands();
3296     }
3297   }
3298
3299   static const unsigned Opcodes[] = {
3300     X86::MOV8rm, X86::MOV16rm, X86::MOV32rm, X86::FLD32m, X86::MOV32rm
3301   };
3302   unsigned Opcode = Opcodes[Class];
3303   if (I.getType() == Type::DoubleTy) Opcode = X86::FLD64m;
3304
3305   unsigned DestReg = getReg(I);
3306
3307   if (AllocaInst *AI = dyn_castFixedAlloca(I.getOperand(0))) {
3308     unsigned FI = getFixedSizedAllocaFI(AI);
3309     if (Class == cLong) {
3310       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg), FI);
3311       addFrameReference(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg+1), FI, 4);
3312     } else {
3313       addFrameReference(BuildMI(BB, Opcode, 4, DestReg), FI);
3314     }
3315   } else {
3316     X86AddressMode AM;
3317     getAddressingMode(I.getOperand(0), AM);
3318
3319     if (Class == cLong) {
3320       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg), AM);
3321       AM.Disp += 4;
3322       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg+1), AM);
3323     } else {
3324       addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 4, DestReg), AM);
3325     }
3326   }
3327 }
3328
3329 /// visitStoreInst - Implement LLVM store instructions in terms of the x86 'mov'
3330 /// instruction.
3331 ///
3332 void X86ISel::visitStoreInst(StoreInst &I) {
3333   X86AddressMode AM;
3334   getAddressingMode(I.getOperand(1), AM);
3335
3336   const Type *ValTy = I.getOperand(0)->getType();
3337   unsigned Class = getClassB(ValTy);
3338
3339   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I.getOperand(0))) {
3340     uint64_t Val = CI->getRawValue();
3341     if (Class == cLong) {
3342       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), AM).addImm(Val & ~0U);
3343       AM.Disp += 4;
3344       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), AM).addImm(Val>>32);
3345     } else {
3346       static const unsigned Opcodes[] = {
3347         X86::MOV8mi, X86::MOV16mi, X86::MOV32mi
3348       };
3349       unsigned Opcode = Opcodes[Class];
3350       addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 5), AM).addImm(Val);
3351     }
3352   } else if (isa<ConstantPointerNull>(I.getOperand(0))) {
3353     addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), AM).addImm(0);
3354   } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(0))) {
3355     addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), AM).addGlobalAddress(GV);
3356   } else if (ConstantBool *CB = dyn_cast<ConstantBool>(I.getOperand(0))) {
3357     addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV8mi, 5), AM).addImm(CB->getValue());
3358   } else if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(I.getOperand(0))) {
3359     // Store constant FP values with integer instructions to avoid having to
3360     // load the constants from the constant pool then do a store.
3361     if (CFP->getType() == Type::FloatTy) {
3362       union {
3363         unsigned I;
3364         float    F;
3365       } V;
3366       V.F = CFP->getValue();
3367       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), AM).addImm(V.I);
3368     } else {
3369       union {
3370         uint64_t I;
3371         double   F;
3372       } V;
3373       V.F = CFP->getValue();
3374       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), AM).addImm((unsigned)V.I);
3375       AM.Disp += 4;
3376       addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mi, 5), AM).addImm(
3377                                                           unsigned(V.I >> 32));
3378     }
3379
3380   } else if (Class == cLong) {
3381     unsigned ValReg = getReg(I.getOperand(0));
3382     addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5), AM).addReg(ValReg);
3383     AM.Disp += 4;
3384     addFullAddress(BuildMI(BB, X86::MOV32mr, 5), AM).addReg(ValReg+1);
3385   } else {
3386     // FIXME: stop emitting these two instructions:
3387     //    movl $global,%eax
3388     //    movl %eax,(%ebx)
3389     // when one instruction will suffice.  That includes when the global
3390     // has an offset applied to it.
3391     unsigned ValReg = getReg(I.getOperand(0));
3392     static const unsigned Opcodes[] = {
3393       X86::MOV8mr, X86::MOV16mr, X86::MOV32mr, X86::FST32m
3394     };
3395     unsigned Opcode = Opcodes[Class];
3396     if (ValTy == Type::DoubleTy) Opcode = X86::FST64m;
3397
3398     addFullAddress(BuildMI(BB, Opcode, 1+4), AM).addReg(ValReg);
3399   }
3400 }
3401
3402
3403 /// visitCastInst - Here we have various kinds of copying with or without sign
3404 /// extension going on.
3405 ///
3406 void X86ISel::visitCastInst(CastInst &CI) {
3407   Value *Op = CI.getOperand(0);
3408
3409   unsigned SrcClass = getClassB(Op->getType());
3410   unsigned DestClass = getClassB(CI.getType());
3411   // Noop casts are not emitted: getReg will return the source operand as the
3412   // register to use for any uses of the noop cast.
3413   if (DestClass == SrcClass) {
3414     // The only detail in this plan is that casts from double -> float are
3415     // truncating operations that we have to codegen through memory (despite
3416     // the fact that the source/dest registers are the same class).
