183b1fa51f7d2db9acbbd197c54c47f87acf351c
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SelectionDAG / LegalizeTypes.cpp
1 //===-- LegalizeTypes.cpp - Common code for DAG type legalizer ------------===//
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 implements the SelectionDAG::LegalizeTypes method.  It transforms
11 // an arbitrary well-formed SelectionDAG to only consist of legal types.  This
12 // is common code shared among the LegalizeTypes*.cpp files.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #include "LegalizeTypes.h"
17 #include "llvm/CallingConv.h"
18 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
19 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
20 #include "llvm/Target/TargetData.h"
21 using namespace llvm;
22
23 static cl::opt<bool>
24 EnableExpensiveChecks("enable-legalize-types-checking", cl::Hidden);
25
26 /// PerformExpensiveChecks - Do extensive, expensive, sanity checking.
27 void DAGTypeLegalizer::PerformExpensiveChecks() {
28   // If a node is not processed, then none of its values should be mapped by any
29   // of PromotedIntegers, ExpandedIntegers, ..., ReplacedValues.
30
31   // If a node is processed, then each value with an illegal type must be mapped
32   // by exactly one of PromotedIntegers, ExpandedIntegers, ..., ReplacedValues.
33   // Values with a legal type may be mapped by ReplacedValues, but not by any of
34   // the other maps.
35
36   // Note that these invariants may not hold momentarily when processing a node:
37   // the node being processed may be put in a map before being marked Processed.
38
39   // Note that it is possible to have nodes marked NewNode in the DAG.  This can
40   // occur in two ways.  Firstly, a node may be created during legalization but
41   // never passed to the legalization core.  This is usually due to the implicit
42   // folding that occurs when using the DAG.getNode operators.  Secondly, a new
43   // node may be passed to the legalization core, but when analyzed may morph
44   // into a different node, leaving the original node as a NewNode in the DAG.
45   // A node may morph if one of its operands changes during analysis.  Whether
46   // it actually morphs or not depends on whether, after updating its operands,
47   // it is equivalent to an existing node: if so, it morphs into that existing
48   // node (CSE).  An operand can change during analysis if the operand is a new
49   // node that morphs, or it is a processed value that was mapped to some other
50   // value (as recorded in ReplacedValues) in which case the operand is turned
51   // into that other value.  If a node morphs then the node it morphed into will
52   // be used instead of it for legalization, however the original node continues
53   // to live on in the DAG.
54   // The conclusion is that though there may be nodes marked NewNode in the DAG,
55   // all uses of such nodes are also marked NewNode: the result is a fungus of
56   // NewNodes growing on top of the useful nodes, and perhaps using them, but
57   // not used by them.
58
59   // If a value is mapped by ReplacedValues, then it must have no uses, except
60   // by nodes marked NewNode (see above).
61
62   // The final node obtained by mapping by ReplacedValues is not marked NewNode.
63   // Note that ReplacedValues should be applied iteratively.
64
65   // Note that the ReplacedValues map may also map deleted nodes.  By iterating
66   // over the DAG we only consider non-deleted nodes.
67   SmallVector<SDNode*, 16> NewNodes;
68   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = DAG.allnodes_begin(),
69        E = DAG.allnodes_end(); I != E; ++I) {
70     // Remember nodes marked NewNode - they are subject to extra checking below.
71     if (I->getNodeId() == NewNode)
72       NewNodes.push_back(I);
73
74     for (unsigned i = 0, e = I->getNumValues(); i != e; ++i) {
75       SDValue Res(I, i);
76       bool Failed = false;
77
78       unsigned Mapped = 0;
79       if (ReplacedValues.find(Res) != ReplacedValues.end()) {
80         Mapped |= 1;
81         // Check that remapped values are only used by nodes marked NewNode.
82         for (SDNode::use_iterator UI = I->use_begin(), UE = I->use_end();
83              UI != UE; ++UI)
84           if (UI.getUse().getResNo() == i)
85             assert(UI->getNodeId() == NewNode &&
86                    "Remapped value has non-trivial use!");
87
88         // Check that the final result of applying ReplacedValues is not
89         // marked NewNode.
90         SDValue NewVal = ReplacedValues[Res];
91         DenseMap<SDValue, SDValue>::iterator I = ReplacedValues.find(NewVal);
92         while (I != ReplacedValues.end()) {
93           NewVal = I->second;
94           I = ReplacedValues.find(NewVal);
95         }
96         assert(NewVal.getNode()->getNodeId() != NewNode &&
97                "ReplacedValues maps to a new node!");
98       }
99       if (PromotedIntegers.find(Res) != PromotedIntegers.end())
100         Mapped |= 2;
101       if (SoftenedFloats.find(Res) != SoftenedFloats.end())
102         Mapped |= 4;
103       if (ScalarizedVectors.find(Res) != ScalarizedVectors.end())
104         Mapped |= 8;
105       if (ExpandedIntegers.find(Res) != ExpandedIntegers.end())
106         Mapped |= 16;
107       if (ExpandedFloats.find(Res) != ExpandedFloats.end())
108         Mapped |= 32;
109       if (SplitVectors.find(Res) != SplitVectors.end())
110         Mapped |= 64;
111       if (WidenedVectors.find(Res) != WidenedVectors.end())
112         Mapped |= 128;
113
114       if (I->getNodeId() != Processed) {
115         if (Mapped != 0) {
116           cerr << "Unprocessed value in a map!";
117           Failed = true;
118         }
119       } else if (isTypeLegal(Res.getValueType()) || IgnoreNodeResults(I)) {
120         if (Mapped > 1) {
121           cerr << "Value with legal type was transformed!";
122           Failed = true;
123         }
124       } else {
125         if (Mapped == 0) {
126           cerr << "Processed value not in any map!";
127           Failed = true;
128         } else if (Mapped & (Mapped - 1)) {
129           cerr << "Value in multiple maps!";
130           Failed = true;
131         }
132       }
133
134       if (Failed) {
135         if (Mapped & 1)
136           cerr << " ReplacedValues";
137         if (Mapped & 2)
138           cerr << " PromotedIntegers";
139         if (Mapped & 4)
140           cerr << " SoftenedFloats";
141         if (Mapped & 8)
142           cerr << " ScalarizedVectors";
143         if (Mapped & 16)
144           cerr << " ExpandedIntegers";
145         if (Mapped & 32)
146           cerr << " ExpandedFloats";
147         if (Mapped & 64)
148           cerr << " SplitVectors";
149         if (Mapped & 128)
150           cerr << " WidenedVectors";
151         cerr << "\n";
152         abort();
153       }
154     }
155   }
156
157   // Checked that NewNodes are only used by other NewNodes.
