R600/SI: Move all fabs / fneg handling to patterns
[oota-llvm.git] / lib / Target / R600 / SIISelLowering.cpp
index f9b466709afb99716cc897d8ea4479eef092e355..09e319a3a5d5598416e569cda54160bdfe9b2e93 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
+#ifdef _MSC_VER
+// Provide M_PI.
+#define _USE_MATH_DEFINES
+#include <cmath>
+#endif
+
 #include "SIISelLowering.h"
 #include "AMDGPU.h"
+#include "AMDGPUIntrinsicInfo.h"
 #include "AMDGPUSubtarget.h"
-#include "AMDILIntrinsicInfo.h"
 #include "SIInstrInfo.h"
 #include "SIMachineFunctionInfo.h"
 #include "SIRegisterInfo.h"
@@ -77,9 +83,13 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
   setOperationAction(ISD::ADD, MVT::i32, Legal);
   setOperationAction(ISD::ADDC, MVT::i32, Legal);
   setOperationAction(ISD::ADDE, MVT::i32, Legal);
+  setOperationAction(ISD::SUBC, MVT::i32, Legal);
+  setOperationAction(ISD::SUBE, MVT::i32, Legal);
+
+  setOperationAction(ISD::FSIN, MVT::f32, Custom);
+  setOperationAction(ISD::FCOS, MVT::f32, Custom);
 
   // We need to custom lower vector stores from local memory
-  setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v2i32, Custom);
   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v4i32, Custom);
   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v8i32, Custom);
   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v16i32, Custom);
@@ -87,16 +97,8 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v8i32, Custom);
   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v16i32, Custom);
 
-  // We need to custom lower loads/stores from private memory
-  setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i32, Custom);
-  setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i64, Custom);
-  setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v2i32, Custom);
-  setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v4i32, Custom);
-  setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::v8i32, Custom);
-
   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i1, Custom);
   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i32, Custom);
-  setOperationAction(ISD::STORE, MVT::i64, Custom);
   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v2i32, Custom);
   setOperationAction(ISD::STORE, MVT::v4i32, Custom);
 
@@ -136,6 +138,7 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v4f32, Custom);
 
   setOperationAction(ISD::INTRINSIC_VOID, MVT::Other, Custom);
+  setOperationAction(ISD::BRCOND, MVT::Other, Custom);
 
   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i1, Promote);
   setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i8, Custom);
@@ -164,6 +167,9 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
 
   setOperationAction(ISD::LOAD, MVT::i1, Custom);
 
+  setOperationAction(ISD::FP_TO_SINT, MVT::i64, Expand);
+  setOperationAction(ISD::FP_TO_UINT, MVT::i64, Expand);
+
   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i32, Custom);
   setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i64, Custom);
   setOperationAction(ISD::FrameIndex, MVT::i32, Custom);
@@ -178,6 +184,9 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
     MVT::v8i32, MVT::v8f32, MVT::v16i32, MVT::v16f32
   };
 
+  setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i1, Expand);
+  setOperationAction(ISD::SELECT, MVT::i1, Promote);
+
   for (MVT VT : VecTypes) {
     for (unsigned Op = 0; Op < ISD::BUILTIN_OP_END; ++Op) {
       switch(Op) {
@@ -187,10 +196,12 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
       case ISD::BITCAST:
       case ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT:
       case ISD::INSERT_VECTOR_ELT:
-      case ISD::CONCAT_VECTORS:
       case ISD::INSERT_SUBVECTOR:
       case ISD::EXTRACT_SUBVECTOR:
         break;
+      case ISD::CONCAT_VECTORS:
+        setOperationAction(Op, VT, Custom);
+        break;
       default:
         setOperationAction(Op, VT, Expand);
         break;
@@ -212,15 +223,33 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
     setOperationAction(ISD::FRINT, MVT::f64, Legal);
   }
 
-  // FIXME: This should be removed and handled the same was as f32 fneg. Source
-  // modifiers also work for the double instructions.
-  setOperationAction(ISD::FNEG, MVT::f64, Expand);
+  setOperationAction(ISD::FDIV, MVT::f32, Custom);
 
   setTargetDAGCombine(ISD::SELECT_CC);
   setTargetDAGCombine(ISD::SETCC);
 
   setTargetDAGCombine(ISD::UINT_TO_FP);
 
+  // All memory operations. Some folding on the pointer operand is done to help
+  // matching the constant offsets in the addressing modes.
+  setTargetDAGCombine(ISD::LOAD);
+  setTargetDAGCombine(ISD::STORE);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_STORE);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_SWAP);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_ADD);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_SUB);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_AND);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_OR);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_XOR);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_NAND);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_MIN);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_MAX);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN);
+  setTargetDAGCombine(ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX);
+
   setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
 }
 
@@ -228,15 +257,56 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
 // TargetLowering queries
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-bool SITargetLowering::allowsUnalignedMemoryAccesses(EVT  VT,
-                                                     unsigned AddrSpace,
-                                                     bool *IsFast) const {
+// FIXME: This really needs an address space argument. The immediate offset
+// size is different for different sets of memory instruction sets.
+
+// The single offset DS instructions have a 16-bit unsigned byte offset.
+//
+// MUBUF / MTBUF have a 12-bit unsigned byte offset, and additionally can do r +
+// r + i with addr64. 32-bit has more addressing mode options. Depending on the
+// resource constant, it can also do (i64 r0) + (i32 r1) * (i14 i).
+//
+// SMRD instructions have an 8-bit, dword offset.
+//
+bool SITargetLowering::isLegalAddressingMode(const AddrMode &AM,
+                                             Type *Ty) const {
+  // No global is ever allowed as a base.
+  if (AM.BaseGV)
+    return false;
+
+  // Allow a 16-bit unsigned immediate field, since this is what DS instructions
+  // use.
+  if (!isUInt<16>(AM.BaseOffs))
+    return false;
+
+  // Only support r+r,
+  switch (AM.Scale) {
+  case 0:  // "r+i" or just "i", depending on HasBaseReg.
+    break;
+  case 1:
+    if (AM.HasBaseReg && AM.BaseOffs)  // "r+r+i" is not allowed.
+      return false;
+    // Otherwise we have r+r or r+i.
+    break;
+  case 2:
+    if (AM.HasBaseReg || AM.BaseOffs)  // 2*r+r  or  2*r+i is not allowed.
+      return false;
+    // Allow 2*r as r+r.
+    break;
+  default: // Don't allow n * r
+    return false;
+  }
+
+  return true;
+}
+
+bool SITargetLowering::allowsMisalignedMemoryAccesses(EVT  VT,
+                                                      unsigned AddrSpace,
+                                                      unsigned Align,
+                                                      bool *IsFast) const {
   if (IsFast)
     *IsFast = false;
 
-  // XXX: This depends on the address space and also we may want to revist
-  // the alignment values we specify in the DataLayout.
-
   // TODO: I think v3i32 should allow unaligned accesses on CI with DS_READ_B96,
   // which isn't a simple VT.
   if (!VT.isSimple() || VT == MVT::Other)
@@ -246,53 +316,81 @@ bool SITargetLowering::allowsUnalignedMemoryAccesses(EVT  VT,
   // see what for specifically. The wording everywhere else seems to be the
   // same.
 
