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     case WidenVector: {
  79       assert(!(InVT.getVectorNumElements() & 1) && "Unsupported BIT_CONVERT");
  80       InOp = GetWidenedVector(InOp);
  81       MVT InNVT = MVT::getVectorVT(InVT.getVectorElementType(),
  82                                    InVT.getVectorNumElements()/2);
  83       Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, dl, InNVT, InOp,
  84                        DAG.getIntPtrConstant(0));
  85       Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, dl, InNVT, InOp,
  86                        DAG.getIntPtrConstant(InNVT.getVectorNumElements()));
  87       if (TLI.isBigEndian())
  88         std::swap(Lo, Hi);
  89       Lo = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, NOutVT, Lo);
  90       Hi = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, NOutVT, Hi);
  91       return;
  92     }
  93   }
  94
  95   if (InVT.isVector() && OutVT.isInteger()) {
  96     // Handle cases like i64 = BIT_CONVERT v1i64 on x86, where the operand
  97     // is legal but the result is not.
  98     MVT NVT = MVT::getVectorVT(NOutVT, 2);
  99
 100     if (isTypeLegal(NVT)) {
 101       SDValue CastInOp = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, NVT, InOp);
 102       Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, dl, NOutVT, CastInOp,
 103                        DAG.getIntPtrConstant(0));
 104       Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, dl, NOutVT, CastInOp,
 105                        DAG.getIntPtrConstant(1));
 106
 107       if (TLI.isBigEndian())
 108         std::swap(Lo, Hi);
 109
 110       return;
 111     }
 112   }
 113
 114   // Lower the bit-convert to a store/load from the stack.
 115   assert(NOutVT.isByteSized() && "Expanded type not byte sized!");
 116
 117   // Create the stack frame object.  Make sure it is aligned for both
 118   // the source and expanded destination types.
 119   unsigned Alignment =
 120     TLI.getTargetData()->getPrefTypeAlignment(NOutVT.getTypeForMVT());
 121   SDValue StackPtr = DAG.CreateStackTemporary(InVT, Alignment);
 122   int SPFI = cast<FrameIndexSDNode>(StackPtr.getNode())->getIndex();
 123   const Value *SV = PseudoSourceValue::getFixedStack(SPFI);
 124
 125   // Emit a store to the stack slot.
 126   SDValue Store = DAG.getStore(DAG.getEntryNode(), dl, InOp, StackPtr, SV, 0);
 127
 128   // Load the first half from the stack slot.
 129   Lo = DAG.getLoad(NOutVT, dl, Store, StackPtr, SV, 0);
 130
 131   // Increment the pointer to the other half.
 132   unsigned IncrementSize = NOutVT.getSizeInBits() / 8;
 133   StackPtr = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, StackPtr.getValueType(), StackPtr,
 134                          DAG.getIntPtrConstant(IncrementSize));
 135
 136   // Load the second half from the stack slot.
 137   Hi = DAG.getLoad(NOutVT, dl, Store, StackPtr, SV, IncrementSize, false,
 138                    MinAlign(Alignment, IncrementSize));
 139
 140   // Handle endianness of the load.
 141   if (TLI.isBigEndian())
 142     std::swap(Lo, Hi);
 143 }
 144
 145 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_BUILD_PAIR(SDNode *N, SDValue &Lo,
 146                                             SDValue &Hi) {
 147   // Return the operands.
 148   Lo = N->getOperand(0);
 149   Hi = N->getOperand(1);
 150 }
 151
 152 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_EXTRACT_ELEMENT(SDNode *N, SDValue &Lo,
 153                                                  SDValue &Hi) {
 154   GetExpandedOp(N->getOperand(0), Lo, Hi);
 155   SDValue Part = cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1))->getZExtValue() ?
 156                    Hi : Lo;
 157
 158   assert(Part.getValueType() == N->getValueType(0) &&
 159          "Type twice as big as expanded type not itself expanded!");
 160
 161   GetPairElements(Part, Lo, Hi);
 162 }
 163
 164 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_EXTRACT_VECTOR_ELT(SDNode *N, SDValue &Lo,
 165                                                     SDValue &Hi) {
 166   SDValue OldVec = N->getOperand(0);
 167   unsigned OldElts = OldVec.getValueType().getVectorNumElements();
 168   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 169
 170   // Convert to a vector of the expanded element type, for example
 171   // <3 x i64> -> <6 x i32>.
 172   MVT OldVT = N->getValueType(0);
 173   MVT NewVT = TLI.getTypeToTransformTo(OldVT);
 174
 175   SDValue NewVec = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl,
 176                                  MVT::getVectorVT(NewVT, 2*OldElts),
 177                                  OldVec);
 178
 179   // Extract the elements at 2 * Idx and 2 * Idx + 1 from the new vector.
