Several changes to Mips backend, experimental fp support being the most
[oota-llvm.git] / lib / Target / Mips / MipsISelDAGToDAG.cpp
index 85fa640bb096c50b10b1a3d0b62422109aa9b540..4822e0159a0ebb04feb0b2e97ffa48e787393046 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by Bruno Cardoso Lopes is distributed under the 
-// University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
@@ -12,9 +12,9 @@
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #define DEBUG_TYPE "mips-isel"
-
 #include "Mips.h"
 #include "MipsISelLowering.h"
+#include "MipsMachineFunction.h"
 #include "MipsRegisterInfo.h"
 #include "MipsSubtarget.h"
 #include "MipsTargetMachine.h"
@@ -27,6 +27,7 @@
 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGISel.h"
 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
 #include "llvm/Support/Compiler.h"
@@ -57,15 +58,14 @@ class VISIBILITY_HIDDEN MipsDAGToDAGISel : public SelectionDAGISel {
 
   /// Subtarget - Keep a pointer to the MipsSubtarget around so that we can
   /// make the right decision when generating code for different targets.
-  //TODO: add initialization on constructor
-  //const MipsSubtarget *Subtarget;
+  const MipsSubtarget &Subtarget;
  
 public:
-  MipsDAGToDAGISel(MipsTargetMachine &tm) : 
-        SelectionDAGISel(MipsLowering),
-        TM(tm), MipsLowering(*TM.getTargetLowering()) {}
+  MipsDAGToDAGISel(MipsTargetMachine &tm) : SelectionDAGISel(MipsLowering),
+  TM(tm), MipsLowering(*TM.getTargetLowering()), 
+  Subtarget(tm.getSubtarget<MipsSubtarget>()) {}
   
-  virtual void InstructionSelectBasicBlock(SelectionDAG &SD);
+  virtual void InstructionSelect(SelectionDAG &SD);
 
   // Pass Name
   virtual const char *getPassName() const {
@@ -77,6 +77,7 @@ private:
   // Include the pieces autogenerated from the target description.
   #include "MipsGenDAGISel.inc"
 
+  SDOperand getGlobalBaseReg();
   SDNode *Select(SDOperand N);
 
   // Complex Pattern.
@@ -98,10 +99,10 @@ private:
 
 }
 
-/// InstructionSelectBasicBlock - This callback is invoked by
+/// InstructionSelect - This callback is invoked by
 /// SelectionDAGISel when it has created a SelectionDAG for us to codegen.
 void MipsDAGToDAGISel::
-InstructionSelectBasicBlock(SelectionDAG &SD) 
+InstructionSelect(SelectionDAG &SD) 
 {
   DEBUG(BB->dump());
   // Codegen the basic block.
@@ -118,9 +119,22 @@ InstructionSelectBasicBlock(SelectionDAG &SD)
   #endif
 
   SD.RemoveDeadNodes();
-  
-  // Emit machine code to BB. 
-  ScheduleAndEmitDAG(SD);
+}
+
+/// getGlobalBaseReg - Output the instructions required to put the
+/// GOT address into a register.
+SDOperand MipsDAGToDAGISel::getGlobalBaseReg() {
+  MachineFunction* MF = BB->getParent();
+  unsigned GP = 0;
+  for(MachineRegisterInfo::livein_iterator ii = MF->getRegInfo().livein_begin(),
+        ee = MF->getRegInfo().livein_end(); ii != ee; ++ii)
+    if (ii->first == Mips::GP) {
+      GP = ii->second;
+      break;
+    }
+  assert(GP && "GOT PTR not in liveins");
+  return CurDAG->getCopyFromReg(CurDAG->getEntryNode(), 
+                                GP, MVT::i32);
 }
 
 /// ComplexPattern used on MipsInstrInfo
@@ -135,20 +149,25 @@ SelectAddr(SDOperand Op, SDOperand Addr, SDOperand &Offset, SDOperand &Base)
     return true;
   }
     
-  // TargetExternalSymbol and TargetGlobalAddress are
-  // lowered and their addresses go into registers, so
-  // they should not be touched here.
-  if ((Addr.getOpcode() == ISD::TargetExternalSymbol ||
-       Addr.getOpcode() == ISD::TargetGlobalAddress))
-    return false;
+  // on PIC code Load GA
+  if (TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_) {
+    if ((Addr.getOpcode() == ISD::TargetGlobalAddress) || 
+        (Addr.getOpcode() == ISD::TargetJumpTable)){
+      Base   = CurDAG->getRegister(Mips::GP, MVT::i32);
+      Offset = Addr;
+      return true;
+    }
+  } else {
+    if ((Addr.getOpcode() == ISD::TargetExternalSymbol ||
+        Addr.getOpcode() == ISD::TargetGlobalAddress))
+      return false;
+  }    
   