158   for (unsigned i = 0, e = NewNodes.size(); i != e; ++i) {
159     SDNode *N = NewNodes[i];
160     for (SDNode::use_iterator UI = N->use_begin(), UE = N->use_end();
161          UI != UE; ++UI)
162       assert(UI->getNodeId() == NewNode && "NewNode used by non-NewNode!");
163   }
164 }
165
166 /// run - This is the main entry point for the type legalizer.  This does a
167 /// top-down traversal of the dag, legalizing types as it goes.  Returns "true"
168 /// if it made any changes.
169 bool DAGTypeLegalizer::run() {
170   bool Changed = false;
171
172   // Create a dummy node (which is not added to allnodes), that adds a reference
173   // to the root node, preventing it from being deleted, and tracking any
174   // changes of the root.
175   HandleSDNode Dummy(DAG.getRoot());
176   Dummy.setNodeId(Unanalyzed);
177
178   // The root of the dag may dangle to deleted nodes until the type legalizer is
179   // done.  Set it to null to avoid confusion.
180   DAG.setRoot(SDValue());
181
182   // Walk all nodes in the graph, assigning them a NodeId of 'ReadyToProcess'
183   // (and remembering them) if they are leaves and assigning 'Unanalyzed' if
184   // non-leaves.
185   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = DAG.allnodes_begin(),
186        E = DAG.allnodes_end(); I != E; ++I) {
187     if (I->getNumOperands() == 0) {
188       I->setNodeId(ReadyToProcess);
189       Worklist.push_back(I);
190     } else {
191       I->setNodeId(Unanalyzed);
192     }
193   }
194
195   // Now that we have a set of nodes to process, handle them all.
196   while (!Worklist.empty()) {
197 #ifndef XDEBUG
198     if (EnableExpensiveChecks)
199 #endif
200       PerformExpensiveChecks();
201
202     SDNode *N = Worklist.back();
203     Worklist.pop_back();
204     assert(N->getNodeId() == ReadyToProcess &&
205            "Node should be ready if on worklist!");
206
207     if (IgnoreNodeResults(N))
208       goto ScanOperands;
209
210     // Scan the values produced by the node, checking to see if any result
211     // types are illegal.
212     for (unsigned i = 0, NumResults = N->getNumValues(); i < NumResults; ++i) {
213       MVT ResultVT = N->getValueType(i);
214       switch (getTypeAction(ResultVT)) {
215       default:
216         assert(false && "Unknown action!");
217       case Legal:
218         break;
219       // The following calls must take care of *all* of the node's results,
220       // not just the illegal result they were passed (this includes results
221       // with a legal type).  Results can be remapped using ReplaceValueWith,
222       // or their promoted/expanded/etc values registered in PromotedIntegers,
223       // ExpandedIntegers etc.
224       case PromoteInteger:
225         PromoteIntegerResult(N, i);
226         Changed = true;
227         goto NodeDone;
228       case ExpandInteger:
229         ExpandIntegerResult(N, i);
230         Changed = true;
231         goto NodeDone;
232       case SoftenFloat:
233         SoftenFloatResult(N, i);
234         Changed = true;
235         goto NodeDone;
236       case ExpandFloat:
237         ExpandFloatResult(N, i);
238         Changed = true;
239         goto NodeDone;
240       case ScalarizeVector:
241         ScalarizeVectorResult(N, i);
242         Changed = true;
243         goto NodeDone;
244       case SplitVector:
245         SplitVectorResult(N, i);
246         Changed = true;
247         goto NodeDone;
248       case WidenVector:
249         WidenVectorResult(N, i);
250         Changed = true;
251         goto NodeDone;
252       }
253     }
254
255 ScanOperands:
256     // Scan the operand list for the node, handling any nodes with operands that
257     // are illegal.
258     {
259     unsigned NumOperands = N->getNumOperands();
260     bool NeedsReanalyzing = false;
261     unsigned i;
262     for (i = 0; i != NumOperands; ++i) {
263       if (IgnoreNodeResults(N->getOperand(i).getNode()))
264         continue;
265
266       MVT OpVT = N->getOperand(i).getValueType();
267       switch (getTypeAction(OpVT)) {
268       default:
269         assert(false && "Unknown action!");
270       case Legal:
271         continue;
272       // The following calls must either replace all of the node's results
273       // using ReplaceValueWith, and return "false"; or update the node's
274       // operands in place, and return "true".
275       case PromoteInteger:
276         NeedsReanalyzing = PromoteIntegerOperand(N, i);
277         Changed = true;
278         break;
279       case ExpandInteger:
280         NeedsReanalyzing = ExpandIntegerOperand(N, i);
281         Changed = true;
282         break;
283       case SoftenFloat:
284         NeedsReanalyzing = SoftenFloatOperand(N, i);
285         Changed = true;
286         break;
287       case ExpandFloat:
288         NeedsReanalyzing = ExpandFloatOperand(N, i);
289         Changed = true;
290         break;
291       case ScalarizeVector:
292         NeedsReanalyzing = ScalarizeVectorOperand(N, i);
293         Changed = true;
294         break;
295       case SplitVector:
296         NeedsReanalyzing = SplitVectorOperand(N, i);
297         Changed = true;
298         break;
299       case WidenVector:
300         NeedsReanalyzing = WidenVectorOperand(N, i);
301         Changed = true;
302         break;
303       }
304       break;
305     }
306
307     // The sub-method updated N in place.  Check to see if any operands are new,
308     // and if so, mark them.  If the node needs revisiting, don't add all users
309     // to the worklist etc.
