[DebugInfo] Add debug locations to constant SD nodes
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / SelectionDAG / LegalizeVectorOps.cpp
1 //===-- LegalizeVectorOps.cpp - Implement SelectionDAG::LegalizeVectors ---===//
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::LegalizeVectors method.
11 //
12 // The vector legalizer looks for vector operations which might need to be
13 // scalarized and legalizes them. This is a separate step from Legalize because
14 // scalarizing can introduce illegal types.  For example, suppose we have an
15 // ISD::SDIV of type v2i64 on x86-32.  The type is legal (for example, addition
16 // on a v2i64 is legal), but ISD::SDIV isn't legal, so we have to unroll the
17 // operation, which introduces nodes with the illegal type i64 which must be
18 // expanded.  Similarly, suppose we have an ISD::SRA of type v16i8 on PowerPC;
19 // the operation must be unrolled, which introduces nodes with the illegal
20 // type i8 which must be promoted.
21 //
22 // This does not legalize vector manipulations like ISD::BUILD_VECTOR,
23 // or operations that happen to take a vector which are custom-lowered;
24 // the legalization for such operations never produces nodes
25 // with illegal types, so it's okay to put off legalizing them until
26 // SelectionDAG::Legalize runs.
27 //
28 //===----------------------------------------------------------------------===//
29
30 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAG.h"
31 #include "llvm/Target/TargetLowering.h"
32 using namespace llvm;
33
34 namespace {
35 class VectorLegalizer {
36   SelectionDAG& DAG;
37   const TargetLowering &TLI;
38   bool Changed; // Keep track of whether anything changed
39
40   /// For nodes that are of legal width, and that have more than one use, this
41   /// map indicates what regularized operand to use.  This allows us to avoid
42   /// legalizing the same thing more than once.
43   SmallDenseMap<SDValue, SDValue, 64> LegalizedNodes;
44
45   /// \brief Adds a node to the translation cache.
46   void AddLegalizedOperand(SDValue From, SDValue To) {
47     LegalizedNodes.insert(std::make_pair(From, To));
48     // If someone requests legalization of the new node, return itself.
49     if (From != To)
50       LegalizedNodes.insert(std::make_pair(To, To));
51   }
52
53   /// \brief Legalizes the given node.
54   SDValue LegalizeOp(SDValue Op);
55
56   /// \brief Assuming the node is legal, "legalize" the results.
57   SDValue TranslateLegalizeResults(SDValue Op, SDValue Result);
58
59   /// \brief Implements unrolling a VSETCC.
60   SDValue UnrollVSETCC(SDValue Op);
61
62   /// \brief Implement expand-based legalization of vector operations.
63   ///
64   /// This is just a high-level routine to dispatch to specific code paths for
65   /// operations to legalize them.
66   SDValue Expand(SDValue Op);
67
68   /// \brief Implements expansion for FNEG; falls back to UnrollVectorOp if
69   /// FSUB isn't legal.
70   ///
71   /// Implements expansion for UINT_TO_FLOAT; falls back to UnrollVectorOp if
72   /// SINT_TO_FLOAT and SHR on vectors isn't legal.
73   SDValue ExpandUINT_TO_FLOAT(SDValue Op);
74
75   /// \brief Implement expansion for SIGN_EXTEND_INREG using SRL and SRA.
76   SDValue ExpandSEXTINREG(SDValue Op);
77
78   /// \brief Implement expansion for ANY_EXTEND_VECTOR_INREG.
79   ///
80   /// Shuffles the low lanes of the operand into place and bitcasts to the proper
81   /// type. The contents of the bits in the extended part of each element are
82   /// undef.
83   SDValue ExpandANY_EXTEND_VECTOR_INREG(SDValue Op);
84
85   /// \brief Implement expansion for SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG.
86   ///
87   /// Shuffles the low lanes of the operand into place, bitcasts to the proper
88   /// type, then shifts left and arithmetic shifts right to introduce a sign
89   /// extension.
90   SDValue ExpandSIGN_EXTEND_VECTOR_INREG(SDValue Op);
91
92   /// \brief Implement expansion for ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG.
93   ///
94   /// Shuffles the low lanes of the operand into place and blends zeros into
95   /// the remaining lanes, finally bitcasting to the proper type.
96   SDValue ExpandZERO_EXTEND_VECTOR_INREG(SDValue Op);
97
98   /// \brief Expand bswap of vectors into a shuffle if legal.
99   SDValue ExpandBSWAP(SDValue Op);
100
101   /// \brief Implement vselect in terms of XOR, AND, OR when blend is not
102   /// supported by the target.
103   SDValue ExpandVSELECT(SDValue Op);
104   SDValue ExpandSELECT(SDValue Op);
105   SDValue ExpandLoad(SDValue Op);
106   SDValue ExpandStore(SDValue Op);
107   SDValue ExpandFNEG(SDValue Op);
108
109   /// \brief Implements vector promotion.
110   ///
111   /// This is essentially just bitcasting the operands to a different type and
112   /// bitcasting the result back to the original type.
113   SDValue Promote(SDValue Op);
114
115   /// \brief Implements [SU]INT_TO_FP vector promotion.
116   ///
117   /// This is a [zs]ext of the input operand to the next size up.
118   SDValue PromoteINT_TO_FP(SDValue Op);
119
120   /// \brief Implements FP_TO_[SU]INT vector promotion of the result type.
121   ///
122   /// It is promoted to the next size up integer type.  The result is then
123   /// truncated back to the original type.
124   SDValue PromoteFP_TO_INT(SDValue Op, bool isSigned);
125
126 public:
127   /// \brief Begin legalizer the vector operations in the DAG.
128   bool Run();
129   VectorLegalizer(SelectionDAG& dag) :
130       DAG(dag), TLI(dag.getTargetLoweringInfo()), Changed(false) {}
131 };
132
133 bool VectorLegalizer::Run() {
134   // Before we start legalizing vector nodes, check if there are any vectors.
