Add thumb2 sign / zero extend with rotate instructions.
[oota-llvm.git] / lib / Target / PowerPC / README.txt
index b23b9a4cc4be3cc6b2f2ad00759fda4955ae71d4..6e9e6c74e8f3fd577355fb2149e6492e3abb76ee 100644 (file)
@@ -1,63 +1,91 @@
+//===- README.txt - Notes for improving PowerPC-specific code gen ---------===//
+
 TODO:
 * gpr0 allocation
 * implement do-loop -> bdnz transform
 TODO:
 * gpr0 allocation
 * implement do-loop -> bdnz transform
-* implement powerpc-64 for darwin
-* use stfiwx in float->int
+* lmw/stmw pass a la arm load store optimizer for prolog/epilog
 
 
-* Fold add and sub with constant into non-extern, non-weak addresses so this:
-       lis r2, ha16(l2__ZTV4Cell)
-       la r2, lo16(l2__ZTV4Cell)(r2)
-       addi r2, r2, 8
-becomes:
-       lis r2, ha16(l2__ZTV4Cell+8)
-       la r2, lo16(l2__ZTV4Cell+8)(r2)
+===-------------------------------------------------------------------------===
 
 
+Support 'update' load/store instructions.  These are cracked on the G5, but are
+still a codesize win.
 
 
-* Teach LLVM how to codegen this:
-unsigned short foo(float a) { return a; }
-as:
-_foo:
-        fctiwz f0,f1
-        stfd f0,-8(r1)
-        lhz r3,-2(r1)
-        blr
-not:
-_foo:
-        fctiwz f0, f1
-        stfd f0, -8(r1)
-        lwz r2, -4(r1)
-        rlwinm r3, r2, 0, 16, 31
-        blr
+With preinc enabled, this:
+
+long *%test4(long *%X, long *%dest) {
+        %Y = getelementptr long* %X, int 4
+        %A = load long* %Y
+        store long %A, long* %dest
+        ret long* %Y
+}
 
 
-* Support 'update' load/store instructions.  These are cracked on the G5, but
-  are still a codesize win.
+compiles to:
 
 
-* should hint to the branch select pass that it doesn't need to print the
-  second unconditional branch, so we don't end up with things like:
-       b .LBBl42__2E_expand_function_8_674     ; loopentry.24
-       b .LBBl42__2E_expand_function_8_42      ; NewDefault
-       b .LBBl42__2E_expand_function_8_42      ; NewDefault
+_test4:
+        mr r2, r3
+        lwzu r5, 32(r2)
+        lwz r3, 36(r3)
+        stw r5, 0(r4)
+        stw r3, 4(r4)
+        mr r3, r2
+        blr 
+
+with -sched=list-burr, I get:
+
+_test4:
+        lwz r2, 36(r3)
+        lwzu r5, 32(r3)
+        stw r2, 4(r4)
+        stw r5, 0(r4)
+        blr 
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
-* Codegen this:
+We compile the hottest inner loop of viterbi to:
+
+        li r6, 0
+        b LBB1_84       ;bb432.i
+LBB1_83:        ;bb420.i
+        lbzx r8, r5, r7
+        addi r6, r7, 1
+        stbx r8, r4, r7
+LBB1_84:        ;bb432.i
+        mr r7, r6
+        cmplwi cr0, r7, 143
+        bne cr0, LBB1_83        ;bb420.i
+
+The CBE manages to produce:
+
+       li r0, 143
+       mtctr r0
+loop:
+       lbzx r2, r2, r11
+       stbx r0, r2, r9
+       addi r2, r2, 1
+       bdz later
+       b loop
+
+This could be much better (bdnz instead of bdz) but it still beats us.  If we
+produced this with bdnz, the loop would be a single dispatch group.
 
