Redirect DataLayout from TargetMachine to Module in ComputeValueVTs()
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SelectionDAG / FastISel.cpp
1 //===-- FastISel.cpp - Implementation of the FastISel class ---------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file contains the implementation of the FastISel class.
11 //
12 // "Fast" instruction selection is designed to emit very poor code quickly.
13 // Also, it is not designed to be able to do much lowering, so most illegal
14 // types (e.g. i64 on 32-bit targets) and operations are not supported.  It is
15 // also not intended to be able to do much optimization, except in a few cases
16 // where doing optimizations reduces overall compile time.  For example, folding
17 // constants into immediate fields is often done, because it's cheap and it
18 // reduces the number of instructions later phases have to examine.
19 //
20 // "Fast" instruction selection is able to fail gracefully and transfer
21 // control to the SelectionDAG selector for operations that it doesn't
22 // support.  In many cases, this allows us to avoid duplicating a lot of
23 // the complicated lowering logic that SelectionDAG currently has.
24 //
25 // The intended use for "fast" instruction selection is "-O0" mode
26 // compilation, where the quality of the generated code is irrelevant when
27 // weighed against the speed at which the code can be generated.  Also,
28 // at -O0, the LLVM optimizers are not running, and this makes the
29 // compile time of codegen a much higher portion of the overall compile
30 // time.  Despite its limitations, "fast" instruction selection is able to
31 // handle enough code on its own to provide noticeable overall speedups
32 // in -O0 compiles.
33 //
34 // Basic operations are supported in a target-independent way, by reading
35 // the same instruction descriptions that the SelectionDAG selector reads,
36 // and identifying simple arithmetic operations that can be directly selected
37 // from simple operators.  More complicated operations currently require
38 // target-specific code.
39 //
40 //===----------------------------------------------------------------------===//
41
42 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
43 #include "llvm/ADT/Optional.h"
44 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
45 #include "llvm/Analysis/BranchProbabilityInfo.h"
46 #include "llvm/Analysis/Loads.h"
47 #include "llvm/Analysis/TargetLibraryInfo.h"
48 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
49 #include "llvm/CodeGen/FastISel.h"
50 #include "llvm/CodeGen/FunctionLoweringInfo.h"
51 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
52 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
53 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
54 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
55 #include "llvm/CodeGen/StackMaps.h"
56 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
57 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
58 #include "llvm/IR/Function.h"
59 #include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
60 #include "llvm/IR/Instructions.h"
61 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
62 #include "llvm/IR/Mangler.h"
63 #include "llvm/IR/Operator.h"
64 #include "llvm/Support/Debug.h"
65 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
66 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
67 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
68 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
69 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
70 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
71 using namespace llvm;
72
73 #define DEBUG_TYPE "isel"
74
75 STATISTIC(NumFastIselSuccessIndependent, "Number of insts selected by "
76                                          "target-independent selector");
77 STATISTIC(NumFastIselSuccessTarget, "Number of insts selected by "
78                                     "target-specific selector");
79 STATISTIC(NumFastIselDead, "Number of dead insts removed on failure");
80
81 void FastISel::ArgListEntry::setAttributes(ImmutableCallSite *CS,
82                                            unsigned AttrIdx) {
83   IsSExt = CS->paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::SExt);
84   IsZExt = CS->paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::ZExt);
85   IsInReg = CS->paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::InReg);
86   IsSRet = CS->paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::StructRet);
87   IsNest = CS->paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::Nest);
88   IsByVal = CS->paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::ByVal);
89   IsInAlloca = CS->paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::InAlloca);
90   IsReturned = CS->paramHasAttr(AttrIdx, Attribute::Returned);
91   Alignment = CS->getParamAlignment(AttrIdx);
92 }
93
94 /// Set the current block to which generated machine instructions will be
95 /// appended, and clear the local CSE map.
96 void FastISel::startNewBlock() {
97   LocalValueMap.clear();
98
99   // Instructions are appended to FuncInfo.MBB. If the basic block already
100   // contains labels or copies, use the last instruction as the last local
101   // value.
102   EmitStartPt = nullptr;
103   if (!FuncInfo.MBB->empty())
104     EmitStartPt = &FuncInfo.MBB->back();
105   LastLocalValue = EmitStartPt;
106 }
107
108 bool FastISel::lowerArguments() {
109   if (!FuncInfo.CanLowerReturn)
110     // Fallback to SDISel argument lowering code to deal with sret pointer
111     // parameter.
112     return false;
113
114   if (!fastLowerArguments())
115     return false;
116
117   // Enter arguments into ValueMap for uses in non-entry BBs.
118   for (Function::const_arg_iterator I = FuncInfo.Fn->arg_begin(),
119                                     E = FuncInfo.Fn->arg_end();
120        I != E; ++I) {
121     DenseMap<const Value *, unsigned>::iterator VI = LocalValueMap.find(I);
122     assert(VI != LocalValueMap.end() && "Missed an argument?");
123     FuncInfo.ValueMap[I] = VI->second;
124   }
125   return true;
126 }
127
128 void FastISel::flushLocalValueMap() {
129   LocalValueMap.clear();
130   LastLocalValue = EmitStartPt;
131   recomputeInsertPt();
132   SavedInsertPt = FuncInfo.InsertPt;
133 }
134
135 bool FastISel::hasTrivialKill(const Value *V) {
136   // Don't consider constants or arguments to have trivial kills.
137   const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
138   if (!I)
139     return false;
140
141   // No-op casts are trivially coalesced by fast-isel.
142   if (const auto *Cast = dyn_cast<CastInst>(I))
143     if (Cast->isNoopCast(DL.getIntPtrType(Cast->getContext())) &&
144         !hasTrivialKill(Cast->getOperand(0)))
145       return false;
146
147   // Even the value might have only one use in the LLVM IR, it is possible that
148   // FastISel might fold the use into another instruction and now there is more
149   // than one use at the Machine Instruction level.
150   unsigned Reg = lookUpRegForValue(V);
151   if (Reg && !MRI.use_empty(Reg))
152     return false;
153
154   // GEPs with all zero indices are trivially coalesced by fast-isel.
155   if (const auto *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(I))
156     if (GEP->hasAllZeroIndices() && !hasTrivialKill(GEP->getOperand(0)))
157       return false;
158
159   // Only instructions with a single use in the same basic block are considered
160   // to have trivial kills.
161   return I->hasOneUse() &&
162          !(I->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
163            I->getOpcode() == Instruction::PtrToInt ||
164            I->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) &&
165          cast<Instruction>(*I->user_begin())->getParent() == I->getParent();
166 }
167
168 unsigned FastISel::getRegForValue(const Value *V) {
169   EVT RealVT = TLI.getValueType(V->getType(), /*AllowUnknown=*/true);
170   // Don't handle non-simple values in FastISel.
171   if (!RealVT.isSimple())
172     return 0;
173
174   // Ignore illegal types. We must do this before looking up the value
175   // in ValueMap because Arguments are given virtual registers regardless
176   // of whether FastISel can handle them.
177   MVT VT = RealVT.getSimpleVT();
178   if (!TLI.isTypeLegal(VT)) {
179     // Handle integer promotions, though, because they're common and easy.
180     if (VT == MVT::i1 || VT == MVT::i8 || VT == MVT::i16)
181       VT = TLI.getTypeToTransformTo(V->getContext(), VT).getSimpleVT();
182     else
183       return 0;
184   }
185
186   // Look up the value to see if we already have a register for it.
187   unsigned Reg = lookUpRegForValue(V);
188   if (Reg)
189     return Reg;
190
191   // In bottom-up mode, just create the virtual register which will be used
192   // to hold the value. It will be materialized later.
193   if (isa<Instruction>(V) &&
194       (!isa<AllocaInst>(V) ||
195        !FuncInfo.StaticAllocaMap.count(cast<AllocaInst>(V))))
196     return FuncInfo.InitializeRegForValue(V);
197
198   SavePoint SaveInsertPt = enterLocalValueArea();
199
200   // Materialize the value in a register. Emit any instructions in the
201   // local value area.
202   Reg = materializeRegForValue(V, VT);
203
204   leaveLocalValueArea(SaveInsertPt);
205
206   return Reg;
207 }
208
209 unsigned FastISel::materializeConstant(const Value *V, MVT VT) {
210   unsigned Reg = 0;
211   if (const auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
212     if (CI->getValue().getActiveBits() <= 64)
213       Reg = fastEmit_i(VT, VT, ISD::Constant, CI->getZExtValue());
214   } else if (isa<AllocaInst>(V))
215     Reg = fastMaterializeAlloca(cast<AllocaInst>(V));
216   else if (isa<ConstantPointerNull>(V))
217     // Translate this as an integer zero so that it can be
218     // local-CSE'd with actual integer zeros.
219     Reg = getRegForValue(
220         Constant::getNullValue(DL.getIntPtrType(V->getContext())));
221   else if (const auto *CF = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
222     if (CF->isNullValue())
223       Reg = fastMaterializeFloatZero(CF);
224     else
225       // Try to emit the constant directly.
226       Reg = fastEmit_f(VT, VT, ISD::ConstantFP, CF);
227
228     if (!Reg) {
229       // Try to emit the constant by using an integer constant with a cast.
230       const APFloat &Flt = CF->getValueAPF();
231       EVT IntVT = TLI.getPointerTy();
232
233       uint64_t x[2];
234       uint32_t IntBitWidth = IntVT.getSizeInBits();
235       bool isExact;
236       (void)Flt.convertToInteger(x, IntBitWidth, /*isSigned=*/true,
237                                  APFloat::rmTowardZero, &isExact);
238       if (isExact) {
239         APInt IntVal(IntBitWidth, x);
240
241         unsigned IntegerReg =
242             getRegForValue(ConstantInt::get(V->getContext(), IntVal));
243         if (IntegerReg != 0)
244           Reg = fastEmit_r(IntVT.getSimpleVT(), VT, ISD::SINT_TO_FP, IntegerReg,
245                            /*Kill=*/false);
246       }
247     }
248   } else if (const auto *Op = dyn_cast<Operator>(V)) {
249     if (!selectOperator(Op, Op->getOpcode()))
250       if (!isa<Instruction>(Op) ||
251           !fastSelectInstruction(cast<Instruction>(Op)))
252         return 0;
253     Reg = lookUpRegForValue(Op);
254   } else if (isa<UndefValue>(V)) {
255     Reg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
256     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
257             TII.get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), Reg);
258   }
259   return Reg;
260 }
261
262 /// Helper for getRegForValue. This function is called when the value isn't
263 /// already available in a register and must be materialized with new
264 /// instructions.
265 unsigned FastISel::materializeRegForValue(const Value *V, MVT VT) {
266   unsigned Reg = 0;
267   // Give the target-specific code a try first.
268   if (isa<Constant>(V))
269     Reg = fastMaterializeConstant(cast<Constant>(V));
270
271   // If target-specific code couldn't or didn't want to handle the value, then
272   // give target-independent code a try.
273   if (!Reg)
274     Reg = materializeConstant(V, VT);
275
276   // Don't cache constant materializations in the general ValueMap.
277   // To do so would require tracking what uses they dominate.
278   if (Reg) {
279     LocalValueMap[V] = Reg;
280     LastLocalValue = MRI.getVRegDef(Reg);
281   }
282   return Reg;
283 }
284
285 unsigned FastISel::lookUpRegForValue(const Value *V) {
286   // Look up the value to see if we already have a register for it. We
287   // cache values defined by Instructions across blocks, and other values
288   // only locally. This is because Instructions already have the SSA
289   // def-dominates-use requirement enforced.
290   DenseMap<const Value *, unsigned>::iterator I = FuncInfo.ValueMap.find(V);
291   if (I != FuncInfo.ValueMap.end())
292     return I->second;
293   return LocalValueMap[V];
294 }
295
296 void FastISel::updateValueMap(const Value *I, unsigned Reg, unsigned NumRegs) {
297   if (!isa<Instruction>(I)) {
298     LocalValueMap[I] = Reg;
299     return;
300   }
301
302   unsigned &AssignedReg = FuncInfo.ValueMap[I];
303   if (AssignedReg == 0)
304     // Use the new register.
