lib/Target/AMDGPU/SIInstrInfo.cpp

   1 //===-- SIInstrInfo.cpp - SI Instruction Information  ---------------------===//
   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 /// \file
  11 /// \brief SI Implementation of TargetInstrInfo.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15
  16 #include "SIInstrInfo.h"
  17 #include "AMDGPUTargetMachine.h"
  18 #include "SIDefines.h"
  19 #include "SIMachineFunctionInfo.h"
  20 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  21 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  22 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  23 #include "llvm/IR/Function.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/RegisterScavenging.h"
  25 #include "llvm/MC/MCInstrDesc.h"
  26 #include "llvm/Support/Debug.h"
  27
  28 using namespace llvm;
  29
  30 SIInstrInfo::SIInstrInfo(const AMDGPUSubtarget &st)
  31     : AMDGPUInstrInfo(st), RI() {}
  32
  33 //===----------------------------------------------------------------------===//
  34 // TargetInstrInfo callbacks
  35 //===----------------------------------------------------------------------===//
  36
  37 static unsigned getNumOperandsNoGlue(SDNode *Node) {
  38   unsigned N = Node->getNumOperands();
  39   while (N && Node->getOperand(N - 1).getValueType() == MVT::Glue)
  40     --N;
  41   return N;
  42 }
  43
  44 static SDValue findChainOperand(SDNode *Load) {
  45   SDValue LastOp = Load->getOperand(getNumOperandsNoGlue(Load) - 1);
  46   assert(LastOp.getValueType() == MVT::Other && "Chain missing from load node");
  47   return LastOp;
  48 }
  49
  50 /// \brief Returns true if both nodes have the same value for the given
  51 ///        operand \p Op, or if both nodes do not have this operand.
  52 static bool nodesHaveSameOperandValue(SDNode *N0, SDNode* N1, unsigned OpName) {
  53   unsigned Opc0 = N0->getMachineOpcode();
  54   unsigned Opc1 = N1->getMachineOpcode();
  55
  56   int Op0Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc0, OpName);
  57   int Op1Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc1, OpName);
  58
  59   if (Op0Idx == -1 && Op1Idx == -1)
  60     return true;
  61
  62
  63   if ((Op0Idx == -1 && Op1Idx != -1) ||
  64       (Op1Idx == -1 && Op0Idx != -1))
  65     return false;
  66
  67   // getNamedOperandIdx returns the index for the MachineInstr's operands,
  68   // which includes the result as the first operand. We are indexing into the
  69   // MachineSDNode's operands, so we need to skip the result operand to get
  70   // the real index.
  71   --Op0Idx;
  72   --Op1Idx;
  73
  74   return N0->getOperand(Op0Idx) == N1->getOperand(Op1Idx);
  75 }
  76
  77 bool SIInstrInfo::isReallyTriviallyReMaterializable(const MachineInstr *MI,
  78                                                     AliasAnalysis *AA) const {
  79   // TODO: The generic check fails for VALU instructions that should be
  80   // rematerializable due to implicit reads of exec. We really want all of the
  81   // generic logic for this except for this.
  82   switch (MI->getOpcode()) {
  83   case AMDGPU::V_MOV_B32_e32:
  84   case AMDGPU::V_MOV_B32_e64:
  85   case AMDGPU::V_MOV_B64_PSEUDO:
  86     return true;
  87   default:
  88     return false;
  89   }
  90 }
  91
  92 bool SIInstrInfo::areLoadsFromSameBasePtr(SDNode *Load0, SDNode *Load1,
  93                                           int64_t &Offset0,
  94                                           int64_t &Offset1) const {
  95   if (!Load0->isMachineOpcode() || !Load1->isMachineOpcode())
  96     return false;
  97
  98   unsigned Opc0 = Load0->getMachineOpcode();
  99   unsigned Opc1 = Load1->getMachineOpcode();
 100
 101   // Make sure both are actually loads.
 102   if (!get(Opc0).mayLoad() || !get(Opc1).mayLoad())
 103     return false;
 104
 105   if (isDS(Opc0) && isDS(Opc1)) {
 106
 107     // FIXME: Handle this case:
 108     if (getNumOperandsNoGlue(Load0) != getNumOperandsNoGlue(Load1))
 109       return false;
 110
 111     // Check base reg.
 112     if (Load0->getOperand(1) != Load1->getOperand(1))
 113       return false;
 114
 115     // Check chain.
 116     if (findChainOperand(Load0) != findChainOperand(Load1))
 117       return false;
 118
 119     // Skip read2 / write2 variants for simplicity.
 120     // TODO: We should report true if the used offsets are adjacent (excluded
 121     // st64 versions).
 122     if (AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc0, AMDGPU::OpName::data1) != -1 ||
 123         AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc1, AMDGPU::OpName::data1) != -1)
 124       return false;
 125
 126     Offset0 = cast<ConstantSDNode>(Load0->getOperand(2))->getZExtValue();
 127     Offset1 = cast<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(2))->getZExtValue();
 128     return true;
 129   }
 130
 131   if (isSMRD(Opc0) && isSMRD(Opc1)) {
 132     assert(getNumOperandsNoGlue(Load0) == getNumOperandsNoGlue(Load1));
 133
 134     // Check base reg.
 135     if (Load0->getOperand(0) != Load1->getOperand(0))
 136       return false;
 137
 138     const ConstantSDNode *Load0Offset =
 139         dyn_cast<ConstantSDNode>(Load0->getOperand(1));
 140     const ConstantSDNode *Load1Offset =
 141         dyn_cast<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1));
 142
 143     if (!Load0Offset || !Load1Offset)
 144       return false;
 145
 146     // Check chain.
 147     if (findChainOperand(Load0) != findChainOperand(Load1))
 148       return false;
 149
 150     Offset0 = Load0Offset->getZExtValue();
 151     Offset1 = Load1Offset->getZExtValue();
 152     return true;
 153   }
 154
 155   // MUBUF and MTBUF can access the same addresses.
 156   if ((isMUBUF(Opc0) || isMTBUF(Opc0)) && (isMUBUF(Opc1) || isMTBUF(Opc1))) {
 157
 158     // MUBUF and MTBUF have vaddr at different indices.
 159     if (!nodesHaveSameOperandValue(Load0, Load1, AMDGPU::OpName::soffset) ||
 160         findChainOperand(Load0) != findChainOperand(Load1) ||
 161         !nodesHaveSameOperandValue(Load0, Load1, AMDGPU::OpName::vaddr) ||
 162         !nodesHaveSameOperandValue(Load0, Load1, AMDGPU::OpName::srsrc))
 163       return false;
 164
 165     int OffIdx0 = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc0, AMDGPU::OpName::offset);
 166     int OffIdx1 = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc1, AMDGPU::OpName::offset);
 167
 168     if (OffIdx0 == -1 || OffIdx1 == -1)
 169       return false;
 170
 171     // getNamedOperandIdx returns the index for MachineInstrs.  Since they
 172     // inlcude the output in the operand list, but SDNodes don't, we need to
 173     // subtract the index by one.
 174     --OffIdx0;
 175     --OffIdx1;
 176
 177     SDValue Off0 = Load0->getOperand(OffIdx0);
 178     SDValue Off1 = Load1->getOperand(OffIdx1);
 179
 180     // The offset might be a FrameIndexSDNode.
 181     if (!isa<ConstantSDNode>(Off0) || !isa<ConstantSDNode>(Off1))
 182       return false;
 183
 184     Offset0 = cast<ConstantSDNode>(Off0)->getZExtValue();
 185     Offset1 = cast<ConstantSDNode>(Off1)->getZExtValue();
 186     return true;
 187   }
 188
 189   return false;
 190 }
 191
 192 static bool isStride64(unsigned Opc) {
 193   switch (Opc) {
 194   case AMDGPU::DS_READ2ST64_B32:
 195   case AMDGPU::DS_READ2ST64_B64:
 196   case AMDGPU::DS_WRITE2ST64_B32:
 197   case AMDGPU::DS_WRITE2ST64_B64:
 198     return true;
 199   default:
 200     return false;
 201   }
 202 }
 203
 204 bool SIInstrInfo::getMemOpBaseRegImmOfs(MachineInstr *LdSt, unsigned &BaseReg,
 205                                         unsigned &Offset,
 206                                         const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 207   unsigned Opc = LdSt->getOpcode();
 208
 209   if (isDS(*LdSt)) {
 210     const MachineOperand *OffsetImm = getNamedOperand(*LdSt,
 211                                                       AMDGPU::OpName::offset);
 212     if (OffsetImm) {
 213       // Normal, single offset LDS instruction.
 214       const MachineOperand *AddrReg = getNamedOperand(*LdSt,
 215                                                       AMDGPU::OpName::addr);
 216
 217       BaseReg = AddrReg->getReg();
 218       Offset = OffsetImm->getImm();
 219       return true;
 220     }
 221
 222     // The 2 offset instructions use offset0 and offset1 instead. We can treat
 223     // these as a load with a single offset if the 2 offsets are consecutive. We
 224     // will use this for some partially aligned loads.
 225     const MachineOperand *Offset0Imm = getNamedOperand(*LdSt,
 226                                                        AMDGPU::OpName::offset0);
 227     const MachineOperand *Offset1Imm = getNamedOperand(*LdSt,
 228                                                        AMDGPU::OpName::offset1);
 229
 230     uint8_t Offset0 = Offset0Imm->getImm();
 231     uint8_t Offset1 = Offset1Imm->getImm();
 232
 233     if (Offset1 > Offset0 && Offset1 - Offset0 == 1) {
 234       // Each of these offsets is in element sized units, so we need to convert
 235       // to bytes of the individual reads.
 236
 237       unsigned EltSize;
 238       if (LdSt->mayLoad())
 239         EltSize = getOpRegClass(*LdSt, 0)->getSize() / 2;
 240       else {
 241         assert(LdSt->mayStore());
 242         int Data0Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc, AMDGPU::OpName::data0);
 243         EltSize = getOpRegClass(*LdSt, Data0Idx)->getSize();
 244       }
 245
 246       if (isStride64(Opc))
 247         EltSize *= 64;
 248
 249       const MachineOperand *AddrReg = getNamedOperand(*LdSt,
 250                                                       AMDGPU::OpName::addr);
 251       BaseReg = AddrReg->getReg();
 252       Offset = EltSize * Offset0;
 253       return true;
 254     }
 255
 256     return false;
 257   }
 258
 259   if (isMUBUF(*LdSt) || isMTBUF(*LdSt)) {
 260     if (AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc, AMDGPU::OpName::soffset) != -1)
 261       return false;
 262
 263     const MachineOperand *AddrReg = getNamedOperand(*LdSt,
 264                                                     AMDGPU::OpName::vaddr);
 265     if (!AddrReg)
 266       return false;
 267
 268     const MachineOperand *OffsetImm = getNamedOperand(*LdSt,
 269                                                       AMDGPU::OpName::offset);
 270     BaseReg = AddrReg->getReg();
 271     Offset = OffsetImm->getImm();
 272     return true;
 273   }
 274
 275   if (isSMRD(*LdSt)) {
 276     const MachineOperand *OffsetImm = getNamedOperand(*LdSt,
 277                                                       AMDGPU::OpName::offset);
 278     if (!OffsetImm)
 279       return false;
 280
 281     const MachineOperand *SBaseReg = getNamedOperand(*LdSt,
 282                                                      AMDGPU::OpName::sbase);
 283     BaseReg = SBaseReg->getReg();
 284     Offset = OffsetImm->getImm();
 285     return true;
 286   }
 287
 288   return false;
 289 }
 290
 291 bool SIInstrInfo::shouldClusterLoads(MachineInstr *FirstLdSt,
 292                                      MachineInstr *SecondLdSt,
 293                                      unsigned NumLoads) const {
 294   // TODO: This needs finer tuning
 295   if (NumLoads > 4)
 296     return false;
 297
 298   if (isDS(*FirstLdSt) && isDS(*SecondLdSt))
 299     return true;
 300
 301   if (isSMRD(*FirstLdSt) && isSMRD(*SecondLdSt))
 302     return true;
 303
 304   if ((isMUBUF(*FirstLdSt) || isMTBUF(*FirstLdSt)) &&
 305       (isMUBUF(*SecondLdSt) || isMTBUF(*SecondLdSt)))
 306     return true;
 307
 308   return false;
 309 }
 310
 311 void
 312 SIInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
 313                          MachineBasicBlock::iterator MI, DebugLoc DL,
 314                          unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
 315                          bool KillSrc) const {
 316
 317   // If we are trying to copy to or from SCC, there is a bug somewhere else in
 318   // the backend.  While it may be theoretically possible to do this, it should
 319   // never be necessary.
 320   assert(DestReg != AMDGPU::SCC && SrcReg != AMDGPU::SCC);
 321
 322   static const int16_t Sub0_15[] = {
 323     AMDGPU::sub0, AMDGPU::sub1, AMDGPU::sub2, AMDGPU::sub3,
 324     AMDGPU::sub4, AMDGPU::sub5, AMDGPU::sub6, AMDGPU::sub7,
 325     AMDGPU::sub8, AMDGPU::sub9, AMDGPU::sub10, AMDGPU::sub11,
 326     AMDGPU::sub12, AMDGPU::sub13, AMDGPU::sub14, AMDGPU::sub15,
 327   };
 328
 329   static const int16_t Sub0_15_64[] = {
 330     AMDGPU::sub0_sub1, AMDGPU::sub2_sub3,
 331     AMDGPU::sub4_sub5, AMDGPU::sub6_sub7,
 332     AMDGPU::sub8_sub9, AMDGPU::sub10_sub11,
 333     AMDGPU::sub12_sub13, AMDGPU::sub14_sub15,
 334   };
 335
 336   static const int16_t Sub0_7[] = {
 337     AMDGPU::sub0, AMDGPU::sub1, AMDGPU::sub2, AMDGPU::sub3,
 338     AMDGPU::sub4, AMDGPU::sub5, AMDGPU::sub6, AMDGPU::sub7,
 339   };
 340
 341   static const int16_t Sub0_7_64[] = {
 342     AMDGPU::sub0_sub1, AMDGPU::sub2_sub3,
 343     AMDGPU::sub4_sub5, AMDGPU::sub6_sub7,
 344   };
 345
 346   static const int16_t Sub0_3[] = {
 347     AMDGPU::sub0, AMDGPU::sub1, AMDGPU::sub2, AMDGPU::sub3,
 348   };
 349
 350   static const int16_t Sub0_3_64[] = {
 351     AMDGPU::sub0_sub1, AMDGPU::sub2_sub3,
 352   };
 353
 354   static const int16_t Sub0_2[] = {
 355     AMDGPU::sub0, AMDGPU::sub1, AMDGPU::sub2,
 356   };
 357
 358   static const int16_t Sub0_1[] = {
 359     AMDGPU::sub0, AMDGPU::sub1,
 360   };
 361
 362   unsigned Opcode;
 363   ArrayRef<int16_t> SubIndices;
 364   bool Forward;
 365
 366   if (AMDGPU::SReg_32RegClass.contains(DestReg)) {
 367     assert(AMDGPU::SReg_32RegClass.contains(SrcReg));
 368     BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::S_MOV_B32), DestReg)
 369             .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 370     return;
 371
 372   } else if (AMDGPU::SReg_64RegClass.contains(DestReg)) {
 373     if (DestReg == AMDGPU::VCC) {
 374       if (AMDGPU::SReg_64RegClass.contains(SrcReg)) {
 375         BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::S_MOV_B64), AMDGPU::VCC)
 376           .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 377       } else {
 378         // FIXME: Hack until VReg_1 removed.