-  // 3.6.4 - Operations using pairs of VGPRs (for example: double-floats) have
-  // no alignment restrictions.
-  if (AddrSpace == AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS) {
-    // Using any pair of GPRs should be the same as any other pair.
-    if (IsFast)
-      *IsFast = true;
-    return VT.bitsGE(MVT::i64);
-  }
-
   // XXX - The only mention I see of this in the ISA manual is for LDS direct
   // reads the "byte address and must be dword aligned". Is it also true for the
   // normal loads and stores?
-  if (AddrSpace == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS)
-    return false;
+  if (AddrSpace == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS) {
+    // ds_read/write_b64 require 8-byte alignment, but we can do a 4 byte
+    // aligned, 8 byte access in a single operation using ds_read2/write2_b32
+    // with adjacent offsets.
+    return Align % 4 == 0;
+  }
 
   // 8.1.6 - For Dword or larger reads or writes, the two LSBs of the
   // byte-address are ignored, thus forcing Dword alignment.
+  // This applies to private, global, and constant memory.
   if (IsFast)
     *IsFast = true;
   return VT.bitsGT(MVT::i32);
 }
 
-bool SITargetLowering::shouldSplitVectorType(EVT VT) const {
-  return VT.getScalarType().bitsLE(MVT::i16);
+EVT SITargetLowering::getOptimalMemOpType(uint64_t Size, unsigned DstAlign,
+                                          unsigned SrcAlign, bool IsMemset,
+                                          bool ZeroMemset,
+                                          bool MemcpyStrSrc,
+                                          MachineFunction &MF) const {
+  // FIXME: Should account for address space here.
+
+  // The default fallback uses the private pointer size as a guess for a type to
+  // use. Make sure we switch these to 64-bit accesses.
+
+  if (Size >= 16 && DstAlign >= 4) // XXX: Should only do for global
+    return MVT::v4i32;
+
+  if (Size >= 8 && DstAlign >= 4)
+    return MVT::v2i32;
+
+  // Use the default.
+  return MVT::Other;
+}
+
+TargetLoweringBase::LegalizeTypeAction
+SITargetLowering::getPreferredVectorAction(EVT VT) const {
+  if (VT.getVectorNumElements() != 1 && VT.getScalarType().bitsLE(MVT::i16))
+    return TypeSplitVector;
+
+  return TargetLoweringBase::getPreferredVectorAction(VT);
 }
 
 bool SITargetLowering::shouldConvertConstantLoadToIntImm(const APInt &Imm,
                                                          Type *Ty) const {
-  const SIInstrInfo *TII =
-    static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
   return TII->isInlineConstant(Imm);
 }
 
 SDValue SITargetLowering::LowerParameter(SelectionDAG &DAG, EVT VT, EVT MemVT,
-                                         SDLoc DL, SDValue Chain,
+                                         SDLoc SL, SDValue Chain,
                                          unsigned Offset, bool Signed) const {
+  const DataLayout *DL = getDataLayout();
+
+  Type *Ty = VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext());
+
   MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
-  PointerType *PtrTy = PointerType::get(VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext()),
-                                            AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS);
-  SDValue BasePtr =  DAG.getCopyFromReg(Chain, DL,
+  PointerType *PtrTy = PointerType::get(Ty, AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS);
+  SDValue BasePtr =  DAG.getCopyFromReg(Chain, SL,
                            MRI.getLiveInVirtReg(AMDGPU::SGPR0_SGPR1), MVT::i64);
-  SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, BasePtr,
+  SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, SL, MVT::i64, BasePtr,
                                              DAG.getConstant(Offset, MVT::i64));
-  return DAG.getExtLoad(Signed ? ISD::SEXTLOAD : ISD::ZEXTLOAD, DL, VT, Chain, Ptr,
-                            MachinePointerInfo(UndefValue::get(PtrTy)), MemVT,
-                            false, false, MemVT.getSizeInBits() >> 3);
-
+  SDValue PtrOffset = DAG.getUNDEF(getPointerTy(AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS));
+  MachinePointerInfo PtrInfo(UndefValue::get(PtrTy));
+
+  return DAG.getLoad(ISD::UNINDEXED, Signed ? ISD::SEXTLOAD : ISD::ZEXTLOAD,
+                     VT, SL, Chain, Ptr, PtrOffset, PtrInfo, MemVT,
+                     false, // isVolatile
+                     true, // isNonTemporal
+                     true, // isInvariant
+                     DL->getABITypeAlignment(Ty)); // Alignment
 }
 
 SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
@@ -303,7 +401,8 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
                                       SDLoc DL, SelectionDAG &DAG,
                                       SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
 
-  const TargetRegisterInfo *TRI = getTargetMachine().getRegisterInfo();
+  const TargetRegisterInfo *TRI =
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getRegisterInfo();
 
   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
   FunctionType *FType = MF.getFunction()->getFunctionType();
@@ -318,7 +417,7 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
     const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
 
     // First check if it's a PS input addr
-    if (Info->ShaderType == ShaderType::PIXEL && !Arg.Flags.isInReg() &&
+    if (Info->getShaderType() == ShaderType::PIXEL && !Arg.Flags.isInReg() &&
         !Arg.Flags.isByVal()) {
 
       assert((PSInputNum <= 15) && "Too many PS inputs!");
@@ -334,7 +433,7 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
     }
 
     // Second split vertices into their elements
-    if (Info->ShaderType != ShaderType::COMPUTE && Arg.VT.isVector()) {
+    if (Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE && Arg.VT.isVector()) {
       ISD::InputArg NewArg = Arg;
       NewArg.Flags.setSplit();
       NewArg.VT = Arg.VT.getVectorElementType();
@@ -350,30 +449,36 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
         NewArg.PartOffset += NewArg.VT.getStoreSize();
       }
 
-    } else if (Info->ShaderType != ShaderType::COMPUTE) {
+    } else if (Info->getShaderType() != ShaderType::COMPUTE) {
       Splits.push_back(Arg);
     }
   }
 
   SmallVector<CCValAssign, 16> ArgLocs;
-  CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, DAG.getMachineFunction(),
-                 getTargetMachine(), ArgLocs, *DAG.getContext());
+  CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, DAG.getMachineFunction(), ArgLocs,
+                 *DAG.getContext());
 
   // At least one interpolation mode must be enabled or else the GPU will hang.
-  if (Info->ShaderType == ShaderType::PIXEL && (Info->PSInputAddr & 0x7F) == 0) {
+  if (Info->getShaderType() == ShaderType::PIXEL &&
+      (Info->PSInputAddr & 0x7F) == 0) {
     Info->PSInputAddr |= 1;
     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR0);
     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::VGPR1);
   }
 