3417     if (CI.getType() != Type::FloatTy || Op->getType() != Type::DoubleTy)
3418       return;
3419   }
3420
3421   // If this is a cast from a 32-bit integer to a Long type, and the only uses
3422   // of the case are GEP instructions, then the cast does not need to be
3423   // generated explicitly, it will be folded into the GEP.
3424   if (DestClass == cLong && SrcClass == cInt) {
3425     bool AllUsesAreGEPs = true;
3426     for (Value::use_iterator I = CI.use_begin(), E = CI.use_end(); I != E; ++I)
3427       if (!isa<GetElementPtrInst>(*I)) {
3428         AllUsesAreGEPs = false;
3429         break;
3430       }
3431
3432     // No need to codegen this cast if all users are getelementptr instrs...
3433     if (AllUsesAreGEPs) return;
3434   }
3435
3436   // If this cast converts a load from a short,int, or long integer to a FP
3437   // value, we will have folded this cast away.
3438   if (DestClass == cFP && isa<LoadInst>(Op) && Op->hasOneUse() &&
3439       (Op->getType() == Type::ShortTy || Op->getType() == Type::IntTy ||
3440        Op->getType() == Type::LongTy))
3441     return;
3442
3443
3444   unsigned DestReg = getReg(CI);
3445   MachineBasicBlock::iterator MI = BB->end();
3446   emitCastOperation(BB, MI, Op, CI.getType(), DestReg);
3447 }
3448
3449 /// emitCastOperation - Common code shared between visitCastInst and constant
3450 /// expression cast support.
3451 ///
3452 void X86ISel::emitCastOperation(MachineBasicBlock *BB,
3453                                 MachineBasicBlock::iterator IP,
3454                                 Value *Src, const Type *DestTy,
3455                                 unsigned DestReg) {
3456   const Type *SrcTy = Src->getType();
3457   unsigned SrcClass = getClassB(SrcTy);
3458   unsigned DestClass = getClassB(DestTy);
3459   unsigned SrcReg = getReg(Src, BB, IP);
3460
3461   // Implement casts to bool by using compare on the operand followed by set if
3462   // not zero on the result.
3463   if (DestTy == Type::BoolTy) {
3464     switch (SrcClass) {
3465     case cByte:
3466       BuildMI(*BB, IP, X86::TEST8rr, 2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
3467       break;
3468     case cShort:
3469       BuildMI(*BB, IP, X86::TEST16rr, 2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
3470       break;
3471     case cInt:
3472       BuildMI(*BB, IP, X86::TEST32rr, 2).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg);
3473       break;
3474     case cLong: {
3475       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3476       BuildMI(*BB, IP, X86::OR32rr, 2, TmpReg).addReg(SrcReg).addReg(SrcReg+1);
3477       break;
3478     }
3479     case cFP:
3480       BuildMI(*BB, IP, X86::FTST, 1).addReg(SrcReg);
3481       BuildMI(*BB, IP, X86::FNSTSW8r, 0);
3482       BuildMI(*BB, IP, X86::SAHF, 1);
3483       break;
3484     }
3485
3486     // If the zero flag is not set, then the value is true, set the byte to
3487     // true.
3488     BuildMI(*BB, IP, X86::SETNEr, 1, DestReg);
3489     return;
3490   }
3491
3492   static const unsigned RegRegMove[] = {
3493     X86::MOV8rr, X86::MOV16rr, X86::MOV32rr, X86::FpMOV, X86::MOV32rr
3494   };
3495
3496   // Implement casts between values of the same type class (as determined by
3497   // getClass) by using a register-to-register move.
3498   if (SrcClass == DestClass) {
3499     if (SrcClass <= cInt || (SrcClass == cFP && SrcTy == DestTy)) {
3500       BuildMI(*BB, IP, RegRegMove[SrcClass], 1, DestReg).addReg(SrcReg);
3501     } else if (SrcClass == cFP) {
3502       if (SrcTy == Type::FloatTy) {  // double -> float
3503         assert(DestTy == Type::DoubleTy && "Unknown cFP member!");
3504         BuildMI(*BB, IP, X86::FpMOV, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
3505       } else {                       // float -> double
3506         assert(SrcTy == Type::DoubleTy && DestTy == Type::FloatTy &&
3507                "Unknown cFP member!");
3508         // Truncate from double to float by storing to memory as short, then
3509         // reading it back.
3510         unsigned FltAlign = TM.getTargetData().getFloatAlignment();
3511         int FrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(4, FltAlign);
3512         addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::FST32m, 5),
3513                           FrameIdx).addReg(SrcReg);
3514         addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::FLD32m, 5, DestReg), FrameIdx);
3515       }
3516     } else if (SrcClass == cLong) {
3517       BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
3518       BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg+1).addReg(SrcReg+1);
3519     } else {
3520       assert(0 && "Cannot handle this type of cast instruction!");
3521       abort();
3522     }
3523     return;
3524   }
3525
3526   // Handle cast of SMALLER int to LARGER int using a move with sign extension
3527   // or zero extension, depending on whether the source type was signed.
