Use the new script to sort the includes of every file under lib.
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SelectionDAG / InstrEmitter.cpp
1 //==--- InstrEmitter.cpp - Emit MachineInstrs for the SelectionDAG 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 implements the Emit routines for the SelectionDAG class, which creates
11 // MachineInstrs based on the decisions of the SelectionDAG instruction
12 // selection.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #define DEBUG_TYPE "instr-emitter"
17 #include "InstrEmitter.h"
18 #include "SDNodeDbgValue.h"
19 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
20 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
21 #include "llvm/CodeGen/MachineFunction.h"
22 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
23 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
24 #include "llvm/DataLayout.h"
25 #include "llvm/Support/Debug.h"
26 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
27 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
28 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
29 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
30 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
31 using namespace llvm;
32
33 /// MinRCSize - Smallest register class we allow when constraining virtual
34 /// registers.  If satisfying all register class constraints would require
35 /// using a smaller register class, emit a COPY to a new virtual register
36 /// instead.
37 const unsigned MinRCSize = 4;
38
39 /// CountResults - The results of target nodes have register or immediate
40 /// operands first, then an optional chain, and optional glue operands (which do
41 /// not go into the resulting MachineInstr).
42 unsigned InstrEmitter::CountResults(SDNode *Node) {
43   unsigned N = Node->getNumValues();
44   while (N && Node->getValueType(N - 1) == MVT::Glue)
45     --N;
46   if (N && Node->getValueType(N - 1) == MVT::Other)
47     --N;    // Skip over chain result.
48   return N;
49 }
50
51 /// countOperands - The inputs to target nodes have any actual inputs first,
52 /// followed by an optional chain operand, then an optional glue operand.
53 /// Compute the number of actual operands that will go into the resulting
54 /// MachineInstr.
55 ///
56 /// Also count physreg RegisterSDNode and RegisterMaskSDNode operands preceding
57 /// the chain and glue. These operands may be implicit on the machine instr.
58 static unsigned countOperands(SDNode *Node, unsigned NumExpUses,
59                               unsigned &NumImpUses) {
60   unsigned N = Node->getNumOperands();
61   while (N && Node->getOperand(N - 1).getValueType() == MVT::Glue)
62     --N;
63   if (N && Node->getOperand(N - 1).getValueType() == MVT::Other)
64     --N; // Ignore chain if it exists.
65
66   // Count RegisterSDNode and RegisterMaskSDNode operands for NumImpUses.
67   NumImpUses = N - NumExpUses;
68   for (unsigned I = N; I > NumExpUses; --I) {
69     if (isa<RegisterMaskSDNode>(Node->getOperand(I - 1)))
70       continue;
71     if (RegisterSDNode *RN = dyn_cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(I - 1)))
72       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(RN->getReg()))
73         continue;
74     NumImpUses = N - I;
75     break;
76   }
77
78   return N;
79 }
80
81 /// EmitCopyFromReg - Generate machine code for an CopyFromReg node or an
82 /// implicit physical register output.
83 void InstrEmitter::
84 EmitCopyFromReg(SDNode *Node, unsigned ResNo, bool IsClone, bool IsCloned,
85                 unsigned SrcReg, DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap) {
86   unsigned VRBase = 0;
87   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(SrcReg)) {
88     // Just use the input register directly!
89     SDValue Op(Node, ResNo);
90     if (IsClone)
91       VRBaseMap.erase(Op);
92     bool isNew = VRBaseMap.insert(std::make_pair(Op, SrcReg)).second;
93     (void)isNew; // Silence compiler warning.
94     assert(isNew && "Node emitted out of order - early");
95     return;
96   }
97
98   // If the node is only used by a CopyToReg and the dest reg is a vreg, use
99   // the CopyToReg'd destination register instead of creating a new vreg.
100   bool MatchReg = true;
101   const TargetRegisterClass *UseRC = NULL;
102   EVT VT = Node->getValueType(ResNo);
103
104   // Stick to the preferred register classes for legal types.
105   if (TLI->isTypeLegal(VT))
106     UseRC = TLI->getRegClassFor(VT);
107
108   if (!IsClone && !IsCloned)
109     for (SDNode::use_iterator UI = Node->use_begin(), E = Node->use_end();
110          UI != E; ++UI) {
111       SDNode *User = *UI;
112       bool Match = true;
113       if (User->getOpcode() == ISD::CopyToReg &&
114           User->getOperand(2).getNode() == Node &&
115           User->getOperand(2).getResNo() == ResNo) {
116         unsigned DestReg = cast<RegisterSDNode>(User->getOperand(1))->getReg();
117         if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DestReg)) {
118           VRBase = DestReg;
119           Match = false;
120         } else if (DestReg != SrcReg)
121           Match = false;
122       } else {
123         for (unsigned i = 0, e = User->getNumOperands(); i != e; ++i) {
124           SDValue Op = User->getOperand(i);
125           if (Op.getNode() != Node || Op.getResNo() != ResNo)
126             continue;
127           EVT VT = Node->getValueType(Op.getResNo());
128           if (VT == MVT::Other || VT == MVT::Glue)
129             continue;
130           Match = false;
131           if (User->isMachineOpcode()) {
132             const MCInstrDesc &II = TII->get(User->getMachineOpcode());
133             const TargetRegisterClass *RC = 0;
134             if (i+II.getNumDefs() < II.getNumOperands()) {
135               RC = TRI->getAllocatableClass(
136                 TII->getRegClass(II, i+II.getNumDefs(), TRI, *MF));
137             }
138             if (!UseRC)
139               UseRC = RC;
140             else if (RC) {
141               const TargetRegisterClass *ComRC =
142                 TRI->getCommonSubClass(UseRC, RC);
143               // If multiple uses expect disjoint register classes, we emit
144               // copies in AddRegisterOperand.
