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 #define DEBUG_TYPE "isel"
  43 #include "llvm/Function.h"
  44 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  45 #include "llvm/Instructions.h"
  46 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  47 #include "llvm/Operator.h"
  48 #include "llvm/CodeGen/Analysis.h"
  49 #include "llvm/CodeGen/FastISel.h"
  50 #include "llvm/CodeGen/FunctionLoweringInfo.h"
  51 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  52 #include "llvm/CodeGen/MachineModuleInfo.h"
  53 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  54 #include "llvm/Analysis/DebugInfo.h"
  55 #include "llvm/Analysis/Loads.h"
  56 #include "llvm/Target/TargetData.h"
  57 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  58 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
  59 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  60 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  61 #include "llvm/Support/Debug.h"
  62 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
  63 using namespace llvm;
  64
  65 STATISTIC(NumFastIselSuccessIndependent, "Number of insts selected by "
  66           "target-independent selector");
  67 STATISTIC(NumFastIselSuccessTarget, "Number of insts selected by "
  68           "target-specific selector");
  69 STATISTIC(NumFastIselDead, "Number of dead insts removed on failure");
  70
  71 /// startNewBlock - Set the current block to which generated machine
  72 /// instructions will be appended, and clear the local CSE map.
  73 ///
  74 void FastISel::startNewBlock() {
  75   LocalValueMap.clear();
  76
  77   EmitStartPt = 0;
  78
  79   // Advance the emit start point past any EH_LABEL instructions.
  80   MachineBasicBlock::iterator
  81     I = FuncInfo.MBB->begin(), E = FuncInfo.MBB->end();
  82   while (I != E && I->getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL) {
  83     EmitStartPt = I;
  84     ++I;
  85   }
  86   LastLocalValue = EmitStartPt;
  87 }
  88
  89 void FastISel::flushLocalValueMap() {
  90   LocalValueMap.clear();
  91   LastLocalValue = EmitStartPt;
  92   recomputeInsertPt();
  93 }
  94
  95 bool FastISel::hasTrivialKill(const Value *V) const {
  96   // Don't consider constants or arguments to have trivial kills.
  97   const Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V);
  98   if (!I)
  99     return false;
 100
 101   // No-op casts are trivially coalesced by fast-isel.
 102   if (const CastInst *Cast = dyn_cast<CastInst>(I))
 103     if (Cast->isNoopCast(TD.getIntPtrType(Cast->getContext())) &&
 104         !hasTrivialKill(Cast->getOperand(0)))
 105       return false;
 106
 107   // GEPs with all zero indices are trivially coalesced by fast-isel.
 108   if (const GetElementPtrInst *GEP = dyn_cast<GetElementPtrInst>(I))
 109     if (GEP->hasAllZeroIndices() && !hasTrivialKill(GEP->getOperand(0)))
 110       return false;
 111
 112   // Only instructions with a single use in the same basic block are considered
 113   // to have trivial kills.
 114   return I->hasOneUse() &&
 115          !(I->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 116            I->getOpcode() == Instruction::PtrToInt ||
 117            I->getOpcode() == Instruction::IntToPtr) &&
 118          cast<Instruction>(*I->use_begin())->getParent() == I->getParent();
 119 }
 120
 121 unsigned FastISel::getRegForValue(const Value *V) {
 122   EVT RealVT = TLI.getValueType(V->getType(), /*AllowUnknown=*/true);
 123   // Don't handle non-simple values in FastISel.
 124   if (!RealVT.isSimple())
 125     return 0;
 126
 127   // Ignore illegal types. We must do this before looking up the value
 128   // in ValueMap because Arguments are given virtual registers regardless
 129   // of whether FastISel can handle them.
 130   MVT VT = RealVT.getSimpleVT();
 131   if (!TLI.isTypeLegal(VT)) {
 132     // Handle integer promotions, though, because they're common and easy.
 133     if (VT == MVT::i1 || VT == MVT::i8 || VT == MVT::i16)
 134       VT = TLI.getTypeToTransformTo(V->getContext(), VT).getSimpleVT();
 135     else
 136       return 0;
 137   }
 138
 139   // Look up the value to see if we already have a register for it. We
 140   // cache values defined by Instructions across blocks, and other values
 141   // only locally. This is because Instructions already have the SSA
 142   // def-dominates-use requirement enforced.
 143   DenseMap<const Value *, unsigned>::iterator I = FuncInfo.ValueMap.find(V);
 144   if (I != FuncInfo.ValueMap.end())
 145     return I->second;
 146
 147   unsigned Reg = LocalValueMap[V];
 148   if (Reg != 0)
 149     return Reg;
 150
 151   // In bottom-up mode, just create the virtual register which will be used
 152   // to hold the value. It will be materialized later.
 153   if (isa<Instruction>(V) &&
 154       (!isa<AllocaInst>(V) ||
 155        !FuncInfo.StaticAllocaMap.count(cast<AllocaInst>(V))))
 156     return FuncInfo.InitializeRegForValue(V);
 157
 158   SavePoint SaveInsertPt = enterLocalValueArea();
 159
 160   // Materialize the value in a register. Emit any instructions in the
 161   // local value area.
 162   Reg = materializeRegForValue(V, VT);
 163
 164   leaveLocalValueArea(SaveInsertPt);
 165
 166   return Reg;
 167 }
 168
 169 /// materializeRegForValue - Helper for getRegForValue. This function is
 170 /// called when the value isn't already available in a register and must
 171 /// be materialized with new instructions.
 172 unsigned FastISel::materializeRegForValue(const Value *V, MVT VT) {
 173   unsigned Reg = 0;
 174
 175   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 176     if (CI->getValue().getActiveBits() <= 64)
 177       Reg = FastEmit_i(VT, VT, ISD::Constant, CI->getZExtValue());
 178   } else if (isa<AllocaInst>(V)) {
 179     Reg = TargetMaterializeAlloca(cast<AllocaInst>(V));
 180   } else if (isa<ConstantPointerNull>(V)) {
 181     // Translate this as an integer zero so that it can be
 182     // local-CSE'd with actual integer zeros.
 183     Reg =
 184       getRegForValue(Constant::getNullValue(TD.getIntPtrType(V->getContext())));
 185   } else if (const ConstantFP *CF = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 186     if (CF->isNullValue()) {
 187       Reg = TargetMaterializeFloatZero(CF);
 188     } else {
 189       // Try to emit the constant directly.
 190       Reg = FastEmit_f(VT, VT, ISD::ConstantFP, CF);
 191     }
 192
 193     if (!Reg) {
 194       // Try to emit the constant by using an integer constant with a cast.
 195       const APFloat &Flt = CF->getValueAPF();
 196       EVT IntVT = TLI.getPointerTy();
 197
 198       uint64_t x[2];
 199       uint32_t IntBitWidth = IntVT.getSizeInBits();
 200       bool isExact;
 201       (void) Flt.convertToInteger(x, IntBitWidth, /*isSigned=*/true,
 202                                 APFloat::rmTowardZero, &isExact);
 203       if (isExact) {
 204         APInt IntVal(IntBitWidth, x);
 205
 206         unsigned IntegerReg =
 207           getRegForValue(ConstantInt::get(V->getContext(), IntVal));
 208         if (IntegerReg != 0)
 209           Reg = FastEmit_r(IntVT.getSimpleVT(), VT, ISD::SINT_TO_FP,
 210                            IntegerReg, /*Kill=*/false);
 211       }
 212     }
 213   } else if (const Operator *Op = dyn_cast<Operator>(V)) {
 214     if (!SelectOperator(Op, Op->getOpcode()))
 215       if (!isa<Instruction>(Op) ||
 216           !TargetSelectInstruction(cast<Instruction>(Op)))
 217         return 0;
 218     Reg = lookUpRegForValue(Op);
 219   } else if (isa<UndefValue>(V)) {
 220     Reg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(VT));
 221     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
 222             TII.get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), Reg);
 223   }
 224
 225   // If target-independent code couldn't handle the value, give target-specific
 226   // code a try.
