R600/SI: Convert v16i8 resource descriptors to i128
[oota-llvm.git] / lib / Target / R600 / SIISelLowering.cpp
index 34ab229ef10db94d177eb6e7817877d12f1f6ef0..40f082723afeaae5fd0de0e063dff00fe39da438 100644 (file)
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #include "SIISelLowering.h"
-#include "AMDIL.h"
+#include "AMDGPU.h"
 #include "AMDILIntrinsicInfo.h"
 #include "SIInstrInfo.h"
 #include "SIMachineFunctionInfo.h"
 #include "SIRegisterInfo.h"
-#include "llvm/IR/Function.h"
 #include "llvm/CodeGen/CallingConvLower.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
+
+const uint64_t RSRC_DATA_FORMAT = 0xf00000000000LL;
 
 using namespace llvm;
 
 SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
-    AMDGPUTargetLowering(TM),
-    TII(static_cast<const SIInstrInfo*>(TM.getInstrInfo())),
-    TRI(TM.getRegisterInfo()) {
+    AMDGPUTargetLowering(TM) {
 
   addRegisterClass(MVT::i1, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
-  addRegisterClass(MVT::i64, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::i64, &AMDGPU::VSrc_64RegClass);
+
+  addRegisterClass(MVT::v2i1, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::v4i1, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
 
-  addRegisterClass(MVT::v16i8, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
   addRegisterClass(MVT::v32i8, &AMDGPU::SReg_256RegClass);
   addRegisterClass(MVT::v64i8, &AMDGPU::SReg_512RegClass);
 
-  addRegisterClass(MVT::i32, &AMDGPU::VReg_32RegClass);
-  addRegisterClass(MVT::f32, &AMDGPU::VReg_32RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::i32, &AMDGPU::VSrc_32RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::f32, &AMDGPU::VSrc_32RegClass);
 
-  addRegisterClass(MVT::v1i32, &AMDGPU::VReg_32RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::v1i32, &AMDGPU::VSrc_32RegClass);
 
-  addRegisterClass(MVT::v2i32, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
-  addRegisterClass(MVT::v2f32, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::f64, &AMDGPU::VSrc_64RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::v2i32, &AMDGPU::VSrc_64RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::v2f32, &AMDGPU::VSrc_64RegClass);
 
   addRegisterClass(MVT::v4i32, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
   addRegisterClass(MVT::v4f32, &AMDGPU::VReg_128RegClass);
+  addRegisterClass(MVT::i128, &AMDGPU::SReg_128RegClass);
 
   addRegisterClass(MVT::v8i32, &AMDGPU::VReg_256RegClass);
   addRegisterClass(MVT::v8f32, &AMDGPU::VReg_256RegClass);
@@ -57,16 +61,73 @@ SITargetLowering::SITargetLowering(TargetMachine &TM) :
 
   computeRegisterProperties();
 
+  setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8i32, Expand);
+  setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v8f32, Expand);
+  setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16i32, Expand);
+  setOperationAction(ISD::VECTOR_SHUFFLE, MVT::v16f32, Expand);
+
   setOperationAction(ISD::ADD, MVT::i64, Legal);
   setOperationAction(ISD::ADD, MVT::i32, Legal);
 
+  setOperationAction(ISD::BITCAST, MVT::i128, Legal);
+
   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::f32, Custom);
   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::i32, Custom);
 
   setOperationAction(ISD::SELECT_CC, MVT::Other, Expand);
+
+  setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v2i1, Expand);
+  setOperationAction(ISD::SETCC, MVT::v4i1, Expand);
+
+  setOperationAction(ISD::SIGN_EXTEND, MVT::i64, Custom);
+  setOperationAction(ISD::ZERO_EXTEND, MVT::i64, Custom);
+
+  setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::Other, Custom);
+  setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::f32, Custom);
+  setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v16i8, Custom);
+  setOperationAction(ISD::INTRINSIC_WO_CHAIN, MVT::v4f32, Custom);
+
+  setLoadExtAction(ISD::SEXTLOAD, MVT::i32, Expand);
+
+  setLoadExtAction(ISD::EXTLOAD, MVT::f32, Expand);
+  setTruncStoreAction(MVT::f64, MVT::f32, Expand);
+
+  setOperationAction(ISD::GlobalAddress, MVT::i64, Custom);
+
   setTargetDAGCombine(ISD::SELECT_CC);
 