310     if (NeedsReanalyzing) {
311       assert(N->getNodeId() == ReadyToProcess && "Node ID recalculated?");
312       N->setNodeId(NewNode);
313       // Recompute the NodeId and correct processed operands, adding the node to
314       // the worklist if ready.
315       SDNode *M = AnalyzeNewNode(N);
316       if (M == N)
317         // The node didn't morph - nothing special to do, it will be revisited.
318         continue;
319
320       // The node morphed - this is equivalent to legalizing by replacing every
321       // value of N with the corresponding value of M.  So do that now.  However
322       // there is no need to remember the replacement - morphing will make sure
323       // it is never used non-trivially.
324       assert(N->getNumValues() == M->getNumValues() &&
325              "Node morphing changed the number of results!");
326       for (unsigned i = 0, e = N->getNumValues(); i != e; ++i)
327         // Replacing the value takes care of remapping the new value.  Do the
328         // replacement without recording it in ReplacedValues.  This does not
329         // expunge From but that is fine - it is not really a new node.
330         ReplaceValueWithHelper(SDValue(N, i), SDValue(M, i));
331       assert(N->getNodeId() == NewNode && "Unexpected node state!");
332       // The node continues to live on as part of the NewNode fungus that
333       // grows on top of the useful nodes.  Nothing more needs to be done
334       // with it - move on to the next node.
335       continue;
336     }
337
338     if (i == NumOperands) {
339       DEBUG(cerr << "Legally typed node: "; N->dump(&DAG); cerr << "\n");
340     }
341     }
342 NodeDone:
343
344     // If we reach here, the node was processed, potentially creating new nodes.
345     // Mark it as processed and add its users to the worklist as appropriate.
346     assert(N->getNodeId() == ReadyToProcess && "Node ID recalculated?");
347     N->setNodeId(Processed);
348
349     for (SDNode::use_iterator UI = N->use_begin(), E = N->use_end();
350          UI != E; ++UI) {
351       SDNode *User = *UI;
352       int NodeId = User->getNodeId();
353
354       // This node has two options: it can either be a new node or its Node ID
355       // may be a count of the number of operands it has that are not ready.
356       if (NodeId > 0) {
357         User->setNodeId(NodeId-1);
358
359         // If this was the last use it was waiting on, add it to the ready list.
360         if (NodeId-1 == ReadyToProcess)
361           Worklist.push_back(User);
362         continue;
363       }
364
365       // If this is an unreachable new node, then ignore it.  If it ever becomes
366       // reachable by being used by a newly created node then it will be handled
367       // by AnalyzeNewNode.
368       if (NodeId == NewNode)
369         continue;
370
371       // Otherwise, this node is new: this is the first operand of it that
372       // became ready.  Its new NodeId is the number of operands it has minus 1
373       // (as this node is now processed).
374       assert(NodeId == Unanalyzed && "Unknown node ID!");
375       User->setNodeId(User->getNumOperands() - 1);
376
377       // If the node only has a single operand, it is now ready.
378       if (User->getNumOperands() == 1)
379         Worklist.push_back(User);
380     }
381   }
382
383 #ifndef XDEBUG
384   if (EnableExpensiveChecks)
385 #endif
386     PerformExpensiveChecks();
387
388   // If the root changed (e.g. it was a dead load) update the root.
389   DAG.setRoot(Dummy.getValue());
390
391   // Remove dead nodes.  This is important to do for cleanliness but also before
392   // the checking loop below.  Implicit folding by the DAG.getNode operators and
393   // node morphing can cause unreachable nodes to be around with their flags set
394   // to new.
395   DAG.RemoveDeadNodes();
396
397   // In a debug build, scan all the nodes to make sure we found them all.  This
398   // ensures that there are no cycles and that everything got processed.
399 #ifndef NDEBUG
400   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = DAG.allnodes_begin(),
401        E = DAG.allnodes_end(); I != E; ++I) {
402     bool Failed = false;
403
404     // Check that all result types are legal.
405     if (!IgnoreNodeResults(I))
406       for (unsigned i = 0, NumVals = I->getNumValues(); i < NumVals; ++i)
407         if (!isTypeLegal(I->getValueType(i))) {
408           cerr << "Result type " << i << " illegal!\n";
409           Failed = true;
410         }
411
412     // Check that all operand types are legal.
413     for (unsigned i = 0, NumOps = I->getNumOperands(); i < NumOps; ++i)
414       if (!IgnoreNodeResults(I->getOperand(i).getNode()) &&
415           !isTypeLegal(I->getOperand(i).getValueType())) {
416         cerr << "Operand type " << i << " illegal!\n";
417         Failed = true;
418       }
419
420     if (I->getNodeId() != Processed) {
421        if (I->getNodeId() == NewNode)
422          cerr << "New node not analyzed?\n";
423        else if (I->getNodeId() == Unanalyzed)
424          cerr << "Unanalyzed node not noticed?\n";
425        else if (I->getNodeId() > 0)
426          cerr << "Operand not processed?\n";
427        else if (I->getNodeId() == ReadyToProcess)
428          cerr << "Not added to worklist?\n";
429        Failed = true;
430     }
431
432     if (Failed) {
433       I->dump(&DAG); cerr << "\n";
434       abort();
435     }
436   }
437 #endif
438
439   return Changed;
440 }
441
442 /// AnalyzeNewNode - The specified node is the root of a subtree of potentially
443 /// new nodes.  Correct any processed operands (this may change the node) and
444 /// calculate the NodeId.  If the node itself changes to a processed node, it
445 /// is not remapped - the caller needs to take care of this.
446 /// Returns the potentially changed node.
447 SDNode *DAGTypeLegalizer::AnalyzeNewNode(SDNode *N) {
448   // If this was an existing node that is already done, we're done.
449   if (N->getNodeId() != NewNode && N->getNodeId() != Unanalyzed)
450     return N;
451
452   // Remove any stale map entries.
453   ExpungeNode(N);
454
455   // Okay, we know that this node is new.  Recursively walk all of its operands
456   // to see if they are new also.  The depth of this walk is bounded by the size
457   // of the new tree that was constructed (usually 2-3 nodes), so we don't worry
458   // about revisiting of nodes.