 227   if (!Reg && isa<Constant>(V))
 228     Reg = TargetMaterializeConstant(cast<Constant>(V));
 229
 230   // Don't cache constant materializations in the general ValueMap.
 231   // To do so would require tracking what uses they dominate.
 232   if (Reg != 0) {
 233     LocalValueMap[V] = Reg;
 234     LastLocalValue = MRI.getVRegDef(Reg);
 235   }
 236   return Reg;
 237 }
 238
 239 unsigned FastISel::lookUpRegForValue(const Value *V) {
 240   // Look up the value to see if we already have a register for it. We
 241   // cache values defined by Instructions across blocks, and other values
 242   // only locally. This is because Instructions already have the SSA
 243   // def-dominates-use requirement enforced.
 244   DenseMap<const Value *, unsigned>::iterator I = FuncInfo.ValueMap.find(V);
 245   if (I != FuncInfo.ValueMap.end())
 246     return I->second;
 247   return LocalValueMap[V];
 248 }
 249
 250 /// UpdateValueMap - Update the value map to include the new mapping for this
 251 /// instruction, or insert an extra copy to get the result in a previous
 252 /// determined register.
 253 /// NOTE: This is only necessary because we might select a block that uses
 254 /// a value before we select the block that defines the value.  It might be
 255 /// possible to fix this by selecting blocks in reverse postorder.
 256 void FastISel::UpdateValueMap(const Value *I, unsigned Reg, unsigned NumRegs) {
 257   if (!isa<Instruction>(I)) {
 258     LocalValueMap[I] = Reg;
 259     return;
 260   }
 261
 262   unsigned &AssignedReg = FuncInfo.ValueMap[I];
 263   if (AssignedReg == 0)
 264     // Use the new register.
 265     AssignedReg = Reg;
 266   else if (Reg != AssignedReg) {
 267     // Arrange for uses of AssignedReg to be replaced by uses of Reg.
 268     for (unsigned i = 0; i < NumRegs; i++)
 269       FuncInfo.RegFixups[AssignedReg+i] = Reg+i;
 270
 271     AssignedReg = Reg;
 272   }
 273 }
 274
 275 std::pair<unsigned, bool> FastISel::getRegForGEPIndex(const Value *Idx) {
 276   unsigned IdxN = getRegForValue(Idx);
 277   if (IdxN == 0)
 278     // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 279     return std::pair<unsigned, bool>(0, false);
 280
 281   bool IdxNIsKill = hasTrivialKill(Idx);
 282
 283   // If the index is smaller or larger than intptr_t, truncate or extend it.
 284   MVT PtrVT = TLI.getPointerTy();
 285   EVT IdxVT = EVT::getEVT(Idx->getType(), /*HandleUnknown=*/false);
 286   if (IdxVT.bitsLT(PtrVT)) {
 287     IdxN = FastEmit_r(IdxVT.getSimpleVT(), PtrVT, ISD::SIGN_EXTEND,
 288                       IdxN, IdxNIsKill);
 289     IdxNIsKill = true;
 290   }
 291   else if (IdxVT.bitsGT(PtrVT)) {
 292     IdxN = FastEmit_r(IdxVT.getSimpleVT(), PtrVT, ISD::TRUNCATE,
 293                       IdxN, IdxNIsKill);
 294     IdxNIsKill = true;
 295   }
 296   return std::pair<unsigned, bool>(IdxN, IdxNIsKill);
 297 }
 298
 299 void FastISel::recomputeInsertPt() {
 300   if (getLastLocalValue()) {
 301     FuncInfo.InsertPt = getLastLocalValue();
 302     FuncInfo.MBB = FuncInfo.InsertPt->getParent();
 303     ++FuncInfo.InsertPt;
 304   } else
 305     FuncInfo.InsertPt = FuncInfo.MBB->getFirstNonPHI();
 306
 307   // Now skip past any EH_LABELs, which must remain at the beginning.
 308   while (FuncInfo.InsertPt != FuncInfo.MBB->end() &&
 309          FuncInfo.InsertPt->getOpcode() == TargetOpcode::EH_LABEL)
 310     ++FuncInfo.InsertPt;
 311 }
 312
 313 void FastISel::removeDeadCode(MachineBasicBlock::iterator I,
 314                               MachineBasicBlock::iterator E) {
 315   assert (I && E && std::distance(I, E) > 0 && "Invalid iterator!");
 316   while (I != E) {
 317     MachineInstr *Dead = &*I;
 318     ++I;
 319     Dead->eraseFromParent();
 320     ++NumFastIselDead;
 321   }
 322   recomputeInsertPt();
 323 }
 324
 325 FastISel::SavePoint FastISel::enterLocalValueArea() {
 326   MachineBasicBlock::iterator OldInsertPt = FuncInfo.InsertPt;
 327   DebugLoc OldDL = DL;
 328   recomputeInsertPt();
 329   DL = DebugLoc();
 330   SavePoint SP = { OldInsertPt, OldDL };
 331   return SP;
 332 }
 333
 334 void FastISel::leaveLocalValueArea(SavePoint OldInsertPt) {
 335   if (FuncInfo.InsertPt != FuncInfo.MBB->begin())
 336     LastLocalValue = llvm::prior(FuncInfo.InsertPt);
 337
 338   // Restore the previous insert position.
 339   FuncInfo.InsertPt = OldInsertPt.InsertPt;
 340   DL = OldInsertPt.DL;
 341 }
 342
 343 /// SelectBinaryOp - Select and emit code for a binary operator instruction,
 344 /// which has an opcode which directly corresponds to the given ISD opcode.
 345 ///
 346 bool FastISel::SelectBinaryOp(const User *I, unsigned ISDOpcode) {
 347   EVT VT = EVT::getEVT(I->getType(), /*HandleUnknown=*/true);
 348   if (VT == MVT::Other || !VT.isSimple())
 349     // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
 350     return false;
 351
 352   // We only handle legal types. For example, on x86-32 the instruction
 353   // selector contains all of the 64-bit instructions from x86-64,
 354   // under the assumption that i64 won't be used if the target doesn't
 355   // support it.
 356   if (!TLI.isTypeLegal(VT)) {
 357     // MVT::i1 is special. Allow AND, OR, or XOR because they
 358     // don't require additional zeroing, which makes them easy.
 359     if (VT == MVT::i1 &&
 360         (ISDOpcode == ISD::AND || ISDOpcode == ISD::OR ||
 361          ISDOpcode == ISD::XOR))
 362       VT = TLI.getTypeToTransformTo(I->getContext(), VT);
 363     else
 364       return false;
 365   }
 366
 367   // Check if the first operand is a constant, and handle it as "ri".  At -O0,
 368   // we don't have anything that canonicalizes operand order.
 369   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(0)))
 370     if (isa<Instruction>(I) && cast<Instruction>(I)->isCommutative()) {
 371       unsigned Op1 = getRegForValue(I->getOperand(1));
 372       if (Op1 == 0) return false;
 373
 374       bool Op1IsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(1));
 375
 376       unsigned ResultReg = FastEmit_ri_(VT.getSimpleVT(), ISDOpcode, Op1,
 377                                         Op1IsKill, CI->getZExtValue(),
 378                                         VT.getSimpleVT());
 379       if (ResultReg == 0) return false;
 380
 381       // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
 382       UpdateValueMap(I, ResultReg);
 383       return true;
 384     }
 385
 386
 387   unsigned Op0 = getRegForValue(I->getOperand(0));
 388   if (Op0 == 0)   // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 389     return false;
 390
 391   bool Op0IsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(0));
 392
 393   // Check if the second operand is a constant and handle it appropriately.
