Add PowerPC codegen for indirect branches.
[oota-llvm.git] / lib / Target / PowerPC / PPCISelLowering.h
index 5482e9aa5c0d4ed9e3afd4fb10c325f040131d51..e45b261f156bbfeecb478a243c3087cf6fcb0269 100644 (file)
@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by Chris Lattner and 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.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
 #include "PPC.h"
+#include "PPCSubtarget.h"
 
 namespace llvm {
   namespace PPCISD {
     enum NodeType {
-      // Start the numbering where the builting ops and target ops leave off.
-      FIRST_NUMBER = ISD::BUILTIN_OP_END+PPC::INSTRUCTION_LIST_END,
+      // Start the numbering where the builtin ops and target ops leave off.
+      FIRST_NUMBER = ISD::BUILTIN_OP_END,
 
       /// FSEL - Traditional three-operand fsel node.
       ///
@@ -40,22 +41,13 @@ namespace llvm {
       FCTIDZ, FCTIWZ,
       
       /// STFIWX - The STFIWX instruction.  The first operand is an input token
-      /// chain, then an f64 value to store, then an address to store it to,
-      /// then a SRCVALUE for the address.
+      /// chain, then an f64 value to store, then an address to store it to.
       STFIWX,
       
       // VMADDFP, VNMSUBFP - The VMADDFP and VNMSUBFP instructions, taking
       // three v4f32 operands and producing a v4f32 result.
       VMADDFP, VNMSUBFP,
       
-      /// LVE_X - The PPC LVE*X instructions.  The size of the element loaded is
-      /// the size of the element type of the vector result.  The element loaded
-      /// depends on the alignment of the input pointer.
-      ///
-      /// The first operand is a token chain, the second is the address to load
-      /// the third is the SRCVALUE node.
-      LVE_X,
-      
       /// VPERM - The PPC VPERM Instruction.
       ///
       VPERM,
@@ -67,6 +59,13 @@ namespace llvm {
       /// though these are usually folded into other nodes.
       Hi, Lo,
       
+      TOC_ENTRY,
+
+      /// OPRC, CHAIN = DYNALLOC(CHAIN, NEGSIZE, FRAME_INDEX)
+      /// This instruction is lowered in PPCRegisterInfo::eliminateFrameIndex to
+      /// compute an allocation on the stack.
+      DYNALLOC,
+      
       /// GlobalBaseReg - On Darwin, this node represents the result of the mflr
       /// at function entry, used for PIC code.
       GlobalBaseReg,
@@ -80,74 +79,382 @@ namespace llvm {
       /// registers.
       EXTSW_32,
 
-      /// STD_32 - This is the STD instruction for use with "32-bit" registers.
-      STD_32,
+      /// CALL - A direct function call.
+      CALL_Darwin, CALL_SVR4,
+      
+      /// NOP - Special NOP which follows 64-bit SVR4 calls.
+      NOP,
+
+      /// CHAIN,FLAG = MTCTR(VAL, CHAIN[, INFLAG]) - Directly corresponds to a
+      /// MTCTR instruction.
+      MTCTR,
       
-      /// CALL - A function call.
-      CALL,
+      /// CHAIN,FLAG = BCTRL(CHAIN, INFLAG) - Directly corresponds to a
+      /// BCTRL instruction.
+      BCTRL_Darwin, BCTRL_SVR4,
       