305     AssignedReg = Reg;
306   else if (Reg != AssignedReg) {
307     // Arrange for uses of AssignedReg to be replaced by uses of Reg.
308     for (unsigned i = 0; i < NumRegs; i++)
309       FuncInfo.RegFixups[AssignedReg + i] = Reg + i;
310
311     AssignedReg = Reg;
312   }
313 }
314
315 std::pair<unsigned, bool> FastISel::getRegForGEPIndex(const Value *Idx) {
316   unsigned IdxN = getRegForValue(Idx);
317   if (IdxN == 0)
318     // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
319     return std::pair<unsigned, bool>(0, false);
320
321   bool IdxNIsKill = hasTrivialKill(Idx);
322
323   // If the index is smaller or larger than intptr_t, truncate or extend it.
324   MVT PtrVT = TLI.getPointerTy();
325   EVT IdxVT = EVT::getEVT(Idx->getType(), /*HandleUnknown=*/false);
326   if (IdxVT.bitsLT(PtrVT)) {
327     IdxN = fastEmit_r(IdxVT.getSimpleVT(), PtrVT, ISD::SIGN_EXTEND, IdxN,
328                       IdxNIsKill);
329     IdxNIsKill = true;
330   } else if (IdxVT.bitsGT(PtrVT)) {
331     IdxN =
332         fastEmit_r(IdxVT.getSimpleVT(), PtrVT, ISD::TRUNCATE, IdxN, IdxNIsKill);
333     IdxNIsKill = true;
334   }
335   return std::pair<unsigned, bool>(IdxN, IdxNIsKill);
336 }
337
338 void FastISel::recomputeInsertPt() {
339   if (getLastLocalValue()) {
340     FuncInfo.InsertPt = getLastLocalValue();
341     FuncInfo.MBB = FuncInfo.InsertPt->getParent();
342     ++FuncInfo.InsertPt;
343   } else
344     FuncInfo.InsertPt = FuncInfo.MBB->getFirstNonPHI();
345
346   // Now skip past any EH_LABELs, which must remain at the beginning.
347   while (FuncInfo.InsertPt != FuncInfo.MBB->end() &&
348          FuncInfo.InsertPt->getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL)
349     ++FuncInfo.InsertPt;
350 }
351
352 void FastISel::removeDeadCode(MachineBasicBlock::iterator I,
353                               MachineBasicBlock::iterator E) {
354   assert(I && E && std::distance(I, E) > 0 && "Invalid iterator!");
355   while (I != E) {
356     MachineInstr *Dead = &*I;
357     ++I;
358     Dead->eraseFromParent();
359     ++NumFastIselDead;
360   }
361   recomputeInsertPt();
362 }
363
364 FastISel::SavePoint FastISel::enterLocalValueArea() {
365   MachineBasicBlock::iterator OldInsertPt = FuncInfo.InsertPt;
366   DebugLoc OldDL = DbgLoc;
367   recomputeInsertPt();
368   DbgLoc = DebugLoc();
369   SavePoint SP = {OldInsertPt, OldDL};
370   return SP;
371 }
372
373 void FastISel::leaveLocalValueArea(SavePoint OldInsertPt) {
374   if (FuncInfo.InsertPt != FuncInfo.MBB->begin())
375     LastLocalValue = std::prev(FuncInfo.InsertPt);
376
377   // Restore the previous insert position.
378   FuncInfo.InsertPt = OldInsertPt.InsertPt;
379   DbgLoc = OldInsertPt.DL;
380 }
381
382 bool FastISel::selectBinaryOp(const User *I, unsigned ISDOpcode) {
383   EVT VT = EVT::getEVT(I->getType(), /*HandleUnknown=*/true);
384   if (VT == MVT::Other || !VT.isSimple())
385     // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
386     return false;
387
388   // We only handle legal types. For example, on x86-32 the instruction
389   // selector contains all of the 64-bit instructions from x86-64,
390   // under the assumption that i64 won't be used if the target doesn't
391   // support it.
392   if (!TLI.isTypeLegal(VT)) {
393     // MVT::i1 is special. Allow AND, OR, or XOR because they
394     // don't require additional zeroing, which makes them easy.
395     if (VT == MVT::i1 && (ISDOpcode == ISD::AND || ISDOpcode == ISD::OR ||
396                           ISDOpcode == ISD::XOR))
397       VT = TLI.getTypeToTransformTo(I->getContext(), VT);
398     else
399       return false;
400   }
401
402   // Check if the first operand is a constant, and handle it as "ri".  At -O0,
403   // we don't have anything that canonicalizes operand order.
404   if (const auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(0)))
405     if (isa<Instruction>(I) && cast<Instruction>(I)->isCommutative()) {
406       unsigned Op1 = getRegForValue(I->getOperand(1));
407       if (!Op1)
408         return false;
409       bool Op1IsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(1));
410
411       unsigned ResultReg =
412           fastEmit_ri_(VT.getSimpleVT(), ISDOpcode, Op1, Op1IsKill,
413                        CI->getZExtValue(), VT.getSimpleVT());
414       if (!ResultReg)
415         return false;
416
417       // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
418       updateValueMap(I, ResultReg);
419       return true;
420     }
421
422   unsigned Op0 = getRegForValue(I->getOperand(0));
423   if (!Op0) // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
424     return false;
425   bool Op0IsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(0));
426
427   // Check if the second operand is a constant and handle it appropriately.
428   if (const auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
429     uint64_t Imm = CI->getSExtValue();
430
431     // Transform "sdiv exact X, 8" -> "sra X, 3".
432     if (ISDOpcode == ISD::SDIV && isa<BinaryOperator>(I) &&
433         cast<BinaryOperator>(I)->isExact() && isPowerOf2_64(Imm)) {
434       Imm = Log2_64(Imm);
435       ISDOpcode = ISD::SRA;
436     }
437
438     // Transform "urem x, pow2" -> "and x, pow2-1".
439     if (ISDOpcode == ISD::UREM && isa<BinaryOperator>(I) &&
440         isPowerOf2_64(Imm)) {
441       --Imm;
442       ISDOpcode = ISD::AND;
443     }
444
445     unsigned ResultReg = fastEmit_ri_(VT.getSimpleVT(), ISDOpcode, Op0,
446                                       Op0IsKill, Imm, VT.getSimpleVT());
447     if (!ResultReg)
448       return false;
449
450     // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
451     updateValueMap(I, ResultReg);
452     return true;
453   }
454
455   // Check if the second operand is a constant float.
456   if (const auto *CF = dyn_cast<ConstantFP>(I->getOperand(1))) {
457     unsigned ResultReg = fastEmit_rf(VT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(),
458                                      ISDOpcode, Op0, Op0IsKill, CF);
459     if (ResultReg) {
460       // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
461       updateValueMap(I, ResultReg);
462       return true;
463     }
464   }
465
466   unsigned Op1 = getRegForValue(I->getOperand(1));
467   if (!Op1) // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
468     return false;
469   bool Op1IsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(1));
470
471   // Now we have both operands in registers. Emit the instruction.
472   unsigned ResultReg = fastEmit_rr(VT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(),
473                                    ISDOpcode, Op0, Op0IsKill, Op1, Op1IsKill);
474   if (!ResultReg)
475     // Target-specific code wasn't able to find a machine opcode for
476     // the given ISD opcode and type. Halt "fast" selection and bail.
477     return false;
478
479   // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
480   updateValueMap(I, ResultReg);
481   return true;
482 }
483
484 bool FastISel::selectGetElementPtr(const User *I) {
485   unsigned N = getRegForValue(I->getOperand(0));
486   if (!N) // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
487     return false;
488   bool NIsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(0));
489
490   // Keep a running tab of the total offset to coalesce multiple N = N + Offset
491   // into a single N = N + TotalOffset.
492   uint64_t TotalOffs = 0;
493   // FIXME: What's a good SWAG number for MaxOffs?
494   uint64_t MaxOffs = 2048;
495   Type *Ty = I->getOperand(0)->getType();
496   MVT VT = TLI.getPointerTy();
497   for (GetElementPtrInst::const_op_iterator OI = I->op_begin() + 1,
498                                             E = I->op_end();
499        OI != E; ++OI) {
500     const Value *Idx = *OI;
501     if (auto *StTy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
502       uint64_t Field = cast<ConstantInt>(Idx)->getZExtValue();
503       if (Field) {
504         // N = N + Offset
505         TotalOffs += DL.getStructLayout(StTy)->getElementOffset(Field);
506         if (TotalOffs >= MaxOffs) {
507           N = fastEmit_ri_(VT, ISD::ADD, N, NIsKill, TotalOffs, VT);
508           if (!N) // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
509             return false;
510           NIsKill = true;
511           TotalOffs = 0;
512         }
513       }
514       Ty = StTy->getElementType(Field);
515     } else {
516       Ty = cast<SequentialType>(Ty)->getElementType();
517
518       // If this is a constant subscript, handle it quickly.
519       if (const auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
520         if (CI->isZero())
521           continue;
522         // N = N + Offset
523         uint64_t IdxN = CI->getValue().sextOrTrunc(64).getSExtValue();
524         TotalOffs += DL.getTypeAllocSize(Ty) * IdxN;
525         if (TotalOffs >= MaxOffs) {
526           N = fastEmit_ri_(VT, ISD::ADD, N, NIsKill, TotalOffs, VT);
527           if (!N) // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
528             return false;
529           NIsKill = true;
530           TotalOffs = 0;
531         }
532         continue;
533       }
534       if (TotalOffs) {
535         N = fastEmit_ri_(VT, ISD::ADD, N, NIsKill, TotalOffs, VT);
536         if (!N) // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
537           return false;
538         NIsKill = true;
539         TotalOffs = 0;
540       }
541
542       // N = N + Idx * ElementSize;
543       uint64_t ElementSize = DL.getTypeAllocSize(Ty);
544       std::pair<unsigned, bool> Pair = getRegForGEPIndex(Idx);
545       unsigned IdxN = Pair.first;
546       bool IdxNIsKill = Pair.second;
547       if (!IdxN) // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
548         return false;
549
550       if (ElementSize != 1) {
551         IdxN = fastEmit_ri_(VT, ISD::MUL, IdxN, IdxNIsKill, ElementSize, VT);
552         if (!IdxN) // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
553           return false;
554         IdxNIsKill = true;
555       }
556       N = fastEmit_rr(VT, VT, ISD::ADD, N, NIsKill, IdxN, IdxNIsKill);
557       if (!N) // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
558         return false;
559     }
560   }
561   if (TotalOffs) {
562     N = fastEmit_ri_(VT, ISD::ADD, N, NIsKill, TotalOffs, VT);
563     if (!N) // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
564       return false;
565   }
566
567   // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
568   updateValueMap(I, N);
569   return true;
570 }
571
572 bool FastISel::addStackMapLiveVars(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Ops,
573                                    const CallInst *CI, unsigned StartIdx) {
574   for (unsigned i = StartIdx, e = CI->getNumArgOperands(); i != e; ++i) {
575     Value *Val = CI->getArgOperand(i);
576     // Check for constants and encode them with a StackMaps::ConstantOp prefix.
577     if (const auto *C = dyn_cast<ConstantInt>(Val)) {
578       Ops.push_back(MachineOperand::CreateImm(StackMaps::ConstantOp));
579       Ops.push_back(MachineOperand::CreateImm(C->getSExtValue()));
580     } else if (isa<ConstantPointerNull>(Val)) {
581       Ops.push_back(MachineOperand::CreateImm(StackMaps::ConstantOp));
582       Ops.push_back(MachineOperand::CreateImm(0));
583     } else if (auto *AI = dyn_cast<AllocaInst>(Val)) {
584       // Values coming from a stack location also require a sepcial encoding,
585       // but that is added later on by the target specific frame index
586       // elimination implementation.
