Add debug support for X86/ELF targets (Linux). This allows llvm-gcc4
[oota-llvm.git] / lib / Target / X86 / README.txt
index 4016e4ee7a28ecb9ddc3b345cfcb4b9ae7e0988a..956caff0c4e05a4b679e2dacfbb5e6e877972dec 100644 (file)
@@ -18,6 +18,9 @@ long long test(int X, int Y) { return (long long)X*Y; }
 
 ... which should only be one imul instruction.
 
+This can be done with a custom expander, but it would be nice to move this to
+generic code.
+
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 This should be one DIV/IDIV instruction, not a libcall:
@@ -29,48 +32,6 @@ unsigned test(unsigned long long X, unsigned Y) {
 This can be done trivially with a custom legalizer.  What about overflow 
 though?  http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=14224
 
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-Some targets (e.g. athlons) prefer freep to fstp ST(0):
-http://gcc.gnu.org/ml/gcc-patches/2004-04/msg00659.html
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-This should use fiadd on chips where it is profitable:
-double foo(double P, int *I) { return P+*I; }
-
-We have fiadd patterns now but the followings have the same cost and
-complexity. We need a way to specify the later is more profitable.
-
-def FpADD32m  : FpI<(ops RFP:$dst, RFP:$src1, f32mem:$src2), OneArgFPRW,
-                    [(set RFP:$dst, (fadd RFP:$src1,
-                                     (extloadf64f32 addr:$src2)))]>;
-                // ST(0) = ST(0) + [mem32]
-
-def FpIADD32m : FpI<(ops RFP:$dst, RFP:$src1, i32mem:$src2), OneArgFPRW,
-                    [(set RFP:$dst, (fadd RFP:$src1,
-                                     (X86fild addr:$src2, i32)))]>;
-                // ST(0) = ST(0) + [mem32int]
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-The FP stackifier needs to be global.  Also, it should handle simple permutates
-to reduce number of shuffle instructions, e.g. turning:
-
-fld P  ->              fld Q
-fld Q                  fld P
-fxch
-
-or:
-
-fxch   ->              fucomi
-fucomi                 jl X
-jg X
-
-Ideas:
-http://gcc.gnu.org/ml/gcc-patches/2004-11/msg02410.html
-
-
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 Improvements to the multiply -> shift/add algorithm:
@@ -87,6 +48,20 @@ http://gcc.gnu.org/ml/gcc-patches/2004-09/msg01136.html
 
 Another useful one would be  ~0ULL >> X and ~0ULL << X.
 
+One better solution for 1LL << x is:
+        xorl    %eax, %eax
+        xorl    %edx, %edx
+        testb   $32, %cl
+        sete    %al
+        setne   %dl
+        sall    %cl, %eax
+        sall    %cl, %edx
+
+But that requires good 8-bit subreg support.
+
+64-bit shifts (in general) expand to really bad code.  Instead of using
+cmovs, we should expand to a conditional branch like GCC produces.
+
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
 Compile this:
@@ -122,20 +97,6 @@ allocator. Delay codegen until post register allocation.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Add a target specific hook to DAG combiner to handle SINT_TO_FP and
-FP_TO_SINT when the source operand is already in memory.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-Model X86 EFLAGS as a real register to avoid redudant cmp / test. e.g.
-
-       cmpl $1, %eax
-       setg %al
-       testb %al, %al  # unnecessary
-       jne .BB7
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 Count leading zeros and count trailing zeros:
 
 int clz(int X) { return __builtin_clz(X); }
@@ -167,30 +128,14 @@ flags.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Open code rint,floor,ceil,trunc:
-http://gcc.gnu.org/ml/gcc-patches/2004-08/msg02006.html
-http://gcc.gnu.org/ml/gcc-patches/2004-08/msg02011.html
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-Combine: a = sin(x), b = cos(x) into a,b = sincos(x).
-
-Expand these to calls of sin/cos and stores:
-      double sincos(double x, double *sin, double *cos);
-      float sincosf(float x, float *sin, float *cos);
-      long double sincosl(long double x, long double *sin, long double *cos);
-
-Doing so could allow SROA of the destination pointers.  See also:
-http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=17687
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 The instruction selector sometimes misses folding a load into a compare.  The
 pattern is written as (cmp reg, (load p)).  Because the compare isn't 
 commutative, it is not matched with the load on both sides.  The dag combiner
 should be made smart enough to cannonicalize the load into the RHS of a compare
 when it can invert the result of the compare for free.
 
