Fill in type legalization for MERGE_VALUES in all the various cases. Patch by Micah...
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SelectionDAG / LegalizeTypesGeneric.cpp
1 //===-------- LegalizeTypesGeneric.cpp - Generic type legalization --------===//
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 generic type expansion and splitting for LegalizeTypes.
11 // The routines here perform legalization when the details of the type (such as
12 // whether it is an integer or a float) do not matter.
13 // Expansion is the act of changing a computation in an illegal type to be a
14 // computation in two identical registers of a smaller type.  The Lo/Hi part
15 // is required to be stored first in memory on little/big-endian machines.
16 // Splitting is the act of changing a computation in an illegal type to be a
17 // computation in two not necessarily identical registers of a smaller type.
18 // There are no requirements on how the type is represented in memory.
19 //
20 //===----------------------------------------------------------------------===//
21
22 #include "LegalizeTypes.h"
23 #include "llvm/Target/TargetData.h"
24 #include "llvm/CodeGen/PseudoSourceValue.h"
25 using namespace llvm;
26
27 //===----------------------------------------------------------------------===//
28 // Generic Result Expansion.
29 //===----------------------------------------------------------------------===//
30
31 // These routines assume that the Lo/Hi part is stored first in memory on
32 // little/big-endian machines, followed by the Hi/Lo part.  This means that
33 // they cannot be used as is on vectors, for which Lo is always stored first.
34 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_MERGE_VALUES(SDNode *N, 
35                                               SDValue &Lo, SDValue &Hi) {
36   SDValue Op = DecomposeMERGE_VALUES(N);
37   GetExpandedOp(Op, Lo, Hi);
38 }
39
40 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_BITCAST(SDNode *N, SDValue &Lo, SDValue &Hi) {
41   EVT OutVT = N->getValueType(0);
42   EVT NOutVT = TLI.getTypeToTransformTo(*DAG.getContext(), OutVT);
43   SDValue InOp = N->getOperand(0);
44   EVT InVT = InOp.getValueType();
45   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
46
47   // Handle some special cases efficiently.
48   switch (getTypeAction(InVT)) {
49     default:
50       assert(false && "Unknown type action!");
51     case TargetLowering::TypeLegal:
52     case TargetLowering::TypePromoteInteger:
53       break;
54     case TargetLowering::TypeSoftenFloat:
55       // Convert the integer operand instead.
56       SplitInteger(GetSoftenedFloat(InOp), Lo, Hi);
57       Lo = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, NOutVT, Lo);
58       Hi = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, NOutVT, Hi);
59       return;
60     case TargetLowering::TypeExpandInteger:
61     case TargetLowering::TypeExpandFloat:
62       // Convert the expanded pieces of the input.
63       GetExpandedOp(InOp, Lo, Hi);
64       Lo = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, NOutVT, Lo);
65       Hi = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, NOutVT, Hi);
66       return;
67     case TargetLowering::TypeSplitVector:
68       GetSplitVector(InOp, Lo, Hi);
69       if (TLI.isBigEndian())
70         std::swap(Lo, Hi);
71       Lo = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, NOutVT, Lo);
72       Hi = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, NOutVT, Hi);
73       return;
74     case TargetLowering::TypeScalarizeVector:
75       // Convert the element instead.
76       SplitInteger(BitConvertToInteger(GetScalarizedVector(InOp)), Lo, Hi);
77       Lo = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, NOutVT, Lo);
78       Hi = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, NOutVT, Hi);
79       return;
80     case TargetLowering::TypeWidenVector: {
81       assert(!(InVT.getVectorNumElements() & 1) && "Unsupported BITCAST");
82       InOp = GetWidenedVector(InOp);
83       EVT InNVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), InVT.getVectorElementType(),
84                                    InVT.getVectorNumElements()/2);
85       Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, dl, InNVT, InOp,
86                        DAG.getIntPtrConstant(0));
87       Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, dl, InNVT, InOp,
88                        DAG.getIntPtrConstant(InNVT.getVectorNumElements()));
89       if (TLI.isBigEndian())
90         std::swap(Lo, Hi);
91       Lo = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, NOutVT, Lo);
92       Hi = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, NOutVT, Hi);
93       return;
94     }
95   }
96
97   if (InVT.isVector() && OutVT.isInteger()) {
98     // Handle cases like i64 = BITCAST v1i64 on x86, where the operand
99     // is legal but the result is not.