   // Operand is a result from an ADD.
-  if (Addr.getOpcode() == ISD::ADD) 
-  {
-    if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Addr.getOperand(1))) 
-    {
-      if (Predicate_immSExt16(CN)) 
-      {
+  if (Addr.getOpcode() == ISD::ADD) {
+    if (ConstantSDNode *CN = dyn_cast<ConstantSDNode>(Addr.getOperand(1))) {
+      if (Predicate_immSExt16(CN)) {
+
         // If the first operand is a FI, get the TargetFI Node
         if (FrameIndexSDNode *FIN = dyn_cast<FrameIndexSDNode>
                                     (Addr.getOperand(0))) {
@@ -203,7 +222,74 @@ Select(SDOperand N)
 
     default: break;
 
-    /// Special Mul operations
+    case ISD::SUBE: 
+    case ISD::ADDE: {
+      SDOperand InFlag = Node->getOperand(2), CmpLHS;
+      unsigned Opc = InFlag.getOpcode(), MOp;
+
+      assert(((Opc == ISD::ADDC || Opc == ISD::ADDE) || 
+              (Opc == ISD::SUBC || Opc == ISD::SUBE)) &&  
+             "(ADD|SUB)E flag operand must come from (ADD|SUB)C/E insn");
+
+      if (Opcode == ISD::ADDE) {
+        CmpLHS = InFlag.getValue(0);
+        MOp = Mips::ADDu;
+      } else { 
+        CmpLHS = InFlag.getOperand(0);
+        MOp = Mips::SUBu;
+      }
+
+      SDOperand Ops[] = { CmpLHS, InFlag.getOperand(1) };
+
+      SDOperand LHS = Node->getOperand(0);
+      SDOperand RHS = Node->getOperand(1);
+      AddToISelQueue(LHS);
+      AddToISelQueue(RHS);
+
+      MVT VT = LHS.getValueType();
+      SDNode *Carry = CurDAG->getTargetNode(Mips::SLTu, VT, Ops, 2);
+      SDNode *AddCarry = CurDAG->getTargetNode(Mips::ADDu, VT, 
+                                               SDOperand(Carry,0), RHS);
+
+      return CurDAG->SelectNodeTo(N.Val, MOp, VT, MVT::Flag, 
+                                  LHS, SDOperand(AddCarry,0));
+    }
+
+    /// Mul/Div with two results
+    case ISD::SDIVREM:
+    case ISD::UDIVREM:
+    case ISD::SMUL_LOHI:
+    case ISD::UMUL_LOHI: {
+      SDOperand Op1 = Node->getOperand(0);
+      SDOperand Op2 = Node->getOperand(1);
+      AddToISelQueue(Op1);
+      AddToISelQueue(Op2);
+
+      unsigned Op;
+      if (Opcode == ISD::UMUL_LOHI || Opcode == ISD::SMUL_LOHI)
+        Op = (Opcode == ISD::UMUL_LOHI ? Mips::MULTu : Mips::MULT);
+      else
+        Op = (Opcode == ISD::UDIVREM ? Mips::DIVu : Mips::DIV);
+
+      SDNode *Node = CurDAG->getTargetNode(Op, MVT::Flag, Op1, Op2);
+
+      SDOperand InFlag = SDOperand(Node, 0);
+      SDNode *Lo = CurDAG->getTargetNode(Mips::MFLO, MVT::i32, MVT::Flag, InFlag);
+
+      InFlag = SDOperand(Lo,1);
+      SDNode *Hi = CurDAG->getTargetNode(Mips::MFHI, MVT::i32, InFlag);
+
+      if (!N.getValue(0).use_empty()) 
+        ReplaceUses(N.getValue(0), SDOperand(Lo,0));
+
+      if (!N.getValue(1).use_empty()) 
+        ReplaceUses(N.getValue(1), SDOperand(Hi,0));
+
+      return NULL;
+    }
+
+    /// Special Muls
+    case ISD::MUL: 
     case ISD::MULHS:
     case ISD::MULHU: {
       SDOperand MulOp1 = Node->getOperand(0);
@@ -214,38 +300,88 @@ Select(SDOperand N)
       unsigned MulOp  = (Opcode == ISD::MULHU ? Mips::MULTu : Mips::MULT);
       SDNode *MulNode = CurDAG->getTargetNode(MulOp, MVT::Flag, MulOp1, MulOp2);
 
-      SDOperand MFInFlag = SDOperand(MulNode, 0);
-      return CurDAG->getTargetNode(Mips::MFHI, MVT::i32, MFInFlag);
+      SDOperand InFlag = SDOperand(MulNode, 0);
+
+      if (MulOp == ISD::MUL)
+        return CurDAG->getTargetNode(Mips::MFLO, MVT::i32, InFlag);
+      else
+        return CurDAG->getTargetNode(Mips::MFHI, MVT::i32, InFlag);
     }
 
