Handle 64-bit floating point binops as well.
[oota-llvm.git] / lib / Target / ARM / ARMFastISel.cpp
index 87af77b13e1b03b5b9110d5a168461a7fbe498ba..d3872721819ee3e2130f5ea77ac48aefb4d0493f 100644 (file)
@@ -59,6 +59,9 @@ class ARMFastISel : public FastISel {
   const TargetLowering &TLI;
   const ARMFunctionInfo *AFI;
 
+  // Convenience variable to avoid checking all the time.
+  bool isThumb;
+
   public:
     explicit ARMFastISel(FunctionLoweringInfo &funcInfo) 
     : FastISel(funcInfo),
@@ -67,6 +70,7 @@ class ARMFastISel : public FastISel {
       TLI(*TM.getTargetLowering()) {
       Subtarget = &TM.getSubtarget<ARMSubtarget>();
       AFI = funcInfo.MF->getInfo<ARMFunctionInfo>();
+      isThumb = AFI->isThumbFunction();
     }
 
     // Code from FastISel.cpp.
@@ -101,19 +105,29 @@ class ARMFastISel : public FastISel {
                                                 
     // Backend specific FastISel code.
     virtual bool TargetSelectInstruction(const Instruction *I);
+    virtual unsigned TargetMaterializeConstant(const Constant *C);
 
   #include "ARMGenFastISel.inc"
   
     // Instruction selection routines.
     virtual bool ARMSelectLoad(const Instruction *I);
+    virtual bool ARMSelectStore(const Instruction *I);
+    virtual bool ARMSelectBranch(const Instruction *I);
+    virtual bool ARMSelectCmp(const Instruction *I);
+    virtual bool ARMSelectFPExt(const Instruction *I);
+    virtual bool ARMSelectBinaryOp(const Instruction *I, unsigned ISDOpcode);
 
     // Utility routines.
   private:
     bool isTypeLegal(const Type *Ty, EVT &VT);
     bool isLoadTypeLegal(const Type *Ty, EVT &VT);
     bool ARMEmitLoad(EVT VT, unsigned &ResultReg, unsigned Reg, int Offset);
-    bool ARMLoadAlloca(const Instruction *I);
+    bool ARMEmitStore(EVT VT, unsigned SrcReg, unsigned Reg, int Offset);
+    bool ARMLoadAlloca(const Instruction *I, EVT VT);
+    bool ARMStoreAlloca(const Instruction *I, unsigned SrcReg, EVT VT);
     bool ARMComputeRegOffset(const Value *Obj, unsigned &Reg, int &Offset);
+    unsigned ARMMaterializeFP(const ConstantFP *CFP, EVT VT);
+    unsigned ARMMaterializeInt(const Constant *C);
     
     bool DefinesOptionalPredicate(MachineInstr *MI, bool *CPSR);
     const MachineInstrBuilder &AddOptionalDefs(const MachineInstrBuilder &MIB);
@@ -313,6 +327,73 @@ unsigned ARMFastISel::FastEmitInst_extractsubreg(MVT RetVT,
   return ResultReg;
 }
 