   // The pointer to the list of arguments is stored in SGPR0, SGPR1
-  if (Info->ShaderType == ShaderType::COMPUTE) {
+       // The pointer to the scratch buffer is stored in SGPR2, SGPR3
+  if (Info->getShaderType() == ShaderType::COMPUTE) {
+    Info->NumUserSGPRs = 4;
     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR0);
     CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR1);
+    CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR2);
+    CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR3);
     MF.addLiveIn(AMDGPU::SGPR0_SGPR1, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
+    MF.addLiveIn(AMDGPU::SGPR2_SGPR3, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
   }
 
-  if (Info->ShaderType == ShaderType::COMPUTE) {
+  if (Info->getShaderType() == ShaderType::COMPUTE) {
     getOriginalFunctionArgs(DAG, DAG.getMachineFunction().getFunction(), Ins,
                             Splits);
   }
@@ -452,8 +557,8 @@ MachineBasicBlock * SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
     MachineInstr * MI, MachineBasicBlock * BB) const {
 
   MachineBasicBlock::iterator I = *MI;
-  const SIInstrInfo *TII =
-    static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
   MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
 
   switch (MI->getOpcode()) {
@@ -485,19 +590,48 @@ MachineBasicBlock * SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
     MI->eraseFromParent();
     break;
   }
-  case AMDGPU::V_SUB_F64:
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::V_ADD_F64),
-            MI->getOperand(0).getReg())
-            .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
-            .addReg(MI->getOperand(2).getReg())
-            .addImm(0)  /* src2 */
-            .addImm(0)  /* ABS */
-            .addImm(0)  /* CLAMP */
-            .addImm(0)  /* OMOD */
-            .addImm(2); /* NEG */
+  case AMDGPU::SI_BUFFER_RSRC: {
+    unsigned SuperReg = MI->getOperand(0).getReg();
+    unsigned Args[4];
+    for (unsigned i = 0, e = 4; i < e; ++i) {
+      MachineOperand &Arg = MI->getOperand(i + 1);
+
+      if (Arg.isReg()) {
+        Args[i] = Arg.getReg();
+        continue;
+      }
+
+      assert(Arg.isImm());
+      unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
+      BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), Reg)
+              .addImm(Arg.getImm());
+      Args[i] = Reg;
+    }
+    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::REG_SEQUENCE),
+            SuperReg)
+            .addReg(Args[0])
+            .addImm(AMDGPU::sub0)
+            .addReg(Args[1])
+            .addImm(AMDGPU::sub1)
+            .addReg(Args[2])
+            .addImm(AMDGPU::sub2)
+            .addReg(Args[3])
+            .addImm(AMDGPU::sub3);
     MI->eraseFromParent();
     break;
-
+  }
+  case AMDGPU::V_SUB_F64: {
+    unsigned DestReg = MI->getOperand(0).getReg();
+    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::V_ADD_F64), DestReg)
+      .addImm(0)  // SRC0 modifiers
+      .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
+      .addImm(1)  // SRC1 modifiers
+      .addReg(MI->getOperand(2).getReg())
+      .addImm(0)  // CLAMP
+      .addImm(0); // OMOD
+    MI->eraseFromParent();
+    break;
+  }
   case AMDGPU::SI_RegisterStorePseudo: {
     MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
     unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
@@ -510,47 +644,18 @@ MachineBasicBlock * SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
     MI->eraseFromParent();
     break;
   }
-  case AMDGPU::FABS_SI: {
-    MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
-    const SIInstrInfo *TII =
-      static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
-    unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VReg_32RegClass);
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32),
-            Reg)
-            .addImm(0x7fffffff);
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::V_AND_B32_e32),
-            MI->getOperand(0).getReg())
-            .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
-            .addReg(Reg);
-    MI->eraseFromParent();
-    break;
-  }
-  case AMDGPU::FNEG_SI: {
-    MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
-    const SIInstrInfo *TII =
-      static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
-    unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VReg_32RegClass);
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32),
-            Reg)
-            .addImm(0x80000000);
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::V_XOR_B32_e32),
-            MI->getOperand(0).getReg())
-            .addReg(MI->getOperand(1).getReg())
-            .addReg(Reg);
-    MI->eraseFromParent();
-    break;
-  }
   case AMDGPU::FCLAMP_SI: {
-    const SIInstrInfo *TII =
-      static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
-    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::V_ADD_F32_e64),
-            MI->getOperand(0).getReg())
-            .addImm(0) // SRC0 modifiers
-            .addOperand(MI->getOperand(1))
-            .addImm(0) // SRC1 modifiers
-            .addImm(0) // SRC1
-            .addImm(1) // CLAMP
-            .addImm(0); // OMOD
+    const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+        getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
+    DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
+    unsigned DestReg = MI->getOperand(0).getReg();
+    BuildMI(*BB, I, DL, TII->get(AMDGPU::V_ADD_F32_e64), DestReg)
+      .addImm(0) // SRC0 modifiers
+      .addOperand(MI->getOperand(1))
+      .addImm(0) // SRC1 modifiers
+      .addImm(0) // SRC1
+      .addImm(1) // CLAMP
+      .addImm(0); // OMOD
     MI->eraseFromParent();
   }
   }
@@ -591,140 +696,31 @@ bool SITargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 SDValue SITargetLowering::LowerOperation(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
-  MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
-  SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
   switch (Op.getOpcode()) {
   default: return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
+  case ISD::FrameIndex: return LowerFrameIndex(Op, DAG);
   case ISD::BRCOND: return LowerBRCOND(Op, DAG);
   case ISD::LOAD: {
-    LoadSDNode *Load = dyn_cast<LoadSDNode>(Op);
-    if (Op.getValueType().isVector() &&
-        (Load->getAddressSpace() == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS ||
-         Load->getAddressSpace() == AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS ||
-         (Load->getAddressSpace() == AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS &&
-          Op.getValueType().getVectorNumElements() > 4))) {
-      SDValue MergedValues[2] = {
-        SplitVectorLoad(Op, DAG),
-        Load->getChain()
-      };
-      return DAG.getMergeValues(MergedValues, SDLoc(Op));
-    } else {
-      return LowerLOAD(Op, DAG);
-    }
+    SDValue Result = LowerLOAD(Op, DAG);
+    assert((!Result.getNode() ||
+            Result.getNode()->getNumValues() == 2) &&
+           "Load should return a value and a chain");
+    return Result;
   }
 