 379         assert(AMDGPU::VGPR_32RegClass.contains(SrcReg));
 380         BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::V_CMP_NE_I32_e32))
 381           .addImm(0)
 382           .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 383       }
 384
 385       return;
 386     }
 387
 388     assert(AMDGPU::SReg_64RegClass.contains(SrcReg));
 389     BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::S_MOV_B64), DestReg)
 390             .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 391     return;
 392
 393   } else if (AMDGPU::SReg_128RegClass.contains(DestReg)) {
 394     assert(AMDGPU::SReg_128RegClass.contains(SrcReg));
 395     Opcode = AMDGPU::S_MOV_B64;
 396     SubIndices = Sub0_3_64;
 397
 398   } else if (AMDGPU::SReg_256RegClass.contains(DestReg)) {
 399     assert(AMDGPU::SReg_256RegClass.contains(SrcReg));
 400     Opcode = AMDGPU::S_MOV_B64;
 401     SubIndices = Sub0_7_64;
 402
 403   } else if (AMDGPU::SReg_512RegClass.contains(DestReg)) {
 404     assert(AMDGPU::SReg_512RegClass.contains(SrcReg));
 405     Opcode = AMDGPU::S_MOV_B64;
 406     SubIndices = Sub0_15_64;
 407
 408   } else if (AMDGPU::VGPR_32RegClass.contains(DestReg)) {
 409     assert(AMDGPU::VGPR_32RegClass.contains(SrcReg) ||
 410            AMDGPU::SReg_32RegClass.contains(SrcReg));
 411     BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32), DestReg)
 412             .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 413     return;
 414
 415   } else if (AMDGPU::VReg_64RegClass.contains(DestReg)) {
 416     assert(AMDGPU::VReg_64RegClass.contains(SrcReg) ||
 417            AMDGPU::SReg_64RegClass.contains(SrcReg));
 418     Opcode = AMDGPU::V_MOV_B32_e32;
 419     SubIndices = Sub0_1;
 420
 421   } else if (AMDGPU::VReg_96RegClass.contains(DestReg)) {
 422     assert(AMDGPU::VReg_96RegClass.contains(SrcReg));
 423     Opcode = AMDGPU::V_MOV_B32_e32;
 424     SubIndices = Sub0_2;
 425
 426   } else if (AMDGPU::VReg_128RegClass.contains(DestReg)) {
 427     assert(AMDGPU::VReg_128RegClass.contains(SrcReg) ||
 428            AMDGPU::SReg_128RegClass.contains(SrcReg));
 429     Opcode = AMDGPU::V_MOV_B32_e32;
 430     SubIndices = Sub0_3;
 431
 432   } else if (AMDGPU::VReg_256RegClass.contains(DestReg)) {
 433     assert(AMDGPU::VReg_256RegClass.contains(SrcReg) ||
 434            AMDGPU::SReg_256RegClass.contains(SrcReg));
 435     Opcode = AMDGPU::V_MOV_B32_e32;
 436     SubIndices = Sub0_7;
 437
 438   } else if (AMDGPU::VReg_512RegClass.contains(DestReg)) {
 439     assert(AMDGPU::VReg_512RegClass.contains(SrcReg) ||
 440            AMDGPU::SReg_512RegClass.contains(SrcReg));
 441     Opcode = AMDGPU::V_MOV_B32_e32;
 442     SubIndices = Sub0_15;
 443
 444   } else {
 445     llvm_unreachable("Can't copy register!");
 446   }
 447
 448   if (RI.getHWRegIndex(DestReg) <= RI.getHWRegIndex(SrcReg))
 449     Forward = true;
 450   else
 451     Forward = false;
 452
 453   for (unsigned Idx = 0; Idx < SubIndices.size(); ++Idx) {
 454     unsigned SubIdx;
 455     if (Forward)
 456       SubIdx = SubIndices[Idx];
 457     else
 458       SubIdx = SubIndices[SubIndices.size() - Idx - 1];
 459
 460     MachineInstrBuilder Builder = BuildMI(MBB, MI, DL,
 461       get(Opcode), RI.getSubReg(DestReg, SubIdx));
 462
 463     Builder.addReg(RI.getSubReg(SrcReg, SubIdx));
 464
 465     if (Idx == SubIndices.size() - 1)
 466       Builder.addReg(SrcReg, RegState::Kill | RegState::Implicit);
 467
 468     if (Idx == 0)
 469       Builder.addReg(DestReg, RegState::Define | RegState::Implicit);
 470   }
 471 }
 472
 473 int SIInstrInfo::commuteOpcode(const MachineInstr &MI) const {
 474   const unsigned Opcode = MI.getOpcode();
 475
 476   int NewOpc;
 477
 478   // Try to map original to commuted opcode
 479   NewOpc = AMDGPU::getCommuteRev(Opcode);
 480   if (NewOpc != -1)
 481     // Check if the commuted (REV) opcode exists on the target.
 482     return pseudoToMCOpcode(NewOpc) != -1 ? NewOpc : -1;
 483
 484   // Try to map commuted to original opcode
 485   NewOpc = AMDGPU::getCommuteOrig(Opcode);
 486   if (NewOpc != -1)
 487     // Check if the original (non-REV) opcode exists on the target.
 488     return pseudoToMCOpcode(NewOpc) != -1 ? NewOpc : -1;
 489
 490   return Opcode;
 491 }
 492
 493 unsigned SIInstrInfo::getMovOpcode(const TargetRegisterClass *DstRC) const {
 494
 495   if (DstRC->getSize() == 4) {
 496     return RI.isSGPRClass(DstRC) ? AMDGPU::S_MOV_B32 : AMDGPU::V_MOV_B32_e32;
 497   } else if (DstRC->getSize() == 8 && RI.isSGPRClass(DstRC)) {
 498     return AMDGPU::S_MOV_B64;
 499   } else if (DstRC->getSize() == 8 && !RI.isSGPRClass(DstRC)) {
 500     return  AMDGPU::V_MOV_B64_PSEUDO;
 501   }
 502   return AMDGPU::COPY;
 503 }
 504
 505 static unsigned getSGPRSpillSaveOpcode(unsigned Size) {
 506   switch (Size) {
 507   case 4:
 508     return AMDGPU::SI_SPILL_S32_SAVE;
 509   case 8:
 510     return AMDGPU::SI_SPILL_S64_SAVE;
 511   case 16:
 512     return AMDGPU::SI_SPILL_S128_SAVE;
 513   case 32:
 514     return AMDGPU::SI_SPILL_S256_SAVE;
 515   case 64:
 516     return AMDGPU::SI_SPILL_S512_SAVE;
 517   default:
 518     llvm_unreachable("unknown register size");
 519   }
 520 }
 521
 522 static unsigned getVGPRSpillSaveOpcode(unsigned Size) {
 523   switch (Size) {
 524   case 4:
 525     return AMDGPU::SI_SPILL_V32_SAVE;
 526   case 8:
 527     return AMDGPU::SI_SPILL_V64_SAVE;
 528   case 16:
 529     return AMDGPU::SI_SPILL_V128_SAVE;
 530   case 32:
 531     return AMDGPU::SI_SPILL_V256_SAVE;
 532   case 64:
 533     return AMDGPU::SI_SPILL_V512_SAVE;
 534   default:
 535     llvm_unreachable("unknown register size");
 536   }
 537 }
 538
 539 void SIInstrInfo::storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
 540                                       MachineBasicBlock::iterator MI,
 541                                       unsigned SrcReg, bool isKill,
 542                                       int FrameIndex,
 543                                       const TargetRegisterClass *RC,
 544                                       const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 545   MachineFunction *MF = MBB.getParent();
 546   SIMachineFunctionInfo *MFI = MF->getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
 547   MachineFrameInfo *FrameInfo = MF->getFrameInfo();
 548   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
 549
 550   unsigned Size = FrameInfo->getObjectSize(FrameIndex);
 551   unsigned Align = FrameInfo->getObjectAlignment(FrameIndex);
 552   MachinePointerInfo PtrInfo
 553     = MachinePointerInfo::getFixedStack(*MF, FrameIndex);
 554   MachineMemOperand *MMO
 555     = MF->getMachineMemOperand(PtrInfo, MachineMemOperand::MOStore,
 556                                Size, Align);
 557
 558   if (RI.isSGPRClass(RC)) {
 559     MFI->setHasSpilledSGPRs();
 560
 561     // We are only allowed to create one new instruction when spilling
 562     // registers, so we need to use pseudo instruction for spilling
 563     // SGPRs.
 564     unsigned Opcode = getSGPRSpillSaveOpcode(RC->getSize());
 565     BuildMI(MBB, MI, DL, get(Opcode))
 566       .addReg(SrcReg)            // src
 567       .addFrameIndex(FrameIndex) // frame_idx
 568       .addMemOperand(MMO);
 569
 570     return;
 571   }
 572
 573   if (!ST.isVGPRSpillingEnabled(MFI)) {
 574     LLVMContext &Ctx = MF->getFunction()->getContext();
 575     Ctx.emitError("SIInstrInfo::storeRegToStackSlot - Do not know how to"
 576                   " spill register");
 577     BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::KILL))
 578       .addReg(SrcReg);
 579
 580     return;
 581   }
 582
 583   assert(RI.hasVGPRs(RC) && "Only VGPR spilling expected");
 584
 585   unsigned Opcode = getVGPRSpillSaveOpcode(RC->getSize());
 586   MFI->setHasSpilledVGPRs();
 587   BuildMI(MBB, MI, DL, get(Opcode))
 588     .addReg(SrcReg)                   // src
 589     .addFrameIndex(FrameIndex)        // frame_idx
 590     .addReg(MFI->getScratchRSrcReg())       // scratch_rsrc
 591     .addReg(MFI->getScratchWaveOffsetReg()) // scratch_offset
 592     .addMemOperand(MMO);
 593 }
 594
 595 static unsigned getSGPRSpillRestoreOpcode(unsigned Size) {
 596   switch (Size) {
 597   case 4:
 598     return AMDGPU::SI_SPILL_S32_RESTORE;
 599   case 8:
 600     return AMDGPU::SI_SPILL_S64_RESTORE;
 601   case 16:
 602     return AMDGPU::SI_SPILL_S128_RESTORE;
 603   case 32:
 604     return AMDGPU::SI_SPILL_S256_RESTORE;
 605   case 64:
 606     return AMDGPU::SI_SPILL_S512_RESTORE;
 607   default:
 608     llvm_unreachable("unknown register size");
 609   }
 610 }
 611
 612 static unsigned getVGPRSpillRestoreOpcode(unsigned Size) {
 613   switch (Size) {
 614   case 4:
 615     return AMDGPU::SI_SPILL_V32_RESTORE;
 616   case 8:
 617     return AMDGPU::SI_SPILL_V64_RESTORE;
 618   case 16:
 619     return AMDGPU::SI_SPILL_V128_RESTORE;
 620   case 32:
 621     return AMDGPU::SI_SPILL_V256_RESTORE;
 622   case 64:
 623     return AMDGPU::SI_SPILL_V512_RESTORE;
 624   default:
 625     llvm_unreachable("unknown register size");
 626   }
 627 }
 628
 629 void SIInstrInfo::loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB,
 630                                        MachineBasicBlock::iterator MI,
 631                                        unsigned DestReg, int FrameIndex,
 632                                        const TargetRegisterClass *RC,
 633                                        const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 634   MachineFunction *MF = MBB.getParent();
 635   const SIMachineFunctionInfo *MFI = MF->getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
 636   MachineFrameInfo *FrameInfo = MF->getFrameInfo();
 637   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
 638   unsigned Align = FrameInfo->getObjectAlignment(FrameIndex);
 639   unsigned Size = FrameInfo->getObjectSize(FrameIndex);
 640
 641   MachinePointerInfo PtrInfo
 642     = MachinePointerInfo::getFixedStack(*MF, FrameIndex);
 643
 644   MachineMemOperand *MMO = MF->getMachineMemOperand(
 645     PtrInfo, MachineMemOperand::MOLoad, Size, Align);
 646
 647   if (RI.isSGPRClass(RC)) {
 648     // FIXME: Maybe this should not include a memoperand because it will be
 649     // lowered to non-memory instructions.
 650     unsigned Opcode = getSGPRSpillRestoreOpcode(RC->getSize());
 651     BuildMI(MBB, MI, DL, get(Opcode), DestReg)
 652       .addFrameIndex(FrameIndex) // frame_idx
 653       .addMemOperand(MMO);
 654
 655     return;
 656   }
 657
 658   if (!ST.isVGPRSpillingEnabled(MFI)) {
 659     LLVMContext &Ctx = MF->getFunction()->getContext();
 660     Ctx.emitError("SIInstrInfo::loadRegFromStackSlot - Do not know how to"
 661                   " restore register");
 662     BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::IMPLICIT_DEF), DestReg);
 663
 664     return;
 665   }
 666
 667   assert(RI.hasVGPRs(RC) && "Only VGPR spilling expected");
 668
 669   unsigned Opcode = getVGPRSpillRestoreOpcode(RC->getSize());
 670   BuildMI(MBB, MI, DL, get(Opcode), DestReg)
 671     .addFrameIndex(FrameIndex)        // frame_idx
 672     .addReg(MFI->getScratchRSrcReg())       // scratch_rsrc
 673     .addReg(MFI->getScratchWaveOffsetReg()) // scratch_offset
 674     .addMemOperand(MMO);
 675 }
 676
 677 /// \param @Offset Offset in bytes of the FrameIndex being spilled
 678 unsigned SIInstrInfo::calculateLDSSpillAddress(MachineBasicBlock &MBB,
 679                                                MachineBasicBlock::iterator MI,
 680                                                RegScavenger *RS, unsigned TmpReg,
 681                                                unsigned FrameOffset,
 682                                                unsigned Size) const {
 683   MachineFunction *MF = MBB.getParent();
 684   SIMachineFunctionInfo *MFI = MF->getInfo<SIMachineFunctionInfo>();
 685   const AMDGPUSubtarget &ST = MF->getSubtarget<AMDGPUSubtarget>();
 686   const SIRegisterInfo *TRI =
 687       static_cast<const SIRegisterInfo*>(ST.getRegisterInfo());
 688   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
 689   unsigned WorkGroupSize = MFI->getMaximumWorkGroupSize(*MF);
 690   unsigned WavefrontSize = ST.getWavefrontSize();
 691
 692   unsigned TIDReg = MFI->getTIDReg();
 693   if (!MFI->hasCalculatedTID()) {
 694     MachineBasicBlock &Entry = MBB.getParent()->front();
 695     MachineBasicBlock::iterator Insert = Entry.front();
 696     DebugLoc DL = Insert->getDebugLoc();
 697
 698     TIDReg = RI.findUnusedRegister(MF->getRegInfo(), &AMDGPU::VGPR_32RegClass);
 699     if (TIDReg == AMDGPU::NoRegister)
 700       return TIDReg;
 701
 702
 703     if (MFI->getShaderType() == ShaderType::COMPUTE &&
 704         WorkGroupSize > WavefrontSize) {
 705
 706       unsigned TIDIGXReg
 707         = TRI->getPreloadedValue(*MF, SIRegisterInfo::WORKGROUP_ID_X);
 708       unsigned TIDIGYReg
 709         = TRI->getPreloadedValue(*MF, SIRegisterInfo::WORKGROUP_ID_Y);
 710       unsigned TIDIGZReg
 711         = TRI->getPreloadedValue(*MF, SIRegisterInfo::WORKGROUP_ID_Z);
 712       unsigned InputPtrReg =
 713           TRI->getPreloadedValue(*MF, SIRegisterInfo::KERNARG_SEGMENT_PTR);
 714       for (unsigned Reg : {TIDIGXReg, TIDIGYReg, TIDIGZReg}) {
 715         if (!Entry.isLiveIn(Reg))
 716           Entry.addLiveIn(Reg);
 717       }
 718
 719       RS->enterBasicBlock(&Entry);
 720       // FIXME: Can we scavenge an SReg_64 and access the subregs?
 721       unsigned STmp0 = RS->scavengeRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass, 0);
 722       unsigned STmp1 = RS->scavengeRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass, 0);
 723       BuildMI(Entry, Insert, DL, get(AMDGPU::S_LOAD_DWORD_IMM), STmp0)
 724               .addReg(InputPtrReg)
 725               .addImm(SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_Z);
 726       BuildMI(Entry, Insert, DL, get(AMDGPU::S_LOAD_DWORD_IMM), STmp1)
 727               .addReg(InputPtrReg)
 728               .addImm(SI::KernelInputOffsets::NGROUPS_Y);
 729
 730       // NGROUPS.X * NGROUPS.Y
 731       BuildMI(Entry, Insert, DL, get(AMDGPU::S_MUL_I32), STmp1)
 732               .addReg(STmp1)
 733               .addReg(STmp0);
 734       // (NGROUPS.X * NGROUPS.Y) * TIDIG.X
 735       BuildMI(Entry, Insert, DL, get(AMDGPU::V_MUL_U32_U24_e32), TIDReg)
 736               .addReg(STmp1)
 737               .addReg(TIDIGXReg);
 738       // NGROUPS.Z * TIDIG.Y + (NGROUPS.X * NGROPUS.Y * TIDIG.X)
 739       BuildMI(Entry, Insert, DL, get(AMDGPU::V_MAD_U32_U24), TIDReg)
 740               .addReg(STmp0)
 741               .addReg(TIDIGYReg)
 742               .addReg(TIDReg);
 743       // (NGROUPS.Z * TIDIG.Y + (NGROUPS.X * NGROPUS.Y * TIDIG.X)) + TIDIG.Z
 744       BuildMI(Entry, Insert, DL, get(AMDGPU::V_ADD_I32_e32), TIDReg)
 745               .addReg(TIDReg)
 746               .addReg(TIDIGZReg);
 747     } else {
 748       // Get the wave id
 749       BuildMI(Entry, Insert, DL, get(AMDGPU::V_MBCNT_LO_U32_B32_e64),
 750               TIDReg)
 751               .addImm(-1)
 752               .addImm(0);
 753
 754       BuildMI(Entry, Insert, DL, get(AMDGPU::V_MBCNT_HI_U32_B32_e64),
 755               TIDReg)
 756               .addImm(-1)
 757               .addReg(TIDReg);
 758     }
 759
 760     BuildMI(Entry, Insert, DL, get(AMDGPU::V_LSHLREV_B32_e32),
 761             TIDReg)
 762             .addImm(2)
 763             .addReg(TIDReg);
 764     MFI->setTIDReg(TIDReg);
 765   }
 766
 767   // Add FrameIndex to LDS offset
 768   unsigned LDSOffset = MFI->LDSSize + (FrameOffset * WorkGroupSize);
 769   BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::V_ADD_I32_e32), TmpReg)
 770           .addImm(LDSOffset)
 771           .addReg(TIDReg);
 772
 773   return TmpReg;
 774 }
 775
 776 void SIInstrInfo::insertWaitStates(MachineBasicBlock::iterator MI,
 777                                    int Count) const {
 778   while (Count > 0) {
 779     int Arg;
 780     if (Count >= 8)
 781       Arg = 7;
 782     else
 783       Arg = Count - 1;
 784     Count -= 8;
 785     BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::S_NOP))
 786             .addImm(Arg);
 787   }
 788 }
 789
 790 bool SIInstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const {
 791   MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
 792   DebugLoc DL = MBB.findDebugLoc(MI);
 793   switch (MI->getOpcode()) {
 794   default: return AMDGPUInstrInfo::expandPostRAPseudo(MI);
 795
 796   case AMDGPU::SGPR_USE:
 797     // This is just a placeholder for register allocation.
 798     MI->eraseFromParent();
 799     break;
 800
 801   case AMDGPU::V_MOV_B64_PSEUDO: {
 802     unsigned Dst = MI->getOperand(0).getReg();
 803     unsigned DstLo = RI.getSubReg(Dst, AMDGPU::sub0);
 804     unsigned DstHi = RI.getSubReg(Dst, AMDGPU::sub1);
 805
 806     const MachineOperand &SrcOp = MI->getOperand(1);
 807     // FIXME: Will this work for 64-bit floating point immediates?
