lib/Target/ARM/ARMBaseInstrInfo.cpp

   1 //===-- ARMBaseInstrInfo.cpp - ARM 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 // This file contains the Base ARM implementation of the TargetInstrInfo class.
  11 //
  12 //===----------------------------------------------------------------------===//
  13
  14 #include "ARM.h"
  15 #include "ARMBaseInstrInfo.h"
  16 #include "ARMBaseRegisterInfo.h"
  17 #include "ARMConstantPoolValue.h"
  18 #include "ARMFeatures.h"
  19 #include "ARMHazardRecognizer.h"
  20 #include "ARMMachineFunctionInfo.h"
  21 #include "MCTargetDesc/ARMAddressingModes.h"
  22 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  23 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  24 #include "llvm/CodeGen/MachineConstantPool.h"
  25 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  26 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBuilder.h"
  27 #include "llvm/CodeGen/MachineJumpTableInfo.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/SelectionDAGNodes.h"
  31 #include "llvm/IR/Constants.h"
  32 #include "llvm/IR/Function.h"
  33 #include "llvm/IR/GlobalValue.h"
  34 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  35 #include "llvm/MC/MCExpr.h"
  36 #include "llvm/Support/BranchProbability.h"
  37 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  38 #include "llvm/Support/Debug.h"
  39 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  40
  41 using namespace llvm;
  42
  43 #define DEBUG_TYPE "arm-instrinfo"
  44
  45 #define GET_INSTRINFO_CTOR_DTOR
  46 #include "ARMGenInstrInfo.inc"
  47
  48 static cl::opt<bool>
  49 EnableARM3Addr("enable-arm-3-addr-conv", cl::Hidden,
  50                cl::desc("Enable ARM 2-addr to 3-addr conv"));
  51
  52 static cl::opt<bool>
  53 WidenVMOVS("widen-vmovs", cl::Hidden, cl::init(true),
  54            cl::desc("Widen ARM vmovs to vmovd when possible"));
  55
  56 static cl::opt<unsigned>
  57 SwiftPartialUpdateClearance("swift-partial-update-clearance",
  58      cl::Hidden, cl::init(12),
  59      cl::desc("Clearance before partial register updates"));
  60
  61 /// ARM_MLxEntry - Record information about MLA / MLS instructions.
  62 struct ARM_MLxEntry {
  63   uint16_t MLxOpc;     // MLA / MLS opcode
  64   uint16_t MulOpc;     // Expanded multiplication opcode
  65   uint16_t AddSubOpc;  // Expanded add / sub opcode
  66   bool NegAcc;         // True if the acc is negated before the add / sub.
  67   bool HasLane;        // True if instruction has an extra "lane" operand.
  68 };
  69
  70 static const ARM_MLxEntry ARM_MLxTable[] = {
  71   // MLxOpc,          MulOpc,           AddSubOpc,       NegAcc, HasLane
  72   // fp scalar ops
  73   { ARM::VMLAS,       ARM::VMULS,       ARM::VADDS,      false,  false },
  74   { ARM::VMLSS,       ARM::VMULS,       ARM::VSUBS,      false,  false },
  75   { ARM::VMLAD,       ARM::VMULD,       ARM::VADDD,      false,  false },
  76   { ARM::VMLSD,       ARM::VMULD,       ARM::VSUBD,      false,  false },
  77   { ARM::VNMLAS,      ARM::VNMULS,      ARM::VSUBS,      true,   false },
  78   { ARM::VNMLSS,      ARM::VMULS,       ARM::VSUBS,      true,   false },
  79   { ARM::VNMLAD,      ARM::VNMULD,      ARM::VSUBD,      true,   false },
  80   { ARM::VNMLSD,      ARM::VMULD,       ARM::VSUBD,      true,   false },
  81
  82   // fp SIMD ops
  83   { ARM::VMLAfd,      ARM::VMULfd,      ARM::VADDfd,     false,  false },
  84   { ARM::VMLSfd,      ARM::VMULfd,      ARM::VSUBfd,     false,  false },
  85   { ARM::VMLAfq,      ARM::VMULfq,      ARM::VADDfq,     false,  false },
  86   { ARM::VMLSfq,      ARM::VMULfq,      ARM::VSUBfq,     false,  false },
  87   { ARM::VMLAslfd,    ARM::VMULslfd,    ARM::VADDfd,     false,  true  },
  88   { ARM::VMLSslfd,    ARM::VMULslfd,    ARM::VSUBfd,     false,  true  },
  89   { ARM::VMLAslfq,    ARM::VMULslfq,    ARM::VADDfq,     false,  true  },
  90   { ARM::VMLSslfq,    ARM::VMULslfq,    ARM::VSUBfq,     false,  true  },
  91 };
  92
  93 ARMBaseInstrInfo::ARMBaseInstrInfo(const ARMSubtarget& STI)
  94   : ARMGenInstrInfo(ARM::ADJCALLSTACKDOWN, ARM::ADJCALLSTACKUP),
  95     Subtarget(STI) {
  96   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(ARM_MLxTable); i != e; ++i) {
  97     if (!MLxEntryMap.insert(std::make_pair(ARM_MLxTable[i].MLxOpc, i)).second)
  98       assert(false && "Duplicated entries?");
  99     MLxHazardOpcodes.insert(ARM_MLxTable[i].AddSubOpc);
 100     MLxHazardOpcodes.insert(ARM_MLxTable[i].MulOpc);
 101   }
 102 }
 103
 104 // Use a ScoreboardHazardRecognizer for prepass ARM scheduling. TargetInstrImpl
 105 // currently defaults to no prepass hazard recognizer.
 106 ScheduleHazardRecognizer *
 107 ARMBaseInstrInfo::CreateTargetHazardRecognizer(const TargetSubtargetInfo *STI,
 108                                                const ScheduleDAG *DAG) const {
 109   if (usePreRAHazardRecognizer()) {
 110     const InstrItineraryData *II =
 111         &static_cast<const ARMSubtarget *>(STI)->getInstrItineraryData();
 112     return new ScoreboardHazardRecognizer(II, DAG, "pre-RA-sched");
 113   }
 114   return TargetInstrInfo::CreateTargetHazardRecognizer(STI, DAG);
 115 }
 116
 117 ScheduleHazardRecognizer *ARMBaseInstrInfo::
 118 CreateTargetPostRAHazardRecognizer(const InstrItineraryData *II,
 119                                    const ScheduleDAG *DAG) const {
 120   if (Subtarget.isThumb2() || Subtarget.hasVFP2())
 121     return (ScheduleHazardRecognizer *)new ARMHazardRecognizer(II, DAG);
 122   return TargetInstrInfo::CreateTargetPostRAHazardRecognizer(II, DAG);
 123 }
 124
 125 MachineInstr *
 126 ARMBaseInstrInfo::convertToThreeAddress(MachineFunction::iterator &MFI,
 127                                         MachineBasicBlock::iterator &MBBI,
 128                                         LiveVariables *LV) const {
 129   // FIXME: Thumb2 support.
 130
 131   if (!EnableARM3Addr)
 132     return nullptr;
 133
 134   MachineInstr *MI = MBBI;
 135   MachineFunction &MF = *MI->getParent()->getParent();
 136   uint64_t TSFlags = MI->getDesc().TSFlags;
 137   bool isPre = false;
 138   switch ((TSFlags & ARMII::IndexModeMask) >> ARMII::IndexModeShift) {
 139   default: return nullptr;
 140   case ARMII::IndexModePre:
 141     isPre = true;
 142     break;
 143   case ARMII::IndexModePost:
 144     break;
 145   }
 146
 147   // Try splitting an indexed load/store to an un-indexed one plus an add/sub
 148   // operation.
 149   unsigned MemOpc = getUnindexedOpcode(MI->getOpcode());
 150   if (MemOpc == 0)
 151     return nullptr;
 152
 153   MachineInstr *UpdateMI = nullptr;
 154   MachineInstr *MemMI = nullptr;
 155   unsigned AddrMode = (TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
 156   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 157   unsigned NumOps = MCID.getNumOperands();
 158   bool isLoad = !MI->mayStore();
 159   const MachineOperand &WB = isLoad ? MI->getOperand(1) : MI->getOperand(0);
 160   const MachineOperand &Base = MI->getOperand(2);
 161   const MachineOperand &Offset = MI->getOperand(NumOps-3);
 162   unsigned WBReg = WB.getReg();
 163   unsigned BaseReg = Base.getReg();
 164   unsigned OffReg = Offset.getReg();
 165   unsigned OffImm = MI->getOperand(NumOps-2).getImm();
 166   ARMCC::CondCodes Pred = (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(NumOps-1).getImm();
 167   switch (AddrMode) {
 168   default: llvm_unreachable("Unknown indexed op!");
 169   case ARMII::AddrMode2: {
 170     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
 171     unsigned Amt = ARM_AM::getAM2Offset(OffImm);
 172     if (OffReg == 0) {
 173       if (ARM_AM::getSOImmVal(Amt) == -1)
 174         // Can't encode it in a so_imm operand. This transformation will
 175         // add more than 1 instruction. Abandon!
 176         return nullptr;
 177       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 178                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
 179         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
 180         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 181     } else if (Amt != 0) {
 182       ARM_AM::ShiftOpc ShOpc = ARM_AM::getAM2ShiftOpc(OffImm);
 183       unsigned SOOpc = ARM_AM::getSORegOpc(ShOpc, Amt);
 184       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 185                          get(isSub ? ARM::SUBrsi : ARM::ADDrsi), WBReg)
 186         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg).addReg(0).addImm(SOOpc)
 187         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 188     } else
 189       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 190                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
 191         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
 192         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 193     break;
 194   }
 195   case ARMII::AddrMode3 : {
 196     bool isSub = ARM_AM::getAM3Op(OffImm) == ARM_AM::sub;
 197     unsigned Amt = ARM_AM::getAM3Offset(OffImm);
 198     if (OffReg == 0)
 199       // Immediate is 8-bits. It's guaranteed to fit in a so_imm operand.
 200       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 201                          get(isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri), WBReg)
 202         .addReg(BaseReg).addImm(Amt)
 203         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 204     else
 205       UpdateMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 206                          get(isSub ? ARM::SUBrr : ARM::ADDrr), WBReg)
 207         .addReg(BaseReg).addReg(OffReg)
 208         .addImm(Pred).addReg(0).addReg(0);
 209     break;
 210   }
 211   }
 212
 213   std::vector<MachineInstr*> NewMIs;
 214   if (isPre) {
 215     if (isLoad)
 216       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 217                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
 218         .addReg(WBReg).addImm(0).addImm(Pred);
 219     else
 220       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 221                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 222         .addReg(WBReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 223     NewMIs.push_back(MemMI);
 224     NewMIs.push_back(UpdateMI);
 225   } else {
 226     if (isLoad)
 227       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 228                       get(MemOpc), MI->getOperand(0).getReg())
 229         .addReg(BaseReg).addImm(0).addImm(Pred);
 230     else
 231       MemMI = BuildMI(MF, MI->getDebugLoc(),
 232                       get(MemOpc)).addReg(MI->getOperand(1).getReg())
 233         .addReg(BaseReg).addReg(0).addImm(0).addImm(Pred);
 234     if (WB.isDead())
 235       UpdateMI->getOperand(0).setIsDead();
 236     NewMIs.push_back(UpdateMI);
 237     NewMIs.push_back(MemMI);
 238   }
 239
 240   // Transfer LiveVariables states, kill / dead info.
 241   if (LV) {
 242     for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 243       MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 244       if (MO.isReg() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(MO.getReg())) {
 245         unsigned Reg = MO.getReg();
 246
 247         LiveVariables::VarInfo &VI = LV->getVarInfo(Reg);
 248         if (MO.isDef()) {
 249           MachineInstr *NewMI = (Reg == WBReg) ? UpdateMI : MemMI;
 250           if (MO.isDead())
 251             LV->addVirtualRegisterDead(Reg, NewMI);
 252         }
 253         if (MO.isUse() && MO.isKill()) {
 254           for (unsigned j = 0; j < 2; ++j) {
 255             // Look at the two new MI's in reverse order.
 256             MachineInstr *NewMI = NewMIs[j];
 257             if (!NewMI->readsRegister(Reg))
 258               continue;
 259             LV->addVirtualRegisterKilled(Reg, NewMI);
 260             if (VI.removeKill(MI))
 261               VI.Kills.push_back(NewMI);
 262             break;
 263           }
 264         }
 265       }
 266     }
 267   }
 268
 269   MFI->insert(MBBI, NewMIs[1]);
 270   MFI->insert(MBBI, NewMIs[0]);
 271   return NewMIs[0];
 272 }
 273
 274 // Branch analysis.
 275 bool
 276 ARMBaseInstrInfo::AnalyzeBranch(MachineBasicBlock &MBB,MachineBasicBlock *&TBB,
 277                                 MachineBasicBlock *&FBB,
 278                                 SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 279                                 bool AllowModify) const {
 280   TBB = nullptr;
 281   FBB = nullptr;
 282
 283   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 284   if (I == MBB.begin())
 285     return false; // Empty blocks are easy.
 286   --I;
 287
 288   // Walk backwards from the end of the basic block until the branch is
 289   // analyzed or we give up.
 290   while (isPredicated(I) || I->isTerminator() || I->isDebugValue()) {
 291
 292     // Flag to be raised on unanalyzeable instructions. This is useful in cases
 293     // where we want to clean up on the end of the basic block before we bail
 294     // out.
 295     bool CantAnalyze = false;
 296
 297     // Skip over DEBUG values and predicated nonterminators.
 298     while (I->isDebugValue() || !I->isTerminator()) {
 299       if (I == MBB.begin())
 300         return false;
 301       --I;
 302     }
 303
 304     if (isIndirectBranchOpcode(I->getOpcode()) ||
 305         isJumpTableBranchOpcode(I->getOpcode())) {
 306       // Indirect branches and jump tables can't be analyzed, but we still want
 307       // to clean up any instructions at the tail of the basic block.
 308       CantAnalyze = true;
 309     } else if (isUncondBranchOpcode(I->getOpcode())) {
 310       TBB = I->getOperand(0).getMBB();
 311     } else if (isCondBranchOpcode(I->getOpcode())) {
 312       // Bail out if we encounter multiple conditional branches.
 313       if (!Cond.empty())
 314         return true;
 315
 316       assert(!FBB && "FBB should have been null.");
 317       FBB = TBB;
 318       TBB = I->getOperand(0).getMBB();
 319       Cond.push_back(I->getOperand(1));
 320       Cond.push_back(I->getOperand(2));
 321     } else if (I->isReturn()) {
 322       // Returns can't be analyzed, but we should run cleanup.
 323       CantAnalyze = !isPredicated(I);
 324     } else {
 325       // We encountered other unrecognized terminator. Bail out immediately.
 326       return true;
 327     }
 328
 329     // Cleanup code - to be run for unpredicated unconditional branches and
 330     //                returns.
 331     if (!isPredicated(I) &&
 332           (isUncondBranchOpcode(I->getOpcode()) ||
 333            isIndirectBranchOpcode(I->getOpcode()) ||
 334            isJumpTableBranchOpcode(I->getOpcode()) ||
 335            I->isReturn())) {
 336       // Forget any previous condition branch information - it no longer applies.
 337       Cond.clear();
 338       FBB = nullptr;
 339
 340       // If we can modify the function, delete everything below this
 341       // unconditional branch.
 342       if (AllowModify) {
 343         MachineBasicBlock::iterator DI = std::next(I);
 344         while (DI != MBB.end()) {
 345           MachineInstr *InstToDelete = DI;
 346           ++DI;
 347           InstToDelete->eraseFromParent();
 348         }
 349       }
 350     }
 351
 352     if (CantAnalyze)
 353       return true;
 354
 355     if (I == MBB.begin())
 356       return false;
 357
 358     --I;
 359   }
 360
 361   // We made it past the terminators without bailing out - we must have
 362   // analyzed this branch successfully.
 363   return false;
 364 }
 365
 366
 367 unsigned ARMBaseInstrInfo::RemoveBranch(MachineBasicBlock &MBB) const {
 368   MachineBasicBlock::iterator I = MBB.end();
 369   if (I == MBB.begin()) return 0;
 370   --I;
 371   while (I->isDebugValue()) {
 372     if (I == MBB.begin())
 373       return 0;
 374     --I;
 375   }
 376   if (!isUncondBranchOpcode(I->getOpcode()) &&
 377       !isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
 378     return 0;
 379
 380   // Remove the branch.
 381   I->eraseFromParent();
 382
 383   I = MBB.end();
 384
 385   if (I == MBB.begin()) return 1;
 386   --I;
 387   if (!isCondBranchOpcode(I->getOpcode()))
 388     return 1;
 389
 390   // Remove the branch.
 391   I->eraseFromParent();
 392   return 2;
 393 }
 394
 395 unsigned
 396 ARMBaseInstrInfo::InsertBranch(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock *TBB,
 397                                MachineBasicBlock *FBB,
 398                                const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
 399                                DebugLoc DL) const {
 400   ARMFunctionInfo *AFI = MBB.getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
 401   int BOpc   = !AFI->isThumbFunction()
 402     ? ARM::B : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2B : ARM::tB);
 403   int BccOpc = !AFI->isThumbFunction()
 404     ? ARM::Bcc : (AFI->isThumb2Function() ? ARM::t2Bcc : ARM::tBcc);
 405   bool isThumb = AFI->isThumbFunction() || AFI->isThumb2Function();
 406
 407   // Shouldn't be a fall through.
 408   assert(TBB && "InsertBranch must not be told to insert a fallthrough");
 409   assert((Cond.size() == 2 || Cond.size() == 0) &&
 410          "ARM branch conditions have two components!");
 411
 412   if (!FBB) {
 413     if (Cond.empty()) { // Unconditional branch?
 414       if (isThumb)
 415         BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(TBB).addImm(ARMCC::AL).addReg(0);
 416       else
 417         BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(TBB);
 418     } else
 419       BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
 420         .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
 421     return 1;
 422   }
 423
 424   // Two-way conditional branch.
 425   BuildMI(&MBB, DL, get(BccOpc)).addMBB(TBB)
 426     .addImm(Cond[0].getImm()).addReg(Cond[1].getReg());
 427   if (isThumb)
 428     BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(FBB).addImm(ARMCC::AL).addReg(0);
 429   else
 430     BuildMI(&MBB, DL, get(BOpc)).addMBB(FBB);
 431   return 2;
 432 }
 433
 434 bool ARMBaseInstrInfo::
 435 ReverseBranchCondition(SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond) const {
 436   ARMCC::CondCodes CC = (ARMCC::CondCodes)(int)Cond[0].getImm();
 437   Cond[0].setImm(ARMCC::getOppositeCondition(CC));
 438   return false;
 439 }
 440
 441 bool ARMBaseInstrInfo::isPredicated(const MachineInstr *MI) const {
 442   if (MI->isBundle()) {
 443     MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI;
 444     MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
 445     while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
 446       int PIdx = I->findFirstPredOperandIdx();
 447       if (PIdx != -1 && I->getOperand(PIdx).getImm() != ARMCC::AL)
 448         return true;
 449     }
 450     return false;
 451   }
 452
 453   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
 454   return PIdx != -1 && MI->getOperand(PIdx).getImm() != ARMCC::AL;
 455 }
 456
 457 bool ARMBaseInstrInfo::
 458 PredicateInstruction(MachineInstr *MI,
 459                      const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred) const {
 460   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 461   if (isUncondBranchOpcode(Opc)) {
 462     MI->setDesc(get(getMatchingCondBranchOpcode(Opc)));
 463     MachineInstrBuilder(*MI->getParent()->getParent(), MI)
 464       .addImm(Pred[0].getImm())
 465       .addReg(Pred[1].getReg());
 466     return true;
 467   }
 468
 469   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
 470   if (PIdx != -1) {
 471     MachineOperand &PMO = MI->getOperand(PIdx);
 472     PMO.setImm(Pred[0].getImm());
 473     MI->getOperand(PIdx+1).setReg(Pred[1].getReg());
 474     return true;
 475   }
 476   return false;
 477 }
 478
 479 bool ARMBaseInstrInfo::
 480 SubsumesPredicate(const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred1,
 481                   const SmallVectorImpl<MachineOperand> &Pred2) const {
 482   if (Pred1.size() > 2 || Pred2.size() > 2)
 483     return false;
 484
 485   ARMCC::CondCodes CC1 = (ARMCC::CondCodes)Pred1[0].getImm();
 486   ARMCC::CondCodes CC2 = (ARMCC::CondCodes)Pred2[0].getImm();
 487   if (CC1 == CC2)
 488     return true;
 489
 490   switch (CC1) {
 491   default:
 492     return false;
 493   case ARMCC::AL:
 494     return true;
 495   case ARMCC::HS:
 496     return CC2 == ARMCC::HI;
 497   case ARMCC::LS:
 498     return CC2 == ARMCC::LO || CC2 == ARMCC::EQ;
 499   case ARMCC::GE:
 500     return CC2 == ARMCC::GT;
 501   case ARMCC::LE:
 502     return CC2 == ARMCC::LT;
 503   }
 504 }
 505
 506 bool ARMBaseInstrInfo::DefinesPredicate(MachineInstr *MI,
 507                                     std::vector<MachineOperand> &Pred) const {
 508   bool Found = false;
 509   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 510     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 511     if ((MO.isRegMask() && MO.clobbersPhysReg(ARM::CPSR)) ||
 512         (MO.isReg() && MO.isDef() && MO.getReg() == ARM::CPSR)) {
 513       Pred.push_back(MO);
 514       Found = true;
 515     }
 516   }
 517
 518   return Found;
 519 }
 520
 521 /// isPredicable - Return true if the specified instruction can be predicated.
 522 /// By default, this returns true for every instruction with a
 523 /// PredicateOperand.
 524 bool ARMBaseInstrInfo::isPredicable(MachineInstr *MI) const {
 525   if (!MI->isPredicable())
 526     return false;
 527
 528   ARMFunctionInfo *AFI =
 529     MI->getParent()->getParent()->getInfo<ARMFunctionInfo>();
 530
 531   if (AFI->isThumb2Function()) {
 532     if (getSubtarget().restrictIT())
 533       return isV8EligibleForIT(MI);
 534   } else { // non-Thumb
 535     if ((MI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask) == ARMII::DomainNEON)
 536       return false;
 537   }
 538
 539   return true;
 540 }
 541
 542 namespace llvm {
 543 template <> bool IsCPSRDead<MachineInstr>(MachineInstr *MI) {
 544   for (unsigned i = 0, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 545     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
 546     if (!MO.isReg() || MO.isUndef() || MO.isUse())
 547       continue;
 548     if (MO.getReg() != ARM::CPSR)
 549       continue;
 550     if (!MO.isDead())
 551       return false;
 552   }
 553   // all definitions of CPSR are dead
 554   return true;
 555 }
 556 }
 557
 558 /// FIXME: Works around a gcc miscompilation with -fstrict-aliasing.
