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   MachineModuleInfo &MMI = FuncInfo.MF->getMMI();
 565   ComputeUsesVAFloatArgument(*Call, &MMI);
 566
 567   const Function *F = Call->getCalledFunction();
 568   if (!F) return false;
 569
 570   // Handle selected intrinsic function calls.
 571   switch (F->getIntrinsicID()) {
 572   default: break;
 573     // At -O0 we don't care about the lifetime intrinsics.
 574   case Intrinsic::lifetime_start:
 575   case Intrinsic::lifetime_end:
 576     return true;
 577   case Intrinsic::dbg_declare: {
 578     const DbgDeclareInst *DI = cast<DbgDeclareInst>(Call);
 579     if (!DIVariable(DI->getVariable()).Verify() ||
 580         !FuncInfo.MF->getMMI().hasDebugInfo()) {
 581       DEBUG(dbgs() << "Dropping debug info for " << *DI << "\n");
 582       return true;
 583     }
 584
 585     const Value *Address = DI->getAddress();
 586     if (!Address || isa<UndefValue>(Address)) {
 587       DEBUG(dbgs() << "Dropping debug info for " << *DI << "\n");
 588       return true;
 589     }
 590
 591     unsigned Reg = 0;
 592     unsigned Offset = 0;
 593     if (const Argument *Arg = dyn_cast<Argument>(Address)) {
 594       // Some arguments' frame index is recorded during argument lowering.
 595       Offset = FuncInfo.getArgumentFrameIndex(Arg);
 596       if (Offset)
 597         Reg = TRI.getFrameRegister(*FuncInfo.MF);
 598     }
 599     if (!Reg)
 600       Reg = getRegForValue(Address);
 601
 602     if (Reg)
 603       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL,
 604               TII.get(TargetOpcode::DBG_VALUE))
 605         .addReg(Reg, RegState::Debug).addImm(Offset)
 606         .addMetadata(DI->getVariable());
 607     return true;
 608   }
 609   case Intrinsic::dbg_value: {
 610     // This form of DBG_VALUE is target-independent.
 611     const DbgValueInst *DI = cast<DbgValueInst>(Call);
 612     const MCInstrDesc &II = TII.get(TargetOpcode::DBG_VALUE);
 613     const Value *V = DI->getValue();
 614     if (!V) {
 615       // Currently the optimizer can produce this; insert an undef to
 616       // help debugging.  Probably the optimizer should not do this.
 617       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
 618         .addReg(0U).addImm(DI->getOffset())
 619         .addMetadata(DI->getVariable());
 620     } else if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 621       if (CI->getBitWidth() > 64)
 622         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
 623           .addCImm(CI).addImm(DI->getOffset())
 624           .addMetadata(DI->getVariable());
 625       else
 626         BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
 627           .addImm(CI->getZExtValue()).addImm(DI->getOffset())
 628           .addMetadata(DI->getVariable());
 629     } else if (const ConstantFP *CF = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 630       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
 631         .addFPImm(CF).addImm(DI->getOffset())
 632         .addMetadata(DI->getVariable());
 633     } else if (unsigned Reg = lookUpRegForValue(V)) {
 634       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
 635         .addReg(Reg, RegState::Debug).addImm(DI->getOffset())
 636         .addMetadata(DI->getVariable());
 637     } else {
 638       // We can't yet handle anything else here because it would require
 639       // generating code, thus altering codegen because of debug info.
 640       DEBUG(dbgs() << "Dropping debug info for " << DI);
 641     }
 642     return true;
 643   }
 644   case Intrinsic::objectsize: {
 645     ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(Call->getArgOperand(1));
 646     unsigned long long Res = CI->isZero() ? -1ULL : 0;
 647     Constant *ResCI = ConstantInt::get(Call->getType(), Res);
 648     unsigned ResultReg = getRegForValue(ResCI);
 649     if (ResultReg == 0)
 650       return false;
 651     UpdateValueMap(Call, ResultReg);
 652     return true;
 653   }
 654   }
 655
 656   // Usually, it does not make sense to initialize a value,
 657   // make an unrelated function call and use the value, because
 658   // it tends to be spilled on the stack. So, we move the pointer
 659   // to the last local value to the beginning of the block, so that
 660   // all the values which have already been materialized,
 661   // appear after the call. It also makes sense to skip intrinsics
 662   // since they tend to be inlined.