135   bool HasVectors = false;
136   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = DAG.allnodes_begin(),
137        E = std::prev(DAG.allnodes_end()); I != std::next(E); ++I) {
138     // Check if the values of the nodes contain vectors. We don't need to check
139     // the operands because we are going to check their values at some point.
140     for (SDNode::value_iterator J = I->value_begin(), E = I->value_end();
141          J != E; ++J)
142       HasVectors |= J->isVector();
143
144     // If we found a vector node we can start the legalization.
145     if (HasVectors)
146       break;
147   }
148
149   // If this basic block has no vectors then no need to legalize vectors.
150   if (!HasVectors)
151     return false;
152
153   // The legalize process is inherently a bottom-up recursive process (users
154   // legalize their uses before themselves).  Given infinite stack space, we
155   // could just start legalizing on the root and traverse the whole graph.  In
156   // practice however, this causes us to run out of stack space on large basic
157   // blocks.  To avoid this problem, compute an ordering of the nodes where each
158   // node is only legalized after all of its operands are legalized.
159   DAG.AssignTopologicalOrder();
160   for (SelectionDAG::allnodes_iterator I = DAG.allnodes_begin(),
161        E = std::prev(DAG.allnodes_end()); I != std::next(E); ++I)
162     LegalizeOp(SDValue(I, 0));
163
164   // Finally, it's possible the root changed.  Get the new root.
165   SDValue OldRoot = DAG.getRoot();
166   assert(LegalizedNodes.count(OldRoot) && "Root didn't get legalized?");
167   DAG.setRoot(LegalizedNodes[OldRoot]);
168
169   LegalizedNodes.clear();
170
171   // Remove dead nodes now.
172   DAG.RemoveDeadNodes();
173
174   return Changed;
175 }
176
177 SDValue VectorLegalizer::TranslateLegalizeResults(SDValue Op, SDValue Result) {
178   // Generic legalization: just pass the operand through.
179   for (unsigned i = 0, e = Op.getNode()->getNumValues(); i != e; ++i)
180     AddLegalizedOperand(Op.getValue(i), Result.getValue(i));
181   return Result.getValue(Op.getResNo());
182 }
183
184 SDValue VectorLegalizer::LegalizeOp(SDValue Op) {
185   // Note that LegalizeOp may be reentered even from single-use nodes, which
186   // means that we always must cache transformed nodes.
187   DenseMap<SDValue, SDValue>::iterator I = LegalizedNodes.find(Op);
188   if (I != LegalizedNodes.end()) return I->second;
189
190   SDNode* Node = Op.getNode();
191
192   // Legalize the operands
193   SmallVector<SDValue, 8> Ops;
194   for (unsigned i = 0, e = Node->getNumOperands(); i != e; ++i)
195     Ops.push_back(LegalizeOp(Node->getOperand(i)));
196
197   SDValue Result = SDValue(DAG.UpdateNodeOperands(Op.getNode(), Ops), 0);
198
199   if (Op.getOpcode() == ISD::LOAD) {
200     LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(Op.getNode());
201     ISD::LoadExtType ExtType = LD->getExtensionType();
202     if (LD->getMemoryVT().isVector() && ExtType != ISD::NON_EXTLOAD)
203       switch (TLI.getLoadExtAction(LD->getExtensionType(), LD->getValueType(0),
204                                    LD->getMemoryVT())) {
205       default: llvm_unreachable("This action is not supported yet!");
206       case TargetLowering::Legal:
207         return TranslateLegalizeResults(Op, Result);
208       case TargetLowering::Custom:
209         if (SDValue Lowered = TLI.LowerOperation(Result, DAG)) {
210           if (Lowered == Result)
211             return TranslateLegalizeResults(Op, Lowered);
212           Changed = true;
213           if (Lowered->getNumValues() != Op->getNumValues()) {
214             // This expanded to something other than the load. Assume the
215             // lowering code took care of any chain values, and just handle the
216             // returned value.
217             assert(Result.getValue(1).use_empty() &&
218                    "There are still live users of the old chain!");
219             return LegalizeOp(Lowered);
220           } else {
221             return TranslateLegalizeResults(Op, Lowered);
222           }
223         }
224       case TargetLowering::Expand:
225         Changed = true;
226         return LegalizeOp(ExpandLoad(Op));
227       }
228   } else if (Op.getOpcode() == ISD::STORE) {
229     StoreSDNode *ST = cast<StoreSDNode>(Op.getNode());
230     EVT StVT = ST->getMemoryVT();
231     MVT ValVT = ST->getValue().getSimpleValueType();
232     if (StVT.isVector() && ST->isTruncatingStore())
233       switch (TLI.getTruncStoreAction(ValVT, StVT.getSimpleVT())) {
234       default: llvm_unreachable("This action is not supported yet!");
235       case TargetLowering::Legal:
236         return TranslateLegalizeResults(Op, Result);
237       case TargetLowering::Custom: {
238         SDValue Lowered = TLI.LowerOperation(Result, DAG);
239         Changed = Lowered != Result;
240         return TranslateLegalizeResults(Op, Lowered);
241       }
242       case TargetLowering::Expand:
243         Changed = true;
244         return LegalizeOp(ExpandStore(Op));
245       }
246   }
247
248   bool HasVectorValue = false;
249   for (SDNode::value_iterator J = Node->value_begin(), E = Node->value_end();
250        J != E;
251        ++J)
252     HasVectorValue |= J->isVector();
253   if (!HasVectorValue)
254     return TranslateLegalizeResults(Op, Result);