 559 LLVM_ATTRIBUTE_NOINLINE
 560 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
 561                                 unsigned JTI);
 562 static unsigned getNumJTEntries(const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT,
 563                                 unsigned JTI) {
 564   assert(JTI < JT.size());
 565   return JT[JTI].MBBs.size();
 566 }
 567
 568 /// GetInstSize - Return the size of the specified MachineInstr.
 569 ///
 570 unsigned ARMBaseInstrInfo::GetInstSizeInBytes(const MachineInstr *MI) const {
 571   const MachineBasicBlock &MBB = *MI->getParent();
 572   const MachineFunction *MF = MBB.getParent();
 573   const MCAsmInfo *MAI = MF->getTarget().getMCAsmInfo();
 574
 575   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 576   if (MCID.getSize())
 577     return MCID.getSize();
 578
 579   // If this machine instr is an inline asm, measure it.
 580   if (MI->getOpcode() == ARM::INLINEASM)
 581     return getInlineAsmLength(MI->getOperand(0).getSymbolName(), *MAI);
 582   unsigned Opc = MI->getOpcode();
 583   switch (Opc) {
 584   default:
 585     // pseudo-instruction sizes are zero.
 586     return 0;
 587   case TargetOpcode::BUNDLE:
 588     return getInstBundleLength(MI);
 589   case ARM::MOVi16_ga_pcrel:
 590   case ARM::MOVTi16_ga_pcrel:
 591   case ARM::t2MOVi16_ga_pcrel:
 592   case ARM::t2MOVTi16_ga_pcrel:
 593     return 4;
 594   case ARM::MOVi32imm:
 595   case ARM::t2MOVi32imm:
 596     return 8;
 597   case ARM::CONSTPOOL_ENTRY:
 598     // If this machine instr is a constant pool entry, its size is recorded as
 599     // operand #2.
 600     return MI->getOperand(2).getImm();
 601   case ARM::Int_eh_sjlj_longjmp:
 602     return 16;
 603   case ARM::tInt_eh_sjlj_longjmp:
 604     return 10;
 605   case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp:
 606   case ARM::Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
 607     return 20;
 608   case ARM::tInt_eh_sjlj_setjmp:
 609   case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp:
 610   case ARM::t2Int_eh_sjlj_setjmp_nofp:
 611     return 12;
 612   case ARM::BR_JTr:
 613   case ARM::BR_JTm:
 614   case ARM::BR_JTadd:
 615   case ARM::tBR_JTr:
 616   case ARM::t2BR_JT:
 617   case ARM::t2TBB_JT:
 618   case ARM::t2TBH_JT: {
 619     // These are jumptable branches, i.e. a branch followed by an inlined
 620     // jumptable. The size is 4 + 4 * number of entries. For TBB, each
 621     // entry is one byte; TBH two byte each.
 622     unsigned EntrySize = (Opc == ARM::t2TBB_JT)
 623       ? 1 : ((Opc == ARM::t2TBH_JT) ? 2 : 4);
 624     unsigned NumOps = MCID.getNumOperands();
 625     MachineOperand JTOP =
 626       MI->getOperand(NumOps - (MI->isPredicable() ? 3 : 2));
 627     unsigned JTI = JTOP.getIndex();
 628     const MachineJumpTableInfo *MJTI = MF->getJumpTableInfo();
 629     assert(MJTI != nullptr);
 630     const std::vector<MachineJumpTableEntry> &JT = MJTI->getJumpTables();
 631     assert(JTI < JT.size());
 632     // Thumb instructions are 2 byte aligned, but JT entries are 4 byte
 633     // 4 aligned. The assembler / linker may add 2 byte padding just before
 634     // the JT entries.  The size does not include this padding; the
 635     // constant islands pass does separate bookkeeping for it.
 636     // FIXME: If we know the size of the function is less than (1 << 16) *2
 637     // bytes, we can use 16-bit entries instead. Then there won't be an
 638     // alignment issue.
 639     unsigned InstSize = (Opc == ARM::tBR_JTr || Opc == ARM::t2BR_JT) ? 2 : 4;
 640     unsigned NumEntries = getNumJTEntries(JT, JTI);
 641     if (Opc == ARM::t2TBB_JT && (NumEntries & 1))
 642       // Make sure the instruction that follows TBB is 2-byte aligned.
 643       // FIXME: Constant island pass should insert an "ALIGN" instruction
 644       // instead.
 645       ++NumEntries;
 646     return NumEntries * EntrySize + InstSize;
 647   }
 648   }
 649 }
 650
 651 unsigned ARMBaseInstrInfo::getInstBundleLength(const MachineInstr *MI) const {
 652   unsigned Size = 0;
 653   MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI;
 654   MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
 655   while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
 656     assert(!I->isBundle() && "No nested bundle!");
 657     Size += GetInstSizeInBytes(&*I);
 658   }
 659   return Size;
 660 }
 661
 662 void ARMBaseInstrInfo::copyPhysReg(MachineBasicBlock &MBB,
 663                                    MachineBasicBlock::iterator I, DebugLoc DL,
 664                                    unsigned DestReg, unsigned SrcReg,
 665                                    bool KillSrc) const {
 666   bool GPRDest = ARM::GPRRegClass.contains(DestReg);
 667   bool GPRSrc = ARM::GPRRegClass.contains(SrcReg);
 668
 669   if (GPRDest && GPRSrc) {
 670     AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::MOVr), DestReg)
 671                                     .addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc))));
 672     return;
 673   }
 674
 675   bool SPRDest = ARM::SPRRegClass.contains(DestReg);
 676   bool SPRSrc = ARM::SPRRegClass.contains(SrcReg);
 677
 678   unsigned Opc = 0;
 679   if (SPRDest && SPRSrc)
 680     Opc = ARM::VMOVS;
 681   else if (GPRDest && SPRSrc)
 682     Opc = ARM::VMOVRS;
 683   else if (SPRDest && GPRSrc)
 684     Opc = ARM::VMOVSR;
 685   else if (ARM::DPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 686     Opc = ARM::VMOVD;
 687   else if (ARM::QPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg))
 688     Opc = ARM::VORRq;
 689
 690   if (Opc) {
 691     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(Opc), DestReg);
 692     MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 693     if (Opc == ARM::VORRq)
 694       MIB.addReg(SrcReg, getKillRegState(KillSrc));
 695     AddDefaultPred(MIB);
 696     return;
 697   }
 698
 699   // Handle register classes that require multiple instructions.
 700   unsigned BeginIdx = 0;
 701   unsigned SubRegs = 0;
 702   int Spacing = 1;
 703
 704   // Use VORRq when possible.
 705   if (ARM::QQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 706     Opc = ARM::VORRq;
 707     BeginIdx = ARM::qsub_0;
 708     SubRegs = 2;
 709   } else if (ARM::QQQQPRRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 710     Opc = ARM::VORRq;
 711     BeginIdx = ARM::qsub_0;
 712     SubRegs = 4;
 713   // Fall back to VMOVD.
 714   } else if (ARM::DPairRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 715     Opc = ARM::VMOVD;
 716     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 717     SubRegs = 2;
 718   } else if (ARM::DTripleRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 719     Opc = ARM::VMOVD;
 720     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 721     SubRegs = 3;
 722   } else if (ARM::DQuadRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 723     Opc = ARM::VMOVD;
 724     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 725     SubRegs = 4;
 726   } else if (ARM::GPRPairRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 727     Opc = Subtarget.isThumb2() ? ARM::tMOVr : ARM::MOVr;
 728     BeginIdx = ARM::gsub_0;
 729     SubRegs = 2;
 730   } else if (ARM::DPairSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 731     Opc = ARM::VMOVD;
 732     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 733     SubRegs = 2;
 734     Spacing = 2;
 735   } else if (ARM::DTripleSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 736     Opc = ARM::VMOVD;
 737     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 738     SubRegs = 3;
 739     Spacing = 2;
 740   } else if (ARM::DQuadSpcRegClass.contains(DestReg, SrcReg)) {
 741     Opc = ARM::VMOVD;
 742     BeginIdx = ARM::dsub_0;
 743     SubRegs = 4;
 744     Spacing = 2;
 745   }
 746
 747   assert(Opc && "Impossible reg-to-reg copy");
 748
 749   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
 750   MachineInstrBuilder Mov;
 751
 752   // Copy register tuples backward when the first Dest reg overlaps with SrcReg.
 753   if (TRI->regsOverlap(SrcReg, TRI->getSubReg(DestReg, BeginIdx))) {
 754     BeginIdx = BeginIdx + ((SubRegs - 1) * Spacing);
 755     Spacing = -Spacing;
 756   }
 757 #ifndef NDEBUG
 758   SmallSet<unsigned, 4> DstRegs;
 759 #endif
 760   for (unsigned i = 0; i != SubRegs; ++i) {
 761     unsigned Dst = TRI->getSubReg(DestReg, BeginIdx + i * Spacing);
 762     unsigned Src = TRI->getSubReg(SrcReg, BeginIdx + i * Spacing);
 763     assert(Dst && Src && "Bad sub-register");
 764 #ifndef NDEBUG
 765     assert(!DstRegs.count(Src) && "destructive vector copy");
 766     DstRegs.insert(Dst);
 767 #endif
 768     Mov = BuildMI(MBB, I, I->getDebugLoc(), get(Opc), Dst).addReg(Src);
 769     // VORR takes two source operands.
 770     if (Opc == ARM::VORRq)
 771       Mov.addReg(Src);
 772     Mov = AddDefaultPred(Mov);
 773     // MOVr can set CC.
 774     if (Opc == ARM::MOVr)
 775       Mov = AddDefaultCC(Mov);
 776   }
 777   // Add implicit super-register defs and kills to the last instruction.
 778   Mov->addRegisterDefined(DestReg, TRI);
 779   if (KillSrc)
 780     Mov->addRegisterKilled(SrcReg, TRI);
 781 }
 782
 783 const MachineInstrBuilder &
 784 ARMBaseInstrInfo::AddDReg(MachineInstrBuilder &MIB, unsigned Reg,
 785                           unsigned SubIdx, unsigned State,
 786                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 787   if (!SubIdx)
 788     return MIB.addReg(Reg, State);
 789
 790   if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
 791     return MIB.addReg(TRI->getSubReg(Reg, SubIdx), State);
 792   return MIB.addReg(Reg, State, SubIdx);
 793 }
 794
 795 void ARMBaseInstrInfo::
 796 storeRegToStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 797                     unsigned SrcReg, bool isKill, int FI,
 798                     const TargetRegisterClass *RC,
 799                     const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 800   DebugLoc DL;
 801   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 802   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 803   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 804   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
 805
 806   MachineMemOperand *MMO =
 807     MF.getMachineMemOperand(MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
 808                             MachineMemOperand::MOStore,
 809                             MFI.getObjectSize(FI),
 810                             Align);
 811
 812   switch (RC->getSize()) {
 813     case 4:
 814       if (ARM::GPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 815         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STRi12))
 816                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 817                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 818       } else if (ARM::SPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 819         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRS))
 820                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 821                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 822       } else
 823         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 824       break;
 825     case 8:
 826       if (ARM::DPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 827         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTRD))
 828                    .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 829                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
 830       } else if (ARM::GPRPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 831         if (Subtarget.hasV5TEOps()) {
 832           MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STRD));
 833           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 834           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_1, 0, TRI);
 835           MIB.addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0).addMemOperand(MMO);
 836
 837           AddDefaultPred(MIB);
 838         } else {
 839           // Fallback to STM instruction, which has existed since the dawn of
 840           // time.
 841           MachineInstrBuilder MIB =
 842             AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::STMIA))
 843                              .addFrameIndex(FI).addMemOperand(MMO));
 844           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 845           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::gsub_1, 0, TRI);
 846         }
 847       } else
 848         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 849       break;
 850     case 16:
 851       if (ARM::DPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 852         // Use aligned spills if the stack can be realigned.
 853         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 854           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1q64))
 855                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 856                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 857                      .addMemOperand(MMO));
 858         } else {
 859           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMQIA))
 860                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 861                      .addFrameIndex(FI)
 862                      .addMemOperand(MMO));
 863         }
 864       } else
 865         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 866       break;
 867     case 24:
 868       if (ARM::DTripleRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 869         // Use aligned spills if the stack can be realigned.
 870         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 871           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1d64TPseudo))
 872                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 873                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 874                      .addMemOperand(MMO));
 875         } else {
 876           MachineInstrBuilder MIB =
 877           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 878                        .addFrameIndex(FI))
 879                        .addMemOperand(MMO);
 880           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 881           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 882           AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 883         }
 884       } else
 885         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 886       break;
 887     case 32:
 888       if (ARM::QQPRRegClass.hasSubClassEq(RC) || ARM::DQuadRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 889         if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
 890           // FIXME: It's possible to only store part of the QQ register if the
 891           // spilled def has a sub-register index.
 892           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VST1d64QPseudo))
 893                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
 894                      .addReg(SrcReg, getKillRegState(isKill))
 895                      .addMemOperand(MMO));
 896         } else {
 897           MachineInstrBuilder MIB =
 898           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 899                        .addFrameIndex(FI))
 900                        .addMemOperand(MMO);
 901           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 902           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 903           MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 904                 AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
 905         }
 906       } else
 907         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 908       break;
 909     case 64:
 910       if (ARM::QQQQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
 911         MachineInstrBuilder MIB =
 912           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VSTMDIA))
 913                          .addFrameIndex(FI))
 914                          .addMemOperand(MMO);
 915         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_0, getKillRegState(isKill), TRI);
 916         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_1, 0, TRI);
 917         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_2, 0, TRI);
 918         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_3, 0, TRI);
 919         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_4, 0, TRI);
 920         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_5, 0, TRI);
 921         MIB = AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_6, 0, TRI);
 922               AddDReg(MIB, SrcReg, ARM::dsub_7, 0, TRI);
 923       } else
 924         llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 925       break;
 926     default:
 927       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
 928   }
 929 }
 930
 931 unsigned
 932 ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlot(const MachineInstr *MI,
 933                                      int &FrameIndex) const {
 934   switch (MI->getOpcode()) {
 935   default: break;
 936   case ARM::STRrs:
 937   case ARM::t2STRs: // FIXME: don't use t2STRs to access frame.
 938     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 939         MI->getOperand(2).isReg() &&
 940         MI->getOperand(3).isImm() &&
 941         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
 942         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
 943       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 944       return MI->getOperand(0).getReg();
 945     }
 946     break;
 947   case ARM::STRi12:
 948   case ARM::t2STRi12:
 949   case ARM::tSTRspi:
 950   case ARM::VSTRD:
 951   case ARM::VSTRS:
 952     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 953         MI->getOperand(2).isImm() &&
 954         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
 955       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 956       return MI->getOperand(0).getReg();
 957     }
 958     break;
 959   case ARM::VST1q64:
 960   case ARM::VST1d64TPseudo:
 961   case ARM::VST1d64QPseudo:
 962     if (MI->getOperand(0).isFI() &&
 963         MI->getOperand(2).getSubReg() == 0) {
 964       FrameIndex = MI->getOperand(0).getIndex();
 965       return MI->getOperand(2).getReg();
 966     }
 967     break;
 968   case ARM::VSTMQIA:
 969     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
 970         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
 971       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
 972       return MI->getOperand(0).getReg();
 973     }
 974     break;
 975   }
 976
 977   return 0;
 978 }
 979
 980 unsigned ARMBaseInstrInfo::isStoreToStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
 981                                                     int &FrameIndex) const {
 982   const MachineMemOperand *Dummy;
 983   return MI->mayStore() && hasStoreToStackSlot(MI, Dummy, FrameIndex);
 984 }
 985
 986 void ARMBaseInstrInfo::
 987 loadRegFromStackSlot(MachineBasicBlock &MBB, MachineBasicBlock::iterator I,
 988                      unsigned DestReg, int FI,
 989                      const TargetRegisterClass *RC,
 990                      const TargetRegisterInfo *TRI) const {
 991   DebugLoc DL;
 992   if (I != MBB.end()) DL = I->getDebugLoc();
 993   MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
 994   MachineFrameInfo &MFI = *MF.getFrameInfo();
 995   unsigned Align = MFI.getObjectAlignment(FI);
 996   MachineMemOperand *MMO =
 997     MF.getMachineMemOperand(
 998                     MachinePointerInfo::getFixedStack(FI),
 999                             MachineMemOperand::MOLoad,
1000                             MFI.getObjectSize(FI),
1001                             Align);
1002
1003   switch (RC->getSize()) {
1004   case 4:
1005     if (ARM::GPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1006       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDRi12), DestReg)
1007                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
1008
1009     } else if (ARM::SPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1010       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRS), DestReg)
1011                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
1012     } else
1013       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1014     break;
1015   case 8:
1016     if (ARM::DPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1017       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDRD), DestReg)
1018                    .addFrameIndex(FI).addImm(0).addMemOperand(MMO));
1019     } else if (ARM::GPRPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1020       MachineInstrBuilder MIB;
1021
1022       if (Subtarget.hasV5TEOps()) {
1023         MIB = BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDRD));
1024         AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1025         AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1026         MIB.addFrameIndex(FI).addReg(0).addImm(0).addMemOperand(MMO);
1027
1028         AddDefaultPred(MIB);
1029       } else {
1030         // Fallback to LDM instruction, which has existed since the dawn of
1031         // time.
1032         MIB = AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::LDMIA))
1033                                  .addFrameIndex(FI).addMemOperand(MMO));
1034         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1035         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::gsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1036       }
1037
1038       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1039         MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1040     } else
1041       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1042     break;
1043   case 16:
1044     if (ARM::DPairRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1045       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
1046         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1q64), DestReg)
1047                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
1048                      .addMemOperand(MMO));
1049       } else {
1050         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMQIA), DestReg)
1051                        .addFrameIndex(FI)
1052                        .addMemOperand(MMO));
1053       }
1054     } else
1055       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1056     break;
1057   case 24:
1058     if (ARM::DTripleRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1059       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
1060         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1d64TPseudo), DestReg)
1061                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
1062                      .addMemOperand(MMO));
1063       } else {
1064         MachineInstrBuilder MIB =
1065           AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
1066                          .addFrameIndex(FI)
1067                          .addMemOperand(MMO));
1068         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1069         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1070         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
1071         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1072           MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1073       }
1074     } else
1075       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1076     break;
1077    case 32:
1078     if (ARM::QQPRRegClass.hasSubClassEq(RC) || ARM::DQuadRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1079       if (Align >= 16 && getRegisterInfo().canRealignStack(MF)) {
1080         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLD1d64QPseudo), DestReg)
1081                      .addFrameIndex(FI).addImm(16)
1082                      .addMemOperand(MMO));
1083       } else {
1084         MachineInstrBuilder MIB =
1085         AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
1086                        .addFrameIndex(FI))
1087                        .addMemOperand(MMO);
1088         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1089         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1090         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
1091         MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::DefineNoRead, TRI);
1092         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1093           MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1094       }
1095     } else
1096       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1097     break;
1098   case 64:
1099     if (ARM::QQQQPRRegClass.hasSubClassEq(RC)) {
1100       MachineInstrBuilder MIB =
1101       AddDefaultPred(BuildMI(MBB, I, DL, get(ARM::VLDMDIA))
1102                      .addFrameIndex(FI))
1103                      .addMemOperand(MMO);
1104       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_0, RegState::DefineNoRead, TRI);
1105       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_1, RegState::DefineNoRead, TRI);
1106       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_2, RegState::DefineNoRead, TRI);
1107       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_3, RegState::DefineNoRead, TRI);
1108       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_4, RegState::DefineNoRead, TRI);
1109       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_5, RegState::DefineNoRead, TRI);
1110       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_6, RegState::DefineNoRead, TRI);
1111       MIB = AddDReg(MIB, DestReg, ARM::dsub_7, RegState::DefineNoRead, TRI);
1112       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(DestReg))
1113         MIB.addReg(DestReg, RegState::ImplicitDefine);
1114     } else
1115       llvm_unreachable("Unknown reg class!");
1116     break;
1117   default:
1118     llvm_unreachable("Unknown regclass!");
1119   }
1120 }
1121
1122 unsigned
1123 ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlot(const MachineInstr *MI,
1124                                       int &FrameIndex) const {
1125   switch (MI->getOpcode()) {
1126   default: break;
1127   case ARM::LDRrs:
1128   case ARM::t2LDRs:  // FIXME: don't use t2LDRs to access frame.
1129     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1130         MI->getOperand(2).isReg() &&
1131         MI->getOperand(3).isImm() &&
1132         MI->getOperand(2).getReg() == 0 &&
1133         MI->getOperand(3).getImm() == 0) {
1134       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1135       return MI->getOperand(0).getReg();
1136     }
1137     break;
1138   case ARM::LDRi12:
1139   case ARM::t2LDRi12:
1140   case ARM::tLDRspi:
1141   case ARM::VLDRD:
1142   case ARM::VLDRS:
1143     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1144         MI->getOperand(2).isImm() &&
1145         MI->getOperand(2).getImm() == 0) {
1146       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1147       return MI->getOperand(0).getReg();
1148     }
1149     break;
1150   case ARM::VLD1q64:
1151   case ARM::VLD1d64TPseudo:
1152   case ARM::VLD1d64QPseudo:
1153     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1154         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
1155       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1156       return MI->getOperand(0).getReg();
1157     }
1158     break;
1159   case ARM::VLDMQIA:
1160     if (MI->getOperand(1).isFI() &&
1161         MI->getOperand(0).getSubReg() == 0) {
1162       FrameIndex = MI->getOperand(1).getIndex();
1163       return MI->getOperand(0).getReg();
1164     }
1165     break;
1166   }
1167
1168   return 0;
1169 }
1170
1171 unsigned ARMBaseInstrInfo::isLoadFromStackSlotPostFE(const MachineInstr *MI,
1172                                              int &FrameIndex) const {
1173   const MachineMemOperand *Dummy;
1174   return MI->mayLoad() && hasLoadFromStackSlot(MI, Dummy, FrameIndex);
1175 }
1176
1177 bool ARMBaseInstrInfo::expandPostRAPseudo(MachineBasicBlock::iterator MI) const{
1178   // This hook gets to expand COPY instructions before they become
1179   // copyPhysReg() calls.  Look for VMOVS instructions that can legally be
1180   // widened to VMOVD.  We prefer the VMOVD when possible because it may be
1181   // changed into a VORR that can go down the NEON pipeline.
1182   if (!WidenVMOVS || !MI->isCopy() || Subtarget.isCortexA15())
1183     return false;
1184
1185   // Look for a copy between even S-registers.  That is where we keep floats
1186   // when using NEON v2f32 instructions for f32 arithmetic.