+// For double width floating point we need to materialize two constants
+// (the high and the low) into integer registers then use a move to get
+// the combined constant into an FP reg.
+unsigned ARMFastISel::ARMMaterializeFP(const ConstantFP *CFP, EVT VT) {
+  const APFloat Val = CFP->getValueAPF();
+  bool is64bit = VT.getSimpleVT().SimpleTy == MVT::f64;
+  
+  // This checks to see if we can use VFP3 instructions to materialize
+  // a constant, otherwise we have to go through the constant pool.
+  if (TLI.isFPImmLegal(Val, VT)) {
+    unsigned Opc = is64bit ? ARM::FCONSTD : ARM::FCONSTS;
+    unsigned DestReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
+    AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(Opc),
+                            DestReg)
+                    .addFPImm(CFP));
+    return DestReg;
+  }
+  
+  // No 64-bit at the moment.
+  if (is64bit) return 0;
+  
+  // Load this from the constant pool.
+  unsigned DestReg = ARMMaterializeInt(cast<Constant>(CFP));
+
+  // If we have a floating point constant we expect it in a floating point
+  // register.
+  unsigned MoveReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
+  AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
+                          TII.get(ARM::VMOVRS), MoveReg)
+                  .addReg(DestReg));
+  return MoveReg;
+}
+
+unsigned ARMFastISel::ARMMaterializeInt(const Constant *C) {
+  // MachineConstantPool wants an explicit alignment.
+  unsigned Align = TD.getPrefTypeAlignment(C->getType());
+  if (Align == 0) {
+    // TODO: Figure out if this is correct.
+    Align = TD.getTypeAllocSize(C->getType());
+  }
+  unsigned Idx = MCP.getConstantPoolIndex(C, Align);
+
+  unsigned DestReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(MVT::i32));
+  if (isThumb)
+    AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
+                            TII.get(ARM::t2LDRpci))
+                    .addReg(DestReg).addConstantPoolIndex(Idx));
+  else
+    AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
+                            TII.get(ARM::LDRcp))
+                            .addReg(DestReg).addConstantPoolIndex(Idx)
+                    .addReg(0).addImm(0));
+    
+  return DestReg;
+}
+
+unsigned ARMFastISel::TargetMaterializeConstant(const Constant *C) {
+  EVT VT = TLI.getValueType(C->getType(), true);
+
+  // Only handle simple types.
+  if (!VT.isSimple()) return 0;
+
+  if (const ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C))
+    return ARMMaterializeFP(CFP, VT);
+  return ARMMaterializeInt(C);
+}
+
 bool ARMFastISel::isTypeLegal(const Type *Ty, EVT &VT) {
   VT = TLI.getValueType(Ty, true);
   
@@ -379,10 +460,34 @@ bool ARMFastISel::ARMComputeRegOffset(const Value *Obj, unsigned &Reg,
   
   // Try to get this in a register if nothing else has worked.
   Reg = getRegForValue(Obj);
-  return Reg != 0;  
+  if (Reg == 0) return false;
+
+  // Since the offset may be too large for the load instruction
+  // get the reg+offset into a register.
+  // TODO: Verify the additions work, otherwise we'll need to add the
+  // offset instead of 0 to the instructions and do all sorts of operand
+  // munging.
+  // TODO: Optimize this somewhat.
+  if (Offset != 0) {
+    ARMCC::CondCodes Pred = ARMCC::AL;
+    unsigned PredReg = 0;
+
+    if (!isThumb)
+      emitARMRegPlusImmediate(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
+                              Reg, Reg, Offset, Pred, PredReg,
+                              static_cast<const ARMBaseInstrInfo&>(TII));
+    else {
+      assert(AFI->isThumb2Function());
+      emitT2RegPlusImmediate(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
+                             Reg, Reg, Offset, Pred, PredReg,
+                             static_cast<const ARMBaseInstrInfo&>(TII));
+    }
+  }
+  
+  return true;
 }
 
-bool ARMFastISel::ARMLoadAlloca(const Instruction *I) {
+bool ARMFastISel::ARMLoadAlloca(const Instruction *I, EVT VT) {
   Value *Op0 = I->getOperand(0);
 
   // Verify it's an alloca.
@@ -391,7 +496,7 @@ bool ARMFastISel::ARMLoadAlloca(const Instruction *I) {
       FuncInfo.StaticAllocaMap.find(AI);
 
     if (SI != FuncInfo.StaticAllocaMap.end()) {
-      TargetRegisterClass* RC = TLI.getRegClassFor(TLI.getPointerTy());
+      TargetRegisterClass* RC = TLI.getRegClassFor(VT);
       unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
       TII.loadRegFromStackSlot(*FuncInfo.MBB, *FuncInfo.InsertPt,
                                ResultReg, SI->second, RC,
@@ -407,8 +512,6 @@ bool ARMFastISel::ARMEmitLoad(EVT VT, unsigned &ResultReg,
                               unsigned Reg, int Offset) {
   
   assert(VT.isSimple() && "Non-simple types are invalid here!");
-  
-  bool isThumb = AFI->isThumbFunction();
   unsigned Opc;
   
   switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
@@ -444,17 +547,101 @@ bool ARMFastISel::ARMEmitLoad(EVT VT, unsigned &ResultReg,
   return true;
 }
 