   setTargetDAGCombine(ISD::SETCC);
+
+  setSchedulingPreference(Sched::RegPressure);
+}
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// TargetLowering queries
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+bool SITargetLowering::allowsUnalignedMemoryAccesses(EVT  VT,
+                                                     bool *IsFast) const {
+  // XXX: This depends on the address space and also we may want to revist
+  // the alignment values we specify in the DataLayout.
+  return VT.bitsGT(MVT::i32);
+}
+
+
+SDValue SITargetLowering::LowerParameter(SelectionDAG &DAG, EVT VT,
+                                         SDLoc DL, SDValue Chain,
+                                         unsigned Offset) const {
+  MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
+  PointerType *PtrTy = PointerType::get(VT.getTypeForEVT(*DAG.getContext()),
+                                            AMDGPUAS::CONSTANT_ADDRESS);
+  EVT ArgVT = MVT::getIntegerVT(VT.getSizeInBits());
+  SDValue BasePtr =  DAG.getCopyFromReg(Chain, DL,
+                           MRI.getLiveInVirtReg(AMDGPU::SGPR0_SGPR1), MVT::i64);
+  SDValue Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, DL, MVT::i64, BasePtr,
+                                             DAG.getConstant(Offset, MVT::i64));
+  return DAG.getLoad(VT, DL, Chain, Ptr,
+                            MachinePointerInfo(UndefValue::get(PtrTy)),
+                            false, false, false, ArgVT.getSizeInBits() >> 3);
+
 }
 
 SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
@@ -74,22 +135,40 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
                                       CallingConv::ID CallConv,
                                       bool isVarArg,
                                       const SmallVectorImpl<ISD::InputArg> &Ins,
-                                      DebugLoc DL, SelectionDAG &DAG,
+                                      SDLoc DL, SelectionDAG &DAG,
                                       SmallVectorImpl<SDValue> &InVals) const {
 
   const TargetRegisterInfo *TRI = getTargetMachine().getRegisterInfo();
 
   MachineFunction &MF = DAG.getMachineFunction();
   FunctionType *FType = MF.getFunction()->getFunctionType();
+  SIMachineFunctionInfo *Info = MF.getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
 
   assert(CallConv == CallingConv::C);
 
   SmallVector<ISD::InputArg, 16> Splits;
-  for (unsigned i = 0, e = Ins.size(); i != e; ++i) {
+  uint32_t Skipped = 0;
+
+  for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), PSInputNum = 0; i != e; ++i) {
     const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
-   
-    // Split vertices into their elements
-    if (Arg.VT.isVector()) {
+
+    // First check if it's a PS input addr
+    if (Info->ShaderType == ShaderType::PIXEL && !Arg.Flags.isInReg()) {
+
+      assert((PSInputNum <= 15) && "Too many PS inputs!");
+
+      if (!Arg.Used) {
+        // We can savely skip PS inputs
+        Skipped |= 1 << i;
+        ++PSInputNum;
+        continue;
+      }
+
+      Info->PSInputAddr |= 1 << PSInputNum++;
+    }
+
+    // Second split vertices into their elements
+    if (Info->ShaderType != ShaderType::COMPUTE && Arg.VT.isVector()) {
       ISD::InputArg NewArg = Arg;
       NewArg.Flags.setSplit();
       NewArg.VT = Arg.VT.getVectorElementType();
@@ -114,15 +193,44 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
   CCState CCInfo(CallConv, isVarArg, DAG.getMachineFunction(),
                  getTargetMachine(), 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) {
+    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) {
+    CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR0);
+    CCInfo.AllocateReg(AMDGPU::SGPR1);
+    MF.addLiveIn(AMDGPU::SGPR0_SGPR1, &AMDGPU::SReg_64RegClass);
+  }
+
   AnalyzeFormalArguments(CCInfo, Splits);
 
   for (unsigned i = 0, e = Ins.size(), ArgIdx = 0; i != e; ++i) {
 
+    const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
+    if (Skipped & (1 << i)) {
+      InVals.push_back(DAG.getUNDEF(Arg.VT));
+      continue;
+    }
+
     CCValAssign &VA = ArgLocs[ArgIdx++];
+    EVT VT = VA.getLocVT();
+
+    if (VA.isMemLoc()) {
+      // The first 36 bytes of the input buffer contains information about
+      // thread group and global sizes.
+      SDValue Arg = LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getRoot(),
+                                   36 + VA.getLocMemOffset());
+      InVals.push_back(Arg);
+      continue;
+    }
     assert(VA.isRegLoc() && "Parameter must be in a register!");
 
     unsigned Reg = VA.getLocReg();
-    MVT VT = VA.getLocVT();
 
     if (VT == MVT::i64) {
       // For now assume it is a pointer
@@ -138,7 +246,6 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
     Reg = MF.addLiveIn(Reg, RC);
     SDValue Val = DAG.getCopyFromReg(Chain, DL, Reg, VT);
 
-    const ISD::InputArg &Arg = Ins[i];
     if (Arg.VT.isVector()) {
 
       // Build a vector from the registers
@@ -157,7 +264,7 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
       NumElements = Arg.VT.getVectorNumElements() - NumElements;
       for (unsigned j = 0; j != NumElements; ++j)
         Regs.push_back(DAG.getUNDEF(VT));
+
       InVals.push_back(DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, Arg.VT,
                                    Regs.data(), Regs.size()));
       continue;
@@ -170,64 +277,87 @@ SDValue SITargetLowering::LowerFormalArguments(
 