1187   unsigned DstRegS = MI->getOperand(0).getReg();
1188   unsigned SrcRegS = MI->getOperand(1).getReg();
1189   if (!ARM::SPRRegClass.contains(DstRegS, SrcRegS))
1190     return false;
1191
1192   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
1193   unsigned DstRegD = TRI->getMatchingSuperReg(DstRegS, ARM::ssub_0,
1194                                               &ARM::DPRRegClass);
1195   unsigned SrcRegD = TRI->getMatchingSuperReg(SrcRegS, ARM::ssub_0,
1196                                               &ARM::DPRRegClass);
1197   if (!DstRegD || !SrcRegD)
1198     return false;
1199
1200   // We want to widen this into a DstRegD = VMOVD SrcRegD copy.  This is only
1201   // legal if the COPY already defines the full DstRegD, and it isn't a
1202   // sub-register insertion.
1203   if (!MI->definesRegister(DstRegD, TRI) || MI->readsRegister(DstRegD, TRI))
1204     return false;
1205
1206   // A dead copy shouldn't show up here, but reject it just in case.
1207   if (MI->getOperand(0).isDead())
1208     return false;
1209
1210   // All clear, widen the COPY.
1211   DEBUG(dbgs() << "widening:    " << *MI);
1212   MachineInstrBuilder MIB(*MI->getParent()->getParent(), MI);
1213
1214   // Get rid of the old <imp-def> of DstRegD.  Leave it if it defines a Q-reg
1215   // or some other super-register.
1216   int ImpDefIdx = MI->findRegisterDefOperandIdx(DstRegD);
1217   if (ImpDefIdx != -1)
1218     MI->RemoveOperand(ImpDefIdx);
1219
1220   // Change the opcode and operands.
1221   MI->setDesc(get(ARM::VMOVD));
1222   MI->getOperand(0).setReg(DstRegD);
1223   MI->getOperand(1).setReg(SrcRegD);
1224   AddDefaultPred(MIB);
1225
1226   // We are now reading SrcRegD instead of SrcRegS.  This may upset the
1227   // register scavenger and machine verifier, so we need to indicate that we
1228   // are reading an undefined value from SrcRegD, but a proper value from
1229   // SrcRegS.
1230   MI->getOperand(1).setIsUndef();
1231   MIB.addReg(SrcRegS, RegState::Implicit);
1232
1233   // SrcRegD may actually contain an unrelated value in the ssub_1
1234   // sub-register.  Don't kill it.  Only kill the ssub_0 sub-register.
1235   if (MI->getOperand(1).isKill()) {
1236     MI->getOperand(1).setIsKill(false);
1237     MI->addRegisterKilled(SrcRegS, TRI, true);
1238   }
1239
1240   DEBUG(dbgs() << "replaced by: " << *MI);
1241   return true;
1242 }
1243
1244 /// Create a copy of a const pool value. Update CPI to the new index and return
1245 /// the label UID.
1246 static unsigned duplicateCPV(MachineFunction &MF, unsigned &CPI) {
1247   MachineConstantPool *MCP = MF.getConstantPool();
1248   ARMFunctionInfo *AFI = MF.getInfo<ARMFunctionInfo>();
1249
1250   const MachineConstantPoolEntry &MCPE = MCP->getConstants()[CPI];
1251   assert(MCPE.isMachineConstantPoolEntry() &&
1252          "Expecting a machine constantpool entry!");
1253   ARMConstantPoolValue *ACPV =
1254     static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE.Val.MachineCPVal);
1255
1256   unsigned PCLabelId = AFI->createPICLabelUId();
1257   ARMConstantPoolValue *NewCPV = nullptr;
1258
1259   // FIXME: The below assumes PIC relocation model and that the function
1260   // is Thumb mode (t1 or t2). PCAdjustment would be 8 for ARM mode PIC, and
1261   // zero for non-PIC in ARM or Thumb. The callers are all of thumb LDR
1262   // instructions, so that's probably OK, but is PIC always correct when
1263   // we get here?
1264   if (ACPV->isGlobalValue())
1265     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::
1266       Create(cast<ARMConstantPoolConstant>(ACPV)->getGV(), PCLabelId,
1267              ARMCP::CPValue, 4);
1268   else if (ACPV->isExtSymbol())
1269     NewCPV = ARMConstantPoolSymbol::
1270       Create(MF.getFunction()->getContext(),
1271              cast<ARMConstantPoolSymbol>(ACPV)->getSymbol(), PCLabelId, 4);
1272   else if (ACPV->isBlockAddress())
1273     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::
1274       Create(cast<ARMConstantPoolConstant>(ACPV)->getBlockAddress(), PCLabelId,
1275              ARMCP::CPBlockAddress, 4);
1276   else if (ACPV->isLSDA())
1277     NewCPV = ARMConstantPoolConstant::Create(MF.getFunction(), PCLabelId,
1278                                              ARMCP::CPLSDA, 4);
1279   else if (ACPV->isMachineBasicBlock())
1280     NewCPV = ARMConstantPoolMBB::
1281       Create(MF.getFunction()->getContext(),
1282              cast<ARMConstantPoolMBB>(ACPV)->getMBB(), PCLabelId, 4);
1283   else
1284     llvm_unreachable("Unexpected ARM constantpool value type!!");
1285   CPI = MCP->getConstantPoolIndex(NewCPV, MCPE.getAlignment());
1286   return PCLabelId;
1287 }
1288
1289 void ARMBaseInstrInfo::
1290 reMaterialize(MachineBasicBlock &MBB,
1291               MachineBasicBlock::iterator I,
1292               unsigned DestReg, unsigned SubIdx,
1293               const MachineInstr *Orig,
1294               const TargetRegisterInfo &TRI) const {
1295   unsigned Opcode = Orig->getOpcode();
1296   switch (Opcode) {
1297   default: {
1298     MachineInstr *MI = MBB.getParent()->CloneMachineInstr(Orig);
1299     MI->substituteRegister(Orig->getOperand(0).getReg(), DestReg, SubIdx, TRI);
1300     MBB.insert(I, MI);
1301     break;
1302   }
1303   case ARM::tLDRpci_pic:
1304   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1305     MachineFunction &MF = *MBB.getParent();
1306     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1307     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1308     MachineInstrBuilder MIB = BuildMI(MBB, I, Orig->getDebugLoc(), get(Opcode),
1309                                       DestReg)
1310       .addConstantPoolIndex(CPI).addImm(PCLabelId);
1311     MIB->setMemRefs(Orig->memoperands_begin(), Orig->memoperands_end());
1312     break;
1313   }
1314   }
1315 }
1316
1317 MachineInstr *
1318 ARMBaseInstrInfo::duplicate(MachineInstr *Orig, MachineFunction &MF) const {
1319   MachineInstr *MI = TargetInstrInfo::duplicate(Orig, MF);
1320   switch(Orig->getOpcode()) {
1321   case ARM::tLDRpci_pic:
1322   case ARM::t2LDRpci_pic: {
1323     unsigned CPI = Orig->getOperand(1).getIndex();
1324     unsigned PCLabelId = duplicateCPV(MF, CPI);
1325     Orig->getOperand(1).setIndex(CPI);
1326     Orig->getOperand(2).setImm(PCLabelId);
1327     break;
1328   }
1329   }
1330   return MI;
1331 }
1332
1333 bool ARMBaseInstrInfo::produceSameValue(const MachineInstr *MI0,
1334                                         const MachineInstr *MI1,
1335                                         const MachineRegisterInfo *MRI) const {
1336   int Opcode = MI0->getOpcode();
1337   if (Opcode == ARM::t2LDRpci ||
1338       Opcode == ARM::t2LDRpci_pic ||
1339       Opcode == ARM::tLDRpci ||
1340       Opcode == ARM::tLDRpci_pic ||
1341       Opcode == ARM::LDRLIT_ga_pcrel ||
1342       Opcode == ARM::LDRLIT_ga_pcrel_ldr ||
1343       Opcode == ARM::tLDRLIT_ga_pcrel ||
1344       Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel ||
1345       Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel_ldr ||
1346       Opcode == ARM::t2MOV_ga_pcrel) {
1347     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1348       return false;
1349     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1350       return false;
1351
1352     const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(1);
1353     const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(1);
1354     if (MO0.getOffset() != MO1.getOffset())
1355       return false;
1356
1357     if (Opcode == ARM::LDRLIT_ga_pcrel ||
1358         Opcode == ARM::LDRLIT_ga_pcrel_ldr ||
1359         Opcode == ARM::tLDRLIT_ga_pcrel ||
1360         Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel ||
1361         Opcode == ARM::MOV_ga_pcrel_ldr ||
1362         Opcode == ARM::t2MOV_ga_pcrel)
1363       // Ignore the PC labels.
1364       return MO0.getGlobal() == MO1.getGlobal();
1365
1366     const MachineFunction *MF = MI0->getParent()->getParent();
1367     const MachineConstantPool *MCP = MF->getConstantPool();
1368     int CPI0 = MO0.getIndex();
1369     int CPI1 = MO1.getIndex();
1370     const MachineConstantPoolEntry &MCPE0 = MCP->getConstants()[CPI0];
1371     const MachineConstantPoolEntry &MCPE1 = MCP->getConstants()[CPI1];
1372     bool isARMCP0 = MCPE0.isMachineConstantPoolEntry();
1373     bool isARMCP1 = MCPE1.isMachineConstantPoolEntry();
1374     if (isARMCP0 && isARMCP1) {
1375       ARMConstantPoolValue *ACPV0 =
1376         static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE0.Val.MachineCPVal);
1377       ARMConstantPoolValue *ACPV1 =
1378         static_cast<ARMConstantPoolValue*>(MCPE1.Val.MachineCPVal);
1379       return ACPV0->hasSameValue(ACPV1);
1380     } else if (!isARMCP0 && !isARMCP1) {
1381       return MCPE0.Val.ConstVal == MCPE1.Val.ConstVal;
1382     }
1383     return false;
1384   } else if (Opcode == ARM::PICLDR) {
1385     if (MI1->getOpcode() != Opcode)
1386       return false;
1387     if (MI0->getNumOperands() != MI1->getNumOperands())
1388       return false;
1389
1390     unsigned Addr0 = MI0->getOperand(1).getReg();
1391     unsigned Addr1 = MI1->getOperand(1).getReg();
1392     if (Addr0 != Addr1) {
1393       if (!MRI ||
1394           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Addr0) ||
1395           !TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Addr1))
1396         return false;
1397
1398       // This assumes SSA form.
1399       MachineInstr *Def0 = MRI->getVRegDef(Addr0);
1400       MachineInstr *Def1 = MRI->getVRegDef(Addr1);
1401       // Check if the loaded value, e.g. a constantpool of a global address, are
1402       // the same.
1403       if (!produceSameValue(Def0, Def1, MRI))
1404         return false;
1405     }
1406
1407     for (unsigned i = 3, e = MI0->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1408       // %vreg12<def> = PICLDR %vreg11, 0, pred:14, pred:%noreg
1409       const MachineOperand &MO0 = MI0->getOperand(i);
1410       const MachineOperand &MO1 = MI1->getOperand(i);
1411       if (!MO0.isIdenticalTo(MO1))
1412         return false;
1413     }
1414     return true;
1415   }
1416
1417   return MI0->isIdenticalTo(MI1, MachineInstr::IgnoreVRegDefs);
1418 }
1419
1420 /// areLoadsFromSameBasePtr - This is used by the pre-regalloc scheduler to
1421 /// determine if two loads are loading from the same base address. It should
1422 /// only return true if the base pointers are the same and the only differences
1423 /// between the two addresses is the offset. It also returns the offsets by
1424 /// reference.
1425 ///
1426 /// FIXME: remove this in favor of the MachineInstr interface once pre-RA-sched
1427 /// is permanently disabled.
1428 bool ARMBaseInstrInfo::areLoadsFromSameBasePtr(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1429                                                int64_t &Offset1,
1430                                                int64_t &Offset2) const {
1431   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1432   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1433
1434   if (!Load1->isMachineOpcode() || !Load2->isMachineOpcode())
1435     return false;
1436
1437   switch (Load1->getMachineOpcode()) {
1438   default:
1439     return false;
1440   case ARM::LDRi12:
1441   case ARM::LDRBi12:
1442   case ARM::LDRD:
1443   case ARM::LDRH:
1444   case ARM::LDRSB:
1445   case ARM::LDRSH:
1446   case ARM::VLDRD:
1447   case ARM::VLDRS:
1448   case ARM::t2LDRi8:
1449   case ARM::t2LDRBi8:
1450   case ARM::t2LDRDi8:
1451   case ARM::t2LDRSHi8:
1452   case ARM::t2LDRi12:
1453   case ARM::t2LDRBi12:
1454   case ARM::t2LDRSHi12:
1455     break;
1456   }
1457
1458   switch (Load2->getMachineOpcode()) {
1459   default:
1460     return false;
1461   case ARM::LDRi12:
1462   case ARM::LDRBi12:
1463   case ARM::LDRD:
1464   case ARM::LDRH:
1465   case ARM::LDRSB:
1466   case ARM::LDRSH:
1467   case ARM::VLDRD:
1468   case ARM::VLDRS:
1469   case ARM::t2LDRi8:
1470   case ARM::t2LDRBi8:
1471   case ARM::t2LDRSHi8:
1472   case ARM::t2LDRi12:
1473   case ARM::t2LDRBi12:
1474   case ARM::t2LDRSHi12:
1475     break;
1476   }
1477
1478   // Check if base addresses and chain operands match.
1479   if (Load1->getOperand(0) != Load2->getOperand(0) ||
1480       Load1->getOperand(4) != Load2->getOperand(4))
1481     return false;
1482
1483   // Index should be Reg0.
1484   if (Load1->getOperand(3) != Load2->getOperand(3))
1485     return false;
1486
1487   // Determine the offsets.
1488   if (isa<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1)) &&
1489       isa<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))) {
1490     Offset1 = cast<ConstantSDNode>(Load1->getOperand(1))->getSExtValue();
1491     Offset2 = cast<ConstantSDNode>(Load2->getOperand(1))->getSExtValue();
1492     return true;
1493   }
1494
1495   return false;
1496 }
1497
1498 /// shouldScheduleLoadsNear - This is a used by the pre-regalloc scheduler to
1499 /// determine (in conjunction with areLoadsFromSameBasePtr) if two loads should
1500 /// be scheduled togther. On some targets if two loads are loading from
1501 /// addresses in the same cache line, it's better if they are scheduled
1502 /// together. This function takes two integers that represent the load offsets
1503 /// from the common base address. It returns true if it decides it's desirable
1504 /// to schedule the two loads together. "NumLoads" is the number of loads that
1505 /// have already been scheduled after Load1.
1506 ///
1507 /// FIXME: remove this in favor of the MachineInstr interface once pre-RA-sched
1508 /// is permanently disabled.
1509 bool ARMBaseInstrInfo::shouldScheduleLoadsNear(SDNode *Load1, SDNode *Load2,
1510                                                int64_t Offset1, int64_t Offset2,
1511                                                unsigned NumLoads) const {
1512   // Don't worry about Thumb: just ARM and Thumb2.
1513   if (Subtarget.isThumb1Only()) return false;
1514
1515   assert(Offset2 > Offset1);
1516
1517   if ((Offset2 - Offset1) / 8 > 64)
1518     return false;
1519
1520   // Check if the machine opcodes are different. If they are different
1521   // then we consider them to not be of the same base address,
1522   // EXCEPT in the case of Thumb2 byte loads where one is LDRBi8 and the other LDRBi12.
1523   // In this case, they are considered to be the same because they are different
1524   // encoding forms of the same basic instruction.
1525   if ((Load1->getMachineOpcode() != Load2->getMachineOpcode()) &&
1526       !((Load1->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi8 &&
1527          Load2->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi12) ||
1528         (Load1->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi12 &&
1529          Load2->getMachineOpcode() == ARM::t2LDRBi8)))
1530     return false;  // FIXME: overly conservative?
1531
1532   // Four loads in a row should be sufficient.
1533   if (NumLoads >= 3)
1534     return false;
1535
1536   return true;
1537 }
1538
1539 bool ARMBaseInstrInfo::isSchedulingBoundary(const MachineInstr *MI,
1540                                             const MachineBasicBlock *MBB,
1541                                             const MachineFunction &MF) const {
1542   // Debug info is never a scheduling boundary. It's necessary to be explicit
1543   // due to the special treatment of IT instructions below, otherwise a
1544   // dbg_value followed by an IT will result in the IT instruction being
1545   // considered a scheduling hazard, which is wrong. It should be the actual
1546   // instruction preceding the dbg_value instruction(s), just like it is
1547   // when debug info is not present.
1548   if (MI->isDebugValue())
1549     return false;
1550
1551   // Terminators and labels can't be scheduled around.
1552   if (MI->isTerminator() || MI->isPosition())
1553     return true;
1554
1555   // Treat the start of the IT block as a scheduling boundary, but schedule
1556   // t2IT along with all instructions following it.
1557   // FIXME: This is a big hammer. But the alternative is to add all potential
1558   // true and anti dependencies to IT block instructions as implicit operands
1559   // to the t2IT instruction. The added compile time and complexity does not
1560   // seem worth it.
1561   MachineBasicBlock::const_iterator I = MI;
1562   // Make sure to skip any dbg_value instructions
1563   while (++I != MBB->end() && I->isDebugValue())
1564     ;
1565   if (I != MBB->end() && I->getOpcode() == ARM::t2IT)
1566     return true;
1567
1568   // Don't attempt to schedule around any instruction that defines
1569   // a stack-oriented pointer, as it's unlikely to be profitable. This
1570   // saves compile time, because it doesn't require every single
1571   // stack slot reference to depend on the instruction that does the
1572   // modification.
1573   // Calls don't actually change the stack pointer, even if they have imp-defs.
1574   // No ARM calling conventions change the stack pointer. (X86 calling
1575   // conventions sometimes do).
1576   if (!MI->isCall() && MI->definesRegister(ARM::SP))
1577     return true;
1578
1579   return false;
1580 }
1581
1582 bool ARMBaseInstrInfo::
1583 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &MBB,
1584                     unsigned NumCycles, unsigned ExtraPredCycles,
1585                     const BranchProbability &Probability) const {
1586   if (!NumCycles)
1587     return false;
1588
1589   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1590   unsigned UnpredCost = Probability.getNumerator() * NumCycles;
1591   UnpredCost /= Probability.getDenominator();
1592   UnpredCost += 1; // The branch itself
1593   UnpredCost += Subtarget.getMispredictionPenalty() / 10;
1594
1595   return (NumCycles + ExtraPredCycles) <= UnpredCost;
1596 }
1597
1598 bool ARMBaseInstrInfo::
1599 isProfitableToIfCvt(MachineBasicBlock &TMBB,
1600                     unsigned TCycles, unsigned TExtra,
1601                     MachineBasicBlock &FMBB,
1602                     unsigned FCycles, unsigned FExtra,
1603                     const BranchProbability &Probability) const {
1604   if (!TCycles || !FCycles)
1605     return false;
1606
1607   // Attempt to estimate the relative costs of predication versus branching.
1608   unsigned TUnpredCost = Probability.getNumerator() * TCycles;
1609   TUnpredCost /= Probability.getDenominator();
1610
1611   uint32_t Comp = Probability.getDenominator() - Probability.getNumerator();
1612   unsigned FUnpredCost = Comp * FCycles;
1613   FUnpredCost /= Probability.getDenominator();
1614
1615   unsigned UnpredCost = TUnpredCost + FUnpredCost;
1616   UnpredCost += 1; // The branch itself
1617   UnpredCost += Subtarget.getMispredictionPenalty() / 10;
1618
1619   return (TCycles + FCycles + TExtra + FExtra) <= UnpredCost;
1620 }
1621
1622 bool
1623 ARMBaseInstrInfo::isProfitableToUnpredicate(MachineBasicBlock &TMBB,
1624                                             MachineBasicBlock &FMBB) const {
1625   // Reduce false anti-dependencies to let Swift's out-of-order execution
1626   // engine do its thing.
1627   return Subtarget.isSwift();
1628 }
1629
1630 /// getInstrPredicate - If instruction is predicated, returns its predicate
1631 /// condition, otherwise returns AL. It also returns the condition code
1632 /// register by reference.
1633 ARMCC::CondCodes
1634 llvm::getInstrPredicate(const MachineInstr *MI, unsigned &PredReg) {
1635   int PIdx = MI->findFirstPredOperandIdx();
1636   if (PIdx == -1) {
1637     PredReg = 0;
1638     return ARMCC::AL;
1639   }
1640
1641   PredReg = MI->getOperand(PIdx+1).getReg();
1642   return (ARMCC::CondCodes)MI->getOperand(PIdx).getImm();
1643 }
1644
1645
1646 int llvm::getMatchingCondBranchOpcode(int Opc) {
1647   if (Opc == ARM::B)
1648     return ARM::Bcc;
1649   if (Opc == ARM::tB)
1650     return ARM::tBcc;
1651   if (Opc == ARM::t2B)
1652     return ARM::t2Bcc;
1653
1654   llvm_unreachable("Unknown unconditional branch opcode!");
1655 }
1656
1657 /// commuteInstruction - Handle commutable instructions.
1658 MachineInstr *
1659 ARMBaseInstrInfo::commuteInstruction(MachineInstr *MI, bool NewMI) const {
1660   switch (MI->getOpcode()) {
1661   case ARM::MOVCCr:
1662   case ARM::t2MOVCCr: {
1663     // MOVCC can be commuted by inverting the condition.
1664     unsigned PredReg = 0;
1665     ARMCC::CondCodes CC = getInstrPredicate(MI, PredReg);
1666     // MOVCC AL can't be inverted. Shouldn't happen.
1667     if (CC == ARMCC::AL || PredReg != ARM::CPSR)
1668       return nullptr;
1669     MI = TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
1670     if (!MI)
1671       return nullptr;
1672     // After swapping the MOVCC operands, also invert the condition.
1673     MI->getOperand(MI->findFirstPredOperandIdx())
1674       .setImm(ARMCC::getOppositeCondition(CC));
1675     return MI;
1676   }
1677   }
1678   return TargetInstrInfo::commuteInstruction(MI, NewMI);
1679 }
1680
1681 /// Identify instructions that can be folded into a MOVCC instruction, and
1682 /// return the defining instruction.
1683 static MachineInstr *canFoldIntoMOVCC(unsigned Reg,
1684                                       const MachineRegisterInfo &MRI,
1685                                       const TargetInstrInfo *TII) {
1686   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
1687     return nullptr;
1688   if (!MRI.hasOneNonDBGUse(Reg))
1689     return nullptr;
1690   MachineInstr *MI = MRI.getVRegDef(Reg);
1691   if (!MI)
1692     return nullptr;
1693   // MI is folded into the MOVCC by predicating it.
1694   if (!MI->isPredicable())
1695     return nullptr;
1696   // Check if MI has any non-dead defs or physreg uses. This also detects
1697   // predicated instructions which will be reading CPSR.