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
 How about intrinsics? An example is:
   *res = _mm_mulhi_epu16(*A, _mm_mul_epu32(*B, *C));
 
@@ -205,144 +150,6 @@ target specific hook.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-LSR should be turned on for the X86 backend and tuned to take advantage of its
-addressing modes.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-When compiled with unsafemath enabled, "main" should enable SSE DAZ mode and
-other fast SSE modes.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-Think about doing i64 math in SSE regs.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-The DAG Isel doesn't fold the loads into the adds in this testcase.  The
-pattern selector does.  This is because the chain value of the load gets 
-selected first, and the loads aren't checking to see if they are only used by
-and add.
-
-.ll:
-
-int %test(int* %x, int* %y, int* %z) {
-        %X = load int* %x
-        %Y = load int* %y
-        %Z = load int* %z
-        %a = add int %X, %Y
-        %b = add int %a, %Z
-        ret int %b
-}
-
-dag isel:
-
-_test:
-        movl 4(%esp), %eax
-        movl (%eax), %eax
-        movl 8(%esp), %ecx
-        movl (%ecx), %ecx
-        addl %ecx, %eax
-        movl 12(%esp), %ecx
-        movl (%ecx), %ecx
-        addl %ecx, %eax
-        ret
-
-pattern isel:
-
-_test:
-        movl 12(%esp), %ecx
-        movl 4(%esp), %edx
-        movl 8(%esp), %eax
-        movl (%eax), %eax
-        addl (%edx), %eax
-        addl (%ecx), %eax
-        ret
-
-This is bad for register pressure, though the dag isel is producing a 
-better schedule. :)
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-This testcase should have no SSE instructions in it, and only one load from
-a constant pool:
-
-double %test3(bool %B) {
-        %C = select bool %B, double 123.412, double 523.01123123
-        ret double %C
-}
-
-Currently, the select is being lowered, which prevents the dag combiner from
-turning 'select (load CPI1), (load CPI2)' -> 'load (select CPI1, CPI2)'
-
-The pattern isel got this one right.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-We need to lower switch statements to tablejumps when appropriate instead of
-always into binary branch trees.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-SSE doesn't have [mem] op= reg instructions.  If we have an SSE instruction
-like this:
-
-  X += y
-
-and the register allocator decides to spill X, it is cheaper to emit this as:
-
-Y += [xslot]
-store Y -> [xslot]
-
-than as:
-
-tmp = [xslot]
-tmp += y
-store tmp -> [xslot]
-
-..and this uses one fewer register (so this should be done at load folding
-time, not at spiller time).  *Note* however that this can only be done
-if Y is dead.  Here's a testcase:
-
-%.str_3 = external global [15 x sbyte]          ; <[15 x sbyte]*> [#uses=0]
-implementation   ; Functions:
-declare void %printf(int, ...)
-void %main() {
-build_tree.exit:
-        br label %no_exit.i7
-no_exit.i7:             ; preds = %no_exit.i7, %build_tree.exit
-        %tmp.0.1.0.i9 = phi double [ 0.000000e+00, %build_tree.exit ], [ %tmp.34.i18, %no_exit.i7 ]      ; <double> [#uses=1]
-        %tmp.0.0.0.i10 = phi double [ 0.000000e+00, %build_tree.exit ], [ %tmp.28.i16, %no_exit.i7 ]     ; <double> [#uses=1]
-        %tmp.28.i16 = add double %tmp.0.0.0.i10, 0.000000e+00
-        %tmp.34.i18 = add double %tmp.0.1.0.i9, 0.000000e+00
-        br bool false, label %Compute_Tree.exit23, label %no_exit.i7
-Compute_Tree.exit23:            ; preds = %no_exit.i7
-        tail call void (int, ...)* %printf( int 0 )
-        store double %tmp.34.i18, double* null
-        ret void
-}
-
-We currently emit:
-
-.BBmain_1:
-        xorpd %XMM1, %XMM1
-        addsd %XMM0, %XMM1
-***     movsd %XMM2, QWORD PTR [%ESP + 8]
-***     addsd %XMM2, %XMM1
-***     movsd QWORD PTR [%ESP + 8], %XMM2
-        jmp .BBmain_1   # no_exit.i7
-
-This is a bugpoint reduced testcase, which is why the testcase doesn't make
-much sense (e.g. its an infinite loop). :)
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-None of the FPStack instructions are handled in
-X86RegisterInfo::foldMemoryOperand, which prevents the spiller from
-folding spill code into the instructions.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 In many cases, LLVM generates code like this:
 
 _test:
@@ -356,7 +163,7 @@ on some processors (which ones?), it is more efficient to do this:
 