145               if (ComRC)
146                 UseRC = ComRC;
147             }
148           }
149         }
150       }
151       MatchReg &= Match;
152       if (VRBase)
153         break;
154     }
155
156   const TargetRegisterClass *SrcRC = 0, *DstRC = 0;
157   SrcRC = TRI->getMinimalPhysRegClass(SrcReg, VT);
158
159   // Figure out the register class to create for the destreg.
160   if (VRBase) {
161     DstRC = MRI->getRegClass(VRBase);
162   } else if (UseRC) {
163     assert(UseRC->hasType(VT) && "Incompatible phys register def and uses!");
164     DstRC = UseRC;
165   } else {
166     DstRC = TLI->getRegClassFor(VT);
167   }
168
169   // If all uses are reading from the src physical register and copying the
170   // register is either impossible or very expensive, then don't create a copy.
171   if (MatchReg && SrcRC->getCopyCost() < 0) {
172     VRBase = SrcReg;
173   } else {
174     // Create the reg, emit the copy.
175     VRBase = MRI->createVirtualRegister(DstRC);
176     BuildMI(*MBB, InsertPos, Node->getDebugLoc(), TII->get(TargetOpcode::COPY),
177             VRBase).addReg(SrcReg);
178   }
179
180   SDValue Op(Node, ResNo);
181   if (IsClone)
182     VRBaseMap.erase(Op);
183   bool isNew = VRBaseMap.insert(std::make_pair(Op, VRBase)).second;
184   (void)isNew; // Silence compiler warning.
185   assert(isNew && "Node emitted out of order - early");
186 }
187
188 /// getDstOfCopyToRegUse - If the only use of the specified result number of
189 /// node is a CopyToReg, return its destination register. Return 0 otherwise.
190 unsigned InstrEmitter::getDstOfOnlyCopyToRegUse(SDNode *Node,
191                                                 unsigned ResNo) const {
192   if (!Node->hasOneUse())
193     return 0;
194
195   SDNode *User = *Node->use_begin();
196   if (User->getOpcode() == ISD::CopyToReg &&
197       User->getOperand(2).getNode() == Node &&
198       User->getOperand(2).getResNo() == ResNo) {
199     unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(User->getOperand(1))->getReg();
200     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
201       return Reg;
202   }
203   return 0;
204 }
205
206 void InstrEmitter::CreateVirtualRegisters(SDNode *Node, MachineInstr *MI,
207                                        const MCInstrDesc &II,
208                                        bool IsClone, bool IsCloned,
209                                        DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap) {
210   assert(Node->getMachineOpcode() != TargetOpcode::IMPLICIT_DEF &&
211          "IMPLICIT_DEF should have been handled as a special case elsewhere!");
212
213   for (unsigned i = 0; i < II.getNumDefs(); ++i) {
214     // If the specific node value is only used by a CopyToReg and the dest reg
215     // is a vreg in the same register class, use the CopyToReg'd destination
216     // register instead of creating a new vreg.
217     unsigned VRBase = 0;
218     const TargetRegisterClass *RC =
219       TRI->getAllocatableClass(TII->getRegClass(II, i, TRI, *MF));
220     if (II.OpInfo[i].isOptionalDef()) {
221       // Optional def must be a physical register.
222       unsigned NumResults = CountResults(Node);
223       VRBase = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i-NumResults))->getReg();
224       assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(VRBase));
225       MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(VRBase, true));
226     }
227
228     if (!VRBase && !IsClone && !IsCloned)
229       for (SDNode::use_iterator UI = Node->use_begin(), E = Node->use_end();
230            UI != E; ++UI) {
231         SDNode *User = *UI;
232         if (User->getOpcode() == ISD::CopyToReg &&
233             User->getOperand(2).getNode() == Node &&
234             User->getOperand(2).getResNo() == i) {
235           unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(User->getOperand(1))->getReg();
236           if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
237             const TargetRegisterClass *RegRC = MRI->getRegClass(Reg);
238             if (RegRC == RC) {
239               VRBase = Reg;
240               MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true));
241               break;
242             }
243           }
244         }
245       }
246
247     // Create the result registers for this node and add the result regs to
248     // the machine instruction.
249     if (VRBase == 0) {
250       assert(RC && "Isn't a register operand!");
251       VRBase = MRI->createVirtualRegister(RC);
252       MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(VRBase, true));
253     }
254
255     SDValue Op(Node, i);
256     if (IsClone)
257       VRBaseMap.erase(Op);
258     bool isNew = VRBaseMap.insert(std::make_pair(Op, VRBase)).second;
259     (void)isNew; // Silence compiler warning.
260     assert(isNew && "Node emitted out of order - early");
261   }
262 }
263
264 /// getVR - Return the virtual register corresponding to the specified result
265 /// of the specified node.
266 unsigned InstrEmitter::getVR(SDValue Op,
267                              DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap) {
268   if (Op.isMachineOpcode() &&
269       Op.getMachineOpcode() == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF) {
270     // Add an IMPLICIT_DEF instruction before every use.
271     unsigned VReg = getDstOfOnlyCopyToRegUse(Op.getNode(), Op.getResNo());
272     // IMPLICIT_DEF can produce any type of result so its MCInstrDesc
273     // does not include operand register class info.
274     if (!VReg) {
275       const TargetRegisterClass *RC = TLI->getRegClassFor(Op.getValueType());
276       VReg = MRI->createVirtualRegister(RC);
277     }
278     BuildMI(*MBB, InsertPos, Op.getDebugLoc(),
279             TII->get(TargetOpcode::IMPLICIT_DEF), VReg);
280     return VReg;
281   }
282
283   DenseMap<SDValue, unsigned>::iterator I = VRBaseMap.find(Op);
284   assert(I != VRBaseMap.end() && "Node emitted out of order - late");
285   return I->second;
286 }
287
288
289 /// AddRegisterOperand - Add the specified register as an operand to the
290 /// specified machine instr. Insert register copies if the register is
291 /// not in the required register class.