1698   for (unsigned i = 1, e = MI->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1699     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(i);
1700     // Reject frame index operands, PEI can't handle the predicated pseudos.
1701     if (MO.isFI() || MO.isCPI() || MO.isJTI())
1702       return nullptr;
1703     if (!MO.isReg())
1704       continue;
1705     // MI can't have any tied operands, that would conflict with predication.
1706     if (MO.isTied())
1707       return nullptr;
1708     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MO.getReg()))
1709       return nullptr;
1710     if (MO.isDef() && !MO.isDead())
1711       return nullptr;
1712   }
1713   bool DontMoveAcrossStores = true;
1714   if (!MI->isSafeToMove(TII, /* AliasAnalysis = */ nullptr,
1715                         DontMoveAcrossStores))
1716     return nullptr;
1717   return MI;
1718 }
1719
1720 bool ARMBaseInstrInfo::analyzeSelect(const MachineInstr *MI,
1721                                      SmallVectorImpl<MachineOperand> &Cond,
1722                                      unsigned &TrueOp, unsigned &FalseOp,
1723                                      bool &Optimizable) const {
1724   assert((MI->getOpcode() == ARM::MOVCCr || MI->getOpcode() == ARM::t2MOVCCr) &&
1725          "Unknown select instruction");
1726   // MOVCC operands:
1727   // 0: Def.
1728   // 1: True use.
1729   // 2: False use.
1730   // 3: Condition code.
1731   // 4: CPSR use.
1732   TrueOp = 1;
1733   FalseOp = 2;
1734   Cond.push_back(MI->getOperand(3));
1735   Cond.push_back(MI->getOperand(4));
1736   // We can always fold a def.
1737   Optimizable = true;
1738   return false;
1739 }
1740
1741 MachineInstr *ARMBaseInstrInfo::optimizeSelect(MachineInstr *MI,
1742                                                bool PreferFalse) const {
1743   assert((MI->getOpcode() == ARM::MOVCCr || MI->getOpcode() == ARM::t2MOVCCr) &&
1744          "Unknown select instruction");
1745   MachineRegisterInfo &MRI = MI->getParent()->getParent()->getRegInfo();
1746   MachineInstr *DefMI = canFoldIntoMOVCC(MI->getOperand(2).getReg(), MRI, this);
1747   bool Invert = !DefMI;
1748   if (!DefMI)
1749     DefMI = canFoldIntoMOVCC(MI->getOperand(1).getReg(), MRI, this);
1750   if (!DefMI)
1751     return nullptr;
1752
1753   // Find new register class to use.
1754   MachineOperand FalseReg = MI->getOperand(Invert ? 2 : 1);
1755   unsigned       DestReg  = MI->getOperand(0).getReg();
1756   const TargetRegisterClass *PreviousClass = MRI.getRegClass(FalseReg.getReg());
1757   if (!MRI.constrainRegClass(DestReg, PreviousClass))
1758     return nullptr;
1759
1760   // Create a new predicated version of DefMI.
1761   // Rfalse is the first use.
1762   MachineInstrBuilder NewMI = BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
1763                                       DefMI->getDesc(), DestReg);
1764
1765   // Copy all the DefMI operands, excluding its (null) predicate.
1766   const MCInstrDesc &DefDesc = DefMI->getDesc();
1767   for (unsigned i = 1, e = DefDesc.getNumOperands();
1768        i != e && !DefDesc.OpInfo[i].isPredicate(); ++i)
1769     NewMI.addOperand(DefMI->getOperand(i));
1770
1771   unsigned CondCode = MI->getOperand(3).getImm();
1772   if (Invert)
1773     NewMI.addImm(ARMCC::getOppositeCondition(ARMCC::CondCodes(CondCode)));
1774   else
1775     NewMI.addImm(CondCode);
1776   NewMI.addOperand(MI->getOperand(4));
1777
1778   // DefMI is not the -S version that sets CPSR, so add an optional %noreg.
1779   if (NewMI->hasOptionalDef())
1780     AddDefaultCC(NewMI);
1781
1782   // The output register value when the predicate is false is an implicit
1783   // register operand tied to the first def.
1784   // The tie makes the register allocator ensure the FalseReg is allocated the
1785   // same register as operand 0.
1786   FalseReg.setImplicit();
1787   NewMI.addOperand(FalseReg);
1788   NewMI->tieOperands(0, NewMI->getNumOperands() - 1);
1789
1790   // The caller will erase MI, but not DefMI.
1791   DefMI->eraseFromParent();
1792   return NewMI;
1793 }
1794
1795 /// Map pseudo instructions that imply an 'S' bit onto real opcodes. Whether the
1796 /// instruction is encoded with an 'S' bit is determined by the optional CPSR
1797 /// def operand.
1798 ///
1799 /// This will go away once we can teach tblgen how to set the optional CPSR def
1800 /// operand itself.
1801 struct AddSubFlagsOpcodePair {
1802   uint16_t PseudoOpc;
1803   uint16_t MachineOpc;
1804 };
1805
1806 static const AddSubFlagsOpcodePair AddSubFlagsOpcodeMap[] = {
1807   {ARM::ADDSri, ARM::ADDri},
1808   {ARM::ADDSrr, ARM::ADDrr},
1809   {ARM::ADDSrsi, ARM::ADDrsi},
1810   {ARM::ADDSrsr, ARM::ADDrsr},
1811
1812   {ARM::SUBSri, ARM::SUBri},
1813   {ARM::SUBSrr, ARM::SUBrr},
1814   {ARM::SUBSrsi, ARM::SUBrsi},
1815   {ARM::SUBSrsr, ARM::SUBrsr},
1816
1817   {ARM::RSBSri, ARM::RSBri},
1818   {ARM::RSBSrsi, ARM::RSBrsi},
1819   {ARM::RSBSrsr, ARM::RSBrsr},
1820
1821   {ARM::t2ADDSri, ARM::t2ADDri},
1822   {ARM::t2ADDSrr, ARM::t2ADDrr},
1823   {ARM::t2ADDSrs, ARM::t2ADDrs},
1824
1825   {ARM::t2SUBSri, ARM::t2SUBri},
1826   {ARM::t2SUBSrr, ARM::t2SUBrr},
1827   {ARM::t2SUBSrs, ARM::t2SUBrs},
1828
1829   {ARM::t2RSBSri, ARM::t2RSBri},
1830   {ARM::t2RSBSrs, ARM::t2RSBrs},
1831 };
1832
1833 unsigned llvm::convertAddSubFlagsOpcode(unsigned OldOpc) {
1834   for (unsigned i = 0, e = array_lengthof(AddSubFlagsOpcodeMap); i != e; ++i)
1835     if (OldOpc == AddSubFlagsOpcodeMap[i].PseudoOpc)
1836       return AddSubFlagsOpcodeMap[i].MachineOpc;
1837   return 0;
1838 }
1839
1840 void llvm::emitARMRegPlusImmediate(MachineBasicBlock &MBB,
1841                                MachineBasicBlock::iterator &MBBI, DebugLoc dl,
1842                                unsigned DestReg, unsigned BaseReg, int NumBytes,
1843                                ARMCC::CondCodes Pred, unsigned PredReg,
1844                                const ARMBaseInstrInfo &TII, unsigned MIFlags) {
1845   if (NumBytes == 0 && DestReg != BaseReg) {
1846     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(ARM::MOVr), DestReg)
1847       .addReg(BaseReg, RegState::Kill)
1848       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0)
1849       .setMIFlags(MIFlags);
1850     return;
1851   }
1852
1853   bool isSub = NumBytes < 0;
1854   if (isSub) NumBytes = -NumBytes;
1855
1856   while (NumBytes) {
1857     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(NumBytes);
1858     unsigned ThisVal = NumBytes & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
1859     assert(ThisVal && "Didn't extract field correctly");
1860
1861     // We will handle these bits from offset, clear them.
1862     NumBytes &= ~ThisVal;
1863
1864     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisVal) != -1 && "Bit extraction didn't work?");
1865
1866     // Build the new ADD / SUB.
1867     unsigned Opc = isSub ? ARM::SUBri : ARM::ADDri;
1868     BuildMI(MBB, MBBI, dl, TII.get(Opc), DestReg)
1869       .addReg(BaseReg, RegState::Kill).addImm(ThisVal)
1870       .addImm((unsigned)Pred).addReg(PredReg).addReg(0)
1871       .setMIFlags(MIFlags);
1872     BaseReg = DestReg;
1873   }
1874 }
1875
1876 static bool isAnySubRegLive(unsigned Reg, const TargetRegisterInfo *TRI,
1877                       MachineInstr *MI) {
1878   for (MCSubRegIterator Subreg(Reg, TRI, /* IncludeSelf */ true);
1879        Subreg.isValid(); ++Subreg)
1880     if (MI->getParent()->computeRegisterLiveness(TRI, *Subreg, MI) !=
1881         MachineBasicBlock::LQR_Dead)
1882       return true;
1883   return false;
1884 }
1885 bool llvm::tryFoldSPUpdateIntoPushPop(const ARMSubtarget &Subtarget,
1886                                       MachineFunction &MF, MachineInstr *MI,
1887                                       unsigned NumBytes) {
1888   // This optimisation potentially adds lots of load and store
1889   // micro-operations, it's only really a great benefit to code-size.
1890   if (!MF.getFunction()->getAttributes().hasAttribute(
1891           AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::MinSize))
1892     return false;
1893
1894   // If only one register is pushed/popped, LLVM can use an LDR/STR
1895   // instead. We can't modify those so make sure we're dealing with an
1896   // instruction we understand.
1897   bool IsPop = isPopOpcode(MI->getOpcode());
1898   bool IsPush = isPushOpcode(MI->getOpcode());
1899   if (!IsPush && !IsPop)
1900     return false;
1901
1902   bool IsVFPPushPop = MI->getOpcode() == ARM::VSTMDDB_UPD ||
1903                       MI->getOpcode() == ARM::VLDMDIA_UPD;
1904   bool IsT1PushPop = MI->getOpcode() == ARM::tPUSH ||
1905                      MI->getOpcode() == ARM::tPOP ||
1906                      MI->getOpcode() == ARM::tPOP_RET;
1907
1908   assert((IsT1PushPop || (MI->getOperand(0).getReg() == ARM::SP &&
1909                           MI->getOperand(1).getReg() == ARM::SP)) &&
1910          "trying to fold sp update into non-sp-updating push/pop");
1911
1912   // The VFP push & pop act on D-registers, so we can only fold an adjustment
1913   // by a multiple of 8 bytes in correctly. Similarly rN is 4-bytes. Don't try
1914   // if this is violated.
1915   if (NumBytes % (IsVFPPushPop ? 8 : 4) != 0)
1916     return false;
1917
1918   // ARM and Thumb2 push/pop insts have explicit "sp, sp" operands (+
1919   // pred) so the list starts at 4. Thumb1 starts after the predicate.
1920   int RegListIdx = IsT1PushPop ? 2 : 4;
1921
1922   // Calculate the space we'll need in terms of registers.
1923   unsigned FirstReg = MI->getOperand(RegListIdx).getReg();
1924   unsigned RD0Reg, RegsNeeded;
1925   if (IsVFPPushPop) {
1926     RD0Reg = ARM::D0;
1927     RegsNeeded = NumBytes / 8;
1928   } else {
1929     RD0Reg = ARM::R0;
1930     RegsNeeded = NumBytes / 4;
1931   }
1932
1933   // We're going to have to strip all list operands off before
1934   // re-adding them since the order matters, so save the existing ones
1935   // for later.
1936   SmallVector<MachineOperand, 4> RegList;
1937   for (int i = MI->getNumOperands() - 1; i >= RegListIdx; --i)
1938     RegList.push_back(MI->getOperand(i));
1939
1940   const TargetRegisterInfo *TRI = MF.getRegInfo().getTargetRegisterInfo();
1941   const MCPhysReg *CSRegs = TRI->getCalleeSavedRegs(&MF);
1942
1943   // Now try to find enough space in the reglist to allocate NumBytes.
1944   for (unsigned CurReg = FirstReg - 1; CurReg >= RD0Reg && RegsNeeded;
1945        --CurReg) {
1946     if (!IsPop) {
1947       // Pushing any register is completely harmless, mark the
1948       // register involved as undef since we don't care about it in
1949       // the slightest.
1950       RegList.push_back(MachineOperand::CreateReg(CurReg, false, false,
1951                                                   false, false, true));
1952       --RegsNeeded;
1953       continue;
1954     }
1955
1956     // However, we can only pop an extra register if it's not live. For
1957     // registers live within the function we might clobber a return value
1958     // register; the other way a register can be live here is if it's
1959     // callee-saved.
1960     // TODO: Currently, computeRegisterLiveness() does not report "live" if a
1961     // sub reg is live. When computeRegisterLiveness() works for sub reg, it
1962     // can replace isAnySubRegLive().
1963     if (isCalleeSavedRegister(CurReg, CSRegs) ||
1964         isAnySubRegLive(CurReg, TRI, MI)) {
1965       // VFP pops don't allow holes in the register list, so any skip is fatal
1966       // for our transformation. GPR pops do, so we should just keep looking.
1967       if (IsVFPPushPop)
1968         return false;
1969       else
1970         continue;
1971     }
1972
1973     // Mark the unimportant registers as <def,dead> in the POP.
1974     RegList.push_back(MachineOperand::CreateReg(CurReg, true, false, false,
1975                                                 true));
1976     --RegsNeeded;
1977   }
1978
1979   if (RegsNeeded > 0)
1980     return false;
1981
1982   // Finally we know we can profitably perform the optimisation so go
1983   // ahead: strip all existing registers off and add them back again
1984   // in the right order.
1985   for (int i = MI->getNumOperands() - 1; i >= RegListIdx; --i)
1986     MI->RemoveOperand(i);
1987
1988   // Add the complete list back in.
1989   MachineInstrBuilder MIB(MF, &*MI);
1990   for (int i = RegList.size() - 1; i >= 0; --i)
1991     MIB.addOperand(RegList[i]);
1992
1993   return true;
1994 }
1995
1996 bool llvm::rewriteARMFrameIndex(MachineInstr &MI, unsigned FrameRegIdx,
1997                                 unsigned FrameReg, int &Offset,
1998                                 const ARMBaseInstrInfo &TII) {
1999   unsigned Opcode = MI.getOpcode();
2000   const MCInstrDesc &Desc = MI.getDesc();
2001   unsigned AddrMode = (Desc.TSFlags & ARMII::AddrModeMask);
2002   bool isSub = false;
2003
2004   // Memory operands in inline assembly always use AddrMode2.
2005   if (Opcode == ARM::INLINEASM)
2006     AddrMode = ARMII::AddrMode2;
2007
2008   if (Opcode == ARM::ADDri) {
2009     Offset += MI.getOperand(FrameRegIdx+1).getImm();
2010     if (Offset == 0) {
2011       // Turn it into a move.
2012       MI.setDesc(TII.get(ARM::MOVr));
2013       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
2014       MI.RemoveOperand(FrameRegIdx+1);
2015       Offset = 0;
2016       return true;
2017     } else if (Offset < 0) {
2018       Offset = -Offset;
2019       isSub = true;
2020       MI.setDesc(TII.get(ARM::SUBri));
2021     }
2022
2023     // Common case: small offset, fits into instruction.
2024     if (ARM_AM::getSOImmVal(Offset) != -1) {
2025       // Replace the FrameIndex with sp / fp
2026       MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
2027       MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(Offset);
2028       Offset = 0;
2029       return true;
2030     }
2031
2032     // Otherwise, pull as much of the immedidate into this ADDri/SUBri
2033     // as possible.
2034     unsigned RotAmt = ARM_AM::getSOImmValRotate(Offset);
2035     unsigned ThisImmVal = Offset & ARM_AM::rotr32(0xFF, RotAmt);
2036
2037     // We will handle these bits from offset, clear them.
2038     Offset &= ~ThisImmVal;
2039
2040     // Get the properly encoded SOImmVal field.
2041     assert(ARM_AM::getSOImmVal(ThisImmVal) != -1 &&
2042            "Bit extraction didn't work?");
2043     MI.getOperand(FrameRegIdx+1).ChangeToImmediate(ThisImmVal);
2044  } else {
2045     unsigned ImmIdx = 0;
2046     int InstrOffs = 0;
2047     unsigned NumBits = 0;
2048     unsigned Scale = 1;
2049     switch (AddrMode) {
2050     case ARMII::AddrMode_i12: {
2051       ImmIdx = FrameRegIdx + 1;
2052       InstrOffs = MI.getOperand(ImmIdx).getImm();
2053       NumBits = 12;
2054       break;
2055     }
2056     case ARMII::AddrMode2: {
2057       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
2058       InstrOffs = ARM_AM::getAM2Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
2059       if (ARM_AM::getAM2Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
2060         InstrOffs *= -1;
2061       NumBits = 12;
2062       break;
2063     }
2064     case ARMII::AddrMode3: {
2065       ImmIdx = FrameRegIdx+2;
2066       InstrOffs = ARM_AM::getAM3Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
2067       if (ARM_AM::getAM3Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
2068         InstrOffs *= -1;
2069       NumBits = 8;
2070       break;
2071     }
2072     case ARMII::AddrMode4:
2073     case ARMII::AddrMode6:
2074       // Can't fold any offset even if it's zero.
2075       return false;
2076     case ARMII::AddrMode5: {
2077       ImmIdx = FrameRegIdx+1;
2078       InstrOffs = ARM_AM::getAM5Offset(MI.getOperand(ImmIdx).getImm());
2079       if (ARM_AM::getAM5Op(MI.getOperand(ImmIdx).getImm()) == ARM_AM::sub)
2080         InstrOffs *= -1;
2081       NumBits = 8;
2082       Scale = 4;
2083       break;
2084     }
2085     default:
2086       llvm_unreachable("Unsupported addressing mode!");
2087     }
2088
2089     Offset += InstrOffs * Scale;
2090     assert((Offset & (Scale-1)) == 0 && "Can't encode this offset!");
2091     if (Offset < 0) {
2092       Offset = -Offset;
2093       isSub = true;
2094     }
2095
2096     // Attempt to fold address comp. if opcode has offset bits
2097     if (NumBits > 0) {
2098       // Common case: small offset, fits into instruction.
2099       MachineOperand &ImmOp = MI.getOperand(ImmIdx);
2100       int ImmedOffset = Offset / Scale;
2101       unsigned Mask = (1 << NumBits) - 1;
2102       if ((unsigned)Offset <= Mask * Scale) {
2103         // Replace the FrameIndex with sp
2104         MI.getOperand(FrameRegIdx).ChangeToRegister(FrameReg, false);
2105         // FIXME: When addrmode2 goes away, this will simplify (like the
2106         // T2 version), as the LDR.i12 versions don't need the encoding
2107         // tricks for the offset value.
2108         if (isSub) {
2109           if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
2110             ImmedOffset = -ImmedOffset;
2111           else
2112             ImmedOffset |= 1 << NumBits;
2113         }
2114         ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
2115         Offset = 0;
2116         return true;
2117       }
2118
2119       // Otherwise, it didn't fit. Pull in what we can to simplify the immed.
2120       ImmedOffset = ImmedOffset & Mask;
2121       if (isSub) {
2122         if (AddrMode == ARMII::AddrMode_i12)
2123           ImmedOffset = -ImmedOffset;
2124         else
2125           ImmedOffset |= 1 << NumBits;
2126       }
2127       ImmOp.ChangeToImmediate(ImmedOffset);
2128       Offset &= ~(Mask*Scale);
2129     }
2130   }
2131
2132   Offset = (isSub) ? -Offset : Offset;
2133   return Offset == 0;
2134 }
2135
2136 /// analyzeCompare - For a comparison instruction, return the source registers
2137 /// in SrcReg and SrcReg2 if having two register operands, and the value it
2138 /// compares against in CmpValue. Return true if the comparison instruction
2139 /// can be analyzed.
2140 bool ARMBaseInstrInfo::
2141 analyzeCompare(const MachineInstr *MI, unsigned &SrcReg, unsigned &SrcReg2,
2142                int &CmpMask, int &CmpValue) const {
2143   switch (MI->getOpcode()) {
2144   default: break;
2145   case ARM::CMPri:
2146   case ARM::t2CMPri:
2147     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
2148     SrcReg2 = 0;
2149     CmpMask = ~0;
2150     CmpValue = MI->getOperand(1).getImm();
2151     return true;
2152   case ARM::CMPrr:
2153   case ARM::t2CMPrr:
2154     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
2155     SrcReg2 = MI->getOperand(1).getReg();
2156     CmpMask = ~0;
2157     CmpValue = 0;
2158     return true;
2159   case ARM::TSTri:
2160   case ARM::t2TSTri:
2161     SrcReg = MI->getOperand(0).getReg();
2162     SrcReg2 = 0;
2163     CmpMask = MI->getOperand(1).getImm();
2164     CmpValue = 0;
2165     return true;
2166   }
2167
2168   return false;
2169 }
2170
2171 /// isSuitableForMask - Identify a suitable 'and' instruction that
2172 /// operates on the given source register and applies the same mask
2173 /// as a 'tst' instruction. Provide a limited look-through for copies.
2174 /// When successful, MI will hold the found instruction.
2175 static bool isSuitableForMask(MachineInstr *&MI, unsigned SrcReg,
2176                               int CmpMask, bool CommonUse) {
2177   switch (MI->getOpcode()) {
2178     case ARM::ANDri:
2179     case ARM::t2ANDri:
2180       if (CmpMask != MI->getOperand(2).getImm())
2181         return false;
2182       if (SrcReg == MI->getOperand(CommonUse ? 1 : 0).getReg())
2183         return true;
2184       break;
2185     case ARM::COPY: {
2186       // Walk down one instruction which is potentially an 'and'.
2187       const MachineInstr &Copy = *MI;
2188       MachineBasicBlock::iterator AND(
2189         std::next(MachineBasicBlock::iterator(MI)));
2190       if (AND == MI->getParent()->end()) return false;
2191       MI = AND;
2192       return isSuitableForMask(MI, Copy.getOperand(0).getReg(),
2193                                CmpMask, true);
2194     }
2195   }
2196
2197   return false;
2198 }
2199
2200 /// getSwappedCondition - assume the flags are set by MI(a,b), return
2201 /// the condition code if we modify the instructions such that flags are
2202 /// set by MI(b,a).