587       auto SI = FuncInfo.StaticAllocaMap.find(AI);
588       if (SI != FuncInfo.StaticAllocaMap.end())
589         Ops.push_back(MachineOperand::CreateFI(SI->second));
590       else
591         return false;
592     } else {
593       unsigned Reg = getRegForValue(Val);
594       if (!Reg)
595         return false;
596       Ops.push_back(MachineOperand::CreateReg(Reg, /*IsDef=*/false));
597     }
598   }
599   return true;
600 }
601
602 bool FastISel::selectStackmap(const CallInst *I) {
603   // void @llvm.experimental.stackmap(i64 <id>, i32 <numShadowBytes>,
604   //                                  [live variables...])
605   assert(I->getCalledFunction()->getReturnType()->isVoidTy() &&
606          "Stackmap cannot return a value.");
607
608   // The stackmap intrinsic only records the live variables (the arguments
609   // passed to it) and emits NOPS (if requested). Unlike the patchpoint
610   // intrinsic, this won't be lowered to a function call. This means we don't
611   // have to worry about calling conventions and target-specific lowering code.
612   // Instead we perform the call lowering right here.
613   //
614   // CALLSEQ_START(0)
615   // STACKMAP(id, nbytes, ...)
616   // CALLSEQ_END(0, 0)
617   //
618   SmallVector<MachineOperand, 32> Ops;
619
620   // Add the <id> and <numBytes> constants.
621   assert(isa<ConstantInt>(I->getOperand(PatchPointOpers::IDPos)) &&
622          "Expected a constant integer.");
623   const auto *ID = cast<ConstantInt>(I->getOperand(PatchPointOpers::IDPos));
624   Ops.push_back(MachineOperand::CreateImm(ID->getZExtValue()));
625
626   assert(isa<ConstantInt>(I->getOperand(PatchPointOpers::NBytesPos)) &&
627          "Expected a constant integer.");
628   const auto *NumBytes =
629       cast<ConstantInt>(I->getOperand(PatchPointOpers::NBytesPos));
630   Ops.push_back(MachineOperand::CreateImm(NumBytes->getZExtValue()));
631
632   // Push live variables for the stack map (skipping the first two arguments
633   // <id> and <numBytes>).
634   if (!addStackMapLiveVars(Ops, I, 2))
635     return false;
636
637   // We are not adding any register mask info here, because the stackmap doesn't
638   // clobber anything.
639
640   // Add scratch registers as implicit def and early clobber.
641   CallingConv::ID CC = I->getCallingConv();
642   const MCPhysReg *ScratchRegs = TLI.getScratchRegisters(CC);
643   for (unsigned i = 0; ScratchRegs[i]; ++i)
644     Ops.push_back(MachineOperand::CreateReg(
645         ScratchRegs[i], /*IsDef=*/true, /*IsImp=*/true, /*IsKill=*/false,
646         /*IsDead=*/false, /*IsUndef=*/false, /*IsEarlyClobber=*/true));
647
648   // Issue CALLSEQ_START
649   unsigned AdjStackDown = TII.getCallFrameSetupOpcode();
650   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(AdjStackDown))
651       .addImm(0);
652
653   // Issue STACKMAP.
654   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
655                                     TII.get(TargetOpcode::STACKMAP));
656   for (auto const &MO : Ops)
657     MIB.addOperand(MO);
658
659   // Issue CALLSEQ_END
660   unsigned AdjStackUp = TII.getCallFrameDestroyOpcode();
661   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(AdjStackUp))
662       .addImm(0)
663       .addImm(0);
664
665   // Inform the Frame Information that we have a stackmap in this function.
666   FuncInfo.MF->getFrameInfo()->setHasStackMap();
667
668   return true;
669 }
670
671 /// \brief Lower an argument list according to the target calling convention.
672 ///
673 /// This is a helper for lowering intrinsics that follow a target calling
674 /// convention or require stack pointer adjustment. Only a subset of the
675 /// intrinsic's operands need to participate in the calling convention.
676 bool FastISel::lowerCallOperands(const CallInst *CI, unsigned ArgIdx,
677                                  unsigned NumArgs, const Value *Callee,
678                                  bool ForceRetVoidTy, CallLoweringInfo &CLI) {
679   ArgListTy Args;
680   Args.reserve(NumArgs);
681
682   // Populate the argument list.
683   // Attributes for args start at offset 1, after the return attribute.
684   ImmutableCallSite CS(CI);
685   for (unsigned ArgI = ArgIdx, ArgE = ArgIdx + NumArgs, AttrI = ArgIdx + 1;
686        ArgI != ArgE; ++ArgI) {
687     Value *V = CI->getOperand(ArgI);
688
689     assert(!V->getType()->isEmptyTy() && "Empty type passed to intrinsic.");
690
691     ArgListEntry Entry;
692     Entry.Val = V;
693     Entry.Ty = V->getType();
694     Entry.setAttributes(&CS, AttrI);
695     Args.push_back(Entry);
696   }
697
698   Type *RetTy = ForceRetVoidTy ? Type::getVoidTy(CI->getType()->getContext())
699                                : CI->getType();
700   CLI.setCallee(CI->getCallingConv(), RetTy, Callee, std::move(Args), NumArgs);
701
702   return lowerCallTo(CLI);
703 }
704
705 FastISel::CallLoweringInfo &FastISel::CallLoweringInfo::setCallee(
706     const DataLayout &DL, MCContext &Ctx, CallingConv::ID CC, Type *ResultTy,
707     const char *Target, ArgListTy &&ArgsList, unsigned FixedArgs) {
708   SmallString<32> MangledName;
709   Mangler::getNameWithPrefix(MangledName, Target, DL);
710   MCSymbol *Sym = Ctx.getOrCreateSymbol(MangledName);
711   return setCallee(CC, ResultTy, Sym, std::move(ArgsList), FixedArgs);
712 }
713
714 bool FastISel::selectPatchpoint(const CallInst *I) {
715   // void|i64 @llvm.experimental.patchpoint.void|i64(i64 <id>,
716   //                                                 i32 <numBytes>,
717   //                                                 i8* <target>,
718   //                                                 i32 <numArgs>,
719   //                                                 [Args...],
720   //                                                 [live variables...])
721   CallingConv::ID CC = I->getCallingConv();
722   bool IsAnyRegCC = CC == CallingConv::AnyReg;
723   bool HasDef = !I->getType()->isVoidTy();
724   Value *Callee = I->getOperand(PatchPointOpers::TargetPos)->stripPointerCasts();
725
726   // Get the real number of arguments participating in the call <numArgs>
727   assert(isa<ConstantInt>(I->getOperand(PatchPointOpers::NArgPos)) &&
728          "Expected a constant integer.");
729   const auto *NumArgsVal =
730       cast<ConstantInt>(I->getOperand(PatchPointOpers::NArgPos));
731   unsigned NumArgs = NumArgsVal->getZExtValue();
732
733   // Skip the four meta args: <id>, <numNopBytes>, <target>, <numArgs>
734   // This includes all meta-operands up to but not including CC.
735   unsigned NumMetaOpers = PatchPointOpers::CCPos;
736   assert(I->getNumArgOperands() >= NumMetaOpers + NumArgs &&
737          "Not enough arguments provided to the patchpoint intrinsic");
738
739   // For AnyRegCC the arguments are lowered later on manually.
740   unsigned NumCallArgs = IsAnyRegCC ? 0 : NumArgs;
741   CallLoweringInfo CLI;
742   CLI.setIsPatchPoint();
743   if (!lowerCallOperands(I, NumMetaOpers, NumCallArgs, Callee, IsAnyRegCC, CLI))
744     return false;
745
746   assert(CLI.Call && "No call instruction specified.");
747
748   SmallVector<MachineOperand, 32> Ops;
749
750   // Add an explicit result reg if we use the anyreg calling convention.
751   if (IsAnyRegCC && HasDef) {
752     assert(CLI.NumResultRegs == 0 && "Unexpected result register.");
753     CLI.ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(MVT::i64));
754     CLI.NumResultRegs = 1;
755     Ops.push_back(MachineOperand::CreateReg(CLI.ResultReg, /*IsDef=*/true));
756   }
757
758   // Add the <id> and <numBytes> constants.
759   assert(isa<ConstantInt>(I->getOperand(PatchPointOpers::IDPos)) &&
760          "Expected a constant integer.");
761   const auto *ID = cast<ConstantInt>(I->getOperand(PatchPointOpers::IDPos));
762   Ops.push_back(MachineOperand::CreateImm(ID->getZExtValue()));
763
764   assert(isa<ConstantInt>(I->getOperand(PatchPointOpers::NBytesPos)) &&
765          "Expected a constant integer.");
766   const auto *NumBytes =
767       cast<ConstantInt>(I->getOperand(PatchPointOpers::NBytesPos));
768   Ops.push_back(MachineOperand::CreateImm(NumBytes->getZExtValue()));
769
770   // Add the call target.
771   if (const auto *C = dyn_cast<IntToPtrInst>(Callee)) {
772     uint64_t CalleeConstAddr =
773       cast<ConstantInt>(C->getOperand(0))->getZExtValue();
774     Ops.push_back(MachineOperand::CreateImm(CalleeConstAddr));
775   } else if (const auto *C = dyn_cast<ConstantExpr>(Callee)) {
776     if (C->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) {
777       uint64_t CalleeConstAddr =
778         cast<ConstantInt>(C->getOperand(0))->getZExtValue();
779       Ops.push_back(MachineOperand::CreateImm(CalleeConstAddr));
780     } else
781       llvm_unreachable("Unsupported ConstantExpr.");
782   } else if (const auto *GV = dyn_cast<GlobalValue>(Callee)) {
783     Ops.push_back(MachineOperand::CreateGA(GV, 0));
784   } else if (isa<ConstantPointerNull>(Callee))
785     Ops.push_back(MachineOperand::CreateImm(0));
786   else
787     llvm_unreachable("Unsupported callee address.");
788
789   // Adjust <numArgs> to account for any arguments that have been passed on
790   // the stack instead.
791   unsigned NumCallRegArgs = IsAnyRegCC ? NumArgs : CLI.OutRegs.size();
792   Ops.push_back(MachineOperand::CreateImm(NumCallRegArgs));
793
794   // Add the calling convention
795   Ops.push_back(MachineOperand::CreateImm((unsigned)CC));
796
797   // Add the arguments we omitted previously. The register allocator should
798   // place these in any free register.
799   if (IsAnyRegCC) {
800     for (unsigned i = NumMetaOpers, e = NumMetaOpers + NumArgs; i != e; ++i) {
801       unsigned Reg = getRegForValue(I->getArgOperand(i));
802       if (!Reg)
803         return false;
804       Ops.push_back(MachineOperand::CreateReg(Reg, /*IsDef=*/false));
805     }
806   }
807
808   // Push the arguments from the call instruction.
809   for (auto Reg : CLI.OutRegs)
810     Ops.push_back(MachineOperand::CreateReg(Reg, /*IsDef=*/false));
811
812   // Push live variables for the stack map.
813   if (!addStackMapLiveVars(Ops, I, NumMetaOpers + NumArgs))
814     return false;
815
816   // Push the register mask info.
817   Ops.push_back(MachineOperand::CreateRegMask(
818       TRI.getCallPreservedMask(*FuncInfo.MF, CC)));
819
820   // Add scratch registers as implicit def and early clobber.
821   const MCPhysReg *ScratchRegs = TLI.getScratchRegisters(CC);
822   for (unsigned i = 0; ScratchRegs[i]; ++i)
823     Ops.push_back(MachineOperand::CreateReg(
824         ScratchRegs[i], /*IsDef=*/true, /*IsImp=*/true, /*IsKill=*/false,
825         /*IsDead=*/false, /*IsUndef=*/false, /*IsEarlyClobber=*/true));
826
827   // Add implicit defs (return values).
828   for (auto Reg : CLI.InRegs)
829     Ops.push_back(MachineOperand::CreateReg(Reg, /*IsDef=*/true,
830                                             /*IsImpl=*/true));
831
832   // Insert the patchpoint instruction before the call generated by the target.