3528   if (SrcClass <= cInt && (DestClass <= cInt || DestClass == cLong) &&
3529       SrcClass < DestClass) {
3530     bool isLong = DestClass == cLong;
3531     if (isLong) DestClass = cInt;
3532
3533     static const unsigned Opc[][4] = {
3534       { X86::MOVSX16rr8, X86::MOVSX32rr8, X86::MOVSX32rr16, X86::MOV32rr }, // s
3535       { X86::MOVZX16rr8, X86::MOVZX32rr8, X86::MOVZX32rr16, X86::MOV32rr }  // u
3536     };
3537
3538     bool isUnsigned = SrcTy->isUnsigned() || SrcTy == Type::BoolTy;
3539     BuildMI(*BB, IP, Opc[isUnsigned][SrcClass + DestClass - 1], 1,
3540         DestReg).addReg(SrcReg);
3541
3542     if (isLong) {  // Handle upper 32 bits as appropriate...
3543       if (isUnsigned)     // Zero out top bits...
3544         BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32ri, 1, DestReg+1).addImm(0);
3545       else                // Sign extend bottom half...
3546         BuildMI(*BB, IP, X86::SAR32ri, 2, DestReg+1).addReg(DestReg).addImm(31);
3547     }
3548     return;
3549   }
3550
3551   // Special case long -> int ...
3552   if (SrcClass == cLong && DestClass == cInt) {
3553     BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32rr, 1, DestReg).addReg(SrcReg);
3554     return;
3555   }
3556
3557   // Handle cast of LARGER int to SMALLER int using a move to EAX followed by a
3558   // move out of AX or AL.
3559   if ((SrcClass <= cInt || SrcClass == cLong) && DestClass <= cInt
3560       && SrcClass > DestClass) {
3561     static const unsigned AReg[] = { X86::AL, X86::AX, X86::EAX, 0, X86::EAX };
3562     BuildMI(*BB, IP, RegRegMove[SrcClass], 1, AReg[SrcClass]).addReg(SrcReg);
3563     BuildMI(*BB, IP, RegRegMove[DestClass], 1, DestReg).addReg(AReg[DestClass]);
3564     return;
3565   }
3566
3567   // Handle casts from integer to floating point now...
3568   if (DestClass == cFP) {
3569     // Promote the integer to a type supported by FLD.  We do this because there
3570     // are no unsigned FLD instructions, so we must promote an unsigned value to
3571     // a larger signed value, then use FLD on the larger value.
3572     //
3573     const Type *PromoteType = 0;
3574     unsigned PromoteOpcode = 0;
3575     unsigned RealDestReg = DestReg;
3576     switch (SrcTy->getTypeID()) {
3577     case Type::BoolTyID:
3578     case Type::SByteTyID:
3579       // We don't have the facilities for directly loading byte sized data from
3580       // memory (even signed).  Promote it to 16 bits.
3581       PromoteType = Type::ShortTy;
3582       PromoteOpcode = X86::MOVSX16rr8;
3583       break;
3584     case Type::UByteTyID:
3585       PromoteType = Type::ShortTy;
3586       PromoteOpcode = X86::MOVZX16rr8;
3587       break;
3588     case Type::UShortTyID:
3589       PromoteType = Type::IntTy;
3590       PromoteOpcode = X86::MOVZX32rr16;
3591       break;
3592     case Type::ULongTyID:
3593     case Type::UIntTyID:
3594       // Don't fild into the read destination.
3595       DestReg = makeAnotherReg(Type::DoubleTy);
3596       break;
3597     default:  // No promotion needed...
3598       break;
3599     }
3600
3601     if (PromoteType) {
3602       unsigned TmpReg = makeAnotherReg(PromoteType);
3603       BuildMI(*BB, IP, PromoteOpcode, 1, TmpReg).addReg(SrcReg);
3604       SrcTy = PromoteType;
3605       SrcClass = getClass(PromoteType);
3606       SrcReg = TmpReg;
3607     }
3608
3609     // Spill the integer to memory and reload it from there...
3610     int FrameIdx =
3611       F->getFrameInfo()->CreateStackObject(SrcTy, TM.getTargetData());
3612
3613     if (SrcClass == cLong) {
3614       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32mr, 5),
3615                         FrameIdx).addReg(SrcReg);
3616       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32mr, 5),
3617                         FrameIdx, 4).addReg(SrcReg+1);
3618     } else {
3619       static const unsigned Op1[] = { X86::MOV8mr, X86::MOV16mr, X86::MOV32mr };
3620       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, Op1[SrcClass], 5),
3621                         FrameIdx).addReg(SrcReg);
3622     }
3623
3624     static const unsigned Op2[] =
3625       { 0/*byte*/, X86::FILD16m, X86::FILD32m, 0/*FP*/, X86::FILD64m };
3626     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, Op2[SrcClass], 5, DestReg), FrameIdx);
3627
3628     if (SrcTy == Type::UIntTy) {
3629       // If this is a cast from uint -> double, we need to be careful about if
3630       // the "sign" bit is set.  If so, we don't want to make a negative number,
3631       // we want to make a positive number.  Emit code to add an offset if the
3632       // sign bit is set.
3633
3634       // Compute whether the sign bit is set by shifting the reg right 31 bits.