 394   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1))) {
 395     uint64_t Imm = CI->getZExtValue();
 396
 397     // Transform "sdiv exact X, 8" -> "sra X, 3".
 398     if (ISDOpcode == ISD::SDIV && isa<BinaryOperator>(I) &&
 399         cast<BinaryOperator>(I)->isExact() &&
 400         isPowerOf2_64(Imm)) {
 401       Imm = Log2_64(Imm);
 402       ISDOpcode = ISD::SRA;
 403     }
 404
 405     unsigned ResultReg = FastEmit_ri_(VT.getSimpleVT(), ISDOpcode, Op0,
 406                                       Op0IsKill, Imm, VT.getSimpleVT());
 407     if (ResultReg == 0) return false;
 408
 409     // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
 410     UpdateValueMap(I, ResultReg);
 411     return true;
 412   }
 413
 414   // Check if the second operand is a constant float.
 415   if (ConstantFP *CF = dyn_cast<ConstantFP>(I->getOperand(1))) {
 416     unsigned ResultReg = FastEmit_rf(VT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(),
 417                                      ISDOpcode, Op0, Op0IsKill, CF);
 418     if (ResultReg != 0) {
 419       // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
 420       UpdateValueMap(I, ResultReg);
 421       return true;
 422     }
 423   }
 424
 425   unsigned Op1 = getRegForValue(I->getOperand(1));
 426   if (Op1 == 0)
 427     // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 428     return false;
 429
 430   bool Op1IsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(1));
 431
 432   // Now we have both operands in registers. Emit the instruction.
 433   unsigned ResultReg = FastEmit_rr(VT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(),
 434                                    ISDOpcode,
 435                                    Op0, Op0IsKill,
 436                                    Op1, Op1IsKill);
 437   if (ResultReg == 0)
 438     // Target-specific code wasn't able to find a machine opcode for
 439     // the given ISD opcode and type. Halt "fast" selection and bail.
 440     return false;
 441
 442   // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
 443   UpdateValueMap(I, ResultReg);
 444   return true;
 445 }
 446
 447 bool FastISel::SelectGetElementPtr(const User *I) {
 448   unsigned N = getRegForValue(I->getOperand(0));
 449   if (N == 0)
 450     // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 451     return false;
 452
 453   bool NIsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(0));
 454
 455   // Keep a running tab of the total offset to coalesce multiple N = N + Offset
 456   // into a single N = N + TotalOffset.
 457   uint64_t TotalOffs = 0;
 458   // FIXME: What's a good SWAG number for MaxOffs?
 459   uint64_t MaxOffs = 2048;
 460   Type *Ty = I->getOperand(0)->getType();
 461   MVT VT = TLI.getPointerTy();
 462   for (GetElementPtrInst::const_op_iterator OI = I->op_begin()+1,
 463        E = I->op_end(); OI != E; ++OI) {
 464     const Value *Idx = *OI;
 465     if (StructType *StTy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 466       unsigned Field = cast<ConstantInt>(Idx)->getZExtValue();
 467       if (Field) {
 468         // N = N + Offset
 469         TotalOffs += TD.getStructLayout(StTy)->getElementOffset(Field);
 470         if (TotalOffs >= MaxOffs) {
 471           N = FastEmit_ri_(VT, ISD::ADD, N, NIsKill, TotalOffs, VT);
 472           if (N == 0)
 473             // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 474             return false;
 475           NIsKill = true;
 476           TotalOffs = 0;
 477         }
 478       }
 479       Ty = StTy->getElementType(Field);
 480     } else {
 481       Ty = cast<SequentialType>(Ty)->getElementType();
 482
 483       // If this is a constant subscript, handle it quickly.
 484       if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 485         if (CI->isZero()) continue;
 486         // N = N + Offset
 487         TotalOffs +=
 488           TD.getTypeAllocSize(Ty)*cast<ConstantInt>(CI)->getSExtValue();
 489         if (TotalOffs >= MaxOffs) {
 490           N = FastEmit_ri_(VT, ISD::ADD, N, NIsKill, TotalOffs, VT);
 491           if (N == 0)
 492             // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 493             return false;
 494           NIsKill = true;
 495           TotalOffs = 0;
 496         }
 497         continue;
 498       }
 499       if (TotalOffs) {
 500         N = FastEmit_ri_(VT, ISD::ADD, N, NIsKill, TotalOffs, VT);
 501         if (N == 0)
 502           // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 503           return false;
 504         NIsKill = true;
 505         TotalOffs = 0;
 506       }
 507
 508       // N = N + Idx * ElementSize;
 509       uint64_t ElementSize = TD.getTypeAllocSize(Ty);
 510       std::pair<unsigned, bool> Pair = getRegForGEPIndex(Idx);
 511       unsigned IdxN = Pair.first;
 512       bool IdxNIsKill = Pair.second;
 513       if (IdxN == 0)
 514         // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 515         return false;
 516
 517       if (ElementSize != 1) {
 518         IdxN = FastEmit_ri_(VT, ISD::MUL, IdxN, IdxNIsKill, ElementSize, VT);
 519         if (IdxN == 0)
 520           // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 521           return false;
 522         IdxNIsKill = true;
 523       }
 524       N = FastEmit_rr(VT, VT, ISD::ADD, N, NIsKill, IdxN, IdxNIsKill);
 525       if (N == 0)
 526         // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 527         return false;
 528     }
 529   }
 530   if (TotalOffs) {
 531     N = FastEmit_ri_(VT, ISD::ADD, N, NIsKill, TotalOffs, VT);
 532     if (N == 0)
 533       // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 534       return false;
 535   }
 536
 537   // We successfully emitted code for the given LLVM Instruction.
 538   UpdateValueMap(I, N);
 539   return true;
 540 }
 541
 542 bool FastISel::SelectCall(const User *I) {
 543   const CallInst *Call = cast<CallInst>(I);
 544
 545   // Handle simple inline asms.
 546   if (const InlineAsm *IA = dyn_cast<InlineAsm>(Call->getCalledValue())) {
 547     // Don't attempt to handle constraints.
 548     if (!IA->getConstraintString().empty())
 549       return false;
 550
 551     unsigned ExtraInfo = 0;
 552     if (IA->hasSideEffects())
 553       ExtraInfo |= InlineAsm::Extra_HasSideEffects;
 554     if (IA->isAlignStack())
 555       ExtraInfo |= InlineAsm::Extra_IsAlignStack;
 556
 557     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
 558             TII.get(TargetOpcode::INLINEASM))
 559       .addExternalSymbol(IA->getAsmString().c_str())
 560       .addImm(ExtraInfo);
 561     return true;
 562   }
 563
 564   const Function *F = Call->getCalledFunction();
 565   if (!F) return false;
 566
 567   // Handle selected intrinsic function calls.
 568   switch (F->getIntrinsicID()) {
 569   default: break;
 570   case Intrinsic::dbg_declare: {
 571     const DbgDeclareInst *DI = cast<DbgDeclareInst>(Call);
 572     if (!DIVariable(DI->getVariable()).Verify() ||
 573         !FuncInfo.MF->getMMI().hasDebugInfo())
 574       return true;
 575
 576     const Value *Address = DI->getAddress();
 577     if (!Address || isa<UndefValue>(Address) || isa<AllocaInst>(Address))
 578       return true;
 579
 580     unsigned Reg = 0;
 581     unsigned Offset = 0;
 582     if (const Argument *Arg = dyn_cast<Argument>(Address)) {
 583       // Some arguments' frame index is recorded during argument lowering.
