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
  35 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_BIT_CONVERT(SDNode *N, SDValue &Lo,
  36                                              SDValue &Hi) {
  37   MVT OutVT = N->getValueType(0);
  38   MVT NOutVT = TLI.getTypeToTransformTo(OutVT);
  39   SDValue InOp = N->getOperand(0);
  40   MVT InVT = InOp.getValueType();
  41   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
  42
  43   // Handle some special cases efficiently.
  44   switch (getTypeAction(InVT)) {
  45     default:
  46       assert(false && "Unknown type action!");
  47     case Legal:
  48     case PromoteInteger:
  49       break;
  50     case SoftenFloat:
  51       // Convert the integer operand instead.
  52       SplitInteger(GetSoftenedFloat(InOp), Lo, Hi);
  53       Lo = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, NOutVT, Lo);
  54       Hi = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, NOutVT, Hi);
  55       return;
  56     case ExpandInteger:
  57     case ExpandFloat:
  58       // Convert the expanded pieces of the input.
  59       GetExpandedOp(InOp, Lo, Hi);
  60       Lo = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, NOutVT, Lo);
  61       Hi = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, NOutVT, Hi);
  62       return;
  63     case SplitVector:
  64       GetSplitVector(InOp, Lo, Hi);
  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     case ScalarizeVector:
  71       // Convert the element instead.
  72       SplitInteger(BitConvertToInteger(GetScalarizedVector(InOp)), Lo, Hi);
  73       Lo = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, NOutVT, Lo);
  74       Hi = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, NOutVT, Hi);
  75       return;
  76     case WidenVector: {
  77       assert(!(InVT.getVectorNumElements() & 1) && "Unsupported BIT_CONVERT");
  78       InOp = GetWidenedVector(InOp);
  79       MVT InNVT = MVT::getVectorVT(InVT.getVectorElementType(),
  80                                    InVT.getVectorNumElements()/2);
  81       Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, dl, InNVT, InOp,
  82                        DAG.getIntPtrConstant(0));
  83       Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_SUBVECTOR, dl, InNVT, InOp,
  84                        DAG.getIntPtrConstant(InNVT.getVectorNumElements()));
  85       if (TLI.isBigEndian())
  86         std::swap(Lo, Hi);
  87       Lo = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, NOutVT, Lo);
  88       Hi = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, NOutVT, Hi);
  89       return;
  90     }
  91   }
  92
  93   if (InVT.isVector() && OutVT.isInteger()) {
  94     // Handle cases like i64 = BIT_CONVERT v1i64 on x86, where the operand
  95     // is legal but the result is not.
  96     MVT NVT = MVT::getVectorVT(NOutVT, 2);
  97
  98     if (isTypeLegal(NVT)) {
  99       SDValue CastInOp = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, NVT, InOp);
 100       Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, dl, NOutVT, CastInOp,
 101                        DAG.getIntPtrConstant(0));
 102       Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, dl, NOutVT, CastInOp,
 103                        DAG.getIntPtrConstant(1));
 104
 105       if (TLI.isBigEndian())
 106         std::swap(Lo, Hi);
 107
 108       return;
 109     }
 110   }
 111
 112   // Lower the bit-convert to a store/load from the stack.
 113   assert(NOutVT.isByteSized() && "Expanded type not byte sized!");
 114
 115   // Create the stack frame object.  Make sure it is aligned for both
 116   // the source and expanded destination types.
 117   unsigned Alignment =
 118     TLI.getTargetData()->getPrefTypeAlignment(NOutVT.getTypeForMVT(
 119                                                             *DAG.getContext()));
 120   SDValue StackPtr = DAG.CreateStackTemporary(InVT, Alignment);
 121   int SPFI = cast<FrameIndexSDNode>(StackPtr.getNode())->getIndex();
 122   const Value *SV = PseudoSourceValue::getFixedStack(SPFI);
 123
 124   // Emit a store to the stack slot.