3635       unsigned IsNeg = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3636       BuildMI(*BB, IP, X86::SHR32ri, 2, IsNeg).addReg(SrcReg).addImm(31);
3637
3638       // Create a CP value that has the offset in one word and 0 in the other.
3639       static ConstantInt *TheOffset = ConstantUInt::get(Type::ULongTy,
3640                                                         0x4f80000000000000ULL);
3641       unsigned CPI = F->getConstantPool()->getConstantPoolIndex(TheOffset);
3642       BuildMI(*BB, IP, X86::FADD32m, 5, RealDestReg).addReg(DestReg)
3643         .addConstantPoolIndex(CPI).addZImm(4).addReg(IsNeg).addSImm(0);
3644
3645     } else if (SrcTy == Type::ULongTy) {
3646       // We need special handling for unsigned 64-bit integer sources.  If the
3647       // input number has the "sign bit" set, then we loaded it incorrectly as a
3648       // negative 64-bit number.  In this case, add an offset value.
3649
3650       // Emit a test instruction to see if the dynamic input value was signed.
3651       BuildMI(*BB, IP, X86::TEST32rr, 2).addReg(SrcReg+1).addReg(SrcReg+1);
3652
3653       // If the sign bit is set, get a pointer to an offset, otherwise get a
3654       // pointer to a zero.
3655       MachineConstantPool *CP = F->getConstantPool();
3656       unsigned Zero = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3657       Constant *Null = Constant::getNullValue(Type::UIntTy);
3658       addConstantPoolReference(BuildMI(*BB, IP, X86::LEA32r, 5, Zero),
3659                                CP->getConstantPoolIndex(Null));
3660       unsigned Offset = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3661       Constant *OffsetCst = ConstantUInt::get(Type::UIntTy, 0x5f800000);
3662
3663       addConstantPoolReference(BuildMI(*BB, IP, X86::LEA32r, 5, Offset),
3664                                CP->getConstantPoolIndex(OffsetCst));
3665       unsigned Addr = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3666       BuildMI(*BB, IP, X86::CMOVS32rr, 2, Addr).addReg(Zero).addReg(Offset);
3667
3668       // Load the constant for an add.  FIXME: this could make an 'fadd' that
3669       // reads directly from memory, but we don't support these yet.
3670       unsigned ConstReg = makeAnotherReg(Type::DoubleTy);
3671       addDirectMem(BuildMI(*BB, IP, X86::FLD32m, 4, ConstReg), Addr);
3672
3673       BuildMI(*BB, IP, X86::FpADD, 2, RealDestReg)
3674                 .addReg(ConstReg).addReg(DestReg);
3675     }
3676
3677     return;
3678   }
3679
3680   // Handle casts from floating point to integer now...
3681   if (SrcClass == cFP) {
3682     // Change the floating point control register to use "round towards zero"
3683     // mode when truncating to an integer value.
3684     //
3685     int CWFrameIdx = F->getFrameInfo()->CreateStackObject(2, 2);
3686     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::FNSTCW16m, 4), CWFrameIdx);
3687
3688     // Load the old value of the high byte of the control word...
3689     unsigned HighPartOfCW = makeAnotherReg(Type::UByteTy);
3690     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV8rm, 4, HighPartOfCW),
3691                       CWFrameIdx, 1);
3692
3693     // Set the high part to be round to zero...
3694     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV8mi, 5),
3695                       CWFrameIdx, 1).addImm(12);
3696
3697     // Reload the modified control word now...
3698     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::FLDCW16m, 4), CWFrameIdx);
3699
3700     // Restore the memory image of control word to original value
3701     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV8mr, 5),
3702                       CWFrameIdx, 1).addReg(HighPartOfCW);
3703
3704     // We don't have the facilities for directly storing byte sized data to
3705     // memory.  Promote it to 16 bits.  We also must promote unsigned values to
3706     // larger classes because we only have signed FP stores.
3707     unsigned StoreClass  = DestClass;
3708     const Type *StoreTy  = DestTy;
3709     if (StoreClass == cByte || DestTy->isUnsigned())
3710       switch (StoreClass) {
3711       case cByte:  StoreTy = Type::ShortTy; StoreClass = cShort; break;
3712       case cShort: StoreTy = Type::IntTy;   StoreClass = cInt;   break;
3713       case cInt:   StoreTy = Type::LongTy;  StoreClass = cLong;  break;
3714       // The following treatment of cLong may not be perfectly right,
3715       // but it survives chains of casts of the form
3716       // double->ulong->double.
3717       case cLong:  StoreTy = Type::LongTy;  StoreClass = cLong;  break;
3718       default: assert(0 && "Unknown store class!");
3719       }
3720
3721     // Spill the integer to memory and reload it from there...