 _test:
         movl 8(%esp), %ebx
-       xor %eax, %eax
+        xor  %eax, %eax
         cmpl %ebx, 4(%esp)
         setl %al
         ret
@@ -365,53 +172,6 @@ Doing this correctly is tricky though, as the xor clobbers the flags.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-We should generate 'test' instead of 'cmp' in various cases, e.g.:
-
-bool %test(int %X) {
-        %Y = shl int %X, ubyte 1
-        %C = seteq int %Y, 0
-        ret bool %C
-}
-bool %test(int %X) {
-        %Y = and int %X, 8
-        %C = seteq int %Y, 0
-        ret bool %C
-}
-
-This may just be a matter of using 'test' to write bigger patterns for X86cmp.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-SSE should implement 'select_cc' using 'emulated conditional moves' that use
-pcmp/pand/pandn/por to do a selection instead of a conditional branch:
-
-double %X(double %Y, double %Z, double %A, double %B) {
-        %C = setlt double %A, %B
-        %z = add double %Z, 0.0    ;; select operand is not a load
-        %D = select bool %C, double %Y, double %z
-        ret double %D
-}
-
-We currently emit:
-
-_X:
-        subl $12, %esp
-        xorpd %xmm0, %xmm0
-        addsd 24(%esp), %xmm0
-        movsd 32(%esp), %xmm1
-        movsd 16(%esp), %xmm2
-        ucomisd 40(%esp), %xmm1
-        jb LBB_X_2
-LBB_X_1:
-        movsd %xmm0, %xmm2
-LBB_X_2:
-        movsd %xmm2, (%esp)
-        fldl (%esp)
-        addl $12, %esp
-        ret
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 We should generate bts/btr/etc instructions on targets where they are cheap or
 when codesize is important.  e.g., for:
 
@@ -441,12 +201,6 @@ when we can spare a register. It reduces code size.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-It's not clear whether we should use pxor or xorps / xorpd to clear XMM
-registers. The choice may depend on subtarget information. We should do some
-more experiments on different x86 machines.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 Evaluate what the best way to codegen sdiv X, (2^C) is.  For X/8, we currently
 get this:
 
@@ -478,25 +232,6 @@ which is probably slower, but it's interesting at least :)
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Currently the x86 codegen isn't very good at mixing SSE and FPStack
-code:
-
-unsigned int foo(double x) { return x; }
-
-foo:
-       subl $20, %esp
-       movsd 24(%esp), %xmm0
-       movsd %xmm0, 8(%esp)
-       fldl 8(%esp)
-       fisttpll (%esp)
-       movl (%esp), %eax
-       addl $20, %esp
-       ret
-
-This will be solved when we go to a dynamic programming based isel.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 Should generate min/max for stuff like:
 
 void minf(float a, float b, float *X) {
@@ -538,22 +273,6 @@ Enable X86InstrInfo::convertToThreeAddress().
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Investigate whether it is better to codegen the following
-
-        %tmp.1 = mul int %x, 9
-to
-
-       movl    4(%esp), %eax
-       leal    (%eax,%eax,8), %eax
-
-as opposed to what llc is currently generating:
-
-       imull $9, 4(%esp), %eax
-
-Currently the load folding imull has a higher complexity than the LEA32 pattern.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 We are currently lowering large (1MB+) memmove/memcpy to rep/stosl and rep/movsl
 We should leave these as libcalls for everything over a much lower threshold,
 since libc is hand tuned for medium and large mem ops (avoiding RFO for large
@@ -561,45 +280,6 @@ stores, TLB preheating, etc)
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Lower memcpy / memset to a series of SSE 128 bit move instructions when it's
-feasible.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-Teach the coalescer to commute 2-addr instructions, allowing us to eliminate
-the reg-reg copy in this example:
-
-float foo(int *x, float *y, unsigned c) {
-  float res = 0.0;
-  unsigned i;
-  for (i = 0; i < c; i++) {
-    float xx = (float)x[i];
-    xx = xx * y[i];
-    xx += res;
-    res = xx;
-  }
-  return res;
-}
-
-LBB_foo_3:      # no_exit
-        cvtsi2ss %XMM0, DWORD PTR [%EDX + 4*%ESI]
-        mulss %XMM0, DWORD PTR [%EAX + 4*%ESI]
-        addss %XMM0, %XMM1
-        inc %ESI
-        cmp %ESI, %ECX
-****    movaps %XMM1, %XMM0
-        jb LBB_foo_3    # no_exit
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-Codegen:
-  if (copysign(1.0, x) == copysign(1.0, y))
-into:
-  if (x^y & mask)
-when using SSE.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 Optimize this into something reasonable:
  x * copysign(1.0, y) * copysign(1.0, z)
 