 
-   void test2(int X) {
-     if (X == 0x12345678) bar();
-   }
+===-------------------------------------------------------------------------===
 
 
-    as:
+Compile:
 
 
-       xoris r0,r3,0x1234
-       cmpwi cr0,r0,0x5678
-       beq cr0,L6
+void foo(int *P) {
+ if (P)  *P = 0;
+}
+
+into:
 
 
-    not:
+_foo:
+        cmpwi cr0,r3,0
+        beqlr cr0
+        li r0,0
+        stw r0,0(r3)
+        blr
 
 
-        lis r2, 4660
-        ori r2, r2, 22136 
-        cmpw cr0, r3, r2  
-        bne .LBB_test2_2
+This is effectively a simple form of predication.
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
@@ -86,164 +114,42 @@ It would be better to materialize .CPI_X into a register, then use immediates
 off of the register to avoid the lis's.  This is even more important in PIC 
 mode.
 
 off of the register to avoid the lis's.  This is even more important in PIC 
 mode.
 
-===-------------------------------------------------------------------------===
-
-Implement Newton-Rhapson method for improving estimate instructions to the
-correct accuracy, and implementing divide as multiply by reciprocal when it has
-more than one use.  Itanium will want this too.
-
-===-------------------------------------------------------------------------===
+Note that this (and the static variable version) is discussed here for GCC:
+http://gcc.gnu.org/ml/gcc-patches/2006-02/msg00133.html
 
 
-int foo(int a, int b) { return a == b ? 16 : 0; }
-_foo:
-        cmpw cr7, r3, r4
-        mfcr r2
-        rlwinm r2, r2, 31, 31, 31
-        slwi r3, r2, 4
-        blr
-
-If we exposed the srl & mask ops after the MFCR that we are doing to select
-the correct CR bit, then we could fold the slwi into the rlwinm before it.
-
-===-------------------------------------------------------------------------===
-
-#define  ARRAY_LENGTH  16
-
-union bitfield {
-       struct {
-#ifndef        __ppc__
-               unsigned int                       field0 : 6;
-               unsigned int                       field1 : 6;
-               unsigned int                       field2 : 6;
-               unsigned int                       field3 : 6;
-               unsigned int                       field4 : 3;
-               unsigned int                       field5 : 4;
-               unsigned int                       field6 : 1;
-#else
-               unsigned int                       field6 : 1;
-               unsigned int                       field5 : 4;
-               unsigned int                       field4 : 3;
-               unsigned int                       field3 : 6;
-               unsigned int                       field2 : 6;
-               unsigned int                       field1 : 6;
-               unsigned int                       field0 : 6;
-#endif
-       } bitfields, bits;
-       unsigned int    u32All;
-       signed int      i32All;
-       float   f32All;
-};
-
-
-typedef struct program_t {
-       union bitfield    array[ARRAY_LENGTH];
-    int               size;
-    int               loaded;
-} program;
-
-
-void AdjustBitfields(program* prog, unsigned int fmt1)
-{
-       unsigned int shift = 0;
-       unsigned int texCount = 0;
-       unsigned int i;
-       
-       for (i = 0; i < 8; i++)
-       {
-               prog->array[i].bitfields.field0 = texCount;
-               prog->array[i].bitfields.field1 = texCount + 1;
-               prog->array[i].bitfields.field2 = texCount + 2;
-               prog->array[i].bitfields.field3 = texCount + 3;
-
-               texCount += (fmt1 >> shift) & 0x7;
-               shift    += 3;
-       }
-}
-
-In the loop above, the bitfield adds get generated as 
-(add (shl bitfield, C1), (shl C2, C1)) where C2 is 1, 2 or 3.
-
-Since the input to the (or and, and) is an (add) rather than a (shl), the shift
-doesn't get folded into the rlwimi instruction.  We should ideally see through
-things like this, rather than forcing llvm to generate the equivalent
-
-(shl (add bitfield, C2), C1) with some kind of mask.
-
-===-------------------------------------------------------------------------===
-
-Compile this:
-
-int %f1(int %a, int %b) {
-        %tmp.1 = and int %a, 15         ; <int> [#uses=1]
-        %tmp.3 = and int %b, 240                ; <int> [#uses=1]
-        %tmp.4 = or int %tmp.3, %tmp.1          ; <int> [#uses=1]
-        ret int %tmp.4
+Here's another example (the sgn function):
+double testf(double a) {
+       return a == 0.0 ? 0.0 : (a > 0.0 ? 1.0 : -1.0);
 }
 