2203 inline static ARMCC::CondCodes getSwappedCondition(ARMCC::CondCodes CC) {
2204   switch (CC) {
2205   default: return ARMCC::AL;
2206   case ARMCC::EQ: return ARMCC::EQ;
2207   case ARMCC::NE: return ARMCC::NE;
2208   case ARMCC::HS: return ARMCC::LS;
2209   case ARMCC::LO: return ARMCC::HI;
2210   case ARMCC::HI: return ARMCC::LO;
2211   case ARMCC::LS: return ARMCC::HS;
2212   case ARMCC::GE: return ARMCC::LE;
2213   case ARMCC::LT: return ARMCC::GT;
2214   case ARMCC::GT: return ARMCC::LT;
2215   case ARMCC::LE: return ARMCC::GE;
2216   }
2217 }
2218
2219 /// isRedundantFlagInstr - check whether the first instruction, whose only
2220 /// purpose is to update flags, can be made redundant.
2221 /// CMPrr can be made redundant by SUBrr if the operands are the same.
2222 /// CMPri can be made redundant by SUBri if the operands are the same.
2223 /// This function can be extended later on.
2224 inline static bool isRedundantFlagInstr(MachineInstr *CmpI, unsigned SrcReg,
2225                                         unsigned SrcReg2, int ImmValue,
2226                                         MachineInstr *OI) {
2227   if ((CmpI->getOpcode() == ARM::CMPrr ||
2228        CmpI->getOpcode() == ARM::t2CMPrr) &&
2229       (OI->getOpcode() == ARM::SUBrr ||
2230        OI->getOpcode() == ARM::t2SUBrr) &&
2231       ((OI->getOperand(1).getReg() == SrcReg &&
2232         OI->getOperand(2).getReg() == SrcReg2) ||
2233        (OI->getOperand(1).getReg() == SrcReg2 &&
2234         OI->getOperand(2).getReg() == SrcReg)))
2235     return true;
2236
2237   if ((CmpI->getOpcode() == ARM::CMPri ||
2238        CmpI->getOpcode() == ARM::t2CMPri) &&
2239       (OI->getOpcode() == ARM::SUBri ||
2240        OI->getOpcode() == ARM::t2SUBri) &&
2241       OI->getOperand(1).getReg() == SrcReg &&
2242       OI->getOperand(2).getImm() == ImmValue)
2243     return true;
2244   return false;
2245 }
2246
2247 /// optimizeCompareInstr - Convert the instruction supplying the argument to the
2248 /// comparison into one that sets the zero bit in the flags register;
2249 /// Remove a redundant Compare instruction if an earlier instruction can set the
2250 /// flags in the same way as Compare.
2251 /// E.g. SUBrr(r1,r2) and CMPrr(r1,r2). We also handle the case where two
2252 /// operands are swapped: SUBrr(r1,r2) and CMPrr(r2,r1), by updating the
2253 /// condition code of instructions which use the flags.
2254 bool ARMBaseInstrInfo::
2255 optimizeCompareInstr(MachineInstr *CmpInstr, unsigned SrcReg, unsigned SrcReg2,
2256                      int CmpMask, int CmpValue,
2257                      const MachineRegisterInfo *MRI) const {
2258   // Get the unique definition of SrcReg.
2259   MachineInstr *MI = MRI->getUniqueVRegDef(SrcReg);
2260   if (!MI) return false;
2261
2262   // Masked compares sometimes use the same register as the corresponding 'and'.
2263   if (CmpMask != ~0) {
2264     if (!isSuitableForMask(MI, SrcReg, CmpMask, false) || isPredicated(MI)) {
2265       MI = nullptr;
2266       for (MachineRegisterInfo::use_instr_iterator
2267            UI = MRI->use_instr_begin(SrcReg), UE = MRI->use_instr_end();
2268            UI != UE; ++UI) {
2269         if (UI->getParent() != CmpInstr->getParent()) continue;
2270         MachineInstr *PotentialAND = &*UI;
2271         if (!isSuitableForMask(PotentialAND, SrcReg, CmpMask, true) ||
2272             isPredicated(PotentialAND))
2273           continue;
2274         MI = PotentialAND;
2275         break;
2276       }
2277       if (!MI) return false;
2278     }
2279   }
2280
2281   // Get ready to iterate backward from CmpInstr.
2282   MachineBasicBlock::iterator I = CmpInstr, E = MI,
2283                               B = CmpInstr->getParent()->begin();
2284
2285   // Early exit if CmpInstr is at the beginning of the BB.
2286   if (I == B) return false;
2287
2288   // There are two possible candidates which can be changed to set CPSR:
2289   // One is MI, the other is a SUB instruction.
2290   // For CMPrr(r1,r2), we are looking for SUB(r1,r2) or SUB(r2,r1).
2291   // For CMPri(r1, CmpValue), we are looking for SUBri(r1, CmpValue).
2292   MachineInstr *Sub = nullptr;
2293   if (SrcReg2 != 0)
2294     // MI is not a candidate for CMPrr.
2295     MI = nullptr;
2296   else if (MI->getParent() != CmpInstr->getParent() || CmpValue != 0) {
2297     // Conservatively refuse to convert an instruction which isn't in the same
2298     // BB as the comparison.
2299     // For CMPri, we need to check Sub, thus we can't return here.
2300     if (CmpInstr->getOpcode() == ARM::CMPri ||
2301        CmpInstr->getOpcode() == ARM::t2CMPri)
2302       MI = nullptr;
2303     else
2304       return false;
2305   }
2306
2307   // Check that CPSR isn't set between the comparison instruction and the one we
2308   // want to change. At the same time, search for Sub.
2309   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
2310   --I;
2311   for (; I != E; --I) {
2312     const MachineInstr &Instr = *I;
2313
2314     if (Instr.modifiesRegister(ARM::CPSR, TRI) ||
2315         Instr.readsRegister(ARM::CPSR, TRI))
2316       // This instruction modifies or uses CPSR after the one we want to
2317       // change. We can't do this transformation.
2318       return false;
2319
2320     // Check whether CmpInstr can be made redundant by the current instruction.
2321     if (isRedundantFlagInstr(CmpInstr, SrcReg, SrcReg2, CmpValue, &*I)) {
2322       Sub = &*I;
2323       break;
2324     }
2325
2326     if (I == B)
2327       // The 'and' is below the comparison instruction.
2328       return false;
2329   }
2330
2331   // Return false if no candidates exist.
2332   if (!MI && !Sub)
2333     return false;
2334
2335   // The single candidate is called MI.
2336   if (!MI) MI = Sub;
2337
2338   // We can't use a predicated instruction - it doesn't always write the flags.
2339   if (isPredicated(MI))
2340     return false;
2341
2342   switch (MI->getOpcode()) {
2343   default: break;
2344   case ARM::RSBrr:
2345   case ARM::RSBri:
2346   case ARM::RSCrr:
2347   case ARM::RSCri:
2348   case ARM::ADDrr:
2349   case ARM::ADDri:
2350   case ARM::ADCrr:
2351   case ARM::ADCri:
2352   case ARM::SUBrr:
2353   case ARM::SUBri:
2354   case ARM::SBCrr:
2355   case ARM::SBCri:
2356   case ARM::t2RSBri:
2357   case ARM::t2ADDrr:
2358   case ARM::t2ADDri:
2359   case ARM::t2ADCrr:
2360   case ARM::t2ADCri:
2361   case ARM::t2SUBrr:
2362   case ARM::t2SUBri:
2363   case ARM::t2SBCrr:
2364   case ARM::t2SBCri:
2365   case ARM::ANDrr:
2366   case ARM::ANDri:
2367   case ARM::t2ANDrr:
2368   case ARM::t2ANDri:
2369   case ARM::ORRrr:
2370   case ARM::ORRri:
2371   case ARM::t2ORRrr:
2372   case ARM::t2ORRri:
2373   case ARM::EORrr:
2374   case ARM::EORri:
2375   case ARM::t2EORrr:
2376   case ARM::t2EORri: {
2377     // Scan forward for the use of CPSR
2378     // When checking against MI: if it's a conditional code requires
2379     // checking of V bit, then this is not safe to do.
2380     // It is safe to remove CmpInstr if CPSR is redefined or killed.
2381     // If we are done with the basic block, we need to check whether CPSR is
2382     // live-out.
2383     SmallVector<std::pair<MachineOperand*, ARMCC::CondCodes>, 4>
2384         OperandsToUpdate;
2385     bool isSafe = false;
2386     I = CmpInstr;
2387     E = CmpInstr->getParent()->end();
2388     while (!isSafe && ++I != E) {
2389       const MachineInstr &Instr = *I;
2390       for (unsigned IO = 0, EO = Instr.getNumOperands();
2391            !isSafe && IO != EO; ++IO) {
2392         const MachineOperand &MO = Instr.getOperand(IO);
2393         if (MO.isRegMask() && MO.clobbersPhysReg(ARM::CPSR)) {
2394           isSafe = true;
2395           break;
2396         }
2397         if (!MO.isReg() || MO.getReg() != ARM::CPSR)
2398           continue;
2399         if (MO.isDef()) {
2400           isSafe = true;
2401           break;
2402         }
2403         // Condition code is after the operand before CPSR except for VSELs.
2404         ARMCC::CondCodes CC;
2405         bool IsInstrVSel = true;
2406         switch (Instr.getOpcode()) {
2407         default:
2408           IsInstrVSel = false;
2409           CC = (ARMCC::CondCodes)Instr.getOperand(IO - 1).getImm();
2410           break;
2411         case ARM::VSELEQD:
2412         case ARM::VSELEQS:
2413           CC = ARMCC::EQ;
2414           break;
2415         case ARM::VSELGTD:
2416         case ARM::VSELGTS:
2417           CC = ARMCC::GT;
2418           break;
2419         case ARM::VSELGED:
2420         case ARM::VSELGES:
2421           CC = ARMCC::GE;
2422           break;
2423         case ARM::VSELVSS:
2424         case ARM::VSELVSD:
2425           CC = ARMCC::VS;
2426           break;
2427         }
2428
2429         if (Sub) {
2430           ARMCC::CondCodes NewCC = getSwappedCondition(CC);
2431           if (NewCC == ARMCC::AL)
2432             return false;
2433           // If we have SUB(r1, r2) and CMP(r2, r1), the condition code based
2434           // on CMP needs to be updated to be based on SUB.
2435           // Push the condition code operands to OperandsToUpdate.
2436           // If it is safe to remove CmpInstr, the condition code of these
2437           // operands will be modified.
2438           if (SrcReg2 != 0 && Sub->getOperand(1).getReg() == SrcReg2 &&
2439               Sub->getOperand(2).getReg() == SrcReg) {
2440             // VSel doesn't support condition code update.
2441             if (IsInstrVSel)
2442               return false;
2443             OperandsToUpdate.push_back(
2444                 std::make_pair(&((*I).getOperand(IO - 1)), NewCC));
2445           }
2446         } else
2447           switch (CC) {
2448           default:
2449             // CPSR can be used multiple times, we should continue.
2450             break;
2451           case ARMCC::VS:
2452           case ARMCC::VC:
2453           case ARMCC::GE:
2454           case ARMCC::LT:
2455           case ARMCC::GT:
2456           case ARMCC::LE:
2457             return false;
2458           }
2459       }
2460     }
2461
2462     // If CPSR is not killed nor re-defined, we should check whether it is
2463     // live-out. If it is live-out, do not optimize.
2464     if (!isSafe) {
2465       MachineBasicBlock *MBB = CmpInstr->getParent();
2466       for (MachineBasicBlock::succ_iterator SI = MBB->succ_begin(),
2467                SE = MBB->succ_end(); SI != SE; ++SI)
2468         if ((*SI)->isLiveIn(ARM::CPSR))
2469           return false;
2470     }
2471
2472     // Toggle the optional operand to CPSR.
2473     MI->getOperand(5).setReg(ARM::CPSR);
2474     MI->getOperand(5).setIsDef(true);
2475     assert(!isPredicated(MI) && "Can't use flags from predicated instruction");
2476     CmpInstr->eraseFromParent();
2477
2478     // Modify the condition code of operands in OperandsToUpdate.
2479     // Since we have SUB(r1, r2) and CMP(r2, r1), the condition code needs to
2480     // be changed from r2 > r1 to r1 < r2, from r2 < r1 to r1 > r2, etc.
2481     for (unsigned i = 0, e = OperandsToUpdate.size(); i < e; i++)
2482       OperandsToUpdate[i].first->setImm(OperandsToUpdate[i].second);
2483     return true;
2484   }
2485   }
2486
2487   return false;
2488 }
2489
2490 bool ARMBaseInstrInfo::FoldImmediate(MachineInstr *UseMI,
2491                                      MachineInstr *DefMI, unsigned Reg,
2492                                      MachineRegisterInfo *MRI) const {
2493   // Fold large immediates into add, sub, or, xor.
2494   unsigned DefOpc = DefMI->getOpcode();
2495   if (DefOpc != ARM::t2MOVi32imm && DefOpc != ARM::MOVi32imm)
2496     return false;
2497   if (!DefMI->getOperand(1).isImm())
2498     // Could be t2MOVi32imm <ga:xx>
2499     return false;
2500
2501   if (!MRI->hasOneNonDBGUse(Reg))
2502     return false;
2503
2504   const MCInstrDesc &DefMCID = DefMI->getDesc();
2505   if (DefMCID.hasOptionalDef()) {
2506     unsigned NumOps = DefMCID.getNumOperands();
2507     const MachineOperand &MO = DefMI->getOperand(NumOps-1);
2508     if (MO.getReg() == ARM::CPSR && !MO.isDead())
2509       // If DefMI defines CPSR and it is not dead, it's obviously not safe
2510       // to delete DefMI.
2511       return false;
2512   }
2513
2514   const MCInstrDesc &UseMCID = UseMI->getDesc();
2515   if (UseMCID.hasOptionalDef()) {
2516     unsigned NumOps = UseMCID.getNumOperands();
2517     if (UseMI->getOperand(NumOps-1).getReg() == ARM::CPSR)
2518       // If the instruction sets the flag, do not attempt this optimization
2519       // since it may change the semantics of the code.
2520       return false;
2521   }
2522
2523   unsigned UseOpc = UseMI->getOpcode();
2524   unsigned NewUseOpc = 0;
2525   uint32_t ImmVal = (uint32_t)DefMI->getOperand(1).getImm();
2526   uint32_t SOImmValV1 = 0, SOImmValV2 = 0;
2527   bool Commute = false;
2528   switch (UseOpc) {
2529   default: return false;
2530   case ARM::SUBrr:
2531   case ARM::ADDrr:
2532   case ARM::ORRrr:
2533   case ARM::EORrr:
2534   case ARM::t2SUBrr:
2535   case ARM::t2ADDrr:
2536   case ARM::t2ORRrr:
2537   case ARM::t2EORrr: {
2538     Commute = UseMI->getOperand(2).getReg() != Reg;
2539     switch (UseOpc) {
2540     default: break;
2541     case ARM::SUBrr: {
2542       if (Commute)
2543         return false;
2544       ImmVal = -ImmVal;
2545       NewUseOpc = ARM::SUBri;
2546       // Fallthrough
2547     }
2548     case ARM::ADDrr:
2549     case ARM::ORRrr:
2550     case ARM::EORrr: {
2551       if (!ARM_AM::isSOImmTwoPartVal(ImmVal))
2552         return false;
2553       SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartFirst(ImmVal);
2554       SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getSOImmTwoPartSecond(ImmVal);
2555       switch (UseOpc) {
2556       default: break;
2557       case ARM::ADDrr: NewUseOpc = ARM::ADDri; break;
2558       case ARM::ORRrr: NewUseOpc = ARM::ORRri; break;
2559       case ARM::EORrr: NewUseOpc = ARM::EORri; break;
2560       }
2561       break;
2562     }
2563     case ARM::t2SUBrr: {
2564       if (Commute)
2565         return false;
2566       ImmVal = -ImmVal;
2567       NewUseOpc = ARM::t2SUBri;
2568       // Fallthrough
2569     }
2570     case ARM::t2ADDrr:
2571     case ARM::t2ORRrr:
2572     case ARM::t2EORrr: {
2573       if (!ARM_AM::isT2SOImmTwoPartVal(ImmVal))
2574         return false;
2575       SOImmValV1 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartFirst(ImmVal);
2576       SOImmValV2 = (uint32_t)ARM_AM::getT2SOImmTwoPartSecond(ImmVal);
2577       switch (UseOpc) {
2578       default: break;
2579       case ARM::t2ADDrr: NewUseOpc = ARM::t2ADDri; break;
2580       case ARM::t2ORRrr: NewUseOpc = ARM::t2ORRri; break;
2581       case ARM::t2EORrr: NewUseOpc = ARM::t2EORri; break;
2582       }
2583       break;
2584     }
2585     }
2586   }
2587   }
2588
2589   unsigned OpIdx = Commute ? 2 : 1;
2590   unsigned Reg1 = UseMI->getOperand(OpIdx).getReg();
2591   bool isKill = UseMI->getOperand(OpIdx).isKill();
2592   unsigned NewReg = MRI->createVirtualRegister(MRI->getRegClass(Reg));
2593   AddDefaultCC(AddDefaultPred(BuildMI(*UseMI->getParent(),
2594                                       UseMI, UseMI->getDebugLoc(),
2595                                       get(NewUseOpc), NewReg)
2596                               .addReg(Reg1, getKillRegState(isKill))
2597                               .addImm(SOImmValV1)));
2598   UseMI->setDesc(get(NewUseOpc));
2599   UseMI->getOperand(1).setReg(NewReg);
2600   UseMI->getOperand(1).setIsKill();
2601   UseMI->getOperand(2).ChangeToImmediate(SOImmValV2);
2602   DefMI->eraseFromParent();
2603   return true;
2604 }
2605
2606 static unsigned getNumMicroOpsSwiftLdSt(const InstrItineraryData *ItinData,
2607                                         const MachineInstr *MI) {
2608   switch (MI->getOpcode()) {
2609   default: {
2610     const MCInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
2611     int UOps = ItinData->getNumMicroOps(Desc.getSchedClass());
2612     assert(UOps >= 0 && "bad # UOps");
2613     return UOps;
2614   }
2615
2616   case ARM::LDRrs:
2617   case ARM::LDRBrs:
2618   case ARM::STRrs:
2619   case ARM::STRBrs: {
2620     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(3).getImm();
2621     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2622     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2623     if (!isSub &&
2624         (ShImm == 0 ||
2625          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2626           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2627       return 1;
2628     return 2;
2629   }
2630
2631   case ARM::LDRH:
2632   case ARM::STRH: {
2633     if (!MI->getOperand(2).getReg())
2634       return 1;
2635
2636     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(3).getImm();
2637     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2638     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2639     if (!isSub &&
2640         (ShImm == 0 ||
2641          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2642           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2643       return 1;
2644     return 2;
2645   }
2646
2647   case ARM::LDRSB:
2648   case ARM::LDRSH:
2649     return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(3).getImm()) == ARM_AM::sub) ? 3:2;
2650
2651   case ARM::LDRSB_POST:
2652   case ARM::LDRSH_POST: {
2653     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2654     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2655     return (Rt == Rm) ? 4 : 3;
2656   }
2657
2658   case ARM::LDR_PRE_REG:
2659   case ARM::LDRB_PRE_REG: {
2660     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2661     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2662     if (Rt == Rm)
2663       return 3;
2664     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(4).getImm();
2665     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2666     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2667     if (!isSub &&
2668         (ShImm == 0 ||
2669          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2670           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2671       return 2;
2672     return 3;
2673   }
2674
2675   case ARM::STR_PRE_REG:
2676   case ARM::STRB_PRE_REG: {
2677     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(4).getImm();
2678     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2679     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2680     if (!isSub &&
2681         (ShImm == 0 ||
2682          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2683           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2684       return 2;
2685     return 3;
2686   }
2687
2688   case ARM::LDRH_PRE:
2689   case ARM::STRH_PRE: {
2690     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2691     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2692     if (!Rm)
2693       return 2;
2694     if (Rt == Rm)
2695       return 3;
2696     return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(4).getImm()) == ARM_AM::sub)
2697       ? 3 : 2;
2698   }
2699
2700   case ARM::LDR_POST_REG:
2701   case ARM::LDRB_POST_REG:
2702   case ARM::LDRH_POST: {
2703     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2704     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2705     return (Rt == Rm) ? 3 : 2;
2706   }
2707
2708   case ARM::LDR_PRE_IMM:
2709   case ARM::LDRB_PRE_IMM:
2710   case ARM::LDR_POST_IMM:
2711   case ARM::LDRB_POST_IMM:
2712   case ARM::STRB_POST_IMM:
2713   case ARM::STRB_POST_REG:
2714   case ARM::STRB_PRE_IMM:
2715   case ARM::STRH_POST:
2716   case ARM::STR_POST_IMM:
2717   case ARM::STR_POST_REG:
2718   case ARM::STR_PRE_IMM:
2719     return 2;
2720
2721   case ARM::LDRSB_PRE:
2722   case ARM::LDRSH_PRE: {
2723     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2724     if (Rm == 0)
2725       return 3;
2726     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2727     if (Rt == Rm)
2728       return 4;
2729     unsigned ShOpVal = MI->getOperand(4).getImm();
2730     bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
2731     unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
2732     if (!isSub &&
2733         (ShImm == 0 ||
2734          ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
2735           ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
2736       return 3;
2737     return 4;
2738   }
2739
2740   case ARM::LDRD: {
2741     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2742     unsigned Rn = MI->getOperand(2).getReg();
2743     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2744     if (Rm)
2745       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(4).getImm()) == ARM_AM::sub) ?4:3;
2746     return (Rt == Rn) ? 3 : 2;
2747   }
2748
2749   case ARM::STRD: {
2750     unsigned Rm = MI->getOperand(3).getReg();
2751     if (Rm)
2752       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(4).getImm()) == ARM_AM::sub) ?4:3;
2753     return 2;
2754   }
2755
2756   case ARM::LDRD_POST:
2757   case ARM::t2LDRD_POST:
2758     return 3;
2759
2760   case ARM::STRD_POST:
2761   case ARM::t2STRD_POST:
2762     return 4;
2763
2764   case ARM::LDRD_PRE: {
2765     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2766     unsigned Rn = MI->getOperand(3).getReg();
2767     unsigned Rm = MI->getOperand(4).getReg();
2768     if (Rm)
2769       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(5).getImm()) == ARM_AM::sub) ?5:4;
2770     return (Rt == Rn) ? 4 : 3;
2771   }
2772
2773   case ARM::t2LDRD_PRE: {
2774     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2775     unsigned Rn = MI->getOperand(3).getReg();
2776     return (Rt == Rn) ? 4 : 3;
2777   }
2778
2779   case ARM::STRD_PRE: {
2780     unsigned Rm = MI->getOperand(4).getReg();
2781     if (Rm)
2782       return (ARM_AM::getAM3Op(MI->getOperand(5).getImm()) == ARM_AM::sub) ?5:4;
2783     return 3;
2784   }
2785
2786   case ARM::t2STRD_PRE:
2787     return 3;
2788
2789   case ARM::t2LDR_POST:
2790   case ARM::t2LDRB_POST:
2791   case ARM::t2LDRB_PRE:
2792   case ARM::t2LDRSBi12:
2793   case ARM::t2LDRSBi8:
2794   case ARM::t2LDRSBpci:
2795   case ARM::t2LDRSBs:
2796   case ARM::t2LDRH_POST:
2797   case ARM::t2LDRH_PRE:
2798   case ARM::t2LDRSBT:
2799   case ARM::t2LDRSB_POST:
2800   case ARM::t2LDRSB_PRE:
2801   case ARM::t2LDRSH_POST:
2802   case ARM::t2LDRSH_PRE:
2803   case ARM::t2LDRSHi12:
2804   case ARM::t2LDRSHi8:
2805   case ARM::t2LDRSHpci:
2806   case ARM::t2LDRSHs:
2807     return 2;
2808
2809   case ARM::t2LDRDi8: {
2810     unsigned Rt = MI->getOperand(0).getReg();
2811     unsigned Rn = MI->getOperand(2).getReg();
2812     return (Rt == Rn) ? 3 : 2;
2813   }
2814
2815   case ARM::t2STRB_POST:
2816   case ARM::t2STRB_PRE:
2817   case ARM::t2STRBs:
2818   case ARM::t2STRDi8:
2819   case ARM::t2STRH_POST:
2820   case ARM::t2STRH_PRE:
2821   case ARM::t2STRHs:
2822   case ARM::t2STR_POST:
2823   case ARM::t2STR_PRE:
2824   case ARM::t2STRs:
2825     return 2;
2826   }
2827 }
2828
2829 // Return the number of 32-bit words loaded by LDM or stored by STM. If this
2830 // can't be easily determined return 0 (missing MachineMemOperand).