 808     assert(!SrcOp.isFPImm());
 809     if (SrcOp.isImm()) {
 810       APInt Imm(64, SrcOp.getImm());
 811       BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32), DstLo)
 812               .addImm(Imm.getLoBits(32).getZExtValue())
 813               .addReg(Dst, RegState::Implicit);
 814       BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32), DstHi)
 815               .addImm(Imm.getHiBits(32).getZExtValue())
 816               .addReg(Dst, RegState::Implicit);
 817     } else {
 818       assert(SrcOp.isReg());
 819       BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32), DstLo)
 820               .addReg(RI.getSubReg(SrcOp.getReg(), AMDGPU::sub0))
 821               .addReg(Dst, RegState::Implicit);
 822       BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32), DstHi)
 823               .addReg(RI.getSubReg(SrcOp.getReg(), AMDGPU::sub1))
 824               .addReg(Dst, RegState::Implicit);
 825     }
 826     MI->eraseFromParent();
 827     break;
 828   }
 829
 830   case AMDGPU::V_CNDMASK_B64_PSEUDO: {
 831     unsigned Dst = MI->getOperand(0).getReg();
 832     unsigned DstLo = RI.getSubReg(Dst, AMDGPU::sub0);
 833     unsigned DstHi = RI.getSubReg(Dst, AMDGPU::sub1);
 834     unsigned Src0 = MI->getOperand(1).getReg();
 835     unsigned Src1 = MI->getOperand(2).getReg();
 836     const MachineOperand &SrcCond = MI->getOperand(3);
 837
 838     BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::V_CNDMASK_B32_e64), DstLo)
 839         .addReg(RI.getSubReg(Src0, AMDGPU::sub0))
 840         .addReg(RI.getSubReg(Src1, AMDGPU::sub0))
 841         .addOperand(SrcCond);
 842     BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::V_CNDMASK_B32_e64), DstHi)
 843         .addReg(RI.getSubReg(Src0, AMDGPU::sub1))
 844         .addReg(RI.getSubReg(Src1, AMDGPU::sub1))
 845         .addOperand(SrcCond);
 846     MI->eraseFromParent();
 847     break;
 848   }
 849
 850   case AMDGPU::SI_CONSTDATA_PTR: {
 851     const SIRegisterInfo *TRI =
 852         static_cast<const SIRegisterInfo *>(ST.getRegisterInfo());
 853     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 854     unsigned Reg = MI->getOperand(0).getReg();
 855     unsigned RegLo = TRI->getSubReg(Reg, AMDGPU::sub0);
 856     unsigned RegHi = TRI->getSubReg(Reg, AMDGPU::sub1);
 857
 858     // Create a bundle so these instructions won't be re-ordered by the
 859     // post-RA scheduler.
 860     MIBundleBuilder Bundler(MBB, MI);
 861     Bundler.append(BuildMI(MF, DL, get(AMDGPU::S_GETPC_B64), Reg));
 862
 863     // Add 32-bit offset from this instruction to the start of the
 864     // constant data.
 865     Bundler.append(BuildMI(MF, DL, get(AMDGPU::S_ADD_U32), RegLo)
 866                            .addReg(RegLo)
 867                            .addOperand(MI->getOperand(1)));
 868     Bundler.append(BuildMI(MF, DL, get(AMDGPU::S_ADDC_U32), RegHi)
 869                            .addReg(RegHi)
 870                            .addImm(0));
 871
 872     llvm::finalizeBundle(MBB, Bundler.begin());
 873
 874     MI->eraseFromParent();
 875     break;
 876   }
 877   }
 878   return true;
 879 }
 880
 881 /// Commutes the operands in the given instruction.
 882 /// The commutable operands are specified by their indices OpIdx0 and OpIdx1.
 883 ///
 884 /// Do not call this method for a non-commutable instruction or for
 885 /// non-commutable pair of operand indices OpIdx0 and OpIdx1.
 886 /// Even though the instruction is commutable, the method may still
 887 /// fail to commute the operands, null pointer is returned in such cases.
 888 MachineInstr *SIInstrInfo::commuteInstructionImpl(MachineInstr *MI,
 889                                                   bool NewMI,
 890                                                   unsigned OpIdx0,
 891                                                   unsigned OpIdx1) const {
 892   int CommutedOpcode = commuteOpcode(*MI);
 893   if (CommutedOpcode == -1)
 894     return nullptr;
 895
 896   int Src0Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(MI->getOpcode(),
 897                                            AMDGPU::OpName::src0);
 898   MachineOperand &Src0 = MI->getOperand(Src0Idx);
 899   if (!Src0.isReg())
 900     return nullptr;
 901
 902   int Src1Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(MI->getOpcode(),
 903                                            AMDGPU::OpName::src1);
 904
 905   if ((OpIdx0 != static_cast<unsigned>(Src0Idx) ||
 906        OpIdx1 != static_cast<unsigned>(Src1Idx)) &&
 907       (OpIdx0 != static_cast<unsigned>(Src1Idx) ||
 908        OpIdx1 != static_cast<unsigned>(Src0Idx)))
 909     return nullptr;
 910
 911   MachineOperand &Src1 = MI->getOperand(Src1Idx);
 912
 913
 914   if (isVOP2(*MI)) {
 915     const MCInstrDesc &InstrDesc = MI->getDesc();
 916     // For VOP2 instructions, any operand type is valid to use for src0.  Make
 917     // sure we can use the src1 as src0.
 918     //
 919     // We could be stricter here and only allow commuting if there is a reason
 920     // to do so. i.e. if both operands are VGPRs there is no real benefit,
 921     // although MachineCSE attempts to find matches by commuting.
 922     const MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
 923     if (!isLegalRegOperand(MRI, InstrDesc.OpInfo[Src1Idx], Src0))
 924       return nullptr;
 925   }
 926
 927   if (!Src1.isReg()) {
 928     // Allow commuting instructions with Imm operands.
 929     if (NewMI || !Src1.isImm() ||
 930         (!isVOP2(*MI) && !isVOP3(*MI))) {
 931       return nullptr;
 932     }
 933     // Be sure to copy the source modifiers to the right place.
 934     if (MachineOperand *Src0Mods
 935           = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::src0_modifiers)) {
 936       MachineOperand *Src1Mods
 937         = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::src1_modifiers);
 938
 939       int Src0ModsVal = Src0Mods->getImm();
 940       if (!Src1Mods && Src0ModsVal != 0)
 941         return nullptr;
 942
 943       // XXX - This assert might be a lie. It might be useful to have a neg
 944       // modifier with 0.0.
 945       int Src1ModsVal = Src1Mods->getImm();
 946       assert((Src1ModsVal == 0) && "Not expecting modifiers with immediates");
 947
 948       Src1Mods->setImm(Src0ModsVal);
 949       Src0Mods->setImm(Src1ModsVal);
 950     }
 951
 952     unsigned Reg = Src0.getReg();
 953     unsigned SubReg = Src0.getSubReg();
 954     if (Src1.isImm())
 955       Src0.ChangeToImmediate(Src1.getImm());
 956     else
 957       llvm_unreachable("Should only have immediates");
 958
 959     Src1.ChangeToRegister(Reg, false);
 960     Src1.setSubReg(SubReg);
 961   } else {
 962     MI = TargetInstrInfo::commuteInstructionImpl(MI, NewMI, OpIdx0, OpIdx1);
 963   }
 964
 965   if (MI)
 966     MI->setDesc(get(CommutedOpcode));
 967
 968   return MI;
 969 }
 970
 971 // This needs to be implemented because the source modifiers may be inserted
 972 // between the true commutable operands, and the base
 973 // TargetInstrInfo::commuteInstruction uses it.
 974 bool SIInstrInfo::findCommutedOpIndices(MachineInstr *MI,
 975                                         unsigned &SrcOpIdx0,
 976                                         unsigned &SrcOpIdx1) const {
 977   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 978   if (!MCID.isCommutable())
 979     return false;
 980
 981   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 982   int Src0Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc, AMDGPU::OpName::src0);
 983   if (Src0Idx == -1)
 984     return false;
 985
 986   // FIXME: Workaround TargetInstrInfo::commuteInstruction asserting on
 987   // immediate. Also, immediate src0 operand is not handled in
 988   // SIInstrInfo::commuteInstruction();
 989   if (!MI->getOperand(Src0Idx).isReg())
 990     return false;
 991
 992   int Src1Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc, AMDGPU::OpName::src1);
 993   if (Src1Idx == -1)
 994     return false;
 995
 996   MachineOperand &Src1 = MI->getOperand(Src1Idx);
 997   if (Src1.isImm()) {
 998     // SIInstrInfo::commuteInstruction() does support commuting the immediate
 999     // operand src1 in 2 and 3 operand instructions.
1000     if (!isVOP2(MI->getOpcode()) && !isVOP3(MI->getOpcode()))
1001       return false;
1002   } else if (Src1.isReg()) {
1003     // If any source modifiers are set, the generic instruction commuting won't
1004     // understand how to copy the source modifiers.
1005     if (hasModifiersSet(*MI, AMDGPU::OpName::src0_modifiers) ||
1006         hasModifiersSet(*MI, AMDGPU::OpName::src1_modifiers))
1007       return false;
1008   } else
1009     return false;
1010
1011   return fixCommutedOpIndices(SrcOpIdx0, SrcOpIdx1, Src0Idx, Src1Idx);
1012 }
1013
1014 MachineInstr *SIInstrInfo::buildMovInstr(MachineBasicBlock *MBB,
1015                                          MachineBasicBlock::iterator I,
1016                                          unsigned DstReg,
1017                                          unsigned SrcReg) const {
1018   return BuildMI(*MBB, I, MBB->findDebugLoc(I), get(AMDGPU::V_MOV_B32_e32),
1019                  DstReg) .addReg(SrcReg);
1020 }
1021
1022 bool SIInstrInfo::isMov(unsigned Opcode) const {
1023   switch(Opcode) {
1024   default: return false;
1025   case AMDGPU::S_MOV_B32:
1026   case AMDGPU::S_MOV_B64:
1027   case AMDGPU::V_MOV_B32_e32:
1028   case AMDGPU::V_MOV_B32_e64:
1029     return true;
1030   }
1031 }
1032
1033 static void removeModOperands(MachineInstr &MI) {
1034   unsigned Opc = MI.getOpcode();
1035   int Src0ModIdx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc,
1036                                               AMDGPU::OpName::src0_modifiers);
1037   int Src1ModIdx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc,
1038                                               AMDGPU::OpName::src1_modifiers);
1039   int Src2ModIdx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc,
1040                                               AMDGPU::OpName::src2_modifiers);
1041
1042   MI.RemoveOperand(Src2ModIdx);
1043   MI.RemoveOperand(Src1ModIdx);
1044   MI.RemoveOperand(Src0ModIdx);
1045 }
1046
1047 bool SIInstrInfo::FoldImmediate(MachineInstr *UseMI, MachineInstr *DefMI,
1048                                 unsigned Reg, MachineRegisterInfo *MRI) const {
1049   if (!MRI->hasOneNonDBGUse(Reg))
1050     return false;
1051
1052   unsigned Opc = UseMI->getOpcode();
1053   if (Opc == AMDGPU::V_MAD_F32 || Opc == AMDGPU::V_MAC_F32_e64) {
1054     // Don't fold if we are using source modifiers. The new VOP2 instructions
1055     // don't have them.
1056     if (hasModifiersSet(*UseMI, AMDGPU::OpName::src0_modifiers) ||
1057         hasModifiersSet(*UseMI, AMDGPU::OpName::src1_modifiers) ||
1058         hasModifiersSet(*UseMI, AMDGPU::OpName::src2_modifiers)) {
1059       return false;
1060     }
1061
1062     MachineOperand *Src0 = getNamedOperand(*UseMI, AMDGPU::OpName::src0);
1063     MachineOperand *Src1 = getNamedOperand(*UseMI, AMDGPU::OpName::src1);
1064     MachineOperand *Src2 = getNamedOperand(*UseMI, AMDGPU::OpName::src2);
1065
1066     // Multiplied part is the constant: Use v_madmk_f32
1067     // We should only expect these to be on src0 due to canonicalizations.
1068     if (Src0->isReg() && Src0->getReg() == Reg) {
1069       if (!Src1->isReg() ||
1070           (Src1->isReg() && RI.isSGPRClass(MRI->getRegClass(Src1->getReg()))))
1071         return false;
1072
1073       if (!Src2->isReg() ||
1074           (Src2->isReg() && RI.isSGPRClass(MRI->getRegClass(Src2->getReg()))))
1075         return false;
1076
1077       // We need to do some weird looking operand shuffling since the madmk
1078       // operands are out of the normal expected order with the multiplied
1079       // constant as the last operand.
1080       //
1081       // v_mad_f32 src0, src1, src2 -> v_madmk_f32 src0 * src2K + src1
1082       // src0 -> src2 K
1083       // src1 -> src0
1084       // src2 -> src1
1085
1086       const int64_t Imm = DefMI->getOperand(1).getImm();
1087
1088       // FIXME: This would be a lot easier if we could return a new instruction
1089       // instead of having to modify in place.
1090
1091       // Remove these first since they are at the end.
1092       UseMI->RemoveOperand(AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc,
1093                                                       AMDGPU::OpName::omod));
1094       UseMI->RemoveOperand(AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc,
1095                                                       AMDGPU::OpName::clamp));
1096
1097       unsigned Src1Reg = Src1->getReg();
1098       unsigned Src1SubReg = Src1->getSubReg();
1099       unsigned Src2Reg = Src2->getReg();
1100       unsigned Src2SubReg = Src2->getSubReg();
1101       Src0->setReg(Src1Reg);
1102       Src0->setSubReg(Src1SubReg);
1103       Src0->setIsKill(Src1->isKill());
1104
1105       Src1->setReg(Src2Reg);
1106       Src1->setSubReg(Src2SubReg);
1107       Src1->setIsKill(Src2->isKill());
1108
1109       if (Opc == AMDGPU::V_MAC_F32_e64) {
1110         UseMI->untieRegOperand(
1111           AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc, AMDGPU::OpName::src2));
1112       }
1113
1114       Src2->ChangeToImmediate(Imm);
1115
1116       removeModOperands(*UseMI);
1117       UseMI->setDesc(get(AMDGPU::V_MADMK_F32));
1118
1119       bool DeleteDef = MRI->hasOneNonDBGUse(Reg);
1120       if (DeleteDef)
1121         DefMI->eraseFromParent();
1122
1123       return true;
1124     }
1125
1126     // Added part is the constant: Use v_madak_f32
1127     if (Src2->isReg() && Src2->getReg() == Reg) {
1128       // Not allowed to use constant bus for another operand.
1129       // We can however allow an inline immediate as src0.
1130       if (!Src0->isImm() &&
1131           (Src0->isReg() && RI.isSGPRClass(MRI->getRegClass(Src0->getReg()))))
1132         return false;
1133
1134       if (!Src1->isReg() ||
1135           (Src1->isReg() && RI.isSGPRClass(MRI->getRegClass(Src1->getReg()))))
1136         return false;
1137
1138       const int64_t Imm = DefMI->getOperand(1).getImm();
1139
1140       // FIXME: This would be a lot easier if we could return a new instruction
1141       // instead of having to modify in place.
1142
1143       // Remove these first since they are at the end.
1144       UseMI->RemoveOperand(AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc,
1145                                                       AMDGPU::OpName::omod));
1146       UseMI->RemoveOperand(AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc,
1147                                                       AMDGPU::OpName::clamp));
1148
1149       if (Opc == AMDGPU::V_MAC_F32_e64) {
1150         UseMI->untieRegOperand(
1151           AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc, AMDGPU::OpName::src2));
1152       }
1153
1154       // ChangingToImmediate adds Src2 back to the instruction.
1155       Src2->ChangeToImmediate(Imm);
1156
1157       // These come before src2.
1158       removeModOperands(*UseMI);
1159       UseMI->setDesc(get(AMDGPU::V_MADAK_F32));
1160
1161       bool DeleteDef = MRI->hasOneNonDBGUse(Reg);
1162       if (DeleteDef)
1163         DefMI->eraseFromParent();
1164
1165       return true;
1166     }
1167   }
1168
1169   return false;
1170 }
1171
1172 static bool offsetsDoNotOverlap(int WidthA, int OffsetA,
1173                                 int WidthB, int OffsetB) {
1174   int LowOffset = OffsetA < OffsetB ? OffsetA : OffsetB;
1175   int HighOffset = OffsetA < OffsetB ? OffsetB : OffsetA;
1176   int LowWidth = (LowOffset == OffsetA) ? WidthA : WidthB;
1177   return LowOffset + LowWidth <= HighOffset;
1178 }
1179
1180 bool SIInstrInfo::checkInstOffsetsDoNotOverlap(MachineInstr *MIa,
1181                                                MachineInstr *MIb) const {
1182   unsigned BaseReg0, Offset0;
1183   unsigned BaseReg1, Offset1;
1184
1185   if (getMemOpBaseRegImmOfs(MIa, BaseReg0, Offset0, &RI) &&
1186       getMemOpBaseRegImmOfs(MIb, BaseReg1, Offset1, &RI)) {
1187     assert(MIa->hasOneMemOperand() && MIb->hasOneMemOperand() &&
1188            "read2 / write2 not expected here yet");
1189     unsigned Width0 = (*MIa->memoperands_begin())->getSize();
1190     unsigned Width1 = (*MIb->memoperands_begin())->getSize();
1191     if (BaseReg0 == BaseReg1 &&
1192         offsetsDoNotOverlap(Width0, Offset0, Width1, Offset1)) {
1193       return true;
1194     }
1195   }
1196
1197   return false;
1198 }
1199
1200 bool SIInstrInfo::areMemAccessesTriviallyDisjoint(MachineInstr *MIa,
1201                                                   MachineInstr *MIb,
1202                                                   AliasAnalysis *AA) const {
1203   assert(MIa && (MIa->mayLoad() || MIa->mayStore()) &&
1204          "MIa must load from or modify a memory location");
1205   assert(MIb && (MIb->mayLoad() || MIb->mayStore()) &&
1206          "MIb must load from or modify a memory location");
1207
1208   if (MIa->hasUnmodeledSideEffects() || MIb->hasUnmodeledSideEffects())
1209     return false;
1210
1211   // XXX - Can we relax this between address spaces?