 584       Offset = FuncInfo.getArgumentFrameIndex(Arg);
 585       if (Offset)
 586         Reg = TRI.getFrameRegister(*FuncInfo.MF);
 587     }
 588     if (!Reg)
 589       Reg = getRegForValue(Address);
 590
 591     if (Reg)
 592       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
 593               TII.get(TargetOpcode::DBG_VALUE))
 594         .addReg(Reg, RegState::Debug).addImm(Offset)
 595         .addMetadata(DI->getVariable());
 596     return true;
 597   }
 598   case Intrinsic::dbg_value: {
 599     // This form of DBG_VALUE is target-independent.
 600     const DbgValueInst *DI = cast<DbgValueInst>(Call);
 601     const MCInstrDesc &II = TII.get(TargetOpcode::DBG_VALUE);
 602     const Value *V = DI->getValue();
 603     if (!V) {
 604       // Currently the optimizer can produce this; insert an undef to
 605       // help debugging.  Probably the optimizer should not do this.
 606       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
 607         .addReg(0U).addImm(DI->getOffset())
 608         .addMetadata(DI->getVariable());
 609     } else if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 610       if (CI->getBitWidth() > 64)
 611         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
 612           .addCImm(CI).addImm(DI->getOffset())
 613           .addMetadata(DI->getVariable());
 614       else
 615         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
 616           .addImm(CI->getZExtValue()).addImm(DI->getOffset())
 617           .addMetadata(DI->getVariable());
 618     } else if (const ConstantFP *CF = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 619       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
 620         .addFPImm(CF).addImm(DI->getOffset())
 621         .addMetadata(DI->getVariable());
 622     } else if (unsigned Reg = lookUpRegForValue(V)) {
 623       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
 624         .addReg(Reg, RegState::Debug).addImm(DI->getOffset())
 625         .addMetadata(DI->getVariable());
 626     } else {
 627       // We can't yet handle anything else here because it would require
 628       // generating code, thus altering codegen because of debug info.
 629       DEBUG(dbgs() << "Dropping debug info for " << DI);
 630     }
 631     return true;
 632   }
 633   case Intrinsic::eh_exception: {
 634     EVT VT = TLI.getValueType(Call->getType());
 635     if (TLI.getOperationAction(ISD::EXCEPTIONADDR, VT)!=TargetLowering::Expand)
 636       break;
 637
 638     assert(FuncInfo.MBB->isLandingPad() &&
 639            "Call to eh.exception not in landing pad!");
 640     unsigned Reg = TLI.getExceptionAddressRegister();
 641     const TargetRegisterClass *RC = TLI.getRegClassFor(VT);
 642     unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 643     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
 644             ResultReg).addReg(Reg);
 645     UpdateValueMap(Call, ResultReg);
 646     return true;
 647   }
 648   case Intrinsic::eh_selector: {
 649     EVT VT = TLI.getValueType(Call->getType());
 650     if (TLI.getOperationAction(ISD::EHSELECTION, VT) != TargetLowering::Expand)
 651       break;
 652     if (FuncInfo.MBB->isLandingPad())
 653       AddCatchInfo(*Call, &FuncInfo.MF->getMMI(), FuncInfo.MBB);
 654     else {
 655 #ifndef NDEBUG
 656       FuncInfo.CatchInfoLost.insert(Call);
 657 #endif
 658       // FIXME: Mark exception selector register as live in.  Hack for PR1508.
 659       unsigned Reg = TLI.getExceptionSelectorRegister();
 660       if (Reg) FuncInfo.MBB->addLiveIn(Reg);
 661     }
 662
 663     unsigned Reg = TLI.getExceptionSelectorRegister();
 664     EVT SrcVT = TLI.getPointerTy();
 665     const TargetRegisterClass *RC = TLI.getRegClassFor(SrcVT);
 666     unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
 667     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
 668             ResultReg).addReg(Reg);
 669
 670     bool ResultRegIsKill = hasTrivialKill(Call);
 671
 672     // Cast the register to the type of the selector.
 673     if (SrcVT.bitsGT(MVT::i32))
 674       ResultReg = FastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(), MVT::i32, ISD::TRUNCATE,
 675                              ResultReg, ResultRegIsKill);
 676     else if (SrcVT.bitsLT(MVT::i32))
 677       ResultReg = FastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(), MVT::i32,
 678                              ISD::SIGN_EXTEND, ResultReg, ResultRegIsKill);
 679     if (ResultReg == 0)
 680       // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 681       return false;
 682
 683     UpdateValueMap(Call, ResultReg);
 684
 685     return true;
 686   }
 687   case Intrinsic::objectsize: {
 688     ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(Call->getArgOperand(1));
 689     unsigned long long Res = CI->isZero() ? -1ULL : 0;
 690     Constant *ResCI = ConstantInt::get(Call->getType(), Res);
 691     unsigned ResultReg = getRegForValue(ResCI);
 692     if (ResultReg == 0)
 693       return false;
 694     UpdateValueMap(Call, ResultReg);
 695     return true;
 696   }
 697   }
 698
 699   // Usually, it does not make sense to initialize a value,
 700   // make an unrelated function call and use the value, because
 701   // it tends to be spilled on the stack. So, we move the pointer
 702   // to the last local value to the beginning of the block, so that
 703   // all the values which have already been materialized,
 704   // appear after the call. It also makes sense to skip intrinsics
 705   // since they tend to be inlined.
 706   if (!isa<IntrinsicInst>(F))
 707     flushLocalValueMap();
 708
 709   // An arbitrary call. Bail.
 710   return false;
 711 }
 712
 713 bool FastISel::SelectCast(const User *I, unsigned Opcode) {
 714   EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
 715   EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
 716
 717   if (SrcVT == MVT::Other || !SrcVT.isSimple() ||
 718       DstVT == MVT::Other || !DstVT.isSimple())
 719     // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
 720     return false;
 721
 722   // Check if the destination type is legal.
 723   if (!TLI.isTypeLegal(DstVT))
 724     return false;
 725
 726   // Check if the source operand is legal.
 727   if (!TLI.isTypeLegal(SrcVT))
 728     return false;
 729
 730   unsigned InputReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
 731   if (!InputReg)
 732     // Unhandled operand.  Halt "fast" selection and bail.
 733     return false;
 734
 735   bool InputRegIsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(0));
 736
 737   unsigned ResultReg = FastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(),
 738                                   DstVT.getSimpleVT(),
 739                                   Opcode,
 740                                   InputReg, InputRegIsKill);
 741   if (!ResultReg)
 742     return false;
 743
 744   UpdateValueMap(I, ResultReg);
 745   return true;
 746 }
 747
 748 bool FastISel::SelectBitCast(const User *I) {
 749   // If the bitcast doesn't change the type, just use the operand value.
 750   if (I->getType() == I->getOperand(0)->getType()) {
 751     unsigned Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
 752     if (Reg == 0)
 753       return false;
 754     UpdateValueMap(I, Reg);
 755     return true;
 756   }
 757
 758   // Bitcasts of other values become reg-reg copies or BITCAST operators.
 759   EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
 760   EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
 761
 762   if (SrcVT == MVT::Other || !SrcVT.isSimple() ||
 763       DstVT == MVT::Other || !DstVT.isSimple() ||
 764       !TLI.isTypeLegal(SrcVT) || !TLI.isTypeLegal(DstVT))
 765     // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
 766     return false;
 767
 768   unsigned Op0 = getRegForValue(I->getOperand(0));
 769   if (Op0 == 0)
 770     // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 771     return false;
 772
 773   bool Op0IsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(0));
 774
 775   // First, try to perform the bitcast by inserting a reg-reg copy.