 }
 
-without a copy.  We make this currently:
-
-_f1:
-        rlwinm r2, r4, 0, 24, 27
-        rlwimi r2, r3, 0, 28, 31
-        or r3, r2, r2
-        blr
-
-The two-addr pass or RA needs to learn when it is profitable to commute an
-instruction to avoid a copy AFTER the 2-addr instruction.  The 2-addr pass
-currently only commutes to avoid inserting a copy BEFORE the two addr instr.
+it produces a BB like this:
+LBB1_1: ; cond_true
+        lis r2, ha16(LCPI1_0)
+        lfs f0, lo16(LCPI1_0)(r2)
+        lis r2, ha16(LCPI1_1)
+        lis r3, ha16(LCPI1_2)
+        lfs f2, lo16(LCPI1_2)(r3)
+        lfs f3, lo16(LCPI1_1)(r2)
+        fsub f0, f0, f1
+        fsel f1, f0, f2, f3
+        blr 
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
-176.gcc contains a bunch of code like this (this occurs dozens of times):
+PIC Code Gen IPO optimization:
 
 
-int %test(uint %mode.0.i.0) {
-        %tmp.79 = cast uint %mode.0.i.0 to sbyte        ; <sbyte> [#uses=1]
-        %tmp.80 = cast sbyte %tmp.79 to int             ; <int> [#uses=1]
-        %tmp.81 = shl int %tmp.80, ubyte 16             ; <int> [#uses=1]
-        %tmp.82 = and int %tmp.81, 16711680
-        ret int %tmp.82
-}
-
-which we compile to:
-
-_test:
-        extsb r2, r3
-        rlwinm r3, r2, 16, 8, 15
-        blr
-
-The extsb is obviously dead.  This can be handled by a future thing like 
-MaskedValueIsZero that checks to see if bits are ever demanded (in this case, 
-the sign bits are never used, so we can fold the sext_inreg to nothing).
-
-I'm seeing code like this:
-
-        srwi r3, r3, 16
-        extsb r3, r3
-        rlwimi r4, r3, 16, 8, 15
+Squish small scalar globals together into a single global struct, allowing the 
+address of the struct to be CSE'd, avoiding PIC accesses (also reduces the size
+of the GOT on targets with one).
 
 
-in which the extsb is preventing the srwi from being nuked.
+Note that this is discussed here for GCC:
+http://gcc.gnu.org/ml/gcc-patches/2006-02/msg00133.html
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
-Another example that occurs is:
-
-uint %test(int %specbits.6.1) {
-        %tmp.2540 = shr int %specbits.6.1, ubyte 11     ; <int> [#uses=1]
-        %tmp.2541 = cast int %tmp.2540 to uint          ; <uint> [#uses=1]
-        %tmp.2542 = shl uint %tmp.2541, ubyte 13        ; <uint> [#uses=1]
-        %tmp.2543 = and uint %tmp.2542, 8192            ; <uint> [#uses=1]
-        ret uint %tmp.2543
-}
-
-which we codegen as:
-
-l1_test:
-        srawi r2, r3, 11
-        rlwinm r3, r2, 13, 18, 18
-        blr
-
-the srawi can be nuked by turning the SAR into a logical SHR (the sext bits are 
-dead), which I think can then be folded into the rlwinm.
+Implement Newton-Rhapson method for improving estimate instructions to the
+correct accuracy, and implementing divide as multiply by reciprocal when it has
+more than one use.  Itanium will want this too.
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
@@ -266,12 +172,6 @@ _test:
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
-int test3(int a, int b) { return (a < 0) ? a : 0; }
-
-should be branch free code.  LLVM is turning it into < 1 because of the RHS.
-
-===-------------------------------------------------------------------------===
-
 No loads or stores of the constants should be needed:
 
 struct foo { double X, Y; };
 No loads or stores of the constants should be needed:
 
 struct foo { double X, Y; };
@@ -280,29 +180,13 @@ void bar() { struct foo R = { 1.0, 2.0 }; xxx(R); }
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
-For this:
-
-int h(int i, int j, int k) {
- return (i==0||j==0||k == 0);
-}
-
-We currently emit this:
-
-_h:
-        cntlzw r2, r3
-        cntlzw r3, r4
-        cntlzw r4, r5
-        srwi r2, r2, 5
-        srwi r3, r3, 5
-        srwi r4, r4, 5
-        or r2, r3, r2
-        or r3, r2, r4
-        blr
+Darwin Stub removal:
 