+  case ISD::FSIN:
+  case ISD::FCOS:
+    return LowerTrig(Op, DAG);
   case ISD::SELECT: return LowerSELECT(Op, DAG);
+  case ISD::FDIV: return LowerFDIV(Op, DAG);
   case ISD::STORE: return LowerSTORE(Op, DAG);
-  case ISD::GlobalAddress: return LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
-  case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN: {
-    unsigned IntrinsicID =
-                         cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
-    EVT VT = Op.getValueType();
-    SDLoc DL(Op);
-    //XXX: Hardcoded we only use two to store the pointer to the parameters.
-    unsigned NumUserSGPRs = 2;
-    switch (IntrinsicID) {
-    default: return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
-    case Intrinsic::r600_read_ngroups_x:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 0, false);
-    case Intrinsic::r600_read_ngroups_y:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 4, false);
-    case Intrinsic::r600_read_ngroups_z:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 8, false);
-    case Intrinsic::r600_read_global_size_x:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 12, false);
-    case Intrinsic::r600_read_global_size_y:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 16, false);
-    case Intrinsic::r600_read_global_size_z:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 20, false);
-    case Intrinsic::r600_read_local_size_x:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 24, false);
-    case Intrinsic::r600_read_local_size_y:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 28, false);
-    case Intrinsic::r600_read_local_size_z:
-      return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 32, false);
-    case Intrinsic::r600_read_tgid_x:
-      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
-                     AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(NumUserSGPRs + 0), VT);
-    case Intrinsic::r600_read_tgid_y:
-      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
-                     AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(NumUserSGPRs + 1), VT);
-    case Intrinsic::r600_read_tgid_z:
-      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
-                     AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(NumUserSGPRs + 2), VT);
-    case Intrinsic::r600_read_tidig_x:
-      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
-                                  AMDGPU::VGPR0, VT);
-    case Intrinsic::r600_read_tidig_y:
-      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
-                                  AMDGPU::VGPR1, VT);
-    case Intrinsic::r600_read_tidig_z:
-      return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
-                                  AMDGPU::VGPR2, VT);
-    case AMDGPUIntrinsic::SI_load_const: {
-      SDValue Ops [] = {
-        Op.getOperand(1),
-        Op.getOperand(2)
-      };
-
-      MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
-          MachinePointerInfo(),
-          MachineMemOperand::MOLoad | MachineMemOperand::MOInvariant,
-          VT.getSizeInBits() / 8, 4);
-      return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::LOAD_CONSTANT, DL,
-                                     Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
-    }
-    case AMDGPUIntrinsic::SI_sample:
-      return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLE, Op, DAG);
-    case AMDGPUIntrinsic::SI_sampleb:
-      return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEB, Op, DAG);
-    case AMDGPUIntrinsic::SI_sampled:
-      return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLED, Op, DAG);
-    case AMDGPUIntrinsic::SI_samplel:
-      return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEL, Op, DAG);
-    case AMDGPUIntrinsic::SI_vs_load_input:
-      return DAG.getNode(AMDGPUISD::LOAD_INPUT, DL, VT,
-                         Op.getOperand(1),
-                         Op.getOperand(2),
-                         Op.getOperand(3));
-    }
+  case ISD::GlobalAddress: {
+    MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
+    SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
+    return LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
   }
-
-  case ISD::INTRINSIC_VOID:
-    SDValue Chain = Op.getOperand(0);
-    unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
-
-    switch (IntrinsicID) {
-      case AMDGPUIntrinsic::SI_tbuffer_store: {
-        SDLoc DL(Op);
-        SDValue Ops [] = {
-          Chain,
-          Op.getOperand(2),
-          Op.getOperand(3),
-          Op.getOperand(4),
-          Op.getOperand(5),
-          Op.getOperand(6),
-          Op.getOperand(7),
-          Op.getOperand(8),
-          Op.getOperand(9),
-          Op.getOperand(10),
-          Op.getOperand(11),
-          Op.getOperand(12),
-          Op.getOperand(13),
-          Op.getOperand(14)
-        };
-        EVT VT = Op.getOperand(3).getValueType();
-
-        MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
-            MachinePointerInfo(),
-            MachineMemOperand::MOStore,
-            VT.getSizeInBits() / 8, 4);
-        return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::TBUFFER_STORE_FORMAT, DL,
-                                       Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
-      }
-      default:
-        break;
-    }
+  case ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN: return LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(Op, DAG);
+  case ISD::INTRINSIC_VOID: return LowerINTRINSIC_VOID(Op, DAG);
   }
   return SDValue();
 }
@@ -745,6 +741,21 @@ static SDNode *findUser(SDValue Value, unsigned Opcode) {
   return nullptr;
 }
 
+SDValue SITargetLowering::LowerFrameIndex(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+
+  MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
+  const SIRegisterInfo &TRI = TII->getRegisterInfo();
+  FrameIndexSDNode *FINode = cast<FrameIndexSDNode>(Op);
+  unsigned FrameIndex = FINode->getIndex();
+
+  CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
+    TRI.getPreloadedValue(MF, SIRegisterInfo::SCRATCH_WAVE_OFFSET), MVT::i32);
+
+  return DAG.getTargetFrameIndex(FrameIndex, MVT::i32);
+}
+
 /// This transforms the control flow intrinsics to get the branch destination as
 /// last parameter, also switches branch target with BR if the need arise
 SDValue SITargetLowering::LowerBRCOND(SDValue BRCOND,
@@ -795,7 +806,9 @@ SDValue SITargetLowering::LowerBRCOND(SDValue BRCOND,
       BR->getOperand(0),
       BRCOND.getOperand(2)
     };
-    DAG.MorphNodeTo(BR, ISD::BR, BR->getVTList(), Ops);
+    SDValue NewBR = DAG.getNode(ISD::BR, DL, BR->getVTList(), Ops);
+    DAG.ReplaceAllUsesWith(BR, NewBR.getNode());
+    BR = NewBR.getNode();
   }
 
   SDValue Chain = SDValue(Result, Result->getNumValues() - 1);
@@ -823,47 +836,174 @@ SDValue SITargetLowering::LowerBRCOND(SDValue BRCOND,
   return Chain;
 }
 