@@ -677,39 +357,6 @@ directly %esp[0] if there are no other uses.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Use movhps to update upper 64-bits of a v4sf value. Also movlps on lower half
-of a v4sf value.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-Better codegen for vector_shuffles like this { x, 0, 0, 0 } or { x, 0, x, 0}.
-Perhaps use pxor / xorp* to clear a XMM register first?
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
-Better codegen for:
-
-void f(float a, float b, vector float * out) { *out = (vector float){ a, 0.0, 0.0, b}; }
-void f(float a, float b, vector float * out) { *out = (vector float){ a, b, 0.0, 0}; }
-
-For the later we generate:
-
-_f:
-        pxor %xmm0, %xmm0
-        movss 8(%esp), %xmm1
-        movaps %xmm0, %xmm2
-        unpcklps %xmm1, %xmm2
-        movss 4(%esp), %xmm1
-        unpcklps %xmm0, %xmm1
-        unpcklps %xmm2, %xmm1
-        movl 12(%esp), %eax
-        movaps %xmm1, (%eax)
-        ret
-
-This seems like it should use shufps, one for each of a & b.
-
-//===---------------------------------------------------------------------===//
-
 Adding to the list of cmp / test poor codegen issues:
 
 int test(__m128 *A, __m128 *B) {
@@ -742,368 +389,346 @@ We probably need some kind of target DAG combine hook to fix this.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-How to decide when to use the "floating point version" of logical ops? Here are
-some code fragments:
-
-       movaps LCPI5_5, %xmm2
-       divps %xmm1, %xmm2
-       mulps %xmm2, %xmm3
-       mulps 8656(%ecx), %xmm3
-       addps 8672(%ecx), %xmm3
-       andps LCPI5_6, %xmm2
-       andps LCPI5_1, %xmm3
-       por %xmm2, %xmm3
-       movdqa %xmm3, (%edi)
-
-       movaps LCPI5_5, %xmm1
-       divps %xmm0, %xmm1
-       mulps %xmm1, %xmm3
-       mulps 8656(%ecx), %xmm3
-       addps 8672(%ecx), %xmm3
-       andps LCPI5_6, %xmm1
-       andps LCPI5_1, %xmm3
-       orps %xmm1, %xmm3
-       movaps %xmm3, 112(%esp)
-       movaps %xmm3, (%ebx)
-
-Due to some minor source change, the later case ended up using orps and movaps
-instead of por and movdqa. Does it matter?
+We generate significantly worse code for this than GCC:
+http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=21150
+http://gcc.gnu.org/bugzilla/attachment.cgi?id=8701
+
+There is also one case we do worse on PPC.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Use movddup to splat a v2f64 directly from a memory source. e.g.
+If shorter, we should use things like:
+movzwl %ax, %eax
+instead of:
+andl $65535, %EAX
 
-#include <emmintrin.h>
+The former can also be used when the two-addressy nature of the 'and' would
+require a copy to be inserted (in X86InstrInfo::convertToThreeAddress).
 
-void test(__m128d *r, double A) {
-  *r = _mm_set1_pd(A);
-}
+//===---------------------------------------------------------------------===//
 
-llc:
+Bad codegen:
 
-_test:
-       movsd 8(%esp), %xmm0
-       unpcklpd %xmm0, %xmm0
+char foo(int x) { return x; }
+
+_foo:
        movl 4(%esp), %eax
-       movapd %xmm0, (%eax)
+       shll $24, %eax
+       sarl $24, %eax
        ret
 
-icc:
+SIGN_EXTEND_INREG can be implemented as (sext (trunc)) to take advantage of 
+sub-registers.
 
-_test:
-       movl 4(%esp), %eax
-       movddup 8(%esp), %xmm0
-       movapd %xmm0, (%eax)
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Consider this:
+
+typedef struct pair { float A, B; } pair;
+void pairtest(pair P, float *FP) {
+        *FP = P.A+P.B;
+}
+
+We currently generate this code with llvmgcc4:
+
+_pairtest:
+        subl $12, %esp
+        movl 20(%esp), %eax
+        movl %eax, 4(%esp)
+        movl 16(%esp), %eax
+        movl %eax, (%esp)
+        movss (%esp), %xmm0
+        addss 4(%esp), %xmm0
+        movl 24(%esp), %eax
+        movss %xmm0, (%eax)
+        addl $12, %esp
+        ret
+
+we should be able to generate:
+_pairtest:
+        movss 4(%esp), %xmm0
+        movl 12(%esp), %eax
+        addss 8(%esp), %xmm0
+        movss %xmm0, (%eax)
+        ret
+
+The issue is that llvmgcc4 is forcing the struct to memory, then passing it as
+integer chunks.  It does this so that structs like {short,short} are passed in
+a single 32-bit integer stack slot.  We should handle the safe cases above much
+nicer, while still handling the hard cases.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Another instruction selector deficiency:
+
+void %bar() {
+       %tmp = load int (int)** %foo
+       %tmp = tail call int %tmp( int 3 )
+       ret void
+}
+
+_bar:
+       subl $12, %esp
+       movl L_foo$non_lazy_ptr, %eax
+       movl (%eax), %eax
+       call *%eax
+       addl $12, %esp
        ret
 