3722     int FrameIdx =
3723       F->getFrameInfo()->CreateStackObject(StoreTy, TM.getTargetData());
3724
3725     static const unsigned Op1[] =
3726       { 0, X86::FIST16m, X86::FIST32m, 0, X86::FISTP64m };
3727     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, Op1[StoreClass], 5),
3728                       FrameIdx).addReg(SrcReg);
3729
3730     if (DestClass == cLong) {
3731       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32rm, 4, DestReg), FrameIdx);
3732       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::MOV32rm, 4, DestReg+1),
3733                         FrameIdx, 4);
3734     } else {
3735       static const unsigned Op2[] = { X86::MOV8rm, X86::MOV16rm, X86::MOV32rm };
3736       addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, Op2[DestClass], 4, DestReg), FrameIdx);
3737     }
3738
3739     // Reload the original control word now...
3740     addFrameReference(BuildMI(*BB, IP, X86::FLDCW16m, 4), CWFrameIdx);
3741     return;
3742   }
3743
3744   // Anything we haven't handled already, we can't (yet) handle at all.
3745   assert(0 && "Unhandled cast instruction!");
3746   abort();
3747 }
3748
3749 void X86ISel::visitVAArgInst(VAArgInst &I) {
3750   unsigned VAListPtr = getReg(I.getOperand(0));
3751   unsigned DestReg = getReg(I);
3752   unsigned VAList = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3753   addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, VAList), VAListPtr);
3754   unsigned Size;
3755   switch (I.getType()->getTypeID()) {
3756   default:
3757     std::cerr << I;
3758     assert(0 && "Error: bad type for va_next instruction!");
3759     return;
3760   case Type::PointerTyID:
3761   case Type::UIntTyID:
3762   case Type::IntTyID:
3763     Size = 4;
3764     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg), VAList);
3765     break;
3766   case Type::ULongTyID:
3767   case Type::LongTyID:
3768     Size = 8;
3769     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg), VAList);
3770     addRegOffset(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 4, DestReg+1), VAList, 4);
3771     break;
3772   case Type::DoubleTyID:
3773     Size = 8;
3774     addDirectMem(BuildMI(BB, X86::FLD64m, 4, DestReg), VAList);
3775     break;
3776   }
3777   // Increment the VAList pointer...
3778   unsigned NP = makeAnotherReg(Type::IntTy);
3779   BuildMI(BB, X86::ADD32ri, 2, NP).addReg(VAList).addSImm(Size);
3780   addDirectMem(BuildMI(BB, X86::MOV32rm, 5), VAListPtr).addReg(VAList);
3781 }
3782
3783 /// visitGetElementPtrInst - instruction-select GEP instructions
3784 ///
3785 void X86ISel::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &I) {
3786   // If this GEP instruction will be folded into all of its users, we don't need
3787   // to explicitly calculate it!
3788   X86AddressMode AM;
3789   if (isGEPFoldable(0, I.getOperand(0), I.op_begin()+1, I.op_end(), AM)) {
3790     // Check all of the users of the instruction to see if they are loads and
3791     // stores.
3792     bool AllWillFold = true;
3793     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), E = I.use_end(); UI != E; ++UI)
3794       if (cast<Instruction>(*UI)->getOpcode() != Instruction::Load)
3795         if (cast<Instruction>(*UI)->getOpcode() != Instruction::Store ||
3796             cast<Instruction>(*UI)->getOperand(0) == &I) {
3797           AllWillFold = false;
3798           break;
3799         }
3800
3801     // If the instruction is foldable, and will be folded into all users, don't
3802     // emit it!
3803     if (AllWillFold) return;
3804   }
3805
3806   unsigned outputReg = getReg(I);
3807   emitGEPOperation(BB, BB->end(), I.getOperand(0),
3808                    I.op_begin()+1, I.op_end(), outputReg);
3809 }
3810
3811 /// getGEPIndex - Inspect the getelementptr operands specified with GEPOps and
3812 /// GEPTypes (the derived types being stepped through at each level).  On return
3813 /// from this function, if some indexes of the instruction are representable as
3814 /// an X86 lea instruction, the machine operands are put into the Ops
3815 /// instruction and the consumed indexes are poped from the GEPOps/GEPTypes
3816 /// lists.  Otherwise, GEPOps.size() is returned.  If this returns a an
3817 /// addressing mode that only partially consumes the input, the BaseReg input of
3818 /// the addressing mode must be left free.
3819 ///
3820 /// Note that there is one fewer entry in GEPTypes than there is in GEPOps.
3821 ///
3822 void X86ISel::getGEPIndex(MachineBasicBlock *MBB,
3823                           MachineBasicBlock::iterator IP,
3824                           std::vector<Value*> &GEPOps,
3825                           std::vector<const Type*> &GEPTypes,
3826                           X86AddressMode &AM) {
3827   const TargetData &TD = TM.getTargetData();
3828
3829   // Clear out the state we are working with...
3830   AM.BaseType = X86AddressMode::RegBase;
3831   AM.Base.Reg = 0;   // No base register
3832   AM.Scale = 1;      // Unit scale
3833   AM.IndexReg = 0;   // No index register
3834   AM.Disp = 0;       // No displacement
3835
3836   // While there are GEP indexes that can be folded into the current address,
3837   // keep processing them.
3838   while (!GEPTypes.empty()) {
3839     if (const StructType *StTy = dyn_cast<StructType>(GEPTypes.back())) {
3840       // It's a struct access.  CUI is the index into the structure,
3841       // which names the field. This index must have unsigned type.