459   //
460   // As we walk the operands, keep track of the number of nodes that are
461   // processed.  If non-zero, this will become the new nodeid of this node.
462   // Operands may morph when they are analyzed.  If so, the node will be
463   // updated after all operands have been analyzed.  Since this is rare,
464   // the code tries to minimize overhead in the non-morphing case.
465
466   SmallVector<SDValue, 8> NewOps;
467   unsigned NumProcessed = 0;
468   for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i) {
469     SDValue OrigOp = N->getOperand(i);
470     SDValue Op = OrigOp;
471
472     AnalyzeNewValue(Op); // Op may morph.
473
474     if (Op.getNode()->getNodeId() == Processed)
475       ++NumProcessed;
476
477     if (!NewOps.empty()) {
478       // Some previous operand changed.  Add this one to the list.
479       NewOps.push_back(Op);
480     } else if (Op != OrigOp) {
481       // This is the first operand to change - add all operands so far.
482       for (unsigned j = 0; j < i; ++j)
483         NewOps.push_back(N->getOperand(j));
484       NewOps.push_back(Op);
485     }
486   }
487
488   // Some operands changed - update the node.
489   if (!NewOps.empty()) {
490     SDNode *M = DAG.UpdateNodeOperands(SDValue(N, 0), &NewOps[0],
491                                        NewOps.size()).getNode();
492     if (M != N) {
493       // The node morphed into a different node.  Normally for this to happen
494       // the original node would have to be marked NewNode.  However this can
495       // in theory momentarily not be the case while ReplaceValueWith is doing
496       // its stuff.  Mark the original node NewNode to help sanity checking.
497       N->setNodeId(NewNode);
498       if (M->getNodeId() != NewNode && M->getNodeId() != Unanalyzed)
499         // It morphed into a previously analyzed node - nothing more to do.
500         return M;
501
502       // It morphed into a different new node.  Do the equivalent of passing
503       // it to AnalyzeNewNode: expunge it and calculate the NodeId.  No need
504       // to remap the operands, since they are the same as the operands we
505       // remapped above.
506       N = M;
507       ExpungeNode(N);
508     }
509   }
510
511   // Calculate the NodeId.
512   N->setNodeId(N->getNumOperands() - NumProcessed);
513   if (N->getNodeId() == ReadyToProcess)
514     Worklist.push_back(N);
515
516   return N;
517 }
518
519 /// AnalyzeNewValue - Call AnalyzeNewNode, updating the node in Val if needed.
520 /// If the node changes to a processed node, then remap it.
521 void DAGTypeLegalizer::AnalyzeNewValue(SDValue &Val) {
522   Val.setNode(AnalyzeNewNode(Val.getNode()));
523   if (Val.getNode()->getNodeId() == Processed)
524     // We were passed a processed node, or it morphed into one - remap it.
525     RemapValue(Val);
526 }
527
528 /// ExpungeNode - If N has a bogus mapping in ReplacedValues, eliminate it.
529 /// This can occur when a node is deleted then reallocated as a new node -
530 /// the mapping in ReplacedValues applies to the deleted node, not the new
531 /// one.
532 /// The only map that can have a deleted node as a source is ReplacedValues.
533 /// Other maps can have deleted nodes as targets, but since their looked-up
534 /// values are always immediately remapped using RemapValue, resulting in a
535 /// not-deleted node, this is harmless as long as ReplacedValues/RemapValue
536 /// always performs correct mappings.  In order to keep the mapping correct,
537 /// ExpungeNode should be called on any new nodes *before* adding them as
538 /// either source or target to ReplacedValues (which typically means calling
539 /// Expunge when a new node is first seen, since it may no longer be marked
540 /// NewNode by the time it is added to ReplacedValues).
541 void DAGTypeLegalizer::ExpungeNode(SDNode *N) {
542   if (N->getNodeId() != NewNode)
543     return;
544
545   // If N is not remapped by ReplacedValues then there is nothing to do.
546   unsigned i, e;
547   for (i = 0, e = N->getNumValues(); i != e; ++i)
548     if (ReplacedValues.find(SDValue(N, i)) != ReplacedValues.end())
549       break;
550
551   if (i == e)
552     return;
553
554   // Remove N from all maps - this is expensive but rare.
555
556   for (DenseMap<SDValue, SDValue>::iterator I = PromotedIntegers.begin(),
557        E = PromotedIntegers.end(); I != E; ++I) {
558     assert(I->first.getNode() != N);
559     RemapValue(I->second);
560   }
561
562   for (DenseMap<SDValue, SDValue>::iterator I = SoftenedFloats.begin(),
563        E = SoftenedFloats.end(); I != E; ++I) {
564     assert(I->first.getNode() != N);
565     RemapValue(I->second);
566   }
567
568   for (DenseMap<SDValue, SDValue>::iterator I = ScalarizedVectors.begin(),
569        E = ScalarizedVectors.end(); I != E; ++I) {
570     assert(I->first.getNode() != N);
571     RemapValue(I->second);
572   }
573
574   for (DenseMap<SDValue, SDValue>::iterator I = WidenedVectors.begin(),
575        E = WidenedVectors.end(); I != E; ++I) {
576     assert(I->first.getNode() != N);
577     RemapValue(I->second);
578   }
579
580   for (DenseMap<SDValue, std::pair<SDValue, SDValue> >::iterator
581        I = ExpandedIntegers.begin(), E = ExpandedIntegers.end(); I != E; ++I){
582     assert(I->first.getNode() != N);
583     RemapValue(I->second.first);
584     RemapValue(I->second.second);
585   }
586
587   for (DenseMap<SDValue, std::pair<SDValue, SDValue> >::iterator
588        I = ExpandedFloats.begin(), E = ExpandedFloats.end(); I != E; ++I) {
589     assert(I->first.getNode() != N);
590     RemapValue(I->second.first);
591     RemapValue(I->second.second);
592   }
593
594   for (DenseMap<SDValue, std::pair<SDValue, SDValue> >::iterator
595        I = SplitVectors.begin(), E = SplitVectors.end(); I != E; ++I) {
596     assert(I->first.getNode() != N);
597     RemapValue(I->second.first);
598     RemapValue(I->second.second);
599   }
600
601   for (DenseMap<SDValue, SDValue>::iterator I = ReplacedValues.begin(),
602        E = ReplacedValues.end(); I != E; ++I)
603     RemapValue(I->second);
604
605   for (unsigned i = 0, e = N->getNumValues(); i != e; ++i)
606     ReplacedValues.erase(SDValue(N, i));
607 }
608
609 /// RemapValue - If the specified value was already legalized to another value,
610 /// replace it by that value.