       /// Return with a flag operand, matched by 'blr'
       RET_FLAG,
+      
+      /// R32 = MFCR(CRREG, INFLAG) - Represents the MFCR/MFOCRF instructions.
+      /// This copies the bits corresponding to the specified CRREG into the
+      /// resultant GPR.  Bits corresponding to other CR regs are undefined.
+      MFCR,
+
+      /// RESVEC = VCMP(LHS, RHS, OPC) - Represents one of the altivec VCMP*
+      /// instructions.  For lack of better number, we use the opcode number
+      /// encoding for the OPC field to identify the compare.  For example, 838
+      /// is VCMPGTSH.
+      VCMP,
+      
+      /// RESVEC, OUTFLAG = VCMPo(LHS, RHS, OPC) - Represents one of the
+      /// altivec VCMP*o instructions.  For lack of better number, we use the 
+      /// opcode number encoding for the OPC field to identify the compare.  For
+      /// example, 838 is VCMPGTSH.
+      VCMPo,
+      
+      /// CHAIN = COND_BRANCH CHAIN, CRRC, OPC, DESTBB [, INFLAG] - This
+      /// corresponds to the COND_BRANCH pseudo instruction.  CRRC is the
+      /// condition register to branch on, OPC is the branch opcode to use (e.g.
+      /// PPC::BLE), DESTBB is the destination block to branch to, and INFLAG is
+      /// an optional input flag argument.
+      COND_BRANCH,
+      
+      // The following 5 instructions are used only as part of the
+      // long double-to-int conversion sequence.
+
+      /// OUTFLAG = MFFS F8RC - This moves the FPSCR (not modelled) into the
+      /// register.
+      MFFS,
+
+      /// OUTFLAG = MTFSB0 INFLAG - This clears a bit in the FPSCR.
+      MTFSB0,
+
+      /// OUTFLAG = MTFSB1 INFLAG - This sets a bit in the FPSCR.
+      MTFSB1,
+
+      /// F8RC, OUTFLAG = FADDRTZ F8RC, F8RC, INFLAG - This is an FADD done with
+      /// rounding towards zero.  It has flags added so it won't move past the 
+      /// FPSCR-setting instructions.
+      FADDRTZ,
+
+      /// MTFSF = F8RC, INFLAG - This moves the register into the FPSCR.
+      MTFSF,
+
+      /// LARX = This corresponds to PPC l{w|d}arx instrcution: load and
+      /// reserve indexed. This is used to implement atomic operations.
+      LARX,
+
+      /// STCX = This corresponds to PPC stcx. instrcution: store conditional
+      /// indexed. This is used to implement atomic operations.
+      STCX,
+
+      /// TC_RETURN - A tail call return.
+      ///   operand #0 chain
+      ///   operand #1 callee (register or absolute)
+      ///   operand #2 stack adjustment
+      ///   operand #3 optional in flag
+      TC_RETURN,
+
+      /// STD_32 - This is the STD instruction for use with "32-bit" registers.
+      STD_32 = ISD::FIRST_TARGET_MEMORY_OPCODE,
+      
+      /// CHAIN = STBRX CHAIN, GPRC, Ptr, Type - This is a 
+      /// byte-swapping store instruction.  It byte-swaps the low "Type" bits of
+      /// the GPRC input, then stores it through Ptr.  Type can be either i16 or
+      /// i32.
+      STBRX, 
+      
+      /// GPRC, CHAIN = LBRX CHAIN, Ptr, Type - This is a 
+      /// byte-swapping load instruction.  It loads "Type" bits, byte swaps it,
+      /// then puts it in the bottom bits of the GPRC.  TYPE can be either i16
+      /// or i32.
+      LBRX
     };
   }
 
   /// Define some predicates that are used for node matching.
   namespace PPC {
+    /// isVPKUHUMShuffleMask - Return true if this is the shuffle mask for a
+    /// VPKUHUM instruction.
+    bool isVPKUHUMShuffleMask(ShuffleVectorSDNode *N, bool isUnary);
+    
+    /// isVPKUWUMShuffleMask - Return true if this is the shuffle mask for a
+    /// VPKUWUM instruction.
+    bool isVPKUWUMShuffleMask(ShuffleVectorSDNode *N, bool isUnary);
+
+    /// isVMRGLShuffleMask - Return true if this is a shuffle mask suitable for
+    /// a VRGL* instruction with the specified unit size (1,2 or 4 bytes).
+    bool isVMRGLShuffleMask(ShuffleVectorSDNode *N, unsigned UnitSize,
+                            bool isUnary);
+
+    /// isVMRGHShuffleMask - Return true if this is a shuffle mask suitable for
+    /// a VRGH* instruction with the specified unit size (1,2 or 4 bytes).
+    bool isVMRGHShuffleMask(ShuffleVectorSDNode *N, unsigned UnitSize,
+                            bool isUnary);
+    
+    /// isVSLDOIShuffleMask - If this is a vsldoi shuffle mask, return the shift
+    /// amount, otherwise return -1.
+    int isVSLDOIShuffleMask(SDNode *N, bool isUnary);
+    
     /// isSplatShuffleMask - Return true if the specified VECTOR_SHUFFLE operand
     /// specifies a splat of a single element that is suitable for input to
     /// VSPLTB/VSPLTH/VSPLTW.
-    bool isSplatShuffleMask(SDNode *N);
+    bool isSplatShuffleMask(ShuffleVectorSDNode *N, unsigned EltSize);
     