 
-The ctlz/shift instructions are created by the isel, so the dag combiner doesn't
-have a chance to pull the shifts through the or's (eliminating two 
-instructions).  SETCC nodes should be custom lowered in this case, not expanded
-by the isel.
+We still generate calls to foo$stub, and stubs, on Darwin.  This is not
+necessary when building with the Leopard (10.5) or later linker, as stubs are
+generated by ld when necessary.  Parameterizing this based on the deployment
+target (-mmacosx-version-min) is probably enough.  x86-32 does this right, see
+its logic.
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
@@ -324,38 +208,6 @@ Probably not a win on x86.
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
-PowerPC i1/setcc stuff (depends on subreg stuff):
-
-Check out the PPC code we get for 'compare' in this testcase:
-http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=19672
-
-oof.  on top of not doing the logical crnand instead of (mfcr, mfcr,
-invert, invert, or), we then have to compare it against zero instead of
-using the value already in a CR!
-
-that should be something like
-        cmpw cr7, r8, r5
-        cmpw cr0, r7, r3
-        crnand cr0, cr0, cr7
-        bne cr0, LBB_compare_4
-
-instead of
-        cmpw cr7, r8, r5
-        cmpw cr0, r7, r3
-        mfcr r7, 1
-        mcrf cr7, cr0
-        mfcr r8, 1
-        rlwinm r7, r7, 30, 31, 31
-        rlwinm r8, r8, 30, 31, 31
-        xori r7, r7, 1
-        xori r8, r8, 1
-        addi r2, r2, 1
-        or r7, r8, r7
-        cmpwi cr0, r7, 0
-        bne cr0, LBB_compare_4  ; loopexit
-
-===-------------------------------------------------------------------------===
-
 Simple IPO for argument passing, change:
   void foo(int X, double Y, int Z) -> void foo(int X, int Z, double Y)
 
 Simple IPO for argument passing, change:
   void foo(int X, double Y, int Z) -> void foo(int X, int Z, double Y)
 
@@ -386,44 +238,572 @@ just fastcc.
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
-Code Gen IPO optimization:
+Compile this:
 
 
-Squish small scalar globals together into a single global struct, allowing the 
-address of the struct to be CSE'd, avoiding PIC accesses (also reduces the size
-of the GOT on targets with one).
+int foo(int a) {
+  int b = (a < 8);
+  if (b) {
+    return b * 3;     // ignore the fact that this is always 3.
+  } else {
+    return 2;
+  }
+}
+
+into something not this:
+
+_foo:
+1)      cmpwi cr7, r3, 8
+        mfcr r2, 1
+        rlwinm r2, r2, 29, 31, 31
+1)      cmpwi cr0, r3, 7
+        bgt cr0, LBB1_2 ; UnifiedReturnBlock
+LBB1_1: ; then
+        rlwinm r2, r2, 0, 31, 31
+        mulli r3, r2, 3
+        blr
+LBB1_2: ; UnifiedReturnBlock
+        li r3, 2
+        blr
+
+In particular, the two compares (marked 1) could be shared by reversing one.
+This could be done in the dag combiner, by swapping a BR_CC when a SETCC of the
+same operands (but backwards) exists.  In this case, this wouldn't save us 
+anything though, because the compares still wouldn't be shared.
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
-Generate lwbrx and other byteswapping load/store instructions when reasonable.
+We should custom expand setcc instead of pretending that we have it.  That
+would allow us to expose the access of the crbit after the mfcr, allowing
+that access to be trivially folded into other ops.  A simple example:
+
+int foo(int a, int b) { return (a < b) << 4; }
+
+compiles into:
+
+_foo:
+        cmpw cr7, r3, r4
+        mfcr r2, 1
+        rlwinm r2, r2, 29, 31, 31
+        slwi r3, r2, 4
+        blr
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
-Implement TargetConstantVec, and set up PPC to custom lower ConstantVec into
-TargetConstantVec's if it's one of the many forms that are algorithmically
-computable using the spiffy altivec instructions.
+Fold add and sub with constant into non-extern, non-weak addresses so this:
+
+static int a;
+void bar(int b) { a = b; }
+void foo(unsigned char *c) {
+  *c = a;
+}
+
+So that 
+
+_foo:
+        lis r2, ha16(_a)
+        la r2, lo16(_a)(r2)
+        lbz r2, 3(r2)
+        stb r2, 0(r3)
+        blr
+
+Becomes
+
+_foo:
+        lis r2, ha16(_a+3)
+        lbz r2, lo16(_a+3)(r2)
+        stb r2, 0(r3)
+        blr
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
 