611 void DAGTypeLegalizer::RemapValue(SDValue &N) {
612   DenseMap<SDValue, SDValue>::iterator I = ReplacedValues.find(N);
613   if (I != ReplacedValues.end()) {
614     // Use path compression to speed up future lookups if values get multiply
615     // replaced with other values.
616     RemapValue(I->second);
617     N = I->second;
618     assert(N.getNode()->getNodeId() != NewNode && "Mapped to new node!");
619   }
620 }
621
622 namespace {
623   /// NodeUpdateListener - This class is a DAGUpdateListener that listens for
624   /// updates to nodes and recomputes their ready state.
625   class VISIBILITY_HIDDEN NodeUpdateListener :
626     public SelectionDAG::DAGUpdateListener {
627     DAGTypeLegalizer &DTL;
628     SmallSetVector<SDNode*, 16> &NodesToAnalyze;
629   public:
630     explicit NodeUpdateListener(DAGTypeLegalizer &dtl,
631                                 SmallSetVector<SDNode*, 16> &nta)
632       : DTL(dtl), NodesToAnalyze(nta) {}
633
634     virtual void NodeDeleted(SDNode *N, SDNode *E) {
635       assert(N->getNodeId() != DAGTypeLegalizer::ReadyToProcess &&
636              N->getNodeId() != DAGTypeLegalizer::Processed &&
637              "Invalid node ID for RAUW deletion!");
638       // It is possible, though rare, for the deleted node N to occur as a
639       // target in a map, so note the replacement N -> E in ReplacedValues.
640       assert(E && "Node not replaced?");
641       DTL.NoteDeletion(N, E);
642
643       // In theory the deleted node could also have been scheduled for analysis.
644       // So remove it from the set of nodes which will be analyzed.
645       NodesToAnalyze.remove(N);
646
647       // In general nothing needs to be done for E, since it didn't change but
648       // only gained new uses.  However N -> E was just added to ReplacedValues,
649       // and the result of a ReplacedValues mapping is not allowed to be marked
650       // NewNode.  So if E is marked NewNode, then it needs to be analyzed.
651       if (E->getNodeId() == DAGTypeLegalizer::NewNode)
652         NodesToAnalyze.insert(E);
653     }
654
655     virtual void NodeUpdated(SDNode *N) {
656       // Node updates can mean pretty much anything.  It is possible that an
657       // operand was set to something already processed (f.e.) in which case
658       // this node could become ready.  Recompute its flags.
659       assert(N->getNodeId() != DAGTypeLegalizer::ReadyToProcess &&
660              N->getNodeId() != DAGTypeLegalizer::Processed &&
661              "Invalid node ID for RAUW deletion!");
662       N->setNodeId(DAGTypeLegalizer::NewNode);
663       NodesToAnalyze.insert(N);
664     }
665   };
666 }
667
668
669 /// ReplaceValueWithHelper - Internal helper for ReplaceValueWith.  Updates the
670 /// DAG causing any uses of From to use To instead, but without expunging From
671 /// or recording the replacement in ReplacedValues.  Do not call directly unless
672 /// you really know what you are doing!
673 void DAGTypeLegalizer::ReplaceValueWithHelper(SDValue From, SDValue To) {
674   assert(From.getNode() != To.getNode() && "Potential legalization loop!");
675
676   // If expansion produced new nodes, make sure they are properly marked.
677   AnalyzeNewValue(To); // Expunges To.
678
679   // Anything that used the old node should now use the new one.  Note that this
680   // can potentially cause recursive merging.
681   SmallSetVector<SDNode*, 16> NodesToAnalyze;
682   NodeUpdateListener NUL(*this, NodesToAnalyze);
683   DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(From, To, &NUL);
684
685   // Process the list of nodes that need to be reanalyzed.
686   while (!NodesToAnalyze.empty()) {
687     SDNode *N = NodesToAnalyze.back();
688     NodesToAnalyze.pop_back();
689     if (N->getNodeId() != DAGTypeLegalizer::NewNode)
690       // The node was analyzed while reanalyzing an earlier node - it is safe to
691       // skip.  Note that this is not a morphing node - otherwise it would still
692       // be marked NewNode.
693       continue;
694
695     // Analyze the node's operands and recalculate the node ID.
696     SDNode *M = AnalyzeNewNode(N);
697     if (M != N) {
698       // The node morphed into a different node.  Make everyone use the new node
699       // instead.
700       assert(M->getNodeId() != NewNode && "Analysis resulted in NewNode!");
701       assert(N->getNumValues() == M->getNumValues() &&
702              "Node morphing changed the number of results!");
703       for (unsigned i = 0, e = N->getNumValues(); i != e; ++i) {
704         SDValue OldVal(N, i);
705         SDValue NewVal(M, i);
706         if (M->getNodeId() == Processed)
707           RemapValue(NewVal);
708         DAG.ReplaceAllUsesOfValueWith(OldVal, NewVal, &NUL);
709       }
710       // The original node continues to exist in the DAG, marked NewNode.
711     }
712   }
713 }
714
715 /// ReplaceValueWith - The specified value was legalized to the specified other
716 /// value.  Update the DAG and NodeIds replacing any uses of From to use To
717 /// instead.
718 void DAGTypeLegalizer::ReplaceValueWith(SDValue From, SDValue To) {
719   assert(From.getNode()->getNodeId() == ReadyToProcess &&
720          "Only the node being processed may be remapped!");
721
722   // If expansion produced new nodes, make sure they are properly marked.