 776   unsigned ResultReg = 0;
 777   if (SrcVT.getSimpleVT() == DstVT.getSimpleVT()) {
 778     TargetRegisterClass* SrcClass = TLI.getRegClassFor(SrcVT);
 779     TargetRegisterClass* DstClass = TLI.getRegClassFor(DstVT);
 780     // Don't attempt a cross-class copy. It will likely fail.
 781     if (SrcClass == DstClass) {
 782       ResultReg = createResultReg(DstClass);
 783       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
 784               ResultReg).addReg(Op0);
 785     }
 786   }
 787
 788   // If the reg-reg copy failed, select a BITCAST opcode.
 789   if (!ResultReg)
 790     ResultReg = FastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(), DstVT.getSimpleVT(),
 791                            ISD::BITCAST, Op0, Op0IsKill);
 792
 793   if (!ResultReg)
 794     return false;
 795
 796   UpdateValueMap(I, ResultReg);
 797   return true;
 798 }
 799
 800 bool
 801 FastISel::SelectInstruction(const Instruction *I) {
 802   // Just before the terminator instruction, insert instructions to
 803   // feed PHI nodes in successor blocks.
 804   if (isa<TerminatorInst>(I))
 805     if (!HandlePHINodesInSuccessorBlocks(I->getParent()))
 806       return false;
 807
 808   DL = I->getDebugLoc();
 809
 810   MachineBasicBlock::iterator SavedInsertPt = FuncInfo.InsertPt;
 811
 812   // First, try doing target-independent selection.
 813   if (SelectOperator(I, I->getOpcode())) {
 814     ++NumFastIselSuccessIndependent;
 815     DL = DebugLoc();
 816     return true;
 817   }
 818   // Remove dead code.  However, ignore call instructions since we've flushed
 819   // the local value map and recomputed the insert point.
 820   if (!isa<CallInst>(I)) {
 821     recomputeInsertPt();
 822     if (SavedInsertPt != FuncInfo.InsertPt)
 823       removeDeadCode(FuncInfo.InsertPt, SavedInsertPt);
 824   }
 825
 826   // Next, try calling the target to attempt to handle the instruction.
 827   SavedInsertPt = FuncInfo.InsertPt;
 828   if (TargetSelectInstruction(I)) {
 829     ++NumFastIselSuccessTarget;
 830     DL = DebugLoc();
 831     return true;
 832   }
 833   // Check for dead code and remove as necessary.
 834   recomputeInsertPt();
 835   if (SavedInsertPt != FuncInfo.InsertPt)
 836     removeDeadCode(FuncInfo.InsertPt, SavedInsertPt);
 837
 838   DL = DebugLoc();
 839   return false;
 840 }
 841
 842 /// FastEmitBranch - Emit an unconditional branch to the given block,
 843 /// unless it is the immediate (fall-through) successor, and update
 844 /// the CFG.
 845 void
 846 FastISel::FastEmitBranch(MachineBasicBlock *MSucc, DebugLoc DL) {
 847   if (FuncInfo.MBB->isLayoutSuccessor(MSucc)) {
 848     // The unconditional fall-through case, which needs no instructions.
 849   } else {
 850     // The unconditional branch case.
 851     TII.InsertBranch(*FuncInfo.MBB, MSucc, NULL,
 852                      SmallVector<MachineOperand, 0>(), DL);
 853   }
 854   FuncInfo.MBB->addSuccessor(MSucc);
 855 }
 856
 857 /// SelectFNeg - Emit an FNeg operation.
 858 ///
 859 bool
 860 FastISel::SelectFNeg(const User *I) {
 861   unsigned OpReg = getRegForValue(BinaryOperator::getFNegArgument(I));
 862   if (OpReg == 0) return false;
 863
 864   bool OpRegIsKill = hasTrivialKill(I);
 865
 866   // If the target has ISD::FNEG, use it.
 867   EVT VT = TLI.getValueType(I->getType());
 868   unsigned ResultReg = FastEmit_r(VT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(),
 869                                   ISD::FNEG, OpReg, OpRegIsKill);
 870   if (ResultReg != 0) {
 871     UpdateValueMap(I, ResultReg);
 872     return true;
 873   }
 874
 875   // Bitcast the value to integer, twiddle the sign bit with xor,
 876   // and then bitcast it back to floating-point.
 877   if (VT.getSizeInBits() > 64) return false;
 878   EVT IntVT = EVT::getIntegerVT(I->getContext(), VT.getSizeInBits());
 879   if (!TLI.isTypeLegal(IntVT))
 880     return false;
 881
 882   unsigned IntReg = FastEmit_r(VT.getSimpleVT(), IntVT.getSimpleVT(),
 883                                ISD::BITCAST, OpReg, OpRegIsKill);
 884   if (IntReg == 0)
 885     return false;
 886
 887   unsigned IntResultReg = FastEmit_ri_(IntVT.getSimpleVT(), ISD::XOR,
 888                                        IntReg, /*Kill=*/true,
 889                                        UINT64_C(1) << (VT.getSizeInBits()-1),
 890                                        IntVT.getSimpleVT());
 891   if (IntResultReg == 0)
 892     return false;
 893
 894   ResultReg = FastEmit_r(IntVT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(),
 895                          ISD::BITCAST, IntResultReg, /*Kill=*/true);
 896   if (ResultReg == 0)
 897     return false;
 898
 899   UpdateValueMap(I, ResultReg);
 900   return true;
 901 }
 902
 903 bool
 904 FastISel::SelectExtractValue(const User *U) {
 905   const ExtractValueInst *EVI = dyn_cast<ExtractValueInst>(U);
 906   if (!EVI)
 907     return false;
 908
 909   // Make sure we only try to handle extracts with a legal result.  But also
 910   // allow i1 because it's easy.
 911   EVT RealVT = TLI.getValueType(EVI->getType(), /*AllowUnknown=*/true);
 912   if (!RealVT.isSimple())
 913     return false;
 914   MVT VT = RealVT.getSimpleVT();
 915   if (!TLI.isTypeLegal(VT) && VT != MVT::i1)
 916     return false;
 917
 918   const Value *Op0 = EVI->getOperand(0);
 919   Type *AggTy = Op0->getType();
 920
 921   // Get the base result register.
 922   unsigned ResultReg;
 923   DenseMap<const Value *, unsigned>::iterator I = FuncInfo.ValueMap.find(Op0);
 924   if (I != FuncInfo.ValueMap.end())
 925     ResultReg = I->second;
 926   else if (isa<Instruction>(Op0))
 927     ResultReg = FuncInfo.InitializeRegForValue(Op0);
 928   else
 929     return false; // fast-isel can't handle aggregate constants at the moment
 930
 931   // Get the actual result register, which is an offset from the base register.
 932   unsigned VTIndex = ComputeLinearIndex(AggTy, EVI->getIndices());
 933
 934   SmallVector<EVT, 4> AggValueVTs;
 935   ComputeValueVTs(TLI, AggTy, AggValueVTs);
 936
 937   for (unsigned i = 0; i < VTIndex; i++)
 938     ResultReg += TLI.getNumRegisters(FuncInfo.Fn->getContext(), AggValueVTs[i]);
 939
 940   UpdateValueMap(EVI, ResultReg);
 941   return true;
 942 }
 943
 944 bool
 945 FastISel::SelectInsertValue(const User *U) {
 946   return false;
 947   const InsertValueInst *IVI = dyn_cast<InsertValueInst>(U);
 948   if (!IVI)
 949     return false;
 950
 951   // Only try to handle inserts of legal types.  But also allow i16/i8/i1 because
 952   // they're easy.
 953   const Value *Val = IVI->getOperand(1);
 954   Type *ValTy = Val->getType();
 955   EVT ValVT = TLI.getValueType(ValTy, /*AllowUnknown=*/true);
 956   if (!ValVT.isSimple())
 957     return false;
 958   MVT VT = ValVT.getSimpleVT();
 959   if (!TLI.isTypeLegal(VT) && VT != MVT::i16 && VT != MVT::i8 && VT != MVT::i1)
 960     return false;
 961
 962   // Get the Val register.