 663   if (!isa<IntrinsicInst>(F))
 664     flushLocalValueMap();
 665
 666   // An arbitrary call. Bail.
 667   return false;
 668 }
 669
 670 bool FastISel::SelectCast(const User *I, unsigned Opcode) {
 671   EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
 672   EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
 673
 674   if (SrcVT == MVT::Other || !SrcVT.isSimple() ||
 675       DstVT == MVT::Other || !DstVT.isSimple())
 676     // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
 677     return false;
 678
 679   // Check if the destination type is legal.
 680   if (!TLI.isTypeLegal(DstVT))
 681     return false;
 682
 683   // Check if the source operand is legal.
 684   if (!TLI.isTypeLegal(SrcVT))
 685     return false;
 686
 687   unsigned InputReg = getRegForValue(I->getOperand(0));
 688   if (!InputReg)
 689     // Unhandled operand.  Halt "fast" selection and bail.
 690     return false;
 691
 692   bool InputRegIsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(0));
 693
 694   unsigned ResultReg = FastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(),
 695                                   DstVT.getSimpleVT(),
 696                                   Opcode,
 697                                   InputReg, InputRegIsKill);
 698   if (!ResultReg)
 699     return false;
 700
 701   UpdateValueMap(I, ResultReg);
 702   return true;
 703 }
 704
 705 bool FastISel::SelectBitCast(const User *I) {
 706   // If the bitcast doesn't change the type, just use the operand value.
 707   if (I->getType() == I->getOperand(0)->getType()) {
 708     unsigned Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
 709     if (Reg == 0)
 710       return false;
 711     UpdateValueMap(I, Reg);
 712     return true;
 713   }
 714
 715   // Bitcasts of other values become reg-reg copies or BITCAST operators.
 716   EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
 717   EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
 718
 719   if (SrcVT == MVT::Other || !SrcVT.isSimple() ||
 720       DstVT == MVT::Other || !DstVT.isSimple() ||
 721       !TLI.isTypeLegal(SrcVT) || !TLI.isTypeLegal(DstVT))
 722     // Unhandled type. Halt "fast" selection and bail.
 723     return false;
 724
 725   unsigned Op0 = getRegForValue(I->getOperand(0));
 726   if (Op0 == 0)
 727     // Unhandled operand. Halt "fast" selection and bail.
 728     return false;
 729
 730   bool Op0IsKill = hasTrivialKill(I->getOperand(0));
 731
 732   // First, try to perform the bitcast by inserting a reg-reg copy.
 733   unsigned ResultReg = 0;
 734   if (SrcVT.getSimpleVT() == DstVT.getSimpleVT()) {
 735     const TargetRegisterClass* SrcClass = TLI.getRegClassFor(SrcVT);
 736     const TargetRegisterClass* DstClass = TLI.getRegClassFor(DstVT);
 737     // Don't attempt a cross-class copy. It will likely fail.
 738     if (SrcClass == DstClass) {
 739       ResultReg = createResultReg(DstClass);
 740       BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
 741               ResultReg).addReg(Op0);
 742     }
 743   }
 744
 745   // If the reg-reg copy failed, select a BITCAST opcode.
 746   if (!ResultReg)
 747     ResultReg = FastEmit_r(SrcVT.getSimpleVT(), DstVT.getSimpleVT(),
 748                            ISD::BITCAST, Op0, Op0IsKill);
 749
 750   if (!ResultReg)
 751     return false;
 752
 753   UpdateValueMap(I, ResultReg);
 754   return true;
 755 }
 756
 757 bool
 758 FastISel::SelectInstruction(const Instruction *I) {
 759   // Just before the terminator instruction, insert instructions to
 760   // feed PHI nodes in successor blocks.
 761   if (isa<TerminatorInst>(I))
 762     if (!HandlePHINodesInSuccessorBlocks(I->getParent()))
 763       return false;
 764
 765   DL = I->getDebugLoc();
 766
 767   MachineBasicBlock::iterator SavedInsertPt = FuncInfo.InsertPt;
 768
 769   // First, try doing target-independent selection.
 770   if (SelectOperator(I, I->getOpcode())) {
 771     ++NumFastIselSuccessIndependent;
 772     DL = DebugLoc();
 773     return true;
 774   }
 775   // Remove dead code.  However, ignore call instructions since we've flushed
 776   // the local value map and recomputed the insert point.