+    /// isAllNegativeZeroVector - Returns true if all elements of build_vector
+    /// are -0.0.
+    bool isAllNegativeZeroVector(SDNode *N);
+
     /// getVSPLTImmediate - Return the appropriate VSPLT* immediate to splat the
     /// specified isSplatShuffleMask VECTOR_SHUFFLE mask.
-    unsigned getVSPLTImmediate(SDNode *N);
+    unsigned getVSPLTImmediate(SDNode *N, unsigned EltSize);
     
-    /// isZeroVector - Return true if this build_vector is an all-zero vector.
-    ///
-    bool isZeroVector(SDNode *N);
+    /// get_VSPLTI_elt - If this is a build_vector of constants which can be
+    /// formed by using a vspltis[bhw] instruction of the specified element
+    /// size, return the constant being splatted.  The ByteSize field indicates
+    /// the number of bytes of each element [124] -> [bhw].
+    SDValue get_VSPLTI_elt(SDNode *N, unsigned ByteSize, SelectionDAG &DAG);
   }
   
   class PPCTargetLowering : public TargetLowering {
     int VarArgsFrameIndex;            // FrameIndex for start of varargs area.
-    int ReturnAddrIndex;              // FrameIndex for return slot.
+    int VarArgsStackOffset;           // StackOffset for start of stack
+                                      // arguments.
+    unsigned VarArgsNumGPR;           // Index of the first unused integer
+                                      // register for parameter passing.
+    unsigned VarArgsNumFPR;           // Index of the first unused double
+                                      // register for parameter passing.
+    const PPCSubtarget &PPCSubTarget;
   public:
-    PPCTargetLowering(TargetMachine &TM);
+    explicit PPCTargetLowering(PPCTargetMachine &TM);
     
     /// getTargetNodeName() - This method returns the name of a target specific
     /// DAG node.
     virtual const char *getTargetNodeName(unsigned Opcode) const;
+
+    /// getSetCCResultType - Return the ISD::SETCC ValueType
+    virtual MVT::SimpleValueType getSetCCResultType(EVT VT) const;
+
+    /// getPreIndexedAddressParts - returns true by value, base pointer and
+    /// offset pointer and addressing mode by reference if the node's address
+    /// can be legally represented as pre-indexed load / store address.
+    virtual bool getPreIndexedAddressParts(SDNode *N, SDValue &Base,
+                                           SDValue &Offset,
+                                           ISD::MemIndexedMode &AM,
+                                           SelectionDAG &DAG) const;
+    
+    /// SelectAddressRegReg - Given the specified addressed, check to see if it
+    /// can be represented as an indexed [r+r] operation.  Returns false if it
+    /// can be more efficiently represented with [r+imm].
+    bool SelectAddressRegReg(SDValue N, SDValue &Base, SDValue &Index,
+                             SelectionDAG &DAG) const;
+    
+    /// SelectAddressRegImm - Returns true if the address N can be represented
+    /// by a base register plus a signed 16-bit displacement [r+imm], and if it
+    /// is not better represented as reg+reg.
+    bool SelectAddressRegImm(SDValue N, SDValue &Disp, SDValue &Base,
+                             SelectionDAG &DAG) const;
+    
+    /// SelectAddressRegRegOnly - Given the specified addressed, force it to be
+    /// represented as an indexed [r+r] operation.
+    bool SelectAddressRegRegOnly(SDValue N, SDValue &Base, SDValue &Index,
+                                 SelectionDAG &DAG) const;
+
+    /// SelectAddressRegImmShift - Returns true if the address N can be
+    /// represented by a base register plus a signed 14-bit displacement
+    /// [r+imm*4].  Suitable for use by STD and friends.
+    bool SelectAddressRegImmShift(SDValue N, SDValue &Disp, SDValue &Base,
+                                  SelectionDAG &DAG) const;
+
     
     /// LowerOperation - Provide custom lowering hooks for some operations.
     ///
-    virtual SDOperand LowerOperation(SDOperand Op, SelectionDAG &DAG);
-    
-    virtual SDOperand PerformDAGCombine(SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const;
+    virtual SDValue LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+
+    /// ReplaceNodeResults - Replace the results of node with an illegal result
+    /// type with new values built out of custom code.
+    ///
+    virtual void ReplaceNodeResults(SDNode *N, SmallVectorImpl<SDValue>&Results,
+                                    SelectionDAG &DAG);
 