833   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*FuncInfo.MBB, CLI.Call, DbgLoc,
834                                     TII.get(TargetOpcode::PATCHPOINT));
835
836   for (auto &MO : Ops)
837     MIB.addOperand(MO);
838
839   MIB->setPhysRegsDeadExcept(CLI.InRegs, TRI);
840
841   // Delete the original call instruction.
842   CLI.Call->eraseFromParent();
843
844   // Inform the Frame Information that we have a patchpoint in this function.
845   FuncInfo.MF->getFrameInfo()->setHasPatchPoint();
846
847   if (CLI.NumResultRegs)
848     updateValueMap(I, CLI.ResultReg, CLI.NumResultRegs);
849   return true;
850 }
851
852 /// Returns an AttributeSet representing the attributes applied to the return
853 /// value of the given call.
854 static AttributeSet getReturnAttrs(FastISel::CallLoweringInfo &CLI) {
855   SmallVector<Attribute::AttrKind, 2> Attrs;
856   if (CLI.RetSExt)
857     Attrs.push_back(Attribute::SExt);
858   if (CLI.RetZExt)
859     Attrs.push_back(Attribute::ZExt);
860   if (CLI.IsInReg)
861     Attrs.push_back(Attribute::InReg);
862
863   return AttributeSet::get(CLI.RetTy->getContext(), AttributeSet::ReturnIndex,
864                            Attrs);
865 }
866
867 bool FastISel::lowerCallTo(const CallInst *CI, const char *SymName,
868                            unsigned NumArgs) {
869   MCContext &Ctx = MF->getContext();
870   SmallString<32> MangledName;
871   Mangler::getNameWithPrefix(MangledName, SymName, DL);
872   MCSymbol *Sym = Ctx.getOrCreateSymbol(MangledName);
873   return lowerCallTo(CI, Sym, NumArgs);
874 }
875
876 bool FastISel::lowerCallTo(const CallInst *CI, MCSymbol *Symbol,
877                            unsigned NumArgs) {
878   ImmutableCallSite CS(CI);
879
880   PointerType *PT = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
881   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
882   Type *RetTy = FTy->getReturnType();
883
884   ArgListTy Args;
885   Args.reserve(NumArgs);
886
887   // Populate the argument list.
888   // Attributes for args start at offset 1, after the return attribute.
889   for (unsigned ArgI = 0; ArgI != NumArgs; ++ArgI) {
890     Value *V = CI->getOperand(ArgI);
891
892     assert(!V->getType()->isEmptyTy() && "Empty type passed to intrinsic.");
893
894     ArgListEntry Entry;
895     Entry.Val = V;
896     Entry.Ty = V->getType();
897     Entry.setAttributes(&CS, ArgI + 1);
898     Args.push_back(Entry);
899   }
900
901   CallLoweringInfo CLI;
902   CLI.setCallee(RetTy, FTy, Symbol, std::move(Args), CS, NumArgs);
903
904   return lowerCallTo(CLI);
905 }
906
907 bool FastISel::lowerCallTo(CallLoweringInfo &CLI) {
908   // Handle the incoming return values from the call.
909   CLI.clearIns();
910   SmallVector<EVT, 4> RetTys;
911   ComputeValueVTs(TLI, DL, CLI.RetTy, RetTys);
912
913   SmallVector<ISD::OutputArg, 4> Outs;
914   GetReturnInfo(CLI.RetTy, getReturnAttrs(CLI), Outs, TLI, DL);
915
916   bool CanLowerReturn = TLI.CanLowerReturn(
917       CLI.CallConv, *FuncInfo.MF, CLI.IsVarArg, Outs, CLI.RetTy->getContext());
918
919   // FIXME: sret demotion isn't supported yet - bail out.
920   if (!CanLowerReturn)
921     return false;
922
923   for (unsigned I = 0, E = RetTys.size(); I != E; ++I) {
924     EVT VT = RetTys[I];
925     MVT RegisterVT = TLI.getRegisterType(CLI.RetTy->getContext(), VT);
926     unsigned NumRegs = TLI.getNumRegisters(CLI.RetTy->getContext(), VT);
927     for (unsigned i = 0; i != NumRegs; ++i) {
928       ISD::InputArg MyFlags;
929       MyFlags.VT = RegisterVT;
930       MyFlags.ArgVT = VT;
931       MyFlags.Used = CLI.IsReturnValueUsed;
932       if (CLI.RetSExt)
933         MyFlags.Flags.setSExt();
934       if (CLI.RetZExt)
935         MyFlags.Flags.setZExt();
936       if (CLI.IsInReg)
937         MyFlags.Flags.setInReg();
938       CLI.Ins.push_back(MyFlags);
939     }
940   }
941
942   // Handle all of the outgoing arguments.
943   CLI.clearOuts();
944   for (auto &Arg : CLI.getArgs()) {
945     Type *FinalType = Arg.Ty;
946     if (Arg.IsByVal)
947       FinalType = cast<PointerType>(Arg.Ty)->getElementType();
948     bool NeedsRegBlock = TLI.functionArgumentNeedsConsecutiveRegisters(
949         FinalType, CLI.CallConv, CLI.IsVarArg);
950
951     ISD::ArgFlagsTy Flags;
952     if (Arg.IsZExt)
953       Flags.setZExt();
954     if (Arg.IsSExt)
955       Flags.setSExt();
956     if (Arg.IsInReg)
957       Flags.setInReg();
958     if (Arg.IsSRet)
959       Flags.setSRet();
960     if (Arg.IsByVal)
961       Flags.setByVal();
962     if (Arg.IsInAlloca) {
963       Flags.setInAlloca();
964       // Set the byval flag for CCAssignFn callbacks that don't know about
965       // inalloca. This way we can know how many bytes we should've allocated
966       // and how many bytes a callee cleanup function will pop.  If we port
967       // inalloca to more targets, we'll have to add custom inalloca handling in
968       // the various CC lowering callbacks.
969       Flags.setByVal();
970     }
971     if (Arg.IsByVal || Arg.IsInAlloca) {
972       PointerType *Ty = cast<PointerType>(Arg.Ty);
973       Type *ElementTy = Ty->getElementType();
974       unsigned FrameSize = DL.getTypeAllocSize(ElementTy);
975       // For ByVal, alignment should come from FE. BE will guess if this info is
976       // not there, but there are cases it cannot get right.
977       unsigned FrameAlign = Arg.Alignment;
978       if (!FrameAlign)
979         FrameAlign = TLI.getByValTypeAlignment(ElementTy);
980       Flags.setByValSize(FrameSize);
981       Flags.setByValAlign(FrameAlign);
982     }
983     if (Arg.IsNest)
984       Flags.setNest();
985     if (NeedsRegBlock)
986       Flags.setInConsecutiveRegs();
987     unsigned OriginalAlignment = DL.getABITypeAlignment(Arg.Ty);
988     Flags.setOrigAlign(OriginalAlignment);
989
990     CLI.OutVals.push_back(Arg.Val);
991     CLI.OutFlags.push_back(Flags);
992   }
993
994   if (!fastLowerCall(CLI))
995     return false;
996
997   // Set all unused physreg defs as dead.
998   assert(CLI.Call && "No call instruction specified.");
999   CLI.Call->setPhysRegsDeadExcept(CLI.InRegs, TRI);
1000
1001   if (CLI.NumResultRegs && CLI.CS)
1002     updateValueMap(CLI.CS->getInstruction(), CLI.ResultReg, CLI.NumResultRegs);
1003
1004   return true;
1005 }
1006
1007 bool FastISel::lowerCall(const CallInst *CI) {
1008   ImmutableCallSite CS(CI);
1009
1010   PointerType *PT = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1011   FunctionType *FuncTy = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
1012   Type *RetTy = FuncTy->getReturnType();
1013
1014   ArgListTy Args;
1015   ArgListEntry Entry;
1016   Args.reserve(CS.arg_size());
1017
1018   for (ImmutableCallSite::arg_iterator i = CS.arg_begin(), e = CS.arg_end();
1019        i != e; ++i) {
1020     Value *V = *i;
1021
1022     // Skip empty types
1023     if (V->getType()->isEmptyTy())
1024       continue;
1025
1026     Entry.Val = V;
1027     Entry.Ty = V->getType();
1028
1029     // Skip the first return-type Attribute to get to params.
1030     Entry.setAttributes(&CS, i - CS.arg_begin() + 1);
1031     Args.push_back(Entry);
1032   }
1033
1034   // Check if target-independent constraints permit a tail call here.
1035   // Target-dependent constraints are checked within fastLowerCall.
1036   bool IsTailCall = CI->isTailCall();
1037   if (IsTailCall && !isInTailCallPosition(CS, TM))
1038     IsTailCall = false;
1039
1040   CallLoweringInfo CLI;
1041   CLI.setCallee(RetTy, FuncTy, CI->getCalledValue(), std::move(Args), CS)
1042       .setTailCall(IsTailCall);
1043
1044   return lowerCallTo(CLI);
1045 }
1046
1047 bool FastISel::selectCall(const User *I) {
1048   const CallInst *Call = cast<CallInst>(I);
1049
1050   // Handle simple inline asms.
1051   if (const InlineAsm *IA = dyn_cast<InlineAsm>(Call->getCalledValue())) {
1052     // If the inline asm has side effects, then make sure that no local value
1053     // lives across by flushing the local value map.
1054     if (IA->hasSideEffects())
1055       flushLocalValueMap();
1056
1057     // Don't attempt to handle constraints.
1058     if (!IA->getConstraintString().empty())
1059       return false;
1060
1061     unsigned ExtraInfo = 0;
1062     if (IA->hasSideEffects())
1063       ExtraInfo |= InlineAsm::Extra_HasSideEffects;
1064     if (IA->isAlignStack())
1065       ExtraInfo |= InlineAsm::Extra_IsAlignStack;
1066
1067     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1068             TII.get(TargetOpcode::INLINEASM))
1069         .addExternalSymbol(IA->getAsmString().c_str())
1070         .addImm(ExtraInfo);
1071     return true;
1072   }
1073
1074   MachineModuleInfo &MMI = FuncInfo.MF->getMMI();
1075   ComputeUsesVAFloatArgument(*Call, &MMI);
1076
1077   // Handle intrinsic function calls.
1078   if (const auto *II = dyn_cast<IntrinsicInst>(Call))
1079     return selectIntrinsicCall(II);
1080
1081   // Usually, it does not make sense to initialize a value,
1082   // make an unrelated function call and use the value, because
1083   // it tends to be spilled on the stack. So, we move the pointer
1084   // to the last local value to the beginning of the block, so that
1085   // all the values which have already been materialized,
1086   // appear after the call. It also makes sense to skip intrinsics
1087   // since they tend to be inlined.
1088   flushLocalValueMap();
1089
1090   return lowerCall(Call);
1091 }
1092
1093 bool FastISel::selectIntrinsicCall(const IntrinsicInst *II) {
1094   switch (II->getIntrinsicID()) {
1095   default:
1096     break;
1097   // At -O0 we don't care about the lifetime intrinsics.
1098   case Intrinsic::lifetime_start:
1099   case Intrinsic::lifetime_end:
1100   // The donothing intrinsic does, well, nothing.
1101   case Intrinsic::donothing:
1102     return true;
1103   case Intrinsic::eh_actions: {
1104     unsigned ResultReg = getRegForValue(UndefValue::get(II->getType()));
1105     if (!ResultReg)
1106       return false;
1107     updateValueMap(II, ResultReg);
1108     return true;
1109   }
1110   case Intrinsic::dbg_declare: {
1111     const DbgDeclareInst *DI = cast<DbgDeclareInst>(II);
1112     assert(DI->getVariable() && "Missing variable");
1113     if (!FuncInfo.MF->getMMI().hasDebugInfo()) {
1114       DEBUG(dbgs() << "Dropping debug info for " << *DI << "\n");
1115       return true;
1116     }
1117
1118     const Value *Address = DI->getAddress();
1119     if (!Address || isa<UndefValue>(Address)) {
1120       DEBUG(dbgs() << "Dropping debug info for " << *DI << "\n");
1121       return true;
1122     }
1123
1124     unsigned Offset = 0;
1125     Optional<MachineOperand> Op;
1126     if (const auto *Arg = dyn_cast<Argument>(Address))
1127       // Some arguments' frame index is recorded during argument lowering.
