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