 ===-------------------------------------------------------------------------===
 
-Compile this:
+We generate really bad code for this:
 
 
-double %test(double %X) {
-        %Y = cast double %X to long
-        %Z = cast long %Y to double
-        ret double %Z
+int f(signed char *a, _Bool b, _Bool c) {
+   signed char t = 0;
+  if (b)  t = *a;
+  if (c)  *a = t;
 }
 
 }
 
-to this:
+===-------------------------------------------------------------------------===
+
+This:
+int test(unsigned *P) { return *P >> 24; }
+
+Should compile to:
 
 _test:
 
 _test:
-        fctidz f0, f1
+        lbz r3,0(r3)
+        blr
+
+not:
+
+_test:
+        lwz r2, 0(r3)
+        srwi r3, r2, 24
+        blr
+
+===-------------------------------------------------------------------------===
+
+On the G5, logical CR operations are more expensive in their three
+address form: ops that read/write the same register are half as expensive as
+those that read from two registers that are different from their destination.
+
+We should model this with two separate instructions.  The isel should generate
+the "two address" form of the instructions.  When the register allocator 
+detects that it needs to insert a copy due to the two-addresness of the CR
+logical op, it will invoke PPCInstrInfo::convertToThreeAddress.  At this point
+we can convert to the "three address" instruction, to save code space.
+
+This only matters when we start generating cr logical ops.
+
+===-------------------------------------------------------------------------===
+
+We should compile these two functions to the same thing:
+
+#include <stdlib.h>
+void f(int a, int b, int *P) {
+  *P = (a-b)>=0?(a-b):(b-a);
+}
+void g(int a, int b, int *P) {
+  *P = abs(a-b);
+}
+
+Further, they should compile to something better than:
+
+_g:
+        subf r2, r4, r3
+        subfic r3, r2, 0
+        cmpwi cr0, r2, -1
+        bgt cr0, LBB2_2 ; entry
+LBB2_1: ; entry
+        mr r2, r3
+LBB2_2: ; entry
+        stw r2, 0(r5)
+        blr
+
+GCC produces:
+
+_g:
+        subf r4,r4,r3
+        srawi r2,r4,31
+        xor r0,r2,r4
+        subf r0,r2,r0
+        stw r0,0(r5)
+        blr
+
+... which is much nicer.
+
+This theoretically may help improve twolf slightly (used in dimbox.c:142?).
+
+===-------------------------------------------------------------------------===
+
+int foo(int N, int ***W, int **TK, int X) {
+  int t, i;
+  
+  for (t = 0; t < N; ++t)
+    for (i = 0; i < 4; ++i)
+      W[t / X][i][t % X] = TK[i][t];
+      
+  return 5;
+}
+
+We generate relatively atrocious code for this loop compared to gcc.
+
+We could also strength reduce the rem and the div:
+http://www.lcs.mit.edu/pubs/pdf/MIT-LCS-TM-600.pdf
+
+===-------------------------------------------------------------------------===
+
+float foo(float X) { return (int)(X); }
+
+Currently produces:
+
+_foo:
+        fctiwz f0, f1
         stfd f0, -8(r1)
         lwz r2, -4(r1)
         stfd f0, -8(r1)
         lwz r2, -4(r1)
-        lwz r3, -8(r1)
-        stw r2, -12(r1)
-        stw r3, -16(r1)
+        extsw r2, r2
+        std r2, -16(r1)
         lfd f0, -16(r1)
         lfd f0, -16(r1)
-        fcfid f1, f0
+        fcfid f0, f0
+        frsp f1, f0
         blr
 