 MachineBasicBlock * SITargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(
     MachineInstr * MI, MachineBasicBlock * BB) const {
-  MachineRegisterInfo & MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
-  MachineBasicBlock::iterator I = MI;
+
+  MachineBasicBlock::iterator I = *MI;
 
   switch (MI->getOpcode()) {
   default:
     return AMDGPUTargetLowering::EmitInstrWithCustomInserter(MI, BB);
   case AMDGPU::BRANCH: return BB;
-  case AMDGPU::SI_INTERP:
-    LowerSI_INTERP(MI, *BB, I, MRI);
+  case AMDGPU::SI_ADDR64_RSRC: {
+    const SIInstrInfo *TII =
+      static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+    MachineRegisterInfo &MRI = BB->getParent()->getRegInfo();
+    unsigned SuperReg = MI->getOperand(0).getReg();
+    unsigned SubRegLo = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
+    unsigned SubRegHi = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
+    unsigned SubRegHiHi = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_32RegClass);
+    unsigned SubRegHiLo = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_32RegClass);
+    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_MOV_B64), SubRegLo)
+            .addOperand(MI->getOperand(1));
+    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), SubRegHiLo)
+            .addImm(0);
+    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), SubRegHiHi)
+            .addImm(RSRC_DATA_FORMAT >> 32);
+    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::REG_SEQUENCE), SubRegHi)
+            .addReg(SubRegHiLo)
+            .addImm(AMDGPU::sub0)
+            .addReg(SubRegHiHi)
+            .addImm(AMDGPU::sub1);
+    BuildMI(*BB, I, MI->getDebugLoc(), TII->get(AMDGPU::REG_SEQUENCE), SuperReg)
+            .addReg(SubRegLo)
+            .addImm(AMDGPU::sub0_sub1)
+            .addReg(SubRegHi)
+            .addImm(AMDGPU::sub2_sub3);
+    MI->eraseFromParent();
     break;
-  case AMDGPU::SI_WQM:
-    LowerSI_WQM(MI, *BB, I, MRI);
+  }
+  case AMDGPU::V_SUB_F64: {
+    const SIInstrInfo *TII =
+      static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+    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 */
+    MI->eraseFromParent();
     break;
   }
+  }
   return BB;
 }
 
-void SITargetLowering::LowerSI_WQM(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock &BB,
-    MachineBasicBlock::iterator I, MachineRegisterInfo & MRI) const {
-  BuildMI(BB, I, BB.findDebugLoc(I), TII->get(AMDGPU::S_WQM_B64), AMDGPU::EXEC)
-          .addReg(AMDGPU::EXEC);
-
-  MI->eraseFromParent();
+EVT SITargetLowering::getSetCCResultType(LLVMContext &, EVT VT) const {
+  if (!VT.isVector()) {
+    return MVT::i1;
+  }
+  return MVT::getVectorVT(MVT::i1, VT.getVectorNumElements());
 }
 
-void SITargetLowering::LowerSI_INTERP(MachineInstr *MI, MachineBasicBlock &BB,
-    MachineBasicBlock::iterator I, MachineRegisterInfo & MRI) const {
-  unsigned tmp = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VReg_32RegClass);
-  unsigned M0 = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::M0RegRegClass);
-  MachineOperand dst = MI->getOperand(0);
-  MachineOperand iReg = MI->getOperand(1);
-  MachineOperand jReg = MI->getOperand(2);
-  MachineOperand attr_chan = MI->getOperand(3);
-  MachineOperand attr = MI->getOperand(4);
-  MachineOperand params = MI->getOperand(5);
-
-  BuildMI(BB, I, BB.findDebugLoc(I), TII->get(AMDGPU::S_MOV_B32), M0)
-          .addOperand(params);
+MVT SITargetLowering::getScalarShiftAmountTy(EVT VT) const {
+  return MVT::i32;
+}
 
-  BuildMI(BB, I, BB.findDebugLoc(I), TII->get(AMDGPU::V_INTERP_P1_F32), tmp)
-          .addOperand(iReg)
-          .addOperand(attr_chan)
-          .addOperand(attr)
-          .addReg(M0);
+bool SITargetLowering::isFMAFasterThanFMulAndFAdd(EVT VT) const {
+  VT = VT.getScalarType();
 
-  BuildMI(BB, I, BB.findDebugLoc(I), TII->get(AMDGPU::V_INTERP_P2_F32))
-          .addOperand(dst)
-          .addReg(tmp)
-          .addOperand(jReg)
-          .addOperand(attr_chan)
-          .addOperand(attr)
-          .addReg(M0);
+  if (!VT.isSimple())
+    return false;
 
-  MI->eraseFromParent();
-}
+  switch (VT.getSimpleVT().SimpleTy) {
+  case MVT::f32:
+    return false; /* There is V_MAD_F32 for f32 */
+  case MVT::f64:
+    return true;
+  default:
+    break;
+  }
 