255
256   EVT QueryType;
257   switch (Op.getOpcode()) {
258   default:
259     return TranslateLegalizeResults(Op, Result);
260   case ISD::ADD:
261   case ISD::SUB:
262   case ISD::MUL:
263   case ISD::SDIV:
264   case ISD::UDIV:
265   case ISD::SREM:
266   case ISD::UREM:
267   case ISD::FADD:
268   case ISD::FSUB:
269   case ISD::FMUL:
270   case ISD::FDIV:
271   case ISD::FREM:
272   case ISD::AND:
273   case ISD::OR:
274   case ISD::XOR:
275   case ISD::SHL:
276   case ISD::SRA:
277   case ISD::SRL:
278   case ISD::ROTL:
279   case ISD::ROTR:
280   case ISD::BSWAP:
281   case ISD::CTLZ:
282   case ISD::CTTZ:
283   case ISD::CTLZ_ZERO_UNDEF:
284   case ISD::CTTZ_ZERO_UNDEF:
285   case ISD::CTPOP:
286   case ISD::SELECT:
287   case ISD::VSELECT:
288   case ISD::SELECT_CC:
289   case ISD::SETCC:
290   case ISD::ZERO_EXTEND:
291   case ISD::ANY_EXTEND:
292   case ISD::TRUNCATE:
293   case ISD::SIGN_EXTEND:
294   case ISD::FP_TO_SINT:
295   case ISD::FP_TO_UINT:
296   case ISD::FNEG:
297   case ISD::FABS:
298   case ISD::FMINNUM:
299   case ISD::FMAXNUM:
300   case ISD::FCOPYSIGN:
301   case ISD::FSQRT:
302   case ISD::FSIN:
303   case ISD::FCOS:
304   case ISD::FPOWI:
305   case ISD::FPOW:
306   case ISD::FLOG:
307   case ISD::FLOG2:
308   case ISD::FLOG10:
309   case ISD::FEXP:
310   case ISD::FEXP2:
311   case ISD::FCEIL:
312   case ISD::FTRUNC:
313   case ISD::FRINT:
314   case ISD::FNEARBYINT:
315   case ISD::FROUND:
316   case ISD::FFLOOR:
317   case ISD::FP_ROUND:
318   case ISD::FP_EXTEND:
319   case ISD::FMA:
320   case ISD::SIGN_EXTEND_INREG:
321   case ISD::ANY_EXTEND_VECTOR_INREG:
322   case ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG:
323   case ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG:
324     QueryType = Node->getValueType(0);
325     break;
326   case ISD::FP_ROUND_INREG:
327     QueryType = cast<VTSDNode>(Node->getOperand(1))->getVT();
328     break;
329   case ISD::SINT_TO_FP:
330   case ISD::UINT_TO_FP:
331     QueryType = Node->getOperand(0).getValueType();
332     break;
333   }
334
335   switch (TLI.getOperationAction(Node->getOpcode(), QueryType)) {
336   case TargetLowering::Promote:
337     Result = Promote(Op);
338     Changed = true;
339     break;
340   case TargetLowering::Legal:
341     break;
342   case TargetLowering::Custom: {
343     SDValue Tmp1 = TLI.LowerOperation(Op, DAG);
344     if (Tmp1.getNode()) {
345       Result = Tmp1;
346       break;
347     }
348     // FALL THROUGH
349   }
350   case TargetLowering::Expand:
351     Result = Expand(Op);
352   }
353
354   // Make sure that the generated code is itself legal.
355   if (Result != Op) {
356     Result = LegalizeOp(Result);
357     Changed = true;
358   }
359
360   // Note that LegalizeOp may be reentered even from single-use nodes, which
361   // means that we always must cache transformed nodes.
362   AddLegalizedOperand(Op, Result);
363   return Result;
364 }
365
366 SDValue VectorLegalizer::Promote(SDValue Op) {
367   // For a few operations there is a specific concept for promotion based on
368   // the operand's type.
369   switch (Op.getOpcode()) {
370   case ISD::SINT_TO_FP:
371   case ISD::UINT_TO_FP:
372     // "Promote" the operation by extending the operand.
373     return PromoteINT_TO_FP(Op);
374   case ISD::FP_TO_UINT:
375   case ISD::FP_TO_SINT:
376     // Promote the operation by extending the operand.
377     return PromoteFP_TO_INT(Op, Op->getOpcode() == ISD::FP_TO_SINT);
378   }
379
380   // There are currently two cases of vector promotion:
381   // 1) Bitcasting a vector of integers to a different type to a vector of the
382   //    same overall length. For example, x86 promotes ISD::AND v2i32 to v1i64.
383   // 2) Extending a vector of floats to a vector of the same number of larger
384   //    floats. For example, AArch64 promotes ISD::FADD on v4f16 to v4f32.
385   MVT VT = Op.getSimpleValueType();
386   assert(Op.getNode()->getNumValues() == 1 &&
387          "Can't promote a vector with multiple results!");
388   MVT NVT = TLI.getTypeToPromoteTo(Op.getOpcode(), VT);
389   SDLoc dl(Op);
390   SmallVector<SDValue, 4> Operands(Op.getNumOperands());
391
392   for (unsigned j = 0; j != Op.getNumOperands(); ++j) {
393     if (Op.getOperand(j).getValueType().isVector())
394       if (Op.getOperand(j)
395               .getValueType()
396               .getVectorElementType()
397               .isFloatingPoint() &&
398           NVT.isVector() && NVT.getVectorElementType().isFloatingPoint())
399         Operands[j] = DAG.getNode(ISD::FP_EXTEND, dl, NVT, Op.getOperand(j));
400       else
401         Operands[j] = DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, NVT, Op.getOperand(j));
402     else
403       Operands[j] = Op.getOperand(j);
404   }
405
406   Op = DAG.getNode(Op.getOpcode(), dl, NVT, Operands);
407   if ((VT.isFloatingPoint() && NVT.isFloatingPoint()) ||
408       (VT.isVector() && VT.getVectorElementType().isFloatingPoint() &&
409        NVT.isVector() && NVT.getVectorElementType().isFloatingPoint()))
410     return DAG.getNode(ISD::FP_ROUND, dl, VT, Op, DAG.getIntPtrConstant(0, dl));
411   else
412     return DAG.getNode(ISD::BITCAST, dl, VT, Op);
413 }
414
415 SDValue VectorLegalizer::PromoteINT_TO_FP(SDValue Op) {
416   // INT_TO_FP operations may require the input operand be promoted even
417   // when the type is otherwise legal.