1212   if (MIa->hasOrderedMemoryRef() || MIb->hasOrderedMemoryRef())
1213     return false;
1214
1215   // TODO: Should we check the address space from the MachineMemOperand? That
1216   // would allow us to distinguish objects we know don't alias based on the
1217   // underlying address space, even if it was lowered to a different one,
1218   // e.g. private accesses lowered to use MUBUF instructions on a scratch
1219   // buffer.
1220   if (isDS(*MIa)) {
1221     if (isDS(*MIb))
1222       return checkInstOffsetsDoNotOverlap(MIa, MIb);
1223
1224     return !isFLAT(*MIb);
1225   }
1226
1227   if (isMUBUF(*MIa) || isMTBUF(*MIa)) {
1228     if (isMUBUF(*MIb) || isMTBUF(*MIb))
1229       return checkInstOffsetsDoNotOverlap(MIa, MIb);
1230
1231     return !isFLAT(*MIb) && !isSMRD(*MIb);
1232   }
1233
1234   if (isSMRD(*MIa)) {
1235     if (isSMRD(*MIb))
1236       return checkInstOffsetsDoNotOverlap(MIa, MIb);
1237
1238     return !isFLAT(*MIb) && !isMUBUF(*MIa) && !isMTBUF(*MIa);
1239   }
1240
1241   if (isFLAT(*MIa)) {
1242     if (isFLAT(*MIb))
1243       return checkInstOffsetsDoNotOverlap(MIa, MIb);
1244
1245     return false;
1246   }
1247
1248   return false;
1249 }
1250
1251 MachineInstr *SIInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MBB,
1252                                                 MachineBasicBlock::iterator &MI,
1253                                                 LiveVariables *LV) const {
1254
1255   switch (MI->getOpcode()) {
1256     default: return nullptr;
1257     case AMDGPU::V_MAC_F32_e64: break;
1258     case AMDGPU::V_MAC_F32_e32: {
1259       const MachineOperand *Src0 = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::src0);
1260       if (Src0->isImm() && !isInlineConstant(*Src0, 4))
1261         return nullptr;
1262       break;
1263     }
1264   }
1265
1266   const MachineOperand *Dst = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::dst);
1267   const MachineOperand *Src0 = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::src0);
1268   const MachineOperand *Src1 = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::src1);
1269   const MachineOperand *Src2 = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::src2);
1270
1271   return BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::V_MAD_F32))
1272                  .addOperand(*Dst)
1273                  .addImm(0) // Src0 mods
1274                  .addOperand(*Src0)
1275                  .addImm(0) // Src1 mods
1276                  .addOperand(*Src1)
1277                  .addImm(0) // Src mods
1278                  .addOperand(*Src2)
1279                  .addImm(0)  // clamp
1280                  .addImm(0); // omod
1281 }
1282
1283 bool SIInstrInfo::isInlineConstant(const APInt &Imm) const {
1284   int64_t SVal = Imm.getSExtValue();
1285   if (SVal >= -16 && SVal <= 64)
1286     return true;
1287
1288   if (Imm.getBitWidth() == 64) {
1289     uint64_t Val = Imm.getZExtValue();
1290     return (DoubleToBits(0.0) == Val) ||
1291            (DoubleToBits(1.0) == Val) ||
1292            (DoubleToBits(-1.0) == Val) ||
1293            (DoubleToBits(0.5) == Val) ||
1294            (DoubleToBits(-0.5) == Val) ||
1295            (DoubleToBits(2.0) == Val) ||
1296            (DoubleToBits(-2.0) == Val) ||
1297            (DoubleToBits(4.0) == Val) ||
1298            (DoubleToBits(-4.0) == Val);
1299   }
1300
1301   // The actual type of the operand does not seem to matter as long
1302   // as the bits match one of the inline immediate values.  For example:
1303   //
1304   // -nan has the hexadecimal encoding of 0xfffffffe which is -2 in decimal,
1305   // so it is a legal inline immediate.
1306   //
1307   // 1065353216 has the hexadecimal encoding 0x3f800000 which is 1.0f in
1308   // floating-point, so it is a legal inline immediate.
1309   uint32_t Val = Imm.getZExtValue();
1310
1311   return (FloatToBits(0.0f) == Val) ||
1312          (FloatToBits(1.0f) == Val) ||
1313          (FloatToBits(-1.0f) == Val) ||
1314          (FloatToBits(0.5f) == Val) ||
1315          (FloatToBits(-0.5f) == Val) ||
1316          (FloatToBits(2.0f) == Val) ||
1317          (FloatToBits(-2.0f) == Val) ||
1318          (FloatToBits(4.0f) == Val) ||
1319          (FloatToBits(-4.0f) == Val);
1320 }
1321
1322 bool SIInstrInfo::isInlineConstant(const MachineOperand &MO,
1323                                    unsigned OpSize) const {
1324   if (MO.isImm()) {
1325     // MachineOperand provides no way to tell the true operand size, since it
1326     // only records a 64-bit value. We need to know the size to determine if a
1327     // 32-bit floating point immediate bit pattern is legal for an integer
1328     // immediate. It would be for any 32-bit integer operand, but would not be
1329     // for a 64-bit one.
1330
1331     unsigned BitSize = 8 * OpSize;
1332     return isInlineConstant(APInt(BitSize, MO.getImm(), true));
1333   }
1334
1335   return false;
1336 }
1337
1338 bool SIInstrInfo::isLiteralConstant(const MachineOperand &MO,
1339                                     unsigned OpSize) const {
1340   return MO.isImm() && !isInlineConstant(MO, OpSize);
1341 }
1342
1343 static bool compareMachineOp(const MachineOperand &Op0,
1344                              const MachineOperand &Op1) {
1345   if (Op0.getType() != Op1.getType())
1346     return false;
1347
1348   switch (Op0.getType()) {
1349   case MachineOperand::MO_Register:
1350     return Op0.getReg() == Op1.getReg();
1351   case MachineOperand::MO_Immediate:
1352     return Op0.getImm() == Op1.getImm();
1353   default:
1354     llvm_unreachable("Didn't expect to be comparing these operand types");
1355   }
1356 }
1357
1358 bool SIInstrInfo::isImmOperandLegal(const MachineInstr *MI, unsigned OpNo,
1359                                  const MachineOperand &MO) const {
1360   const MCOperandInfo &OpInfo = get(MI->getOpcode()).OpInfo[OpNo];
1361
1362   assert(MO.isImm() || MO.isTargetIndex() || MO.isFI());
1363
1364   if (OpInfo.OperandType == MCOI::OPERAND_IMMEDIATE)
1365     return true;
1366
1367   if (OpInfo.RegClass < 0)
1368     return false;
1369
1370   unsigned OpSize = RI.getRegClass(OpInfo.RegClass)->getSize();
1371   if (isLiteralConstant(MO, OpSize))
1372     return RI.opCanUseLiteralConstant(OpInfo.OperandType);
1373
1374   return RI.opCanUseInlineConstant(OpInfo.OperandType);
1375 }
1376
1377 bool SIInstrInfo::hasVALU32BitEncoding(unsigned Opcode) const {
1378   int Op32 = AMDGPU::getVOPe32(Opcode);
1379   if (Op32 == -1)
1380     return false;
1381
1382   return pseudoToMCOpcode(Op32) != -1;
1383 }
1384
1385 bool SIInstrInfo::hasModifiers(unsigned Opcode) const {
1386   // The src0_modifier operand is present on all instructions
1387   // that have modifiers.
1388
1389   return AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opcode,
1390                                     AMDGPU::OpName::src0_modifiers) != -1;
1391 }
1392
1393 bool SIInstrInfo::hasModifiersSet(const MachineInstr &MI,
1394                                   unsigned OpName) const {
1395   const MachineOperand *Mods = getNamedOperand(MI, OpName);
1396   return Mods && Mods->getImm();
1397 }
1398
1399 bool SIInstrInfo::usesConstantBus(const MachineRegisterInfo &MRI,
1400                                   const MachineOperand &MO,
1401                                   unsigned OpSize) const {
1402   // Literal constants use the constant bus.
1403   if (isLiteralConstant(MO, OpSize))
1404     return true;
1405
1406   if (!MO.isReg() || !MO.isUse())
1407     return false;
1408
1409   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg()))
1410     return RI.isSGPRClass(MRI.getRegClass(MO.getReg()));
1411
1412   // FLAT_SCR is just an SGPR pair.
1413   if (!MO.isImplicit() && (MO.getReg() == AMDGPU::FLAT_SCR))
1414     return true;
1415
1416   // EXEC register uses the constant bus.
1417   if (!MO.isImplicit() && MO.getReg() == AMDGPU::EXEC)
1418     return true;
1419
1420   // SGPRs use the constant bus
1421   if (MO.getReg() == AMDGPU::M0 || MO.getReg() == AMDGPU::VCC ||
1422       (!MO.isImplicit() &&
1423       (AMDGPU::SGPR_32RegClass.contains(MO.getReg()) ||
1424        AMDGPU::SGPR_64RegClass.contains(MO.getReg())))) {
1425     return true;
1426   }
1427
1428   return false;
1429 }
1430
1431 static unsigned findImplicitSGPRRead(const MachineInstr &MI) {
1432   for (const MachineOperand &MO : MI.implicit_operands()) {
1433     // We only care about reads.
1434     if (MO.isDef())
1435       continue;
1436
1437     switch (MO.getReg()) {
1438     case AMDGPU::VCC:
1439     case AMDGPU::M0:
1440     case AMDGPU::FLAT_SCR:
1441       return MO.getReg();
1442
1443     default:
1444       break;
1445     }
1446   }
1447
1448   return AMDGPU::NoRegister;
1449 }
1450
1451 bool SIInstrInfo::verifyInstruction(const MachineInstr *MI,
1452                                     StringRef &ErrInfo) const {
1453   uint16_t Opcode = MI->getOpcode();
1454   const MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
1455   int Src0Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opcode, AMDGPU::OpName::src0);
1456   int Src1Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opcode, AMDGPU::OpName::src1);
1457   int Src2Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opcode, AMDGPU::OpName::src2);
1458
1459   // Make sure the number of operands is correct.
1460   const MCInstrDesc &Desc = get(Opcode);
1461   if (!Desc.isVariadic() &&
1462       Desc.getNumOperands() != MI->getNumExplicitOperands()) {
1463      ErrInfo = "Instruction has wrong number of operands.";
1464      return false;
1465   }
1466
1467   // Make sure the register classes are correct.
1468   for (int i = 0, e = Desc.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1469     if (MI->getOperand(i).isFPImm()) {
1470       ErrInfo = "FPImm Machine Operands are not supported. ISel should bitcast "
1471                 "all fp values to integers.";
1472       return false;
1473     }
1474
1475     int RegClass = Desc.OpInfo[i].RegClass;
1476
1477     switch (Desc.OpInfo[i].OperandType) {
1478     case MCOI::OPERAND_REGISTER:
1479       if (MI->getOperand(i).isImm()) {
1480         ErrInfo = "Illegal immediate value for operand.";
1481         return false;
1482       }
1483       break;
1484     case AMDGPU::OPERAND_REG_IMM32:
1485       break;
1486     case AMDGPU::OPERAND_REG_INLINE_C:
1487       if (isLiteralConstant(MI->getOperand(i),
1488                             RI.getRegClass(RegClass)->getSize())) {
1489         ErrInfo = "Illegal immediate value for operand.";
1490         return false;
1491       }
1492       break;
1493     case MCOI::OPERAND_IMMEDIATE:
1494       // Check if this operand is an immediate.
1495       // FrameIndex operands will be replaced by immediates, so they are
1496       // allowed.
1497       if (!MI->getOperand(i).isImm() && !MI->getOperand(i).isFI()) {
1498         ErrInfo = "Expected immediate, but got non-immediate";
1499         return false;
1500       }
1501       // Fall-through
1502     default:
1503       continue;
1504     }
1505
1506     if (!MI->getOperand(i).isReg())
1507       continue;
1508
1509     if (RegClass != -1) {
1510       unsigned Reg = MI->getOperand(i).getReg();
1511       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1512         continue;
1513
1514       const TargetRegisterClass *RC = RI.getRegClass(RegClass);
1515       if (!RC->contains(Reg)) {
1516         ErrInfo = "Operand has incorrect register class.";
1517         return false;
1518       }
1519     }
1520   }
1521
1522
1523   // Verify VOP*
1524   if (isVOP1(*MI) || isVOP2(*MI) || isVOP3(*MI) || isVOPC(*MI)) {
1525     // Only look at the true operands. Only a real operand can use the constant
1526     // bus, and we don't want to check pseudo-operands like the source modifier
1527     // flags.
1528     const int OpIndices[] = { Src0Idx, Src1Idx, Src2Idx };
1529
1530     unsigned ConstantBusCount = 0;
1531     unsigned SGPRUsed = findImplicitSGPRRead(*MI);
1532     if (SGPRUsed != AMDGPU::NoRegister)
1533       ++ConstantBusCount;
1534
1535     for (int OpIdx : OpIndices) {
1536       if (OpIdx == -1)
1537         break;
1538       const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpIdx);
1539       if (usesConstantBus(MRI, MO, getOpSize(Opcode, OpIdx))) {
1540         if (MO.isReg()) {
1541           if (MO.getReg() != SGPRUsed)
1542             ++ConstantBusCount;
1543           SGPRUsed = MO.getReg();
1544         } else {
1545           ++ConstantBusCount;
1546         }
1547       }
1548     }
1549     if (ConstantBusCount > 1) {
1550       ErrInfo = "VOP* instruction uses the constant bus more than once";
1551       return false;
1552     }
1553   }
1554
1555   // Verify misc. restrictions on specific instructions.
1556   if (Desc.getOpcode() == AMDGPU::V_DIV_SCALE_F32 ||
1557       Desc.getOpcode() == AMDGPU::V_DIV_SCALE_F64) {
1558     const MachineOperand &Src0 = MI->getOperand(Src0Idx);
1559     const MachineOperand &Src1 = MI->getOperand(Src1Idx);
1560     const MachineOperand &Src2 = MI->getOperand(Src2Idx);
1561     if (Src0.isReg() && Src1.isReg() && Src2.isReg()) {
1562       if (!compareMachineOp(Src0, Src1) &&
1563           !compareMachineOp(Src0, Src2)) {
1564         ErrInfo = "v_div_scale_{f32|f64} require src0 = src1 or src2";
1565         return false;
1566       }
1567     }
1568   }
1569
1570   // Make sure we aren't losing exec uses in the td files. This mostly requires
1571   // being careful when using let Uses to try to add other use registers.
1572   if (!isGenericOpcode(Opcode) && !isSALU(Opcode) && !isSMRD(Opcode)) {
1573     const MachineOperand *Exec = MI->findRegisterUseOperand(AMDGPU::EXEC);
1574     if (!Exec || !Exec->isImplicit()) {
1575       ErrInfo = "VALU instruction does not implicitly read exec mask";
1576       return false;
1577     }
1578   }
1579
1580   return true;
1581 }
1582
1583 unsigned SIInstrInfo::getVALUOp(const MachineInstr &MI) {
1584   switch (MI.getOpcode()) {
1585   default: return AMDGPU::INSTRUCTION_LIST_END;
1586   case AMDGPU::REG_SEQUENCE: return AMDGPU::REG_SEQUENCE;
1587   case AMDGPU::COPY: return AMDGPU::COPY;
1588   case AMDGPU::PHI: return AMDGPU::PHI;
1589   case AMDGPU::INSERT_SUBREG: return AMDGPU::INSERT_SUBREG;
1590   case AMDGPU::S_MOV_B32:
1591     return MI.getOperand(1).isReg() ?