100     EVT NVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), NOutVT, 2);
101
102     if (isTypeLegal(NVT)) {
103       SDValue CastInOp = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, NVT, InOp);
104       Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, dl, NOutVT, CastInOp,
105                        DAG.getIntPtrConstant(0));
106       Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, dl, NOutVT, CastInOp,
107                        DAG.getIntPtrConstant(1));
108
109       if (TLI.isBigEndian())
110         std::swap(Lo, Hi);
111
112       return;
113     }
114   }
115
116   // Lower the bit-convert to a store/load from the stack.
117   assert(NOutVT.isByteSized() && "Expanded type not byte sized!");
118
119   // Create the stack frame object.  Make sure it is aligned for both
120   // the source and expanded destination types.
121   unsigned Alignment =
122     TLI.getTargetData()->getPrefTypeAlignment(NOutVT.
123                                               getTypeForEVT(*DAG.getContext()));
124   SDValue StackPtr = DAG.CreateStackTemporary(InVT, Alignment);
125   int SPFI = cast<FrameIndexSDNode>(StackPtr.getNode())->getIndex();
126   MachinePointerInfo PtrInfo = MachinePointerInfo::getFixedStack(SPFI);
127
128   // Emit a store to the stack slot.
129   SDValue Store = DAG.getStore(DAG.getEntryNode(), dl, InOp, StackPtr, PtrInfo,
130                                false, false, 0);
131
132   // Load the first half from the stack slot.
133   Lo = DAG.getLoad(NOutVT, dl, Store, StackPtr, PtrInfo, false, false, 0);
134
135   // Increment the pointer to the other half.
136   unsigned IncrementSize = NOutVT.getSizeInBits() / 8;
137   StackPtr = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, StackPtr.getValueType(), StackPtr,
138                          DAG.getIntPtrConstant(IncrementSize));
139
140   // Load the second half from the stack slot.
141   Hi = DAG.getLoad(NOutVT, dl, Store, StackPtr,
142                    PtrInfo.getWithOffset(IncrementSize), false,
143                    false, MinAlign(Alignment, IncrementSize));
144
145   // Handle endianness of the load.
146   if (TLI.isBigEndian())
147     std::swap(Lo, Hi);
148 }
149
150 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_BUILD_PAIR(SDNode *N, SDValue &Lo,
151                                             SDValue &Hi) {
152   // Return the operands.
153   Lo = N->getOperand(0);
154   Hi = N->getOperand(1);
155 }
156
157 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_EXTRACT_ELEMENT(SDNode *N, SDValue &Lo,
158                                                  SDValue &Hi) {
159   GetExpandedOp(N->getOperand(0), Lo, Hi);
160   SDValue Part = cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1))->getZExtValue() ?
161                    Hi : Lo;
162
163   assert(Part.getValueType() == N->getValueType(0) &&
164          "Type twice as big as expanded type not itself expanded!");
165
166   GetPairElements(Part, Lo, Hi);
167 }
168
169 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_EXTRACT_VECTOR_ELT(SDNode *N, SDValue &Lo,
170                                                     SDValue &Hi) {
171   SDValue OldVec = N->getOperand(0);
172   unsigned OldElts = OldVec.getValueType().getVectorNumElements();
173   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
174
175   // Convert to a vector of the expanded element type, for example
176   // <3 x i64> -> <6 x i32>.
177   EVT OldVT = N->getValueType(0);
178   EVT NewVT = TLI.getTypeToTransformTo(*DAG.getContext(), OldVT);
179
180   SDValue NewVec = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl,
181                                EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(),
182                                                 NewVT, 2*OldElts),
183                                OldVec);
184
185   // Extract the elements at 2 * Idx and 2 * Idx + 1 from the new vector.
186   SDValue Idx = N->getOperand(1);
187
188   // Make sure the type of Idx is big enough to hold the new values.