-EVT SITargetLowering::getSetCCResultType(EVT VT) const {
-  return MVT::i1;
+  return false;
 }
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -235,10 +365,87 @@ EVT SITargetLowering::getSetCCResultType(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::BRCOND: return LowerBRCOND(Op, DAG);
   case ISD::SELECT_CC: return LowerSELECT_CC(Op, DAG);
+  case ISD::SIGN_EXTEND: return LowerSIGN_EXTEND(Op, DAG);
+  case ISD::ZERO_EXTEND: return LowerZERO_EXTEND(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, DL, DAG.getEntryNode(), 0);
+    case Intrinsic::r600_read_ngroups_y:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 4);
+    case Intrinsic::r600_read_ngroups_z:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 8);
+    case Intrinsic::r600_read_global_size_x:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 12);
+    case Intrinsic::r600_read_global_size_y:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 16);
+    case Intrinsic::r600_read_global_size_z:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 20);
+    case Intrinsic::r600_read_local_size_x:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 24);
+    case Intrinsic::r600_read_local_size_y:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 28);
+    case Intrinsic::r600_read_local_size_z:
+      return LowerParameter(DAG, VT, DL, DAG.getEntryNode(), 32);
+    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 [] = {
+        ResourceDescriptorToi128(Op.getOperand(1), DAG),
+        Op.getOperand(2)
+      };
+
+      MachineMemOperand *MMO = new MachineMemOperand(MachinePointerInfo(),
+                    MachineMemOperand::MOLoad | MachineMemOperand::MOInvariant,
+                    VT.getSizeInBits() / 8, 4);
+      return DAG.getMemIntrinsicNode(AMDGPUISD::LOAD_CONSTANT, DL,
+                                     Op->getVTList(), Ops, 2, 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,
+                         ResourceDescriptorToi128(Op.getOperand(1), DAG),
+                         Op.getOperand(2),
+                         Op.getOperand(3));
+    }
+  }
   }
   return SDValue();
 }
@@ -264,7 +471,7 @@ static SDNode *findUser(SDValue Value, unsigned Opcode) {
 SDValue SITargetLowering::LowerBRCOND(SDValue BRCOND,
                                       SelectionDAG &DAG) const {
 
-  DebugLoc DL = BRCOND.getDebugLoc();
+  SDLoc DL(BRCOND);
 
   SDNode *Intr = BRCOND.getOperand(1).getNode();
   SDValue Target = BRCOND.getOperand(2);
@@ -337,6 +544,29 @@ SDValue SITargetLowering::LowerBRCOND(SDValue BRCOND,
   return Chain;
 }
 
+SDValue SITargetLowering::ResourceDescriptorToi128(SDValue Op,
+                                             SelectionDAG &DAG) const {
+
+  if (Op.getValueType() == MVT::i128) {
+    return Op;
+  }
+
+  assert(Op.getOpcode() == ISD::UNDEF);
+
+  return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, SDLoc(Op), MVT::i128,
+                     DAG.getConstant(0, MVT::i64),
+                     DAG.getConstant(0, MVT::i64));
+}
+
+SDValue SITargetLowering::LowerSampleIntrinsic(unsigned Opcode,
+                                               const SDValue &Op,
+                                               SelectionDAG &DAG) const {
+  return DAG.getNode(Opcode, SDLoc(Op), Op.getValueType(), Op.getOperand(1),
+                     Op.getOperand(2),
+                     ResourceDescriptorToi128(Op.getOperand(3), DAG),
+                     Op.getOperand(4));
+}
+
 SDValue SITargetLowering::LowerSELECT_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
   SDValue LHS = Op.getOperand(0);
   SDValue RHS = Op.getOperand(1);
@@ -344,7 +574,7 @@ SDValue SITargetLowering::LowerSELECT_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
   SDValue False = Op.getOperand(3);
   SDValue CC = Op.getOperand(4);
   EVT VT = Op.getValueType();
-  DebugLoc DL = Op.getDebugLoc();
+  SDLoc DL(Op);
 
   // Possible Min/Max pattern
   SDValue MinMax = LowerMinMax(Op, DAG);
@@ -356,6 +586,34 @@ SDValue SITargetLowering::LowerSELECT_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
   return DAG.getNode(ISD::SELECT, DL, VT, Cond, True, False);
 }
 
+SDValue SITargetLowering::LowerSIGN_EXTEND(SDValue Op,
+                                           SelectionDAG &DAG) const {
+  EVT VT = Op.getValueType();
+  SDLoc DL(Op);
+
+  if (VT != MVT::i64) {
+    return SDValue();
+  }
+
+  SDValue Hi = DAG.getNode(ISD::SRA, DL, MVT::i32, Op.getOperand(0),
+                                                 DAG.getConstant(31, MVT::i32));
+
+  return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, DL, VT, Op.getOperand(0), Hi);
+}
+
+SDValue SITargetLowering::LowerZERO_EXTEND(SDValue Op,
+                                           SelectionDAG &DAG) const {
+  EVT VT = Op.getValueType();
+  SDLoc DL(Op);
+
+  if (VT != MVT::i64) {
+    return SDValue();
+  }
+
+  return DAG.getNode(ISD::BUILD_PAIR, DL, VT, Op.getOperand(0),
+                                              DAG.getConstant(0, MVT::i32));
+}
+
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 // Custom DAG optimizations
 //===----------------------------------------------------------------------===//
@@ -363,7 +621,7 @@ SDValue SITargetLowering::LowerSELECT_CC(SDValue Op, SelectionDAG &DAG) const {
 SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
                                             DAGCombinerInfo &DCI) const {
   SelectionDAG &DAG = DCI.DAG;
-  DebugLoc DL = N->getDebugLoc();
+  SDLoc DL(N);
   EVT VT = N->getValueType(0);
 