1592            AMDGPU::COPY : AMDGPU::V_MOV_B32_e32;
1593   case AMDGPU::S_ADD_I32:
1594   case AMDGPU::S_ADD_U32: return AMDGPU::V_ADD_I32_e32;
1595   case AMDGPU::S_ADDC_U32: return AMDGPU::V_ADDC_U32_e32;
1596   case AMDGPU::S_SUB_I32:
1597   case AMDGPU::S_SUB_U32: return AMDGPU::V_SUB_I32_e32;
1598   case AMDGPU::S_SUBB_U32: return AMDGPU::V_SUBB_U32_e32;
1599   case AMDGPU::S_MUL_I32: return AMDGPU::V_MUL_LO_I32;
1600   case AMDGPU::S_AND_B32: return AMDGPU::V_AND_B32_e32;
1601   case AMDGPU::S_OR_B32: return AMDGPU::V_OR_B32_e32;
1602   case AMDGPU::S_XOR_B32: return AMDGPU::V_XOR_B32_e32;
1603   case AMDGPU::S_MIN_I32: return AMDGPU::V_MIN_I32_e32;
1604   case AMDGPU::S_MIN_U32: return AMDGPU::V_MIN_U32_e32;
1605   case AMDGPU::S_MAX_I32: return AMDGPU::V_MAX_I32_e32;
1606   case AMDGPU::S_MAX_U32: return AMDGPU::V_MAX_U32_e32;
1607   case AMDGPU::S_ASHR_I32: return AMDGPU::V_ASHR_I32_e32;
1608   case AMDGPU::S_ASHR_I64: return AMDGPU::V_ASHR_I64;
1609   case AMDGPU::S_LSHL_B32: return AMDGPU::V_LSHL_B32_e32;
1610   case AMDGPU::S_LSHL_B64: return AMDGPU::V_LSHL_B64;
1611   case AMDGPU::S_LSHR_B32: return AMDGPU::V_LSHR_B32_e32;
1612   case AMDGPU::S_LSHR_B64: return AMDGPU::V_LSHR_B64;
1613   case AMDGPU::S_SEXT_I32_I8: return AMDGPU::V_BFE_I32;
1614   case AMDGPU::S_SEXT_I32_I16: return AMDGPU::V_BFE_I32;
1615   case AMDGPU::S_BFE_U32: return AMDGPU::V_BFE_U32;
1616   case AMDGPU::S_BFE_I32: return AMDGPU::V_BFE_I32;
1617   case AMDGPU::S_BFM_B32: return AMDGPU::V_BFM_B32_e64;
1618   case AMDGPU::S_BREV_B32: return AMDGPU::V_BFREV_B32_e32;
1619   case AMDGPU::S_NOT_B32: return AMDGPU::V_NOT_B32_e32;
1620   case AMDGPU::S_NOT_B64: return AMDGPU::V_NOT_B32_e32;
1621   case AMDGPU::S_CMP_EQ_I32: return AMDGPU::V_CMP_EQ_I32_e32;
1622   case AMDGPU::S_CMP_LG_I32: return AMDGPU::V_CMP_NE_I32_e32;
1623   case AMDGPU::S_CMP_GT_I32: return AMDGPU::V_CMP_GT_I32_e32;
1624   case AMDGPU::S_CMP_GE_I32: return AMDGPU::V_CMP_GE_I32_e32;
1625   case AMDGPU::S_CMP_LT_I32: return AMDGPU::V_CMP_LT_I32_e32;
1626   case AMDGPU::S_CMP_LE_I32: return AMDGPU::V_CMP_LE_I32_e32;
1627   case AMDGPU::S_LOAD_DWORD_IMM:
1628   case AMDGPU::S_LOAD_DWORD_SGPR:
1629   case AMDGPU::S_LOAD_DWORD_IMM_ci:
1630     return AMDGPU::BUFFER_LOAD_DWORD_ADDR64;
1631   case AMDGPU::S_LOAD_DWORDX2_IMM:
1632   case AMDGPU::S_LOAD_DWORDX2_SGPR:
1633   case AMDGPU::S_LOAD_DWORDX2_IMM_ci:
1634     return AMDGPU::BUFFER_LOAD_DWORDX2_ADDR64;
1635   case AMDGPU::S_LOAD_DWORDX4_IMM:
1636   case AMDGPU::S_LOAD_DWORDX4_SGPR:
1637   case AMDGPU::S_LOAD_DWORDX4_IMM_ci:
1638     return AMDGPU::BUFFER_LOAD_DWORDX4_ADDR64;
1639   case AMDGPU::S_BCNT1_I32_B32: return AMDGPU::V_BCNT_U32_B32_e64;
1640   case AMDGPU::S_FF1_I32_B32: return AMDGPU::V_FFBL_B32_e32;
1641   case AMDGPU::S_FLBIT_I32_B32: return AMDGPU::V_FFBH_U32_e32;
1642   case AMDGPU::S_FLBIT_I32: return AMDGPU::V_FFBH_I32_e64;
1643   }
1644 }
1645
1646 bool SIInstrInfo::isSALUOpSupportedOnVALU(const MachineInstr &MI) const {
1647   return getVALUOp(MI) != AMDGPU::INSTRUCTION_LIST_END;
1648 }
1649
1650 const TargetRegisterClass *SIInstrInfo::getOpRegClass(const MachineInstr &MI,
1651                                                       unsigned OpNo) const {
1652   const MachineRegisterInfo &MRI = MI.getParent()->getParent()->getRegInfo();
1653   const MCInstrDesc &Desc = get(MI.getOpcode());
1654   if (MI.isVariadic() || OpNo >= Desc.getNumOperands() ||
1655       Desc.OpInfo[OpNo].RegClass == -1) {
1656     unsigned Reg = MI.getOperand(OpNo).getReg();
1657
1658     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1659       return MRI.getRegClass(Reg);
1660     return RI.getPhysRegClass(Reg);
1661   }
1662
1663   unsigned RCID = Desc.OpInfo[OpNo].RegClass;
1664   return RI.getRegClass(RCID);
1665 }
1666
1667 bool SIInstrInfo::canReadVGPR(const MachineInstr &MI, unsigned OpNo) const {
1668   switch (MI.getOpcode()) {
1669   case AMDGPU::COPY:
1670   case AMDGPU::REG_SEQUENCE:
1671   case AMDGPU::PHI:
1672   case AMDGPU::INSERT_SUBREG:
1673     return RI.hasVGPRs(getOpRegClass(MI, 0));
1674   default:
1675     return RI.hasVGPRs(getOpRegClass(MI, OpNo));
1676   }
1677 }
1678
1679 void SIInstrInfo::legalizeOpWithMove(MachineInstr *MI, unsigned OpIdx) const {
1680   MachineBasicBlock::iterator I = MI;
1681   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
1682   MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpIdx);
1683   MachineRegisterInfo &MRI = MBB->getParent()->getRegInfo();
1684   unsigned RCID = get(MI->getOpcode()).OpInfo[OpIdx].RegClass;
1685   const TargetRegisterClass *RC = RI.getRegClass(RCID);
1686   unsigned Opcode = AMDGPU::V_MOV_B32_e32;
1687   if (MO.isReg())
1688     Opcode = AMDGPU::COPY;
1689   else if (RI.isSGPRClass(RC))
1690     Opcode = AMDGPU::S_MOV_B32;
1691
1692
1693   const TargetRegisterClass *VRC = RI.getEquivalentVGPRClass(RC);
1694   if (RI.getCommonSubClass(&AMDGPU::VReg_64RegClass, VRC))
1695     VRC = &AMDGPU::VReg_64RegClass;
1696   else
1697     VRC = &AMDGPU::VGPR_32RegClass;
1698
1699   unsigned Reg = MRI.createVirtualRegister(VRC);
1700   DebugLoc DL = MBB->findDebugLoc(I);
1701   BuildMI(*MI->getParent(), I, DL, get(Opcode), Reg)
1702     .addOperand(MO);
1703   MO.ChangeToRegister(Reg, false);
1704 }
1705
1706 unsigned SIInstrInfo::buildExtractSubReg(MachineBasicBlock::iterator MI,
1707                                          MachineRegisterInfo &MRI,
1708                                          MachineOperand &SuperReg,
1709                                          const TargetRegisterClass *SuperRC,
1710                                          unsigned SubIdx,
1711                                          const TargetRegisterClass *SubRC)
1712                                          const {
1713   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
1714   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
1715   unsigned SubReg = MRI.createVirtualRegister(SubRC);
1716
1717   if (SuperReg.getSubReg() == AMDGPU::NoSubRegister) {
1718     BuildMI(*MBB, MI, DL, get(TargetOpcode::COPY), SubReg)
1719       .addReg(SuperReg.getReg(), 0, SubIdx);
1720     return SubReg;
1721   }
1722
1723   // Just in case the super register is itself a sub-register, copy it to a new
1724   // value so we don't need to worry about merging its subreg index with the
1725   // SubIdx passed to this function. The register coalescer should be able to
1726   // eliminate this extra copy.
1727   unsigned NewSuperReg = MRI.createVirtualRegister(SuperRC);
1728
1729   BuildMI(*MBB, MI, DL, get(TargetOpcode::COPY), NewSuperReg)
1730     .addReg(SuperReg.getReg(), 0, SuperReg.getSubReg());
1731
1732   BuildMI(*MBB, MI, DL, get(TargetOpcode::COPY), SubReg)
1733     .addReg(NewSuperReg, 0, SubIdx);
1734
1735   return SubReg;
1736 }
1737
1738 MachineOperand SIInstrInfo::buildExtractSubRegOrImm(
1739   MachineBasicBlock::iterator MII,
1740   MachineRegisterInfo &MRI,
1741   MachineOperand &Op,
1742   const TargetRegisterClass *SuperRC,
1743   unsigned SubIdx,
1744   const TargetRegisterClass *SubRC) const {
1745   if (Op.isImm()) {
1746     // XXX - Is there a better way to do this?
1747     if (SubIdx == AMDGPU::sub0)
1748       return MachineOperand::CreateImm(Op.getImm() & 0xFFFFFFFF);
1749     if (SubIdx == AMDGPU::sub1)
1750       return MachineOperand::CreateImm(Op.getImm() >> 32);
1751
1752     llvm_unreachable("Unhandled register index for immediate");
1753   }
1754
1755   unsigned SubReg = buildExtractSubReg(MII, MRI, Op, SuperRC,
1756                                        SubIdx, SubRC);
1757   return MachineOperand::CreateReg(SubReg, false);
1758 }
1759
1760 // Change the order of operands from (0, 1, 2) to (0, 2, 1)
1761 void SIInstrInfo::swapOperands(MachineBasicBlock::iterator Inst) const {
1762   assert(Inst->getNumExplicitOperands() == 3);
1763   MachineOperand Op1 = Inst->getOperand(1);
1764   Inst->RemoveOperand(1);
1765   Inst->addOperand(Op1);
1766 }
1767
1768 bool SIInstrInfo::isLegalRegOperand(const MachineRegisterInfo &MRI,
1769                                     const MCOperandInfo &OpInfo,
1770                                     const MachineOperand &MO) const {
1771   if (!MO.isReg())
1772     return false;
1773
1774   unsigned Reg = MO.getReg();
1775   const TargetRegisterClass *RC =
1776     TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) ?
1777     MRI.getRegClass(Reg) :
1778     RI.getPhysRegClass(Reg);
1779
1780   const SIRegisterInfo *TRI =
1781       static_cast<const SIRegisterInfo*>(MRI.getTargetRegisterInfo());
1782   RC = TRI->getSubRegClass(RC, MO.getSubReg());
1783
1784   // In order to be legal, the common sub-class must be equal to the
1785   // class of the current operand.  For example:
1786   //
1787   // v_mov_b32 s0 ; Operand defined as vsrc_32
1788   //              ; RI.getCommonSubClass(s0,vsrc_32) = sgpr ; LEGAL
1789   //
1790   // s_sendmsg 0, s0 ; Operand defined as m0reg
1791   //                 ; RI.getCommonSubClass(s0,m0reg) = m0reg ; NOT LEGAL
1792
1793   return RI.getCommonSubClass(RC, RI.getRegClass(OpInfo.RegClass)) == RC;
1794 }
1795
1796 bool SIInstrInfo::isLegalVSrcOperand(const MachineRegisterInfo &MRI,
1797                                      const MCOperandInfo &OpInfo,
1798                                      const MachineOperand &MO) const {
1799   if (MO.isReg())
1800     return isLegalRegOperand(MRI, OpInfo, MO);
1801
1802   // Handle non-register types that are treated like immediates.
1803   assert(MO.isImm() || MO.isTargetIndex() || MO.isFI());
1804   return true;
1805 }
1806
1807 bool SIInstrInfo::isOperandLegal(const MachineInstr *MI, unsigned OpIdx,
1808                                  const MachineOperand *MO) const {
1809   const MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
1810   const MCInstrDesc &InstDesc = get(MI->getOpcode());
1811   const MCOperandInfo &OpInfo = InstDesc.OpInfo[OpIdx];
1812   const TargetRegisterClass *DefinedRC =
1813       OpInfo.RegClass != -1 ? RI.getRegClass(OpInfo.RegClass) : nullptr;
1814   if (!MO)
1815     MO = &MI->getOperand(OpIdx);
1816
1817   if (isVALU(*MI) &&
1818       usesConstantBus(MRI, *MO, DefinedRC->getSize())) {
1819     unsigned SGPRUsed =
1820         MO->isReg() ? MO->getReg() : (unsigned)AMDGPU::NoRegister;
1821     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1822       if (i == OpIdx)
1823         continue;
1824       const MachineOperand &Op = MI->getOperand(i);
1825       if (Op.isReg() && Op.getReg() != SGPRUsed &&
1826           usesConstantBus(MRI, Op, getOpSize(*MI, i))) {
1827         return false;
1828       }
1829     }
1830   }
1831
1832   if (MO->isReg()) {
1833     assert(DefinedRC);
1834     return isLegalRegOperand(MRI, OpInfo, *MO);
1835   }
1836
1837
1838   // Handle non-register types that are treated like immediates.
1839   assert(MO->isImm() || MO->isTargetIndex() || MO->isFI());
1840
1841   if (!DefinedRC) {
1842     // This operand expects an immediate.
1843     return true;
1844   }
1845
1846   return isImmOperandLegal(MI, OpIdx, *MO);
1847 }
1848
1849 void SIInstrInfo::legalizeOperandsVOP2(MachineRegisterInfo &MRI,
1850                                        MachineInstr *MI) const {
1851   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1852   const MCInstrDesc &InstrDesc = get(Opc);
1853
1854   int Src1Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc, AMDGPU::OpName::src1);
1855   MachineOperand &Src1 = MI->getOperand(Src1Idx);
1856
1857   // If there is an implicit SGPR use such as VCC use for v_addc_u32/v_subb_u32
1858   // we need to only have one constant bus use.
1859   //
1860   // Note we do not need to worry about literal constants here. They are
1861   // disabled for the operand type for instructions because they will always
1862   // violate the one constant bus use rule.
1863   bool HasImplicitSGPR = findImplicitSGPRRead(*MI) != AMDGPU::NoRegister;
1864   if (HasImplicitSGPR) {
1865     int Src0Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc, AMDGPU::OpName::src0);
1866     MachineOperand &Src0 = MI->getOperand(Src0Idx);
1867
1868     if (Src0.isReg() && RI.isSGPRReg(MRI, Src0.getReg()))
1869       legalizeOpWithMove(MI, Src0Idx);
1870   }
1871
1872   // VOP2 src0 instructions support all operand types, so we don't need to check
1873   // their legality. If src1 is already legal, we don't need to do anything.
1874   if (isLegalRegOperand(MRI, InstrDesc.OpInfo[Src1Idx], Src1))
1875     return;
1876
1877   // We do not use commuteInstruction here because it is too aggressive and will
1878   // commute if it is possible. We only want to commute here if it improves
1879   // legality. This can be called a fairly large number of times so don't waste
1880   // compile time pointlessly swapping and checking legality again.
1881   if (HasImplicitSGPR || !MI->isCommutable()) {
1882     legalizeOpWithMove(MI, Src1Idx);
1883     return;
1884   }
1885
1886   int Src0Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc, AMDGPU::OpName::src0);
1887   MachineOperand &Src0 = MI->getOperand(Src0Idx);
1888
1889   // If src0 can be used as src1, commuting will make the operands legal.
1890   // Otherwise we have to give up and insert a move.
1891   //
1892   // TODO: Other immediate-like operand kinds could be commuted if there was a
1893   // MachineOperand::ChangeTo* for them.
1894   if ((!Src1.isImm() && !Src1.isReg()) ||
1895       !isLegalRegOperand(MRI, InstrDesc.OpInfo[Src1Idx], Src0)) {
1896     legalizeOpWithMove(MI, Src1Idx);
1897     return;
1898   }
1899
1900   int CommutedOpc = commuteOpcode(*MI);
1901   if (CommutedOpc == -1) {
1902     legalizeOpWithMove(MI, Src1Idx);
1903     return;
1904   }
1905
1906   MI->setDesc(get(CommutedOpc));
1907
1908   unsigned Src0Reg = Src0.getReg();
1909   unsigned Src0SubReg = Src0.getSubReg();
1910   bool Src0Kill = Src0.isKill();
1911
1912   if (Src1.isImm())
1913     Src0.ChangeToImmediate(Src1.getImm());
1914   else if (Src1.isReg()) {
1915     Src0.ChangeToRegister(Src1.getReg(), false, false, Src1.isKill());
1916     Src0.setSubReg(Src1.getSubReg());
1917   } else
1918     llvm_unreachable("Should only have register or immediate operands");
1919
1920   Src1.ChangeToRegister(Src0Reg, false, false, Src0Kill);
1921   Src1.setSubReg(Src0SubReg);
1922 }
1923
1924 // Legalize VOP3 operands. Because all operand types are supported for any
1925 // operand, and since literal constants are not allowed and should never be
1926 // seen, we only need to worry about inserting copies if we use multiple SGPR
1927 // operands.
1928 void SIInstrInfo::legalizeOperandsVOP3(
1929   MachineRegisterInfo &MRI,
1930   MachineInstr *MI) const {
1931   unsigned Opc = MI->getOpcode();
1932
1933   int VOP3Idx[3] = {
1934     AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc, AMDGPU::OpName::src0),
1935     AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc, AMDGPU::OpName::src1),
1936     AMDGPU::getNamedOperandIdx(Opc, AMDGPU::OpName::src2)
1937   };
1938
1939   // Find the one SGPR operand we are allowed to use.
1940   unsigned SGPRReg = findUsedSGPR(MI, VOP3Idx);
1941
1942   for (unsigned i = 0; i < 3; ++i) {
1943     int Idx = VOP3Idx[i];
1944     if (Idx == -1)
1945       break;
1946     MachineOperand &MO = MI->getOperand(Idx);
1947
1948     // We should never see a VOP3 instruction with an illegal immediate operand.
1949     if (!MO.isReg())
1950       continue;
1951
1952     if (!RI.isSGPRClass(MRI.getRegClass(MO.getReg())))
1953       continue; // VGPRs are legal
1954
1955     if (SGPRReg == AMDGPU::NoRegister || SGPRReg == MO.getReg()) {
1956       SGPRReg = MO.getReg();
1957       // We can use one SGPR in each VOP3 instruction.