292 void
293 InstrEmitter::AddRegisterOperand(MachineInstr *MI, SDValue Op,
294                                  unsigned IIOpNum,
295                                  const MCInstrDesc *II,
296                                  DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap,
297                                  bool IsDebug, bool IsClone, bool IsCloned) {
298   assert(Op.getValueType() != MVT::Other &&
299          Op.getValueType() != MVT::Glue &&
300          "Chain and glue operands should occur at end of operand list!");
301   // Get/emit the operand.
302   unsigned VReg = getVR(Op, VRBaseMap);
303   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(VReg) && "Not a vreg?");
304
305   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
306   bool isOptDef = IIOpNum < MCID.getNumOperands() &&
307     MCID.OpInfo[IIOpNum].isOptionalDef();
308
309   // If the instruction requires a register in a different class, create
310   // a new virtual register and copy the value into it, but first attempt to
311   // shrink VReg's register class within reason.  For example, if VReg == GR32
312   // and II requires a GR32_NOSP, just constrain VReg to GR32_NOSP.
313   if (II) {
314     const TargetRegisterClass *DstRC = 0;
315     if (IIOpNum < II->getNumOperands())
316       DstRC = TRI->getAllocatableClass(TII->getRegClass(*II,IIOpNum,TRI,*MF));
317     if (DstRC && !MRI->constrainRegClass(VReg, DstRC, MinRCSize)) {
318       unsigned NewVReg = MRI->createVirtualRegister(DstRC);
319       BuildMI(*MBB, InsertPos, Op.getNode()->getDebugLoc(),
320               TII->get(TargetOpcode::COPY), NewVReg).addReg(VReg);
321       VReg = NewVReg;
322     }
323   }
324
325   // If this value has only one use, that use is a kill. This is a
326   // conservative approximation. InstrEmitter does trivial coalescing
327   // with CopyFromReg nodes, so don't emit kill flags for them.
328   // Avoid kill flags on Schedule cloned nodes, since there will be
329   // multiple uses.
330   // Tied operands are never killed, so we need to check that. And that
331   // means we need to determine the index of the operand.
332   bool isKill = Op.hasOneUse() &&
333                 Op.getNode()->getOpcode() != ISD::CopyFromReg &&
334                 !IsDebug &&
335                 !(IsClone || IsCloned);
336   if (isKill) {
337     unsigned Idx = MI->getNumOperands();
338     while (Idx > 0 &&
339            MI->getOperand(Idx-1).isReg() && MI->getOperand(Idx-1).isImplicit())
340       --Idx;
341     bool isTied = MI->getDesc().getOperandConstraint(Idx, MCOI::TIED_TO) != -1;
342     if (isTied)
343       isKill = false;
344   }
345
346   MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(VReg, isOptDef,
347                                            false/*isImp*/, isKill,
348                                            false/*isDead*/, false/*isUndef*/,
349                                            false/*isEarlyClobber*/,
350                                            0/*SubReg*/, IsDebug));
351 }
352
353 /// AddOperand - Add the specified operand to the specified machine instr.  II
354 /// specifies the instruction information for the node, and IIOpNum is the
355 /// operand number (in the II) that we are adding.
356 void InstrEmitter::AddOperand(MachineInstr *MI, SDValue Op,
357                               unsigned IIOpNum,
358                               const MCInstrDesc *II,
359                               DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap,
360                               bool IsDebug, bool IsClone, bool IsCloned) {
361   if (Op.isMachineOpcode()) {
362     AddRegisterOperand(MI, Op, IIOpNum, II, VRBaseMap,
363                        IsDebug, IsClone, IsCloned);
364   } else if (ConstantSDNode *C = dyn_cast<ConstantSDNode>(Op)) {
365     MI->addOperand(MachineOperand::CreateImm(C->getSExtValue()));
366   } else if (ConstantFPSDNode *F = dyn_cast<ConstantFPSDNode>(Op)) {
367     const ConstantFP *CFP = F->getConstantFPValue();
368     MI->addOperand(MachineOperand::CreateFPImm(CFP));
369   } else if (RegisterSDNode *R = dyn_cast<RegisterSDNode>(Op)) {
370     // Turn additional physreg operands into implicit uses on non-variadic
371     // instructions. This is used by call and return instructions passing
372     // arguments in registers.
373     bool Imp = II && (IIOpNum >= II->getNumOperands() && !II->isVariadic());
374     MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(R->getReg(), false, Imp));
375   } else if (RegisterMaskSDNode *RM = dyn_cast<RegisterMaskSDNode>(Op)) {
376     MI->addOperand(MachineOperand::CreateRegMask(RM->getRegMask()));
377   } else if (GlobalAddressSDNode *TGA = dyn_cast<GlobalAddressSDNode>(Op)) {
378     MI->addOperand(MachineOperand::CreateGA(TGA->getGlobal(), TGA->getOffset(),
379                                             TGA->getTargetFlags()));
380   } else if (BasicBlockSDNode *BBNode = dyn_cast<BasicBlockSDNode>(Op)) {
381     MI->addOperand(MachineOperand::CreateMBB(BBNode->getBasicBlock()));
382   } else if (FrameIndexSDNode *FI = dyn_cast<FrameIndexSDNode>(Op)) {
383     MI->addOperand(MachineOperand::CreateFI(FI->getIndex()));
384   } else if (JumpTableSDNode *JT = dyn_cast<JumpTableSDNode>(Op)) {
385     MI->addOperand(MachineOperand::CreateJTI(JT->getIndex(),
386                                              JT->getTargetFlags()));
387   } else if (ConstantPoolSDNode *CP = dyn_cast<ConstantPoolSDNode>(Op)) {
388     int Offset = CP->getOffset();
389     unsigned Align = CP->getAlignment();
390     Type *Type = CP->getType();
391     // MachineConstantPool wants an explicit alignment.