 125   SDValue Store = DAG.getStore(DAG.getEntryNode(), dl, InOp, StackPtr, SV, 0);
 126
 127   // Load the first half from the stack slot.
 128   Lo = DAG.getLoad(NOutVT, dl, Store, StackPtr, SV, 0);
 129
 130   // Increment the pointer to the other half.
 131   unsigned IncrementSize = NOutVT.getSizeInBits() / 8;
 132   StackPtr = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, StackPtr.getValueType(), StackPtr,
 133                          DAG.getIntPtrConstant(IncrementSize));
 134
 135   // Load the second half from the stack slot.
 136   Hi = DAG.getLoad(NOutVT, dl, Store, StackPtr, SV, IncrementSize, false,
 137                    MinAlign(Alignment, IncrementSize));
 138
 139   // Handle endianness of the load.
 140   if (TLI.isBigEndian())
 141     std::swap(Lo, Hi);
 142 }
 143
 144 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_BUILD_PAIR(SDNode *N, SDValue &Lo,
 145                                             SDValue &Hi) {
 146   // Return the operands.
 147   Lo = N->getOperand(0);
 148   Hi = N->getOperand(1);
 149 }
 150
 151 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_EXTRACT_ELEMENT(SDNode *N, SDValue &Lo,
 152                                                  SDValue &Hi) {
 153   GetExpandedOp(N->getOperand(0), Lo, Hi);
 154   SDValue Part = cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1))->getZExtValue() ?
 155                    Hi : Lo;
 156
 157   assert(Part.getValueType() == N->getValueType(0) &&
 158          "Type twice as big as expanded type not itself expanded!");
 159
 160   GetPairElements(Part, Lo, Hi);
 161 }
 162
 163 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_EXTRACT_VECTOR_ELT(SDNode *N, SDValue &Lo,
 164                                                     SDValue &Hi) {
 165   SDValue OldVec = N->getOperand(0);
 166   unsigned OldElts = OldVec.getValueType().getVectorNumElements();
 167   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 168
 169   // Convert to a vector of the expanded element type, for example
 170   // <3 x i64> -> <6 x i32>.
 171   MVT OldVT = N->getValueType(0);
 172   MVT NewVT = TLI.getTypeToTransformTo(OldVT);
 173
 174   SDValue NewVec = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl,
 175                                  MVT::getVectorVT(NewVT, 2*OldElts),
 176                                  OldVec);
 177
 178   // Extract the elements at 2 * Idx and 2 * Idx + 1 from the new vector.
 179   SDValue Idx = N->getOperand(1);
 180
 181   // Make sure the type of Idx is big enough to hold the new values.
 182   if (Idx.getValueType().bitsLT(TLI.getPointerTy()))
 183     Idx = DAG.getNode(ISD::ZERO_EXTEND, dl, TLI.getPointerTy(), Idx);
 184
 185   Idx = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, Idx.getValueType(), Idx, Idx);
 186   Lo = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, dl, NewVT, NewVec, Idx);
 187
 188   Idx = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, Idx.getValueType(), Idx,
 189                     DAG.getConstant(1, Idx.getValueType()));
 190   Hi = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, dl, NewVT, NewVec, Idx);
 191
 192   if (TLI.isBigEndian())
 193     std::swap(Lo, Hi);
 194 }
 195
 196 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_NormalLoad(SDNode *N, SDValue &Lo,
 197                                             SDValue &Hi) {
 198   assert(ISD::isNormalLoad(N) && "This routine only for normal loads!");
 199   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 200
 201   LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(N);
 202   MVT NVT = TLI.getTypeToTransformTo(LD->getValueType(0));
 203   SDValue Chain = LD->getChain();
 204   SDValue Ptr = LD->getBasePtr();
 205   int SVOffset = LD->getSrcValueOffset();
 206   unsigned Alignment = LD->getAlignment();
 207   bool isVolatile = LD->isVolatile();
 208
 209   assert(NVT.isByteSized() && "Expanded type not byte sized!");
 210
 211   Lo = DAG.getLoad(NVT, dl, Chain, Ptr, LD->getSrcValue(), SVOffset,
 212                    isVolatile, Alignment);
 213
 214   // Increment the pointer to the other half.