 777   if (!isa<CallInst>(I)) {
 778     recomputeInsertPt();
 779     if (SavedInsertPt != FuncInfo.InsertPt)
 780       removeDeadCode(FuncInfo.InsertPt, SavedInsertPt);
 781   }
 782
 783   // Next, try calling the target to attempt to handle the instruction.
 784   SavedInsertPt = FuncInfo.InsertPt;
 785   if (TargetSelectInstruction(I)) {
 786     ++NumFastIselSuccessTarget;
 787     DL = DebugLoc();
 788     return true;
 789   }
 790   // Check for dead code and remove as necessary.
 791   recomputeInsertPt();
 792   if (SavedInsertPt != FuncInfo.InsertPt)
 793     removeDeadCode(FuncInfo.InsertPt, SavedInsertPt);
 794
 795   DL = DebugLoc();
 796   return false;
 797 }
 798
 799 /// FastEmitBranch - Emit an unconditional branch to the given block,
 800 /// unless it is the immediate (fall-through) successor, and update
 801 /// the CFG.
 802 void
 803 FastISel::FastEmitBranch(MachineBasicBlock *MSucc, DebugLoc DL) {
 804   if (FuncInfo.MBB->isLayoutSuccessor(MSucc)) {
 805     // The unconditional fall-through case, which needs no instructions.
 806   } else {
 807     // The unconditional branch case.
 808     TII.InsertBranch(*FuncInfo.MBB, MSucc, NULL,
 809                      SmallVector<MachineOperand, 0>(), DL);
 810   }
 811   FuncInfo.MBB->addSuccessor(MSucc);
 812 }
 813
 814 /// SelectFNeg - Emit an FNeg operation.
 815 ///
 816 bool
 817 FastISel::SelectFNeg(const User *I) {
 818   unsigned OpReg = getRegForValue(BinaryOperator::getFNegArgument(I));
 819   if (OpReg == 0) return false;
 820
 821   bool OpRegIsKill = hasTrivialKill(I);
 822
 823   // If the target has ISD::FNEG, use it.
 824   EVT VT = TLI.getValueType(I->getType());
 825   unsigned ResultReg = FastEmit_r(VT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(),
 826                                   ISD::FNEG, OpReg, OpRegIsKill);
 827   if (ResultReg != 0) {
 828     UpdateValueMap(I, ResultReg);
 829     return true;
 830   }
 831
 832   // Bitcast the value to integer, twiddle the sign bit with xor,
 833   // and then bitcast it back to floating-point.
 834   if (VT.getSizeInBits() > 64) return false;
 835   EVT IntVT = EVT::getIntegerVT(I->getContext(), VT.getSizeInBits());
 836   if (!TLI.isTypeLegal(IntVT))
 837     return false;
 838
 839   unsigned IntReg = FastEmit_r(VT.getSimpleVT(), IntVT.getSimpleVT(),
 840                                ISD::BITCAST, OpReg, OpRegIsKill);
 841   if (IntReg == 0)
 842     return false;
 843
 844   unsigned IntResultReg = FastEmit_ri_(IntVT.getSimpleVT(), ISD::XOR,
 845                                        IntReg, /*Kill=*/true,
 846                                        UINT64_C(1) << (VT.getSizeInBits()-1),
 847                                        IntVT.getSimpleVT());
 848   if (IntResultReg == 0)
 849     return false;
 850
 851   ResultReg = FastEmit_r(IntVT.getSimpleVT(), VT.getSimpleVT(),
 852                          ISD::BITCAST, IntResultReg, /*Kill=*/true);
 853   if (ResultReg == 0)
 854     return false;
 855
 856   UpdateValueMap(I, ResultReg);
 857   return true;
 858 }
 859
 860 bool
 861 FastISel::SelectExtractValue(const User *U) {
 862   const ExtractValueInst *EVI = dyn_cast<ExtractValueInst>(U);
 863   if (!EVI)
 864     return false;
 865
 866   // Make sure we only try to handle extracts with a legal result.  But also
 867   // allow i1 because it's easy.