+The current isel scheme will not allow the load to be folded in the call since
+the load's chain result is read by the callseq_start.
+
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-A Mac OS X IA-32 specific ABI bug wrt returning value > 8 bytes:
-http://llvm.org/bugs/show_bug.cgi?id=729
+Don't forget to find a way to squash noop truncates in the JIT environment.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-X86RegisterInfo::copyRegToReg() returns X86::MOVAPSrr for VR128. Is it possible
-to choose between movaps, movapd, and movdqa based on types of source and
-destination?
+Implement anyext in the same manner as truncate that would allow them to be
+eliminated.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
 
-How about andps, andpd, and pand? Do we really care about the type of the packed
-elements? If not, why not always use the "ps" variants which are likely to be
-shorter.
+How about implementing truncate / anyext as a property of machine instruction
+operand? i.e. Print as 32-bit super-class register / 16-bit sub-class register.
+Do this for the cases where a truncate / anyext is guaranteed to be eliminated.
+For IA32 that is truncate from 32 to 16 and anyext from 16 to 32.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-We are emitting bad code for this:
+For this:
 
-float %test(float* %V, int %I, int %D, float %V) {
-entry:
-       %tmp = seteq int %D, 0
-       br bool %tmp, label %cond_true, label %cond_false23
-
-cond_true:
-       %tmp3 = getelementptr float* %V, int %I
-       %tmp = load float* %tmp3
-       %tmp5 = setgt float %tmp, %V
-       %tmp6 = tail call bool %llvm.isunordered.f32( float %tmp, float %V )
-       %tmp7 = or bool %tmp5, %tmp6
-       br bool %tmp7, label %UnifiedReturnBlock, label %cond_next
-
-cond_next:
-       %tmp10 = add int %I, 1
-       %tmp12 = getelementptr float* %V, int %tmp10
-       %tmp13 = load float* %tmp12
-       %tmp15 = setle float %tmp13, %V
-       %tmp16 = tail call bool %llvm.isunordered.f32( float %tmp13, float %V )
-       %tmp17 = or bool %tmp15, %tmp16
-       %retval = select bool %tmp17, float 0.000000e+00, float 1.000000e+00
-       ret float %retval
-
-cond_false23:
-       %tmp28 = tail call float %foo( float* %V, int %I, int %D, float %V )
-       ret float %tmp28
-
-UnifiedReturnBlock:            ; preds = %cond_true
-       ret float 0.000000e+00
+int test(int a)
+{
+  return a * 3;
 }
 
-declare bool %llvm.isunordered.f32(float, float)
+We currently emits
+       imull $3, 4(%esp), %eax
+
+Perhaps this is what we really should generate is? Is imull three or four
+cycles? Note: ICC generates this:
+       movl    4(%esp), %eax
+       leal    (%eax,%eax,2), %eax
 
-declare float %foo(float*, int, int, float)
+The current instruction priority is based on pattern complexity. The former is
+more "complex" because it folds a load so the latter will not be emitted.
 
+Perhaps we should use AddedComplexity to give LEA32r a higher priority? We
+should always try to match LEA first since the LEA matching code does some
+estimate to determine whether the match is profitable.
 
-It exposes a known load folding problem:
+However, if we care more about code size, then imull is better. It's two bytes
+shorter than movl + leal.
 
-       movss (%edx,%ecx,4), %xmm1
-       ucomiss %xmm1, %xmm0
+//===---------------------------------------------------------------------===//
 
-As well as this:
+Implement CTTZ, CTLZ with bsf and bsr.
 