         blr
 
-without the lwz/stw's.
+We could use a target dag combine to turn the lwz/extsw into an lwa when the 
+lwz has a single use.  Since LWA is cracked anyway, this would be a codesize
+win only.
+
+===-------------------------------------------------------------------------===
+
+We generate ugly code for this:
+
+void func(unsigned int *ret, float dx, float dy, float dz, float dw) {
+  unsigned code = 0;
+  if(dx < -dw) code |= 1;
+  if(dx > dw)  code |= 2;
+  if(dy < -dw) code |= 4;
+  if(dy > dw)  code |= 8;
+  if(dz < -dw) code |= 16;
+  if(dz > dw)  code |= 32;
+  *ret = code;
+}
+
+===-------------------------------------------------------------------------===
+
+Complete the signed i32 to FP conversion code using 64-bit registers
+transformation, good for PI.  See PPCISelLowering.cpp, this comment:
+
+     // FIXME: disable this lowered code.  This generates 64-bit register values,
+     // and we don't model the fact that the top part is clobbered by calls.  We
+     // need to flag these together so that the value isn't live across a call.
+     //setOperationAction(ISD::SINT_TO_FP, MVT::i32, Custom);
+
+Also, if the registers are spilled to the stack, we have to ensure that all
+64-bits of them are save/restored, otherwise we will miscompile the code.  It
+sounds like we need to get the 64-bit register classes going.
+
+===-------------------------------------------------------------------------===
+
+%struct.B = type { i8, [3 x i8] }
+
+define void @bar(%struct.B* %b) {
+entry:
+        %tmp = bitcast %struct.B* %b to i32*              ; <uint*> [#uses=1]
+        %tmp = load i32* %tmp          ; <uint> [#uses=1]
+        %tmp3 = bitcast %struct.B* %b to i32*             ; <uint*> [#uses=1]
+        %tmp4 = load i32* %tmp3                ; <uint> [#uses=1]
+        %tmp8 = bitcast %struct.B* %b to i32*             ; <uint*> [#uses=2]
+        %tmp9 = load i32* %tmp8                ; <uint> [#uses=1]
+        %tmp4.mask17 = shl i32 %tmp4, i8 1          ; <uint> [#uses=1]
+        %tmp1415 = and i32 %tmp4.mask17, 2147483648            ; <uint> [#uses=1]
+        %tmp.masked = and i32 %tmp, 2147483648         ; <uint> [#uses=1]
+        %tmp11 = or i32 %tmp1415, %tmp.masked          ; <uint> [#uses=1]
+        %tmp12 = and i32 %tmp9, 2147483647             ; <uint> [#uses=1]
+        %tmp13 = or i32 %tmp12, %tmp11         ; <uint> [#uses=1]
+        store i32 %tmp13, i32* %tmp8
+        ret void
+}
+
+We emit:
+
+_foo:
+        lwz r2, 0(r3)
+        slwi r4, r2, 1
+        or r4, r4, r2
+        rlwimi r2, r4, 0, 0, 0
+        stw r2, 0(r3)
+        blr
+
+We could collapse a bunch of those ORs and ANDs and generate the following
+equivalent code:
+
+_foo:
+        lwz r2, 0(r3)
+        rlwinm r4, r2, 1, 0, 0
+        or r2, r2, r4
+        stw r2, 0(r3)
+        blr
+
+===-------------------------------------------------------------------------===
+
+We compile:
+
+unsigned test6(unsigned x) { 
+  return ((x & 0x00FF0000) >> 16) | ((x & 0x000000FF) << 16);
+}
+
+into:
+
+_test6:
+        lis r2, 255
+        rlwinm r3, r3, 16, 0, 31
+        ori r2, r2, 255
+        and r3, r3, r2
+        blr
+
+GCC gets it down to:
+
+_test6:
+        rlwinm r0,r3,16,8,15
+        rlwinm r3,r3,16,24,31
+        or r3,r3,r0
+        blr
+
+
+===-------------------------------------------------------------------------===
+
+Consider a function like this:
+
+float foo(float X) { return X + 1234.4123f; }
+
+The FP constant ends up in the constant pool, so we need to get the LR register.
+ This ends up producing code like this:
+
+_foo:
+.LBB_foo_0:     ; entry
+        mflr r11
+***     stw r11, 8(r1)