723   ExpungeNode(From.getNode());
724   AnalyzeNewValue(To); // Expunges To.
725
726   // The old node may still be present in a map like ExpandedIntegers or
727   // PromotedIntegers.  Inform maps about the replacement.
728   ReplacedValues[From] = To;
729
730   // Do the replacement.
731   ReplaceValueWithHelper(From, To);
732 }
733
734 void DAGTypeLegalizer::SetPromotedInteger(SDValue Op, SDValue Result) {
735   assert(Result.getValueType() == TLI.getTypeToTransformTo(Op.getValueType()) &&
736          "Invalid type for promoted integer");
737   AnalyzeNewValue(Result);
738
739   SDValue &OpEntry = PromotedIntegers[Op];
740   assert(OpEntry.getNode() == 0 && "Node is already promoted!");
741   OpEntry = Result;
742 }
743
744 void DAGTypeLegalizer::SetSoftenedFloat(SDValue Op, SDValue Result) {
745   assert(Result.getValueType() == TLI.getTypeToTransformTo(Op.getValueType()) &&
746          "Invalid type for softened float");
747   AnalyzeNewValue(Result);
748
749   SDValue &OpEntry = SoftenedFloats[Op];
750   assert(OpEntry.getNode() == 0 && "Node is already converted to integer!");
751   OpEntry = Result;
752 }
753
754 void DAGTypeLegalizer::SetScalarizedVector(SDValue Op, SDValue Result) {
755   assert(Result.getValueType() == Op.getValueType().getVectorElementType() &&
756          "Invalid type for scalarized vector");
757   AnalyzeNewValue(Result);
758
759   SDValue &OpEntry = ScalarizedVectors[Op];
760   assert(OpEntry.getNode() == 0 && "Node is already scalarized!");
761   OpEntry = Result;
762 }
763
764 void DAGTypeLegalizer::GetExpandedInteger(SDValue Op, SDValue &Lo,
765                                           SDValue &Hi) {
766   std::pair<SDValue, SDValue> &Entry = ExpandedIntegers[Op];
767   RemapValue(Entry.first);
768   RemapValue(Entry.second);
769   assert(Entry.first.getNode() && "Operand isn't expanded");
770   Lo = Entry.first;
771   Hi = Entry.second;
772 }
773
774 void DAGTypeLegalizer::SetExpandedInteger(SDValue Op, SDValue Lo,
775                                           SDValue Hi) {
776   assert(Lo.getValueType() == TLI.getTypeToTransformTo(Op.getValueType()) &&
777          Hi.getValueType() == Lo.getValueType() &&
778          "Invalid type for expanded integer");
779   // Lo/Hi may have been newly allocated, if so, add nodeid's as relevant.
780   AnalyzeNewValue(Lo);
781   AnalyzeNewValue(Hi);
782
783   // Remember that this is the result of the node.
784   std::pair<SDValue, SDValue> &Entry = ExpandedIntegers[Op];
785   assert(Entry.first.getNode() == 0 && "Node already expanded");
786   Entry.first = Lo;
787   Entry.second = Hi;
788 }
789
790 void DAGTypeLegalizer::GetExpandedFloat(SDValue Op, SDValue &Lo,
791                                         SDValue &Hi) {
792   std::pair<SDValue, SDValue> &Entry = ExpandedFloats[Op];
793   RemapValue(Entry.first);
794   RemapValue(Entry.second);
795   assert(Entry.first.getNode() && "Operand isn't expanded");
796   Lo = Entry.first;
797   Hi = Entry.second;
798 }
799
800 void DAGTypeLegalizer::SetExpandedFloat(SDValue Op, SDValue Lo,
801                                         SDValue Hi) {
802   assert(Lo.getValueType() == TLI.getTypeToTransformTo(Op.getValueType()) &&
803          Hi.getValueType() == Lo.getValueType() &&
804          "Invalid type for expanded float");
805   // Lo/Hi may have been newly allocated, if so, add nodeid's as relevant.
806   AnalyzeNewValue(Lo);
807   AnalyzeNewValue(Hi);
808
809   // Remember that this is the result of the node.
810   std::pair<SDValue, SDValue> &Entry = ExpandedFloats[Op];
811   assert(Entry.first.getNode() == 0 && "Node already expanded");
812   Entry.first = Lo;
813   Entry.second = Hi;
814 }
815
816 void DAGTypeLegalizer::GetSplitVector(SDValue Op, SDValue &Lo,
817                                       SDValue &Hi) {
818   std::pair<SDValue, SDValue> &Entry = SplitVectors[Op];
819   RemapValue(Entry.first);
820   RemapValue(Entry.second);
821   assert(Entry.first.getNode() && "Operand isn't split");
822   Lo = Entry.first;
823   Hi = Entry.second;
824 }
825
826 void DAGTypeLegalizer::SetSplitVector(SDValue Op, SDValue Lo,
827                                       SDValue Hi) {
828   assert(Lo.getValueType().getVectorElementType() ==
829          Op.getValueType().getVectorElementType() &&
830          2*Lo.getValueType().getVectorNumElements() ==
831          Op.getValueType().getVectorNumElements() &&
832          Hi.getValueType() == Lo.getValueType() &&
833          "Invalid type for split vector");
834   // Lo/Hi may have been newly allocated, if so, add nodeid's as relevant.
835   AnalyzeNewValue(Lo);
836   AnalyzeNewValue(Hi);
837
838   // Remember that this is the result of the node.
839   std::pair<SDValue, SDValue> &Entry = SplitVectors[Op];
840   assert(Entry.first.getNode() == 0 && "Node already split");
841   Entry.first = Lo;
842   Entry.second = Hi;
843 }
844
845 void DAGTypeLegalizer::SetWidenedVector(SDValue Op, SDValue Result) {
846   assert(Result.getValueType() == TLI.getTypeToTransformTo(Op.getValueType()) &&
847          "Invalid type for widened vector");
848   AnalyzeNewValue(Result);
849
850   SDValue &OpEntry = WidenedVectors[Op];
851   assert(OpEntry.getNode() == 0 && "Node already widened!");
852   OpEntry = Result;
853 }
854
855
856 //===----------------------------------------------------------------------===//
857 // Utilities.