189   if (Idx.getValueType().bitsLT(TLI.getPointerTy()))
190     Idx = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, dl, TLI.getPointerTy(), Idx);
191
192   Idx = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, Idx.getValueType(), Idx, Idx);
193   Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, dl, NewVT, NewVec, Idx);
194
195   Idx = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, Idx.getValueType(), Idx,
196                     DAG.getConstant(1, Idx.getValueType()));
197   Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, dl, NewVT, NewVec, Idx);
198
199   if (TLI.isBigEndian())
200     std::swap(Lo, Hi);
201 }
202
203 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_NormalLoad(SDNode *N, SDValue &Lo,
204                                             SDValue &Hi) {
205   assert(ISD::isNormalLoad(N) && "This routine only for normal loads!");
206   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
207
208   LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N);
209   EVT NVT = TLI.getTypeToTransformTo(*DAG.getContext(), LD->getValueType(0));
210   SDValue Chain = LD->getChain();
211   SDValue Ptr = LD->getBasePtr();
212   unsigned Alignment = LD->getAlignment();
213   bool isVolatile = LD->isVolatile();
214   bool isNonTemporal = LD->isNonTemporal();
215
216   assert(NVT.isByteSized() && "Expanded type not byte sized!");
217
218   Lo = DAG.getLoad(NVT, dl, Chain, Ptr, LD->getPointerInfo(),
219                    isVolatile, isNonTemporal, Alignment);
220
221   // Increment the pointer to the other half.
222   unsigned IncrementSize = NVT.getSizeInBits() / 8;
223   Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, Ptr.getValueType(), Ptr,
224                     DAG.getIntPtrConstant(IncrementSize));
225   Hi = DAG.getLoad(NVT, dl, Chain, Ptr,
226                    LD->getPointerInfo().getWithOffset(IncrementSize),
227                    isVolatile, isNonTemporal,
228                    MinAlign(Alignment, IncrementSize));
229
230   // Build a factor node to remember that this load is independent of the
231   // other one.
232   Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, dl, MVT::Other, Lo.getValue(1),
233                       Hi.getValue(1));
234
235   // Handle endianness of the load.
236   if (TLI.isBigEndian())
237     std::swap(Lo, Hi);
238
239   // Modified the chain - switch anything that used the old chain to use
240   // the new one.
241   ReplaceValueWith(SDValue(N, 1), Chain);
242 }
243
244 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_VAARG(SDNode *N, SDValue &Lo, SDValue &Hi) {
245   EVT OVT = N->getValueType(0);
246   EVT NVT = TLI.getTypeToTransformTo(*DAG.getContext(), OVT);
247   SDValue Chain = N->getOperand(0);
248   SDValue Ptr = N->getOperand(1);
249   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
250   const unsigned Align = N->getConstantOperandVal(3);
251
252   Lo = DAG.getVAArg(NVT, dl, Chain, Ptr, N->getOperand(2), Align);
253   Hi = DAG.getVAArg(NVT, dl, Lo.getValue(1), Ptr, N->getOperand(2), 0);
254
255   // Handle endianness of the load.
256   if (TLI.isBigEndian())
257     std::swap(Lo, Hi);
258
259   // Modified the chain - switch anything that used the old chain to use
260   // the new one.
261   ReplaceValueWith(SDValue(N, 1), Hi.getValue(1));
262 }
263
264
265 //===--------------------------------------------------------------------===//
266 // Generic Operand Expansion.
267 //===--------------------------------------------------------------------===//
268
269 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_BITCAST(SDNode *N) {
270   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
271   if (N->getValueType(0).isVector()) {
272     // An illegal expanding type is being converted to a legal vector type.
273     // Make a two element vector out of the expanded parts and convert that
274     // instead, but only if the new vector type is legal (otherwise there
275     // is no point, and it might create expansion loops).  For example, on
276     // x86 this turns v1i64 = BITCAST i64 into v1i64 = BITCAST v2i32.
277     EVT OVT = N->getOperand(0).getValueType();
278     EVT NVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(),
279                                TLI.getTypeToTransformTo(*DAG.getContext(), OVT),
280                                2);
281
282     if (isTypeLegal(NVT)) {
283       SDValue Parts[2];
284       GetExpandedOp(N->getOperand(0), Parts[0], Parts[1]);
285
286       if (TLI.isBigEndian())
287         std::swap(Parts[0], Parts[1]);
288
289       SDValue Vec = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, dl, NVT, Parts, 2);
290       return DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, N->getValueType(0), Vec);
291     }
292   }
293
294   // Otherwise, store to a temporary and load out again as the new type.