1958       continue;
1959     }
1960
1961     // If we make it this far, then the operand is not legal and we must
1962     // legalize it.
1963     legalizeOpWithMove(MI, Idx);
1964   }
1965 }
1966
1967 void SIInstrInfo::legalizeOperands(MachineInstr *MI) const {
1968   MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
1969
1970   // Legalize VOP2
1971   if (isVOP2(*MI)) {
1972     legalizeOperandsVOP2(MRI, MI);
1973     return;
1974   }
1975
1976   // Legalize VOP3
1977   if (isVOP3(*MI)) {
1978     legalizeOperandsVOP3(MRI, MI);
1979     return;
1980   }
1981
1982   // Legalize REG_SEQUENCE and PHI
1983   // The register class of the operands much be the same type as the register
1984   // class of the output.
1985   if (MI->getOpcode() == AMDGPU::PHI) {
1986     const TargetRegisterClass *RC = nullptr, *SRC = nullptr, *VRC = nullptr;
1987     for (unsigned i = 1, e = MI->getNumOperands(); i != e; i+=2) {
1988       if (!MI->getOperand(i).isReg() ||
1989           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MI->getOperand(i).getReg()))
1990         continue;
1991       const TargetRegisterClass *OpRC =
1992               MRI.getRegClass(MI->getOperand(i).getReg());
1993       if (RI.hasVGPRs(OpRC)) {
1994         VRC = OpRC;
1995       } else {
1996         SRC = OpRC;
1997       }
1998     }
1999
2000     // If any of the operands are VGPR registers, then they all most be
2001     // otherwise we will create illegal VGPR->SGPR copies when legalizing
2002     // them.
2003     if (VRC || !RI.isSGPRClass(getOpRegClass(*MI, 0))) {
2004       if (!VRC) {
2005         assert(SRC);
2006         VRC = RI.getEquivalentVGPRClass(SRC);
2007       }
2008       RC = VRC;
2009     } else {
2010       RC = SRC;
2011     }
2012
2013     // Update all the operands so they have the same type.
2014     for (unsigned I = 1, E = MI->getNumOperands(); I != E; I += 2) {
2015       MachineOperand &Op = MI->getOperand(I);
2016       if (!Op.isReg() || !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Op.getReg()))
2017         continue;
2018       unsigned DstReg = MRI.createVirtualRegister(RC);
2019
2020       // MI is a PHI instruction.
2021       MachineBasicBlock *InsertBB = MI->getOperand(I + 1).getMBB();
2022       MachineBasicBlock::iterator Insert = InsertBB->getFirstTerminator();
2023
2024       BuildMI(*InsertBB, Insert, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::COPY), DstReg)
2025         .addOperand(Op);
2026       Op.setReg(DstReg);
2027     }
2028   }
2029
2030   // REG_SEQUENCE doesn't really require operand legalization, but if one has a
2031   // VGPR dest type and SGPR sources, insert copies so all operands are
2032   // VGPRs. This seems to help operand folding / the register coalescer.
2033   if (MI->getOpcode() == AMDGPU::REG_SEQUENCE) {
2034     MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
2035     const TargetRegisterClass *DstRC = getOpRegClass(*MI, 0);
2036     if (RI.hasVGPRs(DstRC)) {
2037       // Update all the operands so they are VGPR register classes. These may
2038       // not be the same register class because REG_SEQUENCE supports mixing
2039       // subregister index types e.g. sub0_sub1 + sub2 + sub3
2040       for (unsigned I = 1, E = MI->getNumOperands(); I != E; I += 2) {
2041         MachineOperand &Op = MI->getOperand(I);
2042         if (!Op.isReg() || !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Op.getReg()))
2043           continue;
2044
2045         const TargetRegisterClass *OpRC = MRI.getRegClass(Op.getReg());
2046         const TargetRegisterClass *VRC = RI.getEquivalentVGPRClass(OpRC);
2047         if (VRC == OpRC)
2048           continue;
2049
2050         unsigned DstReg = MRI.createVirtualRegister(VRC);
2051
2052         BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::COPY), DstReg)
2053           .addOperand(Op);
2054
2055         Op.setReg(DstReg);
2056         Op.setIsKill();
2057       }
2058     }
2059
2060     return;
2061   }
2062
2063   // Legalize INSERT_SUBREG
2064   // src0 must have the same register class as dst
2065   if (MI->getOpcode() == AMDGPU::INSERT_SUBREG) {
2066     unsigned Dst = MI->getOperand(0).getReg();
2067     unsigned Src0 = MI->getOperand(1).getReg();
2068     const TargetRegisterClass *DstRC = MRI.getRegClass(Dst);
2069     const TargetRegisterClass *Src0RC = MRI.getRegClass(Src0);
2070     if (DstRC != Src0RC) {
2071       MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
2072       unsigned NewSrc0 = MRI.createVirtualRegister(DstRC);
2073       BuildMI(MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::COPY), NewSrc0)
2074               .addReg(Src0);
2075       MI->getOperand(1).setReg(NewSrc0);
2076     }
2077     return;
2078   }
2079
2080   // Legalize MUBUF* instructions
2081   // FIXME: If we start using the non-addr64 instructions for compute, we
2082   // may need to legalize them here.
2083   int SRsrcIdx =
2084       AMDGPU::getNamedOperandIdx(MI->getOpcode(), AMDGPU::OpName::srsrc);
2085   if (SRsrcIdx != -1) {
2086     // We have an MUBUF instruction
2087     MachineOperand *SRsrc = &MI->getOperand(SRsrcIdx);
2088     unsigned SRsrcRC = get(MI->getOpcode()).OpInfo[SRsrcIdx].RegClass;
2089     if (RI.getCommonSubClass(MRI.getRegClass(SRsrc->getReg()),
2090                                              RI.getRegClass(SRsrcRC))) {
2091       // The operands are legal.
2092       // FIXME: We may need to legalize operands besided srsrc.
2093       return;
2094     }
2095
2096     MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
2097
2098     // Extract the ptr from the resource descriptor.
2099     unsigned SRsrcPtr = buildExtractSubReg(MI, MRI, *SRsrc,
2100       &AMDGPU::VReg_128RegClass, AMDGPU::sub0_sub1, &AMDGPU::VReg_64RegClass);
2101
2102     // Create an empty resource descriptor
2103     unsigned Zero64 = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_64RegClass);
2104     unsigned SRsrcFormatLo = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
2105     unsigned SRsrcFormatHi = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
2106     unsigned NewSRsrc = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_128RegClass);
2107     uint64_t RsrcDataFormat = getDefaultRsrcDataFormat();
2108
2109     // Zero64 = 0
2110     BuildMI(MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::S_MOV_B64),
2111             Zero64)
2112             .addImm(0);
2113
2114     // SRsrcFormatLo = RSRC_DATA_FORMAT{31-0}
2115     BuildMI(MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::S_MOV_B32),
2116             SRsrcFormatLo)
2117             .addImm(RsrcDataFormat & 0xFFFFFFFF);
2118
2119     // SRsrcFormatHi = RSRC_DATA_FORMAT{63-32}
2120     BuildMI(MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::S_MOV_B32),
2121             SRsrcFormatHi)
2122             .addImm(RsrcDataFormat >> 32);
2123
2124     // NewSRsrc = {Zero64, SRsrcFormat}
2125     BuildMI(MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::REG_SEQUENCE), NewSRsrc)
2126       .addReg(Zero64)
2127       .addImm(AMDGPU::sub0_sub1)
2128       .addReg(SRsrcFormatLo)
2129       .addImm(AMDGPU::sub2)
2130       .addReg(SRsrcFormatHi)
2131       .addImm(AMDGPU::sub3);
2132
2133     MachineOperand *VAddr = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::vaddr);
2134     unsigned NewVAddr = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VReg_64RegClass);
2135     if (VAddr) {
2136       // This is already an ADDR64 instruction so we need to add the pointer
2137       // extracted from the resource descriptor to the current value of VAddr.
2138       unsigned NewVAddrLo = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
2139       unsigned NewVAddrHi = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
2140
2141       // NewVaddrLo = SRsrcPtr:sub0 + VAddr:sub0
2142       DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2143       BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::V_ADD_I32_e32), NewVAddrLo)
2144         .addReg(SRsrcPtr, 0, AMDGPU::sub0)
2145         .addReg(VAddr->getReg(), 0, AMDGPU::sub0);
2146
2147       // NewVaddrHi = SRsrcPtr:sub1 + VAddr:sub1
2148       BuildMI(MBB, MI, DL, get(AMDGPU::V_ADDC_U32_e32), NewVAddrHi)
2149         .addReg(SRsrcPtr, 0, AMDGPU::sub1)
2150         .addReg(VAddr->getReg(), 0, AMDGPU::sub1);
2151
2152       // NewVaddr = {NewVaddrHi, NewVaddrLo}
2153       BuildMI(MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::REG_SEQUENCE), NewVAddr)
2154         .addReg(NewVAddrLo)
2155         .addImm(AMDGPU::sub0)
2156         .addReg(NewVAddrHi)
2157         .addImm(AMDGPU::sub1);
2158     } else {
2159       // This instructions is the _OFFSET variant, so we need to convert it to
2160       // ADDR64.
2161       assert(MBB.getParent()->getSubtarget<AMDGPUSubtarget>().getGeneration()
2162              < AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS &&
2163              "FIXME: Need to emit flat atomics here");
2164
2165       MachineOperand *VData = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::vdata);
2166       MachineOperand *Offset = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::offset);
2167       MachineOperand *SOffset = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::soffset);
2168       unsigned Addr64Opcode = AMDGPU::getAddr64Inst(MI->getOpcode());
2169
2170       // Atomics rith return have have an additional tied operand and are
2171       // missing some of the special bits.
2172       MachineOperand *VDataIn = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::vdata_in);
2173       MachineInstr *Addr64;
2174
2175       if (!VDataIn) {
2176         // Regular buffer load / store.
2177         MachineInstrBuilder MIB
2178           = BuildMI(MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(Addr64Opcode))
2179           .addOperand(*VData)
2180           .addReg(AMDGPU::NoRegister) // Dummy value for vaddr.
2181           // This will be replaced later
2182           // with the new value of vaddr.
2183           .addOperand(*SRsrc)
2184           .addOperand(*SOffset)
2185           .addOperand(*Offset);
2186
2187         // Atomics do not have this operand.
2188         if (const MachineOperand *GLC
2189             = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::glc)) {
2190           MIB.addImm(GLC->getImm());
2191         }
2192
2193         MIB.addImm(getNamedImmOperand(*MI, AMDGPU::OpName::slc));
2194
2195         if (const MachineOperand *TFE
2196             = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::tfe)) {
2197           MIB.addImm(TFE->getImm());
2198         }
2199
2200         MIB.setMemRefs(MI->memoperands_begin(), MI->memoperands_end());
2201         Addr64 = MIB;
2202       } else {
2203         // Atomics with return.
2204         Addr64 = BuildMI(MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(Addr64Opcode))
2205           .addOperand(*VData)
2206           .addOperand(*VDataIn)
2207           .addReg(AMDGPU::NoRegister) // Dummy value for vaddr.
2208           // This will be replaced later
2209           // with the new value of vaddr.
2210           .addOperand(*SRsrc)
2211           .addOperand(*SOffset)
2212           .addOperand(*Offset)
2213           .addImm(getNamedImmOperand(*MI, AMDGPU::OpName::slc))
2214           .setMemRefs(MI->memoperands_begin(), MI->memoperands_end());
2215       }
2216
2217       MI->removeFromParent();
2218       MI = Addr64;
2219
2220       // NewVaddr = {NewVaddrHi, NewVaddrLo}
2221       BuildMI(MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::REG_SEQUENCE), NewVAddr)
2222         .addReg(SRsrcPtr, 0, AMDGPU::sub0)
2223         .addImm(AMDGPU::sub0)
2224         .addReg(SRsrcPtr, 0, AMDGPU::sub1)
2225         .addImm(AMDGPU::sub1);
2226
2227       VAddr = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::vaddr);
2228       SRsrc = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::srsrc);
2229     }
2230
2231     // Update the instruction to use NewVaddr
2232     VAddr->setReg(NewVAddr);
2233     // Update the instruction to use NewSRsrc
2234     SRsrc->setReg(NewSRsrc);
2235   }
2236 }
2237
2238 void SIInstrInfo::splitSMRD(MachineInstr *MI,
2239                             const TargetRegisterClass *HalfRC,
2240                             unsigned HalfImmOp, unsigned HalfSGPROp,
2241                             MachineInstr *&Lo, MachineInstr *&Hi) const {
2242
2243   DebugLoc DL = MI->getDebugLoc();
2244   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
2245   MachineRegisterInfo &MRI = MBB->getParent()->getRegInfo();
2246   unsigned RegLo = MRI.createVirtualRegister(HalfRC);
2247   unsigned RegHi = MRI.createVirtualRegister(HalfRC);
2248   unsigned HalfSize = HalfRC->getSize();
2249   const MachineOperand *OffOp =
2250       getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::offset);
2251   const MachineOperand *SBase = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::sbase);
2252
2253   // The SMRD has an 8-bit offset in dwords on SI and a 20-bit offset in bytes
2254   // on VI.
2255
2256   bool IsKill = SBase->isKill();
2257   if (OffOp) {
2258     bool isVI =
2259         MBB->getParent()->getSubtarget<AMDGPUSubtarget>().getGeneration() >=
2260         AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS;
2261     unsigned OffScale = isVI ? 1 : 4;
2262     // Handle the _IMM variant
2263     unsigned LoOffset = OffOp->getImm() * OffScale;
2264     unsigned HiOffset = LoOffset + HalfSize;
2265     Lo = BuildMI(*MBB, MI, DL, get(HalfImmOp), RegLo)
2266                   // Use addReg instead of addOperand
2267                   // to make sure kill flag is cleared.
2268                   .addReg(SBase->getReg(), 0, SBase->getSubReg())
2269                   .addImm(LoOffset / OffScale);
2270
2271     if (!isUInt<20>(HiOffset) || (!isVI && !isUInt<8>(HiOffset / OffScale))) {
2272       unsigned OffsetSGPR =
2273           MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_32RegClass);
2274       BuildMI(*MBB, MI, DL, get(AMDGPU::S_MOV_B32), OffsetSGPR)
2275               .addImm(HiOffset); // The offset in register is in bytes.
2276       Hi = BuildMI(*MBB, MI, DL, get(HalfSGPROp), RegHi)
2277                     .addReg(SBase->getReg(), getKillRegState(IsKill),
2278                             SBase->getSubReg())
2279                     .addReg(OffsetSGPR);
2280     } else {
2281       Hi = BuildMI(*MBB, MI, DL, get(HalfImmOp), RegHi)
2282                      .addReg(SBase->getReg(), getKillRegState(IsKill),
2283                              SBase->getSubReg())
2284                      .addImm(HiOffset / OffScale);
2285     }
2286   } else {
2287     // Handle the _SGPR variant
2288     MachineOperand *SOff = getNamedOperand(*MI, AMDGPU::OpName::soff);
2289     Lo = BuildMI(*MBB, MI, DL, get(HalfSGPROp), RegLo)
2290                   .addReg(SBase->getReg(), 0, SBase->getSubReg())
2291                   .addOperand(*SOff);
2292     unsigned OffsetSGPR = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_32RegClass);
2293     BuildMI(*MBB, MI, DL, get(AMDGPU::S_ADD_I32), OffsetSGPR)
2294       .addReg(SOff->getReg(), 0, SOff->getSubReg())
2295       .addImm(HalfSize);
2296     Hi = BuildMI(*MBB, MI, DL, get(HalfSGPROp), RegHi)
2297                   .addReg(SBase->getReg(), getKillRegState(IsKill),
2298                           SBase->getSubReg())
2299                   .addReg(OffsetSGPR);
2300   }
2301
2302   unsigned SubLo, SubHi;
2303   const TargetRegisterClass *NewDstRC;
2304   switch (HalfSize) {
2305     case 4:
2306       SubLo = AMDGPU::sub0;
2307       SubHi = AMDGPU::sub1;
2308       NewDstRC = &AMDGPU::VReg_64RegClass;
2309       break;
2310     case 8:
2311       SubLo = AMDGPU::sub0_sub1;
2312       SubHi = AMDGPU::sub2_sub3;
2313       NewDstRC = &AMDGPU::VReg_128RegClass;
2314       break;
2315     case 16:
2316       SubLo = AMDGPU::sub0_sub1_sub2_sub3;
2317       SubHi = AMDGPU::sub4_sub5_sub6_sub7;
2318       NewDstRC = &AMDGPU::VReg_256RegClass;
2319       break;
2320     case 32:
2321       SubLo = AMDGPU::sub0_sub1_sub2_sub3_sub4_sub5_sub6_sub7;
2322       SubHi = AMDGPU::sub8_sub9_sub10_sub11_sub12_sub13_sub14_sub15;
2323       NewDstRC = &AMDGPU::VReg_512RegClass;
2324       break;
2325     default:
2326       llvm_unreachable("Unhandled HalfSize");
2327   }
2328
2329   unsigned OldDst = MI->getOperand(0).getReg();
2330   unsigned NewDst = MRI.createVirtualRegister(NewDstRC);
2331
2332   MRI.replaceRegWith(OldDst, NewDst);
2333
2334   BuildMI(*MBB, MI, DL, get(AMDGPU::REG_SEQUENCE), NewDst)
2335     .addReg(RegLo)
2336     .addImm(SubLo)
2337     .addReg(RegHi)
2338     .addImm(SubHi);
2339 }
2340
2341 void SIInstrInfo::moveSMRDToVALU(MachineInstr *MI,
2342                                  MachineRegisterInfo &MRI,
2343                                  SmallVectorImpl<MachineInstr *> &Worklist) const {
2344   MachineBasicBlock *MBB = MI->getParent();
2345   int DstIdx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(MI->getOpcode(), AMDGPU::OpName::dst);
2346   assert(DstIdx != -1);
2347   unsigned DstRCID = get(MI->getOpcode()).OpInfo[DstIdx].RegClass;
2348   switch(RI.getRegClass(DstRCID)->getSize()) {
2349     case 4:
2350     case 8:
2351     case 16: {
2352       unsigned NewOpcode = getVALUOp(*MI);
2353       unsigned RegOffset;
2354       unsigned ImmOffset;
2355
2356       if (MI->getOperand(2).isReg()) {
2357         RegOffset = MI->getOperand(2).getReg();
2358         ImmOffset = 0;
2359       } else {
2360         assert(MI->getOperand(2).isImm());
2361         // SMRD instructions take a dword offsets on SI and byte offset on VI
2362         // and MUBUF instructions always take a byte offset.