392     if (Align == 0) {
393       Align = TM->getDataLayout()->getPrefTypeAlignment(Type);
394       if (Align == 0) {
395         // Alignment of vector types.  FIXME!
396         Align = TM->getDataLayout()->getTypeAllocSize(Type);
397       }
398     }
399
400     unsigned Idx;
401     MachineConstantPool *MCP = MF->getConstantPool();
402     if (CP->isMachineConstantPoolEntry())
403       Idx = MCP->getConstantPoolIndex(CP->getMachineCPVal(), Align);
404     else
405       Idx = MCP->getConstantPoolIndex(CP->getConstVal(), Align);
406     MI->addOperand(MachineOperand::CreateCPI(Idx, Offset,
407                                              CP->getTargetFlags()));
408   } else if (ExternalSymbolSDNode *ES = dyn_cast<ExternalSymbolSDNode>(Op)) {
409     MI->addOperand(MachineOperand::CreateES(ES->getSymbol(),
410                                             ES->getTargetFlags()));
411   } else if (BlockAddressSDNode *BA = dyn_cast<BlockAddressSDNode>(Op)) {
412     MI->addOperand(MachineOperand::CreateBA(BA->getBlockAddress(),
413                                             BA->getOffset(),
414                                             BA->getTargetFlags()));
415   } else if (TargetIndexSDNode *TI = dyn_cast<TargetIndexSDNode>(Op)) {
416     MI->addOperand(MachineOperand::CreateTargetIndex(TI->getIndex(),
417                                                      TI->getOffset(),
418                                                      TI->getTargetFlags()));
419   } else {
420     assert(Op.getValueType() != MVT::Other &&
421            Op.getValueType() != MVT::Glue &&
422            "Chain and glue operands should occur at end of operand list!");
423     AddRegisterOperand(MI, Op, IIOpNum, II, VRBaseMap,
424                        IsDebug, IsClone, IsCloned);
425   }
426 }
427
428 unsigned InstrEmitter::ConstrainForSubReg(unsigned VReg, unsigned SubIdx,
429                                           EVT VT, DebugLoc DL) {
430   const TargetRegisterClass *VRC = MRI->getRegClass(VReg);
431   const TargetRegisterClass *RC = TRI->getSubClassWithSubReg(VRC, SubIdx);
432
433   // RC is a sub-class of VRC that supports SubIdx.  Try to constrain VReg
434   // within reason.
435   if (RC && RC != VRC)
436     RC = MRI->constrainRegClass(VReg, RC, MinRCSize);
437
438   // VReg has been adjusted.  It can be used with SubIdx operands now.
439   if (RC)
440     return VReg;
441
442   // VReg couldn't be reasonably constrained.  Emit a COPY to a new virtual
443   // register instead.
444   RC = TRI->getSubClassWithSubReg(TLI->getRegClassFor(VT), SubIdx);
445   assert(RC && "No legal register class for VT supports that SubIdx");
446   unsigned NewReg = MRI->createVirtualRegister(RC);
447   BuildMI(*MBB, InsertPos, DL, TII->get(TargetOpcode::COPY), NewReg)
448     .addReg(VReg);
449   return NewReg;
450 }
451
452 /// EmitSubregNode - Generate machine code for subreg nodes.
453 ///
454 void InstrEmitter::EmitSubregNode(SDNode *Node,
455                                   DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap,
456                                   bool IsClone, bool IsCloned) {
457   unsigned VRBase = 0;
458   unsigned Opc = Node->getMachineOpcode();
459
460   // If the node is only used by a CopyToReg and the dest reg is a vreg, use
461   // the CopyToReg'd destination register instead of creating a new vreg.
462   for (SDNode::use_iterator UI = Node->use_begin(), E = Node->use_end();
463        UI != E; ++UI) {
464     SDNode *User = *UI;
465     if (User->getOpcode() == ISD::CopyToReg &&
466         User->getOperand(2).getNode() == Node) {
467       unsigned DestReg = cast<RegisterSDNode>(User->getOperand(1))->getReg();
468       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(DestReg)) {
469         VRBase = DestReg;
470         break;
471       }
472     }
473   }
474
475   if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG) {
476     // EXTRACT_SUBREG is lowered as %dst = COPY %src:sub.  There are no
477     // constraints on the %dst register, COPY can target all legal register
478     // classes.
479     unsigned SubIdx = cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(1))->getZExtValue();
480     const TargetRegisterClass *TRC = TLI->getRegClassFor(Node->getValueType(0));
481
482     unsigned VReg = getVR(Node->getOperand(0), VRBaseMap);
483     MachineInstr *DefMI = MRI->getVRegDef(VReg);
484     unsigned SrcReg, DstReg, DefSubIdx;
485     if (DefMI &&
486         TII->isCoalescableExtInstr(*DefMI, SrcReg, DstReg, DefSubIdx) &&
487         SubIdx == DefSubIdx &&
488         TRC == MRI->getRegClass(SrcReg)) {
489       // Optimize these:
490       // r1025 = s/zext r1024, 4
491       // r1026 = extract_subreg r1025, 4
492       // to a copy
493       // r1026 = copy r1024
494       VRBase = MRI->createVirtualRegister(TRC);
495       BuildMI(*MBB, InsertPos, Node->getDebugLoc(),
496               TII->get(TargetOpcode::COPY), VRBase).addReg(SrcReg);
497       MRI->clearKillFlags(SrcReg);
498     } else {
499       // VReg may not support a SubIdx sub-register, and we may need to
500       // constrain its register class or issue a COPY to a compatible register
501       // class.
502       VReg = ConstrainForSubReg(VReg, SubIdx,
503                                 Node->getOperand(0).getValueType(),
504                                 Node->getDebugLoc());
505
506       // Create the destreg if it is missing.