418   EVT VT = Op.getOperand(0).getValueType();
419   assert(Op.getNode()->getNumValues() == 1 &&
420          "Can't promote a vector with multiple results!");
421
422   // Normal getTypeToPromoteTo() doesn't work here, as that will promote
423   // by widening the vector w/ the same element width and twice the number
424   // of elements. We want the other way around, the same number of elements,
425   // each twice the width.
426   //
427   // Increase the bitwidth of the element to the next pow-of-two
428   // (which is greater than 8 bits).
429
430   EVT NVT = VT.widenIntegerVectorElementType(*DAG.getContext());
431   assert(NVT.isSimple() && "Promoting to a non-simple vector type!");
432   SDLoc dl(Op);
433   SmallVector<SDValue, 4> Operands(Op.getNumOperands());
434
435   unsigned Opc = Op.getOpcode() == ISD::UINT_TO_FP ? ISD::ZERO_EXTEND :
436     ISD::SIGN_EXTEND;
437   for (unsigned j = 0; j != Op.getNumOperands(); ++j) {
438     if (Op.getOperand(j).getValueType().isVector())
439       Operands[j] = DAG.getNode(Opc, dl, NVT, Op.getOperand(j));
440     else
441       Operands[j] = Op.getOperand(j);
442   }
443
444   return DAG.getNode(Op.getOpcode(), dl, Op.getValueType(), Operands);
445 }
446
447 // For FP_TO_INT we promote the result type to a vector type with wider
448 // elements and then truncate the result.  This is different from the default
449 // PromoteVector which uses bitcast to promote thus assumning that the
450 // promoted vector type has the same overall size.
451 SDValue VectorLegalizer::PromoteFP_TO_INT(SDValue Op, bool isSigned) {
452   assert(Op.getNode()->getNumValues() == 1 &&
453          "Can't promote a vector with multiple results!");
454   EVT VT = Op.getValueType();
455
456   EVT NewVT;
457   unsigned NewOpc;
458   while (1) {
459     NewVT = VT.widenIntegerVectorElementType(*DAG.getContext());
460     assert(NewVT.isSimple() && "Promoting to a non-simple vector type!");
461     if (TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::FP_TO_SINT, NewVT)) {
462       NewOpc = ISD::FP_TO_SINT;
463       break;
464     }
465     if (!isSigned && TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::FP_TO_UINT, NewVT)) {
466       NewOpc = ISD::FP_TO_UINT;
467       break;
468     }
469   }
470
471   SDLoc loc(Op);
472   SDValue promoted  = DAG.getNode(NewOpc, SDLoc(Op), NewVT, Op.getOperand(0));
473   return DAG.getNode(ISD::TRUNCATE, SDLoc(Op), VT, promoted);
474 }
475
476
477 SDValue VectorLegalizer::ExpandLoad(SDValue Op) {
478   SDLoc dl(Op);
479   LoadSDNode *LD = cast<LoadSDNode>(Op.getNode());
480   SDValue Chain = LD->getChain();
481   SDValue BasePTR = LD->getBasePtr();
482   EVT SrcVT = LD->getMemoryVT();
483   ISD::LoadExtType ExtType = LD->getExtensionType();
484
485   SmallVector<SDValue, 8> Vals;
486   SmallVector<SDValue, 8> LoadChains;
487   unsigned NumElem = SrcVT.getVectorNumElements();
488
489   EVT SrcEltVT = SrcVT.getScalarType();
490   EVT DstEltVT = Op.getNode()->getValueType(0).getScalarType();
491
492   if (SrcVT.getVectorNumElements() > 1 && !SrcEltVT.isByteSized()) {
493     // When elements in a vector is not byte-addressable, we cannot directly
494     // load each element by advancing pointer, which could only address bytes.
495     // Instead, we load all significant words, mask bits off, and concatenate
496     // them to form each element. Finally, they are extended to destination
497     // scalar type to build the destination vector.
498     EVT WideVT = TLI.getPointerTy();
499
500     assert(WideVT.isRound() &&
501            "Could not handle the sophisticated case when the widest integer is"
502            " not power of 2.");
503     assert(WideVT.bitsGE(SrcEltVT) &&
504            "Type is not legalized?");
505
506     unsigned WideBytes = WideVT.getStoreSize();
507     unsigned Offset = 0;
508     unsigned RemainingBytes = SrcVT.getStoreSize();
509     SmallVector<SDValue, 8> LoadVals;
510
511     while (RemainingBytes > 0) {
512       SDValue ScalarLoad;
513       unsigned LoadBytes = WideBytes;
514
515       if (RemainingBytes >= LoadBytes) {
516         ScalarLoad = DAG.getLoad(WideVT, dl, Chain, BasePTR,
517                                  LD->getPointerInfo().getWithOffset(Offset),
518                                  LD->isVolatile(), LD->isNonTemporal(),
519                                  LD->isInvariant(),
520                                  MinAlign(LD->getAlignment(), Offset),
521                                  LD->getAAInfo());
522       } else {
523         EVT LoadVT = WideVT;
524         while (RemainingBytes < LoadBytes) {
525           LoadBytes >>= 1; // Reduce the load size by half.
526           LoadVT = EVT::getIntegerVT(*DAG.getContext(), LoadBytes << 3);
527         }
528         ScalarLoad = DAG.getExtLoad(ISD::EXTLOAD, dl, WideVT, Chain, BasePTR,
529                                     LD->getPointerInfo().getWithOffset(Offset),
530                                     LoadVT, LD->isVolatile(),
531                                     LD->isNonTemporal(), LD->isInvariant(),
532                                     MinAlign(LD->getAlignment(), Offset),
533                                     LD->getAAInfo());
534       }
535
536       RemainingBytes -= LoadBytes;
537       Offset += LoadBytes;
538       BasePTR = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, BasePTR.getValueType(), BasePTR,
539                             DAG.getConstant(LoadBytes, dl,
540                                             BasePTR.getValueType()));
541
542       LoadVals.push_back(ScalarLoad.getValue(0));
543       LoadChains.push_back(ScalarLoad.getValue(1));
544     }
545
546     // Extract bits, pack and extend/trunc them into destination type.