-SDValue SITargetLowering::LowerLOAD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+SDValue SITargetLowering::LowerGlobalAddress(AMDGPUMachineFunction *MFI,
+                                             SDValue Op,
+                                             SelectionDAG &DAG) const {
+  GlobalAddressSDNode *GSD = cast<GlobalAddressSDNode>(Op);
+
+  if (GSD->getAddressSpace() != AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS)
+    return AMDGPUTargetLowering::LowerGlobalAddress(MFI, Op, DAG);
+
+  SDLoc DL(GSD);
+  const GlobalValue *GV = GSD->getGlobal();
+  MVT PtrVT = getPointerTy(GSD->getAddressSpace());
+
+  SDValue Ptr = DAG.getNode(AMDGPUISD::CONST_DATA_PTR, DL, PtrVT);
+  SDValue GA = DAG.getTargetGlobalAddress(GV, DL, MVT::i32);
+
+  SDValue PtrLo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i32, Ptr,
+                              DAG.getConstant(0, MVT::i32));
+  SDValue PtrHi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i32, Ptr,
+                              DAG.getConstant(1, MVT::i32));
+
+  SDValue Lo = DAG.getNode(ISD::ADDC, DL, DAG.getVTList(MVT::i32, MVT::Glue),
+                           PtrLo, GA);
+  SDValue Hi = DAG.getNode(ISD::ADDE, DL, DAG.getVTList(MVT::i32, MVT::Glue),
+                           PtrHi, DAG.getConstant(0, MVT::i32),
+                           SDValue(Lo.getNode(), 1));
+  return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, DL, MVT::i64, Lo, Hi);
+}
+
+SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_WO_CHAIN(SDValue Op,
+                                                  SelectionDAG &DAG) const {
+  MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
+  SIMachineFunctionInfo *MFI = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
+
+  EVT VT = Op.getValueType();
   SDLoc DL(Op);
-  LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(Op);
-  SDValue Ret = AMDGPUTargetLowering::LowerLOAD(Op, DAG);
-  SDValue MergedValues[2];
-  MergedValues[1] = Load->getChain();
-  if (Ret.getNode()) {
-    MergedValues[0] = Ret;
-    return DAG.getMergeValues(MergedValues, DL);
-  }
+  unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue();
+
+  switch (IntrinsicID) {
+  case Intrinsic::r600_read_ngroups_x:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 0, false);
+  case Intrinsic::r600_read_ngroups_y:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 4, false);
+  case Intrinsic::r600_read_ngroups_z:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 8, false);
+  case Intrinsic::r600_read_global_size_x:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 12, false);
+  case Intrinsic::r600_read_global_size_y:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 16, false);
+  case Intrinsic::r600_read_global_size_z:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 20, false);
+  case Intrinsic::r600_read_local_size_x:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 24, false);
+  case Intrinsic::r600_read_local_size_y:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 28, false);
+  case Intrinsic::r600_read_local_size_z:
+    return LowerParameter(DAG, VT, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 32, false);
+  case Intrinsic::r600_read_tgid_x:
+    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
+      AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(MFI->NumUserSGPRs + 0), VT);
+  case Intrinsic::r600_read_tgid_y:
+    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
+      AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(MFI->NumUserSGPRs + 1), VT);
+  case Intrinsic::r600_read_tgid_z:
+    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::SReg_32RegClass,
+      AMDGPU::SReg_32RegClass.getRegister(MFI->NumUserSGPRs + 2), VT);
+  case Intrinsic::r600_read_tidig_x:
+    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
+                                AMDGPU::VGPR0, VT);
+  case Intrinsic::r600_read_tidig_y:
+    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
+                                AMDGPU::VGPR1, VT);
+  case Intrinsic::r600_read_tidig_z:
+    return CreateLiveInRegister(DAG, &AMDGPU::VReg_32RegClass,
+                                AMDGPU::VGPR2, VT);
+  case AMDGPUIntrinsic::SI_load_const: {
+    SDValue Ops[] = {
+      Op.getOperand(1),
+      Op.getOperand(2)
+    };
 
-  if (Load->getAddressSpace() != AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS) {
-    return SDValue();
+    MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
+      MachinePointerInfo(),
+      MachineMemOperand::MOLoad | MachineMemOperand::MOInvariant,
+      VT.getStoreSize(), 4);
+    return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::LOAD_CONSTANT, DL,
+                                   Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
   }
+  case AMDGPUIntrinsic::SI_sample:
+    return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLE, Op, DAG);
+  case AMDGPUIntrinsic::SI_sampleb:
+    return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEB, Op, DAG);
+  case AMDGPUIntrinsic::SI_sampled:
+    return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLED, Op, DAG);
+  case AMDGPUIntrinsic::SI_samplel:
+    return LowerSampleIntrinsic(AMDGPUISD::SAMPLEL, Op, DAG);
+  case AMDGPUIntrinsic::SI_vs_load_input:
+    return DAG.getNode(AMDGPUISD::LOAD_INPUT, DL, VT,
+                       Op.getOperand(1),
+                       Op.getOperand(2),
+                       Op.getOperand(3));
+  default:
+    return AMDGPUTargetLowering::LowerOperation(Op, DAG);
+  }
+}
 
-  EVT MemVT = Load->getMemoryVT();
-
-  assert(!MemVT.isVector() && "Private loads should be scalarized");
-  assert(!MemVT.isFloatingPoint() && "FP loads should be promoted to int");
+SDValue SITargetLowering::LowerINTRINSIC_VOID(SDValue Op,
+                                              SelectionDAG &DAG) const {
+  MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
+  SDValue Chain = Op.getOperand(0);
+  unsigned IntrinsicID = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
 
-  SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, Load->getBasePtr(),
-                            DAG.getConstant(2, MVT::i32));
-  Ret = DAG.getNode(AMDGPUISD::REGISTER_LOAD, DL, MVT::i32,
-                    Load->getChain(), Ptr,
-                    DAG.getTargetConstant(0, MVT::i32),
-                    Op.getOperand(2));
-  if (MemVT.getSizeInBits() == 64) {
-    SDValue IncPtr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i32, Ptr,
-                                 DAG.getConstant(1, MVT::i32));
+  switch (IntrinsicID) {
+  case AMDGPUIntrinsic::SI_tbuffer_store: {
+    SDLoc DL(Op);
+    SDValue Ops[] = {
+      Chain,
+      Op.getOperand(2),
+      Op.getOperand(3),
+      Op.getOperand(4),
+      Op.getOperand(5),
+      Op.getOperand(6),
+      Op.getOperand(7),
+      Op.getOperand(8),
+      Op.getOperand(9),
+      Op.getOperand(10),
+      Op.getOperand(11),
+      Op.getOperand(12),
+      Op.getOperand(13),
+      Op.getOperand(14)
+    };
 
-    SDValue LoadUpper = DAG.getNode(AMDGPUISD::REGISTER_LOAD, DL, MVT::i32,
-                                    Load->getChain(), IncPtr,
-                                    DAG.getTargetConstant(0, MVT::i32),
-                                    Op.getOperand(2));
+    EVT VT = Op.getOperand(3).getValueType();
 
-    Ret = DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, DL, MVT::i64, Ret, LoadUpper);
+    MachineMemOperand *MMO = MF.getMachineMemOperand(
+      MachinePointerInfo(),
+      MachineMemOperand::MOStore,
+      VT.getStoreSize(), 4);
+    return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::TBUFFER_STORE_FORMAT, DL,
+                                   Op->getVTList(), Ops, VT, MMO);
+  }
+  default:
+    return SDValue();
   }
+}
 
-  MergedValues[0] = Ret;
-  return DAG.getMergeValues(MergedValues, DL);
+SDValue SITargetLowering::LowerLOAD(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+  SDLoc DL(Op);
+  LoadSDNode *Load = cast<LoadSDNode>(Op);
+
+  if (Op.getValueType().isVector()) {
+    assert(Op.getValueType().getVectorElementType() == MVT::i32 &&
+           "Custom lowering for non-i32 vectors hasn't been implemented.");
+    unsigned NumElements = Op.getValueType().getVectorNumElements();
+    assert(NumElements != 2 && "v2 loads are supported for all address spaces.");
+    switch (Load->getAddressSpace()) {
+      default: break;
+      case AMDGPUAS::GLOBAL_ADDRESS:
+      case AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS:
+        // v4 loads are supported for private and global memory.
+        if (NumElements <= 4)
+          break;
+        // fall-through
+      case AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS:
+        return ScalarizeVectorLoad(Op, DAG);
+    }
+  }
 