507       if (VRBase == 0)
508         VRBase = MRI->createVirtualRegister(TRC);
509
510       // Create the extract_subreg machine instruction.
511       BuildMI(*MBB, InsertPos, Node->getDebugLoc(),
512               TII->get(TargetOpcode::COPY), VRBase).addReg(VReg, 0, SubIdx);
513     }
514   } else if (Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
515              Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG) {
516     SDValue N0 = Node->getOperand(0);
517     SDValue N1 = Node->getOperand(1);
518     SDValue N2 = Node->getOperand(2);
519     unsigned SubIdx = cast<ConstantSDNode>(N2)->getZExtValue();
520
521     // Figure out the register class to create for the destreg.  It should be
522     // the largest legal register class supporting SubIdx sub-registers.
523     // RegisterCoalescer will constrain it further if it decides to eliminate
524     // the INSERT_SUBREG instruction.
525     //
526     //   %dst = INSERT_SUBREG %src, %sub, SubIdx
527     //
528     // is lowered by TwoAddressInstructionPass to:
529     //
530     //   %dst = COPY %src
531     //   %dst:SubIdx = COPY %sub
532     //
533     // There is no constraint on the %src register class.
534     //
535     const TargetRegisterClass *SRC = TLI->getRegClassFor(Node->getValueType(0));
536     SRC = TRI->getSubClassWithSubReg(SRC, SubIdx);
537     assert(SRC && "No register class supports VT and SubIdx for INSERT_SUBREG");
538
539     if (VRBase == 0 || !SRC->hasSubClassEq(MRI->getRegClass(VRBase)))
540       VRBase = MRI->createVirtualRegister(SRC);
541
542     // Create the insert_subreg or subreg_to_reg machine instruction.
543     MachineInstr *MI = BuildMI(*MF, Node->getDebugLoc(), TII->get(Opc));
544     MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(VRBase, true));
545
546     // If creating a subreg_to_reg, then the first input operand
547     // is an implicit value immediate, otherwise it's a register
548     if (Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG) {
549       const ConstantSDNode *SD = cast<ConstantSDNode>(N0);
550       MI->addOperand(MachineOperand::CreateImm(SD->getZExtValue()));
551     } else
552       AddOperand(MI, N0, 0, 0, VRBaseMap, /*IsDebug=*/false,
553                  IsClone, IsCloned);
554     // Add the subregster being inserted
555     AddOperand(MI, N1, 0, 0, VRBaseMap, /*IsDebug=*/false,
556                IsClone, IsCloned);
557     MI->addOperand(MachineOperand::CreateImm(SubIdx));
558     MBB->insert(InsertPos, MI);
559   } else
560     llvm_unreachable("Node is not insert_subreg, extract_subreg, or subreg_to_reg");
561
562   SDValue Op(Node, 0);
563   bool isNew = VRBaseMap.insert(std::make_pair(Op, VRBase)).second;
564   (void)isNew; // Silence compiler warning.
565   assert(isNew && "Node emitted out of order - early");
566 }
567
568 /// EmitCopyToRegClassNode - Generate machine code for COPY_TO_REGCLASS nodes.
569 /// COPY_TO_REGCLASS is just a normal copy, except that the destination
570 /// register is constrained to be in a particular register class.
571 ///
572 void
573 InstrEmitter::EmitCopyToRegClassNode(SDNode *Node,
574                                      DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap) {
575   unsigned VReg = getVR(Node->getOperand(0), VRBaseMap);
576
577   // Create the new VReg in the destination class and emit a copy.
578   unsigned DstRCIdx = cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(1))->getZExtValue();
579   const TargetRegisterClass *DstRC =
580     TRI->getAllocatableClass(TRI->getRegClass(DstRCIdx));
581   unsigned NewVReg = MRI->createVirtualRegister(DstRC);
582   BuildMI(*MBB, InsertPos, Node->getDebugLoc(), TII->get(TargetOpcode::COPY),
583     NewVReg).addReg(VReg);
584
585   SDValue Op(Node, 0);
586   bool isNew = VRBaseMap.insert(std::make_pair(Op, NewVReg)).second;
587   (void)isNew; // Silence compiler warning.
588   assert(isNew && "Node emitted out of order - early");
589 }
590
591 /// EmitRegSequence - Generate machine code for REG_SEQUENCE nodes.
592 ///
593 void InstrEmitter::EmitRegSequence(SDNode *Node,
594                                   DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap,
595                                   bool IsClone, bool IsCloned) {
596   unsigned DstRCIdx = cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(0))->getZExtValue();
597   const TargetRegisterClass *RC = TRI->getRegClass(DstRCIdx);
598   unsigned NewVReg = MRI->createVirtualRegister(TRI->getAllocatableClass(RC));
599   MachineInstr *MI = BuildMI(*MF, Node->getDebugLoc(),
600                              TII->get(TargetOpcode::REG_SEQUENCE), NewVReg);
601   unsigned NumOps = Node->getNumOperands();
602   assert((NumOps & 1) == 1 &&
603          "REG_SEQUENCE must have an odd number of operands!");
604   const MCInstrDesc &II = TII->get(TargetOpcode::REG_SEQUENCE);
605   for (unsigned i = 1; i != NumOps; ++i) {
606     SDValue Op = Node->getOperand(i);
607     if ((i & 1) == 0) {
608       RegisterSDNode *R = dyn_cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i-1));
609       // Skip physical registers as they don't have a vreg to get and we'll
610       // insert copies for them in TwoAddressInstructionPass anyway.