2831 //
2832 // FIXME: The current MachineInstr design does not support relying on machine
2833 // mem operands to determine the width of a memory access. Instead, we expect
2834 // the target to provide this information based on the instruction opcode and
2835 // operands. However, using MachineMemOperand is a the best solution now for
2836 // two reasons:
2837 //
2838 // 1) getNumMicroOps tries to infer LDM memory width from the total number of MI
2839 // operands. This is much more dangerous than using the MachineMemOperand
2840 // sizes because CodeGen passes can insert/remove optional machine operands. In
2841 // fact, it's totally incorrect for preRA passes and appears to be wrong for
2842 // postRA passes as well.
2843 //
2844 // 2) getNumLDMAddresses is only used by the scheduling machine model and any
2845 // machine model that calls this should handle the unknown (zero size) case.
2846 //
2847 // Long term, we should require a target hook that verifies MachineMemOperand
2848 // sizes during MC lowering. That target hook should be local to MC lowering
2849 // because we can't ensure that it is aware of other MI forms. Doing this will
2850 // ensure that MachineMemOperands are correctly propagated through all passes.
2851 unsigned ARMBaseInstrInfo::getNumLDMAddresses(const MachineInstr *MI) const {
2852   unsigned Size = 0;
2853   for (MachineInstr::mmo_iterator I = MI->memoperands_begin(),
2854          E = MI->memoperands_end(); I != E; ++I) {
2855     Size += (*I)->getSize();
2856   }
2857   return Size / 4;
2858 }
2859
2860 unsigned
2861 ARMBaseInstrInfo::getNumMicroOps(const InstrItineraryData *ItinData,
2862                                  const MachineInstr *MI) const {
2863   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
2864     return 1;
2865
2866   const MCInstrDesc &Desc = MI->getDesc();
2867   unsigned Class = Desc.getSchedClass();
2868   int ItinUOps = ItinData->getNumMicroOps(Class);
2869   if (ItinUOps >= 0) {
2870     if (Subtarget.isSwift() && (Desc.mayLoad() || Desc.mayStore()))
2871       return getNumMicroOpsSwiftLdSt(ItinData, MI);
2872
2873     return ItinUOps;
2874   }
2875
2876   unsigned Opc = MI->getOpcode();
2877   switch (Opc) {
2878   default:
2879     llvm_unreachable("Unexpected multi-uops instruction!");
2880   case ARM::VLDMQIA:
2881   case ARM::VSTMQIA:
2882     return 2;
2883
2884   // The number of uOps for load / store multiple are determined by the number
2885   // registers.
2886   //
2887   // On Cortex-A8, each pair of register loads / stores can be scheduled on the
2888   // same cycle. The scheduling for the first load / store must be done
2889   // separately by assuming the address is not 64-bit aligned.
2890   //
2891   // On Cortex-A9, the formula is simply (#reg / 2) + (#reg % 2). If the address
2892   // is not 64-bit aligned, then AGU would take an extra cycle.  For VFP / NEON
2893   // load / store multiple, the formula is (#reg / 2) + (#reg % 2) + 1.
2894   case ARM::VLDMDIA:
2895   case ARM::VLDMDIA_UPD:
2896   case ARM::VLDMDDB_UPD:
2897   case ARM::VLDMSIA:
2898   case ARM::VLDMSIA_UPD:
2899   case ARM::VLDMSDB_UPD:
2900   case ARM::VSTMDIA:
2901   case ARM::VSTMDIA_UPD:
2902   case ARM::VSTMDDB_UPD:
2903   case ARM::VSTMSIA:
2904   case ARM::VSTMSIA_UPD:
2905   case ARM::VSTMSDB_UPD: {
2906     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands();
2907     return (NumRegs / 2) + (NumRegs % 2) + 1;
2908   }
2909
2910   case ARM::LDMIA_RET:
2911   case ARM::LDMIA:
2912   case ARM::LDMDA:
2913   case ARM::LDMDB:
2914   case ARM::LDMIB:
2915   case ARM::LDMIA_UPD:
2916   case ARM::LDMDA_UPD:
2917   case ARM::LDMDB_UPD:
2918   case ARM::LDMIB_UPD:
2919   case ARM::STMIA:
2920   case ARM::STMDA:
2921   case ARM::STMDB:
2922   case ARM::STMIB:
2923   case ARM::STMIA_UPD:
2924   case ARM::STMDA_UPD:
2925   case ARM::STMDB_UPD:
2926   case ARM::STMIB_UPD:
2927   case ARM::tLDMIA:
2928   case ARM::tLDMIA_UPD:
2929   case ARM::tSTMIA_UPD:
2930   case ARM::tPOP_RET:
2931   case ARM::tPOP:
2932   case ARM::tPUSH:
2933   case ARM::t2LDMIA_RET:
2934   case ARM::t2LDMIA:
2935   case ARM::t2LDMDB:
2936   case ARM::t2LDMIA_UPD:
2937   case ARM::t2LDMDB_UPD:
2938   case ARM::t2STMIA:
2939   case ARM::t2STMDB:
2940   case ARM::t2STMIA_UPD:
2941   case ARM::t2STMDB_UPD: {
2942     unsigned NumRegs = MI->getNumOperands() - Desc.getNumOperands() + 1;
2943     if (Subtarget.isSwift()) {
2944       int UOps = 1 + NumRegs;  // One for address computation, one for each ld / st.
2945       switch (Opc) {
2946       default: break;
2947       case ARM::VLDMDIA_UPD:
2948       case ARM::VLDMDDB_UPD:
2949       case ARM::VLDMSIA_UPD:
2950       case ARM::VLDMSDB_UPD:
2951       case ARM::VSTMDIA_UPD:
2952       case ARM::VSTMDDB_UPD:
2953       case ARM::VSTMSIA_UPD:
2954       case ARM::VSTMSDB_UPD:
2955       case ARM::LDMIA_UPD:
2956       case ARM::LDMDA_UPD:
2957       case ARM::LDMDB_UPD:
2958       case ARM::LDMIB_UPD:
2959       case ARM::STMIA_UPD:
2960       case ARM::STMDA_UPD:
2961       case ARM::STMDB_UPD:
2962       case ARM::STMIB_UPD:
2963       case ARM::tLDMIA_UPD:
2964       case ARM::tSTMIA_UPD:
2965       case ARM::t2LDMIA_UPD:
2966       case ARM::t2LDMDB_UPD:
2967       case ARM::t2STMIA_UPD:
2968       case ARM::t2STMDB_UPD:
2969         ++UOps; // One for base register writeback.
2970         break;
2971       case ARM::LDMIA_RET:
2972       case ARM::tPOP_RET:
2973       case ARM::t2LDMIA_RET:
2974         UOps += 2; // One for base reg wb, one for write to pc.
2975         break;
2976       }
2977       return UOps;
2978     } else if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
2979       if (NumRegs < 4)
2980         return 2;
2981       // 4 registers would be issued: 2, 2.
2982       // 5 registers would be issued: 2, 2, 1.
2983       int A8UOps = (NumRegs / 2);
2984       if (NumRegs % 2)
2985         ++A8UOps;
2986       return A8UOps;
2987     } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
2988       int A9UOps = (NumRegs / 2);
2989       // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
2990       // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
2991       if ((NumRegs % 2) ||
2992           !MI->hasOneMemOperand() ||
2993           (*MI->memoperands_begin())->getAlignment() < 8)
2994         ++A9UOps;
2995       return A9UOps;
2996     } else {
2997       // Assume the worst.
2998       return NumRegs;
2999     }
3000   }
3001   }
3002 }
3003
3004 int
3005 ARMBaseInstrInfo::getVLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3006                                   const MCInstrDesc &DefMCID,
3007                                   unsigned DefClass,
3008                                   unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
3009   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefMCID.getNumOperands() + 1;
3010   if (RegNo <= 0)
3011     // Def is the address writeback.
3012     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3013
3014   int DefCycle;
3015   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3016     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
3017     DefCycle = RegNo / 2 + 1;
3018     if (RegNo % 2)
3019       ++DefCycle;
3020   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3021     DefCycle = RegNo;
3022     bool isSLoad = false;
3023
3024     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3025     default: break;
3026     case ARM::VLDMSIA:
3027     case ARM::VLDMSIA_UPD:
3028     case ARM::VLDMSDB_UPD:
3029       isSLoad = true;
3030       break;
3031     }
3032
3033     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
3034     // then it takes an extra cycle.
3035     if ((isSLoad && (RegNo % 2)) || DefAlign < 8)
3036       ++DefCycle;
3037   } else {
3038     // Assume the worst.
3039     DefCycle = RegNo + 2;
3040   }
3041
3042   return DefCycle;
3043 }
3044
3045 int
3046 ARMBaseInstrInfo::getLDMDefCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3047                                  const MCInstrDesc &DefMCID,
3048                                  unsigned DefClass,
3049                                  unsigned DefIdx, unsigned DefAlign) const {
3050   int RegNo = (int)(DefIdx+1) - DefMCID.getNumOperands() + 1;
3051   if (RegNo <= 0)
3052     // Def is the address writeback.
3053     return ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3054
3055   int DefCycle;
3056   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3057     // 4 registers would be issued: 1, 2, 1.
3058     // 5 registers would be issued: 1, 2, 2.
3059     DefCycle = RegNo / 2;
3060     if (DefCycle < 1)
3061       DefCycle = 1;
3062     // Result latency is issue cycle + 2: E2.
3063     DefCycle += 2;
3064   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3065     DefCycle = (RegNo / 2);
3066     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
3067     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
3068     if ((RegNo % 2) || DefAlign < 8)
3069       ++DefCycle;
3070     // Result latency is AGU cycles + 2.
3071     DefCycle += 2;
3072   } else {
3073     // Assume the worst.
3074     DefCycle = RegNo + 2;
3075   }
3076
3077   return DefCycle;
3078 }
3079
3080 int
3081 ARMBaseInstrInfo::getVSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3082                                   const MCInstrDesc &UseMCID,
3083                                   unsigned UseClass,
3084                                   unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
3085   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseMCID.getNumOperands() + 1;
3086   if (RegNo <= 0)
3087     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
3088
3089   int UseCycle;
3090   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3091     // (regno / 2) + (regno % 2) + 1
3092     UseCycle = RegNo / 2 + 1;
3093     if (RegNo % 2)
3094       ++UseCycle;
3095   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3096     UseCycle = RegNo;
3097     bool isSStore = false;
3098
3099     switch (UseMCID.getOpcode()) {
3100     default: break;
3101     case ARM::VSTMSIA:
3102     case ARM::VSTMSIA_UPD:
3103     case ARM::VSTMSDB_UPD:
3104       isSStore = true;
3105       break;
3106     }
3107
3108     // If there are odd number of 'S' registers or if it's not 64-bit aligned,
3109     // then it takes an extra cycle.
3110     if ((isSStore && (RegNo % 2)) || UseAlign < 8)
3111       ++UseCycle;
3112   } else {
3113     // Assume the worst.
3114     UseCycle = RegNo + 2;
3115   }
3116
3117   return UseCycle;
3118 }
3119
3120 int
3121 ARMBaseInstrInfo::getSTMUseCycle(const InstrItineraryData *ItinData,
3122                                  const MCInstrDesc &UseMCID,
3123                                  unsigned UseClass,
3124                                  unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
3125   int RegNo = (int)(UseIdx+1) - UseMCID.getNumOperands() + 1;
3126   if (RegNo <= 0)
3127     return ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
3128
3129   int UseCycle;
3130   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isCortexA7()) {
3131     UseCycle = RegNo / 2;
3132     if (UseCycle < 2)
3133       UseCycle = 2;
3134     // Read in E3.
3135     UseCycle += 2;
3136   } else if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift()) {
3137     UseCycle = (RegNo / 2);
3138     // If there are odd number of registers or if it's not 64-bit aligned,
3139     // then it takes an extra AGU (Address Generation Unit) cycle.
3140     if ((RegNo % 2) || UseAlign < 8)
3141       ++UseCycle;
3142   } else {
3143     // Assume the worst.
3144     UseCycle = 1;
3145   }
3146   return UseCycle;
3147 }
3148
3149 int
3150 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3151                                     const MCInstrDesc &DefMCID,
3152                                     unsigned DefIdx, unsigned DefAlign,
3153                                     const MCInstrDesc &UseMCID,
3154                                     unsigned UseIdx, unsigned UseAlign) const {
3155   unsigned DefClass = DefMCID.getSchedClass();
3156   unsigned UseClass = UseMCID.getSchedClass();
3157
3158   if (DefIdx < DefMCID.getNumDefs() && UseIdx < UseMCID.getNumOperands())
3159     return ItinData->getOperandLatency(DefClass, DefIdx, UseClass, UseIdx);
3160
3161   // This may be a def / use of a variable_ops instruction, the operand
3162   // latency might be determinable dynamically. Let the target try to
3163   // figure it out.
3164   int DefCycle = -1;
3165   bool LdmBypass = false;
3166   switch (DefMCID.getOpcode()) {
3167   default:
3168     DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3169     break;
3170
3171   case ARM::VLDMDIA:
3172   case ARM::VLDMDIA_UPD:
3173   case ARM::VLDMDDB_UPD:
3174   case ARM::VLDMSIA:
3175   case ARM::VLDMSIA_UPD:
3176   case ARM::VLDMSDB_UPD:
3177     DefCycle = getVLDMDefCycle(ItinData, DefMCID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
3178     break;
3179
3180   case ARM::LDMIA_RET:
3181   case ARM::LDMIA:
3182   case ARM::LDMDA:
3183   case ARM::LDMDB:
3184   case ARM::LDMIB:
3185   case ARM::LDMIA_UPD:
3186   case ARM::LDMDA_UPD:
3187   case ARM::LDMDB_UPD:
3188   case ARM::LDMIB_UPD:
3189   case ARM::tLDMIA:
3190   case ARM::tLDMIA_UPD:
3191   case ARM::tPUSH:
3192   case ARM::t2LDMIA_RET:
3193   case ARM::t2LDMIA:
3194   case ARM::t2LDMDB:
3195   case ARM::t2LDMIA_UPD:
3196   case ARM::t2LDMDB_UPD:
3197     LdmBypass = 1;
3198     DefCycle = getLDMDefCycle(ItinData, DefMCID, DefClass, DefIdx, DefAlign);
3199     break;
3200   }
3201
3202   if (DefCycle == -1)
3203     // We can't seem to determine the result latency of the def, assume it's 2.
3204     DefCycle = 2;
3205
3206   int UseCycle = -1;
3207   switch (UseMCID.getOpcode()) {
3208   default:
3209     UseCycle = ItinData->getOperandCycle(UseClass, UseIdx);
3210     break;
3211
3212   case ARM::VSTMDIA:
3213   case ARM::VSTMDIA_UPD:
3214   case ARM::VSTMDDB_UPD:
3215   case ARM::VSTMSIA:
3216   case ARM::VSTMSIA_UPD:
3217   case ARM::VSTMSDB_UPD:
3218     UseCycle = getVSTMUseCycle(ItinData, UseMCID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
3219     break;
3220
3221   case ARM::STMIA:
3222   case ARM::STMDA:
3223   case ARM::STMDB:
3224   case ARM::STMIB:
3225   case ARM::STMIA_UPD:
3226   case ARM::STMDA_UPD:
3227   case ARM::STMDB_UPD:
3228   case ARM::STMIB_UPD:
3229   case ARM::tSTMIA_UPD:
3230   case ARM::tPOP_RET:
3231   case ARM::tPOP:
3232   case ARM::t2STMIA:
3233   case ARM::t2STMDB:
3234   case ARM::t2STMIA_UPD:
3235   case ARM::t2STMDB_UPD:
3236     UseCycle = getSTMUseCycle(ItinData, UseMCID, UseClass, UseIdx, UseAlign);
3237     break;
3238   }
3239
3240   if (UseCycle == -1)
3241     // Assume it's read in the first stage.
3242     UseCycle = 1;
3243
3244   UseCycle = DefCycle - UseCycle + 1;
3245   if (UseCycle > 0) {
3246     if (LdmBypass) {
3247       // It's a variable_ops instruction so we can't use DefIdx here. Just use
3248       // first def operand.
3249       if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefMCID.getNumOperands()-1,
3250                                           UseClass, UseIdx))
3251         --UseCycle;
3252     } else if (ItinData->hasPipelineForwarding(DefClass, DefIdx,
3253                                                UseClass, UseIdx)) {
3254       --UseCycle;
3255     }
3256   }
3257
3258   return UseCycle;
3259 }
3260
3261 static const MachineInstr *getBundledDefMI(const TargetRegisterInfo *TRI,
3262                                            const MachineInstr *MI, unsigned Reg,
3263                                            unsigned &DefIdx, unsigned &Dist) {
3264   Dist = 0;
3265
3266   MachineBasicBlock::const_iterator I = MI; ++I;
3267   MachineBasicBlock::const_instr_iterator II = std::prev(I.getInstrIterator());
3268   assert(II->isInsideBundle() && "Empty bundle?");
3269
3270   int Idx = -1;
3271   while (II->isInsideBundle()) {
3272     Idx = II->findRegisterDefOperandIdx(Reg, false, true, TRI);
3273     if (Idx != -1)
3274       break;
3275     --II;
3276     ++Dist;
3277   }
3278
3279   assert(Idx != -1 && "Cannot find bundled definition!");
3280   DefIdx = Idx;
3281   return II;
3282 }
3283
3284 static const MachineInstr *getBundledUseMI(const TargetRegisterInfo *TRI,
3285                                            const MachineInstr *MI, unsigned Reg,
3286                                            unsigned &UseIdx, unsigned &Dist) {
3287   Dist = 0;
3288
3289   MachineBasicBlock::const_instr_iterator II = MI; ++II;
3290   assert(II->isInsideBundle() && "Empty bundle?");
3291   MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
3292
3293   // FIXME: This doesn't properly handle multiple uses.
3294   int Idx = -1;
3295   while (II != E && II->isInsideBundle()) {
3296     Idx = II->findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI);
3297     if (Idx != -1)
3298       break;
3299     if (II->getOpcode() != ARM::t2IT)
3300       ++Dist;
3301     ++II;
3302   }
3303
3304   if (Idx == -1) {
3305     Dist = 0;
3306     return nullptr;
3307   }
3308
3309   UseIdx = Idx;
3310   return II;
3311 }
3312
3313 /// Return the number of cycles to add to (or subtract from) the static
3314 /// itinerary based on the def opcode and alignment. The caller will ensure that
3315 /// adjusted latency is at least one cycle.
3316 static int adjustDefLatency(const ARMSubtarget &Subtarget,
3317                             const MachineInstr *DefMI,
3318                             const MCInstrDesc *DefMCID, unsigned DefAlign) {
3319   int Adjust = 0;
3320   if (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isCortexA7()) {
3321     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
3322     // variants are one cycle cheaper.
3323     switch (DefMCID->getOpcode()) {
3324     default: break;
3325     case ARM::LDRrs:
3326     case ARM::LDRBrs: {
3327       unsigned ShOpVal = DefMI->getOperand(3).getImm();
3328       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3329       if (ShImm == 0 ||
3330           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
3331         --Adjust;
3332       break;
3333     }
3334     case ARM::t2LDRs:
3335     case ARM::t2LDRBs:
3336     case ARM::t2LDRHs:
3337     case ARM::t2LDRSHs: {
3338       // Thumb2 mode: lsl only.
3339       unsigned ShAmt = DefMI->getOperand(3).getImm();
3340       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
3341         --Adjust;
3342       break;
3343     }
3344     }
3345   } else if (Subtarget.isSwift()) {
3346     // FIXME: Properly handle all of the latency adjustments for address
3347     // writeback.
3348     switch (DefMCID->getOpcode()) {
3349     default: break;
3350     case ARM::LDRrs:
3351     case ARM::LDRBrs: {
3352       unsigned ShOpVal = DefMI->getOperand(3).getImm();
3353       bool isSub = ARM_AM::getAM2Op(ShOpVal) == ARM_AM::sub;
3354       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3355       if (!isSub &&
3356           (ShImm == 0 ||
3357            ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
3358             ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl)))
3359         Adjust -= 2;
3360       else if (!isSub &&
3361                ShImm == 1 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsr)
3362         --Adjust;
3363       break;
3364     }
3365     case ARM::t2LDRs:
3366     case ARM::t2LDRBs:
3367     case ARM::t2LDRHs:
3368     case ARM::t2LDRSHs: {
3369       // Thumb2 mode: lsl only.