 963   unsigned ValReg = getRegForValue(Val);
 964   if (ValReg == 0) return false;
 965
 966   const Value *Agg = IVI->getOperand(0);
 967   Type *AggTy = Agg->getType();
 968
 969   // TODO: Is there a better way to do this?  For each insertvalue we allocate
 970   // a new set of virtual registers, which results in a large number of
 971   // loads/stores from/to the stack that copies the aggregate all over the place
 972   // and results in lots of spill code.  I believe this is necessary to preserve
 973   // SSA form, but maybe there's something we could do to improve this.
 974
 975   // Get the Aggregate base register.
 976   unsigned AggBaseReg;
 977   DenseMap<const Value *, unsigned>::iterator I = FuncInfo.ValueMap.find(Agg);
 978   if (I != FuncInfo.ValueMap.end())
 979     AggBaseReg = I->second;
 980   else if (isa<Instruction>(Agg))
 981     AggBaseReg = FuncInfo.InitializeRegForValue(Agg);
 982   else if (isa<UndefValue>(Agg))
 983     // In this case we don't need to allocate a new set of register that will
 984     // never be defined.  Just copy Val into the proper result registers.
 985     AggBaseReg = 0;
 986   else
 987     return false; // fast-isel can't handle aggregate constants at the moment
 988
 989   // Create result register(s).
 990   unsigned ResultBaseReg = FuncInfo.CreateRegs(AggTy);
 991
 992   // Get the actual result register, which is an offset from the base register.
 993   unsigned LinearIndex = ComputeLinearIndex(Agg->getType(), IVI->getIndices());
 994
 995   SmallVector<EVT, 4> AggValueVTs;
 996   ComputeValueVTs(TLI, AggTy, AggValueVTs);
 997
 998   // Copy the beginning value(s) from the original aggregate.
 999   unsigned SrcReg;
1000   unsigned DestReg;
1001   unsigned BaseRegOff = 0;
1002   unsigned i = 0;
1003   for (; i != LinearIndex; ++i) {
1004     unsigned NRE = TLI.getNumRegisters(FuncInfo.Fn->getContext(),
1005                                        AggValueVTs[i]);
1006     for (unsigned NRI = 0; NRI != NRE; NRI++) {
1007       if (AggBaseReg) {
1008         SrcReg = AggBaseReg + BaseRegOff + NRI;
1009         DestReg = ResultBaseReg + BaseRegOff + NRI;
1010         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1011                 DestReg).addReg(SrcReg);
1012       }
1013     }
1014     BaseRegOff += NRE;
1015   }
1016
1017   // FIXME: Handle aggregate inserts.  Haven't seen these in practice, but..
1018   // Copy value(s) from the inserted value(s).
1019   DestReg = ResultBaseReg + BaseRegOff;
1020   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1021           DestReg).addReg(ValReg);
1022   ++BaseRegOff;
1023   ++i;
1024
1025   // Copy remaining value(s) from the original aggregate.
1026   if (AggBaseReg) {
1027     for (unsigned NumAggValues = AggValueVTs.size(); i != NumAggValues; ++i) {
1028       unsigned NRE = TLI.getNumRegisters(FuncInfo.Fn->getContext(),
1029                                          AggValueVTs[i]);
1030       for (unsigned NRI = 0; NRI != NRE; NRI++) {
1031         SrcReg = AggBaseReg + BaseRegOff + NRI;
1032         DestReg = ResultBaseReg + BaseRegOff + NRI;
1033         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1034                 DestReg).addReg(SrcReg);
1035
1036       }
1037       BaseRegOff += NRE;
1038     }
1039   }
1040   UpdateValueMap(IVI, ResultBaseReg);
1041   return true;
1042 }
1043
1044 bool
1045 FastISel::SelectOperator(const User *I, unsigned Opcode) {
1046   switch (Opcode) {
1047   case Instruction::Add:
1048     return SelectBinaryOp(I, ISD::ADD);
1049   case Instruction::FAdd:
1050     return SelectBinaryOp(I, ISD::FADD);
1051   case Instruction::Sub:
1052     return SelectBinaryOp(I, ISD::SUB);
1053   case Instruction::FSub:
1054     // FNeg is currently represented in LLVM IR as a special case of FSub.
1055     if (BinaryOperator::isFNeg(I))
1056       return SelectFNeg(I);
1057     return SelectBinaryOp(I, ISD::FSUB);
1058   case Instruction::Mul:
1059     return SelectBinaryOp(I, ISD::MUL);
1060   case Instruction::FMul:
1061     return SelectBinaryOp(I, ISD::FMUL);
1062   case Instruction::SDiv:
1063     return SelectBinaryOp(I, ISD::SDIV);
1064   case Instruction::UDiv:
1065     return SelectBinaryOp(I, ISD::UDIV);
1066   case Instruction::FDiv:
1067     return SelectBinaryOp(I, ISD::FDIV);
1068   case Instruction::SRem:
1069     return SelectBinaryOp(I, ISD::SREM);
1070   case Instruction::URem:
1071     return SelectBinaryOp(I, ISD::UREM);
1072   case Instruction::FRem:
1073     return SelectBinaryOp(I, ISD::FREM);
1074   case Instruction::Shl:
1075     return SelectBinaryOp(I, ISD::SHL);
1076   case Instruction::LShr:
1077     return SelectBinaryOp(I, ISD::SRL);
1078   case Instruction::AShr:
1079     return SelectBinaryOp(I, ISD::SRA);
1080   case Instruction::And:
1081     return SelectBinaryOp(I, ISD::AND);
1082   case Instruction::Or:
1083     return SelectBinaryOp(I, ISD::OR);
1084   case Instruction::Xor:
1085     return SelectBinaryOp(I, ISD::XOR);
1086
1087   case Instruction::GetElementPtr:
1088     return SelectGetElementPtr(I);
1089
1090   case Instruction::Br: {
1091     const BranchInst *BI = cast<BranchInst>(I);
1092
1093     if (BI->isUnconditional()) {
1094       const BasicBlock *LLVMSucc = BI->getSuccessor(0);
1095       MachineBasicBlock *MSucc = FuncInfo.MBBMap[LLVMSucc];
1096       FastEmitBranch(MSucc, BI->getDebugLoc());
1097       return true;
1098     }
1099
1100     // Conditional branches are not handed yet.
1101     // Halt "fast" selection and bail.
1102     return false;
1103   }
1104
1105   case Instruction::Unreachable:
1106     // Nothing to emit.
1107     return true;
1108
1109   case Instruction::Alloca:
1110     // FunctionLowering has the static-sized case covered.
1111     if (FuncInfo.StaticAllocaMap.count(cast<AllocaInst>(I)))
1112       return true;
1113
1114     // Dynamic-sized alloca is not handled yet.
1115     return false;
1116
1117   case Instruction::Call:
1118     return SelectCall(I);
1119
1120   case Instruction::BitCast:
1121     return SelectBitCast(I);
1122
1123   case Instruction::FPToSI:
1124     return SelectCast(I, ISD::FP_TO_SINT);
1125   case Instruction::ZExt:
1126     return SelectCast(I, ISD::ZERO_EXTEND);
1127   case Instruction::SExt:
1128     return SelectCast(I, ISD::SIGN_EXTEND);
1129   case Instruction::Trunc:
1130     return SelectCast(I, ISD::TRUNCATE);
1131   case Instruction::SIToFP:
1132     return SelectCast(I, ISD::SINT_TO_FP);
1133
1134   case Instruction::IntToPtr: // Deliberate fall-through.