1128       Offset = FuncInfo.getArgumentFrameIndex(Arg);
1129     if (Offset)
1130       Op = MachineOperand::CreateFI(Offset);
1131     if (!Op)
1132       if (unsigned Reg = lookUpRegForValue(Address))
1133         Op = MachineOperand::CreateReg(Reg, false);
1134
1135     // If we have a VLA that has a "use" in a metadata node that's then used
1136     // here but it has no other uses, then we have a problem. E.g.,
1137     //
1138     //   int foo (const int *x) {
1139     //     char a[*x];
1140     //     return 0;
1141     //   }
1142     //
1143     // If we assign 'a' a vreg and fast isel later on has to use the selection
1144     // DAG isel, it will want to copy the value to the vreg. However, there are
1145     // no uses, which goes counter to what selection DAG isel expects.
1146     if (!Op && !Address->use_empty() && isa<Instruction>(Address) &&
1147         (!isa<AllocaInst>(Address) ||
1148          !FuncInfo.StaticAllocaMap.count(cast<AllocaInst>(Address))))
1149       Op = MachineOperand::CreateReg(FuncInfo.InitializeRegForValue(Address),
1150                                      false);
1151
1152     if (Op) {
1153       assert(DI->getVariable()->isValidLocationForIntrinsic(DbgLoc) &&
1154              "Expected inlined-at fields to agree");
1155       if (Op->isReg()) {
1156         Op->setIsDebug(true);
1157         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1158                 TII.get(TargetOpcode::DBG_VALUE), false, Op->getReg(), 0,
1159                 DI->getVariable(), DI->getExpression());
1160       } else
1161         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1162                 TII.get(TargetOpcode::DBG_VALUE))
1163             .addOperand(*Op)
1164             .addImm(0)
1165             .addMetadata(DI->getVariable())
1166             .addMetadata(DI->getExpression());
1167     } else {
1168       // We can't yet handle anything else here because it would require
1169       // generating code, thus altering codegen because of debug info.
1170       DEBUG(dbgs() << "Dropping debug info for " << *DI << "\n");
1171     }
1172     return true;
1173   }
1174   case Intrinsic::dbg_value: {
1175     // This form of DBG_VALUE is target-independent.
1176     const DbgValueInst *DI = cast<DbgValueInst>(II);
1177     const MCInstrDesc &II = TII.get(TargetOpcode::DBG_VALUE);
1178     const Value *V = DI->getValue();
1179     assert(DI->getVariable()->isValidLocationForIntrinsic(DbgLoc) &&
1180            "Expected inlined-at fields to agree");
1181     if (!V) {
1182       // Currently the optimizer can produce this; insert an undef to
1183       // help debugging.  Probably the optimizer should not do this.
1184       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
1185           .addReg(0U)
1186           .addImm(DI->getOffset())
1187           .addMetadata(DI->getVariable())
1188           .addMetadata(DI->getExpression());
1189     } else if (const auto *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
1190       if (CI->getBitWidth() > 64)
1191         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
1192             .addCImm(CI)
1193             .addImm(DI->getOffset())
1194             .addMetadata(DI->getVariable())
1195             .addMetadata(DI->getExpression());
1196       else
1197         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
1198             .addImm(CI->getZExtValue())
1199             .addImm(DI->getOffset())
1200             .addMetadata(DI->getVariable())
1201             .addMetadata(DI->getExpression());
1202     } else if (const auto *CF = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
1203       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
1204           .addFPImm(CF)
1205           .addImm(DI->getOffset())
1206           .addMetadata(DI->getVariable())
1207           .addMetadata(DI->getExpression());
1208     } else if (unsigned Reg = lookUpRegForValue(V)) {
1209       // FIXME: This does not handle register-indirect values at offset 0.
1210       bool IsIndirect = DI->getOffset() != 0;
1211       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, IsIndirect, Reg,
1212               DI->getOffset(), DI->getVariable(), DI->getExpression());
1213     } else {
1214       // We can't yet handle anything else here because it would require
1215       // generating code, thus altering codegen because of debug info.
1216       DEBUG(dbgs() << "Dropping debug info for " << *DI << "\n");
1217     }
1218     return true;
1219   }
1220   case Intrinsic::objectsize: {
1221     ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(II->getArgOperand(1));
1222     unsigned long long Res = CI->isZero() ? -1ULL : 0;
1223     Constant *ResCI = ConstantInt::get(II->getType(), Res);
1224     unsigned ResultReg = getRegForValue(ResCI);
1225     if (!ResultReg)
1226       return false;
1227     updateValueMap(II, ResultReg);
1228     return true;
1229   }
1230   case Intrinsic::expect: {
1231     unsigned ResultReg = getRegForValue(II->getArgOperand(0));
1232     if (!ResultReg)
1233       return false;
1234     updateValueMap(II, ResultReg);
1235     return true;
1236   }
1237   case Intrinsic::experimental_stackmap:
1238     return selectStackmap(II);
1239   case Intrinsic::experimental_patchpoint_void:
1240   case Intrinsic::experimental_patchpoint_i64:
1241     return selectPatchpoint(II);
1242   }
1243
1244   return fastLowerIntrinsicCall(II);
1245 }
1246
1247 bool FastISel::selectCast(const User *I, unsigned Opcode) {
1248   EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
1249   EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
1250
1251   if (SrcVT == MVT::Other || !SrcVT.isSimple() || DstVT == MVT::Other ||
1252       !DstVT.isSimple())
1253     // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
1254     return false;
1255
1256   // Check if the destination type is legal.
1257   if (!TLI.isTypeLegal(DstVT))
1258     return false;
1259
1260   // Check if the source operand is legal.
1261   if (!TLI.isTypeLegal(SrcVT))
1262     return false;
1263
1264   unsigned InputReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1265   if (!InputReg)
1266     // Unhandled operand.  Halt "fast" selection and bail.
1267     return false;
1268
1269   bool InputRegIsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(0));
1270
1271   unsigned ResultReg = fastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(), DstVT.getSimpleVT(),
1272                                   Opcode, InputReg, InputRegIsKill);
1273   if (!ResultReg)
1274     return false;
1275
1276   updateValueMap(I, ResultReg);
1277   return true;
1278 }
1279
1280 bool FastISel::selectBitCast(const User *I) {
1281   // If the bitcast doesn't change the type, just use the operand value.
1282   if (I->getType() == I->getOperand(0)->getType()) {
1283     unsigned Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1284     if (!Reg)
1285       return false;
1286     updateValueMap(I, Reg);
1287     return true;
1288   }
1289
1290   // Bitcasts of other values become reg-reg copies or BITCAST operators.
1291   EVT SrcEVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
1292   EVT DstEVT = TLI.getValueType(I->getType());
1293   if (SrcEVT == MVT::Other || DstEVT == MVT::Other ||
1294       !TLI.isTypeLegal(SrcEVT) || !TLI.isTypeLegal(DstEVT))
1295     // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
1296     return false;
1297
1298   MVT SrcVT = SrcEVT.getSimpleVT();
1299   MVT DstVT = DstEVT.getSimpleVT();
1300   unsigned Op0 = getRegForValue(I->getOperand(0));
1301   if (!Op0) // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
1302     return false;
1303   bool Op0IsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(0));
1304
1305   // First, try to perform the bitcast by inserting a reg-reg copy.
1306   unsigned ResultReg = 0;
1307   if (SrcVT == DstVT) {
1308     const TargetRegisterClass *SrcClass = TLI.getRegClassFor(SrcVT);
1309     const TargetRegisterClass *DstClass = TLI.getRegClassFor(DstVT);
1310     // Don't attempt a cross-class copy. It will likely fail.
1311     if (SrcClass == DstClass) {
1312       ResultReg = createResultReg(DstClass);
1313       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1314               TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg).addReg(Op0);
1315     }
1316   }
1317
1318   // If the reg-reg copy failed, select a BITCAST opcode.
1319   if (!ResultReg)
1320     ResultReg = fastEmit_r(SrcVT, DstVT, ISD::BITCAST, Op0, Op0IsKill);
1321
1322   if (!ResultReg)
1323     return false;
1324
1325   updateValueMap(I, ResultReg);
1326   return true;
1327 }
1328
1329 bool FastISel::selectInstruction(const Instruction *I) {
1330   // Just before the terminator instruction, insert instructions to
1331   // feed PHI nodes in successor blocks.
1332   if (isa<TerminatorInst>(I))
1333     if (!handlePHINodesInSuccessorBlocks(I->getParent()))
1334       return false;
1335
1336   DbgLoc = I->getDebugLoc();
1337
1338   SavedInsertPt = FuncInfo.InsertPt;
1339
1340   if (const auto *Call = dyn_cast<CallInst>(I)) {
1341     const Function *F = Call->getCalledFunction();
1342     LibFunc::Func Func;
1343
1344     // As a special case, don't handle calls to builtin library functions that
1345     // may be translated directly to target instructions.
1346     if (F && !F->hasLocalLinkage() && F->hasName() &&
1347         LibInfo->getLibFunc(F->getName(), Func) &&
1348         LibInfo->hasOptimizedCodeGen(Func))
1349       return false;
1350
1351     // Don't handle Intrinsic::trap if a trap funciton is specified.
1352     if (F && F->getIntrinsicID() == Intrinsic::trap &&
1353         Call->hasFnAttr("trap-func-name"))
1354       return false;
1355   }
1356
1357   // First, try doing target-independent selection.
1358   if (!SkipTargetIndependentISel) {
1359     if (selectOperator(I, I->getOpcode())) {
1360       ++NumFastIselSuccessIndependent;
1361       DbgLoc = DebugLoc();
1362       return true;
1363     }
1364     // Remove dead code.
1365     recomputeInsertPt();
1366     if (SavedInsertPt != FuncInfo.InsertPt)
1367       removeDeadCode(FuncInfo.InsertPt, SavedInsertPt);
1368     SavedInsertPt = FuncInfo.InsertPt;
1369   }
1370   // Next, try calling the target to attempt to handle the instruction.
1371   if (fastSelectInstruction(I)) {
1372     ++NumFastIselSuccessTarget;
1373     DbgLoc = DebugLoc();
1374     return true;
1375   }
1376   // Remove dead code.
1377   recomputeInsertPt();
1378   if (SavedInsertPt != FuncInfo.InsertPt)
1379     removeDeadCode(FuncInfo.InsertPt, SavedInsertPt);
1380
1381   DbgLoc = DebugLoc();
1382   // Undo phi node updates, because they will be added again by SelectionDAG.
1383   if (isa<TerminatorInst>(I))
1384     FuncInfo.PHINodesToUpdate.resize(FuncInfo.OrigNumPHINodesToUpdate);
1385   return false;
1386 }
1387
1388 /// Emit an unconditional branch to the given block, unless it is the immediate
1389 /// (fall-through) successor, and update the CFG.
1390 void FastISel::fastEmitBranch(MachineBasicBlock *MSucc, DebugLoc DbgLoc) {
1391   if (FuncInfo.MBB->getBasicBlock()->size() > 1 &&
1392       FuncInfo.MBB->isLayoutSuccessor(MSucc)) {
1393     // For more accurate line information if this is the only instruction
1394     // in the block then emit it, otherwise we have the unconditional
1395     // fall-through case, which needs no instructions.
1396   } else {
1397     // The unconditional branch case.
1398     TII.InsertBranch(*FuncInfo.MBB, MSucc, nullptr,
1399                      SmallVector<MachineOperand, 0>(), DbgLoc);
1400   }
1401   uint32_t BranchWeight = 0;
1402   if (FuncInfo.BPI)
1403     BranchWeight = FuncInfo.BPI->getEdgeWeight(FuncInfo.MBB->getBasicBlock(),
1404                                                MSucc->getBasicBlock());
1405   FuncInfo.MBB->addSuccessor(MSucc, BranchWeight);
1406 }
1407
1408 /// Emit an FNeg operation.