547     unsigned SrcEltBits = SrcEltVT.getSizeInBits();
548     SDValue SrcEltBitMask = DAG.getConstant((1U << SrcEltBits) - 1, dl, WideVT);
549
550     unsigned BitOffset = 0;
551     unsigned WideIdx = 0;
552     unsigned WideBits = WideVT.getSizeInBits();
553
554     for (unsigned Idx = 0; Idx != NumElem; ++Idx) {
555       SDValue Lo, Hi, ShAmt;
556
557       if (BitOffset < WideBits) {
558         ShAmt = DAG.getConstant(BitOffset, dl, TLI.getShiftAmountTy(WideVT));
559         Lo = DAG.getNode(ISD::SRL, dl, WideVT, LoadVals[WideIdx], ShAmt);
560         Lo = DAG.getNode(ISD::AND, dl, WideVT, Lo, SrcEltBitMask);
561       }
562
563       BitOffset += SrcEltBits;
564       if (BitOffset >= WideBits) {
565         WideIdx++;
566         BitOffset -= WideBits;
567         if (BitOffset > 0) {
568           ShAmt = DAG.getConstant(SrcEltBits - BitOffset, dl,
569                                   TLI.getShiftAmountTy(WideVT));
570           Hi = DAG.getNode(ISD::SHL, dl, WideVT, LoadVals[WideIdx], ShAmt);
571           Hi = DAG.getNode(ISD::AND, dl, WideVT, Hi, SrcEltBitMask);
572         }
573       }
574
575       if (Hi.getNode())
576         Lo = DAG.getNode(ISD::OR, dl, WideVT, Lo, Hi);
577
578       switch (ExtType) {
579       default: llvm_unreachable("Unknown extended-load op!");
580       case ISD::EXTLOAD:
581         Lo = DAG.getAnyExtOrTrunc(Lo, dl, DstEltVT);
582         break;
583       case ISD::ZEXTLOAD:
584         Lo = DAG.getZExtOrTrunc(Lo, dl, DstEltVT);
585         break;
586       case ISD::SEXTLOAD:
587         ShAmt = DAG.getConstant(WideBits - SrcEltBits, dl,
588                                 TLI.getShiftAmountTy(WideVT));
589         Lo = DAG.getNode(ISD::SHL, dl, WideVT, Lo, ShAmt);
590         Lo = DAG.getNode(ISD::SRA, dl, WideVT, Lo, ShAmt);
591         Lo = DAG.getSExtOrTrunc(Lo, dl, DstEltVT);
592         break;
593       }
594       Vals.push_back(Lo);
595     }
596   } else {
597     unsigned Stride = SrcVT.getScalarType().getSizeInBits()/8;
598
599     for (unsigned Idx=0; Idx<NumElem; Idx++) {
600       SDValue ScalarLoad = DAG.getExtLoad(ExtType, dl,
601                 Op.getNode()->getValueType(0).getScalarType(),
602                 Chain, BasePTR, LD->getPointerInfo().getWithOffset(Idx * Stride),
603                 SrcVT.getScalarType(),
604                 LD->isVolatile(), LD->isNonTemporal(), LD->isInvariant(),
605                 MinAlign(LD->getAlignment(), Idx * Stride), LD->getAAInfo());
606
607       BasePTR = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, BasePTR.getValueType(), BasePTR,
608                          DAG.getConstant(Stride, dl, BasePTR.getValueType()));
609
610       Vals.push_back(ScalarLoad.getValue(0));
611       LoadChains.push_back(ScalarLoad.getValue(1));
612     }
613   }
614
615   SDValue NewChain = DAG.getNode(ISD::TokenFactor, dl, MVT::Other, LoadChains);
616   SDValue Value = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, dl,
617                               Op.getNode()->getValueType(0), Vals);
618
619   AddLegalizedOperand(Op.getValue(0), Value);
620   AddLegalizedOperand(Op.getValue(1), NewChain);
621
622   return (Op.getResNo() ? NewChain : Value);
623 }
624
625 SDValue VectorLegalizer::ExpandStore(SDValue Op) {
626   SDLoc dl(Op);
627   StoreSDNode *ST = cast<StoreSDNode>(Op.getNode());
628   SDValue Chain = ST->getChain();
629   SDValue BasePTR = ST->getBasePtr();
630   SDValue Value = ST->getValue();
631   EVT StVT = ST->getMemoryVT();
632
633   unsigned Alignment = ST->getAlignment();
634   bool isVolatile = ST->isVolatile();
635   bool isNonTemporal = ST->isNonTemporal();
636   AAMDNodes AAInfo = ST->getAAInfo();
637
638   unsigned NumElem = StVT.getVectorNumElements();
639   // The type of the data we want to save
640   EVT RegVT = Value.getValueType();
641   EVT RegSclVT = RegVT.getScalarType();
642   // The type of data as saved in memory.
643   EVT MemSclVT = StVT.getScalarType();
644
645   // Cast floats into integers
646   unsigned ScalarSize = MemSclVT.getSizeInBits();
647
648   // Round odd types to the next pow of two.
649   if (!isPowerOf2_32(ScalarSize))
650     ScalarSize = NextPowerOf2(ScalarSize);
651
652   // Store Stride in bytes
653   unsigned Stride = ScalarSize/8;
654   // Extract each of the elements from the original vector
655   // and save them into memory individually.
656   SmallVector<SDValue, 8> Stores;
657   for (unsigned Idx = 0; Idx < NumElem; Idx++) {
658     SDValue Ex = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, dl,
659                RegSclVT, Value, DAG.getConstant(Idx, dl, TLI.getVectorIdxTy()));
660
661     // This scalar TruncStore may be illegal, but we legalize it later.