   switch (N->getOpcode()) {
@@ -406,13 +664,13 @@ SDValue SITargetLowering::PerformDAGCombine(SDNode *N,
   return SDValue();
 }
 
-/// \brief Test if RegClass is one of the VSrc classes 
+/// \brief Test if RegClass is one of the VSrc classes
 static bool isVSrc(unsigned RegClass) {
   return AMDGPU::VSrc_32RegClassID == RegClass ||
          AMDGPU::VSrc_64RegClassID == RegClass;
 }
 
-/// \brief Test if RegClass is one of the SSrc classes 
+/// \brief Test if RegClass is one of the SSrc classes
 static bool isSSrc(unsigned RegClass) {
   return AMDGPU::SSrc_32RegClassID == RegClass ||
          AMDGPU::SSrc_64RegClassID == RegClass;
@@ -429,9 +687,12 @@ int32_t SITargetLowering::analyzeImmediate(const SDNode *N) const {
     float F;
   } Imm;
 
-  if (const ConstantSDNode *Node = dyn_cast<ConstantSDNode>(N))
+  if (const ConstantSDNode *Node = dyn_cast<ConstantSDNode>(N)) {
+    if (Node->getZExtValue() >> 32) {
+        return -1;
+    }
     Imm.I = Node->getSExtValue();
-  else if (const ConstantFPSDNode *Node = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N))
+  else if (const ConstantFPSDNode *Node = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(N))
     Imm.F = Node->getValueAPF().convertToFloat();
   else
     return -1; // It isn't an immediate
@@ -451,6 +712,8 @@ 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());
   if (Mov == 0 || !TII->isMov(Mov->getMachineOpcode()))
     return false;
 
@@ -482,29 +745,67 @@ bool SITargetLowering::foldImm(SDValue &Operand, int32_t &Immediate,
   return false;
 }
 
+const TargetRegisterClass *SITargetLowering::getRegClassForNode(
+                                   SelectionDAG &DAG, const SDValue &Op) const {
+  const SIInstrInfo *TII =
+    static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  const SIRegisterInfo &TRI = TII->getRegisterInfo();
+
+  if (!Op->isMachineOpcode()) {
+    switch(Op->getOpcode()) {
+    case ISD::CopyFromReg: {
+      MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo();
+      unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(Op->getOperand(1))->getReg();
+      if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
+        return MRI.getRegClass(Reg);
+      }
+      return TRI.getPhysRegClass(Reg);
+    }
+    default:  return NULL;
+    }
+  }
+  const MCInstrDesc &Desc = TII->get(Op->getMachineOpcode());
+  int OpClassID = Desc.OpInfo[Op.getResNo()].RegClass;
+  if (OpClassID != -1) {
+    return TRI.getRegClass(OpClassID);
+  }
+  switch(Op.getMachineOpcode()) {
+  case AMDGPU::COPY_TO_REGCLASS:
+    // Operand 1 is the register class id for COPY_TO_REGCLASS instructions.
+    OpClassID = cast<ConstantSDNode>(Op->getOperand(1))->getZExtValue();
+
+    // If the COPY_TO_REGCLASS instruction is copying to a VSrc register
+    // class, then the register class for the value could be either a
+    // VReg or and SReg.  In order to get a more accurate
+    if (OpClassID == AMDGPU::VSrc_32RegClassID ||
+        OpClassID == AMDGPU::VSrc_64RegClassID) {
+      return getRegClassForNode(DAG, Op.getOperand(0));
+    }
+    return TRI.getRegClass(OpClassID);
+  case AMDGPU::EXTRACT_SUBREG: {
+    int SubIdx = cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(1))->getZExtValue();
+    const TargetRegisterClass *SuperClass =
+      getRegClassForNode(DAG, Op.getOperand(0));
+    return TRI.getSubClassWithSubReg(SuperClass, SubIdx);
+  }
+  case AMDGPU::REG_SEQUENCE:
+    // Operand 0 is the register class id for REG_SEQUENCE instructions.
+    return TRI.getRegClass(
+      cast<ConstantSDNode>(Op.getOperand(0))->getZExtValue());
+  default:
+    return getRegClassFor(Op.getSimpleValueType());
+  }
+}
+
 /// \brief Does "Op" fit into register class "RegClass" ?
-bool SITargetLowering::fitsRegClass(SelectionDAG &DAG, SDValue &Op,
+bool SITargetLowering::fitsRegClass(SelectionDAG &DAG, const SDValue &Op,
                                     unsigned RegClass) const {
-
-  MachineRegisterInfo &MRI = DAG.getMachineFunction().getRegInfo(); 
-  SDNode *Node = Op.getNode();
-
-  int OpClass;
-  if (MachineSDNode *MN = dyn_cast<MachineSDNode>(Node)) {
-    const MCInstrDesc &Desc = TII->get(MN->getMachineOpcode());
-    OpClass = Desc.OpInfo[Op.getResNo()].RegClass;
-
-  } else if (Node->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
-    RegisterSDNode *Reg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(1).getNode());
-    OpClass = MRI.getRegClass(Reg->getReg())->getID();
-
-  } else
-    return false;
-
-  if (OpClass == -1)
+  const TargetRegisterInfo *TRI = getTargetMachine().getRegisterInfo();
+  const TargetRegisterClass *RC = getRegClassForNode(DAG, Op);
+  if (!RC) {
     return false;
-
-  return TRI->getRegClass(RegClass)->hasSubClassEq(TRI->getRegClass(OpClass));
+  }
+  return TRI->getRegClass(RegClass)->hasSubClassEq(RC);
 }
 