1135   case Instruction::PtrToInt: {
1136     EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
1137     EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
1138     if (DstVT.bitsGT(SrcVT))
1139       return SelectCast(I, ISD::ZERO_EXTEND);
1140     if (DstVT.bitsLT(SrcVT))
1141       return SelectCast(I, ISD::TRUNCATE);
1142     unsigned Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1143     if (Reg == 0) return false;
1144     UpdateValueMap(I, Reg);
1145     return true;
1146   }
1147
1148   case Instruction::ExtractValue:
1149     return SelectExtractValue(I);
1150
1151   case Instruction::InsertValue:
1152     return SelectInsertValue(I);
1153
1154   case Instruction::PHI:
1155     llvm_unreachable("FastISel shouldn't visit PHI nodes!");
1156
1157   default:
1158     // Unhandled instruction. Halt "fast" selection and bail.
1159     return false;
1160   }
1161 }
1162
1163 FastISel::FastISel(FunctionLoweringInfo &funcInfo)
1164   : FuncInfo(funcInfo),
1165     MRI(FuncInfo.MF->getRegInfo()),
1166     MFI(*FuncInfo.MF->getFrameInfo()),
1167     MCP(*FuncInfo.MF->getConstantPool()),
1168     TM(FuncInfo.MF->getTarget()),
1169     TD(*TM.getTargetData()),
1170     TII(*TM.getInstrInfo()),
1171     TLI(*TM.getTargetLowering()),
1172     TRI(*TM.getRegisterInfo()) {
1173 }
1174
1175 FastISel::~FastISel() {}
1176
1177 unsigned FastISel::FastEmit_(MVT, MVT,
1178                              unsigned) {
1179   return 0;
1180 }
1181
1182 unsigned FastISel::FastEmit_r(MVT, MVT,
1183                               unsigned,
1184                               unsigned /*Op0*/, bool /*Op0IsKill*/) {
1185   return 0;
1186 }
1187
1188 unsigned FastISel::FastEmit_rr(MVT, MVT,
1189                                unsigned,
1190                                unsigned /*Op0*/, bool /*Op0IsKill*/,
1191                                unsigned /*Op1*/, bool /*Op1IsKill*/) {
1192   return 0;
1193 }
1194
1195 unsigned FastISel::FastEmit_i(MVT, MVT, unsigned, uint64_t /*Imm*/) {
1196   return 0;
1197 }
1198
1199 unsigned FastISel::FastEmit_f(MVT, MVT,
1200                               unsigned, const ConstantFP * /*FPImm*/) {
1201   return 0;
1202 }
1203
1204 unsigned FastISel::FastEmit_ri(MVT, MVT,
1205                                unsigned,
1206                                unsigned /*Op0*/, bool /*Op0IsKill*/,
1207                                uint64_t /*Imm*/) {
1208   return 0;
1209 }
1210
1211 unsigned FastISel::FastEmit_rf(MVT, MVT,
1212                                unsigned,
1213                                unsigned /*Op0*/, bool /*Op0IsKill*/,
1214                                const ConstantFP * /*FPImm*/) {
1215   return 0;
1216 }
1217
1218 unsigned FastISel::FastEmit_rri(MVT, MVT,
1219                                 unsigned,
1220                                 unsigned /*Op0*/, bool /*Op0IsKill*/,
1221                                 unsigned /*Op1*/, bool /*Op1IsKill*/,
1222                                 uint64_t /*Imm*/) {
1223   return 0;
1224 }
1225
1226 /// FastEmit_ri_ - This method is a wrapper of FastEmit_ri. It first tries
1227 /// to emit an instruction with an immediate operand using FastEmit_ri.
1228 /// If that fails, it materializes the immediate into a register and try
1229 /// FastEmit_rr instead.
1230 unsigned FastISel::FastEmit_ri_(MVT VT, unsigned Opcode,
1231                                 unsigned Op0, bool Op0IsKill,
1232                                 uint64_t Imm, MVT ImmType) {
1233   // If this is a multiply by a power of two, emit this as a shift left.
1234   if (Opcode == ISD::MUL && isPowerOf2_64(Imm)) {
1235     Opcode = ISD::SHL;
1236     Imm = Log2_64(Imm);
1237   } else if (Opcode == ISD::UDIV && isPowerOf2_64(Imm)) {
1238     // div x, 8 -> srl x, 3
1239     Opcode = ISD::SRL;
1240     Imm = Log2_64(Imm);
1241   }
1242
1243   // Horrible hack (to be removed), check to make sure shift amounts are
1244   // in-range.
1245   if ((Opcode == ISD::SHL || Opcode == ISD::SRA || Opcode == ISD::SRL) &&
1246       Imm >= VT.getSizeInBits())
1247     return 0;
1248
1249   // First check if immediate type is legal. If not, we can't use the ri form.
1250   unsigned ResultReg = FastEmit_ri(VT, VT, Opcode, Op0, Op0IsKill, Imm);
1251   if (ResultReg != 0)
1252     return ResultReg;
1253   unsigned MaterialReg = FastEmit_i(ImmType, ImmType, ISD::Constant, Imm);
1254   if (MaterialReg == 0) {
1255     // This is a bit ugly/slow, but failing here means falling out of
1256     // fast-isel, which would be very slow.
1257     IntegerType *ITy = IntegerType::get(FuncInfo.Fn->getContext(),
1258                                               VT.getSizeInBits());
1259     MaterialReg = getRegForValue(ConstantInt::get(ITy, Imm));
1260   }
1261   return FastEmit_rr(VT, VT, Opcode,
1262                      Op0, Op0IsKill,
1263                      MaterialReg, /*Kill=*/true);
1264 }
1265
1266 unsigned FastISel::createResultReg(const TargetRegisterClass* RC) {
1267   return MRI.createVirtualRegister(RC);
1268 }
1269
1270 unsigned FastISel::FastEmitInst_(unsigned MachineInstOpcode,
1271                                  const TargetRegisterClass* RC) {
1272   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1273   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1274
1275   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg);
1276   return ResultReg;
1277 }
1278
1279 unsigned FastISel::FastEmitInst_r(unsigned MachineInstOpcode,
1280                                   const TargetRegisterClass *RC,
1281                                   unsigned Op0, bool Op0IsKill) {
1282   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1283   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1284
1285   if (II.getNumDefs() >= 1)
1286     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg)
1287       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill);
1288   else {
1289     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
1290       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill);
1291     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1292             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1293   }
1294
1295   return ResultReg;
1296 }
1297
1298 unsigned FastISel::FastEmitInst_rr(unsigned MachineInstOpcode,
1299                                    const TargetRegisterClass *RC,
1300                                    unsigned Op0, bool Op0IsKill,
1301                                    unsigned Op1, bool Op1IsKill) {
1302   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1303   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1304
1305   if (II.getNumDefs() >= 1)
1306     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg)
1307       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1308       .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill);
1309   else {
1310     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
1311       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1312       .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill);
1313     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1314             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1315   }
1316   return ResultReg;
1317 }
1318
1319 unsigned FastISel::FastEmitInst_rrr(unsigned MachineInstOpcode,
1320                                    const TargetRegisterClass *RC,
1321                                    unsigned Op0, bool Op0IsKill,
1322                                    unsigned Op1, bool Op1IsKill,
1323                                    unsigned Op2, bool Op2IsKill) {
1324   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1325   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1326
1327   if (II.getNumDefs() >= 1)
1328     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg)
1329       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1330       .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill)
1331       .addReg(Op2, Op2IsKill * RegState::Kill);
1332   else {
1333     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
1334       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1335       .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill)
1336       .addReg(Op2, Op2IsKill * RegState::Kill);
1337     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1338             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1339   }
1340   return ResultReg;
1341 }
1342
1343 unsigned FastISel::FastEmitInst_ri(unsigned MachineInstOpcode,
1344                                    const TargetRegisterClass *RC,
1345                                    unsigned Op0, bool Op0IsKill,
1346                                    uint64_t Imm) {
1347   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1348   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1349
1350   if (II.getNumDefs() >= 1)
1351     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg)
1352       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1353       .addImm(Imm);
1354   else {
1355     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