-bool ARMFastISel::ARMSelectLoad(const Instruction *I) {
-  // If we're an alloca we know we have a frame index and can emit the load
-  // directly in short order.
-  if (ARMLoadAlloca(I))
+bool ARMFastISel::ARMStoreAlloca(const Instruction *I, unsigned SrcReg, EVT VT){
+  Value *Op1 = I->getOperand(1);
+
+  // Verify it's an alloca.
+  if (const AllocaInst *AI = dyn_cast<AllocaInst>(Op1)) {
+    DenseMap<const AllocaInst*, int>::iterator SI =
+      FuncInfo.StaticAllocaMap.find(AI);
+
+    if (SI != FuncInfo.StaticAllocaMap.end()) {
+      TargetRegisterClass* RC = TLI.getRegClassFor(VT);
+      assert(SrcReg != 0 && "Nothing to store!");
+      TII.storeRegToStackSlot(*FuncInfo.MBB, *FuncInfo.InsertPt,
+                              SrcReg, true /*isKill*/, SI->second, RC,
+                              TM.getRegisterInfo());
+      return true;
+    }
+  }
+  return false;
+}
+
+bool ARMFastISel::ARMEmitStore(EVT VT, unsigned SrcReg,
+                               unsigned DstReg, int Offset) {
+  unsigned StrOpc;
+  switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
+    default: return false;
+    case MVT::i1:
+    case MVT::i8: StrOpc = isThumb ? ARM::tSTRB : ARM::STRB; break;
+    case MVT::i16: StrOpc = isThumb ? ARM::tSTRH : ARM::STRH; break;
+    case MVT::i32: StrOpc = isThumb ? ARM::tSTR : ARM::STR; break;
+    case MVT::f32:
+      if (!Subtarget->hasVFP2()) return false;
+      StrOpc = ARM::VSTRS;
+      break;
+    case MVT::f64:
+      if (!Subtarget->hasVFP2()) return false;
+      StrOpc = ARM::VSTRD;
+      break;
+  }
+  
+  if (isThumb)
+    AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
+                            TII.get(StrOpc), SrcReg)
+                    .addReg(DstReg).addImm(Offset).addReg(0));
+  else
+    AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
+                            TII.get(StrOpc), SrcReg)
+                    .addReg(DstReg).addReg(0).addImm(Offset));
+  
+  return true;
+}
+
+bool ARMFastISel::ARMSelectStore(const Instruction *I) {
+  Value *Op0 = I->getOperand(0);
+  unsigned SrcReg = 0;
+
+  // Yay type legalization
+  EVT VT;
+  if (!isLoadTypeLegal(I->getOperand(0)->getType(), VT))
+    return false;
+
+  // Get the value to be stored into a register.
+  SrcReg = getRegForValue(Op0);
+  if (SrcReg == 0)
+    return false;
+    
+  // If we're an alloca we know we have a frame index and can emit the store
+  // quickly.
+  if (ARMStoreAlloca(I, SrcReg, VT))
     return true;
     
+  // Our register and offset with innocuous defaults.
+  unsigned Reg = 0;
+  int Offset = 0;
+  
+  // See if we can handle this as Reg + Offset
+  if (!ARMComputeRegOffset(I->getOperand(1), Reg, Offset))
+    return false;
+    
+  if (!ARMEmitStore(VT, SrcReg, Reg, Offset /* 0 */)) return false;
+    
+  return false;
+  
+}
+
+bool ARMFastISel::ARMSelectLoad(const Instruction *I) {
   // Verify we have a legal type before going any further.
   EVT VT;
   if (!isLoadTypeLegal(I->getType(), VT))
     return false;
   