3842       const ConstantUInt *CUI = cast<ConstantUInt>(GEPOps.back());
3843
3844       // Use the TargetData structure to pick out what the layout of the
3845       // structure is in memory.  Since the structure index must be constant, we
3846       // can get its value and use it to find the right byte offset from the
3847       // StructLayout class's list of structure member offsets.
3848       AM.Disp += TD.getStructLayout(StTy)->MemberOffsets[CUI->getValue()];
3849       GEPOps.pop_back();        // Consume a GEP operand
3850       GEPTypes.pop_back();
3851     } else {
3852       // It's an array or pointer access: [ArraySize x ElementType].
3853       const SequentialType *SqTy = cast<SequentialType>(GEPTypes.back());
3854       Value *idx = GEPOps.back();
3855
3856       // idx is the index into the array.  Unlike with structure
3857       // indices, we may not know its actual value at code-generation
3858       // time.
3859
3860       // If idx is a constant, fold it into the offset.
3861       unsigned TypeSize = TD.getTypeSize(SqTy->getElementType());
3862       if (ConstantSInt *CSI = dyn_cast<ConstantSInt>(idx)) {
3863         AM.Disp += TypeSize*CSI->getValue();
3864       } else if (ConstantUInt *CUI = dyn_cast<ConstantUInt>(idx)) {
3865         AM.Disp += TypeSize*CUI->getValue();
3866       } else {
3867         // If the index reg is already taken, we can't handle this index.
3868         if (AM.IndexReg) return;
3869
3870         // If this is a size that we can handle, then add the index as
3871         switch (TypeSize) {
3872         case 1: case 2: case 4: case 8:
3873           // These are all acceptable scales on X86.
3874           AM.Scale = TypeSize;
3875           break;
3876         default:
3877           // Otherwise, we can't handle this scale
3878           return;
3879         }
3880
3881         if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(idx))
3882           if (CI->getOperand(0)->getType() == Type::IntTy ||
3883               CI->getOperand(0)->getType() == Type::UIntTy)
3884             idx = CI->getOperand(0);
3885
3886         AM.IndexReg = MBB ? getReg(idx, MBB, IP) : 1;
3887       }
3888
3889       GEPOps.pop_back();        // Consume a GEP operand
3890       GEPTypes.pop_back();
3891     }
3892   }
3893
3894   // GEPTypes is empty, which means we have a single operand left.  Set it as
3895   // the base register.
3896   //
3897   assert(AM.Base.Reg == 0);
3898
3899   if (AllocaInst *AI = dyn_castFixedAlloca(GEPOps.back())) {
3900     AM.BaseType = X86AddressMode::FrameIndexBase;
3901     AM.Base.FrameIndex = getFixedSizedAllocaFI(AI);
3902     GEPOps.pop_back();
3903     return;
3904   }
3905
3906   if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(GEPOps.back())) {
3907     AM.GV = GV;
3908     GEPOps.pop_back();
3909     return;
3910   }
3911
3912   AM.Base.Reg = MBB ? getReg(GEPOps[0], MBB, IP) : 1;
3913   GEPOps.pop_back();        // Consume the last GEP operand
3914 }
3915
3916
3917 /// isGEPFoldable - Return true if the specified GEP can be completely
3918 /// folded into the addressing mode of a load/store or lea instruction.
3919 bool X86ISel::isGEPFoldable(MachineBasicBlock *MBB,
3920                             Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
3921                             User::op_iterator IdxEnd, X86AddressMode &AM) {
3922
3923   std::vector<Value*> GEPOps;
3924   GEPOps.resize(IdxEnd-IdxBegin+1);
3925   GEPOps[0] = Src;
3926   std::copy(IdxBegin, IdxEnd, GEPOps.begin()+1);
3927
3928   std::vector<const Type*>
3929     GEPTypes(gep_type_begin(Src->getType(), IdxBegin, IdxEnd),
3930              gep_type_end(Src->getType(), IdxBegin, IdxEnd));
3931
3932   MachineBasicBlock::iterator IP;
3933   if (MBB) IP = MBB->end();
3934   getGEPIndex(MBB, IP, GEPOps, GEPTypes, AM);
3935
3936   // We can fold it away iff the getGEPIndex call eliminated all operands.
3937   return GEPOps.empty();
3938 }
3939
3940 void X86ISel::emitGEPOperation(MachineBasicBlock *MBB,
3941                                MachineBasicBlock::iterator IP,
3942                                Value *Src, User::op_iterator IdxBegin,
3943                                User::op_iterator IdxEnd, unsigned TargetReg) {
3944   const TargetData &TD = TM.getTargetData();
3945
3946   // If this is a getelementptr null, with all constant integer indices, just
3947   // replace it with TargetReg = 42.