-    /// LowerArguments - This hook must be implemented to indicate how we should
-    /// lower the arguments for the specified function, into the specified DAG.
-    virtual std::vector<SDOperand>
-      LowerArguments(Function &F, SelectionDAG &DAG);
+    virtual SDValue PerformDAGCombine(SDNode *N, DAGCombinerInfo &DCI) const;
     
-    /// LowerCallTo - This hook lowers an abstract call to a function into an
-    /// actual call.
-    virtual std::pair<SDOperand, SDOperand>
-      LowerCallTo(SDOperand Chain, const Type *RetTy, bool isVarArg,
-                  unsigned CC,
-                  bool isTailCall, SDOperand Callee, ArgListTy &Args,
-                  SelectionDAG &DAG);
-
-    virtual MachineBasicBlock *InsertAtEndOfBasicBlock(MachineInstr *MI,
-                                                       MachineBasicBlock *MBB);
+    virtual void computeMaskedBitsForTargetNode(const SDValue Op,
+                                                const APInt &Mask,
+                                                APInt &KnownZero, 
+                                                APInt &KnownOne,
+                                                const SelectionDAG &DAG,
+                                                unsigned Depth = 0) const;
+
+    virtual MachineBasicBlock *EmitInstrWithCustomInserter(MachineInstr *MI,
+                                                         MachineBasicBlock *MBB,
+                    DenseMap<MachineBasicBlock*, MachineBasicBlock*> *EM) const;
+    MachineBasicBlock *EmitAtomicBinary(MachineInstr *MI, 
+                                        MachineBasicBlock *MBB, bool is64Bit,
+                                        unsigned BinOpcode) const;
+    MachineBasicBlock *EmitPartwordAtomicBinary(MachineInstr *MI, 
+                                                MachineBasicBlock *MBB, 
+                                            bool is8bit, unsigned Opcode) const;
     
-    ConstraintType getConstraintType(char ConstraintLetter) const;
-    std::vector<unsigned> 
-      getRegClassForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint,
-                                        MVT::ValueType VT) const;
-    bool isOperandValidForConstraint(SDOperand Op, char ConstraintLetter);
+    ConstraintType getConstraintType(const std::string &Constraint) const;
+    std::pair<unsigned, const TargetRegisterClass*> 
+      getRegForInlineAsmConstraint(const std::string &Constraint,
+                                   EVT VT) const;
 