1409 bool FastISel::selectFNeg(const User *I) {
1410   unsigned OpReg = getRegForValue(BinaryOperator::getFNegArgument(I));
1411   if (!OpReg)
1412     return false;
1413   bool OpRegIsKill = hasTrivialKill(I);
1414
1415   // If the target has ISD::FNEG, use it.
1416   EVT VT = TLI.getValueType(I->getType());
1417   unsigned ResultReg = fastEmit_r(VT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(), ISD::FNEG,
1418                                   OpReg, OpRegIsKill);
1419   if (ResultReg) {
1420     updateValueMap(I, ResultReg);
1421     return true;
1422   }
1423
1424   // Bitcast the value to integer, twiddle the sign bit with xor,
1425   // and then bitcast it back to floating-point.
1426   if (VT.getSizeInBits() > 64)
1427     return false;
1428   EVT IntVT = EVT::getIntegerVT(I->getContext(), VT.getSizeInBits());
1429   if (!TLI.isTypeLegal(IntVT))
1430     return false;
1431
1432   unsigned IntReg = fastEmit_r(VT.getSimpleVT(), IntVT.getSimpleVT(),
1433                                ISD::BITCAST, OpReg, OpRegIsKill);
1434   if (!IntReg)
1435     return false;
1436
1437   unsigned IntResultReg = fastEmit_ri_(
1438       IntVT.getSimpleVT(), ISD::XOR, IntReg, /*IsKill=*/true,
1439       UINT64_C(1) << (VT.getSizeInBits() - 1), IntVT.getSimpleVT());
1440   if (!IntResultReg)
1441     return false;
1442
1443   ResultReg = fastEmit_r(IntVT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(), ISD::BITCAST,
1444                          IntResultReg, /*IsKill=*/true);
1445   if (!ResultReg)
1446     return false;
1447
1448   updateValueMap(I, ResultReg);
1449   return true;
1450 }
1451
1452 bool FastISel::selectExtractValue(const User *U) {
1453   const ExtractValueInst *EVI = dyn_cast<ExtractValueInst>(U);
1454   if (!EVI)
1455     return false;
1456
1457   // Make sure we only try to handle extracts with a legal result.  But also
1458   // allow i1 because it's easy.
1459   EVT RealVT = TLI.getValueType(EVI->getType(), /*AllowUnknown=*/true);
1460   if (!RealVT.isSimple())
1461     return false;
1462   MVT VT = RealVT.getSimpleVT();
1463   if (!TLI.isTypeLegal(VT) && VT != MVT::i1)
1464     return false;
1465
1466   const Value *Op0 = EVI->getOperand(0);
1467   Type *AggTy = Op0->getType();
1468
1469   // Get the base result register.
1470   unsigned ResultReg;
1471   DenseMap<const Value *, unsigned>::iterator I = FuncInfo.ValueMap.find(Op0);
1472   if (I != FuncInfo.ValueMap.end())
1473     ResultReg = I->second;
1474   else if (isa<Instruction>(Op0))
1475     ResultReg = FuncInfo.InitializeRegForValue(Op0);
1476   else
1477     return false; // fast-isel can't handle aggregate constants at the moment
1478
1479   // Get the actual result register, which is an offset from the base register.
1480   unsigned VTIndex = ComputeLinearIndex(AggTy, EVI->getIndices());
1481
1482   SmallVector<EVT, 4> AggValueVTs;
1483   ComputeValueVTs(TLI, DL, AggTy, AggValueVTs);
1484
1485   for (unsigned i = 0; i < VTIndex; i++)
1486     ResultReg += TLI.getNumRegisters(FuncInfo.Fn->getContext(), AggValueVTs[i]);
1487
1488   updateValueMap(EVI, ResultReg);
1489   return true;
1490 }
1491
1492 bool FastISel::selectOperator(const User *I, unsigned Opcode) {
1493   switch (Opcode) {
1494   case Instruction::Add:
1495     return selectBinaryOp(I, ISD::ADD);
1496   case Instruction::FAdd:
1497     return selectBinaryOp(I, ISD::FADD);
1498   case Instruction::Sub:
1499     return selectBinaryOp(I, ISD::SUB);
1500   case Instruction::FSub:
1501     // FNeg is currently represented in LLVM IR as a special case of FSub.
1502     if (BinaryOperator::isFNeg(I))
1503       return selectFNeg(I);
1504     return selectBinaryOp(I, ISD::FSUB);
1505   case Instruction::Mul:
1506     return selectBinaryOp(I, ISD::MUL);
1507   case Instruction::FMul:
1508     return selectBinaryOp(I, ISD::FMUL);
1509   case Instruction::SDiv:
1510     return selectBinaryOp(I, ISD::SDIV);
1511   case Instruction::UDiv:
1512     return selectBinaryOp(I, ISD::UDIV);
1513   case Instruction::FDiv:
1514     return selectBinaryOp(I, ISD::FDIV);
1515   case Instruction::SRem:
1516     return selectBinaryOp(I, ISD::SREM);
1517   case Instruction::URem:
1518     return selectBinaryOp(I, ISD::UREM);
1519   case Instruction::FRem:
1520     return selectBinaryOp(I, ISD::FREM);
1521   case Instruction::Shl:
1522     return selectBinaryOp(I, ISD::SHL);
1523   case Instruction::LShr:
1524     return selectBinaryOp(I, ISD::SRL);
1525   case Instruction::AShr:
1526     return selectBinaryOp(I, ISD::SRA);
1527   case Instruction::And:
1528     return selectBinaryOp(I, ISD::AND);
1529   case Instruction::Or:
1530     return selectBinaryOp(I, ISD::OR);
1531   case Instruction::Xor:
1532     return selectBinaryOp(I, ISD::XOR);
1533
1534   case Instruction::GetElementPtr:
1535     return selectGetElementPtr(I);
1536
1537   case Instruction::Br: {
1538     const BranchInst *BI = cast<BranchInst>(I);
1539
1540     if (BI->isUnconditional()) {
1541       const BasicBlock *LLVMSucc = BI->getSuccessor(0);
1542       MachineBasicBlock *MSucc = FuncInfo.MBBMap[LLVMSucc];
1543       fastEmitBranch(MSucc, BI->getDebugLoc());
1544       return true;
1545     }
1546
1547     // Conditional branches are not handed yet.
1548     // Halt "fast" selection and bail.
1549     return false;
1550   }
1551
1552   case Instruction::Unreachable:
1553     if (TM.Options.TrapUnreachable)
1554       return fastEmit_(MVT::Other, MVT::Other, ISD::TRAP) != 0;
1555     else
1556       return true;
1557
1558   case Instruction::Alloca:
1559     // FunctionLowering has the static-sized case covered.
1560     if (FuncInfo.StaticAllocaMap.count(cast<AllocaInst>(I)))
1561       return true;
1562
1563     // Dynamic-sized alloca is not handled yet.
1564     return false;
1565
1566   case Instruction::Call:
1567     return selectCall(I);
1568
1569   case Instruction::BitCast:
1570     return selectBitCast(I);
1571
1572   case Instruction::FPToSI:
1573     return selectCast(I, ISD::FP_TO_SINT);
1574   case Instruction::ZExt:
1575     return selectCast(I, ISD::ZERO_EXTEND);
1576   case Instruction::SExt:
1577     return selectCast(I, ISD::SIGN_EXTEND);
1578   case Instruction::Trunc:
1579     return selectCast(I, ISD::TRUNCATE);
1580   case Instruction::SIToFP:
1581     return selectCast(I, ISD::SINT_TO_FP);
1582
1583   case Instruction::IntToPtr: // Deliberate fall-through.
1584   case Instruction::PtrToInt: {
1585     EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
1586     EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
1587     if (DstVT.bitsGT(SrcVT))
1588       return selectCast(I, ISD::ZERO_EXTEND);
1589     if (DstVT.bitsLT(SrcVT))
1590       return selectCast(I, ISD::TRUNCATE);
1591     unsigned Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1592     if (!Reg)
1593       return false;
1594     updateValueMap(I, Reg);
1595     return true;
1596   }
1597
1598   case Instruction::ExtractValue:
1599     return selectExtractValue(I);
1600
1601   case Instruction::PHI:
1602     llvm_unreachable("FastISel shouldn't visit PHI nodes!");
1603
1604   default:
1605     // Unhandled instruction. Halt "fast" selection and bail.
1606     return false;
1607   }
1608 }
1609
1610 FastISel::FastISel(FunctionLoweringInfo &FuncInfo,
1611                    const TargetLibraryInfo *LibInfo,
1612                    bool SkipTargetIndependentISel)
1613     : FuncInfo(FuncInfo), MF(FuncInfo.MF), MRI(FuncInfo.MF->getRegInfo()),
1614       MFI(*FuncInfo.MF->getFrameInfo()), MCP(*FuncInfo.MF->getConstantPool()),
1615       TM(FuncInfo.MF->getTarget()), DL(MF->getDataLayout()),
1616       TII(*MF->getSubtarget().getInstrInfo()),
1617       TLI(*MF->getSubtarget().getTargetLowering()),
1618       TRI(*MF->getSubtarget().getRegisterInfo()), LibInfo(LibInfo),
1619       SkipTargetIndependentISel(SkipTargetIndependentISel) {}
1620
1621 FastISel::~FastISel() {}
1622
1623 bool FastISel::fastLowerArguments() { return false; }
1624
1625 bool FastISel::fastLowerCall(CallLoweringInfo & /*CLI*/) { return false; }
1626
1627 bool FastISel::fastLowerIntrinsicCall(const IntrinsicInst * /*II*/) {
1628   return false;
1629 }
1630
1631 unsigned FastISel::fastEmit_(MVT, MVT, unsigned) { return 0; }
1632
1633 unsigned FastISel::fastEmit_r(MVT, MVT, unsigned, unsigned /*Op0*/,
1634                               bool /*Op0IsKill*/) {
1635   return 0;
1636 }
1637
1638 unsigned FastISel::fastEmit_rr(MVT, MVT, unsigned, unsigned /*Op0*/,
1639                                bool /*Op0IsKill*/, unsigned /*Op1*/,
1640                                bool /*Op1IsKill*/) {
1641   return 0;
1642 }
1643
1644 unsigned FastISel::fastEmit_i(MVT, MVT, unsigned, uint64_t /*Imm*/) {
1645   return 0;
1646 }
1647
1648 unsigned FastISel::fastEmit_f(MVT, MVT, unsigned,
1649                               const ConstantFP * /*FPImm*/) {
1650   return 0;
1651 }
1652
1653 unsigned FastISel::fastEmit_ri(MVT, MVT, unsigned, unsigned /*Op0*/,
1654                                bool /*Op0IsKill*/, uint64_t /*Imm*/) {
1655   return 0;
1656 }
1657
1658 unsigned FastISel::fastEmit_rf(MVT, MVT, unsigned, unsigned /*Op0*/,
1659                                bool /*Op0IsKill*/,
1660                                const ConstantFP * /*FPImm*/) {
1661   return 0;
1662 }
1663
1664 unsigned FastISel::fastEmit_rri(MVT, MVT, unsigned, unsigned /*Op0*/,
1665                                 bool /*Op0IsKill*/, unsigned /*Op1*/,
1666                                 bool /*Op1IsKill*/, uint64_t /*Imm*/) {
1667   return 0;
1668 }
1669
1670 /// This method is a wrapper of fastEmit_ri. It first tries to emit an
1671 /// instruction with an immediate operand using fastEmit_ri.
1672 /// If that fails, it materializes the immediate into a register and try
1673 /// fastEmit_rr instead.
1674 unsigned FastISel::fastEmit_ri_(MVT VT, unsigned Opcode, unsigned Op0,
1675                                 bool Op0IsKill, uint64_t Imm, MVT ImmType) {
1676   // If this is a multiply by a power of two, emit this as a shift left.