+  // If we're an alloca we know we have a frame index and can emit the load
+  // directly in short order.
+  if (ARMLoadAlloca(I, VT))
+    return true;
+    
   // Our register and offset with innocuous defaults.
   unsigned Reg = 0;
   int Offset = 0;
@@ -462,40 +649,161 @@ bool ARMFastISel::ARMSelectLoad(const Instruction *I) {
   // See if we can handle this as Reg + Offset
   if (!ARMComputeRegOffset(I->getOperand(0), Reg, Offset))
     return false;
-    
-  // Since the offset may be too large for the load instruction
-  // get the reg+offset into a register.
-  // TODO: Optimize this somewhat.
-  ARMCC::CondCodes Pred = ARMCC::AL;
-  unsigned PredReg = 0;
-  
-  if (!AFI->isThumbFunction())
-    emitARMRegPlusImmediate(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
-                            Reg, Reg, Offset, Pred, PredReg,
-                            static_cast<const ARMBaseInstrInfo&>(TII));
-  else {
-    assert(AFI->isThumb2Function());
-    emitT2RegPlusImmediate(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
-                           Reg, Reg, Offset, Pred, PredReg,
-                           static_cast<const ARMBaseInstrInfo&>(TII));
-  } 
   
   unsigned ResultReg;
-  // TODO: Verify the additions above work, otherwise we'll need to add the
-  // offset instead of 0 and do all sorts of operand munging.
-  if (!ARMEmitLoad(VT, ResultReg, Reg, 0)) return false;
+  if (!ARMEmitLoad(VT, ResultReg, Reg, Offset /* 0 */)) return false;
   