 180   SDValue Idx = N->getOperand(1);
 181
 182   // Make sure the type of Idx is big enough to hold the new values.
 183   if (Idx.getValueType().bitsLT(TLI.getPointerTy()))
 184     Idx = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, dl, TLI.getPointerTy(), Idx);
 185
 186   Idx = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, Idx.getValueType(), Idx, Idx);
 187   Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, dl, NewVT, NewVec, Idx);
 188
 189   Idx = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, Idx.getValueType(), Idx,
 190                     DAG.getConstant(1, Idx.getValueType()));
 191   Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, dl, NewVT, NewVec, Idx);
 192
 193   if (TLI.isBigEndian())
 194     std::swap(Lo, Hi);
 195 }
 196
 197 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_NormalLoad(SDNode *N, SDValue &Lo,
 198                                             SDValue &Hi) {
 199   assert(ISD::isNormalLoad(N) && "This routine only for normal loads!");
 200   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 201
 202   LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N);
 203   MVT NVT = TLI.getTypeToTransformTo(LD->getValueType(0));
 204   SDValue Chain = LD->getChain();
 205   SDValue Ptr = LD->getBasePtr();
 206   int SVOffset = LD->getSrcValueOffset();
 207   unsigned Alignment = LD->getAlignment();
 208   bool isVolatile = LD->isVolatile();
 209
 210   assert(NVT.isByteSized() && "Expanded type not byte sized!");
 211
 212   Lo = DAG.getLoad(NVT, dl, Chain, Ptr, LD->getSrcValue(), SVOffset,
 213                    isVolatile, Alignment);
 214
 215   // Increment the pointer to the other half.
 216   unsigned IncrementSize = NVT.getSizeInBits() / 8;
 217   Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, Ptr.getValueType(), Ptr,
 218                     DAG.getIntPtrConstant(IncrementSize));
 219   Hi = DAG.getLoad(NVT, dl, Chain, Ptr, LD->getSrcValue(),
 220                    SVOffset+IncrementSize,
 221                    isVolatile, MinAlign(Alignment, IncrementSize));
 222
 223   // Build a factor node to remember that this load is independent of the
 224   // other one.
 225   Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, dl, MVT::Other, Lo.getValue(1),
 226                       Hi.getValue(1));
 227
 228   // Handle endianness of the load.
 229   if (TLI.isBigEndian())
 230     std::swap(Lo, Hi);
 231
 232   // Modified the chain - switch anything that used the old chain to use
 233   // the new one.
 234   ReplaceValueWith(SDValue(N, 1), Chain);
 235 }
 236
 237 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_VAARG(SDNode *N, SDValue &Lo, SDValue &Hi) {
 238   MVT NVT = TLI.getTypeToTransformTo(N->getValueType(0));
 239   SDValue Chain = N->getOperand(0);
 240   SDValue Ptr = N->getOperand(1);
 241   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 242
 243   Lo = DAG.getVAArg(NVT, dl, Chain, Ptr, N->getOperand(2));
 244   Hi = DAG.getVAArg(NVT, dl, Lo.getValue(1), Ptr, N->getOperand(2));
 245
 246   // Handle endianness of the load.
 247   if (TLI.isBigEndian())
 248     std::swap(Lo, Hi);
 249
 250   // Modified the chain - switch anything that used the old chain to use
 251   // the new one.
 252   ReplaceValueWith(SDValue(N, 1), Hi.getValue(1));
 253 }
 254
 255
 256 //===--------------------------------------------------------------------===//
 257 // Generic Operand Expansion.
 258 //===--------------------------------------------------------------------===//
 259
 260 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_BIT_CONVERT(SDNode *N) {
 261   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 262   if (N->getValueType(0).isVector()) {
 263     // An illegal expanding type is being converted to a legal vector type.
 264     // Make a two element vector out of the expanded parts and convert that
 265     // instead, but only if the new vector type is legal (otherwise there
 266     // is no point, and it might create expansion loops).  For example, on
 267     // x86 this turns v1i64 = BIT_CONVERT i64 into v1i64 = BIT_CONVERT v2i32.
 268     MVT OVT = N->getOperand(0).getValueType();
 269     MVT NVT = MVT::getVectorVT(TLI.getTypeToTransformTo(OVT), 2);
 270
 271     if (isTypeLegal(NVT)) {
 272       SDValue Parts[2];
 273       GetExpandedOp(N->getOperand(0), Parts[0], Parts[1]);
 274
 275       if (TLI.isBigEndian())
 276         std::swap(Parts[0], Parts[1]);
 277
 278       SDValue Vec = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, dl, NVT, Parts, 2);
 279       return DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, N->getValueType(0), Vec);
 280     }
 281   }
 282
 283   // Otherwise, store to a temporary and load out again as the new type.