3370       unsigned ShAmt = DefMI->getOperand(3).getImm();
3371       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 1 || ShAmt == 2 || ShAmt == 3)
3372         Adjust -= 2;
3373       break;
3374     }
3375     }
3376   }
3377
3378   if (DefAlign < 8 && Subtarget.isLikeA9()) {
3379     switch (DefMCID->getOpcode()) {
3380     default: break;
3381     case ARM::VLD1q8:
3382     case ARM::VLD1q16:
3383     case ARM::VLD1q32:
3384     case ARM::VLD1q64:
3385     case ARM::VLD1q8wb_fixed:
3386     case ARM::VLD1q16wb_fixed:
3387     case ARM::VLD1q32wb_fixed:
3388     case ARM::VLD1q64wb_fixed:
3389     case ARM::VLD1q8wb_register:
3390     case ARM::VLD1q16wb_register:
3391     case ARM::VLD1q32wb_register:
3392     case ARM::VLD1q64wb_register:
3393     case ARM::VLD2d8:
3394     case ARM::VLD2d16:
3395     case ARM::VLD2d32:
3396     case ARM::VLD2q8:
3397     case ARM::VLD2q16:
3398     case ARM::VLD2q32:
3399     case ARM::VLD2d8wb_fixed:
3400     case ARM::VLD2d16wb_fixed:
3401     case ARM::VLD2d32wb_fixed:
3402     case ARM::VLD2q8wb_fixed:
3403     case ARM::VLD2q16wb_fixed:
3404     case ARM::VLD2q32wb_fixed:
3405     case ARM::VLD2d8wb_register:
3406     case ARM::VLD2d16wb_register:
3407     case ARM::VLD2d32wb_register:
3408     case ARM::VLD2q8wb_register:
3409     case ARM::VLD2q16wb_register:
3410     case ARM::VLD2q32wb_register:
3411     case ARM::VLD3d8:
3412     case ARM::VLD3d16:
3413     case ARM::VLD3d32:
3414     case ARM::VLD1d64T:
3415     case ARM::VLD3d8_UPD:
3416     case ARM::VLD3d16_UPD:
3417     case ARM::VLD3d32_UPD:
3418     case ARM::VLD1d64Twb_fixed:
3419     case ARM::VLD1d64Twb_register:
3420     case ARM::VLD3q8_UPD:
3421     case ARM::VLD3q16_UPD:
3422     case ARM::VLD3q32_UPD:
3423     case ARM::VLD4d8:
3424     case ARM::VLD4d16:
3425     case ARM::VLD4d32:
3426     case ARM::VLD1d64Q:
3427     case ARM::VLD4d8_UPD:
3428     case ARM::VLD4d16_UPD:
3429     case ARM::VLD4d32_UPD:
3430     case ARM::VLD1d64Qwb_fixed:
3431     case ARM::VLD1d64Qwb_register:
3432     case ARM::VLD4q8_UPD:
3433     case ARM::VLD4q16_UPD:
3434     case ARM::VLD4q32_UPD:
3435     case ARM::VLD1DUPq8:
3436     case ARM::VLD1DUPq16:
3437     case ARM::VLD1DUPq32:
3438     case ARM::VLD1DUPq8wb_fixed:
3439     case ARM::VLD1DUPq16wb_fixed:
3440     case ARM::VLD1DUPq32wb_fixed:
3441     case ARM::VLD1DUPq8wb_register:
3442     case ARM::VLD1DUPq16wb_register:
3443     case ARM::VLD1DUPq32wb_register:
3444     case ARM::VLD2DUPd8:
3445     case ARM::VLD2DUPd16:
3446     case ARM::VLD2DUPd32:
3447     case ARM::VLD2DUPd8wb_fixed:
3448     case ARM::VLD2DUPd16wb_fixed:
3449     case ARM::VLD2DUPd32wb_fixed:
3450     case ARM::VLD2DUPd8wb_register:
3451     case ARM::VLD2DUPd16wb_register:
3452     case ARM::VLD2DUPd32wb_register:
3453     case ARM::VLD4DUPd8:
3454     case ARM::VLD4DUPd16:
3455     case ARM::VLD4DUPd32:
3456     case ARM::VLD4DUPd8_UPD:
3457     case ARM::VLD4DUPd16_UPD:
3458     case ARM::VLD4DUPd32_UPD:
3459     case ARM::VLD1LNd8:
3460     case ARM::VLD1LNd16:
3461     case ARM::VLD1LNd32:
3462     case ARM::VLD1LNd8_UPD:
3463     case ARM::VLD1LNd16_UPD:
3464     case ARM::VLD1LNd32_UPD:
3465     case ARM::VLD2LNd8:
3466     case ARM::VLD2LNd16:
3467     case ARM::VLD2LNd32:
3468     case ARM::VLD2LNq16:
3469     case ARM::VLD2LNq32:
3470     case ARM::VLD2LNd8_UPD:
3471     case ARM::VLD2LNd16_UPD:
3472     case ARM::VLD2LNd32_UPD:
3473     case ARM::VLD2LNq16_UPD:
3474     case ARM::VLD2LNq32_UPD:
3475     case ARM::VLD4LNd8:
3476     case ARM::VLD4LNd16:
3477     case ARM::VLD4LNd32:
3478     case ARM::VLD4LNq16:
3479     case ARM::VLD4LNq32:
3480     case ARM::VLD4LNd8_UPD:
3481     case ARM::VLD4LNd16_UPD:
3482     case ARM::VLD4LNd32_UPD:
3483     case ARM::VLD4LNq16_UPD:
3484     case ARM::VLD4LNq32_UPD:
3485       // If the address is not 64-bit aligned, the latencies of these
3486       // instructions increases by one.
3487       ++Adjust;
3488       break;
3489     }
3490   }
3491   return Adjust;
3492 }
3493
3494
3495
3496 int
3497 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3498                                     const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
3499                                     const MachineInstr *UseMI,
3500                                     unsigned UseIdx) const {
3501   // No operand latency. The caller may fall back to getInstrLatency.
3502   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3503     return -1;
3504
3505   const MachineOperand &DefMO = DefMI->getOperand(DefIdx);
3506   unsigned Reg = DefMO.getReg();
3507   const MCInstrDesc *DefMCID = &DefMI->getDesc();
3508   const MCInstrDesc *UseMCID = &UseMI->getDesc();
3509
3510   unsigned DefAdj = 0;
3511   if (DefMI->isBundle()) {
3512     DefMI = getBundledDefMI(&getRegisterInfo(), DefMI, Reg, DefIdx, DefAdj);
3513     DefMCID = &DefMI->getDesc();
3514   }
3515   if (DefMI->isCopyLike() || DefMI->isInsertSubreg() ||
3516       DefMI->isRegSequence() || DefMI->isImplicitDef()) {
3517     return 1;
3518   }
3519
3520   unsigned UseAdj = 0;
3521   if (UseMI->isBundle()) {
3522     unsigned NewUseIdx;
3523     const MachineInstr *NewUseMI = getBundledUseMI(&getRegisterInfo(), UseMI,
3524                                                    Reg, NewUseIdx, UseAdj);
3525     if (!NewUseMI)
3526       return -1;
3527
3528     UseMI = NewUseMI;
3529     UseIdx = NewUseIdx;
3530     UseMCID = &UseMI->getDesc();
3531   }
3532
3533   if (Reg == ARM::CPSR) {
3534     if (DefMI->getOpcode() == ARM::FMSTAT) {
3535       // fpscr -> cpsr stalls over 20 cycles on A8 (and earlier?)
3536       return Subtarget.isLikeA9() ? 1 : 20;
3537     }
3538
3539     // CPSR set and branch can be paired in the same cycle.
3540     if (UseMI->isBranch())
3541       return 0;
3542
3543     // Otherwise it takes the instruction latency (generally one).
3544     unsigned Latency = getInstrLatency(ItinData, DefMI);
3545
3546     // For Thumb2 and -Os, prefer scheduling CPSR setting instruction close to
3547     // its uses. Instructions which are otherwise scheduled between them may
3548     // incur a code size penalty (not able to use the CPSR setting 16-bit
3549     // instructions).
3550     if (Latency > 0 && Subtarget.isThumb2()) {
3551       const MachineFunction *MF = DefMI->getParent()->getParent();
3552       if (MF->getFunction()->getAttributes().
3553             hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
3554                          Attribute::OptimizeForSize))
3555         --Latency;
3556     }
3557     return Latency;
3558   }
3559
3560   if (DefMO.isImplicit() || UseMI->getOperand(UseIdx).isImplicit())
3561     return -1;
3562
3563   unsigned DefAlign = DefMI->hasOneMemOperand()
3564     ? (*DefMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3565   unsigned UseAlign = UseMI->hasOneMemOperand()
3566     ? (*UseMI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3567
3568   // Get the itinerary's latency if possible, and handle variable_ops.
3569   int Latency = getOperandLatency(ItinData, *DefMCID, DefIdx, DefAlign,
3570                                   *UseMCID, UseIdx, UseAlign);
3571   // Unable to find operand latency. The caller may resort to getInstrLatency.
3572   if (Latency < 0)
3573     return Latency;
3574
3575   // Adjust for IT block position.
3576   int Adj = DefAdj + UseAdj;
3577
3578   // Adjust for dynamic def-side opcode variants not captured by the itinerary.
3579   Adj += adjustDefLatency(Subtarget, DefMI, DefMCID, DefAlign);
3580   if (Adj >= 0 || (int)Latency > -Adj) {
3581     return Latency + Adj;
3582   }
3583   // Return the itinerary latency, which may be zero but not less than zero.
3584   return Latency;
3585 }
3586
3587 int
3588 ARMBaseInstrInfo::getOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3589                                     SDNode *DefNode, unsigned DefIdx,
3590                                     SDNode *UseNode, unsigned UseIdx) const {
3591   if (!DefNode->isMachineOpcode())
3592     return 1;
3593
3594   const MCInstrDesc &DefMCID = get(DefNode->getMachineOpcode());
3595
3596   if (isZeroCost(DefMCID.Opcode))
3597     return 0;
3598
3599   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3600     return DefMCID.mayLoad() ? 3 : 1;
3601
3602   if (!UseNode->isMachineOpcode()) {
3603     int Latency = ItinData->getOperandCycle(DefMCID.getSchedClass(), DefIdx);
3604     if (Subtarget.isLikeA9() || Subtarget.isSwift())
3605       return Latency <= 2 ? 1 : Latency - 1;
3606     else
3607       return Latency <= 3 ? 1 : Latency - 2;
3608   }
3609
3610   const MCInstrDesc &UseMCID = get(UseNode->getMachineOpcode());
3611   const MachineSDNode *DefMN = dyn_cast<MachineSDNode>(DefNode);
3612   unsigned DefAlign = !DefMN->memoperands_empty()
3613     ? (*DefMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3614   const MachineSDNode *UseMN = dyn_cast<MachineSDNode>(UseNode);
3615   unsigned UseAlign = !UseMN->memoperands_empty()
3616     ? (*UseMN->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3617   int Latency = getOperandLatency(ItinData, DefMCID, DefIdx, DefAlign,
3618                                   UseMCID, UseIdx, UseAlign);
3619
3620   if (Latency > 1 &&
3621       (Subtarget.isCortexA8() || Subtarget.isLikeA9() ||
3622        Subtarget.isCortexA7())) {
3623     // FIXME: Shifter op hack: no shift (i.e. [r +/- r]) or [r + r << 2]
3624     // variants are one cycle cheaper.
3625     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3626     default: break;
3627     case ARM::LDRrs:
3628     case ARM::LDRBrs: {
3629       unsigned ShOpVal =
3630         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
3631       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3632       if (ShImm == 0 ||
3633           (ShImm == 2 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
3634         --Latency;
3635       break;
3636     }
3637     case ARM::t2LDRs:
3638     case ARM::t2LDRBs:
3639     case ARM::t2LDRHs:
3640     case ARM::t2LDRSHs: {
3641       // Thumb2 mode: lsl only.
3642       unsigned ShAmt =
3643         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
3644       if (ShAmt == 0 || ShAmt == 2)
3645         --Latency;
3646       break;
3647     }
3648     }
3649   } else if (DefIdx == 0 && Latency > 2 && Subtarget.isSwift()) {
3650     // FIXME: Properly handle all of the latency adjustments for address
3651     // writeback.
3652     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3653     default: break;
3654     case ARM::LDRrs:
3655     case ARM::LDRBrs: {
3656       unsigned ShOpVal =
3657         cast<ConstantSDNode>(DefNode->getOperand(2))->getZExtValue();
3658       unsigned ShImm = ARM_AM::getAM2Offset(ShOpVal);
3659       if (ShImm == 0 ||
3660           ((ShImm == 1 || ShImm == 2 || ShImm == 3) &&
3661            ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
3662         Latency -= 2;
3663       else if (ShImm == 1 && ARM_AM::getAM2ShiftOpc(ShOpVal) == ARM_AM::lsr)
3664         --Latency;
3665       break;
3666     }
3667     case ARM::t2LDRs:
3668     case ARM::t2LDRBs:
3669     case ARM::t2LDRHs:
3670     case ARM::t2LDRSHs: {
3671       // Thumb2 mode: lsl 0-3 only.
3672       Latency -= 2;
3673       break;
3674     }
3675     }
3676   }
3677
3678   if (DefAlign < 8 && Subtarget.isLikeA9())
3679     switch (DefMCID.getOpcode()) {
3680     default: break;
3681     case ARM::VLD1q8:
3682     case ARM::VLD1q16:
3683     case ARM::VLD1q32:
3684     case ARM::VLD1q64:
3685     case ARM::VLD1q8wb_register:
3686     case ARM::VLD1q16wb_register:
3687     case ARM::VLD1q32wb_register:
3688     case ARM::VLD1q64wb_register:
3689     case ARM::VLD1q8wb_fixed:
3690     case ARM::VLD1q16wb_fixed:
3691     case ARM::VLD1q32wb_fixed:
3692     case ARM::VLD1q64wb_fixed:
3693     case ARM::VLD2d8:
3694     case ARM::VLD2d16:
3695     case ARM::VLD2d32:
3696     case ARM::VLD2q8Pseudo:
3697     case ARM::VLD2q16Pseudo:
3698     case ARM::VLD2q32Pseudo:
3699     case ARM::VLD2d8wb_fixed:
3700     case ARM::VLD2d16wb_fixed:
3701     case ARM::VLD2d32wb_fixed:
3702     case ARM::VLD2q8PseudoWB_fixed:
3703     case ARM::VLD2q16PseudoWB_fixed:
3704     case ARM::VLD2q32PseudoWB_fixed:
3705     case ARM::VLD2d8wb_register:
3706     case ARM::VLD2d16wb_register:
3707     case ARM::VLD2d32wb_register:
3708     case ARM::VLD2q8PseudoWB_register:
3709     case ARM::VLD2q16PseudoWB_register:
3710     case ARM::VLD2q32PseudoWB_register:
3711     case ARM::VLD3d8Pseudo:
3712     case ARM::VLD3d16Pseudo:
3713     case ARM::VLD3d32Pseudo:
3714     case ARM::VLD1d64TPseudo:
3715     case ARM::VLD1d64TPseudoWB_fixed:
3716     case ARM::VLD3d8Pseudo_UPD:
3717     case ARM::VLD3d16Pseudo_UPD:
3718     case ARM::VLD3d32Pseudo_UPD:
3719     case ARM::VLD3q8Pseudo_UPD:
3720     case ARM::VLD3q16Pseudo_UPD:
3721     case ARM::VLD3q32Pseudo_UPD:
3722     case ARM::VLD3q8oddPseudo:
3723     case ARM::VLD3q16oddPseudo:
3724     case ARM::VLD3q32oddPseudo:
3725     case ARM::VLD3q8oddPseudo_UPD:
3726     case ARM::VLD3q16oddPseudo_UPD:
3727     case ARM::VLD3q32oddPseudo_UPD:
3728     case ARM::VLD4d8Pseudo:
3729     case ARM::VLD4d16Pseudo:
3730     case ARM::VLD4d32Pseudo:
3731     case ARM::VLD1d64QPseudo:
3732     case ARM::VLD1d64QPseudoWB_fixed:
3733     case ARM::VLD4d8Pseudo_UPD:
3734     case ARM::VLD4d16Pseudo_UPD:
3735     case ARM::VLD4d32Pseudo_UPD:
3736     case ARM::VLD4q8Pseudo_UPD:
3737     case ARM::VLD4q16Pseudo_UPD:
3738     case ARM::VLD4q32Pseudo_UPD:
3739     case ARM::VLD4q8oddPseudo:
3740     case ARM::VLD4q16oddPseudo:
3741     case ARM::VLD4q32oddPseudo:
3742     case ARM::VLD4q8oddPseudo_UPD:
3743     case ARM::VLD4q16oddPseudo_UPD:
3744     case ARM::VLD4q32oddPseudo_UPD:
3745     case ARM::VLD1DUPq8:
3746     case ARM::VLD1DUPq16:
3747     case ARM::VLD1DUPq32:
3748     case ARM::VLD1DUPq8wb_fixed:
3749     case ARM::VLD1DUPq16wb_fixed:
3750     case ARM::VLD1DUPq32wb_fixed:
3751     case ARM::VLD1DUPq8wb_register:
3752     case ARM::VLD1DUPq16wb_register:
3753     case ARM::VLD1DUPq32wb_register:
3754     case ARM::VLD2DUPd8:
3755     case ARM::VLD2DUPd16:
3756     case ARM::VLD2DUPd32:
3757     case ARM::VLD2DUPd8wb_fixed:
3758     case ARM::VLD2DUPd16wb_fixed:
3759     case ARM::VLD2DUPd32wb_fixed:
3760     case ARM::VLD2DUPd8wb_register:
3761     case ARM::VLD2DUPd16wb_register:
3762     case ARM::VLD2DUPd32wb_register:
3763     case ARM::VLD4DUPd8Pseudo:
3764     case ARM::VLD4DUPd16Pseudo:
3765     case ARM::VLD4DUPd32Pseudo:
3766     case ARM::VLD4DUPd8Pseudo_UPD:
3767     case ARM::VLD4DUPd16Pseudo_UPD:
3768     case ARM::VLD4DUPd32Pseudo_UPD:
3769     case ARM::VLD1LNq8Pseudo:
3770     case ARM::VLD1LNq16Pseudo:
3771     case ARM::VLD1LNq32Pseudo:
3772     case ARM::VLD1LNq8Pseudo_UPD:
3773     case ARM::VLD1LNq16Pseudo_UPD:
3774     case ARM::VLD1LNq32Pseudo_UPD:
3775     case ARM::VLD2LNd8Pseudo:
3776     case ARM::VLD2LNd16Pseudo:
3777     case ARM::VLD2LNd32Pseudo:
3778     case ARM::VLD2LNq16Pseudo:
3779     case ARM::VLD2LNq32Pseudo:
3780     case ARM::VLD2LNd8Pseudo_UPD:
3781     case ARM::VLD2LNd16Pseudo_UPD:
3782     case ARM::VLD2LNd32Pseudo_UPD:
3783     case ARM::VLD2LNq16Pseudo_UPD:
3784     case ARM::VLD2LNq32Pseudo_UPD:
3785     case ARM::VLD4LNd8Pseudo:
3786     case ARM::VLD4LNd16Pseudo:
3787     case ARM::VLD4LNd32Pseudo:
3788     case ARM::VLD4LNq16Pseudo:
3789     case ARM::VLD4LNq32Pseudo:
3790     case ARM::VLD4LNd8Pseudo_UPD:
3791     case ARM::VLD4LNd16Pseudo_UPD:
3792     case ARM::VLD4LNd32Pseudo_UPD:
3793     case ARM::VLD4LNq16Pseudo_UPD:
3794     case ARM::VLD4LNq32Pseudo_UPD:
3795       // If the address is not 64-bit aligned, the latencies of these
3796       // instructions increases by one.
3797       ++Latency;
3798       break;
3799     }
3800
3801   return Latency;
3802 }
3803
3804 unsigned ARMBaseInstrInfo::getPredicationCost(const MachineInstr *MI) const {
3805    if (MI->isCopyLike() || MI->isInsertSubreg() ||
3806       MI->isRegSequence() || MI->isImplicitDef())
3807     return 0;
3808
3809   if (MI->isBundle())
3810     return 0;
3811
3812   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
3813
3814   if (MCID.isCall() || MCID.hasImplicitDefOfPhysReg(ARM::CPSR)) {
3815     // When predicated, CPSR is an additional source operand for CPSR updating
3816     // instructions, this apparently increases their latencies.
3817     return 1;
3818   }
3819   return 0;
3820 }
3821
3822 unsigned ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3823                                            const MachineInstr *MI,
3824                                            unsigned *PredCost) const {
3825   if (MI->isCopyLike() || MI->isInsertSubreg() ||
3826       MI->isRegSequence() || MI->isImplicitDef())
3827     return 1;
3828
3829   // An instruction scheduler typically runs on unbundled instructions, however
3830   // other passes may query the latency of a bundled instruction.
3831   if (MI->isBundle()) {
3832     unsigned Latency = 0;
3833     MachineBasicBlock::const_instr_iterator I = MI;
3834     MachineBasicBlock::const_instr_iterator E = MI->getParent()->instr_end();
3835     while (++I != E && I->isInsideBundle()) {
3836       if (I->getOpcode() != ARM::t2IT)
3837         Latency += getInstrLatency(ItinData, I, PredCost);
3838     }
3839     return Latency;
3840   }
3841
3842   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
3843   if (PredCost && (MCID.isCall() || MCID.hasImplicitDefOfPhysReg(ARM::CPSR))) {
3844     // When predicated, CPSR is an additional source operand for CPSR updating
3845     // instructions, this apparently increases their latencies.
3846     *PredCost = 1;
3847   }
3848   // Be sure to call getStageLatency for an empty itinerary in case it has a
3849   // valid MinLatency property.
3850   if (!ItinData)
3851     return MI->mayLoad() ? 3 : 1;
3852
3853   unsigned Class = MCID.getSchedClass();
3854
3855   // For instructions with variable uops, use uops as latency.
3856   if (!ItinData->isEmpty() && ItinData->getNumMicroOps(Class) < 0)
3857     return getNumMicroOps(ItinData, MI);
3858
3859   // For the common case, fall back on the itinerary's latency.
3860   unsigned Latency = ItinData->getStageLatency(Class);
3861
3862   // Adjust for dynamic def-side opcode variants not captured by the itinerary.
3863   unsigned DefAlign = MI->hasOneMemOperand()
3864     ? (*MI->memoperands_begin())->getAlignment() : 0;
3865   int Adj = adjustDefLatency(Subtarget, MI, &MCID, DefAlign);
3866   if (Adj >= 0 || (int)Latency > -Adj) {
3867     return Latency + Adj;
3868   }
3869   return Latency;
3870 }
3871
3872 int ARMBaseInstrInfo::getInstrLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3873                                       SDNode *Node) const {
3874   if (!Node->isMachineOpcode())
3875     return 1;
3876
3877   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3878     return 1;
3879
3880   unsigned Opcode = Node->getMachineOpcode();
3881   switch (Opcode) {
3882   default:
3883     return ItinData->getStageLatency(get(Opcode).getSchedClass());
3884   case ARM::VLDMQIA:
3885   case ARM::VSTMQIA:
3886     return 2;
3887   }
3888 }
3889
3890 bool ARMBaseInstrInfo::
3891 hasHighOperandLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3892                       const MachineRegisterInfo *MRI,
3893                       const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx,
3894                       const MachineInstr *UseMI, unsigned UseIdx) const {
3895   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
3896   unsigned UDomain = UseMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
3897   if (Subtarget.isCortexA8() &&
3898       (DDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainVFP))
3899     // CortexA8 VFP instructions are not pipelined.