 868   EVT RealVT = TLI.getValueType(EVI->getType(), /*AllowUnknown=*/true);
 869   if (!RealVT.isSimple())
 870     return false;
 871   MVT VT = RealVT.getSimpleVT();
 872   if (!TLI.isTypeLegal(VT) && VT != MVT::i1)
 873     return false;
 874
 875   const Value *Op0 = EVI->getOperand(0);
 876   Type *AggTy = Op0->getType();
 877
 878   // Get the base result register.
 879   unsigned ResultReg;
 880   DenseMap<const Value *, unsigned>::iterator I = FuncInfo.ValueMap.find(Op0);
 881   if (I != FuncInfo.ValueMap.end())
 882     ResultReg = I->second;
 883   else if (isa<Instruction>(Op0))
 884     ResultReg = FuncInfo.InitializeRegForValue(Op0);
 885   else
 886     return false; // fast-isel can't handle aggregate constants at the moment
 887
 888   // Get the actual result register, which is an offset from the base register.
 889   unsigned VTIndex = ComputeLinearIndex(AggTy, EVI->getIndices());
 890
 891   SmallVector<EVT, 4> AggValueVTs;
 892   ComputeValueVTs(TLI, AggTy, AggValueVTs);
 893
 894   for (unsigned i = 0; i < VTIndex; i++)
 895     ResultReg += TLI.getNumRegisters(FuncInfo.Fn->getContext(), AggValueVTs[i]);
 896
 897   UpdateValueMap(EVI, ResultReg);
 898   return true;
 899 }
 900
 901 bool
 902 FastISel::SelectOperator(const User *I, unsigned Opcode) {
 903   switch (Opcode) {
 904   case Instruction::Add:
 905     return SelectBinaryOp(I, ISD::ADD);
 906   case Instruction::FAdd:
 907     return SelectBinaryOp(I, ISD::FADD);
 908   case Instruction::Sub:
 909     return SelectBinaryOp(I, ISD::SUB);
 910   case Instruction::FSub:
 911     // FNeg is currently represented in LLVM IR as a special case of FSub.
 912     if (BinaryOperator::isFNeg(I))
 913       return SelectFNeg(I);
 914     return SelectBinaryOp(I, ISD::FSUB);
 915   case Instruction::Mul:
 916     return SelectBinaryOp(I, ISD::MUL);
 917   case Instruction::FMul:
 918     return SelectBinaryOp(I, ISD::FMUL);
 919   case Instruction::SDiv:
 920     return SelectBinaryOp(I, ISD::SDIV);
 921   case Instruction::UDiv:
 922     return SelectBinaryOp(I, ISD::UDIV);
 923   case Instruction::FDiv:
 924     return SelectBinaryOp(I, ISD::FDIV);
 925   case Instruction::SRem:
 926     return SelectBinaryOp(I, ISD::SREM);
 927   case Instruction::URem:
 928     return SelectBinaryOp(I, ISD::UREM);
 929   case Instruction::FRem:
 930     return SelectBinaryOp(I, ISD::FREM);
 931   case Instruction::Shl:
 932     return SelectBinaryOp(I, ISD::SHL);
 933   case Instruction::LShr:
 934     return SelectBinaryOp(I, ISD::SRL);
 935   case Instruction::AShr:
 936     return SelectBinaryOp(I, ISD::SRA);
 937   case Instruction::And:
 938     return SelectBinaryOp(I, ISD::AND);
 939   case Instruction::Or:
 940     return SelectBinaryOp(I, ISD::OR);
 941   case Instruction::Xor:
 942     return SelectBinaryOp(I, ISD::XOR);
 943
 944   case Instruction::GetElementPtr:
 945     return SelectGetElementPtr(I);
 946
 947   case Instruction::Br: {
 948     const BranchInst *BI = cast<BranchInst>(I);
 949
 950     if (BI->isUnconditional()) {
 951       const BasicBlock *LLVMSucc = BI->getSuccessor(0);
 952       MachineBasicBlock *MSucc = FuncInfo.MBBMap[LLVMSucc];
 953       FastEmitBranch(MSucc, BI->getDebugLoc());
 954       return true;
 955     }
 956
 957     // Conditional branches are not handed yet.
 958     // Halt "fast" selection and bail.
 959     return false;
 960   }
 961
 962   case Instruction::Unreachable:
 963     // Nothing to emit.
 964     return true;
 965
 966   case Instruction::Alloca:
 967     // FunctionLowering has the static-sized case covered.