611       if (!R || !TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(R->getReg())) {
612         unsigned SubIdx = cast<ConstantSDNode>(Op)->getZExtValue();
613         unsigned SubReg = getVR(Node->getOperand(i-1), VRBaseMap);
614         const TargetRegisterClass *TRC = MRI->getRegClass(SubReg);
615         const TargetRegisterClass *SRC =
616         TRI->getMatchingSuperRegClass(RC, TRC, SubIdx);
617         if (SRC && SRC != RC) {
618           MRI->setRegClass(NewVReg, SRC);
619           RC = SRC;
620         }
621       }
622     }
623     AddOperand(MI, Op, i+1, &II, VRBaseMap, /*IsDebug=*/false,
624                IsClone, IsCloned);
625   }
626
627   MBB->insert(InsertPos, MI);
628   SDValue Op(Node, 0);
629   bool isNew = VRBaseMap.insert(std::make_pair(Op, NewVReg)).second;
630   (void)isNew; // Silence compiler warning.
631   assert(isNew && "Node emitted out of order - early");
632 }
633
634 /// EmitDbgValue - Generate machine instruction for a dbg_value node.
635 ///
636 MachineInstr *
637 InstrEmitter::EmitDbgValue(SDDbgValue *SD,
638                            DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap) {
639   uint64_t Offset = SD->getOffset();
640   MDNode* MDPtr = SD->getMDPtr();
641   DebugLoc DL = SD->getDebugLoc();
642
643   if (SD->getKind() == SDDbgValue::FRAMEIX) {
644     // Stack address; this needs to be lowered in target-dependent fashion.
645     // EmitTargetCodeForFrameDebugValue is responsible for allocation.
646     unsigned FrameIx = SD->getFrameIx();
647     return TII->emitFrameIndexDebugValue(*MF, FrameIx, Offset, MDPtr, DL);
648   }
649   // Otherwise, we're going to create an instruction here.
650   const MCInstrDesc &II = TII->get(TargetOpcode::DBG_VALUE);
651   MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(*MF, DL, II);
652   if (SD->getKind() == SDDbgValue::SDNODE) {
653     SDNode *Node = SD->getSDNode();
654     SDValue Op = SDValue(Node, SD->getResNo());
655     // It's possible we replaced this SDNode with other(s) and therefore
656     // didn't generate code for it.  It's better to catch these cases where
657     // they happen and transfer the debug info, but trying to guarantee that
658     // in all cases would be very fragile; this is a safeguard for any
659     // that were missed.
660     DenseMap<SDValue, unsigned>::iterator I = VRBaseMap.find(Op);
661     if (I==VRBaseMap.end())
662       MIB.addReg(0U);       // undef
663     else
664       AddOperand(&*MIB, Op, (*MIB).getNumOperands(), &II, VRBaseMap,
665                  /*IsDebug=*/true, /*IsClone=*/false, /*IsCloned=*/false);
666   } else if (SD->getKind() == SDDbgValue::CONST) {
667     const Value *V = SD->getConst();
668     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
669       if (CI->getBitWidth() > 64)
670         MIB.addCImm(CI);
671       else
672         MIB.addImm(CI->getSExtValue());
673     } else if (const ConstantFP *CF = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
674       MIB.addFPImm(CF);
675     } else {
676       // Could be an Undef.  In any case insert an Undef so we can see what we
677       // dropped.
678       MIB.addReg(0U);
679     }
680   } else {
681     // Insert an Undef so we can see what we dropped.
682     MIB.addReg(0U);
683   }
684
685   MIB.addImm(Offset).addMetadata(MDPtr);
686   return &*MIB;
687 }
688
689 /// EmitMachineNode - Generate machine code for a target-specific node and
690 /// needed dependencies.
691 ///
692 void InstrEmitter::
693 EmitMachineNode(SDNode *Node, bool IsClone, bool IsCloned,
694                 DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap) {
695   unsigned Opc = Node->getMachineOpcode();
696
697   // Handle subreg insert/extract specially
698   if (Opc == TargetOpcode::EXTRACT_SUBREG ||
699       Opc == TargetOpcode::INSERT_SUBREG ||
700       Opc == TargetOpcode::SUBREG_TO_REG) {
701     EmitSubregNode(Node, VRBaseMap, IsClone, IsCloned);
702     return;
703   }
704
705   // Handle COPY_TO_REGCLASS specially.
706   if (Opc == TargetOpcode::COPY_TO_REGCLASS) {
707     EmitCopyToRegClassNode(Node, VRBaseMap);
708     return;
709   }
710
711   // Handle REG_SEQUENCE specially.
712   if (Opc == TargetOpcode::REG_SEQUENCE) {
713     EmitRegSequence(Node, VRBaseMap, IsClone, IsCloned);
714     return;
715   }
716
717   if (Opc == TargetOpcode::IMPLICIT_DEF)
718     // We want a unique VR for each IMPLICIT_DEF use.
719     return;
720
721   const MCInstrDesc &II = TII->get(Opc);
722   unsigned NumResults = CountResults(Node);
723   unsigned NumImpUses = 0;
724   unsigned NodeOperands =
725     countOperands(Node, II.getNumOperands() - II.getNumDefs(), NumImpUses);
726   bool HasPhysRegOuts = NumResults > II.getNumDefs() && II.getImplicitDefs()!=0;
727 #ifndef NDEBUG
728   unsigned NumMIOperands = NodeOperands + NumResults;
729   if (II.isVariadic())
730     assert(NumMIOperands >= II.getNumOperands() &&
731            "Too few operands for a variadic node!");
732   else
733     assert(NumMIOperands >= II.getNumOperands() &&
734            NumMIOperands <= II.getNumOperands() + II.getNumImplicitDefs() +
735                             NumImpUses &&
736            "#operands for dag node doesn't match .td file!");
737 #endif
738
739   // Create the new machine instruction.
740   MachineInstr *MI = BuildMI(*MF, Node->getDebugLoc(), II);
741
742   // Add result register values for things that are defined by this
743   // instruction.