 /// \brief Make sure that we don't exeed the number of allowed scalars
@@ -533,21 +834,42 @@ 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 save than sorry.
   SDValue RC = DAG.getTargetConstant(RegClass, MVT::i32);
-  SDNode *Node = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS, DebugLoc(),
+  SDNode *Node = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS, SDLoc(),
                                     Operand.getValueType(), Operand, RC);
   Operand = SDValue(Node, 0);
 }
 
-SDNode *SITargetLowering::PostISelFolding(MachineSDNode *Node,
-                                          SelectionDAG &DAG) const {
+/// \returns true if \p Node's operands are different from the SDValue list
+/// \p Ops
+static bool isNodeChanged(const SDNode *Node, const std::vector<SDValue> &Ops) {
+  for (unsigned i = 0, e = Node->getNumOperands(); i < e; ++i) {
+    if (Ops[i].getNode() != Node->getOperand(i).getNode()) {
+      return true;
+    }
+  }
+  return false;
+}
+
+/// \brief Try to fold the Nodes operands into the Node
+SDNode *SITargetLowering::foldOperands(MachineSDNode *Node,
+                                       SelectionDAG &DAG) const {
 
   // Original encoding (either e32 or e64)
   int Opcode = Node->getMachineOpcode();
+  const SIInstrInfo *TII =
+    static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
   const MCInstrDesc *Desc = &TII->get(Opcode);
 
   unsigned NumDefs = Desc->getNumDefs();
   unsigned NumOps = Desc->getNumOperands();
 
+  // Commuted opcode if available
+  int OpcodeRev = Desc->isCommutable() ? TII->commuteOpcode(Opcode) : -1;
+  const MCInstrDesc *DescRev = OpcodeRev == -1 ? 0 : &TII->get(OpcodeRev);
+
+  assert(!DescRev || DescRev->getNumDefs() == NumDefs);
+  assert(!DescRev || DescRev->getNumOperands() == NumOps);
+
   // e64 version if available, -1 otherwise
   int OpcodeE64 = AMDGPU::getVOPe64(Opcode);
   const MCInstrDesc *DescE64 = OpcodeE64 == -1 ? 0 : &TII->get(OpcodeE64);
@@ -600,41 +922,54 @@ SDNode *SITargetLowering::PostISelFolding(MachineSDNode *Node,
 
     // Is this a VSrc or SSrc operand ?
     unsigned RegClass = Desc->OpInfo[Op].RegClass;
-    if (!isVSrc(RegClass) && !isSSrc(RegClass)) {
+    if (isVSrc(RegClass) || isSSrc(RegClass)) {
+      // Try to fold the immediates
+      if (!foldImm(Ops[i], Immediate, ScalarSlotUsed)) {
+        // Folding didn't worked, make sure we don't hit the SReg limit
+        ensureSRegLimit(DAG, Ops[i], RegClass, ScalarSlotUsed);
+      }
+      continue;
+    }
+
+    if (i == 1 && DescRev && fitsRegClass(DAG, Ops[0], RegClass)) {
 
-      if (i == 1 && Desc->isCommutable() &&
-          fitsRegClass(DAG, Ops[0], RegClass) &&
-          foldImm(Ops[1], Immediate, ScalarSlotUsed)) {
+      unsigned OtherRegClass = Desc->OpInfo[NumDefs].RegClass;
+      assert(isVSrc(OtherRegClass) || isSSrc(OtherRegClass));
 
-        assert(isVSrc(Desc->OpInfo[NumDefs].RegClass) ||
-               isSSrc(Desc->OpInfo[NumDefs].RegClass));
+      // Test if it makes sense to swap operands
+      if (foldImm(Ops[1], Immediate, ScalarSlotUsed) ||
+          (!fitsRegClass(DAG, Ops[1], RegClass) &&
+           fitsRegClass(DAG, Ops[1], OtherRegClass))) {
 