 968     if (FuncInfo.StaticAllocaMap.count(cast<AllocaInst>(I)))
 969       return true;
 970
 971     // Dynamic-sized alloca is not handled yet.
 972     return false;
 973
 974   case Instruction::Call:
 975     return SelectCall(I);
 976
 977   case Instruction::BitCast:
 978     return SelectBitCast(I);
 979
 980   case Instruction::FPToSI:
 981     return SelectCast(I, ISD::FP_TO_SINT);
 982   case Instruction::ZExt:
 983     return SelectCast(I, ISD::ZERO_EXTEND);
 984   case Instruction::SExt:
 985     return SelectCast(I, ISD::SIGN_EXTEND);
 986   case Instruction::Trunc:
 987     return SelectCast(I, ISD::TRUNCATE);
 988   case Instruction::SIToFP:
 989     return SelectCast(I, ISD::SINT_TO_FP);
 990
 991   case Instruction::IntToPtr: // Deliberate fall-through.
 992   case Instruction::PtrToInt: {
 993     EVT SrcVT = TLI.getValueType(I->getOperand(0)->getType());
 994     EVT DstVT = TLI.getValueType(I->getType());
 995     if (DstVT.bitsGT(SrcVT))
 996       return SelectCast(I, ISD::ZERO_EXTEND);
 997     if (DstVT.bitsLT(SrcVT))
 998       return SelectCast(I, ISD::TRUNCATE);
 999     unsigned Reg = getRegForValue(I->getOperand(0));
1000     if (Reg == 0) return false;
1001     UpdateValueMap(I, Reg);
1002     return true;
1003   }
1004
1005   case Instruction::ExtractValue:
1006     return SelectExtractValue(I);
1007
1008   case Instruction::PHI:
1009     llvm_unreachable("FastISel shouldn't visit PHI nodes!");
1010
1011   default:
1012     // Unhandled instruction. Halt "fast" selection and bail.
1013     return false;
1014   }
1015 }
1016
1017 FastISel::FastISel(FunctionLoweringInfo &funcInfo)
1018   : FuncInfo(funcInfo),
1019     MRI(FuncInfo.MF->getRegInfo()),
1020     MFI(*FuncInfo.MF->getFrameInfo()),
1021     MCP(*FuncInfo.MF->getConstantPool()),
1022     TM(FuncInfo.MF->getTarget()),
1023     TD(*TM.getTargetData()),
1024     TII(*TM.getInstrInfo()),
1025     TLI(*TM.getTargetLowering()),
1026     TRI(*TM.getRegisterInfo()) {
1027 }
1028
1029 FastISel::~FastISel() {}
1030
1031 unsigned FastISel::FastEmit_(MVT, MVT,
1032                              unsigned) {
1033   return 0;
1034 }
1035
1036 unsigned FastISel::FastEmit_r(MVT, MVT,
1037                               unsigned,
1038                               unsigned /*Op0*/, bool /*Op0IsKill*/) {
1039   return 0;
1040 }
1041
1042 unsigned FastISel::FastEmit_rr(MVT, MVT,
1043                                unsigned,
1044                                unsigned /*Op0*/, bool /*Op0IsKill*/,
1045                                unsigned /*Op1*/, bool /*Op1IsKill*/) {
1046   return 0;
1047 }
1048
1049 unsigned FastISel::FastEmit_i(MVT, MVT, unsigned, uint64_t /*Imm*/) {
1050   return 0;
1051 }
1052
1053 unsigned FastISel::FastEmit_f(MVT, MVT,
1054                               unsigned, const ConstantFP * /*FPImm*/) {
1055   return 0;
1056 }
1057
1058 unsigned FastISel::FastEmit_ri(MVT, MVT,
1059                                unsigned,
1060                                unsigned /*Op0*/, bool /*Op0IsKill*/,
1061                                uint64_t /*Imm*/) {
1062   return 0;
1063 }
1064
1065 unsigned FastISel::FastEmit_rf(MVT, MVT,
1066                                unsigned,
1067                                unsigned /*Op0*/, bool /*Op0IsKill*/,
1068                                const ConstantFP * /*FPImm*/) {
1069   return 0;
1070 }
1071
1072 unsigned FastISel::FastEmit_rri(MVT, MVT,
1073                                 unsigned,
1074                                 unsigned /*Op0*/, bool /*Op0IsKill*/,
1075                                 unsigned /*Op1*/, bool /*Op1IsKill*/,
1076                                 uint64_t /*Imm*/) {
1077   return 0;
1078 }
1079
1080 /// FastEmit_ri_ - This method is a wrapper of FastEmit_ri. It first tries
1081 /// to emit an instruction with an immediate operand using FastEmit_ri.