 284   return CreateStackStoreLoad(N->getOperand(0), N->getValueType(0));
 285 }
 286
 287 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_BUILD_VECTOR(SDNode *N) {
 288   // The vector type is legal but the element type needs expansion.
 289   MVT VecVT = N->getValueType(0);
 290   unsigned NumElts = VecVT.getVectorNumElements();
 291   MVT OldVT = N->getOperand(0).getValueType();
 292   MVT NewVT = TLI.getTypeToTransformTo(OldVT);
 293   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 294
 295   assert(OldVT == VecVT.getVectorElementType() &&
 296          "BUILD_VECTOR operand type doesn't match vector element type!");
 297
 298   // Build a vector of twice the length out of the expanded elements.
 299   // For example <3 x i64> -> <6 x i32>.
 300   std::vector<SDValue> NewElts;
 301   NewElts.reserve(NumElts*2);
 302
 303   for (unsigned i = 0; i < NumElts; ++i) {
 304     SDValue Lo, Hi;
 305     GetExpandedOp(N->getOperand(i), Lo, Hi);
 306     if (TLI.isBigEndian())
 307       std::swap(Lo, Hi);
 308     NewElts.push_back(Lo);
 309     NewElts.push_back(Hi);
 310   }
 311
 312   SDValue NewVec = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, dl,
 313                                  MVT::getVectorVT(NewVT, NewElts.size()),
 314                                  &NewElts[0], NewElts.size());
 315
 316   // Convert the new vector to the old vector type.
 317   return DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, VecVT, NewVec);
 318 }
 319
 320 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_EXTRACT_ELEMENT(SDNode *N) {
 321   SDValue Lo, Hi;
 322   GetExpandedOp(N->getOperand(0), Lo, Hi);
 323   return cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1))->getZExtValue() ? Hi : Lo;
 324 }
 325
 326 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_INSERT_VECTOR_ELT(SDNode *N) {
 327   // The vector type is legal but the element type needs expansion.
 328   MVT VecVT = N->getValueType(0);
 329   unsigned NumElts = VecVT.getVectorNumElements();
 330   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 331
 332   SDValue Val = N->getOperand(1);
 333   MVT OldEVT = Val.getValueType();
 334   MVT NewEVT = TLI.getTypeToTransformTo(OldEVT);
 335
 336   assert(OldEVT == VecVT.getVectorElementType() &&
 337          "Inserted element type doesn't match vector element type!");
 338
 339   // Bitconvert to a vector of twice the length with elements of the expanded
 340   // type, insert the expanded vector elements, and then convert back.
 341   MVT NewVecVT = MVT::getVectorVT(NewEVT, NumElts*2);
 342   SDValue NewVec = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl,
 343                                NewVecVT, N->getOperand(0));
 344
 345   SDValue Lo, Hi;
 346   GetExpandedOp(Val, Lo, Hi);
 347   if (TLI.isBigEndian())
 348     std::swap(Lo, Hi);
 349
 350   SDValue Idx = N->getOperand(2);
 351   Idx = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, Idx.getValueType(), Idx, Idx);
 352   NewVec = DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, dl, NewVecVT, NewVec, Lo, Idx);
 353   Idx = DAG.getNode(ISD::ADD, dl,
 354                     Idx.getValueType(), Idx, DAG.getIntPtrConstant(1));
 355   NewVec =  DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, dl, NewVecVT, NewVec, Hi, Idx);
 356
 357   // Convert the new vector to the old vector type.