 215   unsigned IncrementSize = NVT.getSizeInBits() / 8;
 216   Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, Ptr.getValueType(), Ptr,
 217                     DAG.getIntPtrConstant(IncrementSize));
 218   Hi = DAG.getLoad(NVT, dl, Chain, Ptr, LD->getSrcValue(),
 219                    SVOffset+IncrementSize,
 220                    isVolatile, MinAlign(Alignment, IncrementSize));
 221
 222   // Build a factor node to remember that this load is independent of the
 223   // other one.
 224   Chain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, dl, MVT::Other, Lo.getValue(1),
 225                       Hi.getValue(1));
 226
 227   // Handle endianness of the load.
 228   if (TLI.isBigEndian())
 229     std::swap(Lo, Hi);
 230
 231   // Modified the chain - switch anything that used the old chain to use
 232   // the new one.
 233   ReplaceValueWith(SDValue(N, 1), Chain);
 234 }
 235
 236 void DAGTypeLegalizer::ExpandRes_VAARG(SDNode *N, SDValue &Lo, SDValue &Hi) {
 237   MVT NVT = TLI.getTypeToTransformTo(N->getValueType(0));
 238   SDValue Chain = N->getOperand(0);
 239   SDValue Ptr = N->getOperand(1);
 240   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 241
 242   Lo = DAG.getVAArg(NVT, dl, Chain, Ptr, N->getOperand(2));
 243   Hi = DAG.getVAArg(NVT, dl, Lo.getValue(1), Ptr, N->getOperand(2));
 244
 245   // Handle endianness of the load.
 246   if (TLI.isBigEndian())
 247     std::swap(Lo, Hi);
 248
 249   // Modified the chain - switch anything that used the old chain to use
 250   // the new one.
 251   ReplaceValueWith(SDValue(N, 1), Hi.getValue(1));
 252 }
 253
 254
 255 //===--------------------------------------------------------------------===//
 256 // Generic Operand Expansion.
 257 //===--------------------------------------------------------------------===//
 258
 259 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_BIT_CONVERT(SDNode *N) {
 260   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 261   if (N->getValueType(0).isVector()) {
 262     // An illegal expanding type is being converted to a legal vector type.
 263     // Make a two element vector out of the expanded parts and convert that
 264     // instead, but only if the new vector type is legal (otherwise there
 265     // is no point, and it might create expansion loops).  For example, on
 266     // x86 this turns v1i64 = BIT_CONVERT i64 into v1i64 = BIT_CONVERT v2i32.
 267     MVT OVT = N->getOperand(0).getValueType();
 268     MVT NVT = MVT::getVectorVT(TLI.getTypeToTransformTo(OVT), 2);
 269
 270     if (isTypeLegal(NVT)) {
 271       SDValue Parts[2];
 272       GetExpandedOp(N->getOperand(0), Parts[0], Parts[1]);
 273
 274       if (TLI.isBigEndian())
 275         std::swap(Parts[0], Parts[1]);
 276
 277       SDValue Vec = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, dl, NVT, Parts, 2);
 278       return DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, N->getValueType(0), Vec);
 279     }
 280   }
 281
 282   // Otherwise, store to a temporary and load out again as the new type.
 283   return CreateStackStoreLoad(N->getOperand(0), N->getValueType(0));
 284 }
 285
 286 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_BUILD_VECTOR(SDNode *N) {
 287   // The vector type is legal but the element type needs expansion.