-LBB_test_2:    # cond_next
-       movss LCPI1_0, %xmm2
-       pxor %xmm3, %xmm3
-       ucomiss %xmm0, %xmm1
-       jbe LBB_test_6  # cond_next
-LBB_test_5:    # cond_next
-       movaps %xmm2, %xmm3
-LBB_test_6:    # cond_next
-       movss %xmm3, 40(%esp)
-       flds 40(%esp)
-       addl $44, %esp
-       ret
+//===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Clearly it's unnecessary to clear %xmm3. It's also not clear why we are emitting
-three moves (movss, movaps, movss).
+It appears gcc place string data with linkonce linkage in
+.section __TEXT,__const_coal,coalesced instead of
+.section __DATA,__const_coal,coalesced.
+Take a look at darwin.h, there are other Darwin assembler directives that we
+do not make use of.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-External test Nurbs exposed some problems. Look for
-__ZN15Nurbs_SSE_Cubic17TessellateSurfaceE, bb cond_next140. This is what icc
-emits:
-
-        movaps    (%edx), %xmm2                                 #59.21
-        movaps    (%edx), %xmm5                                 #60.21
-        movaps    (%edx), %xmm4                                 #61.21
-        movaps    (%edx), %xmm3                                 #62.21
-        movl      40(%ecx), %ebp                                #69.49
-        shufps    $0, %xmm2, %xmm5                              #60.21
-        movl      100(%esp), %ebx                               #69.20
-        movl      (%ebx), %edi                                  #69.20
-        imull     %ebp, %edi                                    #69.49
-        addl      (%eax), %edi                                  #70.33
-        shufps    $85, %xmm2, %xmm4                             #61.21
-        shufps    $170, %xmm2, %xmm3                            #62.21
-        shufps    $255, %xmm2, %xmm2                            #63.21
-        lea       (%ebp,%ebp,2), %ebx                           #69.49
-        negl      %ebx                                          #69.49
-        lea       -3(%edi,%ebx), %ebx                           #70.33
-        shll      $4, %ebx                                      #68.37
-        addl      32(%ecx), %ebx                                #68.37
-        testb     $15, %bl                                      #91.13
-        jne       L_B1.24       # Prob 5%                       #91.13
-
-This is the llvm code after instruction scheduling:
-
-cond_next140 (0xa910740, LLVM BB @0xa90beb0):
-       %reg1078 = MOV32ri -3
-       %reg1079 = ADD32rm %reg1078, %reg1068, 1, %NOREG, 0
-       %reg1037 = MOV32rm %reg1024, 1, %NOREG, 40
-       %reg1080 = IMUL32rr %reg1079, %reg1037
-       %reg1081 = MOV32rm %reg1058, 1, %NOREG, 0
-       %reg1038 = LEA32r %reg1081, 1, %reg1080, -3
-       %reg1036 = MOV32rm %reg1024, 1, %NOREG, 32
-       %reg1082 = SHL32ri %reg1038, 4
-       %reg1039 = ADD32rr %reg1036, %reg1082
-       %reg1083 = MOVAPSrm %reg1059, 1, %NOREG, 0
-       %reg1034 = SHUFPSrr %reg1083, %reg1083, 170
-       %reg1032 = SHUFPSrr %reg1083, %reg1083, 0
-       %reg1035 = SHUFPSrr %reg1083, %reg1083, 255
-       %reg1033 = SHUFPSrr %reg1083, %reg1083, 85
-       %reg1040 = MOV32rr %reg1039
-       %reg1084 = AND32ri8 %reg1039, 15
-       CMP32ri8 %reg1084, 0
-       JE mbb<cond_next204,0xa914d30>
-
-Still ok. After register allocation:
-
-cond_next140 (0xa910740, LLVM BB @0xa90beb0):
-       %EAX = MOV32ri -3
-       %EDX = MOV32rm <fi#3>, 1, %NOREG, 0
-       ADD32rm %EAX<def&use>, %EDX, 1, %NOREG, 0
-       %EDX = MOV32rm <fi#7>, 1, %NOREG, 0
-       %EDX = MOV32rm %EDX, 1, %NOREG, 40
-       IMUL32rr %EAX<def&use>, %EDX
-       %ESI = MOV32rm <fi#5>, 1, %NOREG, 0
-       %ESI = MOV32rm %ESI, 1, %NOREG, 0
-       MOV32mr <fi#4>, 1, %NOREG, 0, %ESI
-       %EAX = LEA32r %ESI, 1, %EAX, -3
-       %ESI = MOV32rm <fi#7>, 1, %NOREG, 0
-       %ESI = MOV32rm %ESI, 1, %NOREG, 32
-       %EDI = MOV32rr %EAX
-       SHL32ri %EDI<def&use>, 4
-       ADD32rr %EDI<def&use>, %ESI
-       %XMM0 = MOVAPSrm %ECX, 1, %NOREG, 0
-       %XMM1 = MOVAPSrr %XMM0
-       SHUFPSrr %XMM1<def&use>, %XMM1, 170
-       %XMM2 = MOVAPSrr %XMM0
-       SHUFPSrr %XMM2<def&use>, %XMM2, 0
-       %XMM3 = MOVAPSrr %XMM0
-       SHUFPSrr %XMM3<def&use>, %XMM3, 255
-       SHUFPSrr %XMM0<def&use>, %XMM0, 85
-       %EBX = MOV32rr %EDI
-       AND32ri8 %EBX<def&use>, 15
-       CMP32ri8 %EBX, 0
-       JE mbb<cond_next204,0xa914d30>
-
-This looks really bad. The problem is shufps is a destructive opcode. Since it
-appears as operand two in more than one shufps ops. It resulted in a number of
-copies. Note icc also suffers from the same problem. Either the instruction
-selector should select pshufd or The register allocator can made the two-address
-to three-address transformation.
-
-It also exposes some other problems. See MOV32ri -3 and the spills.
+We should handle __attribute__ ((__visibility__ ("hidden"))).
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=25500
-
-LLVM is producing bad code.
-
-LBB_main_4:    # cond_true44
-       addps %xmm1, %xmm2
-       subps %xmm3, %xmm2
-       movaps (%ecx), %xmm4
-       movaps %xmm2, %xmm1
-       addps %xmm4, %xmm1
-       addl $16, %ecx
-       incl %edx
-       cmpl $262144, %edx
-       movaps %xmm3, %xmm2
-       movaps %xmm4, %xmm3
-       jne LBB_main_4  # cond_true44
-
-There are two problems. 1) No need to two loop induction variables. We can
-compare against 262144 * 16. 2) Known register coalescer issue. We should
-be able eliminate one of the movaps:
-
-       addps %xmm2, %xmm1    <=== Commute!
-       subps %xmm3, %xmm1
-       movaps (%ecx), %xmm4
-       movaps %xmm1, %xmm1   <=== Eliminate!
-       addps %xmm4, %xmm1
-       addl $16, %ecx
-       incl %edx
-       cmpl $262144, %edx
-       movaps %xmm3, %xmm2
-       movaps %xmm4, %xmm3
-       jne LBB_main_4  # cond_true44
+int %foo(int* %a, int %t) {
+entry:
+        br label %cond_true
+
+cond_true:              ; preds = %cond_true, %entry
+        %x.0.0 = phi int [ 0, %entry ], [ %tmp9, %cond_true ]  
+        %t_addr.0.0 = phi int [ %t, %entry ], [ %tmp7, %cond_true ]
+        %tmp2 = getelementptr int* %a, int %x.0.0              
+        %tmp3 = load int* %tmp2         ; <int> [#uses=1]
+        %tmp5 = add int %t_addr.0.0, %x.0.0             ; <int> [#uses=1]
+        %tmp7 = add int %tmp5, %tmp3            ; <int> [#uses=2]
+        %tmp9 = add int %x.0.0, 1               ; <int> [#uses=2]
+        %tmp = setgt int %tmp9, 39              ; <bool> [#uses=1]
+        br bool %tmp, label %bb12, label %cond_true
+
+bb12:           ; preds = %cond_true
+        ret int %tmp7
+}
+
+is pessimized by -loop-reduce and -indvars
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Consider:
+u32 to float conversion improvement:
 