+  return AMDGPUTargetLowering::LowerLOAD(Op, DAG);
 }
 
 SDValue SITargetLowering::LowerSampleIntrinsic(unsigned Opcode,
@@ -902,84 +1042,147 @@ SDValue SITargetLowering::LowerSELECT(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MVT::i64, Res);
 }
 
+// Catch division cases where we can use shortcuts with rcp and rsq
+// instructions.
+SDValue SITargetLowering::LowerFastFDIV(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+  SDLoc SL(Op);
+  SDValue LHS = Op.getOperand(0);
+  SDValue RHS = Op.getOperand(1);
+  EVT VT = Op.getValueType();
+  bool Unsafe = DAG.getTarget().Options.UnsafeFPMath;
+
+  if (const ConstantFPSDNode *CLHS = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(LHS)) {
+    if ((Unsafe || (VT == MVT::f32 && !Subtarget->hasFP32Denormals())) &&
+        CLHS->isExactlyValue(1.0)) {
+      // v_rcp_f32 and v_rsq_f32 do not support denormals, and according to
+      // the CI documentation has a worst case error of 1 ulp.
+      // OpenCL requires <= 2.5 ulp for 1.0 / x, so it should always be OK to
+      // use it as long as we aren't trying to use denormals.
+
+      // 1.0 / sqrt(x) -> rsq(x)
+      //
+      // XXX - Is UnsafeFPMath sufficient to do this for f64? The maximum ULP
+      // error seems really high at 2^29 ULP.
+      if (RHS.getOpcode() == ISD::FSQRT)
+        return DAG.getNode(AMDGPUISD::RSQ, SL, VT, RHS.getOperand(0));
+
+      // 1.0 / x -> rcp(x)
+      return DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, RHS);
+    }
+  }
+
+  if (Unsafe) {
+    // Turn into multiply by the reciprocal.
+    // x / y -> x * (1.0 / y)
+    SDValue Recip = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, VT, RHS);
+    return DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, VT, LHS, Recip);
+  }
+
+  return SDValue();
+}
+
+SDValue SITargetLowering::LowerFDIV32(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+  SDValue FastLowered = LowerFastFDIV(Op, DAG);
+  if (FastLowered.getNode())
+    return FastLowered;
+
+  // This uses v_rcp_f32 which does not handle denormals. Let this hit a
+  // selection error for now rather than do something incorrect.
+  if (Subtarget->hasFP32Denormals())
+    return SDValue();
+
+  SDLoc SL(Op);
+  SDValue LHS = Op.getOperand(0);
+  SDValue RHS = Op.getOperand(1);
+
+  SDValue r1 = DAG.getNode(ISD::FABS, SL, MVT::f32, RHS);
+
+  const APFloat K0Val(BitsToFloat(0x6f800000));
+  const SDValue K0 = DAG.getConstantFP(K0Val, MVT::f32);
+
+  const APFloat K1Val(BitsToFloat(0x2f800000));
+  const SDValue K1 = DAG.getConstantFP(K1Val, MVT::f32);
+
+  const SDValue One = DAG.getTargetConstantFP(1.0, MVT::f32);
+
+  EVT SetCCVT = getSetCCResultType(*DAG.getContext(), MVT::f32);
+
+  SDValue r2 = DAG.getSetCC(SL, SetCCVT, r1, K0, ISD::SETOGT);
+
+  SDValue r3 = DAG.getNode(ISD::SELECT, SL, MVT::f32, r2, K1, One);
+
+  r1 = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, RHS, r3);
+
+  SDValue r0 = DAG.getNode(AMDGPUISD::RCP, SL, MVT::f32, r1);
+
+  SDValue Mul = DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, LHS, r0);
+
+  return DAG.getNode(ISD::FMUL, SL, MVT::f32, r3, Mul);
+}
+
+SDValue SITargetLowering::LowerFDIV64(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+  return SDValue();
+}
+
+SDValue SITargetLowering::LowerFDIV(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+  EVT VT = Op.getValueType();
+
+  if (VT == MVT::f32)
+    return LowerFDIV32(Op, DAG);
+
+  if (VT == MVT::f64)
+    return LowerFDIV64(Op, DAG);
+
+  llvm_unreachable("Unexpected type for fdiv");
+}
+
 SDValue SITargetLowering::LowerSTORE(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
   SDLoc DL(Op);
   StoreSDNode *Store = cast<StoreSDNode>(Op);
   EVT VT = Store->getMemoryVT();
 
+  // These stores are legal.
+  if (Store->getAddressSpace() == AMDGPUAS::LOCAL_ADDRESS &&
+      VT.isVector() && VT.getVectorNumElements() == 2 &&
+      VT.getVectorElementType() == MVT::i32)
+    return SDValue();
+
+  if (Store->getAddressSpace() == AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS) {
+    if (VT.isVector() && VT.getVectorNumElements() > 4)
+      return ScalarizeVectorStore(Op, DAG);
+    return SDValue();
+  }
+
   SDValue Ret = AMDGPUTargetLowering::LowerSTORE(Op, DAG);
   if (Ret.getNode())
     return Ret;
 
   if (VT.isVector() && VT.getVectorNumElements() >= 8)
-      return SplitVectorStore(Op, DAG);
+      return ScalarizeVectorStore(Op, DAG);
 
   if (VT == MVT::i1)
     return DAG.getTruncStore(Store->getChain(), DL,
                         DAG.getSExtOrTrunc(Store->getValue(), DL, MVT::i32),
                         Store->getBasePtr(), MVT::i1, Store->getMemOperand());
 
-  if (Store->getAddressSpace() != AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS)
-    return SDValue();
+  return SDValue();
+}
 