 288   MVT VecVT = N->getValueType(0);
 289   unsigned NumElts = VecVT.getVectorNumElements();
 290   MVT OldVT = N->getOperand(0).getValueType();
 291   MVT NewVT = TLI.getTypeToTransformTo(OldVT);
 292   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 293
 294   assert(OldVT == VecVT.getVectorElementType() &&
 295          "BUILD_VECTOR operand type doesn't match vector element type!");
 296
 297   // Build a vector of twice the length out of the expanded elements.
 298   // For example <3 x i64> -> <6 x i32>.
 299   std::vector<SDValue> NewElts;
 300   NewElts.reserve(NumElts*2);
 301
 302   for (unsigned i = 0; i < NumElts; ++i) {
 303     SDValue Lo, Hi;
 304     GetExpandedOp(N->getOperand(i), Lo, Hi);
 305     if (TLI.isBigEndian())
 306       std::swap(Lo, Hi);
 307     NewElts.push_back(Lo);
 308     NewElts.push_back(Hi);
 309   }
 310
 311   SDValue NewVec = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, dl,
 312                                  MVT::getVectorVT(NewVT, NewElts.size()),
 313                                  &NewElts[0], NewElts.size());
 314
 315   // Convert the new vector to the old vector type.
 316   return DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, VecVT, NewVec);
 317 }
 318
 319 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_EXTRACT_ELEMENT(SDNode *N) {
 320   SDValue Lo, Hi;
 321   GetExpandedOp(N->getOperand(0), Lo, Hi);
 322   return cast<ConstantSDNode>(N->getOperand(1))->getZExtValue() ? Hi : Lo;
 323 }
 324
 325 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_INSERT_VECTOR_ELT(SDNode *N) {
 326   // The vector type is legal but the element type needs expansion.
 327   MVT VecVT = N->getValueType(0);
 328   unsigned NumElts = VecVT.getVectorNumElements();
 329   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 330
 331   SDValue Val = N->getOperand(1);
 332   MVT OldEVT = Val.getValueType();
 333   MVT NewEVT = TLI.getTypeToTransformTo(OldEVT);
 334
 335   assert(OldEVT == VecVT.getVectorElementType() &&
 336          "Inserted element type doesn't match vector element type!");
 337
 338   // Bitconvert to a vector of twice the length with elements of the expanded
 339   // type, insert the expanded vector elements, and then convert back.
 340   MVT NewVecVT = MVT::getVectorVT(NewEVT, NumElts*2);
 341   SDValue NewVec = DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl,
 342                                NewVecVT, N->getOperand(0));
 343
 344   SDValue Lo, Hi;
 345   GetExpandedOp(Val, Lo, Hi);
 346   if (TLI.isBigEndian())
 347     std::swap(Lo, Hi);
 348
 349   SDValue Idx = N->getOperand(2);
 350   Idx = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, Idx.getValueType(), Idx, Idx);
 351   NewVec = DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, dl, NewVecVT, NewVec, Lo, Idx);
 352   Idx = DAG.getNode(ISD::ADD, dl,
 353                     Idx.getValueType(), Idx, DAG.getIntPtrConstant(1));
 354   NewVec =  DAG.getNode(ISD::INSERT_VECTOR_ELT, dl, NewVecVT, NewVec, Hi, Idx);
 355
 356   // Convert the new vector to the old vector type.