         // Swap commutable operands
         SDValue Tmp = Ops[1];
         Ops[1] = Ops[0];
         Ops[0] = Tmp;
 
-      } else if (DescE64 && !Immediate) {
-        // Test if it makes sense to switch to e64 encoding
-
-        RegClass = DescE64->OpInfo[Op].RegClass;
-        int32_t TmpImm = -1;
-        if ((isVSrc(RegClass) || isSSrc(RegClass)) &&
-            foldImm(Ops[i], TmpImm, ScalarSlotUsed)) {
-
-          Immediate = -1;
-          Promote2e64 = true;
-          Desc = DescE64;
-          DescE64 = 0;
-        }
+        Desc = DescRev;
+        DescRev = 0;
+        continue;
       }
-      continue;
     }
 
-    // Try to fold the immediates
-    if (!foldImm(Ops[i], Immediate, ScalarSlotUsed)) {
-      // Folding didn't worked, make sure we don't hit the SReg limit
-      ensureSRegLimit(DAG, Ops[i], RegClass, ScalarSlotUsed);
+    if (DescE64 && !Immediate) {
+
+      // Test if it makes sense to switch to e64 encoding
+      unsigned OtherRegClass = DescE64->OpInfo[Op].RegClass;
+      if (!isVSrc(OtherRegClass) && !isSSrc(OtherRegClass))
+        continue;
+
+      int32_t TmpImm = -1;
+      if (foldImm(Ops[i], TmpImm, ScalarSlotUsed) ||
+          (!fitsRegClass(DAG, Ops[i], RegClass) &&
+           fitsRegClass(DAG, Ops[1], OtherRegClass))) {
+
+        // Switch to e64 encoding
+        Immediate = -1;
+        Promote2e64 = true;
+        Desc = DescE64;
+        DescE64 = 0;
+      }
     }
   }
 
@@ -648,10 +983,174 @@ SDNode *SITargetLowering::PostISelFolding(MachineSDNode *Node,
   for (unsigned i = NumOps - NumDefs, e = Node->getNumOperands(); i < e; ++i)
     Ops.push_back(Node->getOperand(i));
 