-  SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, MVT::i32, Store->getBasePtr(),
-                            DAG.getConstant(2, MVT::i32));
-  SDValue Chain = Store->getChain();
-  SmallVector<SDValue, 8> Values;
-
-  if (Store->isTruncatingStore()) {
-    unsigned Mask = 0;
-    if (Store->getMemoryVT() == MVT::i8) {
-      Mask = 0xff;
-    } else if (Store->getMemoryVT() == MVT::i16) {
-      Mask = 0xffff;
-    }
-    SDValue Dst = DAG.getNode(AMDGPUISD::REGISTER_LOAD, DL, MVT::i32,
-                              Chain, Store->getBasePtr(),
-                              DAG.getConstant(0, MVT::i32));
-    SDValue ByteIdx = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i32, Store->getBasePtr(),
-                                  DAG.getConstant(0x3, MVT::i32));
-    SDValue ShiftAmt = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, MVT::i32, ByteIdx,
-                                   DAG.getConstant(3, MVT::i32));
-    SDValue MaskedValue = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i32, Store->getValue(),
-                                      DAG.getConstant(Mask, MVT::i32));
-    SDValue ShiftedValue = DAG.getNode(ISD::SHL, DL, MVT::i32,
-                                       MaskedValue, ShiftAmt);
-    SDValue RotrAmt = DAG.getNode(ISD::SUB, DL, MVT::i32,
-                                  DAG.getConstant(32, MVT::i32), ShiftAmt);
-    SDValue DstMask = DAG.getNode(ISD::ROTR, DL, MVT::i32,
-                                  DAG.getConstant(Mask, MVT::i32),
-                                  RotrAmt);
-    Dst = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MVT::i32, Dst, DstMask);
-    Dst = DAG.getNode(ISD::OR, DL, MVT::i32, Dst, ShiftedValue);
-
-    Values.push_back(Dst);
-  } else if (VT == MVT::i64) {
-    for (unsigned i = 0; i < 2; ++i) {
-      Values.push_back(DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i32,
-                       Store->getValue(), DAG.getConstant(i, MVT::i32)));
-    }
-  } else if (VT == MVT::i128) {
-    for (unsigned i = 0; i < 2; ++i) {
-      for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
-        Values.push_back(DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i32,
-                           DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, DL, MVT::i64,
-                           Store->getValue(), DAG.getConstant(i, MVT::i32)),
-                         DAG.getConstant(j, MVT::i32)));
-      }
-    }
-  } else {
-    Values.push_back(Store->getValue());
-  }
+SDValue SITargetLowering::LowerTrig(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
+  EVT VT = Op.getValueType();
+  SDValue Arg = Op.getOperand(0);
+  SDValue FractPart = DAG.getNode(AMDGPUISD::FRACT, SDLoc(Op), VT,
+        DAG.getNode(ISD::FMUL, SDLoc(Op), VT, Arg,
+          DAG.getConstantFP(0.5 / M_PI, VT)));
 
-  for (unsigned i = 0; i < Values.size(); ++i) {
-    SDValue PartPtr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i32,
-                                  Ptr, DAG.getConstant(i, MVT::i32));
-    Chain = DAG.getNode(AMDGPUISD::REGISTER_STORE, DL, MVT::Other,
-                        Chain, Values[i], PartPtr,
-                        DAG.getTargetConstant(0, MVT::i32));
+  switch (Op.getOpcode()) {
+  case ISD::FCOS:
+    return DAG.getNode(AMDGPUISD::COS_HW, SDLoc(Op), VT, FractPart);
+  case ISD::FSIN:
+    return DAG.getNode(AMDGPUISD::SIN_HW, SDLoc(Op), VT, FractPart);
+  default:
+    llvm_unreachable("Wrong trig opcode");
   }
-  return Chain;
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -1076,6 +1279,56 @@ SDValue SITargetLowering::performUCharToFloatCombine(SDNode *N,
   return SDValue();
 }
 
+// (shl (add x, c1), c2) -> add (shl x, c2), (shl c1, c2)
+
+// This is a variant of
+// (mul (add x, c1), c2) -> add (mul x, c2), (mul c1, c2),
+//
+// The normal DAG combiner will do this, but only if the add has one use since
+// that would increase the number of instructions.
+//
+// This prevents us from seeing a constant offset that can be folded into a
+// memory instruction's addressing mode. If we know the resulting add offset of
+// a pointer can be folded into an addressing offset, we can replace the pointer
+// operand with the add of new constant offset. This eliminates one of the uses,
+// and may allow the remaining use to also be simplified.
+//
+SDValue SITargetLowering::performSHLPtrCombine(SDNode *N,
+                                               unsigned AddrSpace,
+                                               DAGCombinerInfo &DCI) const {
+  SDValue N0 = N->getOperand(0);
+  SDValue N1 = N->getOperand(1);
+
+  if (N0.getOpcode() != ISD::ADD)
+    return SDValue();
+
+  const ConstantSDNode *CN1 = dyn_cast<ConstantSDNode>(N1);
+  if (!CN1)
+    return SDValue();
+
+  const ConstantSDNode *CAdd = dyn_cast<ConstantSDNode>(N0.getOperand(1));
+  if (!CAdd)
+    return SDValue();
+
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
+
+  // If the resulting offset is too large, we can't fold it into the addressing
+  // mode offset.
+  APInt Offset = CAdd->getAPIntValue() << CN1->getAPIntValue();
+  if (!TII->canFoldOffset(Offset.getZExtValue(), AddrSpace))
+    return SDValue();
+
+  SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
+  SDLoc SL(N);
+  EVT VT = N->getValueType(0);
+
+  SDValue ShlX = DAG.getNode(ISD::SHL, SL, VT, N0.getOperand(0), N1);
+  SDValue COffset = DAG.getConstant(Offset, MVT::i32);
+
+  return DAG.getNode(ISD::ADD, SL, VT, ShlX, COffset);
+}
+
 SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
@@ -1084,20 +1337,6 @@ SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
 
   switch (N->getOpcode()) {
     default: return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
-    case ISD::SELECT_CC: {
-      ConstantSDNode *True, *False;
-      // i1 selectcc(l, r, -1, 0, cc) -> i1 setcc(l, r, cc)
-      if ((True = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(2)))
-          && (False = dyn_cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(3)))
-          && True->isAllOnesValue()
-          && False->isNullValue()
-          && VT == MVT::i1) {
-        return DAG.getNode(ISD::SETCC, DL, VT, N->getOperand(0),
-                           N->getOperand(1), N->getOperand(4));
-
-      }
-      break;
-    }
     case ISD::SETCC: {
       SDValue Arg0 = N->getOperand(0);
       SDValue Arg1 = N->getOperand(1);
@@ -1142,8 +1381,45 @@ SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
   case ISD::UINT_TO_FP: {
     return performUCharToFloatCombine(N, DCI);
   }
-  }
+  case ISD::LOAD:
+  case ISD::STORE:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD:
+  case ISD::ATOMIC_STORE:
+  case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP:
+  case ISD::ATOMIC_CMP_SWAP_WITH_SUCCESS:
+  case ISD::ATOMIC_SWAP:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_ADD:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_SUB:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_AND:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_OR:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_XOR:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_NAND:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_MIN:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_MAX:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_UMIN:
+  case ISD::ATOMIC_LOAD_UMAX: { // TODO: Target mem intrinsics.
+    if (DCI.isBeforeLegalize())
+      break;
+
+    MemSDNode *MemNode = cast<MemSDNode>(N);
+    SDValue Ptr = MemNode->getBasePtr();
 
+    // TODO: We could also do this for multiplies.
+    unsigned AS = MemNode->getAddressSpace();
+    if (Ptr.getOpcode() == ISD::SHL && AS != AMDGPUAS::PRIVATE_ADDRESS) {
+      SDValue NewPtr = performSHLPtrCombine(Ptr.getNode(), AS, DCI);
+      if (NewPtr) {
+        SmallVector<SDValue, 8> NewOps;
+        for (unsigned I = 0, N = MemNode->getNumOperands(); I != N; ++I)
+          NewOps.push_back(MemNode->getOperand(I));
+
+        NewOps[N->getOpcode() == ISD::STORE ? 2 : 1] = NewPtr;
+        return SDValue(DAG.UpdateNodeOperands(MemNode, NewOps), 0);
+      }
+    }
+    break;
+  }
+  }
   return AMDGPUTargetLowering::PerformDAGCombine(N, DCI);
 }
 