1082 /// If that fails, it materializes the immediate into a register and try
1083 /// FastEmit_rr instead.
1084 unsigned FastISel::FastEmit_ri_(MVT VT, unsigned Opcode,
1085                                 unsigned Op0, bool Op0IsKill,
1086                                 uint64_t Imm, MVT ImmType) {
1087   // If this is a multiply by a power of two, emit this as a shift left.
1088   if (Opcode == ISD::MUL && isPowerOf2_64(Imm)) {
1089     Opcode = ISD::SHL;
1090     Imm = Log2_64(Imm);
1091   } else if (Opcode == ISD::UDIV && isPowerOf2_64(Imm)) {
1092     // div x, 8 -> srl x, 3
1093     Opcode = ISD::SRL;
1094     Imm = Log2_64(Imm);
1095   }
1096
1097   // Horrible hack (to be removed), check to make sure shift amounts are
1098   // in-range.
1099   if ((Opcode == ISD::SHL || Opcode == ISD::SRA || Opcode == ISD::SRL) &&
1100       Imm >= VT.getSizeInBits())
1101     return 0;
1102
1103   // First check if immediate type is legal. If not, we can't use the ri form.
1104   unsigned ResultReg = FastEmit_ri(VT, VT, Opcode, Op0, Op0IsKill, Imm);
1105   if (ResultReg != 0)
1106     return ResultReg;
1107   unsigned MaterialReg = FastEmit_i(ImmType, ImmType, ISD::Constant, Imm);
1108   if (MaterialReg == 0) {
1109     // This is a bit ugly/slow, but failing here means falling out of
1110     // fast-isel, which would be very slow.
1111     IntegerType *ITy = IntegerType::get(FuncInfo.Fn->getContext(),
1112                                               VT.getSizeInBits());
1113     MaterialReg = getRegForValue(ConstantInt::get(ITy, Imm));
1114   }
1115   return FastEmit_rr(VT, VT, Opcode,
1116                      Op0, Op0IsKill,
1117                      MaterialReg, /*Kill=*/true);
1118 }
1119
1120 unsigned FastISel::createResultReg(const TargetRegisterClass* RC) {
1121   return MRI.createVirtualRegister(RC);
1122 }
1123
1124 unsigned FastISel::FastEmitInst_(unsigned MachineInstOpcode,
1125                                  const TargetRegisterClass* RC) {
1126   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1127   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1128
1129   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg);
1130   return ResultReg;
1131 }
1132
1133 unsigned FastISel::FastEmitInst_r(unsigned MachineInstOpcode,
1134                                   const TargetRegisterClass *RC,
1135                                   unsigned Op0, bool Op0IsKill) {
1136   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1137   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1138
1139   if (II.getNumDefs() >= 1)
1140     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg)
1141       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill);
1142   else {
1143     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
1144       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill);
1145     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1146             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1147   }
1148
1149   return ResultReg;
1150 }
1151
1152 unsigned FastISel::FastEmitInst_rr(unsigned MachineInstOpcode,
1153                                    const TargetRegisterClass *RC,
1154                                    unsigned Op0, bool Op0IsKill,
1155                                    unsigned Op1, bool Op1IsKill) {
1156   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1157   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1158
1159   if (II.getNumDefs() >= 1)
1160     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg)
1161       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1162       .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill);
1163   else {
1164     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
1165       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1166       .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill);
1167     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1168             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1169   }
1170   return ResultReg;
1171 }
1172
1173 unsigned FastISel::FastEmitInst_rrr(unsigned MachineInstOpcode,
1174                                    const TargetRegisterClass *RC,
1175                                    unsigned Op0, bool Op0IsKill,
1176                                    unsigned Op1, bool Op1IsKill,
1177                                    unsigned Op2, bool Op2IsKill) {
1178   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1179   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1180
1181   if (II.getNumDefs() >= 1)
1182     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg)
1183       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1184       .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill)
1185       .addReg(Op2, Op2IsKill * RegState::Kill);
1186   else {
1187     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
1188       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1189       .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill)
1190       .addReg(Op2, Op2IsKill * RegState::Kill);
1191     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1192             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1193   }
1194   return ResultReg;
1195 }
1196
1197 unsigned FastISel::FastEmitInst_ri(unsigned MachineInstOpcode,
1198                                    const TargetRegisterClass *RC,
1199                                    unsigned Op0, bool Op0IsKill,
1200                                    uint64_t Imm) {
1201   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1202   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1203