   UpdateValueMap(I, ResultReg);
   return true;
 }
 
+bool ARMFastISel::ARMSelectBranch(const Instruction *I) {
+  const BranchInst *BI = cast<BranchInst>(I);
+  MachineBasicBlock *TBB = FuncInfo.MBBMap[BI->getSuccessor(0)];
+  MachineBasicBlock *FBB = FuncInfo.MBBMap[BI->getSuccessor(1)];
+  
+  // Simple branch support.
+  unsigned CondReg = getRegForValue(BI->getCondition());
+  if (CondReg == 0) return false;
+  
+  unsigned CmpOpc = isThumb ? ARM::t2CMPrr : ARM::CMPrr;
+  unsigned BrOpc = isThumb ? ARM::t2Bcc : ARM::Bcc;
+  AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(CmpOpc))
+                  .addReg(CondReg).addReg(CondReg));
+  BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(BrOpc))
+                  .addMBB(TBB).addImm(ARMCC::NE).addReg(ARM::CPSR);
+  FastEmitBranch(FBB, DL);
+  FuncInfo.MBB->addSuccessor(TBB);
+  return true;
+}
+
+bool ARMFastISel::ARMSelectCmp(const Instruction *I) {
+  const CmpInst *CI = cast<CmpInst>(I);
+  
+  EVT VT;
+  const Type *Ty = CI->getOperand(0)->getType();
+  if (!isTypeLegal(Ty, VT))
+    return false;
+  
+  bool isFloat = (Ty->isDoubleTy() || Ty->isFloatTy());
+  if (isFloat && !Subtarget->hasVFP2())
+    return false;
+  
+  unsigned CmpOpc;
+  switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
+    default: return false;
+    // TODO: Verify compares.
+    case MVT::f32:
+      CmpOpc = ARM::VCMPES;
+      break;
+    case MVT::f64:
+      CmpOpc = ARM::VCMPED;
+      break;
+    case MVT::i32:
+      CmpOpc = isThumb ? ARM::t2CMPrr : ARM::CMPrr;
+      break;
+  }
+
+  unsigned Arg1 = getRegForValue(CI->getOperand(0));
+  if (Arg1 == 0) return false;
+  
+  unsigned Arg2 = getRegForValue(CI->getOperand(1));
+  if (Arg2 == 0) return false;
+  
+  AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(CmpOpc))
+                  .addReg(Arg1).addReg(Arg2));
+                  
+  // For floating point we need to move the result to a register we can
+  // actually do something with.
+  if (isFloat)
+    AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
+                            TII.get(ARM::FMSTAT)));
+  return true;
+}
+
+bool ARMFastISel::ARMSelectFPExt(const Instruction *I) {
+  // Make sure we have VFP and that we're extending float to double.
+  if (!Subtarget->hasVFP2()) return false;
+  
+  Value *V = I->getOperand(0);
+  if (!I->getType()->isDoubleTy() ||
+      !V->getType()->isFloatTy()) return false;
+      
+  unsigned Op = getRegForValue(V);
+  if (Op == 0) return false;
+  
+  unsigned Result = createResultReg(ARM::DPRRegisterClass);
+
+  AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, 
+                          TII.get(ARM::VCVTDS), Result)
+                  .addReg(Op));
+  UpdateValueMap(I, Result);
+  return true;
+}
+
+bool ARMFastISel::ARMSelectBinaryOp(const Instruction *I, unsigned ISDOpcode) {
+  EVT VT  = TLI.getValueType(I->getType(), true);
+  
+  // We can get here in the case when we want to use NEON for our fp
+  // operations, but can't figure out how to. Just use the vfp instructions
+  // if we have them.
+  // FIXME: It'd be nice to use NEON instructions.
+  const Type *Ty = I->getType();
+  bool isFloat = (Ty->isDoubleTy() || Ty->isFloatTy());
+  if (isFloat && !Subtarget->hasVFP2())
+    return false;
+  
+  unsigned Op1 = getRegForValue(I->getOperand(0));
+  if (Op1 == 0) return false;
+  
+  unsigned Op2 = getRegForValue(I->getOperand(1));
+  if (Op2 == 0) return false;
+  
+  unsigned Opc;
+  bool is64bit = VT.getSimpleVT().SimpleTy == MVT::f64 ||
+                 VT.getSimpleVT().SimpleTy == MVT::i64;
+  switch (ISDOpcode) {
+    default: return false;
+    case ISD::FADD:
+      Opc = is64bit ? ARM::VADDD : ARM::VADDS;
+      break;
+    case ISD::FSUB:
+      Opc = is64bit ? ARM::VSUBD : ARM::VSUBS;
+      break;
+    case ISD::FMUL:
+      Opc = is64bit ? ARM::VMULD : ARM::VMULS;
+      break;
+  }
+  unsigned ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
+  AddOptionalDefs(BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
+                          TII.get(Opc), ResultReg)
+                  .addReg(Op1).addReg(Op2));
+  return true;
+}
+
+// TODO: SoftFP support.
 bool ARMFastISel::TargetSelectInstruction(const Instruction *I) {
   // No Thumb-1 for now.
-  if (AFI->isThumbFunction() && !AFI->isThumb2Function()) return false;
+  if (isThumb && !AFI->isThumb2Function()) return false;
   
   switch (I->getOpcode()) {
     case Instruction::Load:
       return ARMSelectLoad(I);
+    case Instruction::Store:
+      return ARMSelectStore(I);
+    case Instruction::Br:
+      return ARMSelectBranch(I);
+    case Instruction::ICmp:
+    case Instruction::FCmp:
+        return ARMSelectCmp(I);
+    case Instruction::FPExt:
+        return ARMSelectFPExt(I);
+    case Instruction::FAdd:
+        return ARMSelectBinaryOp(I, ISD::FADD);
+    case Instruction::FSub:
+        return ARMSelectBinaryOp(I, ISD::FSUB);
+    case Instruction::FMul:
+        return ARMSelectBinaryOp(I, ISD::FMUL);
     default: break;
   }
   return false;