858 //===----------------------------------------------------------------------===//
859
860 /// BitConvertToInteger - Convert to an integer of the same size.
861 SDValue DAGTypeLegalizer::BitConvertToInteger(SDValue Op) {
862   unsigned BitWidth = Op.getValueType().getSizeInBits();
863   return DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, Op.getDebugLoc(),
864                      MVT::getIntegerVT(BitWidth), Op);
865 }
866
867 /// BitConvertVectorToIntegerVector - Convert to a vector of integers of the
868 /// same size.
869 SDValue DAGTypeLegalizer::BitConvertVectorToIntegerVector(SDValue Op) {
870   assert(Op.getValueType().isVector() && "Only applies to vectors!");
871   unsigned EltWidth = Op.getValueType().getVectorElementType().getSizeInBits();
872   MVT EltNVT = MVT::getIntegerVT(EltWidth);
873   unsigned NumElts = Op.getValueType().getVectorNumElements();
874   return DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, Op.getDebugLoc(),
875                      MVT::getVectorVT(EltNVT, NumElts), Op);
876 }
877
878 SDValue DAGTypeLegalizer::CreateStackStoreLoad(SDValue Op,
879                                                MVT DestVT) {
880   DebugLoc dl = Op.getDebugLoc();
881   // Create the stack frame object.  Make sure it is aligned for both
882   // the source and destination types.
883   SDValue StackPtr = DAG.CreateStackTemporary(Op.getValueType(), DestVT);
884   // Emit a store to the stack slot.
885   SDValue Store = DAG.getStore(DAG.getEntryNode(), dl, Op, StackPtr, NULL, 0);
886   // Result is a load from the stack slot.
887   return DAG.getLoad(DestVT, dl, Store, StackPtr, NULL, 0);
888 }
889
890 /// CustomLowerNode - Replace the node's results with custom code provided
891 /// by the target and return "true", or do nothing and return "false".
892 /// The last parameter is FALSE if we are dealing with a node with legal
893 /// result types and illegal operand. The second parameter denotes the type of
894 /// illegal OperandNo in that case.
895 /// The last parameter being TRUE means we are dealing with a
896 /// node with illegal result types. The second parameter denotes the type of
897 /// illegal ResNo in that case.
898 bool DAGTypeLegalizer::CustomLowerNode(SDNode *N, MVT VT, bool LegalizeResult) {
899   // See if the target wants to custom lower this node.
900   if (TLI.getOperationAction(N->getOpcode(), VT) != TargetLowering::Custom)
901     return false;
902
903   SmallVector<SDValue, 8> Results;
904   if (LegalizeResult)
905     TLI.ReplaceNodeResults(N, Results, DAG);
906   else
907     TLI.LowerOperationWrapper(N, Results, DAG);
908
909   if (Results.empty())
910     // The target didn't want to custom lower it after all.
911     return false;
912
913   // Make everything that once used N's values now use those in Results instead.
914   assert(Results.size() == N->getNumValues() &&
915          "Custom lowering returned the wrong number of results!");
916   for (unsigned i = 0, e = Results.size(); i != e; ++i)
917     ReplaceValueWith(SDValue(N, i), Results[i]);
918   return true;
919 }
920
921 /// GetSplitDestVTs - Compute the VTs needed for the low/hi parts of a type
922 /// which is split into two not necessarily identical pieces.
923 void DAGTypeLegalizer::GetSplitDestVTs(MVT InVT, MVT &LoVT, MVT &HiVT) {
924   // Currently all types are split in half.
925   if (!InVT.isVector()) {
926     LoVT = HiVT = TLI.getTypeToTransformTo(InVT);
927   } else {
928     unsigned NumElements = InVT.getVectorNumElements();
929     assert(!(NumElements & 1) && "Splitting vector, but not in half!");
930     LoVT = HiVT = MVT::getVectorVT(InVT.getVectorElementType(), NumElements/2);
931   }
932 }
933
934 /// GetPairElements - Use ISD::EXTRACT_ELEMENT nodes to extract the low and
935 /// high parts of the given value.
936 void DAGTypeLegalizer::GetPairElements(SDValue Pair,
937                                        SDValue &Lo, SDValue &Hi) {
938   DebugLoc dl = Pair.getDebugLoc();
939   MVT NVT = TLI.getTypeToTransformTo(Pair.getValueType());
940   Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, dl, NVT, Pair,
941                    DAG.getIntPtrConstant(0));
942   Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_ELEMENT, dl, NVT, Pair,
943                    DAG.getIntPtrConstant(1));
944 }
945
946 SDValue DAGTypeLegalizer::GetVectorElementPointer(SDValue VecPtr, MVT EltVT,
947                                                   SDValue Index) {
948   DebugLoc dl = Index.getDebugLoc();
949   // Make sure the index type is big enough to compute in.
950   if (Index.getValueType().bitsGT(TLI.getPointerTy()))
951     Index = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, dl, TLI.getPointerTy(), Index);
952   else
953     Index = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, dl, TLI.getPointerTy(), Index);
954
955   // Calculate the element offset and add it to the pointer.
956   unsigned EltSize = EltVT.getSizeInBits() / 8; // FIXME: should be ABI size.
957
958   Index = DAG.getNode(ISD::MUL, dl, Index.getValueType(), Index,
959                       DAG.getConstant(EltSize, Index.getValueType()));
960   return DAG.getNode(ISD::ADD, dl, Index.getValueType(), Index, VecPtr);
961 }
962
963 /// JoinIntegers - Build an integer with low bits Lo and high bits Hi.
964 SDValue DAGTypeLegalizer::JoinIntegers(SDValue Lo, SDValue Hi) {
965   // Arbitrarily use dlHi for result DebugLoc
966   DebugLoc dlHi = Hi.getDebugLoc();
967   DebugLoc dlLo = Lo.getDebugLoc();
968   MVT LVT = Lo.getValueType();
969   MVT HVT = Hi.getValueType();
970   MVT NVT = MVT::getIntegerVT(LVT.getSizeInBits() + HVT.getSizeInBits());
971
972   Lo = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, dlLo, NVT, Lo);
973   Hi = DAG.getNode(ISD::ANY_EXTEND, dlHi, NVT, Hi);
974   Hi = DAG.getNode(ISD::SHL, dlHi, NVT, Hi,
975                    DAG.getConstant(LVT.getSizeInBits(), TLI.getPointerTy()));
976   return DAG.getNode(ISD::OR, dlHi, NVT, Lo, Hi);
977 }
978
979 /// LibCallify - Convert the node into a libcall with the same prototype.