 357   return DAG.getNode(ISD::BIT_CONVERT, dl, VecVT, NewVec);
 358 }
 359
 360 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_SCALAR_TO_VECTOR(SDNode *N) {
 361   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 362   MVT VT = N->getValueType(0);
 363   assert(VT.getVectorElementType() == N->getOperand(0).getValueType() &&
 364          "SCALAR_TO_VECTOR operand type doesn't match vector element type!");
 365   unsigned NumElts = VT.getVectorNumElements();
 366   SmallVector<SDValue, 16> Ops(NumElts);
 367   Ops[0] = N->getOperand(0);
 368   SDValue UndefVal = DAG.getUNDEF(Ops[0].getValueType());
 369   for (unsigned i = 1; i < NumElts; ++i)
 370     Ops[i] = UndefVal;
 371   return DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, dl, VT, &Ops[0], NumElts);
 372 }
 373
 374 SDValue DAGTypeLegalizer::ExpandOp_NormalStore(SDNode *N, unsigned OpNo) {
 375   assert(ISD::isNormalStore(N) && "This routine only for normal stores!");
 376   assert(OpNo == 1 && "Can only expand the stored value so far");
 377   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 378
 379   StoreSDNode *St = cast<StoreSDNode>(N);
 380   MVT NVT = TLI.getTypeToTransformTo(St->getValue().getValueType());
 381   SDValue Chain = St->getChain();
 382   SDValue Ptr = St->getBasePtr();
 383   int SVOffset = St->getSrcValueOffset();
 384   unsigned Alignment = St->getAlignment();
 385   bool isVolatile = St->isVolatile();
 386
 387   assert(NVT.isByteSized() && "Expanded type not byte sized!");
 388   unsigned IncrementSize = NVT.getSizeInBits() / 8;
 389
 390   SDValue Lo, Hi;
 391   GetExpandedOp(St->getValue(), Lo, Hi);
 392
 393   if (TLI.isBigEndian())
 394     std::swap(Lo, Hi);
 395
 396   Lo = DAG.getStore(Chain, dl, Lo, Ptr, St->getSrcValue(), SVOffset,
 397                     isVolatile, Alignment);
 398
 399   Ptr = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, Ptr.getValueType(), Ptr,
 400                     DAG.getIntPtrConstant(IncrementSize));
 401   assert(isTypeLegal(Ptr.getValueType()) && "Pointers must be legal!");
 402   Hi = DAG.getStore(Chain, dl, Hi, Ptr, St->getSrcValue(),
 403                     SVOffset + IncrementSize,
 404                     isVolatile, MinAlign(Alignment, IncrementSize));
 405
 406   return DAG.getNode(ISD::TokenFactor, dl, MVT::Other, Lo, Hi);
 407 }
 408
 409
 410 //===--------------------------------------------------------------------===//
 411 // Generic Result Splitting.
 412 //===--------------------------------------------------------------------===//
 413
 414 // Be careful to make no assumptions about which of Lo/Hi is stored first in
 415 // memory (for vectors it is always Lo first followed by Hi in the following
 416 // bytes; for integers and floats it is Lo first if and only if the machine is
 417 // little-endian).
 418
 419 void DAGTypeLegalizer::SplitRes_MERGE_VALUES(SDNode *N,
 420                                              SDValue &Lo, SDValue &Hi) {
 421   // A MERGE_VALUES node can produce any number of values.  We know that the
 422   // first illegal one needs to be expanded into Lo/Hi.
 423   unsigned i;
 424
 425   // The string of legal results gets turned into input operands, which have
 426   // the same type.
 427   for (i = 0; isTypeLegal(N->getValueType(i)); ++i)
 428     ReplaceValueWith(SDValue(N, i), SDValue(N->getOperand(i)));
 429
 430   // The first illegal result must be the one that needs to be expanded.
 431   GetSplitOp(N->getOperand(i), Lo, Hi);
 432
 433   // Legalize the rest of the results into the input operands whether they are
 434   // legal or not.
 435   unsigned e = N->getNumValues();
 436   for (++i; i != e; ++i)
 437     ReplaceValueWith(SDValue(N, i), SDValue(N->getOperand(i)));
 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   MVT LoVT, HiVT;
 467   DebugLoc dl = N->getDebugLoc();
 468   GetSplitDestVTs(N->getValueType(0), LoVT, HiVT);
 469   Lo = DAG.getUNDEF(LoVT);
 470   Hi = DAG.getUNDEF(HiVT);
 471 }