1204   if (II.getNumDefs() >= 1)
1205     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg)
1206       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1207       .addImm(Imm);
1208   else {
1209     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
1210       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1211       .addImm(Imm);
1212     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1213             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1214   }
1215   return ResultReg;
1216 }
1217
1218 unsigned FastISel::FastEmitInst_rii(unsigned MachineInstOpcode,
1219                                    const TargetRegisterClass *RC,
1220                                    unsigned Op0, bool Op0IsKill,
1221                                    uint64_t Imm1, uint64_t Imm2) {
1222   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1223   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1224
1225   if (II.getNumDefs() >= 1)
1226     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg)
1227       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1228       .addImm(Imm1)
1229       .addImm(Imm2);
1230   else {
1231     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
1232       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1233       .addImm(Imm1)
1234       .addImm(Imm2);
1235     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1236             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1237   }
1238   return ResultReg;
1239 }
1240
1241 unsigned FastISel::FastEmitInst_rf(unsigned MachineInstOpcode,
1242                                    const TargetRegisterClass *RC,
1243                                    unsigned Op0, bool Op0IsKill,
1244                                    const ConstantFP *FPImm) {
1245   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1246   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1247
1248   if (II.getNumDefs() >= 1)
1249     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg)
1250       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1251       .addFPImm(FPImm);
1252   else {
1253     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
1254       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1255       .addFPImm(FPImm);
1256     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1257             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1258   }
1259   return ResultReg;
1260 }
1261
1262 unsigned FastISel::FastEmitInst_rri(unsigned MachineInstOpcode,
1263                                     const TargetRegisterClass *RC,
1264                                     unsigned Op0, bool Op0IsKill,
1265                                     unsigned Op1, bool Op1IsKill,
1266                                     uint64_t Imm) {
1267   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1268   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1269
1270   if (II.getNumDefs() >= 1)
1271     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg)
1272       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1273       .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill)
1274       .addImm(Imm);
1275   else {
1276     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II)
1277       .addReg(Op0, Op0IsKill * RegState::Kill)
1278       .addReg(Op1, Op1IsKill * RegState::Kill)
1279       .addImm(Imm);
1280     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1281             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1282   }
1283   return ResultReg;
1284 }
1285
1286 unsigned FastISel::FastEmitInst_i(unsigned MachineInstOpcode,
1287                                   const TargetRegisterClass *RC,
1288                                   uint64_t Imm) {
1289   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1290   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1291
1292   if (II.getNumDefs() >= 1)
1293     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg).addImm(Imm);
1294   else {
1295     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II).addImm(Imm);
1296     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, TII.get(TargetOpcode::COPY),
1297             ResultReg).addReg(II.ImplicitDefs[0]);
1298   }
1299   return ResultReg;
1300 }
1301
1302 unsigned FastISel::FastEmitInst_ii(unsigned MachineInstOpcode,
1303                                   const TargetRegisterClass *RC,
1304                                   uint64_t Imm1, uint64_t Imm2) {
1305   unsigned ResultReg = createResultReg(RC);
1306   const MCInstrDesc &II = TII.get(MachineInstOpcode);
1307
1308   if (II.getNumDefs() >= 1)
1309     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II, ResultReg)
1310       .addImm(Imm1).addImm(Imm2);
1311   else {
1312     BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt, DL, II).addImm(Imm1).addImm(Imm2);
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_extractsubreg(MVT RetVT,
1320                                               unsigned Op0, bool Op0IsKill,
1321                                               uint32_t Idx) {
1322   unsigned ResultReg = createResultReg(TLI.getRegClassFor(RetVT));
1323   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Op0) &&
1324          "Cannot yet extract from physregs");
1325   BuildMI(*FuncInfo.MBB, FuncInfo.InsertPt,
1326           DL, TII.get(TargetOpcode::COPY), ResultReg)
1327     .addReg(Op0, getKillRegState(Op0IsKill), Idx);
1328   return ResultReg;
1329 }
1330
1331 /// FastEmitZExtFromI1 - Emit MachineInstrs to compute the value of Op
1332 /// with all but the least significant bit set to zero.