980 SDValue DAGTypeLegalizer::LibCallify(RTLIB::Libcall LC, SDNode *N,
981                                      bool isSigned) {
982   unsigned NumOps = N->getNumOperands();
983   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
984   if (NumOps == 0) {
985     return MakeLibCall(LC, N->getValueType(0), 0, 0, isSigned, dl);
986   } else if (NumOps == 1) {
987     SDValue Op = N->getOperand(0);
988     return MakeLibCall(LC, N->getValueType(0), &Op, 1, isSigned, dl);
989   } else if (NumOps == 2) {
990     SDValue Ops[2] = { N->getOperand(0), N->getOperand(1) };
991     return MakeLibCall(LC, N->getValueType(0), Ops, 2, isSigned, dl);
992   }
993   SmallVector<SDValue, 8> Ops(NumOps);
994   for (unsigned i = 0; i < NumOps; ++i)
995     Ops[i] = N->getOperand(i);
996
997   return MakeLibCall(LC, N->getValueType(0), &Ops[0], NumOps, isSigned, dl);
998 }
999
1000 /// MakeLibCall - Generate a libcall taking the given operands as arguments and
1001 /// returning a result of type RetVT.
1002 SDValue DAGTypeLegalizer::MakeLibCall(RTLIB::Libcall LC, MVT RetVT,
1003                                       const SDValue *Ops, unsigned NumOps,
1004                                       bool isSigned, DebugLoc dl) {
1005   TargetLowering::ArgListTy Args;
1006   Args.reserve(NumOps);
1007
1008   TargetLowering::ArgListEntry Entry;
1009   for (unsigned i = 0; i != NumOps; ++i) {
1010     Entry.Node = Ops[i];
1011     Entry.Ty = Entry.Node.getValueType().getTypeForMVT(*DAG.getContext());
1012     Entry.isSExt = isSigned;
1013     Entry.isZExt = !isSigned;
1014     Args.push_back(Entry);
1015   }
1016   SDValue Callee = DAG.getExternalSymbol(TLI.getLibcallName(LC),
1017                                          TLI.getPointerTy());
1018
1019   const Type *RetTy = RetVT.getTypeForMVT(*DAG.getContext());
1020   std::pair<SDValue,SDValue> CallInfo =
1021     TLI.LowerCallTo(DAG.getEntryNode(), RetTy, isSigned, !isSigned, false,
1022                     false, 0, CallingConv::C, false, Callee, Args, DAG, dl);
1023   return CallInfo.first;
1024 }
1025
1026 /// PromoteTargetBoolean - Promote the given target boolean to a target boolean
1027 /// of the given type.  A target boolean is an integer value, not necessarily of
1028 /// type i1, the bits of which conform to getBooleanContents.
1029 SDValue DAGTypeLegalizer::PromoteTargetBoolean(SDValue Bool, MVT VT) {
1030   DebugLoc dl = Bool.getDebugLoc();
1031   ISD::NodeType ExtendCode;
1032   switch (TLI.getBooleanContents()) {
1033   default:
1034     assert(false && "Unknown BooleanContent!");
1035   case TargetLowering::UndefinedBooleanContent:
1036     // Extend to VT by adding rubbish bits.
1037     ExtendCode = ISD::ANY_EXTEND;
1038     break;
1039   case TargetLowering::ZeroOrOneBooleanContent:
1040     // Extend to VT by adding zero bits.
1041     ExtendCode = ISD::ZERO_EXTEND;
1042     break;
1043   case TargetLowering::ZeroOrNegativeOneBooleanContent: {
1044     // Extend to VT by copying the sign bit.
1045     ExtendCode = ISD::SIGN_EXTEND;
1046     break;
1047   }
1048   }
1049   return DAG.getNode(ExtendCode, dl, VT, Bool);
1050 }
1051
1052 /// SplitInteger - Return the lower LoVT bits of Op in Lo and the upper HiVT
1053 /// bits in Hi.
1054 void DAGTypeLegalizer::SplitInteger(SDValue Op,
1055                                     MVT LoVT, MVT HiVT,
1056                                     SDValue &Lo, SDValue &Hi) {
1057   DebugLoc dl = Op.getDebugLoc();
1058   assert(LoVT.getSizeInBits() + HiVT.getSizeInBits() ==
1059          Op.getValueType().getSizeInBits() && "Invalid integer splitting!");
1060   Lo = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, dl, LoVT, Op);
1061   Hi = DAG.getNode(ISD::SRL, dl, Op.getValueType(), Op,
1062                    DAG.getConstant(LoVT.getSizeInBits(), TLI.getPointerTy()));
1063   Hi = DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, dl, HiVT, Hi);
1064 }
1065
1066 /// SplitInteger - Return the lower and upper halves of Op's bits in a value
1067 /// type half the size of Op's.
1068 void DAGTypeLegalizer::SplitInteger(SDValue Op,
1069                                     SDValue &Lo, SDValue &Hi) {
1070   MVT HalfVT = MVT::getIntegerVT(Op.getValueType().getSizeInBits()/2);
1071   SplitInteger(Op, HalfVT, HalfVT, Lo, Hi);
1072 }
1073
1074
1075 //===----------------------------------------------------------------------===//
1076 //  Entry Point
1077 //===----------------------------------------------------------------------===//
1078
1079 /// LegalizeTypes - This transforms the SelectionDAG into a SelectionDAG that
1080 /// only uses types natively supported by the target.  Returns "true" if it made
1081 /// any changes.
1082 ///
1083 /// Note that this is an involved process that may invalidate pointers into
1084 /// the graph.
1085 bool SelectionDAG::LegalizeTypes() {
1086   return DAGTypeLegalizer(*this).run();
1087 }