3948   if (isa<ConstantPointerNull>(Src)) {
3949     User::op_iterator I = IdxBegin;
3950     for (; I != IdxEnd; ++I)
3951       if (!isa<ConstantInt>(*I))
3952         break;
3953     if (I == IdxEnd) {   // All constant indices
3954       unsigned Offset = TD.getIndexedOffset(Src->getType(),
3955                                          std::vector<Value*>(IdxBegin, IdxEnd));
3956       BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, TargetReg).addImm(Offset);
3957       return;
3958     }
3959   }
3960
3961   std::vector<Value*> GEPOps;
3962   GEPOps.resize(IdxEnd-IdxBegin+1);
3963   GEPOps[0] = Src;
3964   std::copy(IdxBegin, IdxEnd, GEPOps.begin()+1);
3965
3966   std::vector<const Type*> GEPTypes;
3967   GEPTypes.assign(gep_type_begin(Src->getType(), IdxBegin, IdxEnd),
3968                   gep_type_end(Src->getType(), IdxBegin, IdxEnd));
3969
3970   // Keep emitting instructions until we consume the entire GEP instruction.
3971   while (!GEPOps.empty()) {
3972     unsigned OldSize = GEPOps.size();
3973     X86AddressMode AM;
3974     getGEPIndex(MBB, IP, GEPOps, GEPTypes, AM);
3975
3976     if (GEPOps.size() != OldSize) {
3977       // getGEPIndex consumed some of the input.  Build an LEA instruction here.
3978       unsigned NextTarget = 0;
3979       if (!GEPOps.empty()) {
3980         assert(AM.Base.Reg == 0 &&
3981            "getGEPIndex should have left the base register open for chaining!");
3982         NextTarget = AM.Base.Reg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
3983       }
3984
3985       if (AM.BaseType == X86AddressMode::RegBase &&
3986           AM.IndexReg == 0 && AM.Disp == 0 && !AM.GV)
3987         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, TargetReg).addReg(AM.Base.Reg);
3988       else if (AM.BaseType == X86AddressMode::RegBase && AM.Base.Reg == 0 &&
3989                AM.IndexReg == 0 && AM.Disp == 0)
3990         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, TargetReg).addGlobalAddress(AM.GV);
3991       else
3992         addFullAddress(BuildMI(*MBB, IP, X86::LEA32r, 5, TargetReg), AM);
3993       --IP;
3994       TargetReg = NextTarget;
3995     } else if (GEPTypes.empty()) {
3996       // The getGEPIndex operation didn't want to build an LEA.  Check to see if
3997       // all operands are consumed but the base pointer.  If so, just load it
3998       // into the register.
3999       if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(GEPOps[0])) {
4000         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32ri, 1, TargetReg).addGlobalAddress(GV);
4001       } else {
4002         unsigned BaseReg = getReg(GEPOps[0], MBB, IP);
4003         BuildMI(*MBB, IP, X86::MOV32rr, 1, TargetReg).addReg(BaseReg);
4004       }
4005       break;                // we are now done
4006
4007     } else {
4008       // It's an array or pointer access: [ArraySize x ElementType].
4009       const SequentialType *SqTy = cast<SequentialType>(GEPTypes.back());
4010       Value *idx = GEPOps.back();
4011       GEPOps.pop_back();        // Consume a GEP operand
4012       GEPTypes.pop_back();
4013
4014       // Many GEP instructions use a [cast (int/uint) to LongTy] as their
4015       // operand on X86.  Handle this case directly now...
4016       if (CastInst *CI = dyn_cast<CastInst>(idx))
4017         if (CI->getOperand(0)->getType() == Type::IntTy ||
4018             CI->getOperand(0)->getType() == Type::UIntTy)
4019           idx = CI->getOperand(0);
4020
4021       // We want to add BaseReg to(idxReg * sizeof ElementType). First, we
4022       // must find the size of the pointed-to type (Not coincidentally, the next
4023       // type is the type of the elements in the array).
4024       const Type *ElTy = SqTy->getElementType();
4025       unsigned elementSize = TD.getTypeSize(ElTy);
4026
4027       // If idxReg is a constant, we don't need to perform the multiply!
4028       if (ConstantInt *CSI = dyn_cast<ConstantInt>(idx)) {
4029         if (!CSI->isNullValue()) {
4030           unsigned Offset = elementSize*CSI->getRawValue();
4031           unsigned Reg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
4032           BuildMI(*MBB, IP, X86::ADD32ri, 2, TargetReg)
4033                                 .addReg(Reg).addImm(Offset);
4034           --IP;            // Insert the next instruction before this one.
4035           TargetReg = Reg; // Codegen the rest of the GEP into this
4036         }
4037       } else if (elementSize == 1) {
4038         // If the element size is 1, we don't have to multiply, just add
4039         unsigned idxReg = getReg(idx, MBB, IP);
4040         unsigned Reg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
4041         BuildMI(*MBB, IP, X86::ADD32rr, 2,TargetReg).addReg(Reg).addReg(idxReg);
4042         --IP;            // Insert the next instruction before this one.
4043         TargetReg = Reg; // Codegen the rest of the GEP into this
4044       } else {
4045         unsigned idxReg = getReg(idx, MBB, IP);
4046         unsigned OffsetReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
4047
4048         // Make sure we can back the iterator up to point to the first
4049         // instruction emitted.