3900     return true;
3901
3902   // Hoist VFP / NEON instructions with 4 or higher latency.
3903   int Latency = computeOperandLatency(ItinData, DefMI, DefIdx, UseMI, UseIdx);
3904   if (Latency < 0)
3905     Latency = getInstrLatency(ItinData, DefMI);
3906   if (Latency <= 3)
3907     return false;
3908   return DDomain == ARMII::DomainVFP || DDomain == ARMII::DomainNEON ||
3909          UDomain == ARMII::DomainVFP || UDomain == ARMII::DomainNEON;
3910 }
3911
3912 bool ARMBaseInstrInfo::
3913 hasLowDefLatency(const InstrItineraryData *ItinData,
3914                  const MachineInstr *DefMI, unsigned DefIdx) const {
3915   if (!ItinData || ItinData->isEmpty())
3916     return false;
3917
3918   unsigned DDomain = DefMI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
3919   if (DDomain == ARMII::DomainGeneral) {
3920     unsigned DefClass = DefMI->getDesc().getSchedClass();
3921     int DefCycle = ItinData->getOperandCycle(DefClass, DefIdx);
3922     return (DefCycle != -1 && DefCycle <= 2);
3923   }
3924   return false;
3925 }
3926
3927 bool ARMBaseInstrInfo::verifyInstruction(const MachineInstr *MI,
3928                                          StringRef &ErrInfo) const {
3929   if (convertAddSubFlagsOpcode(MI->getOpcode())) {
3930     ErrInfo = "Pseudo flag setting opcodes only exist in Selection DAG";
3931     return false;
3932   }
3933   return true;
3934 }
3935
3936 bool
3937 ARMBaseInstrInfo::isFpMLxInstruction(unsigned Opcode, unsigned &MulOpc,
3938                                      unsigned &AddSubOpc,
3939                                      bool &NegAcc, bool &HasLane) const {
3940   DenseMap<unsigned, unsigned>::const_iterator I = MLxEntryMap.find(Opcode);
3941   if (I == MLxEntryMap.end())
3942     return false;
3943
3944   const ARM_MLxEntry &Entry = ARM_MLxTable[I->second];
3945   MulOpc = Entry.MulOpc;
3946   AddSubOpc = Entry.AddSubOpc;
3947   NegAcc = Entry.NegAcc;
3948   HasLane = Entry.HasLane;
3949   return true;
3950 }
3951
3952 //===----------------------------------------------------------------------===//
3953 // Execution domains.
3954 //===----------------------------------------------------------------------===//
3955 //
3956 // Some instructions go down the NEON pipeline, some go down the VFP pipeline,
3957 // and some can go down both.  The vmov instructions go down the VFP pipeline,
3958 // but they can be changed to vorr equivalents that are executed by the NEON
3959 // pipeline.
3960 //
3961 // We use the following execution domain numbering:
3962 //
3963 enum ARMExeDomain {
3964   ExeGeneric = 0,
3965   ExeVFP = 1,
3966   ExeNEON = 2
3967 };
3968 //
3969 // Also see ARMInstrFormats.td and Domain* enums in ARMBaseInfo.h
3970 //
3971 std::pair<uint16_t, uint16_t>
3972 ARMBaseInstrInfo::getExecutionDomain(const MachineInstr *MI) const {
3973   // VMOVD, VMOVRS and VMOVSR are VFP instructions, but can be changed to NEON
3974   // if they are not predicated.
3975   if (MI->getOpcode() == ARM::VMOVD && !isPredicated(MI))
3976     return std::make_pair(ExeVFP, (1<<ExeVFP) | (1<<ExeNEON));
3977
3978   // CortexA9 is particularly picky about mixing the two and wants these
3979   // converted.
3980   if (Subtarget.isCortexA9() && !isPredicated(MI) &&
3981       (MI->getOpcode() == ARM::VMOVRS ||
3982        MI->getOpcode() == ARM::VMOVSR ||
3983        MI->getOpcode() == ARM::VMOVS))
3984     return std::make_pair(ExeVFP, (1<<ExeVFP) | (1<<ExeNEON));
3985
3986   // No other instructions can be swizzled, so just determine their domain.
3987   unsigned Domain = MI->getDesc().TSFlags & ARMII::DomainMask;
3988
3989   if (Domain & ARMII::DomainNEON)
3990     return std::make_pair(ExeNEON, 0);
3991
3992   // Certain instructions can go either way on Cortex-A8.
3993   // Treat them as NEON instructions.
3994   if ((Domain & ARMII::DomainNEONA8) && Subtarget.isCortexA8())
3995     return std::make_pair(ExeNEON, 0);
3996
3997   if (Domain & ARMII::DomainVFP)
3998     return std::make_pair(ExeVFP, 0);
3999
4000   return std::make_pair(ExeGeneric, 0);
4001 }
4002
4003 static unsigned getCorrespondingDRegAndLane(const TargetRegisterInfo *TRI,
4004                                             unsigned SReg, unsigned &Lane) {
4005   unsigned DReg = TRI->getMatchingSuperReg(SReg, ARM::ssub_0, &ARM::DPRRegClass);
4006   Lane = 0;
4007
4008   if (DReg != ARM::NoRegister)
4009    return DReg;
4010
4011   Lane = 1;
4012   DReg = TRI->getMatchingSuperReg(SReg, ARM::ssub_1, &ARM::DPRRegClass);
4013
4014   assert(DReg && "S-register with no D super-register?");
4015   return DReg;
4016 }
4017
4018 /// getImplicitSPRUseForDPRUse - Given a use of a DPR register and lane,
4019 /// set ImplicitSReg to a register number that must be marked as implicit-use or
4020 /// zero if no register needs to be defined as implicit-use.
4021 ///
4022 /// If the function cannot determine if an SPR should be marked implicit use or
4023 /// not, it returns false.
4024 ///
4025 /// This function handles cases where an instruction is being modified from taking
4026 /// an SPR to a DPR[Lane]. A use of the DPR is being added, which may conflict
4027 /// with an earlier def of an SPR corresponding to DPR[Lane^1] (i.e. the other
4028 /// lane of the DPR).
4029 ///
4030 /// If the other SPR is defined, an implicit-use of it should be added. Else,
4031 /// (including the case where the DPR itself is defined), it should not.
4032 ///
4033 static bool getImplicitSPRUseForDPRUse(const TargetRegisterInfo *TRI,
4034                                        MachineInstr *MI,
4035                                        unsigned DReg, unsigned Lane,
4036                                        unsigned &ImplicitSReg) {
4037   // If the DPR is defined or used already, the other SPR lane will be chained
4038   // correctly, so there is nothing to be done.
4039   if (MI->definesRegister(DReg, TRI) || MI->readsRegister(DReg, TRI)) {
4040     ImplicitSReg = 0;
4041     return true;
4042   }
4043
4044   // Otherwise we need to go searching to see if the SPR is set explicitly.
4045   ImplicitSReg = TRI->getSubReg(DReg,
4046                                 (Lane & 1) ? ARM::ssub_0 : ARM::ssub_1);
4047   MachineBasicBlock::LivenessQueryResult LQR =
4048     MI->getParent()->computeRegisterLiveness(TRI, ImplicitSReg, MI);
4049
4050   if (LQR == MachineBasicBlock::LQR_Live)
4051     return true;
4052   else if (LQR == MachineBasicBlock::LQR_Unknown)
4053     return false;
4054
4055   // If the register is known not to be live, there is no need to add an
4056   // implicit-use.
4057   ImplicitSReg = 0;
4058   return true;
4059 }
4060
4061 void
4062 ARMBaseInstrInfo::setExecutionDomain(MachineInstr *MI, unsigned Domain) const {
4063   unsigned DstReg, SrcReg, DReg;
4064   unsigned Lane;
4065   MachineInstrBuilder MIB(*MI->getParent()->getParent(), MI);
4066   const TargetRegisterInfo *TRI = &getRegisterInfo();
4067   switch (MI->getOpcode()) {
4068     default:
4069       llvm_unreachable("cannot handle opcode!");
4070       break;
4071     case ARM::VMOVD:
4072       if (Domain != ExeNEON)
4073         break;
4074
4075       // Zap the predicate operands.
4076       assert(!isPredicated(MI) && "Cannot predicate a VORRd");
4077
4078       // Source instruction is %DDst = VMOVD %DSrc, 14, %noreg (; implicits)
4079       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4080       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4081
4082       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4083         MI->RemoveOperand(i-1);
4084
4085       // Change to a %DDst = VORRd %DSrc, %DSrc, 14, %noreg (; implicits)
4086       MI->setDesc(get(ARM::VORRd));
4087       AddDefaultPred(MIB.addReg(DstReg, RegState::Define)
4088                         .addReg(SrcReg)
4089                         .addReg(SrcReg));
4090       break;
4091     case ARM::VMOVRS:
4092       if (Domain != ExeNEON)
4093         break;
4094       assert(!isPredicated(MI) && "Cannot predicate a VGETLN");
4095
4096       // Source instruction is %RDst = VMOVRS %SSrc, 14, %noreg (; implicits)
4097       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4098       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4099
4100       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4101         MI->RemoveOperand(i-1);
4102
4103       DReg = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, SrcReg, Lane);
4104
4105       // Convert to %RDst = VGETLNi32 %DSrc, Lane, 14, %noreg (; imps)
4106       // Note that DSrc has been widened and the other lane may be undef, which
4107       // contaminates the entire register.
4108       MI->setDesc(get(ARM::VGETLNi32));
4109       AddDefaultPred(MIB.addReg(DstReg, RegState::Define)
4110                         .addReg(DReg, RegState::Undef)
4111                         .addImm(Lane));
4112
4113       // The old source should be an implicit use, otherwise we might think it
4114       // was dead before here.
4115       MIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4116       break;
4117     case ARM::VMOVSR: {
4118       if (Domain != ExeNEON)
4119         break;
4120       assert(!isPredicated(MI) && "Cannot predicate a VSETLN");
4121
4122       // Source instruction is %SDst = VMOVSR %RSrc, 14, %noreg (; implicits)
4123       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4124       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4125
4126       DReg = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, DstReg, Lane);
4127
4128       unsigned ImplicitSReg;
4129       if (!getImplicitSPRUseForDPRUse(TRI, MI, DReg, Lane, ImplicitSReg))
4130         break;
4131
4132       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4133         MI->RemoveOperand(i-1);
4134
4135       // Convert to %DDst = VSETLNi32 %DDst, %RSrc, Lane, 14, %noreg (; imps)
4136       // Again DDst may be undefined at the beginning of this instruction.
4137       MI->setDesc(get(ARM::VSETLNi32));
4138       MIB.addReg(DReg, RegState::Define)
4139          .addReg(DReg, getUndefRegState(!MI->readsRegister(DReg, TRI)))
4140          .addReg(SrcReg)
4141          .addImm(Lane);
4142       AddDefaultPred(MIB);
4143
4144       // The narrower destination must be marked as set to keep previous chains
4145       // in place.
4146       MIB.addReg(DstReg, RegState::Define | RegState::Implicit);
4147       if (ImplicitSReg != 0)
4148         MIB.addReg(ImplicitSReg, RegState::Implicit);
4149       break;
4150     }
4151     case ARM::VMOVS: {
4152       if (Domain != ExeNEON)
4153         break;
4154
4155       // Source instruction is %SDst = VMOVS %SSrc, 14, %noreg (; implicits)
4156       DstReg = MI->getOperand(0).getReg();
4157       SrcReg = MI->getOperand(1).getReg();
4158
4159       unsigned DstLane = 0, SrcLane = 0, DDst, DSrc;
4160       DDst = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, DstReg, DstLane);
4161       DSrc = getCorrespondingDRegAndLane(TRI, SrcReg, SrcLane);
4162
4163       unsigned ImplicitSReg;
4164       if (!getImplicitSPRUseForDPRUse(TRI, MI, DSrc, SrcLane, ImplicitSReg))
4165         break;
4166
4167       for (unsigned i = MI->getDesc().getNumOperands(); i; --i)
4168         MI->RemoveOperand(i-1);
4169
4170       if (DSrc == DDst) {
4171         // Destination can be:
4172         //     %DDst = VDUPLN32d %DDst, Lane, 14, %noreg (; implicits)
4173         MI->setDesc(get(ARM::VDUPLN32d));
4174         MIB.addReg(DDst, RegState::Define)
4175            .addReg(DDst, getUndefRegState(!MI->readsRegister(DDst, TRI)))
4176            .addImm(SrcLane);
4177         AddDefaultPred(MIB);
4178
4179         // Neither the source or the destination are naturally represented any
4180         // more, so add them in manually.
4181         MIB.addReg(DstReg, RegState::Implicit | RegState::Define);
4182         MIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4183         if (ImplicitSReg != 0)
4184           MIB.addReg(ImplicitSReg, RegState::Implicit);
4185         break;
4186       }
4187
4188       // In general there's no single instruction that can perform an S <-> S
4189       // move in NEON space, but a pair of VEXT instructions *can* do the
4190       // job. It turns out that the VEXTs needed will only use DSrc once, with
4191       // the position based purely on the combination of lane-0 and lane-1
4192       // involved. For example
4193       //     vmov s0, s2 -> vext.32 d0, d0, d1, #1  vext.32 d0, d0, d0, #1
4194       //     vmov s1, s3 -> vext.32 d0, d1, d0, #1  vext.32 d0, d0, d0, #1
4195       //     vmov s0, s3 -> vext.32 d0, d0, d0, #1  vext.32 d0, d1, d0, #1
4196       //     vmov s1, s2 -> vext.32 d0, d0, d0, #1  vext.32 d0, d0, d1, #1
4197       //
4198       // Pattern of the MachineInstrs is:
4199       //     %DDst = VEXTd32 %DSrc1, %DSrc2, Lane, 14, %noreg (;implicits)
4200       MachineInstrBuilder NewMIB;
4201       NewMIB = BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
4202                        get(ARM::VEXTd32), DDst);
4203
4204       // On the first instruction, both DSrc and DDst may be <undef> if present.
4205       // Specifically when the original instruction didn't have them as an
4206       // <imp-use>.
4207       unsigned CurReg = SrcLane == 1 && DstLane == 1 ? DSrc : DDst;
4208       bool CurUndef = !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4209       NewMIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4210
4211       CurReg = SrcLane == 0 && DstLane == 0 ? DSrc : DDst;
4212       CurUndef = !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4213       NewMIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4214
4215       NewMIB.addImm(1);
4216       AddDefaultPred(NewMIB);
4217
4218       if (SrcLane == DstLane)
4219         NewMIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4220
4221       MI->setDesc(get(ARM::VEXTd32));
4222       MIB.addReg(DDst, RegState::Define);
4223
4224       // On the second instruction, DDst has definitely been defined above, so
4225       // it is not <undef>. DSrc, if present, can be <undef> as above.
4226       CurReg = SrcLane == 1 && DstLane == 0 ? DSrc : DDst;
4227       CurUndef = CurReg == DSrc && !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4228       MIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4229
4230       CurReg = SrcLane == 0 && DstLane == 1 ? DSrc : DDst;
4231       CurUndef = CurReg == DSrc && !MI->readsRegister(CurReg, TRI);
4232       MIB.addReg(CurReg, getUndefRegState(CurUndef));
4233
4234       MIB.addImm(1);
4235       AddDefaultPred(MIB);
4236
4237       if (SrcLane != DstLane)
4238         MIB.addReg(SrcReg, RegState::Implicit);
4239
4240       // As before, the original destination is no longer represented, add it
4241       // implicitly.
4242       MIB.addReg(DstReg, RegState::Define | RegState::Implicit);
4243       if (ImplicitSReg != 0)
4244         MIB.addReg(ImplicitSReg, RegState::Implicit);
4245       break;
4246     }
4247   }
4248
4249 }
4250
4251 //===----------------------------------------------------------------------===//
4252 // Partial register updates
4253 //===----------------------------------------------------------------------===//
4254 //
4255 // Swift renames NEON registers with 64-bit granularity.  That means any
4256 // instruction writing an S-reg implicitly reads the containing D-reg.  The
4257 // problem is mostly avoided by translating f32 operations to v2f32 operations
4258 // on D-registers, but f32 loads are still a problem.
4259 //
4260 // These instructions can load an f32 into a NEON register:
4261 //
4262 // VLDRS - Only writes S, partial D update.
4263 // VLD1LNd32 - Writes all D-regs, explicit partial D update, 2 uops.
4264 // VLD1DUPd32 - Writes all D-regs, no partial reg update, 2 uops.
4265 //
4266 // FCONSTD can be used as a dependency-breaking instruction.
4267 unsigned ARMBaseInstrInfo::
4268 getPartialRegUpdateClearance(const MachineInstr *MI,
4269                              unsigned OpNum,
4270                              const TargetRegisterInfo *TRI) const {
4271   if (!SwiftPartialUpdateClearance ||
4272       !(Subtarget.isSwift() || Subtarget.isCortexA15()))
4273     return 0;
4274
4275   assert(TRI && "Need TRI instance");
4276
4277   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNum);
4278   if (MO.readsReg())
4279     return 0;
4280   unsigned Reg = MO.getReg();
4281   int UseOp = -1;
4282
4283   switch(MI->getOpcode()) {
4284     // Normal instructions writing only an S-register.
4285   case ARM::VLDRS:
4286   case ARM::FCONSTS:
4287   case ARM::VMOVSR:
4288   case ARM::VMOVv8i8:
4289   case ARM::VMOVv4i16:
4290   case ARM::VMOVv2i32:
4291   case ARM::VMOVv2f32:
4292   case ARM::VMOVv1i64:
4293     UseOp = MI->findRegisterUseOperandIdx(Reg, false, TRI);
4294     break;
4295
4296     // Explicitly reads the dependency.
4297   case ARM::VLD1LNd32:
4298     UseOp = 3;
4299     break;
4300   default:
4301     return 0;
4302   }
4303
4304   // If this instruction actually reads a value from Reg, there is no unwanted
4305   // dependency.
4306   if (UseOp != -1 && MI->getOperand(UseOp).readsReg())
4307     return 0;
4308
4309   // We must be able to clobber the whole D-reg.
4310   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
4311     // Virtual register must be a foo:ssub_0<def,undef> operand.
4312     if (!MO.getSubReg() || MI->readsVirtualRegister(Reg))
4313       return 0;
4314   } else if (ARM::SPRRegClass.contains(Reg)) {
4315     // Physical register: MI must define the full D-reg.
4316     unsigned DReg = TRI->getMatchingSuperReg(Reg, ARM::ssub_0,
4317                                              &ARM::DPRRegClass);
4318     if (!DReg || !MI->definesRegister(DReg, TRI))
4319       return 0;
4320   }
4321
4322   // MI has an unwanted D-register dependency.
4323   // Avoid defs in the previous N instructrions.
4324   return SwiftPartialUpdateClearance;
4325 }
4326
4327 // Break a partial register dependency after getPartialRegUpdateClearance
4328 // returned non-zero.
4329 void ARMBaseInstrInfo::
4330 breakPartialRegDependency(MachineBasicBlock::iterator MI,
4331                           unsigned OpNum,
4332                           const TargetRegisterInfo *TRI) const {
4333   assert(MI && OpNum < MI->getDesc().getNumDefs() && "OpNum is not a def");
4334   assert(TRI && "Need TRI instance");
4335
4336   const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNum);
4337   unsigned Reg = MO.getReg();
4338   assert(TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) &&
4339          "Can't break virtual register dependencies.");
4340   unsigned DReg = Reg;
4341
4342   // If MI defines an S-reg, find the corresponding D super-register.
4343   if (ARM::SPRRegClass.contains(Reg)) {
4344     DReg = ARM::D0 + (Reg - ARM::S0) / 2;
4345     assert(TRI->isSuperRegister(Reg, DReg) && "Register enums broken");
4346   }
4347
4348   assert(ARM::DPRRegClass.contains(DReg) && "Can only break D-reg deps");
4349   assert(MI->definesRegister(DReg, TRI) && "MI doesn't clobber full D-reg");
4350
4351   // FIXME: In some cases, VLDRS can be changed to a VLD1DUPd32 which defines
4352   // the full D-register by loading the same value to both lanes.  The
4353   // instruction is micro-coded with 2 uops, so don't do this until we can
4354   // properly schedule micro-coded instructions.  The dispatcher stalls cause
4355   // too big regressions.
4356
4357   // Insert the dependency-breaking FCONSTD before MI.
4358   // 96 is the encoding of 0.5, but the actual value doesn't matter here.
4359   AddDefaultPred(BuildMI(*MI->getParent(), MI, MI->getDebugLoc(),
4360                          get(ARM::FCONSTD), DReg).addImm(96));
4361   MI->addRegisterKilled(DReg, TRI, true);
4362 }
4363
4364 void ARMBaseInstrInfo::getUnconditionalBranch(
4365     MCInst &Branch, const MCSymbolRefExpr *BranchTarget) const {
4366   if (Subtarget.isThumb())
4367     Branch.setOpcode(ARM::tB);
4368   else if (Subtarget.isThumb2())
4369     Branch.setOpcode(ARM::t2B);
4370   else
4371     Branch.setOpcode(ARM::Bcc);
4372
4373   Branch.addOperand(MCOperand::CreateExpr(BranchTarget));
4374   Branch.addOperand(MCOperand::CreateImm(ARMCC::AL));
4375   Branch.addOperand(MCOperand::CreateReg(0));
4376 }
4377
4378 void ARMBaseInstrInfo::getTrap(MCInst &MI) const {
4379   if (Subtarget.isThumb())
4380     MI.setOpcode(ARM::tTRAP);
4381   else if (Subtarget.useNaClTrap())
4382     MI.setOpcode(ARM::TRAPNaCl);
4383   else
4384     MI.setOpcode(ARM::TRAP);
4385 }
4386
4387 bool ARMBaseInstrInfo::hasNOP() const {
4388   return (Subtarget.getFeatureBits() & ARM::HasV6T2Ops) != 0;
4389 }
4390
4391 bool ARMBaseInstrInfo::isSwiftFastImmShift(const MachineInstr *MI) const {
4392   if (MI->getNumOperands() < 4)
4393     return true;
4394   unsigned ShOpVal = MI->getOperand(3).getImm();
4395   unsigned ShImm = ARM_AM::getSORegOffset(ShOpVal);
4396   // Swift supports faster shifts for: lsl 2, lsl 1, and lsr 1.
4397   if ((ShImm == 1 && ARM_AM::getSORegShOp(ShOpVal) == ARM_AM::lsr) ||
4398       ((ShImm == 1 || ShImm == 2) &&
4399        ARM_AM::getSORegShOp(ShOpVal) == ARM_AM::lsl))
4400     return true;
4401
4402   return false;
4403 }