2363         ImmOffset = MI->getOperand(2).getImm();
2364         if (MBB->getParent()->getSubtarget<AMDGPUSubtarget>().getGeneration() <=
2365             AMDGPUSubtarget::SEA_ISLANDS)
2366           ImmOffset <<= 2;
2367         RegOffset = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
2368
2369         if (isUInt<12>(ImmOffset)) {
2370           BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::S_MOV_B32),
2371                   RegOffset)
2372                   .addImm(0);
2373         } else {
2374           BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::S_MOV_B32),
2375                   RegOffset)
2376                   .addImm(ImmOffset);
2377           ImmOffset = 0;
2378         }
2379       }
2380
2381       unsigned SRsrc = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SReg_128RegClass);
2382       unsigned DWord0 = RegOffset;
2383       unsigned DWord1 = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
2384       unsigned DWord2 = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
2385       unsigned DWord3 = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::SGPR_32RegClass);
2386       uint64_t RsrcDataFormat = getDefaultRsrcDataFormat();
2387
2388       BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::S_MOV_B32), DWord1)
2389               .addImm(0);
2390       BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::S_MOV_B32), DWord2)
2391               .addImm(RsrcDataFormat & 0xFFFFFFFF);
2392       BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::S_MOV_B32), DWord3)
2393               .addImm(RsrcDataFormat >> 32);
2394       BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), get(AMDGPU::REG_SEQUENCE), SRsrc)
2395         .addReg(DWord0)
2396         .addImm(AMDGPU::sub0)
2397         .addReg(DWord1)
2398         .addImm(AMDGPU::sub1)
2399         .addReg(DWord2)
2400         .addImm(AMDGPU::sub2)
2401         .addReg(DWord3)
2402         .addImm(AMDGPU::sub3);
2403
2404       const MCInstrDesc &NewInstDesc = get(NewOpcode);
2405       const TargetRegisterClass *NewDstRC
2406         = RI.getRegClass(NewInstDesc.OpInfo[0].RegClass);
2407       unsigned NewDstReg = MRI.createVirtualRegister(NewDstRC);
2408       unsigned DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
2409       MRI.replaceRegWith(DstReg, NewDstReg);
2410
2411       MachineInstr *NewInst =
2412         BuildMI(*MBB, MI, MI->getDebugLoc(), NewInstDesc, NewDstReg)
2413         .addOperand(MI->getOperand(1)) // sbase
2414         .addReg(SRsrc)
2415         .addImm(0)
2416         .addImm(ImmOffset)
2417         .addImm(0) // glc
2418         .addImm(0) // slc
2419         .addImm(0) // tfe
2420         .setMemRefs(MI->memoperands_begin(), MI->memoperands_end());
2421       MI->eraseFromParent();
2422
2423       legalizeOperands(NewInst);
2424       addUsersToMoveToVALUWorklist(NewDstReg, MRI, Worklist);
2425       break;
2426     }
2427     case 32: {
2428       MachineInstr *Lo, *Hi;
2429       splitSMRD(MI, &AMDGPU::SReg_128RegClass, AMDGPU::S_LOAD_DWORDX4_IMM,
2430                 AMDGPU::S_LOAD_DWORDX4_SGPR, Lo, Hi);
2431       MI->eraseFromParent();
2432       moveSMRDToVALU(Lo, MRI, Worklist);
2433       moveSMRDToVALU(Hi, MRI, Worklist);
2434       break;
2435     }
2436
2437     case 64: {
2438       MachineInstr *Lo, *Hi;
2439       splitSMRD(MI, &AMDGPU::SReg_256RegClass, AMDGPU::S_LOAD_DWORDX8_IMM,
2440                 AMDGPU::S_LOAD_DWORDX8_SGPR, Lo, Hi);
2441       MI->eraseFromParent();
2442       moveSMRDToVALU(Lo, MRI, Worklist);
2443       moveSMRDToVALU(Hi, MRI, Worklist);
2444       break;
2445     }
2446   }
2447 }
2448
2449 void SIInstrInfo::moveToVALU(MachineInstr &TopInst) const {
2450   SmallVector<MachineInstr *, 128> Worklist;
2451   Worklist.push_back(&TopInst);
2452
2453   while (!Worklist.empty()) {
2454     MachineInstr *Inst = Worklist.pop_back_val();
2455     MachineBasicBlock *MBB = Inst->getParent();
2456     MachineRegisterInfo &MRI = MBB->getParent()->getRegInfo();
2457
2458     unsigned Opcode = Inst->getOpcode();
2459     unsigned NewOpcode = getVALUOp(*Inst);
2460
2461     // Handle some special cases
2462     switch (Opcode) {
2463     default:
2464       if (isSMRD(*Inst)) {
2465         moveSMRDToVALU(Inst, MRI, Worklist);
2466         continue;
2467       }
2468       break;
2469     case AMDGPU::S_AND_B64:
2470       splitScalar64BitBinaryOp(Worklist, Inst, AMDGPU::V_AND_B32_e64);
2471       Inst->eraseFromParent();
2472       continue;
2473
2474     case AMDGPU::S_OR_B64:
2475       splitScalar64BitBinaryOp(Worklist, Inst, AMDGPU::V_OR_B32_e64);
2476       Inst->eraseFromParent();
2477       continue;
2478
2479     case AMDGPU::S_XOR_B64:
2480       splitScalar64BitBinaryOp(Worklist, Inst, AMDGPU::V_XOR_B32_e64);
2481       Inst->eraseFromParent();
2482       continue;
2483
2484     case AMDGPU::S_NOT_B64:
2485       splitScalar64BitUnaryOp(Worklist, Inst, AMDGPU::V_NOT_B32_e32);
2486       Inst->eraseFromParent();
2487       continue;
2488
2489     case AMDGPU::S_BCNT1_I32_B64:
2490       splitScalar64BitBCNT(Worklist, Inst);
2491       Inst->eraseFromParent();
2492       continue;
2493
2494     case AMDGPU::S_BFE_I64: {
2495       splitScalar64BitBFE(Worklist, Inst);
2496       Inst->eraseFromParent();
2497       continue;
2498     }
2499
2500     case AMDGPU::S_LSHL_B32:
2501       if (ST.getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
2502         NewOpcode = AMDGPU::V_LSHLREV_B32_e64;
2503         swapOperands(Inst);
2504       }
2505       break;
2506     case AMDGPU::S_ASHR_I32:
2507       if (ST.getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
2508         NewOpcode = AMDGPU::V_ASHRREV_I32_e64;
2509         swapOperands(Inst);
2510       }
2511       break;
2512     case AMDGPU::S_LSHR_B32:
2513       if (ST.getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
2514         NewOpcode = AMDGPU::V_LSHRREV_B32_e64;
2515         swapOperands(Inst);
2516       }
2517       break;
2518     case AMDGPU::S_LSHL_B64:
2519       if (ST.getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
2520         NewOpcode = AMDGPU::V_LSHLREV_B64;
2521         swapOperands(Inst);
2522       }
2523       break;
2524     case AMDGPU::S_ASHR_I64:
2525       if (ST.getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
2526         NewOpcode = AMDGPU::V_ASHRREV_I64;
2527         swapOperands(Inst);
2528       }
2529       break;
2530     case AMDGPU::S_LSHR_B64:
2531       if (ST.getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS) {
2532         NewOpcode = AMDGPU::V_LSHRREV_B64;
2533         swapOperands(Inst);
2534       }
2535       break;
2536
2537     case AMDGPU::S_ABS_I32:
2538       lowerScalarAbs(Worklist, Inst);
2539       Inst->eraseFromParent();
2540       continue;
2541
2542     case AMDGPU::S_BFE_U64:
2543     case AMDGPU::S_BFM_B64:
2544       llvm_unreachable("Moving this op to VALU not implemented");
2545     }
2546
2547     if (NewOpcode == AMDGPU::INSTRUCTION_LIST_END) {
2548       // We cannot move this instruction to the VALU, so we should try to
2549       // legalize its operands instead.
2550       legalizeOperands(Inst);
2551       continue;
2552     }
2553
2554     // Use the new VALU Opcode.
2555     const MCInstrDesc &NewDesc = get(NewOpcode);
2556     Inst->setDesc(NewDesc);
2557
2558     // Remove any references to SCC. Vector instructions can't read from it, and
2559     // We're just about to add the implicit use / defs of VCC, and we don't want
2560     // both.
2561     for (unsigned i = Inst->getNumOperands() - 1; i > 0; --i) {
2562       MachineOperand &Op = Inst->getOperand(i);
2563       if (Op.isReg() && Op.getReg() == AMDGPU::SCC)
2564         Inst->RemoveOperand(i);
2565     }
2566
2567     if (Opcode == AMDGPU::S_SEXT_I32_I8 || Opcode == AMDGPU::S_SEXT_I32_I16) {
2568       // We are converting these to a BFE, so we need to add the missing
2569       // operands for the size and offset.
2570       unsigned Size = (Opcode == AMDGPU::S_SEXT_I32_I8) ? 8 : 16;
2571       Inst->addOperand(MachineOperand::CreateImm(0));
2572       Inst->addOperand(MachineOperand::CreateImm(Size));
2573
2574     } else if (Opcode == AMDGPU::S_BCNT1_I32_B32) {
2575       // The VALU version adds the second operand to the result, so insert an
2576       // extra 0 operand.
2577       Inst->addOperand(MachineOperand::CreateImm(0));
2578     }
2579
2580     Inst->addImplicitDefUseOperands(*Inst->getParent()->getParent());
2581
2582     if (Opcode == AMDGPU::S_BFE_I32 || Opcode == AMDGPU::S_BFE_U32) {
2583       const MachineOperand &OffsetWidthOp = Inst->getOperand(2);
2584       // If we need to move this to VGPRs, we need to unpack the second operand
2585       // back into the 2 separate ones for bit offset and width.
2586       assert(OffsetWidthOp.isImm() &&
2587              "Scalar BFE is only implemented for constant width and offset");
2588       uint32_t Imm = OffsetWidthOp.getImm();
2589
2590       uint32_t Offset = Imm & 0x3f; // Extract bits [5:0].
2591       uint32_t BitWidth = (Imm & 0x7f0000) >> 16; // Extract bits [22:16].
2592       Inst->RemoveOperand(2); // Remove old immediate.
2593       Inst->addOperand(MachineOperand::CreateImm(Offset));
2594       Inst->addOperand(MachineOperand::CreateImm(BitWidth));
2595     }
2596
2597     // Update the destination register class.
2598     const TargetRegisterClass *NewDstRC = getDestEquivalentVGPRClass(*Inst);
2599     if (!NewDstRC)
2600       continue;
2601
2602     unsigned DstReg = Inst->getOperand(0).getReg();
2603     unsigned NewDstReg = MRI.createVirtualRegister(NewDstRC);
2604     MRI.replaceRegWith(DstReg, NewDstReg);
2605
2606     // Legalize the operands
2607     legalizeOperands(Inst);
2608
2609     addUsersToMoveToVALUWorklist(NewDstReg, MRI, Worklist);
2610   }
2611 }
2612
2613 //===----------------------------------------------------------------------===//
2614 // Indirect addressing callbacks
2615 //===----------------------------------------------------------------------===//
2616
2617 unsigned SIInstrInfo::calculateIndirectAddress(unsigned RegIndex,
2618                                                  unsigned Channel) const {
2619   assert(Channel == 0);
2620   return RegIndex;
2621 }
2622
2623 const TargetRegisterClass *SIInstrInfo::getIndirectAddrRegClass() const {
2624   return &AMDGPU::VGPR_32RegClass;
2625 }
2626
2627 void SIInstrInfo::lowerScalarAbs(SmallVectorImpl<MachineInstr *> &Worklist,
2628                                  MachineInstr *Inst) const {
2629   MachineBasicBlock &MBB = *Inst->getParent();
2630   MachineRegisterInfo &MRI = MBB.getParent()->getRegInfo();
2631   MachineBasicBlock::iterator MII = Inst;
2632   DebugLoc DL = Inst->getDebugLoc();
2633
2634   MachineOperand &Dest = Inst->getOperand(0);
2635   MachineOperand &Src = Inst->getOperand(1);
2636   unsigned TmpReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
2637   unsigned ResultReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
2638
2639   BuildMI(MBB, MII, DL, get(AMDGPU::V_SUB_I32_e32), TmpReg)
2640     .addImm(0)
2641     .addReg(Src.getReg());
2642
2643   BuildMI(MBB, MII, DL, get(AMDGPU::V_MAX_I32_e64), ResultReg)
2644     .addReg(Src.getReg())
2645     .addReg(TmpReg);
2646
2647   MRI.replaceRegWith(Dest.getReg(), ResultReg);
2648   addUsersToMoveToVALUWorklist(ResultReg, MRI, Worklist);
2649 }
2650
2651 void SIInstrInfo::splitScalar64BitUnaryOp(
2652   SmallVectorImpl<MachineInstr *> &Worklist,
2653   MachineInstr *Inst,
2654   unsigned Opcode) const {
2655   MachineBasicBlock &MBB = *Inst->getParent();
2656   MachineRegisterInfo &MRI = MBB.getParent()->getRegInfo();
2657
2658   MachineOperand &Dest = Inst->getOperand(0);
2659   MachineOperand &Src0 = Inst->getOperand(1);
2660   DebugLoc DL = Inst->getDebugLoc();
2661
2662   MachineBasicBlock::iterator MII = Inst;
2663
2664   const MCInstrDesc &InstDesc = get(Opcode);
2665   const TargetRegisterClass *Src0RC = Src0.isReg() ?
2666     MRI.getRegClass(Src0.getReg()) :
2667     &AMDGPU::SGPR_32RegClass;
2668
2669   const TargetRegisterClass *Src0SubRC = RI.getSubRegClass(Src0RC, AMDGPU::sub0);
2670
2671   MachineOperand SrcReg0Sub0 = buildExtractSubRegOrImm(MII, MRI, Src0, Src0RC,
2672                                                        AMDGPU::sub0, Src0SubRC);
2673
2674   const TargetRegisterClass *DestRC = MRI.getRegClass(Dest.getReg());
2675   const TargetRegisterClass *NewDestRC = RI.getEquivalentVGPRClass(DestRC);
2676   const TargetRegisterClass *NewDestSubRC = RI.getSubRegClass(NewDestRC, AMDGPU::sub0);
2677
2678   unsigned DestSub0 = MRI.createVirtualRegister(NewDestSubRC);
2679   BuildMI(MBB, MII, DL, InstDesc, DestSub0)
2680     .addOperand(SrcReg0Sub0);
2681
2682   MachineOperand SrcReg0Sub1 = buildExtractSubRegOrImm(MII, MRI, Src0, Src0RC,
2683                                                        AMDGPU::sub1, Src0SubRC);
2684
2685   unsigned DestSub1 = MRI.createVirtualRegister(NewDestSubRC);
2686   BuildMI(MBB, MII, DL, InstDesc, DestSub1)
2687     .addOperand(SrcReg0Sub1);
2688
2689   unsigned FullDestReg = MRI.createVirtualRegister(NewDestRC);
2690   BuildMI(MBB, MII, DL, get(TargetOpcode::REG_SEQUENCE), FullDestReg)
2691     .addReg(DestSub0)
2692     .addImm(AMDGPU::sub0)
2693     .addReg(DestSub1)
2694     .addImm(AMDGPU::sub1);
2695
2696   MRI.replaceRegWith(Dest.getReg(), FullDestReg);
2697
2698   // We don't need to legalizeOperands here because for a single operand, src0
2699   // will support any kind of input.
2700
2701   // Move all users of this moved value.
2702   addUsersToMoveToVALUWorklist(FullDestReg, MRI, Worklist);
2703 }
2704
2705 void SIInstrInfo::splitScalar64BitBinaryOp(
2706   SmallVectorImpl<MachineInstr *> &Worklist,
2707   MachineInstr *Inst,
2708   unsigned Opcode) const {
2709   MachineBasicBlock &MBB = *Inst->getParent();
2710   MachineRegisterInfo &MRI = MBB.getParent()->getRegInfo();
2711
2712   MachineOperand &Dest = Inst->getOperand(0);
2713   MachineOperand &Src0 = Inst->getOperand(1);
2714   MachineOperand &Src1 = Inst->getOperand(2);
2715   DebugLoc DL = Inst->getDebugLoc();
2716
2717   MachineBasicBlock::iterator MII = Inst;
2718
2719   const MCInstrDesc &InstDesc = get(Opcode);
2720   const TargetRegisterClass *Src0RC = Src0.isReg() ?
2721     MRI.getRegClass(Src0.getReg()) :
2722     &AMDGPU::SGPR_32RegClass;
2723
2724   const TargetRegisterClass *Src0SubRC = RI.getSubRegClass(Src0RC, AMDGPU::sub0);
2725   const TargetRegisterClass *Src1RC = Src1.isReg() ?