662     SDValue Store = DAG.getTruncStore(Chain, dl, Ex, BasePTR,
663                ST->getPointerInfo().getWithOffset(Idx*Stride), MemSclVT,
664                isVolatile, isNonTemporal, MinAlign(Alignment, Idx*Stride),
665                AAInfo);
666
667     BasePTR = DAG.getNode(ISD::ADD, dl, BasePTR.getValueType(), BasePTR,
668                           DAG.getConstant(Stride, dl, BasePTR.getValueType()));
669
670     Stores.push_back(Store);
671   }
672   SDValue TF =  DAG.getNode(ISD::TokenFactor, dl, MVT::Other, Stores);
673   AddLegalizedOperand(Op, TF);
674   return TF;
675 }
676
677 SDValue VectorLegalizer::Expand(SDValue Op) {
678   switch (Op->getOpcode()) {
679   case ISD::SIGN_EXTEND_INREG:
680     return ExpandSEXTINREG(Op);
681   case ISD::ANY_EXTEND_VECTOR_INREG:
682     return ExpandANY_EXTEND_VECTOR_INREG(Op);
683   case ISD::SIGN_EXTEND_VECTOR_INREG:
684     return ExpandSIGN_EXTEND_VECTOR_INREG(Op);
685   case ISD::ZERO_EXTEND_VECTOR_INREG:
686     return ExpandZERO_EXTEND_VECTOR_INREG(Op);
687   case ISD::BSWAP:
688     return ExpandBSWAP(Op);
689   case ISD::VSELECT:
690     return ExpandVSELECT(Op);
691   case ISD::SELECT:
692     return ExpandSELECT(Op);
693   case ISD::UINT_TO_FP:
694     return ExpandUINT_TO_FLOAT(Op);
695   case ISD::FNEG:
696     return ExpandFNEG(Op);
697   case ISD::SETCC:
698     return UnrollVSETCC(Op);
699   default:
700     return DAG.UnrollVectorOp(Op.getNode());
701   }
702 }
703
704 SDValue VectorLegalizer::ExpandSELECT(SDValue Op) {
705   // Lower a select instruction where the condition is a scalar and the
706   // operands are vectors. Lower this select to VSELECT and implement it
707   // using XOR AND OR. The selector bit is broadcasted.
708   EVT VT = Op.getValueType();
709   SDLoc DL(Op);
710
711   SDValue Mask = Op.getOperand(0);
712   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
713   SDValue Op2 = Op.getOperand(2);
714
715   assert(VT.isVector() && !Mask.getValueType().isVector()
716          && Op1.getValueType() == Op2.getValueType() && "Invalid type");
717
718   unsigned NumElem = VT.getVectorNumElements();
719
720   // If we can't even use the basic vector operations of
721   // AND,OR,XOR, we will have to scalarize the op.
722   // Notice that the operation may be 'promoted' which means that it is
723   // 'bitcasted' to another type which is handled.
724   // Also, we need to be able to construct a splat vector using BUILD_VECTOR.
725   if (TLI.getOperationAction(ISD::AND, VT) == TargetLowering::Expand ||
726       TLI.getOperationAction(ISD::XOR, VT) == TargetLowering::Expand ||
727       TLI.getOperationAction(ISD::OR,  VT) == TargetLowering::Expand ||
728       TLI.getOperationAction(ISD::BUILD_VECTOR,  VT) == TargetLowering::Expand)
729     return DAG.UnrollVectorOp(Op.getNode());
730
731   // Generate a mask operand.
732   EVT MaskTy = VT.changeVectorElementTypeToInteger();
733
734   // What is the size of each element in the vector mask.
735   EVT BitTy = MaskTy.getScalarType();
736
737   Mask = DAG.getSelect(DL, BitTy, Mask,
738           DAG.getConstant(APInt::getAllOnesValue(BitTy.getSizeInBits()), DL,
739                           BitTy),
740           DAG.getConstant(0, DL, BitTy));
741
742   // Broadcast the mask so that the entire vector is all-one or all zero.
743   SmallVector<SDValue, 8> Ops(NumElem, Mask);
744   Mask = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, MaskTy, Ops);
745
746   // Bitcast the operands to be the same type as the mask.
747   // This is needed when we select between FP types because
748   // the mask is a vector of integers.
749   Op1 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MaskTy, Op1);
750   Op2 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, MaskTy, Op2);
751
752   SDValue AllOnes = DAG.getConstant(
753             APInt::getAllOnesValue(BitTy.getSizeInBits()), DL, MaskTy);
754   SDValue NotMask = DAG.getNode(ISD::XOR, DL, MaskTy, Mask, AllOnes);
755
756   Op1 = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MaskTy, Op1, Mask);
757   Op2 = DAG.getNode(ISD::AND, DL, MaskTy, Op2, NotMask);
758   SDValue Val = DAG.getNode(ISD::OR, DL, MaskTy, Op1, Op2);
759   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, Op.getValueType(), Val);
760 }
761
762 SDValue VectorLegalizer::ExpandSEXTINREG(SDValue Op) {
763   EVT VT = Op.getValueType();
764
765   // Make sure that the SRA and SHL instructions are available.
766   if (TLI.getOperationAction(ISD::SRA, VT) == TargetLowering::Expand ||
767       TLI.getOperationAction(ISD::SHL, VT) == TargetLowering::Expand)
768     return DAG.UnrollVectorOp(Op.getNode());
769
770   SDLoc DL(Op);
771   EVT OrigTy = cast<VTSDNode>(Op->getOperand(1))->getVT();
772
773   unsigned BW = VT.getScalarType().getSizeInBits();
774   unsigned OrigBW = OrigTy.getScalarType().getSizeInBits();
775   SDValue ShiftSz = DAG.getConstant(BW - OrigBW, DL, VT);
776
777   Op = Op.getOperand(0);
778   Op =   DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, Op, ShiftSz);
779   return DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT, Op, ShiftSz);
780 }
781
782 // Generically expand a vector anyext in register to a shuffle of the relevant
783 // lanes into the appropriate locations, with other lanes left undef.
784 SDValue VectorLegalizer::ExpandANY_EXTEND_VECTOR_INREG(SDValue Op) {
785   SDLoc DL(Op);
786   EVT VT = Op.getValueType();
787   int NumElements = VT.getVectorNumElements();
788   SDValue Src = Op.getOperand(0);
789   EVT SrcVT = Src.getValueType();
790   int NumSrcElements = SrcVT.getVectorNumElements();
791
792   // Build a base mask of undef shuffles.