-  // Either create a complete new or update the current instruction
-  if (Promote2e64)
-    return DAG.getMachineNode(OpcodeE64, Node->getDebugLoc(),
-                              Node->getVTList(), Ops.data(), Ops.size());
-  else
-    return DAG.UpdateNodeOperands(Node, Ops.data(), Ops.size());
+  // Nodes that have a glue result are not CSE'd by getMachineNode(), so in
+  // this case a brand new node is always be created, even if the operands
+  // are the same as before.  So, manually check if anything has been changed.
+  if (Desc->Opcode == Opcode && !isNodeChanged(Node, Ops)) {
+    return Node;
+  }
+
+  // Create a complete new instruction
+  return DAG.getMachineNode(Desc->Opcode, SDLoc(Node), Node->getVTList(), Ops);
+}
+
+/// \brief Helper function for adjustWritemask
+static unsigned SubIdx2Lane(unsigned Idx) {
+  switch (Idx) {
+  default: return 0;
+  case AMDGPU::sub0: return 0;
+  case AMDGPU::sub1: return 1;
+  case AMDGPU::sub2: return 2;
+  case AMDGPU::sub3: return 3;
+  }
+}
+
+/// \brief Adjust the writemask of MIMG instructions
+void SITargetLowering::adjustWritemask(MachineSDNode *&Node,
+                                       SelectionDAG &DAG) const {
+  SDNode *Users[4] = { };
+  unsigned Writemask = 0, Lane = 0;
+
+  // Try to figure out the used register components
+  for (SDNode::use_iterator I = Node->use_begin(), E = Node->use_end();
+       I != E; ++I) {
+
+    // Abort if we can't understand the usage
+    if (!I->isMachineOpcode() ||
+        I->getMachineOpcode() != TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG)
+      return;
+
+    Lane = SubIdx2Lane(I->getConstantOperandVal(1));
+
+    // Abort if we have more than one user per component
+    if (Users[Lane])
+      return;
+
+    Users[Lane] = *I;
+    Writemask |= 1 << Lane;
+  }
+
+  // Abort if all components are used
+  if (Writemask == 0xf)
+    return;
+
+  // Adjust the writemask in the node
+  std::vector<SDValue> Ops;
+  Ops.push_back(DAG.getTargetConstant(Writemask, MVT::i32));
+  for (unsigned i = 1, e = Node->getNumOperands(); i != e; ++i)
+    Ops.push_back(Node->getOperand(i));
+  Node = (MachineSDNode*)DAG.UpdateNodeOperands(Node, Ops.data(), Ops.size());
+
+  // If we only got one lane, replace it with a copy
+  if (Writemask == (1U << Lane)) {
+    SDValue RC = DAG.getTargetConstant(AMDGPU::VReg_32RegClassID, MVT::i32);
+    SDNode *Copy = DAG.getMachineNode(TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS,
+                                      SDLoc(), Users[Lane]->getValueType(0),
+                                      SDValue(Node, 0), RC);
+    DAG.ReplaceAllUsesWith(Users[Lane], Copy);
+    return;
+  }
+
+  // Update the users of the node with the new indices
+  for (unsigned i = 0, Idx = AMDGPU::sub0; i < 4; ++i) {
+
+    SDNode *User = Users[i];
+    if (!User)
+      continue;
+
+    SDValue Op = DAG.getTargetConstant(Idx, MVT::i32);
+    DAG.UpdateNodeOperands(User, User->getOperand(0), Op);
+
+    switch (Idx) {
+    default: break;
+    case AMDGPU::sub0: Idx = AMDGPU::sub1; break;
+    case AMDGPU::sub1: Idx = AMDGPU::sub2; break;
+    case AMDGPU::sub2: Idx = AMDGPU::sub3; break;
+    }
+  }
+}
+
+/// \brief Fold the instructions after slecting them
+SDNode *SITargetLowering::PostISelFolding(MachineSDNode *Node,
+                                          SelectionDAG &DAG) const {
+  const SIInstrInfo *TII =
+      static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  Node = AdjustRegClass(Node, DAG);
+
+  if (TII->isMIMG(Node->getMachineOpcode()))
+    adjustWritemask(Node, DAG);
+
+  return foldOperands(Node, DAG);
+}
+
+/// \brief Assign the register class depending on the number of
+/// bits set in the writemask
+void SITargetLowering::AdjustInstrPostInstrSelection(MachineInstr *MI,
+                                                     SDNode *Node) const {
+  const SIInstrInfo *TII =
+      static_cast<const SIInstrInfo*>(getTargetMachine().getInstrInfo());
+  if (!TII->isMIMG(MI->getOpcode()))
+    return;
+
+  unsigned VReg = MI->getOperand(0).getReg();
+  unsigned Writemask = MI->getOperand(1).getImm();
+  unsigned BitsSet = 0;
+  for (unsigned i = 0; i < 4; ++i)
+    BitsSet += Writemask & (1 << i) ? 1 : 0;
+
+  const TargetRegisterClass *RC;
+  switch (BitsSet) {
+  default: return;
+  case 1:  RC = &AMDGPU::VReg_32RegClass; break;
+  case 2:  RC = &AMDGPU::VReg_64RegClass; break;
+  case 3:  RC = &AMDGPU::VReg_96RegClass; break;
+  }
+
+  MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
+  MRI.setRegClass(VReg, RC);
+}
+
+MachineSDNode *SITargetLowering::AdjustRegClass(MachineSDNode *N,
+                                                SelectionDAG &DAG) const {
+
+  SDLoc DL(N);
+  unsigned NewOpcode = N->getMachineOpcode();
+
+  switch (N->getMachineOpcode()) {
+  default: return N;
+  case AMDGPU::S_LOAD_DWORD_IMM:
+    NewOpcode = AMDGPU::BUFFER_LOAD_DWORD_ADDR64;
+    // Fall-through
+  case AMDGPU::S_LOAD_DWORDX2_SGPR:
+    if (NewOpcode == N->getMachineOpcode()) {
+      NewOpcode = AMDGPU::BUFFER_LOAD_DWORDX2_ADDR64;
+    }
+    // Fall-through
+  case AMDGPU::S_LOAD_DWORDX4_IMM:
+  case AMDGPU::S_LOAD_DWORDX4_SGPR: {
+    if (NewOpcode == N->getMachineOpcode()) {
+      NewOpcode = AMDGPU::BUFFER_LOAD_DWORDX4_ADDR64;
+    }
+    if (fitsRegClass(DAG, N->getOperand(0), AMDGPU::SReg_64RegClassID)) {
+      return N;
+    }
+    ConstantSDNode *Offset = cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1));
+    SDValue Ops[] = {
+      SDValue(DAG.getMachineNode(AMDGPU::SI_ADDR64_RSRC, DL, MVT::i128,
+                                 DAG.getConstant(0, MVT::i64)), 0),
+      N->getOperand(0),
+      DAG.getConstant(Offset->getSExtValue() << 2, MVT::i32)
+    };
+    return DAG.getMachineNode(NewOpcode, DL, N->getVTList(), Ops);
+  }
+  }
+}
+
+SDValue SITargetLowering::CreateLiveInRegister(SelectionDAG &DAG,
+                                               const TargetRegisterClass *RC,
+                                               unsigned Reg, EVT VT) const {
+  SDValue VReg = AMDGPUTargetLowering::CreateLiveInRegister(DAG, RC, Reg, VT);
+
+  return DAG.getCopyFromReg(DAG.getEntryNode(), SDLoc(DAG.getEntryNode()),
+                            cast<RegisterSDNode>(VReg)->getReg(), VT);
 }