-__m128 test(float a) {
-  return _mm_set_ps(0.0, 0.0, 0.0, a*a);
+float uint32_2_float( unsigned u ) {
+  float fl = (int) (u & 0xffff);
+  float fh = (int) (u >> 16);
+  fh *= 0x1.0p16f;
+  return fh + fl;
 }
 
-This compiles into:
+00000000        subl    $0x04,%esp
+00000003        movl    0x08(%esp,1),%eax
+00000007        movl    %eax,%ecx
+00000009        shrl    $0x10,%ecx
+0000000c        cvtsi2ss        %ecx,%xmm0
+00000010        andl    $0x0000ffff,%eax
+00000015        cvtsi2ss        %eax,%xmm1
+00000019        mulss   0x00000078,%xmm0
+00000021        addss   %xmm1,%xmm0
+00000025        movss   %xmm0,(%esp,1)
+0000002a        flds    (%esp,1)
+0000002d        addl    $0x04,%esp
+00000030        ret
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+When using fastcc abi, align stack slot of argument of type double on 8 byte
+boundary to improve performance.
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Codegen:
+
+int f(int a, int b) {
+  if (a == 4 || a == 6)
+    b++;
+  return b;
+}
 
-movss 4(%esp), %xmm1
-mulss %xmm1, %xmm1
-xorps %xmm0, %xmm0
-movss %xmm1, %xmm0
-ret
 
-Because mulss doesn't modify the top 3 elements, the top elements of 
-xmm1 are already zero'd.  We could compile this to:
+as:
 
-movss 4(%esp), %xmm0
-mulss %xmm0, %xmm0
-ret
+or eax, 2
+cmp eax, 6
+jz label
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-Here's a sick and twisted idea.  Consider code like this:
+GCC's ix86_expand_int_movcc function (in i386.c) has a ton of interesting
+simplifications for integer "x cmp y ? a : b".  For example, instead of:
 
-__m128 test(__m128 a) {
-  float b = *(float*)&A;
-  ...
-  return _mm_set_ps(0.0, 0.0, 0.0, b);
+int G;
+void f(int X, int Y) {
+  G = X < 0 ? 14 : 13;
 }
 
-This might compile to this code:
+compiling to:
+
+_f:
+        movl $14, %eax
+        movl $13, %ecx
+        movl 4(%esp), %edx
+        testl %edx, %edx
+        cmovl %eax, %ecx
+        movl %ecx, _G
+        ret
 
-movaps c(%esp), %xmm1
-xorps %xmm0, %xmm0
-movss %xmm1, %xmm0
-ret
+it could be:
+_f:
+        movl    4(%esp), %eax
+        sarl    $31, %eax
+        notl    %eax
+        addl    $14, %eax
+        movl    %eax, _G
+        ret
 
-Now consider if the ... code caused xmm1 to get spilled.  This might produce
-this code:
+etc.
 