2726     MRI.getRegClass(Src1.getReg()) :
2727     &AMDGPU::SGPR_32RegClass;
2728
2729   const TargetRegisterClass *Src1SubRC = RI.getSubRegClass(Src1RC, AMDGPU::sub0);
2730
2731   MachineOperand SrcReg0Sub0 = buildExtractSubRegOrImm(MII, MRI, Src0, Src0RC,
2732                                                        AMDGPU::sub0, Src0SubRC);
2733   MachineOperand SrcReg1Sub0 = buildExtractSubRegOrImm(MII, MRI, Src1, Src1RC,
2734                                                        AMDGPU::sub0, Src1SubRC);
2735
2736   const TargetRegisterClass *DestRC = MRI.getRegClass(Dest.getReg());
2737   const TargetRegisterClass *NewDestRC = RI.getEquivalentVGPRClass(DestRC);
2738   const TargetRegisterClass *NewDestSubRC = RI.getSubRegClass(NewDestRC, AMDGPU::sub0);
2739
2740   unsigned DestSub0 = MRI.createVirtualRegister(NewDestSubRC);
2741   MachineInstr *LoHalf = BuildMI(MBB, MII, DL, InstDesc, DestSub0)
2742     .addOperand(SrcReg0Sub0)
2743     .addOperand(SrcReg1Sub0);
2744
2745   MachineOperand SrcReg0Sub1 = buildExtractSubRegOrImm(MII, MRI, Src0, Src0RC,
2746                                                        AMDGPU::sub1, Src0SubRC);
2747   MachineOperand SrcReg1Sub1 = buildExtractSubRegOrImm(MII, MRI, Src1, Src1RC,
2748                                                        AMDGPU::sub1, Src1SubRC);
2749
2750   unsigned DestSub1 = MRI.createVirtualRegister(NewDestSubRC);
2751   MachineInstr *HiHalf = BuildMI(MBB, MII, DL, InstDesc, DestSub1)
2752     .addOperand(SrcReg0Sub1)
2753     .addOperand(SrcReg1Sub1);
2754
2755   unsigned FullDestReg = MRI.createVirtualRegister(NewDestRC);
2756   BuildMI(MBB, MII, DL, get(TargetOpcode::REG_SEQUENCE), FullDestReg)
2757     .addReg(DestSub0)
2758     .addImm(AMDGPU::sub0)
2759     .addReg(DestSub1)
2760     .addImm(AMDGPU::sub1);
2761
2762   MRI.replaceRegWith(Dest.getReg(), FullDestReg);
2763
2764   // Try to legalize the operands in case we need to swap the order to keep it
2765   // valid.
2766   legalizeOperands(LoHalf);
2767   legalizeOperands(HiHalf);
2768
2769   // Move all users of this moved vlaue.
2770   addUsersToMoveToVALUWorklist(FullDestReg, MRI, Worklist);
2771 }
2772
2773 void SIInstrInfo::splitScalar64BitBCNT(SmallVectorImpl<MachineInstr *> &Worklist,
2774                                        MachineInstr *Inst) const {
2775   MachineBasicBlock &MBB = *Inst->getParent();
2776   MachineRegisterInfo &MRI = MBB.getParent()->getRegInfo();
2777
2778   MachineBasicBlock::iterator MII = Inst;
2779   DebugLoc DL = Inst->getDebugLoc();
2780
2781   MachineOperand &Dest = Inst->getOperand(0);
2782   MachineOperand &Src = Inst->getOperand(1);
2783
2784   const MCInstrDesc &InstDesc = get(AMDGPU::V_BCNT_U32_B32_e64);
2785   const TargetRegisterClass *SrcRC = Src.isReg() ?
2786     MRI.getRegClass(Src.getReg()) :
2787     &AMDGPU::SGPR_32RegClass;
2788
2789   unsigned MidReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
2790   unsigned ResultReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
2791
2792   const TargetRegisterClass *SrcSubRC = RI.getSubRegClass(SrcRC, AMDGPU::sub0);
2793
2794   MachineOperand SrcRegSub0 = buildExtractSubRegOrImm(MII, MRI, Src, SrcRC,
2795                                                       AMDGPU::sub0, SrcSubRC);
2796   MachineOperand SrcRegSub1 = buildExtractSubRegOrImm(MII, MRI, Src, SrcRC,
2797                                                       AMDGPU::sub1, SrcSubRC);
2798
2799   BuildMI(MBB, MII, DL, InstDesc, MidReg)
2800     .addOperand(SrcRegSub0)
2801     .addImm(0);
2802
2803   BuildMI(MBB, MII, DL, InstDesc, ResultReg)
2804     .addOperand(SrcRegSub1)
2805     .addReg(MidReg);
2806
2807   MRI.replaceRegWith(Dest.getReg(), ResultReg);
2808
2809   // We don't need to legalize operands here. src0 for etiher instruction can be
2810   // an SGPR, and the second input is unused or determined here.
2811   addUsersToMoveToVALUWorklist(ResultReg, MRI, Worklist);
2812 }
2813
2814 void SIInstrInfo::splitScalar64BitBFE(SmallVectorImpl<MachineInstr *> &Worklist,
2815                                       MachineInstr *Inst) const {
2816   MachineBasicBlock &MBB = *Inst->getParent();
2817   MachineRegisterInfo &MRI = MBB.getParent()->getRegInfo();
2818   MachineBasicBlock::iterator MII = Inst;
2819   DebugLoc DL = Inst->getDebugLoc();
2820
2821   MachineOperand &Dest = Inst->getOperand(0);
2822   uint32_t Imm = Inst->getOperand(2).getImm();
2823   uint32_t Offset = Imm & 0x3f; // Extract bits [5:0].
2824   uint32_t BitWidth = (Imm & 0x7f0000) >> 16; // Extract bits [22:16].
2825
2826   (void) Offset;
2827
2828   // Only sext_inreg cases handled.
2829   assert(Inst->getOpcode() == AMDGPU::S_BFE_I64 &&
2830          BitWidth <= 32 &&
2831          Offset == 0 &&
2832          "Not implemented");
2833
2834   if (BitWidth < 32) {
2835     unsigned MidRegLo = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
2836     unsigned MidRegHi = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
2837     unsigned ResultReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VReg_64RegClass);
2838
2839     BuildMI(MBB, MII, DL, get(AMDGPU::V_BFE_I32), MidRegLo)
2840       .addReg(Inst->getOperand(1).getReg(), 0, AMDGPU::sub0)
2841       .addImm(0)
2842       .addImm(BitWidth);
2843
2844     BuildMI(MBB, MII, DL, get(AMDGPU::V_ASHRREV_I32_e32), MidRegHi)
2845       .addImm(31)
2846       .addReg(MidRegLo);
2847
2848     BuildMI(MBB, MII, DL, get(TargetOpcode::REG_SEQUENCE), ResultReg)
2849       .addReg(MidRegLo)
2850       .addImm(AMDGPU::sub0)
2851       .addReg(MidRegHi)
2852       .addImm(AMDGPU::sub1);
2853
2854     MRI.replaceRegWith(Dest.getReg(), ResultReg);
2855     addUsersToMoveToVALUWorklist(ResultReg, MRI, Worklist);
2856     return;
2857   }
2858
2859   MachineOperand &Src = Inst->getOperand(1);
2860   unsigned TmpReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VGPR_32RegClass);
2861   unsigned ResultReg = MRI.createVirtualRegister(&AMDGPU::VReg_64RegClass);
2862
2863   BuildMI(MBB, MII, DL, get(AMDGPU::V_ASHRREV_I32_e64), TmpReg)
2864     .addImm(31)
2865     .addReg(Src.getReg(), 0, AMDGPU::sub0);
2866
2867   BuildMI(MBB, MII, DL, get(TargetOpcode::REG_SEQUENCE), ResultReg)
2868     .addReg(Src.getReg(), 0, AMDGPU::sub0)
2869     .addImm(AMDGPU::sub0)
2870     .addReg(TmpReg)
2871     .addImm(AMDGPU::sub1);
2872
2873   MRI.replaceRegWith(Dest.getReg(), ResultReg);
2874   addUsersToMoveToVALUWorklist(ResultReg, MRI, Worklist);
2875 }
2876
2877 void SIInstrInfo::addUsersToMoveToVALUWorklist(
2878   unsigned DstReg,
2879   MachineRegisterInfo &MRI,
2880   SmallVectorImpl<MachineInstr *> &Worklist) const {
2881   for (MachineRegisterInfo::use_iterator I = MRI.use_begin(DstReg),
2882          E = MRI.use_end(); I != E; ++I) {
2883     MachineInstr &UseMI = *I->getParent();
2884     if (!canReadVGPR(UseMI, I.getOperandNo())) {
2885       Worklist.push_back(&UseMI);
2886     }
2887   }
2888 }
2889
2890 const TargetRegisterClass *SIInstrInfo::getDestEquivalentVGPRClass(
2891   const MachineInstr &Inst) const {
2892   const TargetRegisterClass *NewDstRC = getOpRegClass(Inst, 0);
2893
2894   switch (Inst.getOpcode()) {
2895   // For target instructions, getOpRegClass just returns the virtual register
2896   // class associated with the operand, so we need to find an equivalent VGPR
2897   // register class in order to move the instruction to the VALU.
2898   case AMDGPU::COPY:
2899   case AMDGPU::PHI:
2900   case AMDGPU::REG_SEQUENCE:
2901   case AMDGPU::INSERT_SUBREG:
2902     if (RI.hasVGPRs(NewDstRC))
2903       return nullptr;
2904
2905     NewDstRC = RI.getEquivalentVGPRClass(NewDstRC);
2906     if (!NewDstRC)
2907       return nullptr;
2908     return NewDstRC;
2909   default:
2910     return NewDstRC;
2911   }
2912 }
2913
2914 // Find the one SGPR operand we are allowed to use.
2915 unsigned SIInstrInfo::findUsedSGPR(const MachineInstr *MI,
2916                                    int OpIndices[3]) const {
2917   const MCInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
2918
2919   // Find the one SGPR operand we are allowed to use.
2920   //
2921   // First we need to consider the instruction's operand requirements before
2922   // legalizing. Some operands are required to be SGPRs, such as implicit uses
2923   // of VCC, but we are still bound by the constant bus requirement to only use
2924   // one.
2925   //
2926   // If the operand's class is an SGPR, we can never move it.
2927
2928   unsigned SGPRReg = findImplicitSGPRRead(*MI);
2929   if (SGPRReg != AMDGPU::NoRegister)
2930     return SGPRReg;
2931
2932   unsigned UsedSGPRs[3] = { AMDGPU::NoRegister };
2933   const MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
2934
2935   for (unsigned i = 0; i < 3; ++i) {
2936     int Idx = OpIndices[i];
2937     if (Idx == -1)
2938       break;
2939
2940     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(Idx);
2941     if (!MO.isReg())
2942       continue;
2943
2944     // Is this operand statically required to be an SGPR based on the operand
2945     // constraints?
2946     const TargetRegisterClass *OpRC = RI.getRegClass(Desc.OpInfo[Idx].RegClass);
2947     bool IsRequiredSGPR = RI.isSGPRClass(OpRC);
2948     if (IsRequiredSGPR)
2949       return MO.getReg();
2950
2951     // If this could be a VGPR or an SGPR, Check the dynamic register class.
2952     unsigned Reg = MO.getReg();
2953     const TargetRegisterClass *RegRC = MRI.getRegClass(Reg);
2954     if (RI.isSGPRClass(RegRC))
2955       UsedSGPRs[i] = Reg;
2956   }
2957
2958   // We don't have a required SGPR operand, so we have a bit more freedom in
2959   // selecting operands to move.
2960
2961   // Try to select the most used SGPR. If an SGPR is equal to one of the
2962   // others, we choose that.
2963   //
2964   // e.g.
2965   // V_FMA_F32 v0, s0, s0, s0 -> No moves
2966   // V_FMA_F32 v0, s0, s1, s0 -> Move s1
2967
2968   // TODO: If some of the operands are 64-bit SGPRs and some 32, we should
2969   // prefer those.
2970
2971   if (UsedSGPRs[0] != AMDGPU::NoRegister) {
2972     if (UsedSGPRs[0] == UsedSGPRs[1] || UsedSGPRs[0] == UsedSGPRs[2])
2973       SGPRReg = UsedSGPRs[0];
2974   }
2975
2976   if (SGPRReg == AMDGPU::NoRegister && UsedSGPRs[1] != AMDGPU::NoRegister) {
2977     if (UsedSGPRs[1] == UsedSGPRs[2])
2978       SGPRReg = UsedSGPRs[1];
2979   }
2980
2981   return SGPRReg;
2982 }
2983
2984 MachineInstrBuilder SIInstrInfo::buildIndirectWrite(
2985                                    MachineBasicBlock *MBB,
2986                                    MachineBasicBlock::iterator I,
2987                                    unsigned ValueReg,
2988                                    unsigned Address, unsigned OffsetReg) const {
2989   const DebugLoc &DL = MBB->findDebugLoc(I);
2990   unsigned IndirectBaseReg = AMDGPU::VGPR_32RegClass.getRegister(
2991                                       getIndirectIndexBegin(*MBB->getParent()));
2992
2993   return BuildMI(*MBB, I, DL, get(AMDGPU::SI_INDIRECT_DST_V1))
2994           .addReg(IndirectBaseReg, RegState::Define)
2995           .addOperand(I->getOperand(0))
2996           .addReg(IndirectBaseReg)
2997           .addReg(OffsetReg)
2998           .addImm(0)
2999           .addReg(ValueReg);
3000 }
3001
3002 MachineInstrBuilder SIInstrInfo::buildIndirectRead(
3003                                    MachineBasicBlock *MBB,
3004                                    MachineBasicBlock::iterator I,
3005                                    unsigned ValueReg,
3006                                    unsigned Address, unsigned OffsetReg) const {
3007   const DebugLoc &DL = MBB->findDebugLoc(I);
3008   unsigned IndirectBaseReg = AMDGPU::VGPR_32RegClass.getRegister(
3009                                       getIndirectIndexBegin(*MBB->getParent()));
3010
3011   return BuildMI(*MBB, I, DL, get(AMDGPU::SI_INDIRECT_SRC_V1))
3012           .addOperand(I->getOperand(0))
3013           .addOperand(I->getOperand(1))
3014           .addReg(IndirectBaseReg)
3015           .addReg(OffsetReg)
3016           .addImm(0);
3017
3018 }
3019
3020 void SIInstrInfo::reserveIndirectRegisters(BitVector &Reserved,
3021                                             const MachineFunction &MF) const {
3022   int End = getIndirectIndexEnd(MF);
3023   int Begin = getIndirectIndexBegin(MF);
3024
3025   if (End == -1)
3026     return;
3027
3028
3029   for (int Index = Begin; Index <= End; ++Index)
3030     Reserved.set(AMDGPU::VGPR_32RegClass.getRegister(Index));
3031
3032   for (int Index = std::max(0, Begin - 1); Index <= End; ++Index)
3033     Reserved.set(AMDGPU::VReg_64RegClass.getRegister(Index));
3034
3035   for (int Index = std::max(0, Begin - 2); Index <= End; ++Index)
3036     Reserved.set(AMDGPU::VReg_96RegClass.getRegister(Index));
3037
3038   for (int Index = std::max(0, Begin - 3); Index <= End; ++Index)
3039     Reserved.set(AMDGPU::VReg_128RegClass.getRegister(Index));
3040
3041   for (int Index = std::max(0, Begin - 7); Index <= End; ++Index)
3042     Reserved.set(AMDGPU::VReg_256RegClass.getRegister(Index));
3043
3044   for (int Index = std::max(0, Begin - 15); Index <= End; ++Index)
3045     Reserved.set(AMDGPU::VReg_512RegClass.getRegister(Index));
3046 }
3047
3048 MachineOperand *SIInstrInfo::getNamedOperand(MachineInstr &MI,
3049                                              unsigned OperandName) const {
3050   int Idx = AMDGPU::getNamedOperandIdx(MI.getOpcode(), OperandName);
3051   if (Idx == -1)
3052     return nullptr;
3053
3054   return &MI.getOperand(Idx);
3055 }
3056
3057 uint64_t SIInstrInfo::getDefaultRsrcDataFormat() const {
3058   uint64_t RsrcDataFormat = AMDGPU::RSRC_DATA_FORMAT;
3059   if (ST.isAmdHsaOS()) {
3060     RsrcDataFormat |= (1ULL << 56);
3061
3062   if (ST.getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
3063     // Set MTYPE = 2
3064     RsrcDataFormat |= (2ULL << 59);
3065   }
3066
3067   return RsrcDataFormat;
3068 }
3069
3070 uint64_t SIInstrInfo::getScratchRsrcWords23() const {
3071   uint64_t Rsrc23 = getDefaultRsrcDataFormat() |
3072                     AMDGPU::RSRC_TID_ENABLE |
3073                     0xffffffff; // Size;
3074
3075   // If TID_ENABLE is set, DATA_FORMAT specifies stride bits [14:17].
3076   // Clear them unless we want a huge stride.
3077   if (ST.getGeneration() >= AMDGPUSubtarget::VOLCANIC_ISLANDS)
3078     Rsrc23 &= ~AMDGPU::RSRC_DATA_FORMAT;
3079
3080   return Rsrc23;
3081 }
3082
3083 bool SIInstrInfo::isLowLatencyInstruction(const MachineInstr *MI) const {
3084   unsigned Opc = MI->getOpcode();
3085
3086   return isSMRD(Opc);
3087 }
3088
3089 bool SIInstrInfo::isHighLatencyInstruction(const MachineInstr *MI) const {
3090   unsigned Opc = MI->getOpcode();
3091
3092   return isMUBUF(Opc) || isMTBUF(Opc) || isMIMG(Opc);
3093 }