1356       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1357       .addImm(Imm);
1358     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1359             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1360   }
1361   return ResultReg;
1362 }
1363
1364 unsigned FastISel::FastEmitInst_rii(unsigned MachineInstOpcode,
1365                                    const TargetRegisterClass *RC,
1366                                    unsigned Op0, bool Op0IsKill,
1367                                    uint64_t Imm1, uint64_t Imm2) {
1368   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1369   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1370
1371   if (II.getNumDefs() >= 1)
1372     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg)
1373       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1374       .addImm(Imm1)
1375       .addImm(Imm2);
1376   else {
1377     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
1378       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1379       .addImm(Imm1)
1380       .addImm(Imm2);
1381     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1382             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1383   }
1384   return ResultReg;
1385 }
1386
1387 unsigned FastISel::FastEmitInst_rf(unsigned MachineInstOpcode,
1388                                    const TargetRegisterClass *RC,
1389                                    unsigned Op0, bool Op0IsKill,
1390                                    const ConstantFP *FPImm) {
1391   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1392   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1393
1394   if (II.getNumDefs() >= 1)
1395     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg)
1396       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1397       .addFPImm(FPImm);
1398   else {
1399     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
1400       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1401       .addFPImm(FPImm);
1402     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1403             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1404   }
1405   return ResultReg;
1406 }
1407
1408 unsigned FastISel::FastEmitInst_rri(unsigned MachineInstOpcode,
1409                                     const TargetRegisterClass *RC,
1410                                     unsigned Op0, bool Op0IsKill,
1411                                     unsigned Op1, bool Op1IsKill,
1412                                     uint64_t Imm) {
1413   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1414   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1415
1416   if (II.getNumDefs() >= 1)
1417     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg)
1418       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1419       .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill)
1420       .addImm(Imm);
1421   else {
1422     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
1423       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1424       .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill)
1425       .addImm(Imm);
1426     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1427             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1428   }
1429   return ResultReg;
1430 }
1431
1432 unsigned FastISel::FastEmitInst_i(unsigned MachineInstOpcode,
1433                                   const TargetRegisterClass *RC,
1434                                   uint64_t Imm) {
1435   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1436   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1437
1438   if (II.getNumDefs() >= 1)
1439     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg).addImm(Imm);
1440   else {
1441     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II).addImm(Imm);
1442     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1443             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1444   }
1445   return ResultReg;
1446 }
1447
1448 unsigned FastISel::FastEmitInst_ii(unsigned MachineInstOpcode,
1449                                   const TargetRegisterClass *RC,
1450                                   uint64_t Imm1, uint64_t Imm2) {
1451   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1452   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1453
1454   if (II.getNumDefs() >= 1)
1455     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg)
1456       .addImm(Imm1).addImm(Imm2);
1457   else {
1458     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II).addImm(Imm1).addImm(Imm2);
1459     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1460             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1461   }
1462   return ResultReg;
1463 }
1464
1465 unsigned FastISel::FastEmitInst_extractsubreg(MVT RetVT,
1466                                               unsigned Op0, bool Op0IsKill,
1467                                               uint32_t Idx) {
1468   unsigned ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(RetVT));
1469   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Op0) &&
1470          "Cannot yet extract from physregs");
1471   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt,
1472           DL, TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
1473     .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill), Idx);
1474   return ResultReg;
1475 }
1476
1477 /// FastEmitZExtFromI1 - Emit MachineInstrs to compute the value of Op
1478 /// with all but the least significant bit set to zero.
1479 unsigned FastISel::FastEmitZExtFromI1(MVT VT, unsigned Op0, bool Op0IsKill) {
1480   return FastEmit_ri(VT, VT, ISD::AND, Op0, Op0IsKill, 1);
1481 }
1482
1483 /// HandlePHINodesInSuccessorBlocks - Handle PHI nodes in successor blocks.
1484 /// Emit code to ensure constants are copied into registers when needed.
1485 /// Remember the virtual registers that need to be added to the Machine PHI
1486 /// nodes as input.  We cannot just directly add them, because expansion
1487 /// might result in multiple MBB's for one BB.  As such, the start of the
1488 /// BB might correspond to a different MBB than the end.
1489 bool FastISel::HandlePHINodesInSuccessorBlocks(const BasicBlock *LLVMBB) {
1490   const TerminatorInst *TI = LLVMBB->getTerminator();
1491
1492   SmallPtrSet<MachineBasicBlock *, 4> SuccsHandled;
1493   unsigned OrigNumPHINodesToUpdate = FuncInfo.PHINodesToUpdate.size();
1494
1495   // Check successor nodes' PHI nodes that expect a constant to be available
1496   // from this block.
1497   for (unsigned succ = 0, e = TI->getNumSuccessors(); succ != e; ++succ) {
1498     const BasicBlock *SuccBB = TI->getSuccessor(succ);
1499     if (!isa<PHINode>(SuccBB->begin())) continue;
1500     MachineBasicBlock *SuccMBB = FuncInfo.MBBMap[SuccBB];
1501
1502     // If this terminator has multiple identical successors (common for
1503     // switches), only handle each succ once.
1504     if (!SuccsHandled.insert(SuccMBB)) continue;
1505
1506     MachineBasicBlock::iterator MBBI = SuccMBB->begin();
1507
1508     // At this point we know that there is a 1-1 correspondence between LLVM PHI
1509     // nodes and Machine PHI nodes, but the incoming operands have not been
1510     // emitted yet.
1511     for (BasicBlock::const_iterator I = SuccBB->begin();
1512          const PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I) {
1513
1514       // Ignore dead phi's.
1515       if (PN->use_empty()) continue;
1516
1517       // Only handle legal types. Two interesting things to note here. First,
1518       // by bailing out early, we may leave behind some dead instructions,
1519       // since SelectionDAG's HandlePHINodesInSuccessorBlocks will insert its
1520       // own moves. Second, this check is necessary because FastISel doesn't
1521       // use CreateRegs to create registers, so it always creates
1522       // exactly one register for each non-void instruction.
1523       EVT VT = TLI.getValueType(PN->getType(), /*AllowUnknown=*/true);
1524       if (VT == MVT::Other || !TLI.isTypeLegal(VT)) {
1525         // Promote MVT::i1.
1526         if (VT == MVT::i1)
1527           VT = TLI.getTypeToTransformTo(LLVMBB->getContext(), VT);
1528         else {
1529           FuncInfo.PHINodesToUpdate.resize(OrigNumPHINodesToUpdate);
1530           return false;
1531         }
1532       }
1533
1534       const Value *PHIOp = PN->getIncomingValueForBlock(LLVMBB);
1535
1536       // Set the DebugLoc for the copy. Prefer the location of the operand
1537       // if there is one; use the location of the PHI otherwise.
1538       DL = PN->getDebugLoc();
1539       if (const Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(PHIOp))
1540         DL = Inst->getDebugLoc();
1541
1542       unsigned Reg = getRegForValue(PHIOp);
1543       if (Reg == 0) {
1544         FuncInfo.PHINodesToUpdate.resize(OrigNumPHINodesToUpdate);
1545         return false;
1546       }
1547       FuncInfo.PHINodesToUpdate.push_back(std::make_pair(MBBI++, Reg));
1548       DL = DebugLoc();
1549     }
1550   }
1551
1552   return true;
1553 }