793   SmallVector<int, 16> ShuffleMask;
794   ShuffleMask.resize(NumSrcElements, -1);
795
796   // Place the extended lanes into the correct locations.
797   int ExtLaneScale = NumSrcElements / NumElements;
798   int EndianOffset = TLI.isBigEndian() ? ExtLaneScale - 1 : 0;
799   for (int i = 0; i < NumElements; ++i)
800     ShuffleMask[i * ExtLaneScale + EndianOffset] = i;
801
802   return DAG.getNode(
803       ISD::BITCAST, DL, VT,
804       DAG.getVectorShuffle(SrcVT, DL, Src, DAG.getUNDEF(SrcVT), ShuffleMask));
805 }
806
807 SDValue VectorLegalizer::ExpandSIGN_EXTEND_VECTOR_INREG(SDValue Op) {
808   SDLoc DL(Op);
809   EVT VT = Op.getValueType();
810   SDValue Src = Op.getOperand(0);
811   EVT SrcVT = Src.getValueType();
812
813   // First build an any-extend node which can be legalized above when we
814   // recurse through it.
815   Op = DAG.getAnyExtendVectorInReg(Src, DL, VT);
816
817   // Now we need sign extend. Do this by shifting the elements. Even if these
818   // aren't legal operations, they have a better chance of being legalized
819   // without full scalarization than the sign extension does.
820   unsigned EltWidth = VT.getVectorElementType().getSizeInBits();
821   unsigned SrcEltWidth = SrcVT.getVectorElementType().getSizeInBits();
822   SDValue ShiftAmount = DAG.getConstant(EltWidth - SrcEltWidth, DL, VT);
823   return DAG.getNode(ISD::SRA, DL, VT,
824                      DAG.getNode(ISD::SHL, DL, VT, Op, ShiftAmount),
825                      ShiftAmount);
826 }
827
828 // Generically expand a vector zext in register to a shuffle of the relevant
829 // lanes into the appropriate locations, a blend of zero into the high bits,
830 // and a bitcast to the wider element type.
831 SDValue VectorLegalizer::ExpandZERO_EXTEND_VECTOR_INREG(SDValue Op) {
832   SDLoc DL(Op);
833   EVT VT = Op.getValueType();
834   int NumElements = VT.getVectorNumElements();
835   SDValue Src = Op.getOperand(0);
836   EVT SrcVT = Src.getValueType();
837   int NumSrcElements = SrcVT.getVectorNumElements();
838
839   // Build up a zero vector to blend into this one.
840   EVT SrcScalarVT = SrcVT.getScalarType();
841   SDValue ScalarZero = DAG.getTargetConstant(0, DL, SrcScalarVT);
842   SmallVector<SDValue, 4> BuildVectorOperands(NumSrcElements, ScalarZero);
843   SDValue Zero = DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, DL, SrcVT, BuildVectorOperands);
844
845   // Shuffle the incoming lanes into the correct position, and pull all other
846   // lanes from the zero vector.
847   SmallVector<int, 16> ShuffleMask;
848   ShuffleMask.reserve(NumSrcElements);
849   for (int i = 0; i < NumSrcElements; ++i)
850     ShuffleMask.push_back(i);
851
852   int ExtLaneScale = NumSrcElements / NumElements;
853   int EndianOffset = TLI.isBigEndian() ? ExtLaneScale - 1 : 0;
854   for (int i = 0; i < NumElements; ++i)
855     ShuffleMask[i * ExtLaneScale + EndianOffset] = NumSrcElements + i;
856
857   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT,
858                      DAG.getVectorShuffle(SrcVT, DL, Zero, Src, ShuffleMask));
859 }
860
861 SDValue VectorLegalizer::ExpandBSWAP(SDValue Op) {
862   EVT VT = Op.getValueType();
863
864   // Generate a byte wise shuffle mask for the BSWAP.
865   SmallVector<int, 16> ShuffleMask;
866   int ScalarSizeInBytes = VT.getScalarSizeInBits() / 8;
867   for (int I = 0, E = VT.getVectorNumElements(); I != E; ++I)
868     for (int J = ScalarSizeInBytes - 1; J >= 0; --J)
869       ShuffleMask.push_back((I * ScalarSizeInBytes) + J);
870
871   EVT ByteVT = EVT::getVectorVT(*DAG.getContext(), MVT::i8, ShuffleMask.size());
872
873   // Only emit a shuffle if the mask is legal.
874   if (!TLI.isShuffleMaskLegal(ShuffleMask, ByteVT))
875     return DAG.UnrollVectorOp(Op.getNode());
876
877   SDLoc DL(Op);
878   Op = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, ByteVT, Op.getOperand(0));
879   Op = DAG.getVectorShuffle(ByteVT, DL, Op, DAG.getUNDEF(ByteVT),
880                             ShuffleMask.data());
881   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op);
882 }
883
884 SDValue VectorLegalizer::ExpandVSELECT(SDValue Op) {
885   // Implement VSELECT in terms of XOR, AND, OR
886   // on platforms which do not support blend natively.
887   SDLoc DL(Op);
888
889   SDValue Mask = Op.getOperand(0);
890   SDValue Op1 = Op.getOperand(1);
891   SDValue Op2 = Op.getOperand(2);
892
893   EVT VT = Mask.getValueType();
894
895   // If we can't even use the basic vector operations of
896   // AND,OR,XOR, we will have to scalarize the op.
897   // Notice that the operation may be 'promoted' which means that it is
898   // 'bitcasted' to another type which is handled.
899   // This operation also isn't safe with AND, OR, XOR when the boolean
900   // type is 0/1 as we need an all ones vector constant to mask with.
901   // FIXME: Sign extend 1 to all ones if thats legal on the target.