1677   if (Opcode == ISD::MUL && isPowerOf2_64(Imm)) {
1678     Opcode = ISD::SHL;
1679     Imm = Log2_64(Imm);
1680   } else if (Opcode == ISD::UDIV && isPowerOf2_64(Imm)) {
1681     // div x, 8 -> srl x, 3
1682     Opcode = ISD::SRL;
1683     Imm = Log2_64(Imm);
1684   }
1685
1686   // Horrible hack (to be removed), check to make sure shift amounts are
1687   // in-range.
1688   if ((Opcode == ISD::SHL || Opcode == ISD::SRA || Opcode == ISD::SRL) &&
1689       Imm >= VT.getSizeInBits())
1690     return 0;
1691
1692   // First check if immediate type is legal. If not, we can't use the ri form.
1693   unsigned ResultReg = fastEmit_ri(VT, VT, Opcode, Op0, Op0IsKill, Imm);
1694   if (ResultReg)
1695     return ResultReg;
1696   unsigned MaterialReg = fastEmit_i(ImmType, ImmType, ISD::Constant, Imm);
1697   bool IsImmKill = true;
1698   if (!MaterialReg) {
1699     // This is a bit ugly/slow, but failing here means falling out of
1700     // fast-isel, which would be very slow.
1701     IntegerType *ITy =
1702         IntegerType::get(FuncInfo.Fn->getContext(), VT.getSizeInBits());
1703     MaterialReg = getRegForValue(ConstantInt::get(ITy, Imm));
1704     if (!MaterialReg)
1705       return 0;
1706     // FIXME: If the materialized register here has no uses yet then this
1707     // will be the first use and we should be able to mark it as killed.
1708     // However, the local value area for materialising constant expressions
1709     // grows down, not up, which means that any constant expressions we generate
1710     // later which also use 'Imm' could be after this instruction and therefore
1711     // after this kill.
1712     IsImmKill = false;
1713   }
1714   return fastEmit_rr(VT, VT, Opcode, Op0, Op0IsKill, MaterialReg, IsImmKill);
1715 }
1716
1717 unsigned FastISel::createResultReg(const TargetRegisterClass *RC) {
1718   return MRI.createVirtualRegister(RC);
1719 }
1720
1721 unsigned FastISel::constrainOperandRegClass(const MCInstrDesc &II, unsigned Op,
1722                                             unsigned OpNum) {
1723   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Op)) {
1724     const TargetRegisterClass *RegClass =
1725         TII.getRegClass(II, OpNum, &TRI, *FuncInfo.MF);
1726     if (!MRI.constrainRegClass(Op, RegClass)) {
1727       // If it's not legal to COPY between the register classes, something
1728       // has gone very wrong before we got here.
1729       unsigned NewOp = createResultReg(RegClass);
1730       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1731               TII.get(TargetOpcode::COPY), NewOp).addReg(Op);
1732       return NewOp;
1733     }
1734   }
1735   return Op;
1736 }
1737
1738 unsigned FastISel::fastEmitInst_(unsigned MachineInstOpcode,
1739                                  const TargetRegisterClass *RC) {
1740   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1741   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1742
1743   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg);
1744   return ResultReg;
1745 }
1746
1747 unsigned FastISel::fastEmitInst_r(unsigned MachineInstOpcode,
1748                                   const TargetRegisterClass *RC, unsigned Op0,
1749                                   bool Op0IsKill) {
1750   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1751
1752   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1753   Op0 = constrainOperandRegClass(II, Op0, II.getNumDefs());
1754
1755   if (II.getNumDefs() >= 1)
1756     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg)
1757         .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill));
1758   else {
1759     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
1760         .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill));
1761     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1762             TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1763   }
1764
1765   return ResultReg;
1766 }
1767
1768 unsigned FastISel::fastEmitInst_rr(unsigned MachineInstOpcode,
1769                                    const TargetRegisterClass *RC, unsigned Op0,
1770                                    bool Op0IsKill, unsigned Op1,
1771                                    bool Op1IsKill) {
1772   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1773
1774   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1775   Op0 = constrainOperandRegClass(II, Op0, II.getNumDefs());
1776   Op1 = constrainOperandRegClass(II, Op1, II.getNumDefs() + 1);
1777
1778   if (II.getNumDefs() >= 1)
1779     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg)
1780         .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill))
1781         .addReg(Op1, getKillRegState(Op1IsKill));
1782   else {
1783     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
1784         .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill))
1785         .addReg(Op1, getKillRegState(Op1IsKill));
1786     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1787             TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1788   }
1789   return ResultReg;
1790 }
1791
1792 unsigned FastISel::fastEmitInst_rrr(unsigned MachineInstOpcode,
1793                                     const TargetRegisterClass *RC, unsigned Op0,
1794                                     bool Op0IsKill, unsigned Op1,
1795                                     bool Op1IsKill, unsigned Op2,
1796                                     bool Op2IsKill) {
1797   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1798
1799   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1800   Op0 = constrainOperandRegClass(II, Op0, II.getNumDefs());
1801   Op1 = constrainOperandRegClass(II, Op1, II.getNumDefs() + 1);
1802   Op2 = constrainOperandRegClass(II, Op2, II.getNumDefs() + 2);
1803
1804   if (II.getNumDefs() >= 1)
1805     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg)
1806         .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill))
1807         .addReg(Op1, getKillRegState(Op1IsKill))
1808         .addReg(Op2, getKillRegState(Op2IsKill));
1809   else {
1810     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
1811         .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill))
1812         .addReg(Op1, getKillRegState(Op1IsKill))
1813         .addReg(Op2, getKillRegState(Op2IsKill));
1814     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1815             TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1816   }
1817   return ResultReg;
1818 }
1819
1820 unsigned FastISel::fastEmitInst_ri(unsigned MachineInstOpcode,
1821                                    const TargetRegisterClass *RC, unsigned Op0,
1822                                    bool Op0IsKill, uint64_t Imm) {
1823   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1824
1825   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1826   Op0 = constrainOperandRegClass(II, Op0, II.getNumDefs());
1827
1828   if (II.getNumDefs() >= 1)
1829     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg)
1830         .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill))
1831         .addImm(Imm);
1832   else {
1833     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
1834         .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill))
1835         .addImm(Imm);
1836     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1837             TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1838   }
1839   return ResultReg;
1840 }
1841
1842 unsigned FastISel::fastEmitInst_rii(unsigned MachineInstOpcode,
1843                                     const TargetRegisterClass *RC, unsigned Op0,
1844                                     bool Op0IsKill, uint64_t Imm1,
1845                                     uint64_t Imm2) {
1846   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1847
1848   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1849   Op0 = constrainOperandRegClass(II, Op0, II.getNumDefs());
1850
1851   if (II.getNumDefs() >= 1)
1852     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg)
1853         .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill))
1854         .addImm(Imm1)
1855         .addImm(Imm2);
1856   else {
1857     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
1858         .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill))
1859         .addImm(Imm1)
1860         .addImm(Imm2);
1861     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1862             TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1863   }
1864   return ResultReg;
1865 }
1866
1867 unsigned FastISel::fastEmitInst_rf(unsigned MachineInstOpcode,
1868                                    const TargetRegisterClass *RC, unsigned Op0,
1869                                    bool Op0IsKill, const ConstantFP *FPImm) {
1870   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1871
1872   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1873   Op0 = constrainOperandRegClass(II, Op0, II.getNumDefs());
1874
1875   if (II.getNumDefs() >= 1)
1876     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg)
1877         .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill))
1878         .addFPImm(FPImm);
1879   else {
1880     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
1881         .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill))
1882         .addFPImm(FPImm);
1883     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1884             TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1885   }
1886   return ResultReg;
1887 }
1888
1889 unsigned FastISel::fastEmitInst_rri(unsigned MachineInstOpcode,
1890                                     const TargetRegisterClass *RC, unsigned Op0,
1891                                     bool Op0IsKill, unsigned Op1,
1892                                     bool Op1IsKill, uint64_t Imm) {
1893   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1894
1895   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1896   Op0 = constrainOperandRegClass(II, Op0, II.getNumDefs());
1897   Op1 = constrainOperandRegClass(II, Op1, II.getNumDefs() + 1);
1898
1899   if (II.getNumDefs() >= 1)
1900     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg)
1901         .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill))
1902         .addReg(Op1, getKillRegState(Op1IsKill))
1903         .addImm(Imm);
1904   else {
1905     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
1906         .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill))
1907         .addReg(Op1, getKillRegState(Op1IsKill))
1908         .addImm(Imm);
1909     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1910             TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1911   }
1912   return ResultReg;
1913 }
1914
1915 unsigned FastISel::fastEmitInst_rrii(unsigned MachineInstOpcode,
1916                                      const TargetRegisterClass *RC,
1917                                      unsigned Op0, bool Op0IsKill, unsigned Op1,
1918                                      bool Op1IsKill, uint64_t Imm1,
1919                                      uint64_t Imm2) {
1920   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1921
1922   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1923   Op0 = constrainOperandRegClass(II, Op0, II.getNumDefs());
1924   Op1 = constrainOperandRegClass(II, Op1, II.getNumDefs() + 1);
1925
1926   if (II.getNumDefs() >= 1)
1927     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg)
1928         .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill))
1929         .addReg(Op1, getKillRegState(Op1IsKill))
1930         .addImm(Imm1)
1931         .addImm(Imm2);
1932   else {
1933     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II)
1934         .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill))
1935         .addReg(Op1, getKillRegState(Op1IsKill))
1936         .addImm(Imm1)
1937         .addImm(Imm2);
1938     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1939             TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1940   }
1941   return ResultReg;
1942 }
1943
1944 unsigned FastISel::fastEmitInst_i(unsigned MachineInstOpcode,
1945                                   const TargetRegisterClass *RC, uint64_t Imm) {
1946   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1947   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1948
1949   if (II.getNumDefs() >= 1)
1950     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg)
1951         .addImm(Imm);
1952   else {
1953     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II).addImm(Imm);
1954     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1955             TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1956   }
1957   return ResultReg;
1958 }
1959
1960 unsigned FastISel::fastEmitInst_ii(unsigned MachineInstOpcode,
1961                                    const TargetRegisterClass *RC, uint64_t Imm1,
1962                                    uint64_t Imm2) {
1963   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1964   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1965
1966   if (II.getNumDefs() >= 1)
1967     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II, ResultReg)
1968         .addImm(Imm1)
1969         .addImm(Imm2);
1970   else {
1971     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, II).addImm(Imm1)
1972         .addImm(Imm2);
1973     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc,
1974             TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1975   }
1976   return ResultReg;
1977 }
1978
1979 unsigned FastISel::fastEmitInst_extractsubreg(MVT RetVT, unsigned Op0,
1980                                               bool Op0IsKill, uint32_t Idx) {
1981   unsigned ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(RetVT));
1982   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Op0) &&
1983          "Cannot yet extract from physregs");
1984   const TargetRegisterClass *RC = MRI.getRegClass(Op0);
1985   MRI.constrainRegClass(Op0, TRI.getSubClassWithSubReg(RC, Idx));
1986   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DbgLoc, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1987           ResultReg).addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill), Idx);
1988   return ResultReg;
1989 }
1990
1991 /// Emit MachineInstrs to compute the value of Op with all but the least
1992 /// significant bit set to zero.
1993 unsigned FastISel::fastEmitZExtFromI1(MVT VT, unsigned Op0, bool Op0IsKill) {
1994   return fastEmit_ri(VT, VT, ISD::AND, Op0, Op0IsKill, 1);
1995 }
1996
1997 /// HandlePHINodesInSuccessorBlocks - Handle PHI nodes in successor blocks.
1998 /// Emit code to ensure constants are copied into registers when needed.
1999 /// Remember the virtual registers that need to be added to the Machine PHI
2000 /// nodes as input.  We cannot just directly add them, because expansion
2001 /// might result in multiple MBB's for one BB.  As such, the start of the
2002 /// BB might correspond to a different MBB than the end.