744   if (NumResults)
745     CreateVirtualRegisters(Node, MI, II, IsClone, IsCloned, VRBaseMap);
746
747   // Emit all of the actual operands of this instruction, adding them to the
748   // instruction as appropriate.
749   bool HasOptPRefs = II.getNumDefs() > NumResults;
750   assert((!HasOptPRefs || !HasPhysRegOuts) &&
751          "Unable to cope with optional defs and phys regs defs!");
752   unsigned NumSkip = HasOptPRefs ? II.getNumDefs() - NumResults : 0;
753   for (unsigned i = NumSkip; i != NodeOperands; ++i)
754     AddOperand(MI, Node->getOperand(i), i-NumSkip+II.getNumDefs(), &II,
755                VRBaseMap, /*IsDebug=*/false, IsClone, IsCloned);
756
757   // Transfer all of the memory reference descriptions of this instruction.
758   MI->setMemRefs(cast<MachineSDNode>(Node)->memoperands_begin(),
759                  cast<MachineSDNode>(Node)->memoperands_end());
760
761   // Insert the instruction into position in the block. This needs to
762   // happen before any custom inserter hook is called so that the
763   // hook knows where in the block to insert the replacement code.
764   MBB->insert(InsertPos, MI);
765
766   // The MachineInstr may also define physregs instead of virtregs.  These
767   // physreg values can reach other instructions in different ways:
768   //
769   // 1. When there is a use of a Node value beyond the explicitly defined
770   //    virtual registers, we emit a CopyFromReg for one of the implicitly
771   //    defined physregs.  This only happens when HasPhysRegOuts is true.
772   //
773   // 2. A CopyFromReg reading a physreg may be glued to this instruction.
774   //
775   // 3. A glued instruction may implicitly use a physreg.
776   //
777   // 4. A glued instruction may use a RegisterSDNode operand.
778   //
779   // Collect all the used physreg defs, and make sure that any unused physreg
780   // defs are marked as dead.
781   SmallVector<unsigned, 8> UsedRegs;
782
783   // Additional results must be physical register defs.
784   if (HasPhysRegOuts) {
785     for (unsigned i = II.getNumDefs(); i < NumResults; ++i) {
786       unsigned Reg = II.getImplicitDefs()[i - II.getNumDefs()];
787       if (!Node->hasAnyUseOfValue(i))
788         continue;
789       // This implicitly defined physreg has a use.
790       UsedRegs.push_back(Reg);
791       EmitCopyFromReg(Node, i, IsClone, IsCloned, Reg, VRBaseMap);
792     }
793   }
794
795   // Scan the glue chain for any used physregs.
796   if (Node->getValueType(Node->getNumValues()-1) == MVT::Glue) {
797     for (SDNode *F = Node->getGluedUser(); F; F = F->getGluedUser()) {
798       if (F->getOpcode() == ISD::CopyFromReg) {
799         UsedRegs.push_back(cast<RegisterSDNode>(F->getOperand(1))->getReg());
800         continue;
801       } else if (F->getOpcode() == ISD::CopyToReg) {
802         // Skip CopyToReg nodes that are internal to the glue chain.
803         continue;
804       }
805       // Collect declared implicit uses.
806       const MCInstrDesc &MCID = TII->get(F->getMachineOpcode());
807       UsedRegs.append(MCID.getImplicitUses(),
808                       MCID.getImplicitUses() + MCID.getNumImplicitUses());
809       // In addition to declared implicit uses, we must also check for
810       // direct RegisterSDNode operands.
811       for (unsigned i = 0, e = F->getNumOperands(); i != e; ++i)
812         if (RegisterSDNode *R = dyn_cast<RegisterSDNode>(F->getOperand(i))) {
813           unsigned Reg = R->getReg();
814           if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
815             UsedRegs.push_back(Reg);
816         }
817     }
818   }
819
820   // Finally mark unused registers as dead.
821   if (!UsedRegs.empty() || II.getImplicitDefs())
822     MI->setPhysRegsDeadExcept(UsedRegs, *TRI);
823
824   // Run post-isel target hook to adjust this instruction if needed.
825 #ifdef NDEBUG
826   if (II.hasPostISelHook())
827 #endif
828     TLI->AdjustInstrPostInstrSelection(MI, Node);
829 }
830
831 /// EmitSpecialNode - Generate machine code for a target-independent node and
832 /// needed dependencies.
833 void InstrEmitter::
834 EmitSpecialNode(SDNode *Node, bool IsClone, bool IsCloned,
835                 DenseMap<SDValue, unsigned> &VRBaseMap) {
836   switch (Node->getOpcode()) {
837   default:
838 #ifndef NDEBUG
839     Node->dump();
840 #endif
841     llvm_unreachable("This target-independent node should have been selected!");
842   case ISD::EntryToken:
843     llvm_unreachable("EntryToken should have been excluded from the schedule!");
844   case ISD::MERGE_VALUES:
845   case ISD::TokenFactor: // fall thru
846     break;
847   case ISD::CopyToReg: {
848     unsigned SrcReg;
849     SDValue SrcVal = Node->getOperand(2);
850     if (RegisterSDNode *R = dyn_cast<RegisterSDNode>(SrcVal))
851       SrcReg = R->getReg();
852     else
853       SrcReg = getVR(SrcVal, VRBaseMap);
854
855     unsigned DestReg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(1))->getReg();
856     if (SrcReg == DestReg) // Coalesced away the copy? Ignore.
857       break;
858
859     BuildMI(*MBB, InsertPos, Node->getDebugLoc(), TII->get(TargetOpcode::COPY),
860             DestReg).addReg(SrcReg);
861     break;
862   }
863   case ISD::CopyFromReg: {
864     unsigned SrcReg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(1))->getReg();
865     EmitCopyFromReg(Node, 0, IsClone, IsCloned, SrcReg, VRBaseMap);
866     break;
867   }
868   case ISD::EH_LABEL: {
869     MCSymbol *S = cast<EHLabelSDNode>(Node)->getLabel();
870     BuildMI(*MBB, InsertPos, Node->getDebugLoc(),
871             TII->get(TargetOpcode::EH_LABEL)).addSym(S);
872     break;
873   }
874
875   case ISD::LIFETIME_START:
876   case ISD::LIFETIME_END: {
877     unsigned TarOp = (Node->getOpcode() == ISD::LIFETIME_START) ?