1333 unsigned FastISel::FastEmitZExtFromI1(MVT VT, unsigned Op0, bool Op0IsKill) {
1334   return FastEmit_ri(VT, VT, ISD::AND, Op0, Op0IsKill, 1);
1335 }
1336
1337 /// HandlePHINodesInSuccessorBlocks - Handle PHI nodes in successor blocks.
1338 /// Emit code to ensure constants are copied into registers when needed.
1339 /// Remember the virtual registers that need to be added to the Machine PHI
1340 /// nodes as input.  We cannot just directly add them, because expansion
1341 /// might result in multiple MBB's for one BB.  As such, the start of the
1342 /// BB might correspond to a different MBB than the end.
1343 bool FastISel::HandlePHINodesInSuccessorBlocks(const BasicBlock *LLVMBB) {
1344   const TerminatorInst *TI = LLVMBB->getTerminator();
1345
1346   SmallPtrSet<MachineBasicBlock *, 4> SuccsHandled;
1347   unsigned OrigNumPHINodesToUpdate = FuncInfo.PHINodesToUpdate.size();
1348
1349   // Check successor nodes' PHI nodes that expect a constant to be available
1350   // from this block.
1351   for (unsigned succ = 0, e = TI->getNumSuccessors(); succ != e; ++succ) {
1352     const BasicBlock *SuccBB = TI->getSuccessor(succ);
1353     if (!isa<PHINode>(SuccBB->begin())) continue;
1354     MachineBasicBlock *SuccMBB = FuncInfo.MBBMap[SuccBB];
1355
1356     // If this terminator has multiple identical successors (common for
1357     // switches), only handle each succ once.
1358     if (!SuccsHandled.insert(SuccMBB)) continue;
1359
1360     MachineBasicBlock::iterator MBBI = SuccMBB->begin();
1361
1362     // At this point we know that there is a 1-1 correspondence between LLVM PHI
1363     // nodes and Machine PHI nodes, but the incoming operands have not been
1364     // emitted yet.
1365     for (BasicBlock::const_iterator I = SuccBB->begin();
1366          const PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(I); ++I) {
1367
1368       // Ignore dead phi's.
1369       if (PN->use_empty()) continue;
1370
1371       // Only handle legal types. Two interesting things to note here. First,
1372       // by bailing out early, we may leave behind some dead instructions,
1373       // since SelectionDAG's HandlePHINodesInSuccessorBlocks will insert its
1374       // own moves. Second, this check is necessary because FastISel doesn't
1375       // use CreateRegs to create registers, so it always creates
1376       // exactly one register for each non-void instruction.
1377       EVT VT = TLI.getValueType(PN->getType(), /*AllowUnknown=*/true);
1378       if (VT == MVT::Other || !TLI.isTypeLegal(VT)) {
1379         // Handle integer promotions, though, because they're common and easy.
1380         if (VT == MVT::i1 || VT == MVT::i8 || VT == MVT::i16)
1381           VT = TLI.getTypeToTransformTo(LLVMBB->getContext(), VT);
1382         else {
1383           FuncInfo.PHINodesToUpdate.resize(OrigNumPHINodesToUpdate);
1384           return false;
1385         }
1386       }
1387
1388       const Value *PHIOp = PN->getIncomingValueForBlock(LLVMBB);
1389
1390       // Set the DebugLoc for the copy. Prefer the location of the operand
1391       // if there is one; use the location of the PHI otherwise.
1392       DL = PN->getDebugLoc();
1393       if (const Instruction *Inst = dyn_cast<Instruction>(PHIOp))
1394         DL = Inst->getDebugLoc();
1395
1396       unsigned Reg = getRegForValue(PHIOp);
1397       if (Reg == 0) {
1398         FuncInfo.PHINodesToUpdate.resize(OrigNumPHINodesToUpdate);
1399         return false;
1400       }
1401       FuncInfo.PHINodesToUpdate.push_back(std::make_pair(MBBI++, Reg));
1402       DL = DebugLoc();
1403     }
1404   }
1405
1406   return true;
1407 }