2003 bool FastISel::handlePHINodesInSuccessorBlocks(const BasicBlock *LLVMBB) {
2004   const TerminatorInst *TI = LLVMBB->getTerminator();
2005
2006   SmallPtrSet<MachineBasicBlock *, 4> SuccsHandled;
2007   FuncInfo.OrigNumPHINodesToUpdate = FuncInfo.PHINodesToUpdate.size();
2008
2009   // Check successor nodes' PHI nodes that expect a constant to be available
2010   // from this block.
2011   for (unsigned succ = 0, e = TI->getNumSuccessors(); succ != e; ++succ) {
2012     const BasicBlock *SuccBB = TI->getSuccessor(succ);
2013     if (!isa<PHINode>(SuccBB->begin()))
2014       continue;
2015     MachineBasicBlock *SuccMBB = FuncInfo.MBBMap[SuccBB];
2016
2017     // If this terminator has multiple identical successors (common for
2018     // switches), only handle each succ once.
2019     if (!SuccsHandled.insert(SuccMBB).second)
2020       continue;
2021
2022     MachineBasicBlock::iterator MBBI = SuccMBB->begin();
2023
2024     // At this point we know that there is a 1-1 correspondence between LLVM PHI
2025     // nodes and Machine PHI nodes, but the incoming operands have not been
2026     // emitted yet.
2027     for (BasicBlock::const_iterator I = SuccBB->begin();
2028          const auto *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I) {
2029
2030       // Ignore dead phi's.
2031       if (PN->use_empty())
2032         continue;
2033
2034       // Only handle legal types. Two interesting things to note here. First,
2035       // by bailing out early, we may leave behind some dead instructions,
2036       // since SelectionDAG's HandlePHINodesInSuccessorBlocks will insert its
2037       // own moves. Second, this check is necessary because FastISel doesn't
2038       // use CreateRegs to create registers, so it always creates
2039       // exactly one register for each non-void instruction.
2040       EVT VT = TLI.getValueType(PN->getType(), /*AllowUnknown=*/true);
2041       if (VT == MVT::Other || !TLI.isTypeLegal(VT)) {
2042         // Handle integer promotions, though, because they're common and easy.
2043         if (!(VT == MVT::i1 || VT == MVT::i8 || VT == MVT::i16)) {
2044           FuncInfo.PHINodesToUpdate.resize(FuncInfo.OrigNumPHINodesToUpdate);
2045           return false;
2046         }
2047       }
2048
2049       const Value *PHIOp = PN->getIncomingValueForBlock(LLVMBB);
2050
2051       // Set the DebugLoc for the copy. Prefer the location of the operand
2052       // if there is one; use the location of the PHI otherwise.
2053       DbgLoc = PN->getDebugLoc();
2054       if (const auto *Inst = dyn_cast<Instruction>(PHIOp))
2055         DbgLoc = Inst->getDebugLoc();
2056
2057       unsigned Reg = getRegForValue(PHIOp);
2058       if (!Reg) {
2059         FuncInfo.PHINodesToUpdate.resize(FuncInfo.OrigNumPHINodesToUpdate);
2060         return false;
2061       }
2062       FuncInfo.PHINodesToUpdate.push_back(std::make_pair(MBBI++, Reg));
2063       DbgLoc = DebugLoc();
2064     }
2065   }
2066
2067   return true;
2068 }
2069
2070 bool FastISel::tryToFoldLoad(const LoadInst *LI, const Instruction *FoldInst) {
2071   assert(LI->hasOneUse() &&
2072          "tryToFoldLoad expected a LoadInst with a single use");
2073   // We know that the load has a single use, but don't know what it is.  If it
2074   // isn't one of the folded instructions, then we can't succeed here.  Handle
2075   // this by scanning the single-use users of the load until we get to FoldInst.
2076   unsigned MaxUsers = 6; // Don't scan down huge single-use chains of instrs.
2077
2078   const Instruction *TheUser = LI->user_back();
2079   while (TheUser != FoldInst && // Scan up until we find FoldInst.
2080          // Stay in the right block.
2081          TheUser->getParent() == FoldInst->getParent() &&
2082          --MaxUsers) { // Don't scan too far.
2083     // If there are multiple or no uses of this instruction, then bail out.
2084     if (!TheUser->hasOneUse())
2085       return false;
2086
2087     TheUser = TheUser->user_back();
2088   }
2089
2090   // If we didn't find the fold instruction, then we failed to collapse the
2091   // sequence.
2092   if (TheUser != FoldInst)
2093     return false;
2094
2095   // Don't try to fold volatile loads.  Target has to deal with alignment
2096   // constraints.
2097   if (LI->isVolatile())
2098     return false;
2099
2100   // Figure out which vreg this is going into.  If there is no assigned vreg yet
2101   // then there actually was no reference to it.  Perhaps the load is referenced
2102   // by a dead instruction.
2103   unsigned LoadReg = getRegForValue(LI);
2104   if (!LoadReg)
2105     return false;
2106
2107   // We can't fold if this vreg has no uses or more than one use.  Multiple uses
2108   // may mean that the instruction got lowered to multiple MIs, or the use of
2109   // the loaded value ended up being multiple operands of the result.
2110   if (!MRI.hasOneUse(LoadReg))
2111     return false;
2112
2113   MachineRegisterInfo::reg_iterator RI = MRI.reg_begin(LoadReg);
2114   MachineInstr *User = RI->getParent();
2115
2116   // Set the insertion point properly.  Folding the load can cause generation of
2117   // other random instructions (like sign extends) for addressing modes; make
2118   // sure they get inserted in a logical place before the new instruction.
2119   FuncInfo.InsertPt = User;
2120   FuncInfo.MBB = User->getParent();
2121
2122   // Ask the target to try folding the load.
2123   return tryToFoldLoadIntoMI(User, RI.getOperandNo(), LI);
2124 }
2125
2126 bool FastISel::canFoldAddIntoGEP(const User *GEP, const Value *Add) {
2127   // Must be an add.
2128   if (!isa<AddOperator>(Add))
2129     return false;
2130   // Type size needs to match.
2131   if (DL.getTypeSizeInBits(GEP->getType()) !=
2132       DL.getTypeSizeInBits(Add->getType()))
2133     return false;
2134   // Must be in the same basic block.
2135   if (isa<Instruction>(Add) &&
2136       FuncInfo.MBBMap[cast<Instruction>(Add)->getParent()] != FuncInfo.MBB)
2137     return false;
2138   // Must have a constant operand.
2139   return isa<ConstantInt>(cast<AddOperator>(Add)->getOperand(1));
2140 }
2141
2142 MachineMemOperand *
2143 FastISel::createMachineMemOperandFor(const Instruction *I) const {
2144   const Value *Ptr;
2145   Type *ValTy;
2146   unsigned Alignment;
2147   unsigned Flags;
2148   bool IsVolatile;
2149
2150   if (const auto *LI = dyn_cast<LoadInst>(I)) {
2151     Alignment = LI->getAlignment();
2152     IsVolatile = LI->isVolatile();
2153     Flags = MachineMemOperand::MOLoad;
2154     Ptr = LI->getPointerOperand();
2155     ValTy = LI->getType();
2156   } else if (const auto *SI = dyn_cast<StoreInst>(I)) {
2157     Alignment = SI->getAlignment();
2158     IsVolatile = SI->isVolatile();
2159     Flags = MachineMemOperand::MOStore;
2160     Ptr = SI->getPointerOperand();
2161     ValTy = SI->getValueOperand()->getType();
2162   } else
2163     return nullptr;
2164
2165   bool IsNonTemporal = I->getMetadata(LLVMContext::MD_nontemporal) != nullptr;
2166   bool IsInvariant = I->getMetadata(LLVMContext::MD_invariant_load) != nullptr;
2167   const MDNode *Ranges = I->getMetadata(LLVMContext::MD_range);
2168
2169   AAMDNodes AAInfo;
2170   I->getAAMetadata(AAInfo);
2171
2172   if (Alignment == 0) // Ensure that codegen never sees alignment 0.
2173     Alignment = DL.getABITypeAlignment(ValTy);
2174
2175   unsigned Size = DL.getTypeStoreSize(ValTy);
2176
2177   if (IsVolatile)
2178     Flags |= MachineMemOperand::MOVolatile;
2179   if (IsNonTemporal)
2180     Flags |= MachineMemOperand::MONonTemporal;
2181   if (IsInvariant)
2182     Flags |= MachineMemOperand::MOInvariant;
2183
2184   return FuncInfo.MF->getMachineMemOperand(MachinePointerInfo(Ptr), Flags, Size,
2185                                            Alignment, AAInfo, Ranges);
2186 }
2187
2188 CmpInst::Predicate FastISel::optimizeCmpPredicate(const CmpInst *CI) const {
2189   // If both operands are the same, then try to optimize or fold the cmp.
2190   CmpInst::Predicate Predicate = CI->getPredicate();
2191   if (CI->getOperand(0) != CI->getOperand(1))
2192     return Predicate;
2193
2194   switch (Predicate) {
2195   default: llvm_unreachable("Invalid predicate!");
2196   case CmpInst::FCMP_FALSE: Predicate = CmpInst::FCMP_FALSE; break;
2197   case CmpInst::FCMP_OEQ:   Predicate = CmpInst::FCMP_ORD;   break;
2198   case CmpInst::FCMP_OGT:   Predicate = CmpInst::FCMP_FALSE; break;
2199   case CmpInst::FCMP_OGE:   Predicate = CmpInst::FCMP_ORD;   break;
2200   case CmpInst::FCMP_OLT:   Predicate = CmpInst::FCMP_FALSE; break;
2201   case CmpInst::FCMP_OLE:   Predicate = CmpInst::FCMP_ORD;   break;
2202   case CmpInst::FCMP_ONE:   Predicate = CmpInst::FCMP_FALSE; break;
2203   case CmpInst::FCMP_ORD:   Predicate = CmpInst::FCMP_ORD;   break;
2204   case CmpInst::FCMP_UNO:   Predicate = CmpInst::FCMP_UNO;   break;
2205   case CmpInst::FCMP_UEQ:   Predicate = CmpInst::FCMP_TRUE;  break;
2206   case CmpInst::FCMP_UGT:   Predicate = CmpInst::FCMP_UNO;   break;
2207   case CmpInst::FCMP_UGE:   Predicate = CmpInst::FCMP_TRUE;  break;
2208   case CmpInst::FCMP_ULT:   Predicate = CmpInst::FCMP_UNO;   break;
2209   case CmpInst::FCMP_ULE:   Predicate = CmpInst::FCMP_TRUE;  break;
2210   case CmpInst::FCMP_UNE:   Predicate = CmpInst::FCMP_UNO;   break;
2211   case CmpInst::FCMP_TRUE:  Predicate = CmpInst::FCMP_TRUE;  break;
2212
2213   case CmpInst::ICMP_EQ:    Predicate = CmpInst::FCMP_TRUE;  break;
2214   case CmpInst::ICMP_NE:    Predicate = CmpInst::FCMP_FALSE; break;
2215   case CmpInst::ICMP_UGT:   Predicate = CmpInst::FCMP_FALSE; break;
2216   case CmpInst::ICMP_UGE:   Predicate = CmpInst::FCMP_TRUE;  break;
2217   case CmpInst::ICMP_ULT:   Predicate = CmpInst::FCMP_FALSE; break;
2218   case CmpInst::ICMP_ULE:   Predicate = CmpInst::FCMP_TRUE;  break;
2219   case CmpInst::ICMP_SGT:   Predicate = CmpInst::FCMP_FALSE; break;
2220   case CmpInst::ICMP_SGE:   Predicate = CmpInst::FCMP_TRUE;  break;
2221   case CmpInst::ICMP_SLT:   Predicate = CmpInst::FCMP_FALSE; break;
2222   case CmpInst::ICMP_SLE:   Predicate = CmpInst::FCMP_TRUE;  break;
2223   }
2224
2225   return Predicate;
2226 }