878     TargetOpcode::LIFETIME_START : TargetOpcode::LIFETIME_END;
879
880     FrameIndexSDNode *FI = dyn_cast<FrameIndexSDNode>(Node->getOperand(1));
881     BuildMI(*MBB, InsertPos, Node->getDebugLoc(), TII->get(TarOp))
882     .addFrameIndex(FI->getIndex());
883     break;
884   }
885
886   case ISD::INLINEASM: {
887     unsigned NumOps = Node->getNumOperands();
888     if (Node->getOperand(NumOps-1).getValueType() == MVT::Glue)
889       --NumOps;  // Ignore the glue operand.
890
891     // Create the inline asm machine instruction.
892     MachineInstr *MI = BuildMI(*MF, Node->getDebugLoc(),
893                                TII->get(TargetOpcode::INLINEASM));
894
895     // Add the asm string as an external symbol operand.
896     SDValue AsmStrV = Node->getOperand(InlineAsm::Op_AsmString);
897     const char *AsmStr = cast<ExternalSymbolSDNode>(AsmStrV)->getSymbol();
898     MI->addOperand(MachineOperand::CreateES(AsmStr));
899
900     // Add the HasSideEffect, isAlignStack, AsmDialect, MayLoad and MayStore
901     // bits.
902     int64_t ExtraInfo =
903       cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(InlineAsm::Op_ExtraInfo))->
904                           getZExtValue();
905     MI->addOperand(MachineOperand::CreateImm(ExtraInfo));
906
907     // Remember to operand index of the group flags.
908     SmallVector<unsigned, 8> GroupIdx;
909
910     // Add all of the operand registers to the instruction.
911     for (unsigned i = InlineAsm::Op_FirstOperand; i != NumOps;) {
912       unsigned Flags =
913         cast<ConstantSDNode>(Node->getOperand(i))->getZExtValue();
914       const unsigned NumVals = InlineAsm::getNumOperandRegisters(Flags);
915
916       GroupIdx.push_back(MI->getNumOperands());
917       MI->addOperand(MachineOperand::CreateImm(Flags));
918       ++i;  // Skip the ID value.
919
920       switch (InlineAsm::getKind(Flags)) {
921       default: llvm_unreachable("Bad flags!");
922         case InlineAsm::Kind_RegDef:
923         for (unsigned j = 0; j != NumVals; ++j, ++i) {
924           unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i))->getReg();
925           // FIXME: Add dead flags for physical and virtual registers defined.
926           // For now, mark physical register defs as implicit to help fast
927           // regalloc. This makes inline asm look a lot like calls.
928           MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, true,
929                        /*isImp=*/ TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)));
930         }
931         break;
932       case InlineAsm::Kind_RegDefEarlyClobber:
933       case InlineAsm::Kind_Clobber:
934         for (unsigned j = 0; j != NumVals; ++j, ++i) {
935           unsigned Reg = cast<RegisterSDNode>(Node->getOperand(i))->getReg();
936           MI->addOperand(MachineOperand::CreateReg(Reg, /*isDef=*/ true,
937                          /*isImp=*/ TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg),
938                                                    /*isKill=*/ false,
939                                                    /*isDead=*/ false,
940                                                    /*isUndef=*/false,
941                                                    /*isEarlyClobber=*/ true));
942         }
943         break;
944       case InlineAsm::Kind_RegUse:  // Use of register.
945       case InlineAsm::Kind_Imm:  // Immediate.
946       case InlineAsm::Kind_Mem:  // Addressing mode.
947         // The addressing mode has been selected, just add all of the
948         // operands to the machine instruction.
949         for (unsigned j = 0; j != NumVals; ++j, ++i)
950           AddOperand(MI, Node->getOperand(i), 0, 0, VRBaseMap,
951                      /*IsDebug=*/false, IsClone, IsCloned);
952
953         // Manually set isTied bits.
954         if (InlineAsm::getKind(Flags) == InlineAsm::Kind_RegUse) {
955           unsigned DefGroup = 0;
956           if (InlineAsm::isUseOperandTiedToDef(Flags, DefGroup)) {
957             unsigned DefIdx = GroupIdx[DefGroup] + 1;
958             unsigned UseIdx = GroupIdx.back() + 1;
959             for (unsigned j = 0; j != NumVals; ++j)
960               MI->tieOperands(DefIdx + j, UseIdx + j);
961           }
962         }
963         break;
964       }
965     }
966
967     // Get the mdnode from the asm if it exists and add it to the instruction.
968     SDValue MDV = Node->getOperand(InlineAsm::Op_MDNode);
969     const MDNode *MD = cast<MDNodeSDNode>(MDV)->getMD();
970     if (MD)
971       MI->addOperand(MachineOperand::CreateMetadata(MD));
972
973     MBB->insert(InsertPos, MI);
974     break;
975   }
976   }
977 }
978
979 /// InstrEmitter - Construct an InstrEmitter and set it to start inserting
980 /// at the given position in the given block.
981 InstrEmitter::InstrEmitter(MachineBasicBlock *mbb,
982                            MachineBasicBlock::iterator insertpos)
983   : MF(mbb->getParent()),
984     MRI(&MF->getRegInfo()),
985     TM(&MF->getTarget()),
986     TII(TM->getInstrInfo()),
987     TRI(TM->getRegisterInfo()),
988     TLI(TM->getTargetLowering()),
989     MBB(mbb), InsertPos(insertpos) {
990 }