-    /// Div operations
+    /// Div/Rem operations
+    case ISD::SREM:
+    case ISD::UREM:
     case ISD::SDIV: 
     case ISD::UDIV: {
-      SDOperand DivOp1 = Node->getOperand(0);
-      SDOperand DivOp2 = Node->getOperand(1);
-      AddToISelQueue(DivOp1);
-      AddToISelQueue(DivOp2);
+      SDOperand Op1 = Node->getOperand(0);
+      SDOperand Op2 = Node->getOperand(1);
+      AddToISelQueue(Op1);
+      AddToISelQueue(Op2);
+
+      unsigned Op, MOp;
+      if (Opcode == ISD::SDIV || Opcode == ISD::UDIV) {
+        Op  = (Opcode == ISD::SDIV ? Mips::DIV : Mips::DIVu);
+        MOp = Mips::MFLO;
+      } else {
+        Op  = (Opcode == ISD::SREM ? Mips::DIV : Mips::DIVu);
+        MOp = Mips::MFHI;
+      }
+      SDNode *Node = CurDAG->getTargetNode(Op, MVT::Flag, Op1, Op2);
 
-      unsigned DivOp  = (Opcode == ISD::SDIV ? Mips::DIV : Mips::DIVu);
-      SDNode *DivNode = CurDAG->getTargetNode(DivOp, MVT::Flag, DivOp1, DivOp2);
+      SDOperand InFlag = SDOperand(Node, 0);
+      return CurDAG->getTargetNode(MOp, MVT::i32, InFlag);
+    }
 
-      SDOperand MFInFlag = SDOperand(DivNode, 0);
-      return CurDAG->getTargetNode(Mips::MFLO, MVT::i32, MFInFlag);
+    // Get target GOT address.
+    case ISD::GLOBAL_OFFSET_TABLE: {
+      SDOperand Result = getGlobalBaseReg();
+      ReplaceUses(N, Result);
+      return NULL;
     }
 
-    /// Rem operations
-    case ISD::SREM: 
-    case ISD::UREM: {
-      SDOperand RemOp1 = Node->getOperand(0);
-      SDOperand RemOp2 = Node->getOperand(1);
-      AddToISelQueue(RemOp1);
-      AddToISelQueue(RemOp2);
-      
-      unsigned RemOp  = (Opcode == ISD::SREM ? Mips::DIV : Mips::DIVu);
-      SDNode *RemNode = CurDAG->getTargetNode(RemOp, MVT::Flag, RemOp1, RemOp2);
-
-      SDOperand MFInFlag = SDOperand(RemNode, 0);
-      return CurDAG->getTargetNode(Mips::MFHI, MVT::i32, MFInFlag);
+    /// Handle direct and indirect calls when using PIC. On PIC, when 
+    /// GOT is smaller than about 64k (small code) the GA target is 
+    /// loaded with only one instruction. Otherwise GA's target must 
+    /// be loaded with 3 instructions. 
+    case MipsISD::JmpLink: {
+      if (TM.getRelocationModel() == Reloc::PIC_) {
+        //bool isCodeLarge = (TM.getCodeModel() == CodeModel::Large);
+        SDOperand Chain  = Node->getOperand(0);
+        SDOperand Callee = Node->getOperand(1);
+        AddToISelQueue(Chain);
+        SDOperand T9Reg = CurDAG->getRegister(Mips::T9, MVT::i32);
+        SDOperand InFlag(0, 0);
+
+        if ( (isa<GlobalAddressSDNode>(Callee)) ||
+             (isa<ExternalSymbolSDNode>(Callee)) )
+        {
+          /// Direct call for global addresses and external symbols
+          SDOperand GPReg = CurDAG->getRegister(Mips::GP, MVT::i32);
+
+          // Use load to get GOT target
+          SDOperand Ops[] = { Callee, GPReg, Chain };
+          SDOperand Load = SDOperand(CurDAG->getTargetNode(Mips::LW, MVT::i32, 
+                                     MVT::Other, Ops, 3), 0);
+          Chain = Load.getValue(1);
+          AddToISelQueue(Chain);
+
+          // Call target must be on T9
+          Chain = CurDAG->getCopyToReg(Chain, T9Reg, Load, InFlag);
+        } else 
+          /// Indirect call
+          Chain = CurDAG->getCopyToReg(Chain, T9Reg, Callee, InFlag);
+
+        AddToISelQueue(Chain);
+
+        // Emit Jump and Link Register
+        SDNode *ResNode = CurDAG->getTargetNode(Mips::JALR, MVT::Other,
+                                  MVT::Flag, T9Reg, Chain);
+        Chain  = SDOperand(ResNode, 0);
+        InFlag = SDOperand(ResNode, 1);
+        ReplaceUses(SDOperand(Node, 0), Chain);
+        ReplaceUses(SDOperand(Node, 1), InFlag);
+        return ResNode;
+      } 
     }
   }