+        bl "L00000$pb"
+"L00000$pb":
+        mflr r2
+        addis r2, r2, ha16(.CPI_foo_0-"L00000$pb")
+        lfs f0, lo16(.CPI_foo_0-"L00000$pb")(r2)
+        fadds f1, f1, f0
+***     lwz r11, 8(r1)
+        mtlr r11
+        blr
+
+This is functional, but there is no reason to spill the LR register all the way
+to the stack (the two marked instrs): spilling it to a GPR is quite enough.
+
+Implementing this will require some codegen improvements.  Nate writes:
+
+"So basically what we need to support the "no stack frame save and restore" is a
+generalization of the LR optimization to "callee-save regs".
+
+Currently, we have LR marked as a callee-save reg.  The register allocator sees
+that it's callee save, and spills it directly to the stack.
+
+Ideally, something like this would happen:
+
+LR would be in a separate register class from the GPRs. The class of LR would be
+marked "unspillable".  When the register allocator came across an unspillable
+reg, it would ask "what is the best class to copy this into that I *can* spill"
+If it gets a class back, which it will in this case (the gprs), it grabs a free
+register of that class.  If it is then later necessary to spill that reg, so be
+it.
+
+===-------------------------------------------------------------------------===
+
+We compile this:
+int test(_Bool X) {
+  return X ? 524288 : 0;
+}
+
+to: 
+_test:
+        cmplwi cr0, r3, 0
+        lis r2, 8
+        li r3, 0
+        beq cr0, LBB1_2 ;entry
+LBB1_1: ;entry
+        mr r3, r2
+LBB1_2: ;entry
+        blr 
+
+instead of:
+_test:
+        addic r2,r3,-1
+        subfe r0,r2,r3
+        slwi r3,r0,19
+        blr
+
+This sort of thing occurs a lot due to globalopt.
+
+===-------------------------------------------------------------------------===
+
+We currently compile 32-bit bswap:
+
+declare i32 @llvm.bswap.i32(i32 %A)
+define i32 @test(i32 %A) {
+        %B = call i32 @llvm.bswap.i32(i32 %A)
+        ret i32 %B
+}
+
+to:
+
+_test:
+        rlwinm r2, r3, 24, 16, 23
+        slwi r4, r3, 24
+        rlwimi r2, r3, 8, 24, 31
+        rlwimi r4, r3, 8, 8, 15
+        rlwimi r4, r2, 0, 16, 31
+        mr r3, r4
+        blr 
+
+it would be more efficient to produce:
+
+_foo:   mr r0,r3
+        rlwinm r3,r3,8,0xffffffff
+        rlwimi r3,r0,24,0,7
+        rlwimi r3,r0,24,16,23
+        blr
+
+===-------------------------------------------------------------------------===
+
+test/CodeGen/PowerPC/2007-03-24-cntlzd.ll compiles to:
+
+__ZNK4llvm5APInt17countLeadingZerosEv:
+        ld r2, 0(r3)
+        cntlzd r2, r2
+        or r2, r2, r2     <<-- silly.
+        addi r3, r2, -64
+        blr 
+
+The dead or is a 'truncate' from 64- to 32-bits.
+
+===-------------------------------------------------------------------------===
+
+We generate horrible ppc code for this:
+
+#define N  2000000
+double   a[N],c[N];
+void simpleloop() {
+   int j;
+   for (j=0; j<N; j++)
+     c[j] = a[j];
+}
+
+LBB1_1: ;bb
+        lfdx f0, r3, r4
+        addi r5, r5, 1                 ;; Extra IV for the exit value compare.
+        stfdx f0, r2, r4
+        addi r4, r4, 8
+
+        xoris r6, r5, 30               ;; This is due to a large immediate.
+        cmplwi cr0, r6, 33920
+        bne cr0, LBB1_1
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+This:
+        #include <algorithm>
+        inline std::pair<unsigned, bool> full_add(unsigned a, unsigned b)
+        { return std::make_pair(a + b, a + b < a); }
+        bool no_overflow(unsigned a, unsigned b)
+        { return !full_add(a, b).second; }
+
+Should compile to:
+
+__Z11no_overflowjj:
+        add r4,r3,r4
+        subfc r3,r3,r4