295   return CreateStackStoreLoad(N->getOperand(0), N->getValueType(0));
296 }
297
298 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_BUILD_VECTOR(SDNode *N) {
299   // The vector type is legal but the element type needs expansion.
300   EVT VecVT = N->getValueType(0);
301   unsigned NumElts = VecVT.getVectorNumElements();
302   EVT OldVT = N->getOperand(0).getValueType();
303   EVT NewVT = TLI.getTypeToTransformTo(*DAG.getContext(), OldVT);
304   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
305
306   assert(OldVT == VecVT.getVectorElementType() &&
307          "BUILD_VECTOR operand type doesn't match vector element type!");
308
309   // Build a vector of twice the length out of the expanded elements.
310   // For example <3 x i64> -> <6 x i32>.
311   std::vector<SDValue> NewElts;
312   NewElts.reserve(NumElts*2);
313
314   for (unsigned i = 0; i < NumElts; ++i) {
315     SDValue Lo, Hi;
316     GetExpandedOp(N->getOperand(i), Lo, Hi);
317     if (TLI.isBigEndian())
318       std::swap(Lo, Hi);
319     NewElts.push_back(Lo);
320     NewElts.push_back(Hi);
321   }
322
323   SDValue NewVec = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, dl,
324                                EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(),
325                                                 NewVT, NewElts.size()),
326                                &NewElts[0], NewElts.size());
327
328   // Convert the new vector to the old vector type.
329   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, VecVT, NewVec);
330 }
331
332 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_EXTRACT_ELEMENT(SDNode *N) {
333   SDValue Lo, Hi;
334   GetExpandedOp(N->getOperand(0), Lo, Hi);
335   return cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1))->getZExtValue() ? Hi : Lo;
336 }
337
338 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_INSERT_VECTOR_ELT(SDNode *N) {
339   // The vector type is legal but the element type needs expansion.
340   EVT VecVT = N->getValueType(0);
341   unsigned NumElts = VecVT.getVectorNumElements();
342   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
343
344   SDValue Val = N->getOperand(1);
345   EVT OldEVT = Val.getValueType();
346   EVT NewEVT = TLI.getTypeToTransformTo(*DAG.getContext(), OldEVT);
347
348   assert(OldEVT == VecVT.getVectorElementType() &&
349          "Inserted element type doesn't match vector element type!");
350
351   // Bitconvert to a vector of twice the length with elements of the expanded
352   // type, insert the expanded vector elements, and then convert back.
353   EVT NewVecVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), NewEVT, NumElts*2);
354   SDValue NewVec = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl,
355                                NewVecVT, N->getOperand(0));
356
357   SDValue Lo, Hi;
358   GetExpandedOp(Val, Lo, Hi);
359   if (TLI.isBigEndian())
360     std::swap(Lo, Hi);
361
362   SDValue Idx = N->getOperand(2);
363   Idx = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, Idx.getValueType(), Idx, Idx);
364   NewVec = DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, dl, NewVecVT, NewVec, Lo, Idx);
365   Idx = DAG.getNode(ISD::ADD, dl,
366                     Idx.getValueType(), Idx, DAG.getIntPtrConstant(1));
367   NewVec =  DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, dl, NewVecVT, NewVec, Hi, Idx);
368
369   // Convert the new vector to the old vector type.