+    /// getByValTypeAlignment - Return the desired alignment for ByVal aggregate
+    /// function arguments in the caller parameter area.  This is the actual
+    /// alignment, not its logarithm.
+    unsigned getByValTypeAlignment(const Type *Ty) const;
+
+    /// LowerAsmOperandForConstraint - Lower the specified operand into the Ops
+    /// vector.  If it is invalid, don't add anything to Ops. If hasMemory is
+    /// true it means one of the asm constraint of the inline asm instruction
+    /// being processed is 'm'.
+    virtual void LowerAsmOperandForConstraint(SDValue Op,
+                                              char ConstraintLetter,
+                                              bool hasMemory,
+                                              std::vector<SDValue> &Ops,
+                                              SelectionDAG &DAG) const;
+    
+    /// isLegalAddressingMode - Return true if the addressing mode represented
+    /// by AM is legal for this target, for a load/store of the specified type.
+    virtual bool isLegalAddressingMode(const AddrMode &AM, const Type *Ty)const;
+    
     /// isLegalAddressImmediate - Return true if the integer value can be used
-    /// as the offset of the target addressing mode.
-    virtual bool isLegalAddressImmediate(int64_t V) const;
+    /// as the offset of the target addressing mode for load / store of the
+    /// given type.
+    virtual bool isLegalAddressImmediate(int64_t V, const Type *Ty) const;
+
+    /// isLegalAddressImmediate - Return true if the GlobalValue can be used as
+    /// the offset of the target addressing mode.
+    virtual bool isLegalAddressImmediate(GlobalValue *GV) const;
+
+    virtual bool
+    IsEligibleForTailCallOptimization(SDValue Callee,
+                                      CallingConv::ID CalleeCC,
+                                      bool isVarArg,
+                                      const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
+                                      SelectionDAG& DAG) const;
+
+    virtual bool isOffsetFoldingLegal(const GlobalAddressSDNode *GA) const;
+    
+    virtual EVT getOptimalMemOpType(uint64_t Size, unsigned Align,
+                                    bool isSrcConst, bool isSrcStr,
+                                    SelectionDAG &DAG) const;
+
+    /// getFunctionAlignment - Return the Log2 alignment of this function.
+    virtual unsigned getFunctionAlignment(const Function *F) const;
+
+  private:
+    SDValue getFramePointerFrameIndex(SelectionDAG & DAG) const;
+    SDValue getReturnAddrFrameIndex(SelectionDAG & DAG) const;
+
+    SDValue EmitTailCallLoadFPAndRetAddr(SelectionDAG & DAG,
+                                         int SPDiff,
+                                         SDValue Chain,
+                                         SDValue &LROpOut,
+                                         SDValue &FPOpOut,
+                                         bool isDarwinABI,
+                                         DebugLoc dl);
+
+    SDValue LowerRETURNADDR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerFRAMEADDR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerConstantPool(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerBlockAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerGlobalAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerGlobalTLSAddress(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerJumpTable(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerSETCC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerTRAMPOLINE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerVASTART(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
+                           int VarArgsFrameIndex, int VarArgsStackOffset,
+                           unsigned VarArgsNumGPR, unsigned VarArgsNumFPR,
+                           const PPCSubtarget &Subtarget);
+    SDValue LowerVAARG(SDValue Op, SelectionDAG &DAG, int VarArgsFrameIndex,
+                         int VarArgsStackOffset, unsigned VarArgsNumGPR,
+                         unsigned VarArgsNumFPR, const PPCSubtarget &Subtarget);
+    SDValue LowerSTACKRESTORE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
+                                const PPCSubtarget &Subtarget);
+    SDValue LowerDYNAMIC_STACKALLOC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG,
+                                      const PPCSubtarget &Subtarget);
+    SDValue LowerSELECT_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerFP_TO_INT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG, DebugLoc dl);
+    SDValue LowerSINT_TO_FP(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerFLT_ROUNDS_(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerSHL_PARTS(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerSRL_PARTS(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerSRA_PARTS(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerBUILD_VECTOR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerVECTOR_SHUFFLE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerSCALAR_TO_VECTOR(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+    SDValue LowerMUL(SDValue Op, SelectionDAG &DAG);
+
+    SDValue LowerCallResult(SDValue Chain, SDValue InFlag,
+                            CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
+                            const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
+                            DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG,
+                            SmallVectorImpl<SDValue> &InVals);
+    SDValue FinishCall(CallingConv::ID CallConv, DebugLoc dl, bool isTailCall,
+                       bool isVarArg,
+                       SelectionDAG &DAG,
+                       SmallVector<std::pair<unsigned, SDValue>, 8>
+                         &RegsToPass,
+                       SDValue InFlag, SDValue Chain,
+                       SDValue &Callee,
+                       int SPDiff, unsigned NumBytes,
+                       const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
+                       SmallVectorImpl<SDValue> &InVals);
+
+    virtual SDValue
+      LowerFormalArguments(SDValue Chain,
+                           CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
+                           const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
+                           DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG,
+                           SmallVectorImpl<SDValue> &InVals);
+
+    virtual SDValue
+      LowerCall(SDValue Chain, SDValue Callee,
+                CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg, bool isTailCall,
+                const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
+                const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
+                DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG,
+                SmallVectorImpl<SDValue> &InVals);
+
+    virtual SDValue
+      LowerReturn(SDValue Chain,
+                  CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
+                  const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
+                  DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG);
+
+    SDValue
+      LowerFormalArguments_Darwin(SDValue Chain,
+                                  CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
+                                  const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
+                                  DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG,
+                                  SmallVectorImpl<SDValue> &InVals);
+    SDValue
+      LowerFormalArguments_SVR4(SDValue Chain,
+                                CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg,
+                                const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
+                                DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG,
+                                SmallVectorImpl<SDValue> &InVals);
+
+    SDValue
+      LowerCall_Darwin(SDValue Chain, SDValue Callee,
+                       CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg, bool isTailCall,
+                       const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
+                       const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
+                       DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG,
+                       SmallVectorImpl<SDValue> &InVals);
+    SDValue
+      LowerCall_SVR4(SDValue Chain, SDValue Callee,
+                     CallingConv::ID CallConv, bool isVarArg, bool isTailCall,
+                     const SmallVectorImpl<ISD::OutputArg> &Outs,
+                     const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
+                     DebugLoc dl, SelectionDAG &DAG,
+                     SmallVectorImpl<SDValue> &InVals);
   };
 }