+        li r3,0
+        adde r3,r3,r3
+        blr
+
+(or better) not:
+
+__Z11no_overflowjj:
+        add r2, r4, r3
+        cmplw cr7, r2, r3
+        mfcr r2
+        rlwinm r2, r2, 29, 31, 31
+        xori r3, r2, 1
+        blr 
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+We compile some FP comparisons into an mfcr with two rlwinms and an or.  For
+example:
+#include <math.h>
+int test(double x, double y) { return islessequal(x, y);}
+int test2(double x, double y) {  return islessgreater(x, y);}
+int test3(double x, double y) {  return !islessequal(x, y);}
+
+Compiles into (all three are similar, but the bits differ):
+
+_test:
+       fcmpu cr7, f1, f2
+       mfcr r2
+       rlwinm r3, r2, 29, 31, 31
+       rlwinm r2, r2, 31, 31, 31
+       or r3, r2, r3
+       blr 
+
+GCC compiles this into:
+
+ _test:
+       fcmpu cr7,f1,f2
+       cror 30,28,30
+       mfcr r3
+       rlwinm r3,r3,31,1
+       blr
+        
+which is more efficient and can use mfocr.  See PR642 for some more context.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+void foo(float *data, float d) {
+   long i;
+   for (i = 0; i < 8000; i++)
+      data[i] = d;
+}
+void foo2(float *data, float d) {
+   long i;
+   data--;
+   for (i = 0; i < 8000; i++) {
+      data[1] = d;
+      data++;
+   }
+}
+
+These compile to:
+
+_foo:
+       li r2, 0
+LBB1_1:        ; bb
+       addi r4, r2, 4
+       stfsx f1, r3, r2
+       cmplwi cr0, r4, 32000
+       mr r2, r4
+       bne cr0, LBB1_1 ; bb
+       blr 
+_foo2:
+       li r2, 0
+LBB2_1:        ; bb
+       addi r4, r2, 4
+       stfsx f1, r3, r2
+       cmplwi cr0, r4, 32000
+       mr r2, r4
+       bne cr0, LBB2_1 ; bb
+       blr 
+
+The 'mr' could be eliminated to folding the add into the cmp better.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+Codegen for the following (low-probability) case deteriorated considerably 
+when the correctness fixes for unordered comparisons went in (PR 642, 58871).
+It should be possible to recover the code quality described in the comments.
+
+; RUN: llvm-as < %s | llc -march=ppc32  | grep or | count 3
+; This should produce one 'or' or 'cror' instruction per function.
+
+; RUN: llvm-as < %s | llc -march=ppc32  | grep mfcr | count 3
+; PR2964
+
+define i32 @test(double %x, double %y) nounwind  {
+entry:
+       %tmp3 = fcmp ole double %x, %y          ; <i1> [#uses=1]
+       %tmp345 = zext i1 %tmp3 to i32          ; <i32> [#uses=1]
+       ret i32 %tmp345
+}
+
+define i32 @test2(double %x, double %y) nounwind  {
+entry:
+       %tmp3 = fcmp one double %x, %y          ; <i1> [#uses=1]
+       %tmp345 = zext i1 %tmp3 to i32          ; <i32> [#uses=1]
+       ret i32 %tmp345
+}
+
+define i32 @test3(double %x, double %y) nounwind  {
+entry:
+       %tmp3 = fcmp ugt double %x, %y          ; <i1> [#uses=1]
+       %tmp34 = zext i1 %tmp3 to i32           ; <i32> [#uses=1]
+       ret i32 %tmp34
+}
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+; RUN: llvm-as < %s | llc -march=ppc32 | not grep fneg
+
+; This could generate FSEL with appropriate flags (FSEL is not IEEE-safe, and 
+; should not be generated except with -enable-finite-only-fp-math or the like).
+; With the correctness fixes for PR642 (58871) LowerSELECT_CC would need to
+; recognize a more elaborate tree than a simple SETxx.
+
+define double @test_FNEG_sel(double %A, double %B, double %C) {
+        %D = sub double -0.000000e+00, %A               ; <double> [#uses=1]
+        %Cond = fcmp ugt double %D, -0.000000e+00               ; <i1> [#uses=1]
+        %E = select i1 %Cond, double %B, double %C              ; <double> [#uses=1]
+        ret double %E
+}