-movaps c(%esp), %xmm1
-movaps %xmm1, c2(%esp)
-...
+//===---------------------------------------------------------------------===//
 
-xorps %xmm0, %xmm0
-movaps c2(%esp), %xmm1
-movss %xmm1, %xmm0
-ret
+Currently we don't have elimination of redundant stack manipulations. Consider
+the code:
 
-However, since the reload is only used by these instructions, we could 
-"fold" it into the uses, producing something like this:
+int %main() {
+entry:
+       call fastcc void %test1( )
+       call fastcc void %test2( sbyte* cast (void ()* %test1 to sbyte*) )
+       ret int 0
+}
 
-movaps c(%esp), %xmm1
-movaps %xmm1, c2(%esp)
-...
+declare fastcc void %test1()
 
-movss c2(%esp), %xmm0
-ret
+declare fastcc void %test2(sbyte*)
 
-... saving two instructions.
 
-The basic idea is that a reload from a spill slot, can, if only one 4-byte 
-chunk is used, bring in 3 zeros the the one element instead of 4 elements.
-This can be used to simplify a variety of shuffle operations, where the
-elements are fixed zeros.
+This currently compiles to:
+
+       subl $16, %esp
+       call _test5
+       addl $12, %esp
+       subl $16, %esp
+       movl $_test5, (%esp)
+       call _test6
+       addl $12, %esp
+
+The add\sub pair is really unneeded here.
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-We generate significantly worse code for this than GCC:
-http://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=21150
-http://gcc.gnu.org/bugzilla/attachment.cgi?id=8701
+We generate really bad code in some cases due to lowering SETCC/SELECT at 
+legalize time, which prevents the post-legalize dag combine pass from
+understanding the code.  As a silly example, this prevents us from folding 
+stuff like this:
 
-There is also one case we do worse on PPC.
+bool %test(ulong %x) {
+  %tmp = setlt ulong %x, 4294967296
+  ret bool %tmp
+}
+
+into x.h == 0
 
 //===---------------------------------------------------------------------===//
 
-For this:
+We currently compile sign_extend_inreg into two shifts:
 
-#include <emmintrin.h>
-void test(__m128d *r, __m128d *A, double B) {
-  *r = _mm_loadl_pd(*A, &B);
+long foo(long X) {
+  return (long)(signed char)X;
 }
 
-We generates:
+becomes:
 
-       subl $12, %esp
-       movsd 24(%esp), %xmm0
-       movsd %xmm0, (%esp)
-       movl 20(%esp), %eax
-       movapd (%eax), %xmm0
-       movlpd (%esp), %xmm0
-       movl 16(%esp), %eax
-       movapd %xmm0, (%eax)
-       addl $12, %esp
-       ret
+_foo:
+        movl 4(%esp), %eax
+        shll $24, %eax
+        sarl $24, %eax
+        ret
 
-icc generates:
+This could be:
+
+_foo:
+        movsbl  4(%esp),%eax
+        ret
+
+//===---------------------------------------------------------------------===//
+
+Consider the expansion of:
+
+uint %test3(uint %X) {
+        %tmp1 = rem uint %X, 255
+        ret uint %tmp1
+}
+
+Currently it compiles to:
+
+...
+        movl $2155905153, %ecx
+        movl 8(%esp), %esi
+        movl %esi, %eax
+        mull %ecx
+...
+
+This could be "reassociated" into:
+
+        movl $2155905153, %eax
+        movl 8(%esp), %ecx
+        mull %ecx
 
-        movl      4(%esp), %edx                                 #3.6
-        movl      8(%esp), %eax                                 #3.6
-        movapd    (%eax), %xmm0                                 #4.22
-        movlpd    12(%esp), %xmm0                               #4.8
-        movapd    %xmm0, (%edx)                                 #4.3
-        ret                                                     #5.1
+to avoid the copy.  In fact, the existing two-address stuff would do this
+except that mul isn't a commutative 2-addr instruction.  I guess this has
+to be done at isel time based on the #uses to mul?
 
-So icc is smart enough to know that B is in memory so it doesn't load it and
-store it back to stack.