 358   return DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, VecVT, NewVec);
 359 }
 360
 361 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_SCALAR_TO_VECTOR(SDNode *N) {
 362   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 363   MVT VT = N->getValueType(0);
 364   assert(VT.getVectorElementType() == N->getOperand(0).getValueType() &&
 365          "SCALAR_TO_VECTOR operand type doesn't match vector element type!");
 366   unsigned NumElts = VT.getVectorNumElements();
 367   SmallVector<SDValue, 16> Ops(NumElts);
 368   Ops[0] = N->getOperand(0);
 369   SDValue UndefVal = DAG.getUNDEF(Ops[0].getValueType());
 370   for (unsigned i = 1; i < NumElts; ++i)
 371     Ops[i] = UndefVal;
 372   return DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, dl, VT, &Ops[0], NumElts);
 373 }
 374
 375 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_NormalStore(SDNode *N, unsigned OpNo) {
 376   assert(ISD::isNormalStore(N) && "This routine only for normal stores!");
 377   assert(OpNo == 1 && "Can only expand the stored value so far");
 378   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 379
 380   StoreSDNode *St = cast<StoreSDNode>(N);
 381   MVT NVT = TLI.getTypeToTransformTo(St->getValue().getValueType());
 382   SDValue Chain = St->getChain();
 383   SDValue Ptr = St->getBasePtr();
 384   int SVOffset = St->getSrcValueOffset();
 385   unsigned Alignment = St->getAlignment();
 386   bool isVolatile = St->isVolatile();
 387
 388   assert(NVT.isByteSized() && "Expanded type not byte sized!");
 389   unsigned IncrementSize = NVT.getSizeInBits() / 8;
 390
 391   SDValue Lo, Hi;
 392   GetExpandedOp(St->getValue(), Lo, Hi);
 393
 394   if (TLI.isBigEndian())
 395     std::swap(Lo, Hi);
 396
 397   Lo = DAG.getStore(Chain, dl, Lo, Ptr, St->getSrcValue(), SVOffset,
 398                     isVolatile, Alignment);
 399
 400   Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, Ptr.getValueType(), Ptr,
 401                     DAG.getIntPtrConstant(IncrementSize));
 402   assert(isTypeLegal(Ptr.getValueType()) && "Pointers must be legal!");
 403   Hi = DAG.getStore(Chain, dl, Hi, Ptr, St->getSrcValue(),
 404                     SVOffset + IncrementSize,
 405                     isVolatile, MinAlign(Alignment, IncrementSize));
 406
 407   return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, dl, MVT::Other, Lo, Hi);
 408 }
 409
 410
 411 //===--------------------------------------------------------------------===//
 412 // Generic Result Splitting.
 413 //===--------------------------------------------------------------------===//
 414
 415 // Be careful to make no assumptions about which of Lo/Hi is stored first in
 416 // memory (for vectors it is always Lo first followed by Hi in the following
 417 // bytes; for integers and floats it is Lo first if and only if the machine is
 418 // little-endian).
 419
 420 void DAGTypeLegalizer::SplitRes_MERGE_VALUES(SDNode *N,
 421                                              SDValue &Lo, SDValue &Hi) {
 422   // A MERGE_VALUES node can produce any number of values.  We know that the
 423   // first illegal one needs to be expanded into Lo/Hi.
 424   unsigned i;
 425
 426   // The string of legal results gets turned into input operands, which have
 427   // the same type.
 428   for (i = 0; isTypeLegal(N->getValueType(i)); ++i)
 429     ReplaceValueWith(SDValue(N, i), SDValue(N->getOperand(i)));
 430
 431   // The first illegal result must be the one that needs to be expanded.
 432   GetSplitOp(N->getOperand(i), Lo, Hi);
 433
 434   // Legalize the rest of the results into the input operands whether they are
 435   // legal or not.
 436   unsigned e = N->getNumValues();
 437   for (++i; i != e; ++i)
 438     ReplaceValueWith(SDValue(N, i), SDValue(N->getOperand(i)));
 439 }
 440
 441 void DAGTypeLegalizer::SplitRes_SELECT(SDNode *N, SDValue &Lo,
 442                                        SDValue &Hi) {
 443   SDValue LL, LH, RL, RH;
 444   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 445   GetSplitOp(N->getOperand(1), LL, LH);
 446   GetSplitOp(N->getOperand(2), RL, RH);
 447
 448   SDValue Cond = N->getOperand(0);
 449   Lo = DAG.getNode(ISD::SELECT, dl, LL.getValueType(), Cond, LL, RL);
 450   Hi = DAG.getNode(ISD::SELECT, dl, LH.getValueType(), Cond, LH, RH);
 451 }
 452
 453 void DAGTypeLegalizer::SplitRes_SELECT_CC(SDNode *N, SDValue &Lo,
 454                                           SDValue &Hi) {
 455   SDValue LL, LH, RL, RH;
 456   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 457   GetSplitOp(N->getOperand(2), LL, LH);
 458   GetSplitOp(N->getOperand(3), RL, RH);
 459
 460   Lo = DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, dl, LL.getValueType(), N->getOperand(0),
 461                    N->getOperand(1), LL, RL, N->getOperand(4));
 462   Hi = DAG.getNode(ISD::SELECT_CC, dl, LH.getValueType(), N->getOperand(0),
 463                    N->getOperand(1), LH, RH, N->getOperand(4));
 464 }
 465
 466 void DAGTypeLegalizer::SplitRes_UNDEF(SDNode *N, SDValue &Lo, SDValue &Hi) {
 467   MVT LoVT, HiVT;
 468   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 469   GetSplitDestVTs(N->getValueType(0), LoVT, HiVT);
 470   Lo = DAG.getUNDEF(LoVT);
 471   Hi = DAG.getUNDEF(HiVT);
 472 }