4050         MachineBasicBlock::iterator BeforeIt = IP;
4051         if (IP == MBB->begin())
4052           BeforeIt = MBB->end();
4053         else
4054           --BeforeIt;
4055         doMultiplyConst(MBB, IP, OffsetReg, Type::IntTy, idxReg, elementSize);
4056
4057         // Emit an ADD to add OffsetReg to the basePtr.
4058         unsigned Reg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
4059         BuildMI(*MBB, IP, X86::ADD32rr, 2, TargetReg)
4060                           .addReg(Reg).addReg(OffsetReg);
4061
4062         // Step to the first instruction of the multiply.
4063         if (BeforeIt == MBB->end())
4064           IP = MBB->begin();
4065         else
4066           IP = ++BeforeIt;
4067
4068         TargetReg = Reg; // Codegen the rest of the GEP into this
4069       }
4070     }
4071   }
4072 }
4073
4074 /// visitAllocaInst - If this is a fixed size alloca, allocate space from the
4075 /// frame manager, otherwise do it the hard way.
4076 ///
4077 void X86ISel::visitAllocaInst(AllocaInst &I) {
4078   // If this is a fixed size alloca in the entry block for the function, we
4079   // statically stack allocate the space, so we don't need to do anything here.
4080   //
4081   if (dyn_castFixedAlloca(&I)) return;
4082
4083   // Find the data size of the alloca inst's getAllocatedType.
4084   const Type *Ty = I.getAllocatedType();
4085   unsigned TySize = TM.getTargetData().getTypeSize(Ty);
4086
4087   // Create a register to hold the temporary result of multiplying the type size
4088   // constant by the variable amount.
4089   unsigned TotalSizeReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
4090   unsigned SrcReg1 = getReg(I.getArraySize());
4091
4092   // TotalSizeReg = mul <numelements>, <TypeSize>
4093   MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
4094   doMultiplyConst(BB, MBBI, TotalSizeReg, Type::UIntTy, SrcReg1, TySize);
4095
4096   // AddedSize = add <TotalSizeReg>, 15
4097   unsigned AddedSizeReg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
4098   BuildMI(BB, X86::ADD32ri, 2, AddedSizeReg).addReg(TotalSizeReg).addImm(15);
4099
4100   // AlignedSize = and <AddedSize>, ~15
4101   unsigned AlignedSize = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
4102   BuildMI(BB, X86::AND32ri, 2, AlignedSize).addReg(AddedSizeReg).addImm(~15);
4103
4104   // Subtract size from stack pointer, thereby allocating some space.
4105   BuildMI(BB, X86::SUB32rr, 2, X86::ESP).addReg(X86::ESP).addReg(AlignedSize);
4106
4107   // Put a pointer to the space into the result register, by copying
4108   // the stack pointer.
4109   BuildMI(BB, X86::MOV32rr, 1, getReg(I)).addReg(X86::ESP);
4110
4111   // Inform the Frame Information that we have just allocated a variable-sized
4112   // object.
4113   F->getFrameInfo()->CreateVariableSizedObject();
4114 }
4115
4116 /// visitMallocInst - Malloc instructions are code generated into direct calls
4117 /// to the library malloc.
4118 ///
4119 void X86ISel::visitMallocInst(MallocInst &I) {
4120   unsigned AllocSize = TM.getTargetData().getTypeSize(I.getAllocatedType());
4121   unsigned Arg;
4122
4123   if (ConstantUInt *C = dyn_cast<ConstantUInt>(I.getOperand(0))) {
4124     Arg = getReg(ConstantUInt::get(Type::UIntTy, C->getValue() * AllocSize));
4125   } else {
4126     Arg = makeAnotherReg(Type::UIntTy);
4127     unsigned Op0Reg = getReg(I.getOperand(0));
4128     MachineBasicBlock::iterator MBBI = BB->end();
4129     doMultiplyConst(BB, MBBI, Arg, Type::UIntTy, Op0Reg, AllocSize);
4130   }
4131
4132   std::vector<ValueRecord> Args;
4133   Args.push_back(ValueRecord(Arg, Type::UIntTy));
4134   MachineInstr *TheCall = BuildMI(X86::CALLpcrel32,
4135                                   1).addExternalSymbol("malloc", true);
4136   doCall(ValueRecord(getReg(I), I.getType()), TheCall, Args);
4137 }
4138
4139
4140 /// visitFreeInst - Free instructions are code gen'd to call the free libc
4141 /// function.
4142 ///
4143 void X86ISel::visitFreeInst(FreeInst &I) {
4144   std::vector<ValueRecord> Args;
4145   Args.push_back(ValueRecord(I.getOperand(0)));
4146   MachineInstr *TheCall = BuildMI(X86::CALLpcrel32,
4147                                   1).addExternalSymbol("free", true);
4148   doCall(ValueRecord(0, Type::VoidTy), TheCall, Args);
4149 }
4150
4151 /// createX86SimpleInstructionSelector - This pass converts an LLVM function
4152 /// into a machine code representation is a very simple peep-hole fashion.  The
4153 /// generated code sucks but the implementation is nice and simple.
4154 ///
4155 FunctionPass *llvm::createX86SimpleInstructionSelector(TargetMachine &TM) {
4156   return new X86ISel(TM);
4157 }