370   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, VecVT, NewVec);
371 }
372
373 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_SCALAR_TO_VECTOR(SDNode *N) {
374   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
375   EVT VT = N->getValueType(0);
376   assert(VT.getVectorElementType() == N->getOperand(0).getValueType() &&
377          "SCALAR_TO_VECTOR operand type doesn't match vector element type!");
378   unsigned NumElts = VT.getVectorNumElements();
379   SmallVector<SDValue, 16> Ops(NumElts);
380   Ops[0] = N->getOperand(0);
381   SDValue UndefVal = DAG.getUNDEF(Ops[0].getValueType());
382   for (unsigned i = 1; i < NumElts; ++i)
383     Ops[i] = UndefVal;
384   return DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, dl, VT, &Ops[0], NumElts);
385 }
386
387 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_NormalStore(SDNode *N, unsigned OpNo) {
388   assert(ISD::isNormalStore(N) && "This routine only for normal stores!");
389   assert(OpNo == 1 && "Can only expand the stored value so far");
390   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
391
392   StoreSDNode *St = cast<StoreSDNode>(N);
393   EVT NVT = TLI.getTypeToTransformTo(*DAG.getContext(),
394                                      St->getValue().getValueType());
395   SDValue Chain = St->getChain();
396   SDValue Ptr = St->getBasePtr();
397   unsigned Alignment = St->getAlignment();
398   bool isVolatile = St->isVolatile();
399   bool isNonTemporal = St->isNonTemporal();
400
401   assert(NVT.isByteSized() && "Expanded type not byte sized!");
402   unsigned IncrementSize = NVT.getSizeInBits() / 8;
403
404   SDValue Lo, Hi;
405   GetExpandedOp(St->getValue(), Lo, Hi);
406
407   if (TLI.isBigEndian())
408     std::swap(Lo, Hi);
409
410   Lo = DAG.getStore(Chain, dl, Lo, Ptr, St->getPointerInfo(),
411                     isVolatile, isNonTemporal, Alignment);
412
413   Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, Ptr.getValueType(), Ptr,
414                     DAG.getIntPtrConstant(IncrementSize));
415   assert(isTypeLegal(Ptr.getValueType()) && "Pointers must be legal!");
416   Hi = DAG.getStore(Chain, dl, Hi, Ptr,
417                     St->getPointerInfo().getWithOffset(IncrementSize),
418                     isVolatile, isNonTemporal,
419                     MinAlign(Alignment, IncrementSize));
420
421   return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, dl, MVT::Other, Lo, Hi);
422 }
423
424
425 //===--------------------------------------------------------------------===//
426 // Generic Result Splitting.
427 //===--------------------------------------------------------------------===//
428
429 // Be careful to make no assumptions about which of Lo/Hi is stored first in
430 // memory (for vectors it is always Lo first followed by Hi in the following
431 // bytes; for integers and floats it is Lo first if and only if the machine is
432 // little-endian).
433
434 void DAGTypeLegalizer::SplitRes_MERGE_VALUES(SDNode *N,
435                                              SDValue &Lo, SDValue &Hi) {
436   SDValue Op = DecomposeMERGE_VALUES(N);
437   GetSplitOp(Op, Lo, Hi);
438 }
439
440 void DAGTypeLegalizer::SplitRes_SELECT(SDNode *N, SDValue &Lo,
441                                        SDValue &Hi) {
442   SDValue LL, LH, RL, RH;
443   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
444   GetSplitOp(N->getOperand(1), LL, LH);
445   GetSplitOp(N->getOperand(2), RL, RH);
446
447   SDValue Cond = N->getOperand(0);
448   Lo = DAG.getNode(ISD::SELECT, dl, LL.getValueType(), Cond, LL, RL);
449   Hi = DAG.getNode(ISD::SELECT, dl, LH.getValueType(), Cond, LH, RH);
450 }
451
452 void DAGTypeLegalizer::SplitRes_SELECT_CC(SDNode *N, SDValue &Lo,
453                                           SDValue &Hi) {
454   SDValue LL, LH, RL, RH;
455   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
456   GetSplitOp(N->getOperand(2), LL, LH);
457   GetSplitOp(N->getOperand(3), RL, RH);
458
459   Lo = DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, dl, LL.getValueType(), N->getOperand(0),
460                    N->getOperand(1), LL, RL, N->getOperand(4));
461   Hi = DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, dl, LH.getValueType(), N->getOperand(0),
462                    N->getOperand(1), LH, RH, N->getOperand(4));
463 }
464
465 void DAGTypeLegalizer::SplitRes_UNDEF(SDNode *N, SDValue &Lo, SDValue &Hi) {
466   EVT LoVT, HiVT;
467   GetSplitDestVTs(N->getValueType(0), LoVT, HiVT);
468   Lo = DAG.getUNDEF(LoVT);
469   Hi = DAG.getUNDEF(HiVT);
470 }