902   if (TLI.getOperationAction(ISD::AND, VT) == TargetLowering::Expand ||
903       TLI.getOperationAction(ISD::XOR, VT) == TargetLowering::Expand ||
904       TLI.getOperationAction(ISD::OR, VT) == TargetLowering::Expand ||
905       TLI.getBooleanContents(Op1.getValueType()) !=
906           TargetLowering::ZeroOrNegativeOneBooleanContent)
907     return DAG.UnrollVectorOp(Op.getNode());
908
909   // If the mask and the type are different sizes, unroll the vector op. This
910   // can occur when getSetCCResultType returns something that is different in
911   // size from the operand types. For example, v4i8 = select v4i32, v4i8, v4i8.
912   if (VT.getSizeInBits() != Op1.getValueType().getSizeInBits())
913     return DAG.UnrollVectorOp(Op.getNode());
914
915   // Bitcast the operands to be the same type as the mask.
916   // This is needed when we select between FP types because
917   // the mask is a vector of integers.
918   Op1 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op1);
919   Op2 = DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, VT, Op2);
920
921   SDValue AllOnes = DAG.getConstant(
922     APInt::getAllOnesValue(VT.getScalarType().getSizeInBits()), DL, VT);
923   SDValue NotMask = DAG.getNode(ISD::XOR, DL, VT, Mask, AllOnes);
924
925   Op1 = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Op1, Mask);
926   Op2 = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Op2, NotMask);
927   SDValue Val = DAG.getNode(ISD::OR, DL, VT, Op1, Op2);
928   return DAG.getNode(ISD::BITCAST, DL, Op.getValueType(), Val);
929 }
930
931 SDValue VectorLegalizer::ExpandUINT_TO_FLOAT(SDValue Op) {
932   EVT VT = Op.getOperand(0).getValueType();
933   SDLoc DL(Op);
934
935   // Make sure that the SINT_TO_FP and SRL instructions are available.
936   if (TLI.getOperationAction(ISD::SINT_TO_FP, VT) == TargetLowering::Expand ||
937       TLI.getOperationAction(ISD::SRL,        VT) == TargetLowering::Expand)
938     return DAG.UnrollVectorOp(Op.getNode());
939
940  EVT SVT = VT.getScalarType();
941   assert((SVT.getSizeInBits() == 64 || SVT.getSizeInBits() == 32) &&
942       "Elements in vector-UINT_TO_FP must be 32 or 64 bits wide");
943
944   unsigned BW = SVT.getSizeInBits();
945   SDValue HalfWord = DAG.getConstant(BW/2, DL, VT);
946
947   // Constants to clear the upper part of the word.
948   // Notice that we can also use SHL+SHR, but using a constant is slightly
949   // faster on x86.
950   uint64_t HWMask = (SVT.getSizeInBits()==64)?0x00000000FFFFFFFF:0x0000FFFF;
951   SDValue HalfWordMask = DAG.getConstant(HWMask, DL, VT);
952
953   // Two to the power of half-word-size.
954   SDValue TWOHW = DAG.getConstantFP(1 << (BW/2), DL, Op.getValueType());
955
956   // Clear upper part of LO, lower HI
957   SDValue HI = DAG.getNode(ISD::SRL, DL, VT, Op.getOperand(0), HalfWord);
958   SDValue LO = DAG.getNode(ISD::AND, DL, VT, Op.getOperand(0), HalfWordMask);
959
960   // Convert hi and lo to floats
961   // Convert the hi part back to the upper values
962   SDValue fHI = DAG.getNode(ISD::SINT_TO_FP, DL, Op.getValueType(), HI);
963           fHI = DAG.getNode(ISD::FMUL, DL, Op.getValueType(), fHI, TWOHW);
964   SDValue fLO = DAG.getNode(ISD::SINT_TO_FP, DL, Op.getValueType(), LO);
965
966   // Add the two halves
967   return DAG.getNode(ISD::FADD, DL, Op.getValueType(), fHI, fLO);
968 }
969
970
971 SDValue VectorLegalizer::ExpandFNEG(SDValue Op) {
972   if (TLI.isOperationLegalOrCustom(ISD::FSUB, Op.getValueType())) {
973     SDLoc DL(Op);
974     SDValue Zero = DAG.getConstantFP(-0.0, DL, Op.getValueType());
975     return DAG.getNode(ISD::FSUB, DL, Op.getValueType(),
976                        Zero, Op.getOperand(0));
977   }
978   return DAG.UnrollVectorOp(Op.getNode());
979 }
980
981 SDValue VectorLegalizer::UnrollVSETCC(SDValue Op) {
982   EVT VT = Op.getValueType();
983   unsigned NumElems = VT.getVectorNumElements();
984   EVT EltVT = VT.getVectorElementType();
985   SDValue LHS = Op.getOperand(0), RHS = Op.getOperand(1), CC = Op.getOperand(2);
986   EVT TmpEltVT = LHS.getValueType().getVectorElementType();
987   SDLoc dl(Op);
988   SmallVector<SDValue, 8> Ops(NumElems);
989   for (unsigned i = 0; i < NumElems; ++i) {
990     SDValue LHSElem = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, dl, TmpEltVT, LHS,
991                                   DAG.getConstant(i, dl, TLI.getVectorIdxTy()));
992     SDValue RHSElem = DAG.getNode(ISD::EXTRACT_VECTOR_ELT, dl, TmpEltVT, RHS,
993                                   DAG.getConstant(i, dl, TLI.getVectorIdxTy()));
994     Ops[i] = DAG.getNode(ISD::SETCC, dl,
995                          TLI.getSetCCResultType(*DAG.getContext(), TmpEltVT),
996                          LHSElem, RHSElem, CC);
997     Ops[i] = DAG.getSelect(dl, EltVT, Ops[i],
998                            DAG.getConstant(APInt::getAllOnesValue
999                                            (EltVT.getSizeInBits()), dl, EltVT),
1000                            DAG.getConstant(0, dl, EltVT));
1001   }
1002   return DAG.getNode(ISD::BUILD_VECTOR, dl, VT, Ops);
1003 }
1004
1005 }
1006
1007 bool SelectionDAG::LegalizeVectors() {
1008   return VectorLegalizer(*this).Run();
1009 }