@@ -1197,8 +1473,8 @@ bool SITargetLowering::foldImm(SDValue &Operand, int32_t &Immediate,
                                bool &ScalarSlotUsed) const {
 
   MachineSDNode *Mov = dyn_cast<MachineSDNode>(Operand);
-  const SIInstrInfo *TII =
-    static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
   if (!Mov || !TII->isMov(Mov->getMachineOpcode()))
     return false;
 
@@ -1232,8 +1508,8 @@ bool SITargetLowering::foldImm(SDValue &Operand, int32_t &Immediate,
 
 const TargetRegisterClass *SITargetLowering::getRegClassForNode(
                                    SelectionDAG &DAG, const SDValue &Op) const {
-  const SIInstrInfo *TII =
-    static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
   const SIRegisterInfo &TRI = TII->getRegisterInfo();
 
   if (!Op->isMachineOpcode()) {
@@ -1285,7 +1561,8 @@ const TargetRegisterClass *SITargetLowering::getRegClassForNode(
 /// \brief Does "Op" fit into register class "RegClass" ?
 bool SITargetLowering::fitsRegClass(SelectionDAG &DAG, const SDValue &Op,
                                     unsigned RegClass) const {
-  const TargetRegisterInfo *TRI = getTargetMachine().getRegisterInfo();
+  const TargetRegisterInfo *TRI =
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getRegisterInfo();
   const TargetRegisterClass *RC = getRegClassForNode(DAG, Op);
   if (!RC) {
     return false;
@@ -1318,9 +1595,19 @@ void SITargetLowering::ensureSRegLimit(SelectionDAG &DAG, SDValue &Operand,
 
   // This is a conservative aproach. It is possible that we can't determine the
   // correct register class and copy too often, but better safe than sorry.
-  SDValue RC = DAG.getTargetConstant(RegClass, MVT::i32);
-  SDNode *Node = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS, SDLoc(),
-                                    Operand.getValueType(), Operand, RC);
+
+  SDNode *Node;
+  // We can't use COPY_TO_REGCLASS with FrameIndex arguments.
+  if (isa<FrameIndexSDNode>(Operand)) {
+    unsigned Opcode = Operand.getValueType() == MVT::i32 ?
+                      AMDGPU::S_MOV_B32 : AMDGPU::S_MOV_B64;
+    Node = DAG.getMachineNode(Opcode, SDLoc(), Operand.getValueType(),
+                              Operand);
+  } else {
+    SDValue RC = DAG.getTargetConstant(RegClass, MVT::i32);
+    Node = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS, SDLoc(),
+                              Operand.getValueType(), Operand, RC);
+  }
   Operand = SDValue(Node, 0);
 }
 
@@ -1341,8 +1628,8 @@ SDNode *SITargetLowering::foldOperands(MachineSDNode *Node,
 
   // Original encoding (either e32 or e64)
   int Opcode = Node->getMachineOpcode();
-  const SIInstrInfo *TII =
-    static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
   const MCInstrDesc *Desc = &TII->get(Opcode);
 
   unsigned NumDefs = Desc->getNumDefs();
@@ -1414,6 +1701,14 @@ SDNode *SITargetLowering::foldOperands(MachineSDNode *Node,
         ensureSRegLimit(DAG, Ops[i], RegClass, ScalarSlotUsed);
       }
       continue;
+    } else {
+      // If it's not a VSrc or SSrc operand check if we have a GlobalAddress.
+      // These will be lowered to immediates, so we will need to insert a MOV.
+      if (isa<GlobalAddressSDNode>(Ops[i])) {
+        SDNode *Node = DAG.getMachineNode(AMDGPU::V_MOV_B32_e32, SDLoc(),
+                                    Operand.getValueType(), Operand);
+        Ops[i] = SDValue(Node, 0);
+      }
     }
 
     if (i == 1 && DescRev && fitsRegClass(DAG, Ops[0], RegClass)) {
@@ -1461,39 +1756,23 @@ SDNode *SITargetLowering::foldOperands(MachineSDNode *Node,
       continue;
     if (!Operand.isMachineOpcode())
       continue;
-    if (Operand.getMachineOpcode() == AMDGPU::FNEG_SI) {
-      Ops.pop_back();
-      Ops.push_back(Operand.getOperand(0));
-      InputModifiers[i] = 1;
-      Promote2e64 = true;
-      if (!DescE64)
-        continue;
-      Desc = DescE64;
-      DescE64 = nullptr;
-    }
-    else if (Operand.getMachineOpcode() == AMDGPU::FABS_SI) {
-      Ops.pop_back();
-      Ops.push_back(Operand.getOperand(0));
-      InputModifiers[i] = 2;
-      Promote2e64 = true;
-      if (!DescE64)
-        continue;
-      Desc = DescE64;
-      DescE64 = nullptr;
-    }
   }
 
   if (Promote2e64) {
     std::vector<SDValue> OldOps(Ops);
     Ops.clear();
+    bool HasModifiers = TII->hasModifiers(Desc->Opcode);
     for (unsigned i = 0; i < OldOps.size(); ++i) {
       // src_modifier
-      Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(InputModifiers[i], MVT::i32));
+      if (HasModifiers)
+        Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(InputModifiers[i], MVT::i32));
       Ops.push_back(OldOps[i]);
     }
     // Add the modifier flags while promoting
-    for (unsigned i = 0; i < 2; ++i)
-      Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(0, MVT::i32));
+    if (HasModifiers) {
+      for (unsigned i = 0; i < 2; ++i)
+        Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(0, MVT::i32));
+    }
   }
 
   // Add optional chain and glue
@@ -1605,8 +1884,8 @@ void SITargetLowering::adjustWritemask(MachineSDNode *&Node,
 /// \brief Fold the instructions after selecting them.
 SDNode *SITargetLowering::PostISelFolding(MachineSDNode *Node,
                                           SelectionDAG &DAG) const {
-  const SIInstrInfo *TII =
-      static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
   Node = AdjustRegClass(Node, DAG);
 
   if (TII->isMIMG(Node->getMachineOpcode()))
@@ -1619,8 +1898,8 @@ SDNode *SITargetLowering::PostISelFolding(MachineSDNode *Node,
 /// bits set in the writemask
 void SITargetLowering::AdjustInstrPostInstrSelection(MachineInstr *MI,
                                                      SDNode *Node) const {
-  const SIInstrInfo *TII =
-      static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  const SIInstrInfo *TII = static_cast<const SIInstrInfo *>(
+      getTargetMachine().getSubtargetImpl()->getInstrInfo());
   if (!TII->isMIMG(MI->getOpcode()))
     return;